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Anwendungsgebiet
und Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Restwärmeanzeige
für ein
Kochfeld mit optischen Anzeigemitteln sowie ein Verfahren zur Restwärmeanzeige
für ein Kochfeld,
beispielsweise ein vorgenanntes Kochfeld, sowie ein Kochfeld an
sich und eine Verwendung einer an sich üblichen Glüh- oder Halogenlampe.
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Für Kochfelder
mit einer Kochfeldfläche
beispielsweise aus Glaskeramik ist es bekannt, dass diese nach einem
Kochbetrieb zumindest im Bereich der betriebenen Kochstelle selbst
nach Abschalten derselben noch heiß sind. Dies bedeutet, dass
sie durchaus Temperaturen aufweisen können, die so hoch sind, dass
sie bei Berühren
des Kochfeldes durch einen Menschen oder Auflegen temperaturempfindlicher
Gegenstände
wie beispielsweise aus Kunststoff Schäden verursachen können. Deswegen sind
sogenannte Restwärmeanzeigen
an Kochfeldern vorgesehen. Diese zeigen beispielsweise durch unter
der Kochfeldfläche
angeordnete optische Anzeigen an, dass die Temperatur noch über einer Grenztemperatur
von etwa 60°C
liegt. Angesteuert werden kann eine solche Restwärmeanzeige beispielsweise über einen
zusätzlichen
Schaltkontakt in einem sogenannten Stabregler an einer Heizeinrichtung
des Kochfeldes. Diese Restwärmeanzeige leuchtet
dann so lange, bis die Temperatur an der Kochfeldfläche unter
die Grenztemperatur gesunken ist und somit nicht mehr als kritisch
angesehen wird. Je nach vorherigem Betrieb des Kochfeldes bzw. Temperatur
an der Kochfeldfläche
kann dies durchaus 5 bis 10 Minuten dauern.
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Aufgabe
und Lösung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Restwärmeanzeige
sowie ein entsprechendes Verfahren zur Restwärmeanzeige zu schaffen, mit
denen Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und
insbesondere eine neue Art der Restwärmeanzeige geschaffen werden
kann bei gleichzeitig gewährleisteter
Sicherheitsfunktion durch die Restwärmeanzeige.
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Gelöst wird
diese Aufgabe durch eine Restwärmeanzeige
mit den Merkmalen des Anspruchs 1, ein Verfahren zur Restwärmeanzeige
mit den Merkmalen des Anspruchs 14, ein Kochfeld mit den Merkmalen
des Anspruchs 22, das eine vorgenannte Restwärmeanzeige aufweist sowie eine
Verwendung einer an sich üblichen
Glüh- oder
Halogenlampe im Wechselbetrieb als elektrischer Temperatursensor mit
Widerstandsmessung zur Temperaturmessung einerseits und als Beleuchtung
andererseits. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der
Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden
näher erläutert. Der
Wortlaut der Ansprüche
wird dabei durch ausdrückliche
Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Manche der nachfolgend
aufgezählten
Merkmale werden nur einmal erwähnt,
gelten jedoch unabhängig
davon sowohl für
Restwärmeanzeige
als auch Kochfeld und Verfahren zur Restwärmeanzeige und die Verwendung.
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Die
Restwärmeanzeige
weist optische Anzeigemittel auf mit wenigstens einer optischen
Anzeigeeinrichtung. Vorteilhaft ist dies eine leuchtende Anzeigeeinrichtung,
beispielsweise Lampen oder LED. Die Anzeigeeinrichtung erfährt nach
einem Betrieb des Kochfeldes bzw. Heizbetrieb an einer Kochstelle des
Kochfeldes eine Aktivierung, wenn die Temperatur an dem Kochfeld
oberhalb einer Grenztemperatur liegt. Solange während der Abkühlzeit des
Kochfeldes die Grenztemperatur nicht unterschritten wird, erfolgt
zwar grundsätzlich
eine Restwärmeanzeige. Während dieser
Zeit erfährt
wenigstens eine Anzeigeeinrichtung eine Änderung ihrer Spannungsbeaufschlagung
bzw. ihres Aktivierungszustandes. Das bedeutet bei einer Ausgestaltung,
dass die Restwärmeanzeige
zwar über
den gesamten Zeitraum bis zum Unterschreiten der Grenztemperatur
eine Warnung für
eine Bedienperson darstellt, wobei jedoch nicht jede vorgesehene
Anzeigeeinrichtung permanent aktiviert ist, sondern zumindest kurzzeitig
deaktiviert sein kann. Hierfür
gibt es mehrere Möglichkeiten,
wie nachfolgend erläutert
wird.
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In
der Kochstelle ist wenigstens ein Temperatursensor oder ein temperaturabhängiges Element vorgesehen,
das zur Bestimmung der Temperatur oder zur temperaturbeeinflussten
Einwirkung auf eine Anzeigeeinrichtung ausgebildet ist. So lässt sich eine
neue Lösung
schaffen, denn bei den derzeit bekannten Kochfeldern liegt der Temperatursensor
immer im beheizten Bereich der Kochstelle und die Restwärmeanzeige
entweder außerhalb
oder innerhalb derselben, und dann aufwändig gedämmt. Durch eine Verwendung
des Temperatursensors als Anzeigeelement wird dies aufgehoben, insbesondere im
Hinblick auf die zunehmende Verbreitung von elektronisch gesteuerten
Kochfeldern mit elektronischen Temperatursensoren, die ein auswertbares Temperatursignal
liefern.
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Bei
einer Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Anzeigeinrichtungen
vorgesehen sein, die so ausgebildet sind und angesteuert werden, dass
die Spannungsbeaufschlagung bzw. der Aktivierungszustand auf ablösende Art
und Weise gewechselt wird. Dies bedeutet also insbesondere, dass
zu jedem Zeitpunkt vor Unterschreiten der Grenztemperatur mindestens
eine Anzeigeeinrichtung mit Spannung beaufschlagt bzw. aktiviert
ist. Gleichzeitig ist mindestens eine Anzeigeeinrichtung spannungsfrei
und somit deaktiviert. Die Sicherheitsfunktion der Restwärmeanzeige
wird dadurch permanent gewährleistet,
so dass stets mindestens eine Anzeigeeinrichtung aktiviert ist und
eine Bedienperson gewarnt werden kann.
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Dabei
kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass bei einem Kochfeld mit mehreren
Heizeinrichtungen bzw. Kochstellen die Restwärmeanzeige bzw. die Anzeigeeinrichtung
genau einer Kochstelle zugeordnet werden kann. Dazu kann sie entweder
direkt im Bereich der Kochstelle angeordnet sein oder aber mit einer
Kennzeichnung versehen sein, durch welche klar ist, dass sie für eine bestimmte
Kochstelle deren Restwärme
anzeigt.
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Bei
einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist pro Kochstelle eine
einzige Anzeigeeinrichtung vorgesehen. Deren Ausbildung bzw. Ansteuerung
ist so, dass sie vor dem Unterschreiten der Grenztemperatur in bestimmten
Zeitabständen
mit Spannung beaufschlagt bzw. aktiviert ist. Im Wechsel damit gibt
es andere Zeitabstände,
in denen sie spannungsfrei bzw. deaktiviert ist. Eine sehr einfache Form
dieser Betriebsweise ist ein Blinken, wobei Blinkfrequenz und Blinkdauer
so sein sollten, dass eine Bedienperson auch bei einem relativ flüchtigen Blick
die optische Anzeige bzw. Aktivierung der Restwärmeanzeige sehen und erfassen
kann. Blinkabstand sowie Blinkdauer sollten also im Bereich weniger
Sekunden liegen. Besonders vorteilhaft kann durch eine Blinkdarstellung
die Information zur vorhandenen Restwärme gegeben wer den. So kann
das Blinken umso schneller erfolgen umso höher die Resttemperatur noch
ist. Mit fallender Temperatur wird das Blinken langsamer.
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Bei
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine Glimmlampe
eine Anzeigeeinrichtung bilden, wobei sie ein bei einer bestimmten
Temperatur zündendes
Plasma oder Gas enthält.
Dabei kann die Glimmlampe so ausgebildet sein, dass das Plasma oder
Gas bei Unterschreiten der Grenztemperatur nicht mehr gezündet wird.
Dies bedeutet, dass sich eine derartige Anzeigeeinrichtung selber regelt,
indem sie bei Unterschreiten der Grenztemperatur nicht mehr leuchtet.
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Eine
wiederum weitere Ausgestaltung einer Anzeigeeinrichtung kann ein
NTC-Element bzw. eine NTC-Glühfaden-Lampe
sein, bei der der Glühfaden bzw.
Leiter einen elektrischen Widerstand mit negativer Temperaturcharakteristik
aufweist. Eine Ausbildungsmöglichkeit
ist ein Glühfaden
mit Kohlefaser bzw. aus Kohlefaser. Der elektrische Widerstand der Lampe
bzw. des Glühfadens
kann dabei so eingestellt sein, dass er oberhalb der Grenztemperatur klein
genug ist für
einen ausreichenden Stromdurchfluss zum Leuchten. Unterschreitet
die Temperatur die Grenztemperatur, so wird der Widerstand so groß, dass
der durchfließende
Strom zu klein wird und eine daraus resultierende Leistungserzeugung die
Lampe nicht mehr zum Leuchten bringen kann. In weiterer Ausgestaltung
können
mehrere derartige NTC-Glühfaden-Lampen
vorgesehen sein. Sie können
wechselweise derart betrieben werden, dass bei Temperaturen oberhalb
der Grenztemperatur wenigstens eine Lampe aktiviert ist mit vorbeschriebenem
Betrieb. Wenigstens eine andere Lampe ist jedoch durch Schaltmittel
ausgeschaltet und kann so auf Umgebungstemperatur abkühlen. Dies
weist den Vorteil auf, dass die Glühfaden-Lampe nicht durch ihre
eigene Betriebstemperatur am Glühen
gehalten wird, obwohl die Umgebungstemperatur eigentlich schon unter
die Grenztemperatur und somit unter die Aktivierungstemperatur der
Glühfaden-Lampe
gefallen ist. Ist dann die Glühfaden-Lampe
auf eine Temperatur unterhalb der Grenztemperatur abgekühlt und
wird sie durch die Schaltmittel mit Spannung beaufschlagt, so zündet sie
nicht mehr und die Restwärmeanzeige
ist damit deaktiviert. Dies kann vorteilhaft durch eine Steuerung
erkannt werden, so dass die anderen Anzeigeeinrichtungen für diese
spezielle Kochstelle abgeschaltet werden.
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Es
muss sich bei dem NTC-Element nicht unbedingt um eine Lampe bzw.
ein Leuchtmittel handeln, sondern grundsätzlich ist auch ein Heizelement mit
NTC-Charakter geeignet ebenso wie NTC-Lampen und NTC-Elemente allgemein.
Insbesondere auch Heizelemente bestehend aus elektrisch leitfähiger Keramik,
beispielsweise aus dotiertem SiC, mit entsprechenden NTC-Eigenschaften
sind geeignet.
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In
weiterer Ausgestaltung einer Ausbildung mit NTC-Glühfaden-Lampen
odgl. kann thermochromes Material nahe an der Anzeigeeinrichtung
vorgesehen sein. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die
Kochfeldfläche
darüber
im Wesentlichen klar oder durchsichtig bzw. durchscheinend ist.
So kann eine Bedienperson die Farbe des thermochromen Materials
erkennen. Die Aktivierungstemperatur bzw. Temperatur, bei der eine
Farbänderung
des thermochromen Materials stattfindet, sollte im Bereich der Grenztemperatur
liegen. So kann anhand der Farbe des thermochromen Materials das Über- oder
Unterschreiten der Grenztemperatur erkannt werden. Unter Umständen kann
das thermochrome Material auch eine Art Überzug über einer vorgenannten Lampe
sein, so dass diese je nach Temperatur in unterschiedlichen Farben
als Restwärmeanzeige
leuchtet.
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Ein
thermochromes Material kann auch hinsichtlich seiner elektrischen
Eigenschaften Vorteile bieten, also nicht wegen der thermochromen
Eigenschaften. So besitzt z.B. dotiertes Vanadiumdioxid (VO2) einen einstellbaren Halbleiter-Metall-Übergang gerade
im für
eine Restwärmean zeige
interessanten Temperaturbereich von ca. 60°C bis 80°C. Durch diesen Übergang ändert sich
die Leitfähigkeit
in einem sehr schmalen Temperaturbereich über mehrere Größenordnungen.
Ein solches Bauelement in Serienschaltung mit einem leuchtenden
Anzeigeelement schaltet temperaturbestimmt selbsttätig die
Anzeige aus bei Unterschreiten der unteren Temperatur des genannten
Temperaturbereichs wenn die Verbrennungsgefahr beseitigt ist.
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Eine
weitere Ausgestaltung für
eine Anzeigeeinrichtung kann ein Temperatursensor mit einem drahtartigen
Sensorelement sein, der als Leuchtanzeige bzw. Lampe ausgebildet
ist. Besonders vorteilhaft eignen sich hier Wolfram-Temperatursensoren. Das
Sensorelement bzw. der Sensor kann in einer durchsichtigen Umhüllung wie
beispielsweise Glas angeordnet sein. In einer Betriebsart kann er
als Leuchtanzeige bzw. Lampe betrieben werden zur Restwärmeanzeige.
In einer anderen Betriebsart wird er als Temperatursensor betrieben,
vorteilhaft durch eine Steuerung angesteuert. Bei einer vorteilhaften
Ausgestaltung sind mehrere derartige Anzeigeeinrichtungen bzw. Sensoren
vorgesehen, die im Wechsel als Lampe und als Temperatursensor arbeiten.
Eine dafür
vorgesehene Steuerung ermittelt also einerseits über einen Temperatursensor
die Umgebungstemperatur und aktiviert oberhalb der Grenztemperatur
einen anderen Sensor als Lampe zur Restwärmeanzeige. Eine derartige
Steuerung kann also eine Temperaturerfassungseinrichtung bilden, wobei
sie auch Temperatursensoren bzw. Anzeigeeinrichtungen oder Lampen
ansteuern kann. Des Weiteren kann in einer derartigen Steuerung
der zeitliche Temperaturverlauf erfasst und sozusagen aufgezeichnet
werden. Anhand vorgegebener Algorithmen kann aus einem zeitlichen
Temperaturverlauf, insbesondere eine Abkühlkurve nach Betriebsende bei
einem Kochfeld, dessen zukünftiges
zeitliches Temperatur-Verhalten vorherberechnet werden. Insbesondere
kann dadurch die Zeit bis zum Absinken auf die Grenztemperatur vorherberechnet
werden und solange eine Restwärmeanzeige
aktiviert sein.
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In
der WO 2005/052528 A1 ist beschrieben, dass eine zur Temperaturmessung
geeignete Lampe sowohl als Lampe zur Beleuchtung als auch als Temperatursensor
verwendet wird. In weiterer Ausgestaltung der hier vorliegenden
Erfindung kann eine solche Lampe als Restwärmeanzeige genutzt werden. Allgemein
kann vorteilhaft ein derartiger Temperatursensor verwendet werden.
Dazu wird der Inhalt der WO 2005/052528 A1 bezüglich der Ausbildung dieser
Lampe durch ausdrückliche
Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschreibung gemacht. Somit kann also im
Rahmen der vorliegenden Erfindung eine derartige Lampe sowohl als
Temperatursensor als auch als optische Restwärmeanzeige verwendet werden.
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Eine
weitere Möglichkeit,
eine Restwärmeanzeige
alternativ auszubilden bzw. nicht stets aktiviert zu halten, kann
darin bestehen, einen Näherungssensor
an dem Kochfeld vorzusehen, mit dem die Annäherung eines Gegenstandes oder
einer Bedienperson an eine Kochstelle des Kochfeldes erkannt werden
kann. Derartige Näherungssensoren sind
bei Lichtschaltern bzw. Bewegungsmeldern bekannt und ebenso bei
manchen elektrischen Geräten wie
Bürokopierern,
deren Bedienfeld mit Touch-Screen-Elementen erst dann aktiviert
wird, wenn sich eine Hand zur Bedienung nähert. Nähert sich also ein vorgenannter
Gegenstand einer noch heißen
Kochstelle des Kochfeldes, so erkennt der Näherungssensor dies. Ab einem
bestimmten Mindestabstand, beispielsweise 10 bis 20 cm, wird dann die
Anzeigeeinrichtung aktiviert, solange die Grenztemperatur noch nicht
unterschritten wird. So kann immer noch rechtzeitig eine Warnung
an eine Bedienperson ausgegeben werden für den Fall, dass tatsächlich ein
eingangs genannter Schadensfall bzw. ein Berühren der noch heißen Kochfeldfläche auftreten
könnte.
Ein Näherungssensor
kann beispielsweise ein an sich bekannter IR-Sensor odgl. sein.
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Allgemein
kann alternativ oder zusätzlich
zu einer vorgenannten Restwärmeanzeige
mit optischen Anzeigemitteln ein akustischer Signalgeber vorgesehen
sein, beispielsweise auch mit Sprachausgabe. Insbesondere bei der
vorbeschriebenen Ausgestaltung der Erfindung mit einem Näherungssensor
ist ein solcher akustischer Signalgeber von Vorteil, da er zusätzlich zu
optischen Anzeigemitteln ein schnell erkennbares und intuitiv verständliches Warnsignal
gibt. So kann eine Bedienperson vor Berühren der Kochstelle gewarnt
werden.
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Eine
weitere Möglichkeit
zur Ausbildung einer Restwärmeanzeige
kann eine Lampe als Anzeigeeinrichtung sein, welche ein Schutzgas
enthält. Das
Schutzgas ist dadurch charakterisiert, dass es bei Durchlaufen der
Grenztemperatur seine Farbe wechselt bzw. somit die Lampe unterschiedlich leuchtet.
Je nach Farbe beziehungsweise unter Umständen auch Helligkeit kann dann
eine zu heiße Kochfeldfläche erkannt
werden.
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Vorteilhaft
kann ein Temperatursensor und/oder eine elektronische Auswertung
des Temperatursensors den Temperaturbereich zwischen 300°C und 750°C mit besonders
hoher Auflösung
erfassen. Dies kann dazu dienen, den Temperatursensor auch für automatische
Kochprogramme zu verwenden, zum Beispiel mit Temperaturerfassung
an einem Kochfeld bzw. einem Heizkörper davon oder in einem Backofen.
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Vorteilhaft
ist eine Verwendung einer an sich üblichen Glüh- oder Halogenlampe möglich im
Wechselbetrieb als elektrischer Temperatursensor mit Widerstandsmessung
zur Temperaturmessung einerseits und als Beleuchtung andererseits.
Insbesondere gilt dies für
Elektrowärmegeräte mit Innenbeleuchtung
wie ein Backofen, wobei sie als Beleuchtung auch zur Restwärmeanzeige
verwendet werden kann.
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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 Ausführungsform der
Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte
sowie für
sich schutzfähige
Ausführungen
darstellen können,
für die
hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne
Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die
unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und
werden im Folgenden näher
erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:
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1 einen
stark schematisierten Schnitt durch ein Kochfeld mit einer erfindungsgemäßen Restwärmeanzeige,
wobei mehrere verschiedene Ausgestaltungen in einer Darstellung
kombiniert sind,
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2 ein
Diagramm des Verlaufs der Betriebsspannung zweier Lampen der Restwärmeanzeige über der
Zeit im abwechselnden Intervallbetrieb,
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3 eine
vergrößerte Darstellung
einer Glimmlampe der Restwärmeanzeige
mit bei einer bestimmter Temperatur zündendem Gas,
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4 ein
Diagramm des Verlaufs der Temperaturabkühlung über der Zeit mit angezeigtem
Aktivierungszustand der Glimmlampe gemäß 3,
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5 eine
weitere Lampe der Restwärmeanzeige
mit einem Glühfaden
aus NTC-Material,
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6 eine
Abwandlung des Diagramms gemäß 2 mit
dem Verlauf der Temperatur über
der Zeit, wobei zwei Lampen gemäß 5 im
abwechselndem Betrieb betrieben werden, solange die Temperatur des
NTC-Glühfadens
bei Beginn des Betriebsintervalls oberhalb einer Grenztemperatur
liegt und
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7 ein
Diagramm des Verlaufs des elektrischen Widerstands eines NTC-Elements
in Abhängigkeit
von der Temperatur.
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Detaillierte
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist
ein Kochfeld 11 dargestellt mit einer Kochfeldplatte 13 und
einer von mehreren Kochstellen 14, die an dem Kochfeld
vorhanden sind. Die Kochstelle 14 wird dadurch gebildet,
dass unterhalb der Kochfeldplatte 13 eine Strahlungsheizeinrichtung 16 als
Heizeinrichtung vorgesehen ist, wie sie üblichen Strahlungsheizeinrichtungen
entspricht. Die Kochfeldplatte 13 ist vorteilhaft aus zumindest
teilweise lichtdurchlässigem
Material wie Glaskeramik oder Hartglas.
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Die
Energieversorgung der Strahlungsheizeinrichtung 16 erfolgt über die
Schaltmittel 17, die beispielsweise von einer Steuerung 19 gesteuert sein
können.
Ebenso möglich
ist die Ansteuerung der Strahlungsheizeinrichtung 16 über beispielsweise elektromechanische
Energieregler, die keine separate Steuerung benötigen. Die Steuerung 19 wird
jedoch, wie nachfolgend noch beschrieben wird, vor allem für weitere
Zwecke verwendet. Es ist auch möglich,
durch die dargestellte Verbindung zu den Schaltmitteln 17 eine
Zustands- bzw. Aktivierungsabfrage der Strahlungsheizeinrichtung 16 durchzuführen, so dass
die Steuerung stets den Aktivierungszustand der Strahlungsheizeinrichtung
kennt, was insbesondere bei taktend betriebenen Strahlungsheizeinrichtungen
von Vorteil ist.
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Eine
Anzeigeeinrichtung 20 umfasst drei Lampen 22a bis 22c.
Diese sollen vor allem dazu dienen, eine Restwärmeanzeige zu bilden bzw. durch optische
Anzeige eine Bedienperson so lange darüber zu informieren bzw. warnen,
wie die Temperatur im Bereich der Kochstelle 14 an der
Kochfeldplatte 13 noch als zu gefährlich für ein Berühren angesehen wird. In der
Regel ist dies oberhalb von etwa 60°C. Diese Lampen 22 werden
nachfolgend noch genauer erläutert
sowie ihr Betrieb gemäß verschiedenen
Aspekten der Erfindung.
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Weiter
weist die Anzeigeeinrichtung 20 einen Lautsprecher 24 auf,
der auch ein beliebiger akustischer Signalgeber sein kann. Ebenso
wie die Lampen 22 ist er als Anzeigeeinrichtung bzw. Warneinrichtung
vorgesehen, nämlich
akustischer Art. Allerdings soll er weniger dauerhaft betrieben
werden, sondern besonders kritische Zustände schnell und eindringlich
anzeigen.
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Außerdem ist
die Steuerung 19 noch mit einem Näherungssensor 25 verbunden,
der vorteilhaft als IR-Näherungssensor
ausgebildet ist. Zum Einen ist hier die Durchlässigkeit der Kochfeldplatte 13 besonders
gut. Zum Anderen sind derartige IR-Näherungssensoren am dem Markt
vielfältig
erhältlich
und technisch sehr weit fortgeschritten. Der Näherungssensor 25 kann
bei entsprechender Temperaturfestigkeit im Heizbereich der Strahlungsheizeinrichtung 16 angeordnet
sein, unter Umständen
geschützt durch
eine Wärmeisolation.
Alternativ kann er außerhalb
der Strahlungsheizeinrichtung 16 angeordnet sein mit Wirkungsbereich
oberhalb der Kochstelle. Hierzu werden nachfolgend noch weitere
Erläuterungen
gegeben.
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Eine
erste sehr einfache Ausbildung der Erfindung ist in 2 dargestellt.
Das Diagramm zeigt den Verlauf der Spannung U über der Zeit t für beispielsweise
die beiden Lampen 22a und 22c gemäß 1.
Die beiden Lampen 22a und 22c werden mit ihrer
jeweiligen Spannung Ua und Uc abwechselnd betrieben,
und zwar abwechselnd jeweils mit der nominalen Betriebsspannung
UB. Dadurch, dass immer nur eine der beiden
Lampen 22a oder 22c aktiviert ist, kann im Vergleich
zu permanent leuchtenden Restwärmeanzeigen
eine Energieersparnis erreicht werden. Es ist jedoch gleichzeitig
sichergestellt, dass an der Kochstelle 14 stets eine Lampe
als Restwärmeanzeige
arbeitet. Ein weiterer Vorteil dieser Betriebsweise liegt auch darin,
dass eine derartige sozusagen blinkende Restwärmeanzeige einer Bedienperson
mehr auffällt
und damit auch die Warnfunktion deutlicher ist.
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In
Abwandlung des Betriebsverfahrens gemäß 2 können hierfür auch drei
oder sogar noch mehr Lampen vorgesehen sein. Diese können auf verschiedene
Art und Weise blinken, beispielsweise so, dass stets nur eine aktiviert
ist oder dass stets eine deaktiviert ist oder in Zwischenschritten.
Jedenfalls ist hier immer mindestens eine weniger als die Maximalzahl
aktiviert.
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Da
für die
Anzeige an einer Kochstelle vorteilhaft mehrere Anzeigeeinrichtungen
bzw. Lampen 22 vorgesehen sind, beispielsweise für den abwechselnden
Betrieb gemäß 2,
empfiehlt es sich, diese an der Kochstelle 14 zu platzieren
wie in 1 dargestellt. Hierdurch wird der Warneffekt über die sofortige
und eindeutige Zuordnung der Restwärmeanzeige zu einer Kochstelle
verbessert. Die für
den Intervallbetrieb gemäß 2 vorgesehenen
Lampen können
unter anderem als ganz normale Lampen oder alternativ als LEDs ausgebildet
sein ohne besonderen Eigenschaften, wie sie für derartige Zwecke verwendet
werden.
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Als
spezielle Lampe 22a ist in 3 eine Art Glimmlampe
dargestellt, wie sie an sich bekannt ist. Sie ist mit einem Gas
bzw. Plasma 23a gefüllt.
Dieses Gas 23a weist die Eigenschaft auf, dass es bei Überschreiten
einer bestimmten Grenztemperatur TG zündet und
somit die Glimmlampe 22a leuchtet. Wird die Grenztemperatur
TG unterschritten, so erlischt auch das
Plasma 23a und damit die Lampe 22a. Eine derartige
Lampe 22a wird so im Bereich der Kochstelle 14 bzw.
der Strahlungsheizeinrichtung 16 angeordnet, dass sie möglichst
gut die Temperatur an der Kochfeldplatte 13 im Bereich
der Kochstelle 14 erfassen kann, so dass die Grenztemperatur
TG im Bereich der genannten 60°C liegen
kann.
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Besteht
eine stets gleiche und somit bekannte Temperaturdifferenz zwischen
der Temperatur der Kochfeldplatte 13 an sich nach dem Betrieb
der Strahlungsheizeinrichtung 16, insbesondere an ihrer Oberseite,
und der Temperatur am Ort der Glimmlampe 22a, so kann diese
Differenz einkalkuliert werden bei der Bestimmung der Grenztemperatur
TG, welche für die Auswahl des Gases 23a und
auch des Gasdrucks maßgeblich
ist. Somit kann letztendlich erreicht werden, dass gemäß dem Verlauf
der Temperatur T über
der Zeit t gemäß 4 der
Betriebszustand zur Zeit tG mit der Temperatur
TG und somit dem Abschalten der Glimmlampe 22a dann
erreicht ist, wenn an der Oberseite der Kochfeldplatte 13 im Bereich
der Kochstelle die Temperatur unter 60°C fällt. Der ebenfalls gestrichelt
in 4 eingezeichnete Aktivierungszustand A zeigt,
dass bei Unterschreiten der Grenztemperatur TG die
Anzeige deaktiviert wird bzw. die Glimmlampe 22a erlischt.
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In 5 ist
als weitere Abwandlung eine Lampe 22e dargestellt, deren
Glühfaden 27b aus
sogenanntem NTC-Material besteht. Dieses NTC-Material ist so ausgelegt mit einer
Grenztemperatur TG, dass bei einer darüber liegenden
Temperatur der elektrische Widerstand des Glühfadens klein genug ist, damit
ausreichend Strom hindurchfließt,
um die Lampe 22b zum Leuchten zu bringen. Selbst wenn dann
die Umgebungstemperatur abfallen sollte, erzeugt der Glühfaden 27b durch
das einmal begonnene Leuchten soviel Wärme, dass er sich selber auf alle
Fälle auf
eine Temperatur weit oberhalb der Grenztemperatur TG aufheizt.
Deswegen wird die Lampe 22b gemäß 5 mit einer
zweiten derartigen Lampe im Intervallbetrieb betrieben ähnlich 2,
wie dies in 6 dargestellt ist.
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Außerdem ist
in 6 der Verlauf der Temperatur T über der
Zeit t eingezeichnet, allerdings mit anderen Verhältnissen
als in 4 der Veranschaulichung wegen. Die beiden Lampen
werden jeweils abwechselnd betrieben. Da ihre Umgebungstemperatur
und somit auch die Temperatur ihres Glühfadens 27b höher liegt
als die Grenztemperatur TG, zünden beide
Lampen jedes Mal wenn ein Betriebsintervall ansteht. Während des
Betriebs der zuletzt dargestellten Lampe fällt die Umgebungstemperatur
aufgrund der Abkühlung
der Kochstelle 14 bzw. vor allem der Kochfeldplatte 13 unter
die Grenztemperatur TG ab. Dies bedeutet,
dass wegen des begonnenen Betriebs sich die Lampe 22 bzw.
der Glühfaden 27b selber
am Leuchten hält.
Die andere Lampe kann jedoch zum an sich vorgesehenen Zeitpunkt nicht
mehr zünden,
da die Temperatur zu tief abgefallen ist und der Widerstand des
Glühfadens
dieser Lampe bereits so groß ist,
dass der Stromdurchfluss nicht mehr zum Leuchten ausreicht. Somit
zündet
die andere Lampe nicht. Dieselbe Bedingung gilt für die zuletzt
betriebene Lampe, auch diese zündet
nicht mehr.
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Alternativ
kann auch vorgesehen sein, dass die Steuerung 19 das erstmalige
Ausbleiben des Zündens
einer Lampe registriert und somit gar nicht mehr versucht, die anderen
Lampen zu zünden.
Insbesondere kann hier die Verbindung der Steuerung 19 zu
den Schaltmitteln 17 bzw. die Überwachung des Aktivierungszustandes
der Strahlungsheizeinrichtung 16 vorteilhaft genutzt werden.
Solange die Strahlungsheizeinrichtung nicht wieder mit Energie versorgt
wird, also nicht geheizt wird, kann nach Unterschreiten der als
berührsicher
geltenden Temperatur eine Restwärmeanzeige
deaktiviert bleiben.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine ähnlich 5 ausgebildete
Lampe mit normalem Glühfaden
thermochromes Material aufweisen, insbesondere dotiertes VO2, beispielsweise als zumindest teilweise
Beschichtung am Glaskolben bzw. Lampenkörper. Die Aktivierungstemperatur
dieses thermochromen Materials kann im Bereich der Grenztemperatur
TG liegen, so dass bei gefährlich hoher
Temperatur die Lampe in einer anderen Farbe leuchtet als bei ungefährlicher
Temperatur. Auch daraus kann eine Bedienperson die Information ableiten, ob
ein Berühren
der Kochfeldplatte 13 im Bereich der Kochstelle 14 gefährlich ist.
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In
weiterer Ausbildung der Erfindung kann eine Lampe ähnlich 5 als
Temperatursensor verwendet werden. Dabei kann der Glühfaden 27b nach Art
eines NTC-Widerstandes ausgebildet sein, beispielsweise als Wolfram-Temperatursensor.
Er kann in einer Reihenschaltung mit einem Bauelement aus VO2 sein. Eine derartige Lampe ist durch die
Steuerung 19 in einer entsprechenden Betriebsart im Wechsel
entweder als Temperatursensor oder als Lampe betreibbar. So kann
auch ähnlich
dem Verfahren gemäß 2 eine
Lampe stets als leuchtende Anzeige betrieben werden und die andere
als Temperatursensor.
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Eine
andere Möglichkeit
der Warnung gegen das Berühren
einer zu heißen
Kochfeldplatte 13 kann mit dem Näherungssensor 25 erreicht
werden. Bei dieser Ausbildung werden nach dem Betrieb der Kochstelle 14 keine
Lampen odgl. permanent eingeschaltet, so dass an sich keine Warnung
ausgegeben wird wegen der zu heißen Kochfeldplatte 13.
Nähert sich
eine Bedienperson der Kochfeldplatte mit einer Hand oder einem sonstigen
Gegenstand, insbesondere ohne dass die Strahlungsheizeinrichtung 17 wieder
aktiviert ist als Anzeichen dafür,
dass ein Betrieb beispielsweise mit aufzusetzendem Kochgeschirr
gewünscht
ist, so kann in dem in 1 oberhalb der Kochfeldplatte 13 bzw.
Kochstelle 14 verlaufenden gestrichelten Bereich ein solches
Annähern erkannt
werden. Dies veranlasst die Steuerung 19, beispielsweise
Lampen 22 zu aktivieren, um einer Bedienperson genau in
diesem Bedarfsfall anzuzeigen, dass die Grenztemperatur TG noch nicht unterschritten ist und somit
ein Berühren
der Kochfeldplatte 13 im Bereich der Kochstelle 14 gefährlich ist.
Eine weitere Signalisierungsmöglichkeit
ist der mit der Steuerung 19 verbundenen Lautsprecher 24,
der akustisch sehr deutliche und eindringliche Warnsignale abgeben
kann. Entfernt eine Bedienperson die Hand wiederum aus dem Detektionsbereich
des Näherungssensors 25,
so kann die Warnfunktion wieder deaktiviert werden. Bei dieser Ausführung ist
ein Temperatursensor vorzusehen, beispielsweise einer der Lampen 22 auf
eine der vorbeschriebenen Arten, beispielsweise mit einem Wolfram-Temperatursensor als
Glühfaden.
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Alternativ
zum Vorsehen von thermochromem Material an einer Lampe, insbesondere
in Form einer Beschichtung, kann auch ein Gas ähnlich dem Gas 23a gemäß 3 so
ausgebildet sein, dass beim Durchlaufen der Grenztemperatur TG ein Farbwechsel erfolgt bzw. damit die
Lampe 22a unterschiedlich leuchtet. Auch hier kann wiederum
eine Bedienperson aus der jeweiligen Farbe der Anzeigeeinrichtung 20 darauf
schließen,
ob es gefahrlos möglich
ist, die Kochfeldplatte 13 im Bereich der Kochstelle 14 zu
berühren.
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Die 7 zeigt
den Verlauf des elektrischen Widerstands R über der Temperatur T bei einem
vorgenannten NTC-Element, das besonders vorteilhaft in Serie zu
einem optischen Anzeigeelement wie beispielsweise einer Lampe geschaltet
sein kann. Es ist zu erkennen, wie unterhalb der Grenztemperatur
im Bereich von etwa 70°C
gemäß der Darstellung
der elektrische Widerstand stark ansteigt. Die Zahlenwerte für den Widerstand
sind rein schematisch, sie können
auch deutlich höher
liegen. Damit würde
der Stromfluss so verringert werden, dass die Lampe nicht mehr zum
Leuchten gebracht werden würde und
somit unterhalb dieser Temperatur die Anzeige ausgeht. Die besonders
vorteilhaften Eigenschaften dieses Materials lassen eine Einstellung
der Grenztemperatur in einem gewissen Bereich nahe der 70°C zu, also
genau dort, wo die für
eine Restwärmeanzeige
kritische Temperatur liegt.