DE10058670A1

DE10058670A1 - Temperaturerkennungseinrichtung und Verfahren zur Bestimmung einer Temperatur

Info

Publication number: DE10058670A1
Application number: DE2000158670
Authority: DE
Inventors: Ralf Dorwarth
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2000-11-25
Filing date: 2000-11-25
Publication date: 2002-05-29

Abstract

Gemäß der Erfindung weist eine Temperaturerkennungseinrichtung (11) im Boden (15) eines Kochgefäßes (13) eine mechanische Schwingeinrichtung (33) auf, beispielsweise eine einseitig festgespannte Blattfeder (17, 37). Die Schwingeinrichtung (33) ist ferromagnetisch und weist eine temperaturabhängige Eigenfrequenz auf. DOLLAR A Der Schwingeinrichtung zugeordnet ist ein Elektromagnet (24, 25), der durch ein Wechselmagnetfeld die Schwingeinrichtung zum Schwingen mit Eigenfrequenz bringt. Weiters ist der Schwingeinrichtung eine Detektorspule (24) zugeordnet, die das von der Schwingeinrichtung nach dem Ende der Anregung erzeugte Magnetfeld empfängt, auswertet und aus dessen Frequenz, die die Eigenfrequenz ist, die Temperatur der Schwingeinrichtung und somit des Kochgefäßbodens (15) bestimmt.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die Erfindung betrifft eine Temperaturerkennungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Kochgefässes nach dem Oberbe griff des Anspruchs 14 sowie ein entsprechendes Kochgefäss nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.

Aus der DE 195 40 408 A1 ist ein Kochsystem bekannt mit einer Temperaturerfassung eines fremdbeheizten Kochgefässes. Dabei wird die Temperatur des Kochgeschirrbodens elektromagnetisch drahtlos von unten durch die Kochfläche abgefragt und zur Regelung durch die Kochflächensteuerung eingesetzt. In dem Boden des Kochgeschirrs ist ein elektrischer Schwingkreis mit einer temperaturabhängigen Dämpfung, beispielsweise über eine Temperaturabhängigkeit der Kapazität des Kondensators oder der Induktivität der Spule, eingebaut. Solche Temperaturer kennungssysteme werden vor allem für die Steuerung von Kochprogrammen verwendet. Ein solches Kochprogramm ist in der EP 0 945 773 A1 beschrieben, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Dieses Kochsystems weist zwar den Vorteil auf, dass die Temperaturerfassung an dem Kochgefäss bzw. an dessen Boden direkt erfolgen kann. Allerdings ist der Einbau eines elek trischen Schwingkreises, somit einer elektrischen Schaltung, in einen Kochgefässboden mit Problemen behaftet, nicht zuletzt wegen der Verarbeitungsschritte des Topfbodens, wie Plattierung oder Bombieren.

AUFGABE UND LÖSUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Temperaturer kennungseinrichtung der oben genannten Art, ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur im Inneren eines Kochgefässes sowie ein Kochgefäss zu schaffen, mit denen eine solche Temperatur bestimmung einfach und sicher möglich ist und bei der die Temperaturerkennungseinrichtung robust und möglichst wenig abhängig von äußeren Einflüssen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe zum einen durch ein Temperaturer kennungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Das erfin dungsgemäße Vorsehen einer mechanischen Schwingeinrichtung, die temperaturabhängig ist bzw. deren elastische bzw. Schwin gungseigenschaften temperaturabhängig sind, hat den Vorteil, dass keine elektrischen Bauteile verwendet werden müssen an der Gefäßwandung. Dadurch, dass die elastischen Eigenschaften der Schwingeinrichtung, wie insbesondere die Eigenfrequenz, temperaturabhängig sind, kann an ihr ohne großen Aufwand und mit guter Genauigkeit die Temperatur der Schwingeinrichtung und somit der Gefässwandung ermittelt werden. Es ist nur die Eigenfrequenz der Schwingeinrichtung zu bestimmen und in die Temperatur umzusetzen.

Weiter ist eine mechanische Schwingeinrichtung sehr einfach, beispielsweise einteilig bzw. einstückig, herstellbar und in der Ausnehmung anbringbar. Darüberhinaus kann davon ausgegan gen werden, dass eine mechanische Schwingeinrichtung weniger anfällig ist gegen elektrische Störstrahlung, die auch in der Küche und bei einem heutigen modernen Kochfeld vorhanden ist. Weitere Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Ansprüche und werden im folgenden näher beschrieben.

Für eine besonders hohe Genauigkeit der Temperaturbestimmung ist es vorteilhaft, wenn der Gradient der temperaturabhängi gen elastischen Eigenschaften der Schwingeinrichtung in dem für das Kochgefäss vorgesehenen Temperaturbereich besonders hoch ist. Dadurch bewirkt eine relativ geringe Änderung der Temperatur eine starke Änderung der elastischen Eigenschaf ten. Dieser Temperaturbereich kann zwischen 50°C und ca. 250°C liegen, bevorzugt liegt er zwischen 90°C und 150°C. Dies ist für einen zu regelnden Kochvorgang ein besonders kritischer und besonders genutzter Bereich.

Die Schwingeinrichtung kann vorteilhaft in einer Ausnehmung oder dgl. oder in einer Gefässwandung angeordnet sein. Um die Schwingeinrichtung zu schützen, ist die Ausnehmung in der Gefässwandung vorteilhaft abgedichtet bzw. mechanisch stabil verschlossen. Dies ist insbesondere bei einer Ausnehmung in dem Gefässboden von Vorteil, da dieser auch größere mechani sche Belastungen, wie Schläge oder dgl., ausgesetzt ist.

Grundsätzlich ist es möglich, die Schwingeinrichtung bzw. die Ausnehmung mit der Schwingeinrichtung an jeder Stelle des Kochgefässes anzubringen. Bevorzugt wird der Gefässboden genommen, da zum einen die Wärmeübertragung über diesen erfolgt und er zum anderen dem Kochfeld und damit einer vorteilhaften Anbringungsmöglichkeit für die Anregungs- und/oder Detektoreinrichtung am nächsten ist. Insbesondere bietet sich der Zentralbereich des Bodens an, also bei einem kreisrunden Kochgefässboden die Mitte. Dies ermöglicht es weiters, die Erfindung besonders gut mit heutigen Strahlheiz körpern zu kombinieren. Diese weisen in der Regel in ihrer Mitte einen Bereich ohne Heizelemente auf, so dass in diesem Bereich die Anregungs- und/oder die Detektoreinrichtung angeordnet werden kann. Dazu sollten diese selbstverständlich temperaturfest ausgebildet sein. Eine Anordnung der Anre gungs- und/oder Detektoreinrichtung unter dem Boden des Gefässes bzw. unter dem Kochfeld bzw. der Kochstelle hat einerseits den Vorteil, dass diese nicht sichtbar sind und nicht verschmutzen können. Andererseits ist hier die Entfer nung zwischen Schwingeinrichtung und Anregungs- bzw. Detek toreinrichtung minimal. Es ist aber auch möglich, für ein Kochfeld eine zentrale Anregungs- bzw. Detektoreinrichtung vorzusehen, beispielsweise auch über das Kochfeld ragend.

Die Anregungseinrichtung und die Detektoreinrichtung können eine Baueinheit bilden. Dies ist einerseits im Hinblick auf die Elektronik bzw. die Steuerungstechnik möglich. Besonders bevorzugt weisen sie eine einzige gemeinsame Spule für Anregung und Detektion auf. Dabei kann die Spule vorteilhaft im Intervallbetrieb mit Wechsel zwischen Anregen und Detek tieren betrieben werden. Näheres hierzu wird nachstehend beschrieben bei dem erfindungsgemäßen Verfahren. Der Aufbau der Spule weist bevorzugt einen Kern auf, die Anzahl der Windungen ist von dem zu erzeugenden Magnetfeld abhängig.

Die Schwingeinrichtung kann grundsätzlich einseitig oder zweiseitig festgespannt sein. Eine Ausführungsmöglichkeit einer Schwingeinrichtung mit einseitiger Festspannung weist eine Blattfeder auf, vorzugsweise mit einer Länge von einigen wenigen Zentimetern. Die Blattfeder ist bevorzugt länger als breit und relativ dünn. Als Material bieten sich verschiedene ferromagnetische Metalle an, beispielsweise Eisen. Eine Möglichkeit der Halterung der Blattfeder in einer Ausnehmung besteht darin, dass sie verklemmt oder gespreizt wird. Dazu kann die Blattfeder mit einem Ende an entsprechenden Aufnah memitteln, z. B. einem Metallteil, angeordnet sein, beispiels weise einstückig. Besonders bevorzugt wird eine Art kurzer Spreizhülse, in deren Inneres die von der Spreizhülse abge hende Blattfeder ragt.

Eine alternative Ausführungsmöglichkeit mit zweiseitiger Festspannung weist eine metallische Saite auf. Diese ist an beiden Enden eingespannt.

Des weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Kochgefäss mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Kochgefäss mit einer Gehäusewandung, an der eine Schwingeinrichtung angeordnet ist. Dabei ist die Schwingein richtung eine mechanische Schwingeinrichtung und zumindest teilweise ferromagnetisch. Die erfindungsgemäße Ausbildung der elastischen Eigenschaften der Schwingeinrichtung als temperaturabhängig ermöglicht eine Bestimmung der Temperatur der Kochgefässwandung über die Eigenfrequenz der Schwingein richtung.

Mit Vorteil ist das Kochgefäss ausgebildet wie oben für das Temperaturerkennungssystem beschrieben. Insbesondere hat der Boden des Kochgefässes einen schichtweisen Aufbau und die Ausnehmung beschränkt sich auf ganze Schichten bis auf die beiden Äußeren, insbesondere eine mittlere Schicht.

Bei einem erfindungsgemäßen Kochgefäss kann die Schwingein richtung eine Blattfeder aus Eisen aufweisen, wobei der Gradient der temperaturabhängigen elastischen Eigenschaften in dem oben genannten, für die meisten Kochvorgänge vorteil haften, Temperaturbereich liegt.

Des weiteren wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 14. Erfindungsgemäß wird dabei zum einen die Schwingeinrichtung durch ein magnetisches Wech selfeld zum Schwingen angeregt. Daraufhin schwingt sie mit Eigenfrequenz und erzeugt selber ein Magnetfeld. Diese Eigenfrequenz kann anschließend über das von der ferromagne tischen Schwingeinrichtung erzeugte Magnetfeld bzw. dessen Frequenz in einer Detektorspule oder dgl. gemessen werden. Somit erfolgt die Übertragung der Temperaturinformation in Form einer Frequenz auf elektromagnetischem Weg, die Ermitt lung der eigentlichen Temperaturinformation jedoch erfolgt über die Schwingung bzw. die Eigenfrequenz auf rein mechani sche Art und Weise. Die Vorteile eines solchen mechanischen Systems sind vorstehend beschrieben worden.

Bevorzugt wird eine Anregung mittels eines sogenannten Frequenz-Sweeps durchgeführt. Dabei durchläuft die Anre gungsspule einen gewissen Frequenzbereich, z. B. bis zu 50 kHz. Der Frequenzbereich ist so gewählt, dass er die enge Frequenz der Schwingeinrichtung auf alle Fälle abdeckt. Nach einer Methode wird anschließend die Anregung eingestellt, um die Schwingeinrichtung mit Eigenfrequenz schwingen zu lassen (da diese Frequenz während des Durchlaufs auch getroffen worden ist). Durch die Anregungsspule wird noch ein geringer Reststrom, ca. 10% der ursprünglichen Stromstärke, ge schickt, um mittels dieses gleichbleibenden Magnetfeldes die Magnetisierung der Schwingeinrichtung ein mit der Eigenfre quenz schwingendes Magnetfeld, das wiederum eine Wechselspan nung in der Spule induziert. Diese Wechselspannung weist die Eigenfrequenz auf, welche leicht bestimmt werden kann an der Spule.

Nach einer weiteren Methode wird auch ein Frequenzdurchlauf gemacht und dabei der Strom durch die Anregungsspule ge messen. Sobald die Eigenfrequenz der Schwingeinrichtung getroffen wird, ist die Energieaufnahme der Schwingeinrich tung sprungartig größer, was leicht gemessen werden kann. Auch so kann die Eigenfrequenz bestimmt werden, wobei bei dieser Methode kein von der Schwingeinrichtung erzeugtes Magnetfeld gemessen wird.

Weiters ist eine Anregung der Schwingeinrichtung mittels eines einzigen Magnetfeld-Impulses möglich. Dies entspricht in etwa einem einmaligen mechanischen Anregen. Die Schwing einrichung schwingt daraufhin mit ihrer temperaturabhängigen Eigenfrequenz. Dies kann auf dieselbe Weise, wie vorstehend beschreiben, ausgewertet werden.

Eine Vereinfachung des Verfahrens bzw. des Aufbaus ergibt sich, wenn das Anregen der Schwingeinrichtung und das an schließende Auswerten des von ihr erzeugten Magnetfeldes mit ein und derselben Spule erfolgt. Die Realisierung eines Intervallbetriebes stellt keine Probleme dar und der Aufwand für die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bleibt gering. Besonders bevorzugt erfolgen Anregen und Detektieren bzw. Auswerten im Intervallbetrieb in bestimmten Abständen. Zwar kann jede einzelne Phase relativ kurz sein, beispiels weise einige wenige Sekunden. Das Ermitteln der Temperatur braucht jedoch nicht ständig zu erfolgen, sondern kann beispielsweise alle 10 Sekunden oder 30 Sekunden oder sogar, abhängig von der Art des Kochvorganges, einmal pro Minute erfolgen.

Die ermittelte Temperatur kann beispielsweise einem oben genannten Kochprogramm in der Kochfeldsteuerung zugeführt werden als Regelinformation.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun gen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine Tempe raturerkennungseinrichtung und

Fig. 2 eine beispielhafte Ausbildung sowie Anordnung einer Blattfeder der Schwingeinrichtung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Fig. 1 zeigt als schematische Darstellung im Schnitt eine Temperaturerkennungseinrichtung 11. Auf einem Kochfeld 12, beispielsweise aus Glaskeramik, steht ein Kochgefäss 13, das beispielsweise mit Wasser als Gargut gefüllt ist. In dem übertrieben dick dargestellten Boden 15 des Kochgefässes 13 befindet sich eine Ausnehmung 16. Innerhalb der Ausnehmung 16 ist eine Blattfeder 17 befestigt, beispielsweise durch Klemmung mit einem dicker ausgeführten Ende 18. Hier ist eine Vielzahl von Befestigungsmöglichkeiten gegeben, ein Beispiel ergibt sich aus Fig. 2.

Die Ausnehmung 16 kann beispielsweise auf folgende Art hergestellt werden. Üblicherweise sind die Böden von Kochge fässen, wie Töpfen oder Pfannen, in einem sog. Sandwich- Aufbau ausgeführt. Das bedeutet, dass der Boden aus mehreren Schichten besteht. In der Regel wird auf das dünnwandige Kochgefäss eine relativ dicke Platte aus einem gut wärmelei tenden Material, in der Regel Aluminium oder Kupfer, bei Kochgeschirr für Induktionsherde ein ferromagnetisches Material, aufgebracht. Diese Wärmeleitschicht wiederum wird von außen überdeckt, meistens mit einer dünneren Schicht aus Edelstahl für den optischen Gesamteindruck sowie bessere Korrosionsbeständigkeit des Kochgeschirres. Es ist vorteil haft möglich, in dieser mittleren dicken Schicht eine Ausneh mung vorzusehen, die durch die beiden benachbarten Schichten verschlossen wird.

Unterhalb des Kochgefässes 13 befindet sich unter dem Koch feld 12 ein Strahlheizkörper 20 mit einem Heizleiter 21 als Heizeinrichtung. Der Strahlheizkörper 20 bzw. der Heizleiter 21 wird mittels eines Schalters 22, beispielsweise ein Leistungsrelais, auf bekannte Weise mit elektrischer Leistung versorgt.

In der Mitte des Strahlheizkörpers 20 ist, knapp unterhalb des Kochfeldes 12, eine Spule 24 mit einem Spulenkern 25 angeordnet. Die Spule 24 ist in der Fig. 1 lediglich schema tisch dargestellt, insbesondere ist die Ausrichtung der Spule so zu wählen, dass sie sehr gut einerseits die Blattfeder 17 zu Schwingungen anregen kann und andererseits das von der Blattfeder 17 erzeugte Magnetfeld erfassen kann. Vorteilhaft wird die Spule mit einer auf die Blattfeder 17 zu weisenden Längsachse angeordnet.

Die Anschlüsse der Spule 24 sind aus dem Strahlheizkörper 20 herausgeführt und mit einer Ansteuerung 27 verbunden. Die Ansteuerung 27 umfaßt eine Anregungseinrichtung 28 und eine Detektoreinrichtung 30. Weiters ist die Ansteuerung 27 mit dem Schalter 22 verbunden, beispielsweise um mit einer Funktion der Ansteuerung 27 als Kochfeldsteuerung (z. B. mit einem Kochprogramm, siehe oben) die Leistungszufuhr zu dem Strahlheizkörper 20 und somit den Kochvorgang zu steuern.

In der Fig. 2 ist in Draufsicht ein runder Kochgefässboden 15 dargestellt. Er weist einen zentralen, ebenfalls runden Ausschnitt 32, entsprechend der Ausnehmung 16 in Fig. 1, auf. Innerhalb dieses Ausschnittes 32 ist die Schwingeinrichtung 33 angeordnet. Sie besteht aus einem runden Halteteil 35, das in etwa wie ein kurzer Abschnitt einer Spreizhülse mit offenem Ende ausgebildet sein kann. Von diesem Halteteil 35 geht nach innen in radialer Richtung eine Blattfeder 37 ab. Die Blattfeder 37 ist mit dem Halteteil 35 verbunden, bei spielsweise einteilig und durch entsprechendes Formen eines Metallrohlings hergestellt. Die Befestigung der Schwingein richtung 33 in dem Ausschnitt 32 erfolgt in der Weise, dass das Halteteil 35 zusammengedrückt und in den Ausschnitt 32 eingeführt wird. Dann kann es sich aufspreizen und die Schwingungseinrichtung zuverlässig in dem Ausschnitt verklem men. Die Ausbildung, zumindest des Halteteiles 35, in Form eines, unter Umständen sehr kurzen, Zylinders weist den Vorteil auf, dass sich die Schwingeinrichtung 33 selbst unter der elastischen Federkraft des Halteteils 35 in dem Aus schnitt 32 nicht verschieben bzw. verkanten kann. Eine Befestigung der Schwingeinrichtung bzw. insbesondere der Blattfeder an sich mittels mechanischer Klemmung oder dgl. weist den Vorteil auf, dass eine solche Befestigung schnell durchführbar ist sowie keinerlei Verbindungsprobleme bei verschiedenartigen Materialien von Blattfeder und Kochgefäss boden mit sich bringt. Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, eine Befestigung mittels Schweißen, Nieten oder Schrauben herzustellen.

FUNKTIONSWEISE

Zur Bestimmung der Temperatur des Gargutes bei einem Kochge fäss 13 bzw. des Kochgefässbodens 15 gemäß Fig. 1 erzeugt die Spule 24 bei einer ersten Methode, angesteuert von der Anregungseinrichtung 28, ein magnetisches Wechselfeld. Dessen Frequenz und Stärke sind so ausgelegt, dass die Blattfeder 17 in Schwingung gerät. Um die Eigenfrequenz zu treffen, wird vorteilhaft ein Frequenz-Sweep über einen breiteren Frequenz bereich, ca. bis maximal 50 kHz, durchgeführt. Die Eigenfre quenz der Blattfeder wird dabei aufgrund ihrer temperaturab hängigen Eigenschaften maßgeblich von der Temperatur des Kochgefässbodens 15 bestimmt. Anschließend wird der Strom durch die Spule 24 stark abgesenkt auf einen Gleichstrom, der noch etwa 10% des ursprünglichen Wechselstromes betragen kann. Dieser Reststrom dient dazu, die Magnetisierung der Schwingeinrichtung aufrechtzuerhalten.

Bei der zweiten Methode wird über die Spule 24 ein kurzer, aber starker Magnetfeld-Impuls auf die Schwingeinrichtung gegeben ähnlich einem "mechanischen Anzupfen". Dadurch gerät die Schwingeinrichtung ins Schwingen mit ihrer Eigenfrequenz. Anschließend wird wieder der Strom durch die Spule auf einen Reststrom zur Aufrechterhaltung der Magnetisierung der Schwingeinrichtung reduziert. Dieser konstante Reststrom, der noch durch die Spule 24 fließt, beeinflusst den durch das Wechselmagnetfeld induzierten Wechselstrom nicht.

Nun funktioniert die Spule 24 als Empfänger- bzw. als Detek torspule. Sie empfängt das Magnetfeld, das von der mit Eigenfrequenz schwingenden ferromagnetischen Blattfeder 17 erzeugt wird. Dieses gibt sie an die Detektoreinrichtung 30 weiter. Aus der Frequenz des von der Blattfeder erzeugten Magnetfeldes kann die Eigenfrequenz und damit die Temperatur des Kochgefässbodens 15 bestimmt werden. Diese wird entweder direkt oder mit einem entsprechenden Korrekturfaktor verrech net als Temperatur eines Gargutes innerhalb des Kochgefässes angesehen.

Bei einer Ausführung der Schwingeinrichtung mit einer zwei seitig eingespannten Metallsaite können diese beiden Methoden entsprechend angewandt werden.

Der Betrieb der Spule 24 als Elektromagnet zur Anregung einerseits und als Spule zur Detektion andererseits erfolgt bevorzugt in Intervallen, beispielsweise von jeweils wenigen Sekunden Dauer.

Die von der Detektoreinrichtung 30 ermittelte Temperatur des Kochgefässbodens 15 kann nach einer Möglichkeit an eine Steuerung des Kochfeldes 12 weitergegeben werden, beispiels weise zur Weiterverarbeitung in einem Kochprogramm für die entsprechende Kochstelle. Ebenso kann eine solche Kochfeld steuerung in der Ansteuerung 27 integriert sein. Von dem jeweiligen Kochprogramm abhängig kann die Ansteuerung 27 den Schalter 22 so beeinflussen, dass eine vorgegebene Temperatur bzw. ein vorgegebenes Temperaturprofil für das Kochgefäss 13 erzeugt wird.

Die Ausführungsvariante nach Fig. 1 zeigt eine Kochstelle eines Kochfeldes 12, bei der einerseits der Kochstelle bzw. dem Strahlheizkörper 20 eine Spule 24 zur Anregung eines als Detektor direkt zugeordnet ist. Es sind auch Ausführungen der Erfindung möglich, bei denen für ein Kochfeld mit mehreren Kochstellen beispielsweise jeweils eine Spule zur Anregung zugeordnet ist. Eine Detektorspule kann für alle Anregungs spulen zentral vorgesehen sein. Bevorzugt wird jedoch eine kombinierte Anregungs-/Detektorspule gemäß Fig. 1, da sie mit relativ geringem Aufwand eingesetzt werden kann und auch ein Wechselbetrieb problemlos möglich ist.

Claims

1. Temperaturerkennungseinrichtung (11) mit einem Koch gefäss (13), wobei
an einer Wandung (15) des Kochgefässes (13) eine Schwingeinrichtung (17, 33) angeordnet ist
die Schwingeinrichtung (17, 33) über ein Wechsel magnetfeld anregbar ist
dem Gefäss (13) bzw. der Schwingeinrichtung (17, 33) eine Anregungseinrichtung (28) zugeordnet ist
die Anregungseinrichtung (28) einen Elektromagneten (24, 25) aufweist,
der Elektromagnet (24, 25) von der Anregungsein richtung (28) ansteuerbar ist zur Erzeugung eines Wechselmagnetfeldes, das die Schwingeinrichtung (17, 33) einschliesst
dem Gefäss (13) bzw. der Schwingeinrichtung (17, 33) eine Detektoreinrichtung (30) zugeordnet ist
die Detektoreinrichtung (30) eine Spule (24) aufweist zur Auswertung des Magnetfeldes der Schwingungen der Schwingeinrichtung (17, 33)
die Detektoreinrichtung (30) mit einer Heizein richtung (20) für das Gefäss (13) verbunden ist dadurch gekennzeichnet, dass:
die Schwingeinrichtung (17, 33) eine mechanische Schwingeinrichtung ist
die Schwingeinrichtung (17, 33) zumindest teilweise ferromagnetisch ist und
die Schwingungseigenschaften der Schwingein richtung (17, 33) temperaturabhängig sind.

2. Temperaturerkennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient der temperatur abhängigen Schwingungseigenschaften bzw. elastischen Eigenschaften im Bereich zwischen 50°C und 250°C, insbesondere zwischen 90°C und 150°C, besonders hoch ist.

3. Temperaturerkennungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingeinrichtung (17, 33) in einer Ausnehmung (16, 32) in der Gefässwandung, insbesondere in dem Gefässboden (15), angebracht ist, wobei die Ausnehmung (16, 32) vorzugsweise im Zentral bereich des Gefässbodens (15) angeordnet ist.

4. Temperaturerkennungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmung in der Gefässwandung abgedichtet und mechanisch stabil verschlossen ist.

5. Temperaturerkennungseinrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinrichtung (28) und/oder die Detektorein richtung (30) temperaturfest ausgebildet ist und/oder im Betrieb unter dem Gefässboden (15) angeordnet ist, vorzugsweise im Bereich der Heizeinrichtung (20) einer Kochstelle, auf die das Gefäss (13) aufgesetzt ist.

6. Temperaturerkennungseinrichtung nach einem der vorher gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungseinrichtung (28) und die Detektoreinrichtung (30) eine Baueinheit (27) bilden, vorzugsweise mit einer gemeinsamen Spule (24) für einen Intervallbetrieb mit Wechsel zwischen Anregen und Detektieren.

7. Temperaturerkennungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingeinrichtung (33) eine einseitig festgespannte Blattfeder (17, 37) aufweist, vorzugsweise mit einer Länge von einigen Zentimetern, wobei sie insbesondere länger ist als breit.

8. Temperaturerkennungseinrichtung nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingeinrichtung (33) mit durch elastische Versprei zung gehalterten Aufnahmemitteln (35) in einer Ausneh mung (16, 32) in der Gefässwandung (15) befestigt ist, insbesondere mit Aufnahmemitteln nach Art einer kurzen Spreizhülse (35).

9. Kochgefäss (13) mit einer Gehäusewandung (15), wobei an der Gehäusewandung eine Schwingeinrichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass:
die Schwingeinrichtung eine mechanische Schwing einrichtung (17, 33) ist
die Schwingeinrichtung zumindest teilweise ferro magnetisch ist und
die elastischen Eigenschaften bzw. die Schwingungs eigenschaften der Schwingeinrichtung temperatur abhängig sind.

10. Kochgefäss nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingeinrichtung (17, 33) in einer Ausnehmung (16, 32) der Gehäusewandung angeordnet ist, wobei die Ge häusewandung vorzugsweise der Boden (15) des Koch gefässes ist und insbesondere die Ausnehmung abgedichtet verschlossen ist.

11. Kochgefäss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (15) des Kochgefässes (13) einen schicht weisen Aufbau hat und die Ausnehmung (16, 32) sich auf eine oder mehrere ganze Schichten beschränkt, insbeson dere in einer mittleren Schicht ist.

12. Kochgefäss nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingeinrichtung (33) einsei tig festgespannt ist, insbesondere eine Blattfeder (17, 37) aus Eisen aufweist.

13. Kochgefäss nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient der temperatur abhängigen Schwingungseigenschaften im Bereich zwischen 50°C und 250°C, insbesondere zwischen 90°C und 150°C, besonders hoch ist.

14. Verfahren zur Bestimmung der Temperatur im Inneren eines Kochgefässes (13), dadurch gekennzeichnet, dass an einer Wandung (15) des Kochgefässes eine ferromagnetische mechanische Schwingeinrichtung (17, 33) angeordnet ist und die Schwingeinrichtung temperaturabhängige Schwingungseigenschaften aufweist, wobei in einem ersten Schritt die Schwingeinrichtung über ein magnetisches Wechselfeld zum Schwingen angeregt wird und in einem zweiten Schritt das von der Schwingeinrichtung erzeugte Magnetfeld in einer Spule (24) gemessen wird und aus der Frequenz des Magnetfelds die Temperatur der Schwingein richtung und damit des Kochgefässes bestimmt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregung mittels eines Frequenzdurchlaufs über einen gewissen Bereich, vorzugsweise bis ca. 50 kHz, für das Magnetfeld erfolgt.

16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekenn zeichnet, dass nach dem Anregen der Schwingeinrichtung (17, 33) durch die das Magnetfeld erzeugende Spule (24) ein geringer, konstanter Reststrom fließt zur Aufrecht erhaltung der Magnetisierung der Schwingeinrichtung.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregen der Schwingeinrichtung (17, 33) und das anschliessende Auswerten mittels einer Spule mit derselben Spule (24, 25) erfolgt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Anregen der Schwingeinrichtung (17, 33) und das anschliessende Auswerten im Intervall betrieb erfolgt.