NO152400B - Mattilberedningskar. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører et mattilberedningskar av det slag som er

angitt i hovedkravets ingress.

Ved utviklingen av mattilberedningskar har man allerede

lenge efterstrebet at den varme som utvikles av en under ka-

ret foreliggende varmekilde skal utjevnes i karets bunn,

slik at det ikke oppstår lokale temperaturtopper på innsiden av karets bunn med brenning av maten som følge. I almindelig-

het har man forsøkt å finne løsningen ved å gjøre karet tykkbunnet eller i det minste lage bunnpartiet av et materiale med god varmeledningsevne. Man har da tenkt seg at bunnpartiets gode varmeledningsevne skal utjevne eventuelt forekommende lo-

kale temperaturtopper. Som eksempel på kar av denne type kan nevnes rustfrie kasseroller med et ytre, ofte ved lodding festet bunnbelegg av kobber. I praksis har det imidlertid vist seg at utviklingen har vært på feil spor, da man ikke har lykkes på en tilfredsstillende måte å løse problemene ved å forbedre bunnpartiets varmeledende egenskaper.

Fra US patent nr. 1 717 450 er det kjent en stekepanne som er ut-

formet med en alltid tilstedeværende luftspalte i bunnen. Vi-

dere er det også kjent gryter hvor bunnkonstruksjonen ikke har en slik luftspalte. Felles for disse kjente anordninger er at bunnkonstruksjonen er å betrakte som statisk, dvs. det skjer ingen tekniske forandringer av betydning i bunnens egenskaper under bruk.

Oppfinnelsens formål er å løse foran nevnte problem på en helt

ny måte,ved i stedet for å anvende materiale med gode varmeled-

ende egenskaper å forsyne karets bunnparti med sjikt eller av-

snitt som bremser varmens utbredning. Oppfinnelsens karakteris-

tiske trekk fremgår av krav 1. Disse trekk gir karets bunnparti helt nye, tidligere ikke kjente egenskaper, hvis fysikalske bakgrunn skal forklares nærmere nedenfor.

I en bunnkonstruksjon med en ytre bunnskive stiger temperaturen

i den ytre skive betydelig raskere enn i det indre bunnparti.

Dette beror på at den ytre bunnskive er i direkte kontakt med

det varme underlag, mens det indre bunnparti kjøles av de føde-midler eller lignende som befinner seg i karet. Det oppstår følgelig en betydelig temperaturforskjell mellom bunnkonstruksjonens to sjikt, hvilket medfører at den ytre bunnskive vil ut-vide seg mere enn det indre bunnparti. Dette fører til at små utbulinger oppstår i den ytre bunnskive mellom dens innfestings-punkter, og innenfor disse utbulinger vokser luftspalten mellom bunnkonstruksjonens to sjikt. Dette inntreffer i oppvarmingens mest kritiske fase, når ønsket temperatur nettopp holder på å oppnås inne i karet. I dette øyeblikk er nesten alltid den elektriske plate eller tilsvarende, på hvilken karet oppvarmes, altfor varm. Den voksende luftspalte mellom bunnkonstruksjonens to sjikt medfører imidlertid en bremsing av varmeoverføringen i denne kritiske fase. Denne funksjon kan ytterligere effektivi-seres ved å fremstille den ytre bunnskive av et materiale som har større varmeutvidelseskoeffisient enn det indre bunnsjikt. Derved oppnås at utbulingene blir større.

En'bunnkonstruksjon ifølge oppfinnelsen er fordelaktig også av den grunn at to ensartede flater som ligger an mot hverandre,

i virkeligheten har direkte kontakt med hverandre bare i et fåtall partier med totalt meget liten flate. Til tross for de mot hverandre vendte flaters makrogeometriske ensartethet er deres virkelige kontaktflate særdeles liten på grunn av de tall-rike mikrogeometriske forskjeller i de to flater. De mikrogeometriske forskjeller skyldes f.eks. ujevnheter i flatene eller dimensjonsavvikelser innenfor rammen av fremstillingstoleran-sene. Den virkelige kontaktflate beløper seg vanligvis ikke engang til 1% av den teoretiske kontaktflate. Mellom de faktiske kontaktpunkter foreligger det en såkalt mikrospalte, hvor flatene ligger meget nær hverandre uten imidlertid å berøre hverandre direkte mekanisk. Denne mikrospalte anvendes i en bunnkonstruksjon ifølge oppfinnelsen som et sjikt som bremser varmens utbredning. De punktformede eller med hensyn til sin flate meget små berørings- eller festepunkter mellom det indre og det ytre bunnparti representerer en så liten del av den totale bunnflate at de ikke i merkbar grad innvirker på de egenskaper til bunnkon-struks jonen som beror på forekomsten av en mikrospalte. Kontakt-og festepunktene leder varme fra den ytre bunnskive til det indre bunnparti, men over mikrospalten overføres varmen ved stråling.

pet har vist seg at et kar ifølge oppfinnelsen oppvarmes stort sett like raskt som de fleste andre mattilberedningskar. Til tross for mikrospaltens bremsende og utjevnende innvirkning har således bunnkonstruksjonen relativt god virkningsgrad som varme-overførende element.

Den separate bunnskive kan med fordel festes til det indre bunnsjikt ved punktsveising eller f.eks. ved vortesveising. Også andre innfestingsmåter kan tenkes, f.eks. små, nærmest punktformede lodde- eller sveisepartier. Fremstillingsteknisk turde imidlertid punkt- eller vortesveising i almindelighet utgjøre den fordelaktigste løsning.

På grunn av utformningen av de generelt anvendte elektriske kokeplater kan den separate bunnskiven i et kar ifølge oppfinnelsen fortrinnsvis gjøres ringformet. Derved fås ved bunnpartiets sentrum, hvor kokeplaten vanligvis er varmest, ytterligere et luftsjikt som utjevner og bremser varmeoverføringen. En ringformet bunnskives optimale dimensjoner er avhengige av hvilket slag varmekilde som vil bli anvendt. Vanligvis oppnås imidlertid de beste resultater med en ringformet bunnskive, hvis senteråpning har en diameter som er omtrent halvparten av skivens ytre diameter.

Oppfinnelsen kan anvendes rent generelt for mattilberedningskar av metall, f.eks. kar av aluminium eller av rustfritt stål.

Det har likevel vist seg at oppfinnelsens fordeler kommer best til sin rett når oppfinnelsen anvendes for emaljerte kar. Dette beror på at utsiden av et emaljert kars bunn vanligvis er overtrukket med et tynt sjikt av såkalt dustemalje, hvilket gir bunn-flaten overordentlig fordelaktige egenskaper med hensyn til dens evne til å oppta strålingsvarme. Dustemaljesjiktet bør fortrinnsvis være matt og mørkt, fortrinnsvis svart.

Oppfinnelsen skal i det etterfølgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor

fig. 1 viser et tverrsnitt av et mattilberedningskar ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser karet ifølge fig. 1 sett fra dets underside,

fig. 3 viser i snitt en forstørrelse av en del av bunnpartiet i et kar ifølge oppfinnelsen samt skjematisk den varmeoverføring som skjer der.

På tegningen betegner 1 et mattilberedningskar, 2 karets egentlige bunnparti og 3 en ringformet bunnskive separat festet til bunnpartiet 2. Bunnskiven 3 er festet til karets bunnparti 2

med et antall med hensyn til sin flate meget små festepunkter, f.eks. punktsveisinger 4 (fig. 2), som er ringformet anordnet ved bunnskivens 3 ytre og indre kant. Mellom innfestingspunkt-ene 4 er der et stort antall tilfeldig fordelte kontaktpunkter 5, men forøvrig foreligger det en såkalt mikrospalte 6 (fig. 3) mellom bunnskiven 3 og karets bunnparti 2.

I fig. 3 vises nærmere hvorledes varmeoverføringen skjer gjennom innfestings- og kontaktpunktene samt over mikrospalten. I fig. 3 utgjør det øvre metallsjikt 2 karets bunnparti og det nedre me-talls j ikt 3 en separat til delen 2 festet ringformet bunnskive, som kan være fremstilt av et materiale, hvis varmeutvidelseskoeffisient er større enn bunnpartiets 2 varmeutvidelseskoeffisient. En hensiktsmessig kombinasjon fås f.eks. hvis selve

karet fremstilles av vanlig stål og den separate bunnskive av rustfritt stål. Mellom bunnkonstruksjonens to sjikt 2 og 3 foreligger det en mikrospalte 6 samt et antall berøringspunkter 7a og 7b, av hvilke f.eks. punktene 7a kan utgjøre innfestingspunk-ter tilveiebragt ved sveising, og punktene 7b kan utgjøre bare kontaktpunkter. Innfestings- og kontaktpunktene 7a, respektive 7b skiller seg meget lite fra hverandre hva angår deres varmeledende egenskaper. Varmen som symboliseres av pilene 8, forplanter seg ved direkte ledning via punktene 7a og 7b fra sjiktet 3 til sjiktet 2 og brer seg i det sistnevnte sjikt også ut i side-retning (pilene 8b) på grunn av dette sjikts varmeledende evne. Samtidig forplanter varmen seg også ved stråling over mikrospalten 6 (pilene 8c), og på grunn av dette blir varmefordelingen i sjiktet 2 meget jevn. Under sjiktet 3 er der en varm flate, f.eks. en kokeplate 12 eller tilsvarende, og varmeoverføringen mellom dette underlag og sjiktet 3 skjer prinsipielt på samme måte som mellom sjiktene 2 og 3.

I

iDen jevne varmefordelingen i karets indre bunnparti 2 skyldes for en meget stor del at størsteparten av varmen forplanter seg ved stråling over mikrospalten 6. De virkelige berøringspunk-ters 7a og 7b totale flate er ytterst liten, .og dessuten befinner et berøringspunkt mellom det varme underlag 12 og bunnskiven 3 seg bare ytterst sjelden rett overfor et tilsvarende berørings-punkt mellom bunnskiven 3 og karets indre bunndel 2, hvilket med-fører at den varme som overføres ved ledning i almindelighet må passere et relativt langt stykke.

i En med dustemalje 9 overtrukket bunnflate effektiviserer den varmeoverføring som skjer ved stråling. På grunn av dette er en med dustemalje overtrukket bunnflate betydelig fordelaktigere og gir bedre resultat i et kar ifølge oppfinnelsen enn f.eks. en med j kobber overtrukket flate eftersom kobber leder varme meget bra, men i liten utstrekning er i stand til å motta strålingsvarme. j

Fig. 3 viser også hvorledes et emaljert kar på innsiden er over- | trukket med bunnemalje 10 og overflateemalje 11. Også disse to emaljesjikt bidrar til ytterligere å utjevne temperaturforskjel-lene i karets indre bunnflate. Et emaljekar fremstilles slik at

emaljeringen skjer efter at den separate bunnskive 3 er blitt festet til karets bunnparti 2. j i i

i i i

i i

i i

Claims (6)

1. Mattilberedningskar (1) som omfatter en sidevegg og en av to,separate, hovedsakelig plane deler (2, 3) sammensatt bunn, hvor den øvre del (2) og sideveggen danner det egentlige kar, med hvilket den undre del er forbundet i form av en separat bunnskive (3),karakterisert vedat den separate bunnskive (3) på i og for seg kjent måte er an-bragt tett anliggende under karets bunn (2) med festepunkter (4) med liten flateutstrekning, at den separate bunnskive (3) har relativt liten tykkelse, og at avstanden mellom bunnskivens (3) festepunkter er slik tilpasset bunnskivens tykkelse at det ved bunnens oppvarming ved normal bruk av karet på grunn av varmeutvidelsen av den separate bunnskive (3) skjer en utbuktning av denne bunnskive mellom dennes festepunkter under dannelse av en luftspalte mellom de to bunndeler (2, 3).

2. Kar som angitt i krav 1,karakterisertved at den separate bunnskive (3) er ringformet.

3. Kar som angitt i krav 2,karakterisertved at diameteren av den ringformede separate bunnskives (3) senteråpning er omtrent halvparten så stor som bunnskivens ytre diameter.

4. Kar som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat bunnpartiets utside er overtrukket med såkalt dustemalje (9).

5. Kar som angitt i et av de foregående krav,karakterisert vedat den separate, fortrinnsvis ringformede bunnskive (3) består av et materiale som har større varmeutvidelseskoeffisient enn materialet i den ovenforlig-gende del av karets bunn (2).

6. Kar som angitt i krav 2,karakterisertved at festepunktene (4) er anordnet i to konsentriske sirk-ler på den separate bunnskive (3), idet den ene sirkel ligger nær ytterkanten og den andre sirkel nær innerkanten av den ringformede bunnskive.