DE102007021297A1

DE102007021297A1 - Kochfeld

Info

Publication number: DE102007021297A1
Application number: DE200710021297
Authority: DE
Inventors: Franz Grätz; Uwe Dr. Has; Andreas Marbach; Peter Vetterl
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2007-05-07
Filing date: 2007-05-07
Publication date: 2008-11-13

Abstract

Das Kochfeld besitzt wenigstens eine Kochstelle in einer Kochfeldplatte (2) sowie wenigstens eine Sensoreinrichtung (6), deren Sensorelement (11) im Strahlengang der von der Topfwand eines auf einer Kochstelle befindlichen Kochgefäßes emittierten Infrarotstrahlung liegt und die Sensorwerte einer Steuereinrichtung übermittelt, wobei die Sensoreinrichtung (6) aus einer in der Kochfeldplatte (2) vesenkten Ruhestellung in einer die Kochfeldplatte (2) überragende Arbeitsstellung bewegbar ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Sensorelement (11) während der Fahrbewegung zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung aktiviert ist und dass die während der Fahrbewegung registrierten Strahlungswerte insbesondere im Bereich der Füllhöhe im Kochgefäß der Steuereinrichtung übermittelbar und zur Regelung der Heizenergie der Kochstelle und/oder zur Begrenzung der Fahrbewegung auswertbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kochfeld mit einer wenigstens eine Kochstelle aufweisenden Kochfeldplatte sowie mit wenigstens einer Sensoreinrichtung, deren Sensorelement im Strahlengang der von der Topfwand eines auf einer Kochstelle befindlichen Kochgefäßes emittierten Infrarotstrahlung liegt und die Sensorwerte einer Steuereinrichtung übermittelt, wobei die Sensoreinrichtung aus einer in der Kochfeldplatte versenkten Stellung in eine die Kochfeldplatte überragende Arbeitsstellung bewegbar ist.
Ein derartiges Kochfeld ist bekannt aus DE 199 60 495 C1 , wobei eine der sensorgesteuerten Garungseinheit, bzw. dem Kochgefäß zugeordnete Sensoreinrichtung mit einem als Infrarotsensor ausgebildeten Sensorelement kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes angeordnet ist. Diese Sensoreinrichtung reagiert auf die vom Kochgefäß ausgehende Infrarotstrahlung, wobei das Sensorelement in einem Gehäuse angeordnet ist, das etwa domartig ausgebildet in der Arbeitsstellung aus einer Öffnung im Kochfeld, z. B. einer Glaskeramikplatte ragt und in der Ruhestellung in dieser Öffnung flächenbündig zu dieser Kochfeldplatte versenkt werden kann. Diese Sensoreinrichtung befindet sich etwa im Eckenbereich des Kochfeldes und im Strahlengang der von mindestens einem auf einer Kochstelle befindlichen Kochgefäß emittierten Infrarotstrahlung. Die Sensoreinrichtung besitzt an einer der Kochstelle und dem Kochgefäß zugewandten Seite ein offenes Fenster, hinter dem sich der Strahlungsempfänger der Sensoreinrichtung, d. h., das Sensorelement befindet. Mit einer derartigen Sensoreinrichtung wird die Energie der Infrarotstrahlung detektiert und das Messergebnis als Steuersignal an eine die betreffende Kochstelle, d. h. deren Heizelement, z. B. Strahlungsheizkörper, kontrollierende zentrale Steuereinrichtung des Kochfeldes übermittelt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kochfeld der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass mittels der Sensoreinrichtung auch weitere, von der emittierten Infrarotstrahlung übermittelte Signale, bzw. Werte, zu funktionsrelevanten Zwecken verwertbar gemacht werden können.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Kochfeld der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Sensorelement während der Fahrbewegung zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung aktiviert ist und dass die während der Fahrbewegung registrierten Strahlungswerte insb. im Bereich der Füllhöhe im Kochgefäß der Steuereinrichtung übermittelbar und zur Regelung der Heizenergie der Kochstelle und/oder zur Begrenzung der Fahrbewegung auswertbar sind.
Während der Fahrbewegung wird die Sensoreinrichtung mehr oder weniger entlang der gesamten Höhe des Kochgefäßes durch einen geeigneten Antrieb, z. B. durch einen motorischen Antrieb, durch einen Federantrieb oder auch manuell bewegt und registriert mit ihrem Sensorelement die Strahlungsintensität entlang dieser Messstrecke, also auch die Temperatur der Topfwand entsprechend der Füllhöhe des Kochgefäßes, d. h. der Temperatur, die aktuell am höchsten Pegelstand des im Kochgefäßes befindlichen Mittels, z. B. der Flüssigkeit herrscht. Auf diese Weise können entlang der Fahrbewegung Rückschlüsse auf den aktuellen Pegelstand und auf die aktuelle Kochtemperatur gezogen werden und diese Information können mittels der Steuereinrichtung verwendet werden zur Begrenzung der Fahrbewegung der Sensoreinrichtung und/oder zur Bemessung der dem Heizelement der betreffenden Kochstelle entsprechend der gewählten Kochstufe zuzuführenden Heizenergie, z. B. im Siedebereich einer Flüssigkeit. Insbesondere registriert das Sensorelement die maximale Grenztemperatur am höchsten Pegelstand und kann entsprechend diesem Pegelstand die Sensoreinrichtung in einer z. B. zwischen der Ruhestellung und der Arbeits- Endstellung liegenden Zwischen- Arbeitsstellung stoppen, sodass Emissionsstelle am Topfrand und Sensorelement strahlungstechnisch ideal zueinander angeordnet sind. Zusätzlich können die gemessenen Strahlungswerte ausgenützt werden zur Energieregelung indem z. B. bei geringem Füllstand die Heizleistung reduziert und bei maximalem Füllstand die maximale Heizleistung entsprechend der jeweiligen Kochstufe eingespeist wird.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass für die Begrenzung der Fahrbewegung der Sensoreinrichtung im Fahrweg angeordnete Endschalter angeordnet sind und/oder dass eine schrittweise Fahrbewegung mittels eines Schrittmotors erfolgt.
Unabhängig von einer durch Infrarot-Strahlungseinfluss gesteuerten Festlegung von Arbeitsstellungen der Sensoreinrichtung zwischen der Ruhestellung und einer Arbeits-Endstellung kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die optische Achse des Sensorelements in der bewegbaren Sensoreinrichtung in Bezug auf die Emissionsstelle an der Topfwand verstellbar ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Verstellung, bzw. Neigung des Sensorelementes mittels eines Getriebes erfolgt, das mit dem selbsttätigen, insb. motorischen Antrieb gekoppelt ist. Auf diese Weise kann die optische Achse des Sensorelementes auch nach maximalem Ausfahren desselben optimal auf die gewünschte Emissionsstelle am Topfrand z. B. selbsttätig ausgerichtet werden.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.
Es zeigt:
1 Die perspektivische Darstellung eines Kochfeldes mit Sensoreinrichtung,
2 Eine vergrößerte Schnittansicht der Sensoreinrichtung.
Ein Kochfeld (1) gemäß 1 weist eine aus glaskeramischem Material bestehende Kochfeldplatte (2) auf, an deren beiden Seiten Randleisten (3) befestigt sind. Frontseitig endet die Kochfeldplatte (2) in einer Plattenfacette (4), auf bzw. an der üblicherweise ein Anzeige- und/oder Bedienfeld (Bedienpaneel) angeordnet ist. Auf der Kochfeldplatte (2) sind vier beheizbare Kochstellen (5) vorgesehen und durch Dekor entsprechend markiert. Unterhalb der Kochfeldplatte (2) sind den Kochstellen (5) zugeordnet an sich bekannte Heizelemente, z. B. in Form von Strahlungsheizkörpern. Durch die Auswahl entsprechender Leistungsstufen werden die Heizleistungen der Heizelemente von einer Steuereinrichtung des Kochfeldes (1) in an sich bekannter Weise eingestellt. Im rückseitigen Eckbereich des Kochfeldes (1) ist eine Sensoreinrichtung (6) in einer Öffnung (7) (2) der Kochfeldplatte (2) versenkbar montiert. Die Sensoreinrichtung (6) ist in ihrem Grundaufbau und in ihrer Grundfunktion aus der Druckschrift DE 195 37 909 A1 bekannt. Sie ist am oberen Ende (10) domartig ausgebildet, in dessen Nähe sich in der zylindrischen und vertikal entlang einem Fahrweg bewegbaren Sensoreinrichtung (6) hinter einem Fenster ein optisch auf Infrarotstrahlen reagierendes Sensorelement (11) befindet. In der Arbeitsstellung kann die Sensoreinrichtung (6) bzw. das in dieser Sensoreinrichtung (6) angeordnete Sensorelement (11) (2) die Temperatur eines auf der entsprechenden Kochstelle (5) abgestellten Kochgefäßes (8) bzw. dessen Außenwandtemperatur erfassen, wie durch einen strichpunktierten Linienzug angedeutet. Den gemessenen Temperaturwert übermittelt das als Infrarotsensorik ausgebildete Sensorelement (11) an die nicht weiter dargestellte Steuereinrichtung des Kochfeldes (1), die wiederum das entsprechende Heizelement entsprechend ansteuert. In der kreisförmigen Plattenöffnung (7) der Kochfeldplatte (2) ist ein z. B. metallischer Ring (12) gesteckt. Der Ring (12) weist eine sich unterhalb der Kochfeldplatte (2) erstreckende Zylinderwand (13) auf, deren plattenunterseitiger Endabschnitt einen Rastabschnitt (14) besitzt. Plattenoberseitig besitzt der Ring (12) einen sich umfangsseitig nach Innen und nach Außen erstreckenden Kragen (15), der außenseitig den oberen Plattenrand im Bereich der Plattenöffnung (7) übergreift und auf der Kochfeldplatte (2) ruht.
Die Sensoreinrichtung (6) weist gemäß 2 ein rohrförmiges Aufnahmeteil (16) auf, das im Bereich eines plattenoberseitigen Absatzes über eine Dichtung an die Unterseite des Kragens (15) des Ringes (12) gedrückt ist. In dem Aufnahmeteil (16) ist ein zylindrisches Gehäuse (17) der Sensoreinrichtung (6) vertikal verschiebbar geführt. Im Gehäuse (17) ist das Sensorelement (11) angeordnet, das durch ein im Gehäuse (17) vorgesehenes Fenster (18) einfallende Wärmestrahlung detektiert und in ein geeignetes Messsignal umformt. Die Infrarotsensorik, d. h. das Sensorelement (11), ist über eine elektrische Leitung mit einer nicht gezeigten Steuereinrichtung des Kochfeldes (1) verbunden.
In 2 ist ferner angedeutet ein Elektromotor (19), der sich in einer Nebenkammer (20) des Aufnahmeteils (16) der Sensoreinrichtung (6) befindet. Mittig im Aufnahmeteil (16) rotierbar gelagert ist eine Gewindestange (21), die mittels eines Zahnradgetriebes mit einem Zahnrad (22) am Elektromotor (19) und einem Zahnrad (23) an der Gewindestange (21) bei Aktivierung des Elektromotors (19) rotierbar ist. Zum Zwecke der vertikalen Bewegung des das Sensorelement (11) enthaltenden Gehäuses (17) von einer in der Kochfeldplatte versenkten Ruhestellung in eine Arbeits- Endstellung gemäß 2 und umgekehrt ist die Gewindestange (21) mit geeigneter Verzahnung gekoppelt mit einer Gewindebuchse (23) im Bodenteil (24) des z. B. in einer vertikalen Führungsbahn geradlinig bewegbaren Gehäuses (17). Auf diese Weise kann mit Aktivierung des Elektromotors (19) das Gehäuse (17) aus der versenkten Ruhestellung in die Arbeits-Endstellung gemäß 2 entlang der Fahrbahn zu einer kontinuierlichen Fahrbewegung nach oben und mit umgekehrter Drehrichtung des Elektromotors (19) nach unten in die Ruhestellung veranlasst werden, wie durch einen Doppelpfeil verdeutlicht. Das Einschaltelement für den Elektromotor (19) kann z. B. im Bedienpaneel (4) des Kochfeldes (1) angeordnet sein.
Durch den Antrieb lässt sich die Sensoreinrichtung (6) auch in Zwischenarbeitsstellungen bewegen und dort feststellen. Dies kann erfolgen mittels eines durch die Steuereinrichtung gesteuerten Schrittmotors bekannter Art, durch entlang der vertikalen Fahrbahn angebrachte Endschalter oder aber dadurch, dass während der Fahrbewegung das aktivierte Sensorelement (11) entsprechend der Füllhöhe im Kochgefäß (8) das Temperatur-Optimum der Infrarotstrahlung registriert und mittels der Steuereinrichtung die Fahrbewegung stoppt, idealerweise auf „Augenhöhe" von Sensorelement (11) und Füllhöhe im Kochgefäß (8). Gleichzeitig kann damit die für das registrierte Füllvolumen jeweils geeignete Heizleistung der Kochstellen-Heizung gesteuert, d. h. eingestellt werden.
In 2 ist durch einen gekrümmten Doppelpfeil angedeutet, dass das Sensorelement (11) derart, z. B. mittels eines mit dem Antrieb gekoppelten Getriebes, verstellbar ist, das dessen optische Achse auf die Emissionsstelle an der Topfwand des Kochgefäßes (8) ausgerichtet werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19960495 C1 [0002]
- DE 19537909 A1 [0012]

Claims

Kochfeld (1) mit einer wenigstens eine Kochstelle (5) aufweisenden Kochfeldplatte (2) sowie mit wenigstens einer Sensoreinrichtung (6), deren Sensorelement (11) im Strahlengang der von der Topfwand eines auf einer Kochstelle (5) befindlichen Kochgefäßes (8) emittierten Infrarotstrahlung liegt und die Sensorwerte einer Steuereinrichtung übermittelt, wobei die Sensoreinrichtung (6) aus einer in der Kochfeldplatte (2) versenkten Ruhestellung in eine die Kochfeldplatte überragende Arbeitsstellung bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement (11) während der Fahrbewegung zwischen Ruhestellung und Arbeitsstellung aktiviert ist und dass die während der Fahrbewegung registrierten Strahlungswerte insb. im Bereich der Füllhöhe im Kochgefäß (8) der Steuereinrichtung übermittelbar und zur Regelung der Heizenergie der Kochstelle (5) und/oder zur Begrenzung der Fahrbewegung auswertbar sind.
Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung (6) auf unterschiedliche Arbeitsstellungen zwischen Ruhestellung und Arbeits-Endstellung bewegbar und dort feststellbar ist.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Begrenzung der Fahrbewegung der Sensoreinrichtung (6) im Fahrweg angeordnete Endschalter angeordnet sind und/oder dass eine schrittweise Fahrbewegung mittels eines Schrittmotors erfolgt.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse des Sensorelementes (11) in der bewegbaren Sensoreinrichtung (6) im Bezug auf die Emissionsstelle an der Topfwand verstellbar ist.
Kochfeld nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung bzw. Neigung des Sensorelements (11) mittels eines Getriebes erfolgt, das mit dem selbsttätigen, insb. motorischen Antrieb (19), gekoppelt ist.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Fahrbewegungen der Sensoreinrichtung (6) ein nach Aktivierung selbsttätiger, insb. elektromotorischer Antrieb (19) vorgesehen ist.