EP3171739A1 - Kochgeschirr mit vakuum boden - Google Patents

Kochgeschirr mit vakuum boden

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Publication number
EP3171739A1
EP3171739A1 EP15730046.8A EP15730046A EP3171739A1 EP 3171739 A1 EP3171739 A1 EP 3171739A1 EP 15730046 A EP15730046 A EP 15730046A EP 3171739 A1 EP3171739 A1 EP 3171739A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vacuum
cookware
contact
cooking utensil
space
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15730046.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Dusko Maravic
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Condeco Technologies AG
Original Assignee
Condeco Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Condeco Technologies AG filed Critical Condeco Technologies AG
Publication of EP3171739A1 publication Critical patent/EP3171739A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00Cooking-vessels
    • A47J27/002Construction of cooking-vessels; Methods or processes of manufacturing specially adapted for cooking-vessels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J36/00Parts, details or accessories of cooking-vessels
    • A47J36/02Selection of specific materials, e.g. heavy bottoms with copper inlay or with insulating inlay

Definitions

  • the presented invention is applicable only to the cookware which has recently been developed. See international patent applications PCT / CH2011 / 000089 and 4 Swiss patent applications CH / 749/2010, CH / 294/2011, CH / 3 7/2014 and CH / 0479/2014.
  • the invention thus relates only to such cookware which is provided with a flat bottom.
  • the surfaces to be joined are basically the same as those in today's cookware. These surfaces are: the bottom surfaces of the so-called inner pot hull, the middle round disk and the so-called outer pot hull.
  • such a soil composition is disclosed.
  • the connection in this disclosure was made in another way, but not by vacuum. Concerning contacting the surfaces with each other so there is a big difference.
  • the invention describes a compound which goes back to the action of the vacuum.
  • Fig. 1. gives the design of the cookware tray, which makes a contact with vacuum possible, again.
  • a good, full-surface contact of surface area located in the ground area is very important. Only when the surfaces are in contact with each other and the floor generally also in good contact with the heat-emitting surface -very often the glass ceramic is, a very efficient heat transfer is possible. If the components of the dish floor are still made of good heat-conducting materials, then the heat transport across the bottom of the dish is optimal.
  • a bore is made in the disc (1) or (3) to get the connection to the vacuum pump. After reaching the desired vacuum, this opening must be tightly closed, z. B. by welding.
  • the maximum specific contact pressure with which the ambient air acts on the bottom of the cookware is in the range of 1.0 E (+5) N / m2. For a cookware with a bottom diameter of 200 mm, so a max. Contact pressure of 3.14 kN. With this force, the stainless steel plates (1) and (3) print on the vacuumed middle disc (2) and do not allow them to lose physical contact with each other. The contact is not lost even if the ground experiences higher temperatures.
  • the vacuum that is, the negative pressure in the space in which the middle disc (2) is located, has 10 million times fewer air molecules than at ambient pressure, so that despite their temperature increase no significant change in pressure takes place.
  • the volume-related number n of gas particles depends on the kinetic gas theory of pressure and the thermodynamic temperature. At a certain temperature, therefore, the pressure of a gas is only dependent on the particle number density.
  • the use of a vacuum-held soil, as the bottom of a cookware is quite possible. Even if the cookware is exposed to a high temperature, for. B. 300 ° C prevails in the space (5) around the middle discs (2) enough vacuum to keep all bottom surfaces in contact with each other.
  • the presented invention allows the use of different materials which could be chosen as material for the middle disc (2).
  • this disc is functionally there to guarantee the flatness of the pot bottom. It should be as good as possible heat conductor and above all mechanically high strength, so that the thermoindicated forces that arise during use in the bottom of the pot, this can not deform.
  • one uses the steel with high yield strength, but also the other materials could fulfill this function. Since the materials in question have different characteristics, one must pay attention to the compatibility with the stainless steel. In particular regarding difference in the extent of the chosen materials. With a classic connection through welding, one immediately encounters the limits of mechanical stability of the dense weld seam.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Cookers (AREA)

Abstract

Ein Kochgeschirr mit einem Sandwich-Boden. Bei diesem Boden befindet sich die mittlere Scheibe (2) in einem durch die Innenscheibe (1) und die Aussenscheibe (3) geschlossenen und unter Vakuum befindlichen Raum (5), sodass die Scheiben durch den Umgebungsdruck zusammengepresst werden.

Description

Kochgeschirr mit Vakuum Boden
Stand der Technik:
Heute werden die meisten Kochgeschirre aus rostfreiem Edelstahl mit einem sog. Sandwich- Boden versehen. Die Techniken die man dazu verwendet führen ausschliesslich über einer Stoffschlüssige Verbindung, welche entweder durch Löten oder sog.„Schlagen" erfolgt. In beiden Fällen müssen recht hohe Temperaturen erzielt werden, damit eine sichere Verbindung entstehen kann. In der Regel besteht ein Sandwich-Boden aus einer Aluminium-Scheibe und einer sog. Kapsel die miteinander durch einen oder anderen o. g. Verfahren verbunden werden. Mit anderen Worten werden die kontaktierenden Flächen durch einen sog.„Vermittler" verbunden. Im Falle des Lötens ist dieser„Vermittler" das geeignete Lot und im Falle der Verbindung durch das sog. Schlagen" sind es die atomare Bindekräfte, welche die beiden Materialien zusammenhalten. Für das Erreichen eines Sandwich-Bodens wird heute ein verhältnismässig hoher Energieverbrauch (um 0,1 kWh) benötigt.
Dass eine Verbindung der Bodenteile, resp. ihre Flächen auch durch Vakuum erfolgen kann, zeigt diese Erfindung. Bis dato ist eine solche Version im Bereich Herstellung von Kochgeschirren nicht bekannt.
Beschreibung der Erfindung
Vorab eine Bemerkung: die Anwendung der vorgestellten Erfindung auf die Kochgeschirre, welche nach den heutigen Versionen hergestellt werden, ist nahezu ausgeschlossen. Kein vernünftig denkender Kochgeschirrhersteller würde eine solche Methode anwenden wollen. Erstens, weil sie zu teuer wäre und zweitens, weil sie zeitraubend ist. Zudem stellt sich die Frage ob die technische Umsetzung bereits aufgrund gegebenen Konstruktion und Materialdicken ausgeschlossen wird. Es sei an dieser Stelle nochmals gesagt, dass bei heutigen Kochgeschirren mit verstärkten Böden die Verbindung untereinander ausschliesslich durch Löten oder Schlagen erfolgt.
Die vorgestellte Erfindung ist nur auf die Kochgeschirre die in neuerer Zeit entwickelt wurden, anwendbar. Siehe dazu die internationale Pat.-Anmeldungen PCT/CH2011/000089 und 4 schweizerischen Pat.-Anmeldungen CH/749/2010, CH/294/2011 , CH/3 7/2014 und CH/0479/2014.
Die Erfindung betrifft also nur solche Kochgeschirre die mit einem ebenen Boden versehen werden. Die zu verbindenden Flächen sind grundsätzlich dieselben wie die bei den heutigen Kochgeschirren. Diese Flächen sind: die Bodenflächen des sog. inneren Topfrumpfes, der mittleren Rundscheibe und des sog. Äusseren Topfrumpfes. In allen o. g. Pat.-Anmeldung ist eine solche Bodenzusammensetzung offenbart. Die Verbindung bei dieser Offenbarung erfolgte auf eine andere Art und Weise, aber eben nicht durch Vakuum. Betreffend Kontaktierung der Flächen untereinander besteht also ein grosser Unterschied. Die Erfindung beschreibt eine Verbindung die auf die Wirkung des Vakuums zurückgeht. Fig. 1. gibt die Gestaltung des Kochgeschirrbodens, welche eine Kontaktierung durch Vakuum möglich macht, wieder.
Ein guter, vollflächiger Kontakt von in Bodenbereich befindlichen Flächenteilen ist sehr wichtig. Nur wenn die Flächen untereinander im Kontakt stehen und der Boden allgemein gesehen auch in einem guten Kontakt zu der Wärme abgebenden Fläche -sehr oft die Glaskeramiksteht, ist ein sehr effizienter Wärmetransport möglich. Sind die Bestandteile des Geschirrbodens noch dazu aus gut Wärme leitenden Materialien, dann ist der Wärmetransport quer durch den Geschirrboden optimal.
Damit die Bodenteile durch die Wirkung des Vakuums vollflächig im Kontakt gebracht werden können, muss man die mittlere Scheibe (2) in einem geschlossenen Raum (5) unterbringen. Erst danach kann man im Raum (5) das Vakuum bilden. Da die Boden-scheiben (1) und (3) leicht biegsam sind und nahe der Scheibe (2) liegen, werden sie unter der Wirkung des Umgebungsdruckes an die Scheibe (2) gepresst. So lange es Vakuum im Raum (5) um die mittlere Scheibe (2) gibt, stehen die Teile untereinander im Kontakt. Dabei muss das Vakuum nicht einmal grösser sein als 1.0 E(-3) bis 1.0 E(-4) mbar sein. Solches Vakuum nennt man dann Feinvakuum, resp. Hochvakuum. Solche Werte lassen sich mit gewöhnlichen Vakuum- Pumpen leicht erreichen. Jede weitere Steigerung des Vakuums, z. B. bis hin zu extra Hochvakuum (ab 1.0 E(-12) mbar) bringt keine Vorteile mit sich und ist recht kosten- und zeitintensiv.
Wie im geschlossenen Raum (5) das Vakuum erzielt wird, kann der Hersteller selber entscheiden. Vorzugsweise wird in der Scheibe (1) oder (3) eine Bohrung gemacht, um den Anschluss an die Vakuumpumpe zu bekommen. Nach Erreichen des gewünschten Vakuums, muss diese Öffnung dicht geschlossen werden, z. B. durch zuschweissen.
Grundsätzlich kann man die Vakuum-Kontaktierung sowohl vor dem Tiefziehen, als auch nach dem Tiefziehen realisieren. Es kommt nur noch darauf an, ob der Kochgeschirr-Hersteller in der Lage ist, diesen Produktionsschritt selber zu machen oder nicht. Falls er die Vakuum- Kontaktierung selber machen will, dann muss er geeignete Vakuumanlagen besitzen, sprich neue Investitionen tätigen, denn in der Regel besitzen die Kochgeschirr-hersteiler solche Anlagen heute nicht. Erfolgt die Vakuumkontaktierung jedoch durch den Kochgeschirrhersteller, dann ist es grundsätzlich viel sinnvoller und wesentlich billiger sie noch vor dem Tiefziehen vorzunehmen. Einfache Geometrie und viel geringerer Platzbedarf, macht das sog.„Vakuumieren" leichter und dazu noch wesentlich billiger. Wenn ein Kochgeschirrhersteller nicht in der Lage ist diesen Fertigungsschritt in Eigenregie zu tätigen, dann kann er eine vorgefertigte„Condurelle" von einem anderen Anbieter beziehen.
Eine besondere Aufmerksamkeit muss der mechanischen Stabilität der dichten Schweiss-naht (4) gewidmet werden. In keinem Fall darf es so weit kommen, dass die Schweissnaht (4) während des Tiefziehens zerstört wird. Das führt automatisch zur Vakuum-Verlust im, um die mittlere Scheibe (2) eingeschlossenen Raum (5).
Der maximale spezifische Anpressdruck, mit der die Umgebende Luft auf den Boden des Kochgeschirrs wirkt, liegt im Bereich von 1.0 E(+5) N/m2. Bei einem Kochgeschirr mit einem Bodendurch-messer von 200 mm, wirkt also eine max. Anpresskraft von 3,14 kN. Mit dieser Kraft drucken die Edelstahlplatten (1) und (3) auf die in Vakuum befindlichen mittleren Scheibe (2) und lassen nicht zu, dass sie den physischen Kontakt untereinander verlieren. Der Kontakt geht auch dann nicht verloren, wenn der Boden höhere Temperaturen erfährt.
Das Vakuum, sprich der Unterdruck in dem Raum in dem sich die mittlere Scheibe (2) befindet, hat 10 Millionen Mal weniger Luftmoleküle als beim Umgebungsdruck, so dass trotz ihrer Temperaturerhöhung keine nennenswerte Änderung des Druckes stattfindet. Die volumenbezogene Anzahl n der Gasteilchen ist nach der kinetischen Gastheorie vom Druck und der thermodynamischen Temperatur abhängig. Bei einer bestimmten Temperatur ist demnach der Druck eines Gases lediglich von der Teilchenanzahldichte abhängig. Somit ist der Einsatz eines unter Vakuum gehaltenen Bodens, als Boden eines Kochgeschirrs durchaus möglich. Auch wenn das Kochgeschirr eine hohe Temperatur ausgesetzt wird, z. B. 300 °C herrscht im Raum (5) um die mittlere Scheiben (2) genügend Vakuum, um alle Bodenflächen untereinander im Kontakt zu halten.
Die vorgestellte Erfindung erlaubt die Verwendung verschiedener Materialien die man als Material für die mittlere Scheibe (2) wählen könnte. Zuerst ist diese Scheibe funktionell da, um die Ebenheit des Topfbodens zu garantieren. Sie sollte möglichst guter Wärmeleiter sein und vor allem mechanisch hoch fest, damit die thermoindizierten Kräfte, die während des Gebrauchs in dem Topfboden entstehen, diesen nicht verformen können. Vorzugsweise verwendet man dabei den Stahl mit hoher Streckgrenze, aber auch die anderen Materialien könnten diese Funktion auch erfüllen. Da die in Frage kommenden Materialien verschiedene Charakteristiken haben, muss man auf die Kompatibilität mit dem Edelstahl achten. Insbesondere betreffend Unterschied in der Ausdehnung der gewählten Materialien. Mit einer klassischen Anbindung durch Schweissen stösst man sofort auf die Grenzen betreffend mechanischer Stabilität der dichten Schweissnaht. Die Scherspannung die infolge Erwärmung in der Trennebene entsteht, kann die Schweissnaht zerstören und damit den Kontakt zwischen den Wärmeübertragungsflächen verlieren. Ausserdem ist stets zu prüfen, ob sich die beiden gewählten Materialien durch Schweissen überhaupt verbinden lassen können. Diese Überlegungen spielen in der vorgestellten Erfindung keine Rolle mehr, da sich die Verbundteile, welche durch Vakuum miteinander in Verbindung stehen, in der Kontakt-eben gegeneinander bewegen können. Für solche Materialkombinationen ist eine Vakuum- Anbindung eine nahezu ideale Lösung.

Claims

Patentansprüche
Das erfindungsgemässe Kochgeschirr mit einem Boden, welches durch das Vakuum alle im Bodenbereich befindlichen Flächen miteinander zusammenhält, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mittlere Scheibe (2) in einem, durch die Innenscheibe (1 ) und Aussenscheibe (3) geschlossenem und unter Vakuum befindlichem Raum (5) befindet und somit mit diesen, durch Umgebungsdruck wirkenden Druckkräfte, aneinander gepresst werden.
Das erfindungsgemässe Kochgeschirr mit einem Boden, welches durch das Vakuum alle im Bodenbereich befindlichen Flächen miteinander zusammenhält, gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der geschlossener Raum (5) vorzugsweise durch eine dichte Schweissnaht (4) erzielt werden kann.
Das erfindungsgemässe Kochgeschirr mit einem Boden, welches durch das Vakuum alle im Bodenbereich befindlichen Flächen miteinander zusammenhält, gemäss Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Vakuum im geschlossenem Raum (5) vorzugsweise im Bereich 1.0 E(-3) bis 1.0 E(-4) mbar beträgt.
EP15730046.8A 2014-05-04 2015-05-03 Kochgeschirr mit vakuum boden Withdrawn EP3171739A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH00659/14A CH709590A2 (de) 2014-05-04 2014-05-04 Kochgeschirr mit durch Vakuum verbundenen Bodenteilen.
PCT/CH2015/000071 WO2015168814A1 (de) 2014-05-04 2015-05-03 Kochgeschirr mit vakuum boden

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3171739A1 true EP3171739A1 (de) 2017-05-31

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ID=53434155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP15730046.8A Withdrawn EP3171739A1 (de) 2014-05-04 2015-05-03 Kochgeschirr mit vakuum boden

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20170215622A1 (de)
EP (1) EP3171739A1 (de)
CN (1) CN106455860A (de)
CH (1) CH709590A2 (de)
WO (1) WO2015168814A1 (de)

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US20170215622A1 (en) 2017-08-03
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CN106455860A (zh) 2017-02-22

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