CH669879A5 - - Google Patents

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CH669879A5
CH669879A5 CH5489/85A CH548985A CH669879A5 CH 669879 A5 CH669879 A5 CH 669879A5 CH 5489/85 A CH5489/85 A CH 5489/85A CH 548985 A CH548985 A CH 548985A CH 669879 A5 CH669879 A5 CH 669879A5
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temperature
temperature rise
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predetermined
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CH5489/85A
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Inventor
Kurt Wolf
Wolfram Andre
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Fissler Gmbh
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    • H05B1/02Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D23/1902Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the use of a variable reference value
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    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
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    • A47J27/08Pressure-cookers; Lids or locking devices specially adapted therefor
    • A47J27/0802Control mechanisms for pressure-cookers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
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    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
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    • GPHYSICS
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Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern und Regeln der Heizleistung in der Aufheizphase eines Dampfdruck5
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kochgefässes beim Schnell- oder Biogaren mit unterschiedlichen, vorgebbaren und über der Verdampfungstemperatur des Wassers liegenden Gartemperaturen, bei der die Temperatur im bzw. am Dampfdruckkochgefäss erfasst und zur Regelung auf die vorgegebene Gartemperatur über eine Steuerschaltung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Heizelementes ausgenützt wird.
Ein Verfahren dieser Art ist durch die DE-OS 29 32 039 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird in Abhängigkeit von der Temperatur bzw. dem Druck im Dampfdruckkochgefäss ein Zeitglied automatisch angepasst, um den Koch- bzw. Gar Vorgang entsprechend den Verhältnissen im Kochgefäss zu beeinflussen. Damit soll erreicht werden, dass bei schwankenden Verhältnissen im Kochgefäss die Koch- bzw. Garzeit entsprechend verändert wird. Dieses Verfahren ist nur dann sinnvoll, wenn während des Koch- bzw. Garvorganges die Verhältnisse im Dampfdruckkochgefäss nicht konstant sind, was von einer unzureichenden Regelung der Koch- bzw. Gartemperatur herrühren kann.
Bei einem anderen bekannten Verfahren nach der DE-OS 30 26 620 wird die Heizleistung für das Heizelement des Dampfdruckkochgefässes über einen Mikroprozessor gesteuert, dem Signale eines am Dampfdruckkochgefäss angebrachten Signalgebers zugekehrt werden. Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass gleichzeitig mehrere Parameter für den Kochbzw. Garvorgang manuell vorgegeben werden können. Eine automatische Einregelung der vorgegebenen Koch- bzw. Gartemperatur unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Aufheizcharakteristiken findet hier nicht statt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem für unterschiedlich wählbare Gartemperaturen für ein Schnell- oder Biogaren die Aufheizphase unabhängig von der Art und Menge des Kochgutes im Dampfdruckkochgefäss automatisch so gesteuert und geregelt wird, dass mit einfachen Schalt- und Steuerkreisen jeweils auf schnellste und exakteste Weise die gewählte Gartemperatur erreicht und konstant gehalten wird.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst,
dass das Heizelement bis zum Erreichen einer vorgegebenen Schalttemperatur, die kleiner als die Verdampfungstemperatur des Wassers ist, dauernd mit voller Heizleistung eingeschaltet ist, dass nach dem Überschreiten der Schalttemperatur in vorgegebenen Zeitintervallen der Temperaturanstieg im Dampfdruckkochgefäss erfasst wird, dass beim Unterschreiten eines vorgegebenen Temperaturanstieges in dem Zeitintervall das Heizelement bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur mit voller oder definierter Heizleistung eingeschaltet bleibt, während beim Überschreiten des vorgegebenen Temperaturanstieges in dem Zeitintervall das Heizelement für eine vorgegebene erste Abschaltzeit abgeschaltet und danach wieder mit voller oder definierter Heizleistung bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur eingeschaltet wird, dass nach dem Erreichen der Verdampfungstemperatur das Heizelement grundsätzlich für eine vorgegebene zweite Abschaltzeit abgeschaltet wird und dass danach in Zeitintervallen auf einen Mindesttemperaturanstieg überprüft wird, wobei bei nicht erreichtem Mindesttemperaturanstieg im folgenden Zeitintervall das Heizelement mit voller oder definierter Heizleistung eingeschaltet wird, während bei erreichtem Mindesttemperaturanstieg die Steuerschaltung in Abhängigkeit von dem im abgelaufenen Zeitintervall ermittelten weiteren Temperaturanstieg nach einem vorgegebenen Programm das Heizelement im folgenden Zeitintervall für eine Zeit mit voller oder definierter Heizleistung einschaltet, die um so kleiner ist, je grösser der ermittelte weitere Temperaturanstieg und je kleiner der Temperaturabstand zwischen der gewählten Gartemperatur und der vorliegenden Isttemperatur im Dampfdruckkochgefäss ist.
In der Aufheizphase wird bis zum Erreichen der Schalttemperatur grundsätzlich mit voller oder definierter Heizleistung gearbeitet. Im Bereich zwischen der Schalttemperatur und der Verdampfungstemperatur wird entweder mit voller oder definierter Heizleistung weitergefahren oder es wird erst nach einer vorgegebenen ersten Abschaltphase bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur mit voller oder definierter Heizleistung gearbeitet. Die Entscheidung darüber wird über den ermittelten Temperaturanstieg getroffen, der eine Aussage über die Art und Menge des Kochgutes enthält. Die erste Abschaltphase wird dann eingeführt, wenn der ermittelte Temperaturanstieg grösser ist als ein vorgegebener Temperaturanstieg. Beim Erreichen der Verdampfungstemperatur wird grundsätzlich eine zweite Abschaltphase eingeführt, um gerade in diesem Bereich auftretende kurzzeitige Schwankungen der Temperatur-Zeit-Kennlinie zu eliminieren. Nach dieser zweiten Abschaltphase wird anhand eines gespeicherten Programms die Heizleistung angepasst. Dabei wird in Zeitintervallen der weitere Temperaturanstieg ermittelt und mit einem Mindesttemperaturanstieg verglichen. Überwiegt der ermittelte Temperaturanstieg, dann wird im folgenden Zeitintervall die Einschaltdauer des Heizelementes reduziert, wobei die Einschaltdauer um so kleiner ist, je grösser der ermittelte Temperaturanstieg und je kleiner der Temperaturabstand zwischen der gewählten Gartemperatur und der vorliegenden Isttemperatur ist. Das Programm ist also für die unterschiedlichen Gartemperaturen ausnützbar. Es ist lediglich der Temperaturabstand entsprechend der gewählten Gartemperatur zu ermitteln und dem Programmspeicher zuzuführen. Mit dem Erreichen der Verdampfungstemperatur wird die zweite Abschaltphase wirksam, so dass gerade in diesem kritischen Bereich keine Steuer- und Regelsignale für die Steuerschaltung abgeleitet werden müssen. Nach der zweiten Abschaltphase haben sich die Verhältnisse im Dampfdruckkochgefäss stabilisiert und mit dem vorgegebenen Programm kann die gewählte Gartemperatur auf kürzestem Wege und ohne Überschwingen derselben eingeregelt werden.
Eine weitere Vereinfachung des Verfahrens ergibt sich nach einer Ausgestaltung dadurch, dass die Steuerschaltung des Heizelementes einen Halbleiter zum Ein- und Ausschalten desselben aufweist, der von einem Nulldurchgangsschalter mit Pe-riodengruppensteuerung ansteuerbar ist und dass die Dauer der Periodengruppe dem vorgegebenen Zeitintervall entspricht. Der Taktgeber der Periodengruppensteuerung liefert dann auch die Zeitintervalle für die Ableitung der für das Steuern und Regeln erforderlichen Signale.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die vorgegebenen Abschaltzeiten ganzzahlige Vielfache des vorgegebenen Zeitintervalls und damit der Dauer der Periodengruppe betragen, um auch diese Abschaltzeiten von Taktgeber der Periodengruppensteuerung ableiten zu können.
Die erste Abschaltphase beim Erreichen der Schalttemperatur wird nach einer Ausgestaltung dadurch eingeleitet, dass der Temperaturanstieg im Zeitintervall in der Aufheizphase dauernd erfasst wird und erst nach dem Erreichen der Schalttemperatur mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg verglichen wird und das Heizelement über die Steuerschaltung für die vorgegebene, erste Abschaltzeit abgeschaltet wird, wenn der ermittelte Temperaturanstieg grösser als der vorgegebene Temperaturanstieg ist und dadurch vollzogen, dass ein erster Schaltkreis aus dem Istwert der Temperatur-Zeit-Kennlinie den Temperaturanstieg in den vorgegebenen Zeitintervallen ableitet und einer ersten Vergleichsschaltung zuführt, dass die erste Vergleichsschaltung nach dem Erreichen der Schalttemperatur den ermittelten Temperaturanstieg mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg vergleicht und dass beim Überwiegen des ermittelten Temperaturanstieges die erste Vergleichsschaltung ein auf die vorgegebene, erste Abschaltzeit ausgelegtes Zeitglied ansteuert, das für die vorgegebene erste Abschaltzeit die Steuerschaitung sperrt und die Einschaltung des Heizelementes verhindert.
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Die Ansteuerung der ersten Vergleichsschaltung ist dabei so vorgenommen, dass ein erster Messkreis den Istwert der Temperatur-Zeit-Kennlinie auf das Erreichen der Schalttemperatur überwacht und dass beim Erreichen der Schalttemperatur der erste Messkreis die erste Vergleichsschaltung zum Vergleich des ermittelten Temperaturanstieges mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg ansteuert, damit trotz dauernder Ermittlung des Temperaturanstieges der Vergleich mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg erst mit dem Erreichen der Schalttemperatur einsetzt.
Die Einleitung der zweiten Abschaltphase ist nach einer Ausgestaltung so gelöst, dass ein zweiter Messkreis den Istwert der Temperatur-Zeit-Kennlinie auf das Erreichen der Verdampfungstemperatur überwacht und dass nach dem Erreichen der Verdampfungstemperatur der zweite Messkreis ein auf die vorgegebene, zweite Abschaltzeit ausgelegtes Zeitglied ansteuert, das für die vorgegebene, zweite Abschaltzeit die Steuerschaltung sperrt und die Einschaltung des Heizelementes verhindert.
Die Ansteuerung des Programmspeichers ist nach einer Ausgestaltung so ausgeführt, dass ein zweiter Schaltkreis nach dem Überschreiten der Verdampfungstemperatur in den vorgegebenen Zeitintervallen aus dem Istwert der Temperatur-Zeit-Kenn-linie den weiteren Temperaturanstieg ableitet und einer zweiten Vergleichsschaltung zuführt, dass die zweite Vergleichsschaltung den ermittelten weiteren Temperaturanstieg mit dem vorgegebenen Mindesttemperaturanstieg vergleicht und beim Überwiegen des Mindesttemperaturanstieges die Steuerschaltung für das folgende Zeitintervall zur Einschaltung des Heizelementes mit voller oder definierter Heizleistung ansteuert, während beim Überwiegen des ermittelten weiteren Temperaturanstieges die zweite Vergleichsschaltung den ermittelten Temperaturanstieg einem Programmspeicher zuführt, dass dem Programmspeicher über einen dritten Schaltkreis der Temperaturabstand zwischen der gewählten Gartemperatur und dem vorliegenden Istwert zugeführt ist und dass der Programmspeicher aus dem zugeführten weiteren Temperaturanstieg, dem zugeführten Temperaturabstand und dem gespeicherten Programm eine Zeit ableitet, die die Einschaltdauer des Heizelementes für das folgende Zeitintervall bestimmt, um wahlweise mit voller Heizleistung oder mit entsprechend reduzierter Heizleistung weiterzufahren.
Die dauernde Einschaltung des Heizelementes mit voller Heizleistung bis zum Erreichen der Schalttemperatur wird nach einer Ausgestaltung dadurch bewerkstelligt, dass ein Grundmesskreis bis zum Erreichen der Schalttemperatur der Steuerschaltung ein Signal zuführt, das die Einschaltung des Heizelementes mit voller Heizleistung aufrechterhält.
Der Aufwand an elektronischen Bauteilen wird nach einer zweckmässigen Ausgestaltung dadurch auf ein Minimum reduziert, dass die Schaltkreise, die Vergleichsschaltungen, der Grundmesskreis, die Messkreise, die Zeitglieder, die Steuerschaltung und der Programmspeicher in einem Mikroprozessor zusammengefasst sind.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 eine Temperatur-Zeit-Kennlinie mit grossem Temperaturanstieg in der Aufheizphase und mit einer ersten und zweiten Abschaltphase,
Fig. 2 eine Temperatur-Zeit-Kennlinie mit kleinem Temperaturanstieg in der Aufheizphase und mit einer zweiten Abschaltphase,
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Anordnung und Fig. 4 das vorgegebene Programm, d.h. die Zeit s in Abhängigkeit von dem Temperaturabstand zwischen der gewählten Gartemperatur und der Isttemperatur und in Abhängigkeit von dem in dem Zeitintervall to ermittelten weiteren Temperaturanstieg A Ty.
Die Temperatur-Zeit-Kennlinie T = f(t) nach Fig. 1 tritt z.B. auf, wenn im Dampfdruckkochgefäss wenig Kochgut enthalten ist. Der Temperaturanstieg A Tx pro Zeitintervall to ist grösser als für eine mittlere vorgegebene Temperatur-Zeit-Kennlinie mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg A Tv in dem gleich grossen Zeitintervall to. Der Temperaturanstieg A Tx ist etwa konstant bis kurz vor die Verdampfungstemperatur Ts des Wassers, die etwa 100°C beträgt. Es wird nun eine Schalttemperatur Tu gewählt, die kleiner ist als die Verdampfungstemperatur Ts des Wassers, z.B. mit 85°C. Überwiegt der Temperaturanstieg A Tx den vorgegebenen Temperaturanstieg A Tv, dann wird mit dem Erreichen der Schalttemperatur A Tu das Heizelement für die erste Abschaltzeit tp voll abgeschaltet. Ist die Abschaltzeit tp abgelaufen, dann wird das Heizelement bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts wieder mit voller oder definierter Heizleistung betrieben.
Ist die Verdampfungstemperatur Ts erreicht, dann wird das Heizelement grundsätzlich für eine zweite vorgegebene Abschaltzeit tq abgeschaltet. Ist die zweite Abschaltzeit tq abgelaufen, dann wird der weitereTemperaturanstieg A Ty in vorgegebenen Zeitintervallen to ermittelt und mit einem Mindesttemperaturanstieg Tm pro Zeitintervall to verglichen. Ist der ermittelte, weitere Temperaturanstieg A Ty kleiner als der Mindesttemperaturanstieg A Tm, dann wird im folgenden Zeitintervall to das Heizelement mit voller Heizleistung eingeschaltet. Ist der ermittelte, weitere Temperaturanstieg A Ty gleich oder grösser als der Mindesttemperaturanstieg A Tm, dann wird das Heizelement im folgenden Zeitintervall to über einen Programmspeicher und die Steuerschaltung mit voller oder definierter Heizleistung nur für eine Zeit s eingeschaltet, die nach einem vorgegebenen Programm ermittelt wird, und zwar unter Berücksichtigung des ermittelten weiteren Temperaturanstieges A Ty und eines Temperaturabstandes Ta, der sich aus der gewählten Gartemperatur und der Isttemperatur Ti im Dampfdruckkochgefäss ergibt. Die Gartemperatur Tkl ist z.B. für Schnellgaren vorgesehen und mit 117°C gewählt.
Nach der Zeit tl wird also das Heizelement für die Dauer der Abschaltzeit tp und nach der Zeit t2 für die Dauer der Abschaltzeit tq abgeschaltet.
Bei der Temperatur-Zeit-Kennlinie T = f(t) nach Fig. 2 ist im Dampfdruckkochgefäss eine grosse Menge an Kochgut enthalten, so dass der Temperaturanstieg A Tx in einem Zeitinter-vall to kleiner ist als der vorgegebene Temperaturanstieg A Tv im gleichen Zeitintervall to bei einer mittleren, vorgegebenen Temperatur-Zeit-Kennlinie, wie sie gestrichelt eingezeichnet ist.
Wird nach der Zeit t3 die Schalttemperatur Tu erreicht,
dann bleibt in diesem Fall das Heizelement bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts zum Zeitpunkt t4 mit voller oder definierter Heizleistung eingeschaltet. Die erste Abschaltphase mit der ersten Abschaltzeit tp entfällt. Mit dem Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts werden die gleichen Schaltvorgänge wirksam wie bei der Temperatur-Zeit-Kennlinie T = f(t) nach Fig. 1. Da diesmal aber die Gartemperatur Tk2 für Biogaren mit etwa 104°C vorgegeben ist, wird der Temperaturabstand Ta von dieser vorgegebenen Gartemperatur Tk2 aus ermittelt. Die Ansteuerung des Programmspeichers bleibt gleich und die Einschaltung des Heizelementes ist wieder abhängig von dem ermittelten, weiteren Temperaturanstieg A Ty im Zeitintervall to und dem errechneten Temperaturabstand Ta zwischen der vorgegebenen Gartemperatur Tk2 und der Isttemperatur Ti im Dampfdruckkochgefäss.
Es ist von Vorteil, wenn die Steuerschaltung HSt für das Heizelement HE eine Periodengruppensteuerung aufweist, wobei die Periodengruppe eine Dauer hat, die dem Zeitintervall to entspricht. Es ist auch von Vorteil, wenn die Abschaltzeiten tp und tq ganzzahlige Vielfache des Zeitintervalls to sind, damit sie aus dem Takt der Periodengruppensteuerung abgeleitet werden können. Anhand des Blockschaltbildes nach Fig. 3 werden die Aufheizvorgänge mit den Temperatur-Zeit-Kennlinien T = f(t) nach den Fig. 1 und 2 näher erläutert.
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Der Temperaturfühler TF erfasst die Temperatur Ti im oder am Dampfdruckkochgefäss. Der Messwert wird z.B. über den Analog-Digital-Wandler AD in ein Digitalsignal umgewandelt, das über die Übertragungsstrecke Ue zum Empfänger E gelangt. Der empfangene Temperaturmesswert wird über einen ersten Messkreis Ml auf das Erreichen der Schalttemperatur Tu und über einen zweiten Messkreis M2 auf das Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts überwacht. Gleichzeitig wird der Istwert Ti einem ersten Schaltkreis S1 zugeführt, der in Zeitintervallen to den Temperaturanstieg A Tx ermittelt und diesen einer ersten Vergleichsschaltung VI zuführt. Dieser ersten Vergleichsschaltung VI wird der vorgegebene Temperaturanstieg A Tv dauernd zugeführt. Wird die Schalttemperatur A Tu erreicht, dann wird der ersten Vergleichsschaltung VI über den ersten Messkreis Ml ein Signal zur Ableitung des Vergleiches zugeführt. Ist der ermittelte Temperaturanstieg A Tx im Zeitintervall to grösser als der vorgegebene Temperaturanstieg A Tv für dieses Zeitintervall to, dann steuert die erste Vergleichsschaltung VI ein Zeitglied Zp, das für die vorgegebene erste Abschaltzeit tp die Steuerschaltung HSt sperrt und das Heizelement HE in den Ausschaltzustand bringt.
Das Zeitglied Zp sperrt auch den Grundmesskreis Mo, der bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts die Steuerschaltung HSt so ansteuert, dass das Heizelement HE mit voller Heizleistung eingeschaltet wird. Nach der Abschaltzeit tp wird der Grundmesskreis Mo bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts wirksam. Ist der ermittelte Temperaturanstieg A Tx kleiner als der vorgegebene Temperaturanstieg A Tv, dann unterbleibt die Ansteuerung des ersten Zeitgliedes Zp über die erste Vergleichsschaltung VI und der Grundmesskreis Mo wird bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts nicht gesperrt. Dies hat zur Folge, dass das Heizelement HE bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur Ts mit voller oder definierter Heizleistung betrieben wird.
Ist die Verdampfungstemperatur Ts erreicht, dann spricht ein zweiter Messkreis M2 an, der ein zweites Zeitglied Zq ansteuert. Das zweite Zeitglied Zq schaltet für die vorgegebene zweite Abschaltzeit tq das Heizelement HE über die Steuerschaltung HSt ab. Ein zweiter Schaltkreis S2 leitet in den vorgegebenen Zeitintervallen to aus der Isttemperatur Ti den weiteren Temperaturanstieg A Ty ab und führt diesen einer zweiten Vergleichsschaltung V2 zu, die diesen mit einem vorgegebenen 5 Mindesttemperaturanstieg A Tm pro Zeitintervall to vergleicht. Ist der ermittelte, weitere Temperaturanstieg A Ty kleiner als der Mindesttemperaturanstieg A Tm, dann steuert die zweite Vergleichsschaltung V2 für das folgende Zeitintervall to die Steuerschaltung HSt so, dass das Heizelement HE mit voller io oder definierter Heizleistung eingeschaltet ist. Ist der ermittelte, weitere Temperaturanstieg A Ty jedoch gleich oder grösser als der vorgegebene Mindesttemperaturanstieg A Tm, dann wird die programmgesteuerte Regelung über einen Programmspeicher PSP und die Steuerschaltung HSt wirksam.
i5 Dem Programmspeicher PSP wird der ermittelte, weitere Temperaturanstieg A Ty und ein Temperaturabstand Ta zugeführt, der sich aus der vorgegebenen Gartemperatur Tkl bzw. Tk2 und dem Istwert Ti im Dampfdruckkochgefäss ermittelt und mittels eines dritten Schaltkreises S3 abgeleitet wird. Die 20 Tabelle nach Fig. 4 gibt das im Programmspeicher PSP gespeicherte Programm wieder. In der Horizontalen sind Werte für den Temperaturabstand T = Tkl - Ti bzw. Tk2 — Ti von 0 bis 15°C angegeben. In der Vertikalen sind Werte für den ermittelten, weiteren Temperaturanstieg Ty von 0 bis grösser als 5°C 25 angegeben. Die Werte in der Tabelle geben die Zeit s in % des Zeitintervalls to an, in der das Heizelement HE eingeschaltet wird. Beträgt der Temperaturabstand Ta z.B. 6°C und der weitere Temperaturanstieg Ty im Zeitintervall to wurde mit 2,5°C ermittelt, dann ergibt sich ein s von 12,5%, d.h. im fol-30 genden Zeitintervall to, das z.B. 24 Sekunden betragen kann, wird das Heizelement HE nur to • 0,125 = 24 • 0,125 = 3 Sekunden eingeschaltet.
In jedem folgenden Zeitintervall to erfolgt eine neue Ermittlung des weiteren Temperaturanstieges Ty und eine neue Er-35 rechnung des Temperaturabstandes Ta und davon abhängig wird eine dauernde oder programmgesteuerte, zeitlich begrenzte Einschaltung des Heizelementes HE im folgenden Zeitintervall to vorgenommen.
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3 Blätter Zeichnungen

Claims (9)

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1. Verfahren zum Steuern und Regeln der Heizleistung in der Aufheizphase eines Dampfdruckkochgefässes beim Schnelloder Biogaren mit unterschiedlichen, vorgebbaren und über der Verdampfungstemperatur des Wassers liegenden Gartemperaturen, bei der die Temperatur im bzw. am Dampfdruckkochge-fäss erfasst und zur Regelung auf die vorgegebene Gartemperatur über eine Steuerschaltung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Heizelementes ausgenützt wird, dadurch gekennzeichnet,
dass das Heizelement (HE) bis zum Erreichen einer vorgegebenen Schalttemperatur (Tu), die kleiner als die Verdampfungstemperatur (Ts « 100°C) des Wassers ist, dauernd mit voller Heizleistung eingeschaltet ist,
dass nach dem Überschreiten der Schalttemperatur (Tu) in vorgegebenen Zeitintervallen (to) der Temperaturanstieg (A Tx) im Dampfdruckkochgefäss erfasst wird,
dass beim Unterschreiten eines vorgegebenen Temperaturanstieges (A Tv) in dem Zeitintervaü (to) das Heizelement (HE) bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur (Ts) mit voller oder definierter Heizleistung eingeschaltet bleibt, während beim Überschreiten des vorgegebenen Temperaturanstieges (A Tv) in dem Zeitintervall (to) das Heizelement (HE) für eine vorgegebene erste Abschaltzeit (tp) abgeschaltet und danach wieder mit voller oder definierter Heizleistung bis zum Erreichen der Verdampfungstemperatur (Ts) eingeschaltet wird,
dass nach dem Erreichen der Verdampfungstemperatur (Ts) das Heizelement grundsätzlich für eine vorgegebene zweite Abschaltzeit (tq) abgeschaltet wird und dass danach in Zeitintervallen (to) auf einen Mindesttemperaturanstieg (A Tm) überprüft wird, wobei bei nicht erreichtem Mindesttemperaturanstieg (A Tm) im folgenden Zeitintervall (to) das Heizelement (HE) mit voller oder definierter Heizleistung eingeschaltet wird, während bei erreichtem Mindesttemperaturanstieg (A Tm) die Steuerschaltung (HSt) in Abhängigkeit von dem im abgelaufenen Zeitintervall (to) ermittelten weiteren Temperaturanstieg (A Ty) nach einem vorgegebenen Programm (Fig. 4) das Heizelement (HE) im folgenden Zeitintervall (to) für eine Zeit (s) mit voller oder definierter Heizleistung einschaltet, die um so kleiner ist, je grösser der ermittelte weitere Temperaturanstieg (A Ty) und je kleiner der Temperaturabstand (Ta) zwischen der gewählten Gartemperatur (Tkl bzw. Tk2) und der vorliegenden Isttemperatur (Ti) im Dampfdruckkochgefäss ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung (HSt) des Heizelementes (HE)
einen Halbleiter zum Ein- und Ausschalten desselben aufweist, der von einem Nulldurchgangsschalter mit Periodengruppen-Steuerung ansteuerbar ist und dass die Dauer der Periodengruppe dem vorgegebenen Zeitintervall (to) entspricht.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebenen Abschaltzeiten (tp und tq) ganzzahlige Vielfache des vorgegebenen Zeitintervalls (to) und damit der Dauer der Periodengruppe betragen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass der Temperaturanstieg (A Tx) im Zeitintervall (to) in der Aufheizphase dauernd erfasst und erst nach dem Erreichen der Schalttemperatur (Tu) mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg (A Tv) verglichen wird und dass das Heizelement (HE) über die Steuerschaltung (HSt) für die vorgegebene, erste Abschaltzeit (tp) abgeschaltet wird, wenn der ermittelte Temperaturanstieg (A Tx) grösser als der vorgegebene Temperaturanstieg (A Tv) ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Schaltkreis (Sl) aus dem Istwert (Ti) der
Temperatur-Zeit-Kennlinie [T = f(t)] den Temperaturanstieg
(A Tx) in den vorgegebenen Zeitintervallen (to) ableitet und einer ersten Vergleichsschaltung (VI) zuführt,
dass die erste Vergleichsschaltung (VI) nach dem Erreichen der Schalttemperatur (Tu) den ermittelten Temperaturanstieg (A Tx) mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg (A Tv) vergleicht und dass beim Überwiegen des ermittelten Temperaturanstieges (A Tx) die erste Vergleichsschaltung (VI) ein auf die vorgegebene erste Abschaltzeit (tp) ausgelegtes Zeitglied (Zp) ansteuert, das für die vorgegebene erste Abschaltzeit (tp) die Steuerschaltung (HSt) sperrt und die Einschaltung des Heizelementes (HE) verhindert.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
dass ein erster Messkreis (MI) den Istwert (Ti) der Tempera-tur-Zeit-Kennlinie [T = f(t)] auf das Erreichen der Schalttemperatur (Tu) überwacht und dass beim Erreichen der Schalttemperatur (Tu) der erste Messkreis (Ml) die erste Vergleichsschaltung (VI) zum Vergleich des ermittelten Temperaturanstieges ( Tx) mit dem vorgegebenen Temperaturanstieg (A Tv) ansteuert.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter Messkreis (M2) den Istwert (Ti) der Tempe-ratur-Zeit-Kennlinie [T = f(t)] auf das Erreichen der Verdampfungstemperatur (Ts) überwacht und dass nach dem Erreichen der Verdampfungstemperatur (Ts) der zweite Messkreis (M2) ein auf die vorgegebene, zweite Abschaltzeit (tq) ausgelegtes Zeitglied (Zq) ansteuert, das für die vorgegebene, zweite Abschaltzeit (tq) die Steuerschaltung (HSt) sperrt und die Einschaltung des Heizelementes (HE) verhindert.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass ein zweiter Schaltkreis (S2) nach dem Überschreiten der Verdampfungstemperatur (Ts) in den vorgegebenen Zeitintervallen (to) aus dem Istwert (Ti) der Temperatur-Zeit-Kennlinie [T = f(t)] den weiteren Temperaturanstieg (A Ty) ableitet und einer zweiten Vergleichsschaltung (V2) zuführt,
dass die zweite Vergleichsschaltung (V2) den ermittelten weiteren Temperaturanstieg (A Ty) mit dem vorgegebenen Mindesttemperaturanstieg (A Tm) vergleicht und beim Überwiegen des Mindesttemperaturanstieges (A Tm) die Steuerschaltung (HSt) für das folgende Zeitintervall (to) zur Einschaltung des Heizelementes (HE) mit voller oder definierter Heizleistung ansteuert, während beim Überwiegen des ermittelten weiteren Temperaturanstieges (A Ty) die zweite Vergleichsschaltung (V2) den ermittelten Temperaturanstieg (A Ty) einem Programmspeicher (PSP) zuführt,
dass dem Programmspeicher (PSP) über einen dritten Schaltkreis (S3) der Temperaturabstand (Ta) zwischen der gewählten Gartemperatur (Tkl bzw. Tk2) und dem vorliegenden Istwert (Ti) zugeführt ist und dass der Programmspeicher (PSP) aus dem zugeführten weiteren Temperaturanstieg (A Ty), dem zugeführten Temperaturabstand (Ta) und dem gespeicherten Programm (Fig. 4) eine Zeit (s) ableitet, die die Einschaltdauer des Heizelementes (HE) für das folgende Zeitintervall (to) bestimmt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Grundmesskreis (Mo) bis zum Erreichen der Schalttemperatur (Tu) der Steuerschaltung (HSt) ein Signal zuführt, das die Einschaltung des Heizelementes (HE) mit voller Heizleistung aufrechterhält.
CH5489/85A 1985-02-15 1985-12-23 CH669879A5 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3505232A DE3505232C1 (de) 1985-02-15 1985-02-15 Anordnung zum Steuern und Regeln der Heizleistung in der Aufheizphase eines Dampfdruckkochgefaesses

Publications (1)

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CH669879A5 true CH669879A5 (de) 1989-04-14

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Application Number Title Priority Date Filing Date
CH5489/85A CH669879A5 (de) 1985-02-15 1985-12-23

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JP (1) JPS61187821A (de)
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CH (1) CH669879A5 (de)
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