-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kochfelds und
eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
-
Die
Erfindung betrifft ein Kochfeld mit wenigstens einem Kochfeldbereich,
unter dem ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich
stehenden Kochgefäßes angeordnet ist, sowie ein
die Heiztemperatur auf einen Maximalwert begrenzendes Überwachungselement,
das die unterhalb der Kochfeldplatte entstehende Temperatur begrenzt,
um die auf den Kochfeldbereich abstrahlende Hitze auf einen aus
Sicherheitsgründen festgelegten Wert zu begrenzen.
-
Die
Ankochleistung eines Kochfeldes mittels eines darunter liegenden
Heizelementes ist durch zwei Variablen begrenzt. Dabei ist einmal
die maximale Kochfeldplattentemperatur einzuhalten, damit beispielsweise
die Lebensdauer einer als Glaskeramikplatte ausgebildeten Kochfeldplatte
bei verschiedenen Lastfällen, wie zum Beispiel bei einem
versetzten Topf, bei einem zu kleinen Topf oder bei einem leer gekochten
Topf gewährleistet ist. Zudem darf eine Wand, die seitlich
oder hinter dem Kochfeld angeordnet ist, nicht derart erhitzt werden,
dass sie Feuer fängt, auch wenn sich kein Topf auf der
Kochstelle befindet. Dies ist insbesondere bei Einbaukochfeldern
wichtig, da hier zwangsläufig Kochfeld und Wände
von Einbaumöbeln zueinander eng benachbart angeordnet sind.
Beides wird durch ein Überwachungselement gewährleistet,
das mit dem Heizelement zusammenwirkt und es bei einer Temperatur
von beispielsweise 750°C abschaltet.
-
Aus
dem Stand der Technik sind temperaturabhängige Widerstände
in Verbindung mit einer Elektronik bekannt, die die Einhaltung der
maximalen zulässigen Temperatur gewährleisten.
So ist beispielsweise aus der
DE 40 22 844 C1 ein Verfahren zum Erkennen
und Anzeigen eines anomalen thermischen Belastungszustandes einer
Kochfeldplatte aus Glaskeramik bekannt, bei der, unabhängig
voneinander im Bereich eines Kochfeldbereichs, Temperatursensoren
angeordnet sind, die für einen bestimmten anomalen thermischen
Belastungszustand charakteristische Temperaturverteilungen in der
Kochfeldplatte bestimmen und mittels Betriebszustandsanzeigen diesen
optisch und/oder akustisch anzeigen. Dieses Verfahren ist dazu bestimmt,
bei einer Kochfeldplatte aus Glaskeramik oder einem vergleichbaren
Material den Belastungszustand zu erkennen und anzuzeigen. Hierbei
soll gewährleistet werden, dass je nach Verwendung einer
Kochfeldplatte bestimmte Ursachen für anomale thermische
Belastungszustände, wie zum Beispiel typische Fehlstellungen
von Töpfen, wie es immer wieder vorkommen kann, zu vermeiden.
-
Diese
Topffehlstellungen, aber auch eine schlechte Topfqualität
können zu Überhitzungen der Kochfeldplatte in
dem Kochfeldbereich führen. Um insbesondere Topffehlstellungen
auszuschließen, sieht daher das nach dem Stand der Technik
bekannte Verfahren vor, im Kochfeldbereich mehrere voneinander unabhängige
Temperatursensoren anzuordnen, die für einen bestimmten
anomalen thermischen Belastungszustand eine charakteristische Temperaturverteilung
in der Kochfeldplatte erkennen, um auf diese Weise dem Benutzer
durch optische oder akustische Warneinrichtungen anzuzeigen, dass
eine Fehlstellung des Kochgeschirrs vorliegt.
-
Die
Erfindung geht jedoch aus von einem unter dem Kochfeldbereich der
Kochfeldplatte des Kochfelds angeordneten Heizelement, über
dem ein als ein Stabausdehnungselement ausgebildetes Überwachungselement
angeordnet ist. Durch seinen fest eingestellten Temperaturwert ist
das Stabausdehnungselement so justiert, dass es beide maximalen
Temperaturwerte, für die Glaskeramik und die Wand, unter
den verschiedenen Lastfällen berücksichtigt. Beispielsweise
wären ein für den Kochfeldbereich zu kleines Kochgefäß,
ein nicht mittig auf dem Kochfeldbereich platziertes Kochgefäß oder
ein leeres Kochgefäß weitere mögliche
Lastfälle neben dem Normalfall.
-
Beispielsweise
offenbart die
DE 37
03 768 C2 ein Kochfeld mit einer als Glaskeramikplatte
ausgebildeten Kochfeldplatte, mit wenigstens einem in radialer Richtung
durch die Innenwand einer Isolierung begrenzten Kochfeldbereich
unter dem zur Erwärmung eines auf dem Kochfeldbereich stehenden Kochgefäßes
ein Heizelement angeordnet ist. Die Heiztemperatur wird mittels
eines Überwachungselements auf einen Maximalwert begrenzt,
so dass die unterhalb der Glaskeramikplatte entstehende Temperatur
begrenzt ist, um die auf der Glaskeramikoberfläche abstrahlende
Hitze auf einen vorher festgelegten Wert zu begrenzen. Das Überwachungselement ist
hier als Stabprotektor ausgebildet, wobei sich der Stabprotektor
quer über den gesamten Kochfeldbereich erstreckt. Um nun,
wie in dem vorletzten Absatz erläutert, alle möglichen
Lastfälle abzusichern, kann der Fall eintreten, dass das
Heizelement für das tatsächlich verwendete und
richtig auf dem Kochfeldbereich platzierte Kochgefäß zu
früh abschaltet.
-
Der
Erfindung stellt sich somit das Problem ein Verfahren zur Steuerung
eines Kochfelds anzugeben, bei dem die Aufheizzeit des zu garenden
Lebensmittels oder der zu erwärmenden Flüssigkeit verkürzt
ist.
-
Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
-
Die
mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen insbesondere in
der Verkürzung der Aufheizzeit des zu garenden Lebensmittels
oder der zu erwärmenden Flüssigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren
findet Anwendung auf ein Kochfeld mit zumindest einem Kochfeldbereich
unter dem ein Heizelement angeordnet ist, wobei das Heizelement
zwei Heizkreise, nämlich einen inneren Heizkreis zur Beheizung
des Zentrums und einen äußeren Heizkreis zur Beheizung
des Randes des Kochfeldbereichs, aufweist. Durch ein Überwachungselement
wird die Heiztemperatur auf an sich bekannte Weise auf einen Maximalwert
begrenzt, so dass die auf den Kochfeldbereich abstrahlende Hitze
auf einen vorher festgelegten Wert begrenzt ist. Die beiden Heizkreise werden,
wie üblich, bei Überschreiten des Maximalwerts
durch das Überwachungselement gleichzeitig abgeschaltet.
Nachdem die Temperatur unterhalb der Kochfeldplatte wieder unter
den zulässigen Maximalwert gesunken ist, wird das Heizelement
auf bekannte Weise wieder eingeschaltet. Im Unterschied zu dem bekannten
Verfahren wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren
der äußere Heizkreis mit der der eingestellten
Kochstufe entsprechenden mittleren Leistung und der innere Heizkreis
mit einer reduzierten Leistung, die kleiner als die mittlere Leistung
ist, weiter betrieben.
-
Dies
hat zur Folge, dass an dem Rand des Kochfeldbereichs, dem der äußere
Heizkreis zugeordnet ist, die volle mittlere Leistung der gewählten Kochstufe
durch das Heizelement erzeugt und an das Kochgeschirr weitergeleitet
werden kann. Dies ist deshalb der Fall, da das Kochgeschirr, beispielsweise
der Topf, an dem Rand des Kochfeldbereichs üblicherweise
sehr gut auf der Kochfeldplatte aufliegt, so dass hier ein sehr
guter Wärmeübergang gewährleistet ist.
Gleichzeitig wird durch die Reduzierung der Leistung des inneren
Heizkreises auf einen Wert unterhalb der der eingestellten Kochstufe
entsprechenden mittleren Leistung erreicht, dass die Temperatur
unterhalb der Kochfeldplatte zumindest für einen, verglichen
mit dem Fall, dass auch der innere Heizkreis mit der vollen mittleren
Leistung weiter betrieben würde, längeren Zeitraum
unter dem zulässigen Maximalwert bleibt. Üblicherweise
ist nämlich der Wärmeübergang von der
Kochfeldplatte zu dem Kochgeschirr aufgrund von dessen Durchbiegung
in dem Zentrum des Kochfeldbereichs schlechter als am Rand, so dass
im Zentrum eher der zulässige Maximalwert für
die Temperatur unterhalb der Kochfeldplatte überschritten
wird.
-
Im
Ergebnis bleiben die beiden Heizkreise des Heizelements bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren für eine
längere Zeitdauer als üblich eingeschaltet, so
dass die erforderliche Aufheizzeit reduziert ist.
-
Eine
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens
sieht vor, dass die mittlere Leistung des inneren Heizkreises um
einen vorher festgelegten Wert reduziert wird. Hierdurch ist die
erfindungsgemäße Lehre auf besonders einfache
Weise realisiert.
-
Eine
besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor,
dass die mittlere Leistung in Abhängigkeit der Anzahl der
bereits vorgenommenen Abschaltungen reduziert wird. Auf diese Weise
ist die Anpassung der reduzierten Leistung für den inneren
Heizkreis auf die konkrete Koch- oder Garsituation weiter verbessert.
-
Grundsätzlich
ist die vorgenannte Anpassung nach Art und Umfang in weiten geeigneten Grenzen
wählbar. Zweckmäßigerweise erfolgt die Reduzierung
in Schritten von etwa 10% der mittleren Leistung.
-
Der
Erfindung stellt sich das weitere Problem, ein Kochfeld zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.
-
Erfindungsgemäß wird
dieses Problem durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Patentanspruchs
5 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
-
Grundsätzlich
ist das Überwachungselement nach Art, Anordnung und Schaltwert
in weiten geeigneten Grenzen wählbar. Vorteilhafterweise
ist das Überwachungselement als Stabausdehnungselement
ausgebildet. Stabausdehnungselemente sind robuste und kostengünstige
Standardbauteile.
-
In
zweckmäßiger Weise weist die Kochfeldsteuerung
zur voneinander getrennten Einschaltung der zwei Heizkreise jeweils
ein separates Relais auf. Grundsätzlich sind jedoch auch
andere dem Fachmann bekannte Ausbildungen der Kochfeldsteuerung
denkbar.
-
Die
Realisierung der Leistungsreduzierung bei dem inneren Heizkreis
ist in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Eine robuste
und kostengünstige Ausbildung ist ein getaktetes Ein- und
Ausschalten des inneren Heizkreises.
-
Dem
Fachmann sind viele Möglichkeiten bekannt eine Kochfeldsteuerung
derart auszubilden, um automatisch zu erkennen, dass das Abschalten des
Heizelements mittels des Überwachungselements erfolgt ist
und in Abhängigkeit davon die Leistungsreduzierung bei
dem inneren Heizkreis durchzuführen. Eine besonders einfache
Ausführungsform sieht vor, dass das Abschalten des Heizelements
mittels des Überwachungselements von der Kochfeldsteuerung
durch eine automatische Strommessung detektierbar ist.
-
Ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen
rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher
beschrieben. Es zeigt
-
1 eine
Draufsicht auf den Kochfeldbereich eines erfindungsgemäßen
Kochfelds, ohne Kochfeldplatte,
-
2 eine
teilweise geschnittene Seitenansicht des Kochfelds aus 1,
-
3 ein
Blockschaltbild der Kochfeldsteuerung in teilweiser Ansicht,
-
4 ein
Diagramm eines beispielhaften zeitlichen Verlaufs der Wassertemperatur
in einem Topf und der aufgenommenen elektrischen Leistung des Heizelements
bei dem Stand der Technik,
-
5 ein
Diagramm eines beispielhaften zeitlichen Verlaufs der Wassertemperatur
in einem Topf und der aufgenommenen elektrischen Leistung des Heizelements
bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und
-
6 ein
weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Kochfelds ohne Kochfeldplatte in einer Draufsicht.
-
Die 1 und 2 zeigen
in der Zusammenschau ein erfindungsgemäßes Kochfeld
mit einer als Glaskeramikplatte ausgebildeten Kochfeldplatte 1 mit
wenigstens einem Kochfeldbereich 2, wobei unter dem Kochfeldbereich 2 ein
Heizelement 3 angeordnet ist. Obwohl sich die nachfolgenden
Erläuterungen anhand der Fig. lediglich auf einen einzigen
Kochfeldbereich 2 beziehen, gelten die Ausführungen
in analoger Weise für Kochfelder mit mehr als einem, insbesondere
mit 4 oder 5, Kochfeldbereichen.
-
Die
Darstellung gemäß der 1 zeigt
ein Heizelement 3 in einer Zweikreisausführung.
Das Heizelement 3 weist einen inneren Heizkreis 3.1 und einen äußeren
Heizkreis 3.2 auf. Beide Heizkreise 3.1 und 3.2 sind
als elektrische Heizwendeln ausgebildet. Grundsätzlich
sind jedoch auch andere dem Fachmann bekannte und geeignete Arten
von Heizquellen, wie beispielsweise Heizlampen oder Gasbrenner,
denkbar. Gleiches gilt für deren Geometrie, die nicht auf
die Kreisform beschränkt ist, sondern in weiten geeigneten
Grenzen wählbar ist. Ferner ist es denkbar, dass mehrere äußere
Heizkreise verwendet werden. Siehe hierzu 6, die nachfolgend
noch näher erläutert wird.
-
Der
Kochfeldbereich 2 ist in radialer Richtung durch die Innenwand
einer thermischen Isolierung 10 begrenzt. Die thermische
Isolierung zwischen den beiden Heizkreisen 3.1 und 3.2 ist
nicht zwingend erforderlich. Es sind auch Ausführungsformen
denkbar, bei denen keine thermische Isolierung zwischen einzelnen
Heizkreisen 3.1, 3.2 existiert. Das Heizelement 3 ist
dazu bestimmt, ein über dem Kochfeldbereich 2 auf
der Glaskeramikplatte 1 stehendes Kochgefäß 4 in
Abhängigkeit einer vorher über ein Bedienelement 5 eingestellten
Kochstufe zu erwärmen. Das Kochfeld umfasst weiter ein
die Heiztemperatur auf einen Maximalwert begrenzendes Überwachungselement 6,
welches als ein über dem Heizelement 3 und unterhalb
der Kochfeldplatte 1 angeordnetes Stabausdehnungselement
ausgebildet ist. Durch die vorgenannte Begrenzung der Heiztemperatur,
also der Temperatur unterhalb der Kochfeldplatte 1, ist
eine Begrenzung der auf den Kochfeldbereich 2 abgestrahlten
Hitze erreicht, was aus Sicherheitsgründen erforderlich
ist. Das Heizelement 3, das Bedienelement 5 sowie
das Stabausdehnungselement 6 stehen mit einer Kochfeldsteuerung 7 auf
dem Fachmann bekannte Weise in Signalübertragungsverbindung,
was durch gestrichelte Pfeile 8 angedeutet ist.
-
Das
Stabausdehnungselement 6 ist hier derart eingestellt, dass
die unterhalb der Kochfeldplatte 1 entstehende Temperatur
auf einen Maximalwert von 750°C begrenzt ist, damit die
auf die als Glaskeramikplatte ausgebildete Kochfeldplatte 1 abstrahlende
Hitze eine Temperatur von etwa 580°C nicht überschreitet.
Dies ist auch insbesondere wichtig, damit angrenzende nicht dargestellte
Stellwandflächen, die unter einer gewissen Distanz zu dem
Kochfeldbereich 2 angeordnet sind, beispielsweise bei nicht
aufgestelltem Kochgefäß 4 nicht in Mitleidenschaft
gezogen werden.
-
3 zeigt
ein Blockschaltbild der Kochfeldsteuerung 7 in teilweiser
Ansicht. Daraus ist zu erkennen, dass die zwei Heizkreise 3.1 und 3.2 des Heizelements 3 durch
das Schließen eines relaisbetätigten Hauptschalters 9 und
zweier separater relaisbetätigter Schalter 10 und 11 eingeschaltet
werden. Grundsätzlich sind jedoch auch andere dem Fachmann
bekannte und geeignete elektrische oder elektronische Schalter möglich.
Das Stabausdehnungselement 6 würde, bei Überschreitung
des vorher eingestellten Maximalwerts für die Temperatur unterhalb
der Kochfeldplatte 1, nämlich 750°C,
den Stromkreis öffnen und damit beide Heizkreise 3.1 und 3.2 gleichzeitig
stromlos schalten. Während des eingeschalteten Zustands
des Kochfelds, also wenn der Hauptsschalter 9 geschlossen
ist und mittels des Bedienelements 5 durch den Benutzer
eine Kochstufe für den Kochfeldbereich 2 ausgewählt
worden ist, werden die Heizkreise 3.1 und 3.2 auf
an sich bekannte Weise in Abhängigkeit der gewählten
Kochstufe und mittels der Relais 10 und 11 getaktet
ein- und ausgeschaltet. Bei Auswahl einer höheren Kochstufe
bleiben die Heizkreise 3.1 und 3.2 länger
eingeschaltet, während bei einer niedrigeren Kochstufe
die Einschaltzeitdauer für die beiden Heizkreise 3.1 und 3.2 kürzer
ist. In dem Stromkreis ist ferner ein Strommesser 12 angeordnet.
In Abhängigkeit davon, ob durch den Strommesser 12 ein
Stromfluss detektiert wird oder nicht, wird ein nicht näher
dargestellter Zähler in der Kochfeldsteuerung 7 betätigt.
Auf diese Weise erkennt die Kochfeldsteuerung 7 automatisch, ob
und wie oft das Stabausdehnungselement 6 die Heizkreise 3.1 und 3.2 abschaltet.
-
Nachfolgend
wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand der 1 bis 5 näher
erläutert, wobei die 4 einen
beispielhaften Verlauf bei dem aus dem Stand der Technik bekannten
Verfahren zeigt.
-
Auf
dem Kochfeld befindet sich ein Topf 4 mit kaltem Wasser,
das zum Kochen gebracht werden soll. Das Kochfeld wird über
den Hauptschalter 9 eingeschaltet und für den
Kochbereich 2 wird mittels des Bedienelements 5 eine
Kochstufe eingestellt. Um das Wasser möglichst schnell
zum Kochen zu bringen, wird hier die höchste Kochstufe
eingestellt. Die Einstellung bewirkt, dass beide Heizkreise 3.1 und 3.2 des
Heizelements 3 mit der jeweiligen Nennleistung, nämlich
von hier 1,3 kW für den inneren Heizkreis 3.1 und
1,7 kW für den äußeren Heizkreis 3.2, als
mittlere Leistung, also 3,0 kW insgesamt, betrieben werden. Siehe
Kurve a in 4 und 5, die jeweils
die gesamte Heizleistung des Heizelements 3 darstellt.
Wie aus 4 hervorgeht, kommt es bei dem
bekannten Verfahren während des Aufheizens des Wassers,
siehe Kurve b, beginnend bei etwa 138 s, zu immer wiederkehrendem,
häufigem Abschalten der beiden Heizkreise 3.1 und 3.2 durch
das Stabausdehnungselement 6. Erkennbar ist dies in 4 durch
den Rückgang der gesamten Heizleistung von 3,0 kW auf 0
kW.
-
In 5 ist
unter ansonsten gleichen Bedingungen wie zur 4 der zeitliche
Verlauf der gesamten Heizleistung des Heizelements 3, also
von Heizkreis 3.1 und 3.2, Kurve a, und der Wassertemperatur,
Kurve b, für das erfindungsgemäße Verfahren
beispielhaft dargestellt. Am Anfang heizen beide Heizkreise 3.1 und 3.2 mit
der Nennleistung, also insgesamt 3,0 kW. Die erste Abschaltung durch
das Stabausdehnungselement 6 erfolgt wieder bei etwa 138 s.
Sobald der Maximalwert für die Temperatur unterhalb der
Kochfeldplatte 1, hier 750°C, wieder unterschritten
worden ist, werden die Heizkreise 3.1 und 3.2 durch
das Stabausdehnungselement 6 wieder automatisch eingeschaltet
und der äußere Heizkreis 3.2 wird, wie
vorher, mit der Nennleistung von 1,7 kW betrieben. Im Unterschied
zu vorher wird jedoch der innere Heizkreis 3.1 nicht mit
der Nennleistung von 1,3 kW, sondern mit einer um 10% reduzierten
mittleren Leistung von jetzt 1,17 kW betrieben. Dies führt dazu,
dass das nächste Abschalten der Heizkreise 3.1 und 3.2 durch
das Stabausdehnungselement 6 erst bei etwa 148 s erfolgt.
Der Rückgang der gesamten Heizleistung bei etwa 140 s auf
1,7 kW ist durch das getaktete Ein- und Ausschalten des inneren Heizkreises 3.1 zurückzuführen,
um die oben erläuterte Leistungsreduktion um 10% auf 1,17
kW zu realisieren. Würde nach dem ersten Abschalten der
beiden Heizkreise 3.1 und 3.2 durch das Stabausdehnungselement 6 keine
Leistungsreduktion bei dem inneren Heizkreis 3.1 vorgenommen,
würde die gesamte mittlere Leistung des Heizelements 3 weiterhin
der Nennleistung, nämlich 3,0 kW, entsprechen.
-
Aufgrund
des zweiten Abschaltens der Heizkreise 3.1 und 3.2 durch
das Stabausdehnungselement 6 bei etwa 150 s wird die mittlere
Leistung des inneren Heizkreises 3.1 bei dem nachfolgenden
Wiedereinschalten der Heizkreise 3.1 und 3.2 nochmals um
10% auf dann 1,04 kW reduziert. Das dritte Abschalten durch das
Stabausdehnungselement 6 erfolgt daraufhin erst wieder
bei etwa 170 s. Im Folgenden wird die mittlere Leistung des inneren
Heizkreises 3.1 erneut um 10% auf 0,91 kW reduziert. Weitere
Abschaltungen durch das Stabausdehnungselement 6 erfolgen
nur noch bei etwa 213 s und bei etwa 388 s, woraufhin jeweils die
mittlere Leistung des inneren Heizkreises 3.1 um 10% auf
0,78 kW und schließlich auf 0,65 kW abgesenkt wird. Die
mittlere Leistung des äußeren Heizkreises 3.2 bleibt
währenddessen unverändert bei der Nennleistung,
nämlich 1,7 kW. Es kommt hier also insgesamt zu einem fünfmaligen
Ausschalten der Heizkreise 3.1 und 3.2 durch das
Stabausdehnungselement 6.
-
Wie
aus dem Vergleich der 4 und 5 deutlich
hervorgeht, führt das erfindungsgemäße Verfahren
gegenüber dem bekannten Verfahren zu einer deutlichen Reduzierung
der Ankochzeit. In dem vorliegenden Beispiel wird die Ankochzeit
von etwa 750 s auf etwa 600 s, also um 20% reduziert. Das erfindungsgemäße
Verfahren nutzt dabei die Tatsache aus, dass die Wärme
von der Kochfeldplatte 1 am Rand des Kochfeldbereichs 2 deutlich
besser auf das Kochgeschirr 4 übertragen wird
als im Zentrum des Kochfeldbereichs 2. Dies liegt daran,
dass übliche Kochgeschirre 4 am Rand des Kochfeldbereichs 2 in innigem
Kontakt mit der Kochfeldplatte 1 sind, während
in dem Zentrum des Kochfeldbereichs 2 das Kochgeschirr 4 nicht
direkt auf der Kochfeldplatte 1 aufliegt, sondern durch
einen Luftspalt 13 von der Kochfeldplatte 1 beabstandet
ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird,
wie aus der Zusammenschau von 4 und 5 deutlich
hervorgeht, die Anzahl der durch das Stabausdehnungselement 6 ausgelösten
Abschaltungen der Heizkreise 3.1 und 3.2 stark
reduziert, so dass die auf das Kochgeschirr 4 übertragene
Heizleistung höher ist als bei dem bekannten Verfahren.
-
In 6 ist
ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, das sich
lediglich in der Geometrie und Anordnung der Heizkreise von dem
ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit wurde hier deshalb auf die Darstellung der
weiteren Bauteile des Kochfelds verzichtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind zwei äußere Heizkreise 3.2.1 und 3.2.2 vorgesehen,
so dass sich ein eher rechteckiger Kochfeldbereich 2 ergibt.
Die Heizkreise 3.1, 3.2.1 und 3.2.2 sind
hier lediglich teilweise dargestellt und ansonsten in deren weiteren
Verlauf durch gestrichelte Mittellinien angedeutet. Die Heizkreise 3.1, 3.2.1 und 3.2.2 sind
analog zu dem ersten Ausführungsbeispiel elektrisch parallel
geschaltet, so dass diese unabhängig voneinander angesteuert werden
können. Wie aus 6 deutlich hervorgeht, wird
der innere Heizkreis 3.1 dieses Ausführungsbeispiels
nicht umlaufend von den zwei äußeren Heizkreisen 3.2.1 und 3.2.2 umschlossen.
Abweichend hiervon wäre es jedoch auch denkbar, dass anstelle der
beiden Heizkreise 3.2.1 und 3.2.2 auch ein einziger äußerer
Heizkreis verwendet wird. In diesem Fall wären die beiden
in der Bildebene links und recht vom inneren Heizkreis 3.1 angeordneten
Abschnitte des äußeren Heizkreises elektrisch
in Reihe geschaltet.
-
Als
Alternative zu dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es denkbar,
dass die mittlere Leistung des inneren Heizkreises 3.1 nach
einer vorherigen Leistungsreduzierung und einer nachfolgenden Zeitdauer,
während der das Heizelement 3 nicht durch das
Stabausdehnungselement 6 ausgeschaltet wird, wieder um
einen vorher festgelegten Wert erhöht wird. Sobald das
Stabausdehnungselement 6 das Heizelement 3 erneut
abschaltet, wird die mittlere Leistung des inneren Heizkreises 3.1 in
der bereits erläuterten Weise wieder reduziert. Der vorgenannte
Ablauf wiedernolt sich entsprechend. Dies hat den Vorteil, dass die
Aufheizdauer weiter verkürzt wird.
-
Eine
weitere Möglichkeit die Aufheizdauer zu verkürzen
besteht darin, dass der prozentuale Wert der Leistungsreduzierung
nicht konstant bei beispielsweise 10% gehalten wird. Es ist von
Vorteil, wenn der prozentuale Wert der Leistungsreduzierung am Anfang
der Aufheizphase größer ist und bei jedem nachfolgenden
Abschalten des Heizelements 3 durch das Stabausdehnungselement 6 abnimmt.
-
Die
beiden genannten Alternativen können auch in vorteilhafter
Weise miteinander kombiniert werden. Beispielsweise könnte
die erste Abschaltung des Heizelements 3 durch das Stabausdehnungselement 6 eine
Leistungsreduktion des inneren Heizkreises 3.1 um 50% vorsehen.
Sofern in einer vorher festgelegten Zeitdauer nach dem Wiedereinschalten des
Heizelements 3 keine weitere Abschaltung durch das Stabausdehnungselement 6 erfolgt,
wird die mittlere Leistung des inneren Heizkreises 3.1 wieder
beispielsweise um 25% erhöht. Nach der nächsten
Abschaltung durch das Stabausdehnungselement 6 erfolgt
dann beispielsweise nur noch eine Leistungsreduzierung um 12,5%
und so weiter.
-
Das
erfindungsgemäße Verfahren sowie das erfindungsgemäße
Kochfeld zu dessen Durchführung sind nicht auf die oben
erläuterten Ausführungsbeispiele begrenzt. Beispielsweise
ist deren Anwendbarkeit auch bei Bratvorgängen möglich.
Die Zahl der äußeren Heizkreise ist nach oben
nicht begrenzt, sondern es können auch mehr als zwei äußere
Heizkreise verwendet werden. Ferner sind die Heizkreise in deren
Geometrie in weiten geeigneten Grenzen wählbar. Auch ist
es nicht erforderlich, dass es sich bei den äußeren
Heizkreisen um jeweils geschlossene Geometrien handelt. Allgemein
ist jede denkbare Geometrie, geschlossen oder offen, für
sowohl den inneren wie auch den oder die äußeren
Heizkreise möglich.
-
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 4022844
C1 [0004]
- - DE 3703768 C2 [0007]