DE102005030164B3 - Cooking system, has stove top and cookware that are operated as thermostat, and magnet operated on magnetic field sensor that is formed under cooking surface in top, where thermostat is completely arranged inside sandwich base - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kochsystem, bestehend aus einem Kochfeld und einem durch die Kochfläche hindurch fremdbeheizten Kochgeschirr, dessen Sandwichboden durch einen von einem Thermobimetall (vorzugsweise mit Schnappeffekt bewegten Permanentmagneten temperaturgeregelt ist (Thermostat , der auf einen Magnetfeldsensor (vorzugsweise Reedkontakt) einwirkt, der unter der Kochfläche im Kochfeld eingebaut ist. Dieser Stand der Technik ist in der Europäischen Patentschrift EP 0 922 424 beschrieben. Dort wird die Regelung der Temperatur des Kochgeschirrbodens durch einen oder mehrere Thermostate bewirkt, die aussen am Sandwichboden angebracht sind. Dabei verdeckt ein Übertopf, der das Kochgeschirr umschliesst, die Thermostate. Wegen dieses Übertopfes kann das vorbekannte Kochsystem nur bei Induktionsherden eingesetzt werden, weil nur das Induktionsfeld den Übertopf ungehindert durchdringen kann.The The invention relates to a cooking system consisting of a hob and one through the cooking surface through externally heated cookware, its sandwich bottom through one of a thermobimetal (preferably with snap effect moving permanent magnet is temperature controlled (thermostat on a magnetic field sensor (preferably reed contact) acting under the cooking surface in the hob is installed. This prior art is in the European patent specification EP 0 922 424. There is the regulation of the temperature of the cookware tray by one or more thermostats, the outside are attached to the sandwich bottom. It covers a planter, which encloses the cookware, the thermostats. Because of this pot The previously known cooking system can only be used for induction cookers be because only the induction field penetrate the planter unhindered can.
Aufgabe der Erfindung ist es, ohne Übertopf auszukommen.task The invention is to get along without planter.
Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass der Thermostat (die Thermostate vollständig im Inneren des Sandwichbodens angeordnet ist. Damit erscheint das Kochgeschirr von aussen völlig unverändert, und kann sowohl auf Induktionskochstellen als auch auf solchen mit Strahlungsheizkörpern eingesetzt werden. Da das Thermobimetall von dem Körper, dessen Temperatur es messen soll, vollständig umschlossen ist, ergibt sich auch eine besonders schnelle, feinfühlige und störungsfreie Regelung.she is characterized in that the thermostat (the thermostats Completely is arranged inside the sandwich floor. This appears Cookware from the outside completely unchanged, and can be used both on induction cookers as well as on such radiant heaters be used. Since the bimetallic strip of the body, whose Temperature it should measure, completely enclosed results also a very fast, sensitive and trouble-free Regulation.
Der Aussenboden des Kochgeschirrs muss, zumindest im Bereich des Magneten, aus für Permanentmagnetfelder durchlässigem, d.h. nicht magnetisierbarem bzw. nicht ferromagnetischem Material bestehen, z.B. Aluminium, Kupfer, Chromnickelstahl 18/10. Nur dann kann der Magnet durch den Aussenboden und die Kochfläche hindurch auf den Reedkontakt einwirken und die Kochleistung ein- und ausschalten bzw. regeln.Of the Outer bottom of the cookware must, at least in the area of the magnet, out for Permeable, permanent magnetic fields, i.e. non-magnetizable or non-ferromagnetic material exist, e.g. Aluminum, copper, stainless steel 18/10. Only then the magnet can pass through the outer bottom and the cooking surface act on the reed contact and turn the cooking power on and off or regulate.
Bei einem induktionstauglichen Kochgeschirr mit ferromagnetischem Aussenboden muss dieser am Ort eines Magneten eine mit nicht ferromagnetischem Material ausgefüllte Aussparung aufweisen, deren Durchmesser mindestens so gross ist wie der Abstand zwischen Magnet und Reedkontakt. Produktionstechnisch ist das kein Problem, da bereits heute Kochgeschirre mit Allherdböden auf dem Markt sind, bei denen der Aussenboden des Sandwiches aus ferromagnetischem Chromstahl besteht und sternförmige Dehnungsfugen aufweist, die mit Aluminium ausgefüllt sind.at an induction-capable cookware with ferromagnetic outer bottom this one must be at the location of a magnet with a non-ferromagnetic Material filled Have recess whose diameter is at least as large like the distance between magnet and reed contact. production wise that is not a problem, because already today cookware with Allherdböden on are the market in which the outer bottom of the sandwich of ferromagnetic Chrome steel is made and star-shaped Expansion joints filled with aluminum.
Es erscheint zunächst unmöglich, dass ein Thermostat in der Zwischenschicht eines Sandwichbodens untergebracht werden kann, der aus Metall besteht und normalerweise innen und aussen in Chromnickelstahlblech von je 0,5 bis 1 mm Stärke und einer Zwischenschicht zur Wärmeverteilung aus Kupfer oder Aluminium von 3 bis 6 mm Stärke ausgeführt, insgesamt also nur ca. 4 bis 8 mm stark ist. Wenn man diese Einschränkung des Denkens überwindet und das Problem vorurteilsfrei analysiert kommt man zu der Erkenntnis, dass dies sehr wohl möglich sein muss. Denn zum Einen ist der metallische Aussenboden des Kochgeschirrs, sofern er nicht ferromagnetisch ist, kein Hindernis für die Wirksamkeit des Schaltmagneten. Wenn zum Anderen der im Kochfeld eingebaute Reedkontakt unmittelbar unter der für Permanetmagnetfelder ebenfalls durchlässigen Kochfläche (z.B. aus 4 mm starkem "Ceran") horizontal liegend auf dem Rand des Kochheizkörpers angeordnet wird, so beträgt der Abstand zum Einschalten zwischen Magnet und Reedkontakt nur 5 mm (1 mm Aussenboden + 4 mm Ceran). Dieser geringe Schaltabstand kann bei Verwendung eines empfindlichen Reedkontakts von einem winzigen Schaltmagneten, der nur ca. 1 mm dick und wenige mm2 gross sein muss, überwunden werden, und es genügt eine Bewegung des Magneten von nur wenigen zehntel Millimeter, um den Reedkontakt auszuschalten. Unter Berücksichtigung aller Toleranzen ist ein Schalthub von 2 mm zum sicheren Ein- und Ausschalten völlig ausreichend, sodass der Thermostat in einer Sandwich-Zwischenschicht von maximal 5 mm Dicke ohne weiters untergebracht werden kann.It seems impossible at first that a thermostat can be accommodated in the intermediate layer of a sandwich floor consisting of metal and normally inside and outside in nickel-chromium steel sheet of 0.5 to 1 mm thickness each and an intermediate layer of heat distribution of copper or aluminum of 3 to 6 mm strength is performed, so in total only about 4 to 8 mm thick. If one overcomes this limitation of thinking and analyzes the problem without prejudice, one comes to the realization that this must be possible. For one thing, the metallic outer bottom of the cookware, if it is not ferromagnetic, no obstacle to the effectiveness of the solenoid. If, on the other hand, the reed contact installed in the hob is placed directly below the cooktop (also made of 4 mm thick "Ceran") for permanent magnet fields horizontally on the edge of the cook radiator, the distance to switch between magnet and reed contact is only 5 mm ( 1 mm outer bottom + 4 mm ceramic). This small switching distance can be overcome by using a sensitive reed contact of a tiny switching magnet, which must be only about 1 mm thick and a few mm 2 large, and it is sufficient to move the magnet of only a few tenths of a millimeter to turn off the reed contact. Taking into account all tolerances, a switching stroke of 2 mm is absolutely sufficient for safe switching on and off, so that the thermostat can be accommodated in a sandwich intermediate layer of maximum 5 mm thickness without further ado.
Der Thermostat kann in einer von aussen mit einem Stöpsel verschlossenen radialen Bohrung im Sandwichboden angeordnet werden, wobei der Magnet sich innerhalb der Bohrung nahe am Rand des Bodens befindet. So ist gewährleistet, dass bei normaler Stellung des Kochgeschirrs auf dem dafür markierten Platz nur der Stöpsel über den selbstverständlich markierten Ort des Reedkontakts gebracht werden muss, um die Kochleistung einzuschalten, d.h. den Regelvorgang zu starten.Of the Thermostat can in a sealed from the outside with a plug radial Hole are arranged in the sandwich floor, the magnet itself located inside the hole near the edge of the ground. This ensures that that in the normal position of the cookware on the marked Place only the plug over the Of course marked location of the reed contact must be brought to the cooking performance to turn on, i. to start the control process.
Der Thermostat kann aber auch in einer vor dem Verschweissen des Sandwichbodens in der Mittelschicht hergestellten Aussparung untergebracht werden, wobei der Magnet sich wiederum nahe dem durchgehend geschlossenen Rand im Hoden befindet. In diesem Fall sind am Aussenrand des Sandwichbodens nicht einmal mehr Stöpsel sichtbar, das Kochgeschirr erscheint äusserlich völlig unverändert und normal, abgesehen von einer Markierung für den Ort des Magneten. Um zu vermeiden, dass der vorher eingebaute Thermostat bei der Herstellung des Kochgeschirrs unzulässig hohen Temperaturen ausgesetzt wird sollte der Sandwichboden im Kaltpressverfahren verschweisst, d.h. bei mässigen Temperaturen von wenigen hundert Grad Celsius mit sehr hohem Druck "aufgeschlagen" werden.However, the thermostat can also be accommodated in a recess made in the middle layer prior to the welding of the sandwich bottom, wherein the magnet is in turn located near the continuously closed edge in the testicle. In this case, not even more plugs are visible on the outer edge of the sandwich bottom, the cookware appears completely unchanged and normal, except for a mark for the location of the magnet. To avoid that the previously installed thermostat in the manufacture of cookware inadmissible high temperatures is set, the sandwich floor was welded by cold pressing, ie "pitched" at moderate temperatures of a few hundred degrees Celsius with very high pressure.
Der Thermostat ist ein Festthermostat, schaltet also nur bei einer bestimmten, durch die Formgebung des Bimetalls definierten Temperatur. Es ist daher zweckmässig, mehrere für verschiedene Temperaturen kalibrierte Thermostate in bestimmten, aussen am Kochgeschirr gekennzeichneten Winkelabständen im Sandwichboden einzubauen, sodass in an sich bekannter Weise die gewünschte Kochtemperatur durch einfaches Drehen des kochgeschirrs auf dem Kochfeld eingestellt werden kann.Of the Thermostat is a fixed thermostat, so only switches on at a certain defined by the shape of the bimetal temperature. It is therefore appropriate, several for different temperatures calibrated thermostats in certain, outside incorporate angular distances indicated on the cookware in the sandwich floor, so that in a conventional manner the desired cooking temperature simply turn the cookware on the hob can be.
Zur Vergrösserung des auf der Kochfläche gekennzeichneten Schaltfeldes für die Thermostate können mehrere Reedkontakte horizontal dicht nebeneinander liegend parallel geschaltet unmittelbar unter der Kochfläche auf dem Rand des Kochheizkörpers angeordnet werden, damit eine übermässig genaue Plazierung des Kochgeschirrs auf der Kochfläche nicht erforderlich ist.to Enlargement of the cooking surface marked Switch panel for the thermostats can several reed contacts lying horizontally next to each other in parallel switched immediately below the cooking surface arranged on the edge of the cooking radiator become so overly accurate Placement of cookware on the cooking surface is not required.
Hei einem kochgeschirr, bei dem der Thermostat in einer radialen Bohrung im Sandwichboden untergebracht ist, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung ein im inneren Ende der Bohrung verankerter, durch eine dachförmige Prägung schnappend ausgeführter Thermobimetallstreifen eingesetzt, der an seinem äusseren Ende nahe am Rand des Bodens den Magneten trägt.Hei a cookware, where the thermostat in a radial bore housed in the sandwich floor, is in further training the invention anchored in the inner end of the bore, by a roof-shaped embossing snapping executed Thermobimetal strip inserted, the at its outer End near the edge of the ground the magnet bears.
Ist der Thermostat in einer vor dem Verschweissen in der Mittelschicht des Sandwichbodens hergestellten Aussparung angeordnet, so sollte eine schnappend ausgeführte Bimetallscheibe zur Anwendung kommen, die auf einer Seite in der Aussparung verankert ist und auf der anderen Seite einen angeformten steifen Verlängerungsarm aufweist, der an seinem Ende nahe dem Rand des Bodens, den Permanentmagneten trägt. Wird die Aussparung mit einer Stufe ausgefräst, so kann die Bimetall-Schnappscheibe daran befestigt, z.B. angeschraubt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, mit einem in die Aussparung passenden, eingelegten Blechteil zu arbeiten, an dem die Bimetallscheibe, z.B. durch nieten, schrauben, schweissen, löten, einseitig befestigt ist, und das auf der anderen Seite den Weg des Verlängerungsarmes nach oben und unten begrenzt. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, dass die Aussparung in der Mittelschicht des Sandwichbodens ausgestanzt, der Thermostat vormontiert und vor dem Verschweissen in den Sandwichboden nur noch eingelegt werden muss. Die Wegbegrenzung für den Verlängerungsarm sorgt gleichzeitig dafür, dass vor dem Verschweissen keine Reglerteile aus der Zwischenschicht herausragen, da die Zusatzwege, die der freie Arm des Bimetalls über den Schnapphub hinaus nach oben und unten machen würde, unterdrückt sind.is the thermostat in one before welding in the middle layer arranged so the sandwich bottom prepared recess a snapping performed Bimetal disc come into application on one side in the Recess is anchored and on the other side a molded rigid extension arm having, at its end near the edge of the bottom, the permanent magnet wearing. If the recess is milled out with a step, then the bimetal snap disc can attached, e.g. be screwed on. However, it is preferable with a fitting in the recess, inserted sheet metal part on which the bimetallic disc, e.g. by riveting, screwing, weld, solder, is attached on one side, and on the other side the way of the extension arm limited up and down. This construction offers the advantage that the recess in the middle layer of the sandwich floor punched out, the thermostat pre-assembled and before welding in the sandwich floor only needs to be inserted. The travel limit for the extension arm while ensuring that before welding, no regulator parts from the intermediate layer stick out, as the additional paths that the free arm of the bimetal over the snap-in stroke going up and down would be suppressed.
Wird ein nicht schnappendes, d.h. schleichend arbeitendes Thermobimetall verwendet, dann sollte der Reedkontakt mit einem RC-Glied beschaltet werden, damit ein sicheres Schalten ohne Kontaktfeuer gewährleistet ist.Becomes a non-snapping, i. creeping thermobimetal used, then the reed contact should be connected to an RC element to ensure safe switching without contact fire is.
Die Erfindung kann auf normalen Kochfeldern, sowohl mit Induktions- als auch mit Strahlungsheizkörpern, eingesetzt werden. Die Sicherheitsfunktionen für Übertemperatur, Topferkennung und Topfgrössenerkennung bleiben unverändert bestehen. Zusätzlich wird lediglich der Reedkontakt mit Niederspannungsversorgung und ein Relais zum Schalten der Heizleistung benötigt. Eine das Ceranfeld durchscheinende superhelle LED sollte das Schaltfeld für die Thermostate kennzeichnen. Sie kann als Bicolor-LED ausgeführt sein, deren Farbe bei jeder Schaltung des Thermostaten umspringt. Dafür kann auf alle bisherigen Schalter für das Kochfeld verrichtet werden, sofern man die alten kochgeschirre nicht mehr weiter benutzen will.The Invention can be applied to normal cooktops, both with induction as well as with radiant heaters, be used. The safety functions for overtemperature, pan detection and pot size detection stay unchanged consist. additionally is only the reed contact with low voltage supply and a relay is needed to switch the heating power. A translucent ceramic plate super bright LED should indicate the thermostat button. It can be designed as a bi-color LED be whose color umspringt with each circuit of the thermostat. For that can on all previous switches for the hob can be done, as long as the old cookware do not want to continue using.
In
den Figuren ist ein Ausführungsbeispiel des
Erfindungsgegenstandes dargestellt, wobei
In
der Mittelschicht
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