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Kochgeschirr Kochgeschirre für geschlossene elektrische Kochplatten
haben dann die beste Wärmeausnutzung, wenn der Boden mit der elektrischen Platte
in möglichst inniger Berührung ist. Um das zu erreichen, wird der Boden des Kochgeschirrs
in der Regel eben abgedreht, wobei vorauszusetzen ist, daß die Platte selbst eben
ist. Es tritt dann der Fall ein, daß der Kochtopf in kaltem bzw. mäßig warmem Zustand
innige Berührung mit der Kochplatte hat und ein guter Wärmeübergang von der Platte
zum Topf stattfindet.
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Mit dem Fortschreiten der Erhitzung ist es aber nicht zu verhindern,
daß der Boden des Topfes, entsprechend der Ausdehnungsziffer des verwendeten Metalls,
sich mehr oder weniger ausdehnt. Da der Boden durch die Erwärmung sich vergrößert,
infolge der starren Seitenwand aber nicht ausweichen kann, ist er genötigt, sich
nach außen oder innen durchzubiegen. Der Umstand, daß die Außenschicht des Bodens
sich naturgemäß schneller und mehrerhitzt als die den Speisen zugekehrte innere
Schicht des Bodens, bringt es bei den bekannten Kochgeschirren mit sich, daß der
ursprünglich ebene Boden sich wölbt, und zwar wölbt er sich in der Regel nach außen.
Die Wölbung nach außen ist aber besonders unerwünscht, da der Topf dann nur in der
Mitte aufsitzt und der übrige eine Ringfläche darstellende größte Teil des Bodens
nicht mit der Kochplatte in Berührung ist. Zudem tritt durch die Berührung nur in
der Mitte der Übelstand ein, daß die Speisen leicht anbrennen. Diese Wölbung des
Topfbodens tritt mehr oder weniger bei sämtlichen bisher gebräuchlichen metallenen
Kochgeschirren auf.
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Man hat schon versucht, die Wölbung des ursprünglich eben abgedrehten
Topfbodens dadurch zu verhindern, daß man die Bodenplatte sehr stark und infolgedessen
sehr starr ausgebildet hat. Diese starke Bodenplatte hat aber einerseits den Nachteil,
daß zu ihrer Herstellung viel Werkstoff notwendig und ihr Gewicht beträchtlich ist,
anderseits ist aber auch der Wärmeübergang bei einer übermäßig stark ausgebildeten
Bodenplatte schlecht, so daß der Vorteil der guten Wärmeausnutzung, die mit dem
Ebenbleiben des Bodens an sich verbunden sein könnte, wieder v erlorengeht. Weiterhin
hat sich aber auch herausgestellt, daß das erstrebte Ziel, nämlich den Boden auch
bei der Erhitzung eben zu erhalten, in Wirklichkeit durch die starke Bodenausbildung
gar nicht erreicht wird, vielmehr sich der Boden auch bei starker Ausbildung wölbt.
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Es ist auch schon zur Verhinderung des Werfens des Topfbodens von
Aluminiumgeschirren vorgeschlagen worden, den Geschirrboden außen mit einem daran
haftenden Überzug aus einem Metall, das schwerer als Aluminium ist, zu verstärken.
Als Verstärkungswerkstoff, der schwerer als Aluminium ist, ist Gußei:sen vorgeschlagen
worden. Auch dieser Vorschlag hat sich praktisch als unbrauchbar erwiesen; denn
weder die Verstärkung
noch die Erschwerung des Bodens ist in der
Lage, den Ausdehnungskräften derart Widerstand zu leisten, daß ein Werfen oder Ausbiegen
des Bodens verhindert wird. Es kommt noch hinzu, daß ein Aufgießen von Eisen auf
Aluminium praktisch überhaupt nicht durchführbar ist, weil die Schmelztemperatur
des Gußeisens bei etwa 115o°, die des Aluminiums aber. bei 6So° liegt. Man kann
das Eisen höchsens aufspritzen, ein Verfahren, bei dem die Außenschicht keine innere
Festigkeit besitzt, sondern lediglich eine Vielzahl unzusammenhängender Eisentröpfchen
darstellt, die gleichsam auf der Aluminiumgrundlage aufgeklebt sind.
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Gemäß der Erfindung werden Formänderungen des Topfbodens unter der
Einwirkung der Hitze dadurch verhindert, daß. man den Topfboden aus mindestens zwei
gegeneinander nicht verschiebbaren Metallschichten herstellt, von denen die außenliegende,
der Heizquelle zugekehrte Schicht eine kleinere Ausdehnungsziffer besitzt als die
innere, den Speisen zugekehrte Bodenschicht. Dabei ist die Stärke beider Schichten
derart zu wählen, daß sich die Ausdehnungen beider Schichten ausgleichen und infolgedessen
wesentliche Formveränderungen des Topfbodens durch die Erhitzung nicht auftreten.
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Wenn ein erfindungsgemäß ausgebildeter Kochtopf erhitzt wird, dehnt
sich die untere Bodenschicht mit der kleineren Ausdehnungsziffer verhältnismäßig
wenig aus, aber immerhin um einen solchen Betrag, daß an sich eine kleine Ausbauchung
nach außen stattfinden würde, wenn die untere Schicht allein den Boden bilden würde.
Sobald aber die Erwärmung sich weiter auf die obere Bodenschicht des Topfes fortpflanzt,
welche aus einem Metall mit größerer Ausdehnungsziffer besteht, hat diese Schicht
das Bestreben, sich mehr zu dehnen, als die mit ihr verbundene Schicht aus Metall
mit niederer Ausdehnungsziffer. Es gleicht sich dadurch die Ausdehnung der beiden
Schichten des Bodens aus, sofern das Verhältnis der Schichtstärken dem genannten
Zweck entsprechend gewählt sind. - Das Ergebnis dieses gegenseitigen Verhaltens
der beiden Bodenschichten ist; daß der Boden, sofern er iin kalten Zustand eine
ebene Form hat, auch bei der Erwärmung ziemlich eben bleibt und eher nach innen
sich wölbt statt nach außen. Eine leichte Wölbung nach innen ist weniger schädlich
schon aus dem Grunde, weil die Heizplatte selbst die Neigung hat, sich etwas konvex
zu wölben, wodurch dann eine gute Übereinstimmung mit dem Topf erzielt wird.
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Wie sich aus den obigen Ausführungen ohne weiteres ergibt, darf eine
Bewegung der beiden Bodenschichten gegeneinander nicht stattfinden, da die Möglichkeit
einer solchen Bewegung es verhindern würde, daß die Ausdehnung des einen Metalls
das andere Metall beeinflußt.
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Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des Erfindungsgedankens bei
Kochgeschirren aus Stahl, insbesondere aus nicht rostendem Stahl. Zum Ausgleich
der Formveränderungen des Stahlbodens wird zweckmäßigerweise eine Gußeisenschicht
benutzt. Der zur Bildung der Innenschicht dienende, nicht rostende Stahl hat .eine
Ausdehnungsziffer von 15 X 1O-' his 17 X 10-E, während das als Außenschicht
dienende Gußeisen eine Ausdehnungsziffer von Il X IOS bis 13 X IOS besitzt. Wird
S.M.@Stahl als Innenschicht benutzt, so kann ebenfalls Gußeisen als Außenschicht
verwendet werden, da die Ausdehnungsziffer von S.M.-Stahl (12 X I0-6 bis 13 X 1O-')
größer ist als die Ausdehnungsziffer von Gußeisen E (m .X 10_ ).
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Die genannten Metalle sind nur als Beispiele aufgeführt. Selbstverständlich
känn auch bei Verbindung anderer Metalle miteinander die gleiche Wirkung .erzielt
werden. Bedingung ist nur, daß das Metall mit der geringeren Ausdehnungsziffer den
Außenboden bildet, und weiterhin die Schichtstärken der beiden Metalle derart gewählt
sind, daß die Metalle den gewünschten, die Formveränderungen verhindernden Einfluß
aufeinander ausüben können.
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Wie aus den vorstehenden Darlegungen ersichtlich, ist in dem Gedanken,
die verschiedenen Ausdehnungsziffern zweier gegeneinander nicht verschiebbarer Metallschichten
zur Verhinderung von Formveränderungen auszunutzen, eine dem Unterschied der Ausdehnungsziffern
entsprechende Wahl des Stärkeverhältnisses beider Bodenschichten als selbstverständlich
mit eingeschlossen. Es ist daher für die vorliegende Erfindung die Tatsache ohne
Belang, daß es schon früher Töpfe gegeben hat, deren Boden aus zwei Schichten bestand,
von denen die äußere Schicht eine geringere Ausdehnungsziffer als die innere hatte;
denn bei keinem der bekannten Töpfe soll das Stärkenverhältnis der Bodenschichten
ein derartiges sein, daß die verschieden großen Ausdehnungen der Bodenschichten
sich in nennens-#vertem Maße gegenseitig ausgleichen können.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise veranschaulicht.
Mit a ist die Außenschicht des Topfbodens bezeichnet,
die aus einem
Metall mit verhältnismäßig geringer Ausdehnungsziffer besteht, während b die Innenschicht
des Topfes und die Topfwandung kennzeichnet. Die Schicht b besteht aus einem Metall,
dessen Wärmeausdehnungsziffer größer ist als die Ausdehnungsziffer der Metallschicht
a.