DE10133180A1

DE10133180A1 - Vorrichtung zum induktiven Aufheizen von Wärmeschüsseln

Info

Publication number: DE10133180A1
Application number: DE2001133180
Authority: DE
Inventors: Beat Schmalz
Original assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Current assignee: Hupfer Metallwerke GmbH and Co KG
Priority date: 2001-07-07
Filing date: 2001-07-07
Publication date: 2003-01-30

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen von Wärmeschüsseln o. dgl., mit einer Induktionsheizeinrichtung und mit einer Steuerung zum Ein- und Ausschalten der Induktionsheizeinrichtung und mit einem Sensor zur Erkennung der Oberflächentemperatur einer in der Vorrichtung befindlichen Wärmeschüssel und mit einer Schaltung, welche in Abhängigkeit von der beim Aufheizen der Wärmeschüssel messbaren Leistungsaufnahme der Induktionsheizeinrichtung und/oder in Abhängigkeit von der messbaren Oberflächentemperatur der Wärmeschüssel die Aufheizleistung verringert oder den Aufheizvorgang beendet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen von Wärmeschüsseln od. dgl.

Aus der US-5 603 858 ist eine Aufheizvorrichtung bekannt, in welche eine sogenannte "Base" eingestellt werden kann. Diese "Base" wird nachfolgend als "Wärmeschüssel" bezeichnet. Sie stellt eine wärmespeichernde Unterlage dar, auf welche Essgeschirr gestellt werden kann, so dass die Wärmeschüssel eine Art Warmhalteplatte für einen mit Speisen fertig portionierten Teller darstellen kann.

Auch derartige Wärmeschüsseln sind aus der vorgenannten US-5 603 858 bekannt. Es handelt sich um einen Aufbau mit einem induktiv aufheizbaren Kern, der von einem Isoliermaterial umgeben ist.

In der Praxis stellt sich das Problem, dass unterschiedliche Typen von Wärmeschüsseln unterschiedlich aufgeheizt werden müssen, um Überhitzungen zu vermeiden. Auch durch zweimaliges Aufheizen unmittelbar hintereinander können Überhitzungserscheinungen auftreten. Als Folge davon können die Wärmeschüsseln explosionsartig zerstört werden oder eine so hohe Oberflächentemperatur erreichen, dass sie für das die Wärmeschüsseln handhabende Personal gefährlich sind. Schließlich können Überhitzungen dadurch erfolgen, dass sich der wärmespeichernde Kern nicht an seiner vorschriftsmäßigen Position innerhalb der Wärmeschüssel befindet. Durch derartige Fehlpositionierungen kann die in den Kern eingetragene Wärmemenge bei einem an sich korrekt ablaufenden Aufheizvorgang zu groß sein. Die Fehlpositionierungen können beispielsweise Resultat einer mechanischen Beschädigung der Wärmeschüssel, beispielsweise nachdem diese fallengelassen worden ist, sein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum induktiven Aufheizen von Wärmeschüsseln od. dgl. zu schaffen, die ein möglichst rasches und effizientes Aufheizen der Wärmeschüsseln ermöglicht und Überhitzungen der Wärmeschüsseln möglichst zuverlässig verhindert.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, die Oberflächentemperatur der Wärmeschüsseln zu kontrollieren und diese Messergebnisse in die Schaltung zur Steuerung des Aufheizvorganges einfließen zu lassen. Ein zweimaliges Aufheizen hintereinander wird daher dazu führen, dass der zweite Aufheizvorgang entweder gar nicht gestartet wird oder nach sehr kurzer Zeit abgebrochen wird, wenn nämlich die zulässige Oberflächentemperatur der Wärmeschüssel bereits nach sehr kurzer Zeit erreicht worden ist.

Für unterschiedliche Typen von Wärmeschüsseln können typische Temperaturverläufe in einer Datenbank hinterlegt sein, welche der Schaltung zugeordnet ist. In diesem Fall kann anhand des Temperaturverlaufes optimal die zugeführte Heizenergie geregelt werden, so dass in optimal kurzer Zeit das zulässige Maximum an Wärmeenergie in die Wärmeschüssel eingetragen werden kann.

Weiterhin kann vorgesehen sein, die Geometrie der Wärmeschüssel zu erfassen. Dies kann durch Sensoren erfolgen, rein beispielhaft durch optische Sensoren und mittels sichtbarer oder unsichtbarer Lichtstrahlen, oder durch mechanische Sensoren, die bewegliche Stifte od. dgl. aufweisen. Typische Geometriewerte sind beispielsweise der Außendurchmesser der Wärmeschüssel, die Höhe der Wärmeschüssel oder der Abstand zwischen der Aufstandsfläche der Wärmeschüssel und ihrem äußeren Rand. In Abhängigkeit von den Geometriewerten kann ein bestimmter Typ von Wärmeschüsseln ermittelt werden, beispielsweise unterschiedliche Modelle desselben Herstellers oder unterschiedliche Modelle verschiedener Hersteller. Diesen Modellen oder Typen ist ein bestimmtes Aufheizverhalten, beispielsweise Werte hinsichtlich einer bestimmten Leistungsaufnahme in einer Datenbank zugeordnet, wobei diese Datenbank mit der elektronischen Schaltung zur Steuerung der Aufheizvorrichtung zugeordnet ist.

Nach Erkennung eines bestimmten Typs von Wärmeschüsseln kann daher überprüft werden, ob das gemessene Aufheizverhalten, beispielsweise die gemessene Änderung der Oberflächentemperatur oder die gemessene Leistungsaufnahme, mit den für diesen Typ hinterlegten Sollwerten übereinstimmt. Ist das nicht der Fall, kann von einem Fehler ausgegangen werden, beispielsweise einer falschen Position des wärmespeichernden Kerns der Wärmeschüssel, so dass diese Wärmeschüssel als Defekt erkannt werden kann. In diesem Fall wird der Aufheizvorgang abgebrochen, und vorteilhaft kann ein optisches oder akustisches Fehlersignal ertönen, so dass diese Wärmeschüssel aus Sicherheitsgründen aussortiert werden kann.

Ebenso kann ein Abbruch des Aufheizvorganges erfolgen, oder der Vorgang wird erst gar nicht gestartet, wenn die geometrischen Messwerte nicht zu einem in der erwähnten Datenbank hinterlegten Typ von Wärmeschüsseln passen. In diesem Fall wird aus Sicherheitsgründen, um Überhitzungen zu vermeiden, der Aufheizvorgang nicht oder zumindest nicht bis zum üblicherweise vorgesehenen Ende durchgeführt.

Um eine möglichst kurze Taktfolge beim Aufheizen mehrerer Wärmeschüsseln nacheinander zu ermöglichen, ist vorteilhaft eine akustische und/oder optische Anzeige vorgesehen, sobald der Aufheizvorgang korrekt beendet worden ist.

Für die vorerwähnten Typen von Wärmeschüsseln, für welche bestimmte Werte - beispielsweise Geometriewerte - in einer Datenbank in der Aufheizvorrichtung hinterlegt sind, können auch in einer weiteren oder in derselben Datenbank bestimmte Aufheizkurven hinterlegt sein, beispielsweise ein bestimmter Verlauf der Leistungsaufnahme über die Aufheizzeit oder ein bestimmter Verlauf der Oberflächentemperatur über die Aufheizzeit. Entsprechend dieser Aufheizkurve kann nach Erkennen des jeweiligen Typs die Steuerung der Vorrichtung die Aufheizleistung steuern, so dass ein sowohl sicheres als auch optimal schnelles Aufheizen der Wärmeschüssel ermöglicht wird.

Vorteilhaft kann zunächst ein Textzyklus oder Einmesszyklus durchlaufen werden. Beispielsweise können, wenn das Aufheizen der Wärmeschüssel insgesamt mehrere Sekunden dauert, in den ersten zehn Sekunden die Messwerte für Geometrie und Leistungsaufnahme der Wärmeschüssel ermittelt werden, so dass die weitere Verfahrensweise in Abhängigkeit von diesen Messwerten und gegebenenfalls durch den Vergleich dieser Messwerte mit in einer Datenbank oder Tabelle hinterlegten Werten gesteuert wird.

Die Datenbank kann vorteilhaft eine Wartungsmöglichkeit aufweisen, um sie z. B. aktualisieren und geänderten Sensoren anpassen zu können, die z. B. bei einer Reparatur verwendet wurden oder in die Serienfertigung einfließen, oder um sie weiteren bzw. neuen Typen von Wärmeschüsseln anpassen zu können. Hierzu kann eine Schnittstelle vorgesehen sein, über die mittels eines Programmiergerätes die Datenbank gewartet werden kann, z. B. indem sie neue, zusätzliche Einträge erhält oder indem bestehende Einträge gelöscht oder geändert werden.

Eine weitere Datenbank kann vorgesehen sein, in welcher die Betriebszustände der Vorrichtung während des Aufheizens aufgezeichnet werden. Diese Betriebszustands-Datenbank kann mittels einer Schnittstelle von außen ausgelesen werden und gegebenenfalls gelöscht werden, um auf diese Weise bei Service- Intervallen das Betriebsverhalten der Vorrichtung überprüfen zu können und gegebenenfalls Auffälligkeiten, Fehler, Ursachen technischer Natur oder Bedienungsfehler aufspüren zu können. Das Löschen oder Zurücksetzen dieser Datenbank kann vorteilhaft vorgesehen sein, um einen möglichst preisgünstigen, vergleichsweise kleinen Speicher verwenden zu können, der nach jedem Service-Intervall neu beschrieben werden kann.

Claims

1. Vorrichtung zum induktiven Aufheizen von Wärmeschüsseln od. dgl.,
mit einer Induktionsheizeinrichtung und
mit einer Steuerung zum Ein- und Ausschalten der Induktionsheizeinrichtung und
mit einem Sensor zur Erkennung der Oberflächentemperatur einer in der Vorrichtung befindlichen Wärmeschüssel und
mit einer Schaltung, welche in Abhängigkeit von der beim Aufheizen der Wärmeschüssel messbaren Leistungsaufnahme der Induktionsheizeinrichtung und/oder in Abhängigkeit von der messbaren Oberflächentemperatur der Wärmeschüssel die Aufheizleistung verringert oder den Aufheizvorgang beendet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Sensor zur Erkennung der Geometrie einer in der Vorrichtung befindlichen Wärmeschüssel, wobei die Schaltung bei unzulässigen Geometrie- Messwerten und/oder bei einem Mißverhältnis von der ermittelten Geometrie zu der ermittelten Leistungsaufnahme die Aufheizleistung verringert oder den Aufheizvorgang beendet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Wertetabelle, die der Schaltung zugeordnet ist, und die Sollwerte hinsichtlich Leistungsaufnahme oder Geometriedaten für einen oder mehrere Typen von Wärmeschüsseln enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine optische und/oder akustische Anzeige für von der Schaltung ermittelte Fehler und/oder für das Ende des Aufheizvorganges.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Datenbank mit wenigstens zwei unterschiedlichen Aufheizkurven für wenigstens zwei unterschiedliche Typen von Wärmeschüsseln, wobei in den Aufheizkurven die Oberflächentemperatur und/oder die Leistungsaufnahme über die Zeit dargestellt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Schnittstelle zum Datenaustausch, wobei über die Schnittstelle die Aufheizkurven-Datenbank beschreibbar ist, derart, dass eine Änderung, Löschung oder ein Überschreiben der Aufheizkurven möglich ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch eine Datenbank zur Aufzeichnung der Betriebszustände der Vorrichtung sowie
durch eine Schnittstelle zum Datenaustausch, wobei über die Schnittstelle die Betriebszustands- Datenbank auslesbar ist und/oder die Betriebszustands- Datenbank löschbar ist.