DE19707466A1 - Automatik-Druckkochtopf - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckkochtopf.

Herkömmliche Druckkochtöpfe können nicht während der ganzen Kochzeit sich selbst überlassen bleiben, sondern es ist notwendig den Herd zwischenzeitlich durch Verstellen des Heizschalters zu bedienen oder gar durch Entfernen des Kochtopfes von der Heizstelle, um einen wiederholten Dampfausstoß durch das Öffnen des Sicherheitsventils zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckkochtopf anzugeben, bei dem der Kochvorgang selbsttätig abläuft ohne daß eine Kontrolle notwendig ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Druckkochtopf, bei dem in seinem Innern zumindest ein vom Topfboden nach oben führender Zylinder angebracht ist, in dem ein Kolben bewegt wird, dessen obere Seite mit dem Topfinnern in Verbindung steht, während die untere, als Beinchen ausgebildete Seite, vom Topfinnern durch den im Zylinder dicht geführten Kolben getrennt ist und mit dem Beinchen so weit durch den Topfboden ins Äußere reichen kann, wie es dem Kolben durch einen Anschlag im Zylinder erlaubt wird.

Damit wird bei geeigneter Wahl des Kolbendurchmessers der Kochtopf knapp vor dem Grenzdruck, der das Sicherheitsventil auslöst, infolge der gegen das Gewicht des Topfes herausgedrückten Beinchen um wenige Millimeter von der Kochplatte eines Elektroherdes angehoben. Die Wärmezufuhr wird dadurch sofort drastisch herabgesetzt und damit der gefürchtete Dampfausstoß über das Sicherheitsventil vermieden. Sobald die Temperatur und damit der Druck im Topf absinkt, werden die Beinchen durch das Gewicht des Topfes ins Innere gedrückt und der Topf wieder automatisch auf die Kochplatte aufgesetzt und beheizt, usf.

Um die beschriebene Funktion einwandfrei zu gewährleisten, muß erreicht werden, daß einerseits kein Dampf über die genannten Kolben austritt und daß diese andrerseits nicht blockieren. Dies erfordert aber keine andere Technologie als jene, die bereits für die Ausbildung des Kolben-Sicherheitsventils bei herkömmlichen Druckkochtöpfen entwickelt wurde.

Vorteilhaft ist eine Ausführung, bei der auch die zweite Seite des Kolbens als Beinchen ausgebildet ist, kürzer als das erste, derart, daß es, wenn der Kolben umgekehrt in den Zylinder gesteckt wird und am Anschlag liegt, nicht aus dem Topfboden herausreicht.

Damit wird bewirkt, daß ein Kolben dann, wenn er händisch aus dem Zylinder herausgezogen und umgekehrt wieder in ihn hineingeschoben wurde, nicht als Beinchen aktiv werden kann. Dadurch kann je nach Anzahl der aktivierten Beinchen die Hebewirkung einerseits auf das je nach Füllmenge verschiedene Topfgewicht abgestimmt und andrerseits je nach Kochgut auch bei einem kleineren Druck ausgelöst werden.

Günstig ist eine Weiterbildung, bei der 6 Zylinder vom Topfboden nach oben führen und diese an der inneren Topfwand liegen und in einem regelmäßigen Sechseck angeordnet sind.

Damit wird erreicht, daß trotz nicht zu großer Zahl von Beinchen eine ausreichend große Variation von aktivierten Beinchen möglich ist, nämlich 3, 4, 5 oder 6. Durch die gewählte Lage an der Wand ergeben sie sowohl die beste Standfestigkeit des Topfes als auch das geringste Hindernis für den Topfinhalt.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung eines Druckkochtopfes mit magnetisierbarem Topfboden in Verbindung mit Induktionskochfeldern, da hierbei die Heizung bei angehobenem Topf automatisch aussetzt und bei aufgestelltem Topf wieder automatisch einsetzt.

Andernfalls ist eine ergänzende Einrichtung am Herd vorteilhaft, welche über einen Fühler das Niveau der Außenseite des Topfbodens abtastet und die Heizung bei angehobenem Topf unterbricht oder drosselt, und bei abgesetztem Topf wieder mit der vorher eingestellt gewesenen Stärke einschaltet.

Damit wird beim Elektroherd außer einer noch effizienteren Unterbrechung der Wärmezufuhr vor allem eine Energieeinsparung und Schonung der Heizplatte erreicht. Beim Gasherd wird dadurch - unter der Voraussetzung, daß der Topf auf einen Haltering gestellt wird, auf dem sich die Beinchen aufstutzen können, der Nutzen der Hebeeinrichtung überhaupt erst möglich, da in diesem Fall das geringfügige Anheben des Topfes allein noch keine wesentliche Änderung der Wärmezufuhr bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden an einer beispielhaften Ausführung anhand von Figuren näher beschrieben. Dabei wird von einem im Handel üblichen Druckkochtopf mit folgenden Kennwerten ausgegangen: Topfaußendurchmesser 20,5 cm; Topfhöhe (ohne Deckel) 14 cm; Topfgewicht (samt Deckel) 2,6 kp; Maximale Füllmenge 4 l; (Über-)Druck für das Öffnen des Sicherheitsventils ca. 0,85 kp/cm².

Fig. 1 zeigt beispielhaft ein aktiviertes Kolbenbeinchen 3, 4 eines Zylinders 2 über dem Topfboden 1, Fig. 2 ein desaktiviertes Kolbenbeinchen 3, 5 im Zylinder 2. Für die unter dem Topfboden 1 heraus­ ragbare Länge der Beinchen 4 ist der Abstand s des Kolbens 3 vom Anschlag 6 maßgebend.

Zum Modelltopf passend wurden für die in den Figuren benannten Längen beispielhaft folgende Werte gewählt: H₀ = 133 mm; t₀ = 3 mm; t = 3 mm; d = 8 mm; s = 5 mm.

Die Längen h , a und b sind dann nicht mehr unabhängig wählbar. Für sie gelten aufgrund von Fig. 1 die folgenden zwei Beziehungen a + d + b = H₀ + t₀, a = h + s und aufgrund von Fig. 2 die Beziehung b = h-t. Dabei wurden die Kennungen der bereits oben festgelegten Längen unterstrichen. Bleibt ein System von 3 Gleichungen für die Ermittlung der 3 Größen h, a und b, dessen Lösung folgende Werte ergibt: h = 63 mm, a = 68 mm, b = 60 mm.

Fig. 3 zeigt beispielhaft eine bevorzugte Ausführungsform mit 6 Kolbenbeinchen in 6 an der inneren Topfwand liegenden Zylindern 2, die in einem regelmäßigen Sechseck angeordnet sind.

Ist G das Bruttogewicht des Topfes bei irgendeiner Füllmenge und F die Querschnittsfläche eines Kolbens 3, so gilt für den Überdruck p, der das Anheben des Topfes auslöst:

6·F·p = G. (1)

Für das maximale Bruttogewicht des Topfes erhält man (unter Berücksichtigung, daß der größten Füllmenge ein Gewicht von 4 kp entspricht) G_max = 6,6 kp. Soll dieses bei einem maximalen Überdruck p_max = 0,8 kp/cm², bei dem das Sicherheitsventil (mit einiger Reserve) gerade noch nicht anspricht, angehoben werden, so erhält man aus Gl. (1):

F = G_max/(6·p_max) = 1,375 cm.

Daraus errechnet sich bei einem kreisförmigen Querschnitt der Durchmesser des Kolbens 3 zu D = 13,23 mm.

Um die Hebewirkung bei kleineren Füllmengen, d. h. bei einem Topfbruttogewicht G < G_max beim Grenzdruck p_max auszulösen, werden anstatt 6 Kolbenbeinchen nur 5, 4 oder 3 von ihnen aktiviert bzw. müssen 1, 2 oder 3 desaktiviert werden.

Im folgenden werden die Füllgewichte G_n berechnet, welche bei n = 5, 4 bzw. 3 Beinchen die Hebewirkung beim Grenzdruck p_max auslösen. Sei T das Topfnettogewicht, so gilt G = T + G_n.

Damit erhält man (T + G_n) = n·F·p_max oder G_n = n·1,375·0,8-2,6) kp. Das ergibt G₆ = 4,00 kp; G₅ = 2,90 kp; G₄ = 1,80 kp; G₃ = 0,70 kp.

D. h., wenn ein Kochgut beim maximal möglichen Druck p_max bearbeitet werden soll, so ist je nach Füllgewicht die folgende Anzahl von Kolbenbeinchen zu aktivieren:
Minim. bis 0,70 kp: 3 Beinchen,
darüber bis 1,80 kp: 4 Beinchen,
darüber bis 2,90 kp: 5 Beinchen,
darüber bis 4,00 kp: 6 Beinchen.

Da das Gewicht im Wesentlichen am Flüssigkeits-(Wasser-)stand im Topf ablesbar ist (es ist nur falsch um das vernachlässigbare Differenzgewicht, das untergehende feste Bestandteile gegenüber der Flüssigkeit haben) kann durch eine Innenwandmarkierung mit den Indizes 3, 4, 5 bzw. 6 angezeigt werden, daß bis zu einem Flüssigkeitsstand in der betreffenden Höhe 3, 4, 5 bzw. 6 Beinchen zu verwenden sind.

Will man das Kochgut bei einem kleineren (Über-)Druck als p_max bearbeiten, so hat man entsprechend mehr Kolbenbeinchen zu aktivieren. Verwendet man etwa bei 0,70 kp Füllgewicht 6 Beinchen anstatt 3, so erfolgt die Bearbeitung des Kochguts beim Überdruck ½ p_max anstelle von p_max.

Claims (5)

1. Druckkochtopf, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem Innern zumindest ein vom Topfboden (1) nach oben führender Zylinder (2) angebracht ist, in dem sich ein bewegbarer Kolben (3) befindet, dessen obere Seite mit dem Topfinnern in Verbindung steht, während die untere, als Beinchen (4) ausgebildete Seite, vom Topfinnern durch den im Zylinder (2) dicht geführten Kolben (3) getrennt ist und mit dem Beinchen (4) so weit durch den Topfboden (1) ins Äußere reichen kann, wie es dem Kolben (3) durch den Anschlag (6) erlaubt wird und der Topf dadurch von der Wärmequelle selbsttätig abhebt (Fig. 1).

2. Druckkochtopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zweite Seite des Kolbens (3) als Beinchen (5) ausgebildet und kürzer als das andere Beinchen (4) ist, so daß es, wenn der Kolben (3) umgekehrt in den Zylinder (2) gesteckt wird und am Anschlag (6) anliegt, nicht aus dem Topfboden (1) herausreicht (Fig. 2).

3. Druckkochtopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 6 Zylinder vom Topfboden (1) nach oben führen und diese an der inneren Topfwand angebracht sind. (Fig. 3).

4. Ergänzungseinrichtung für einen Druckkochtopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fühler das Niveau der Außenseite des Topfbodens abtastet und die Heizung bei angehobenem Topf unterbricht oder drosselt, und bei abgesenktem Topf wieder mit der vorher eingestellt gewesenen Stärke einschaltet.

5. Druckkochtopf nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkochtopf mit einem magnetisierbaren Topfboden versehen wird derart, daß er zur induktiven Beheizung geeignet ist.