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Die
Erfindung betrifft ein Gargerät mit einer elektronischen
Steuerung, bei dem ein Garprozess durch vom Bediener beeinflusste
Garprozessparameter veränderbar abläuft, bei dem
die elektronische Steuerung eine Bedienerschnittstelle zur Beeinflussung
der Garprozessparameter des Garprozesses aufweist.
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Gargeräte
sind in unterschiedlichster Form bekannt, etwa als Backöfen,
Kombidämpfer, Kochkessel oder Bratgeräte oder
auch in Form anderer Kochgeräte. Diese Gargeräte
können einen Garvorgang durchführen. Dieser Garvorgang
wird häufig durch eine elektronische Steuerung überwacht
und gesteuert, die den Garvorgang oder Garprozess verarbeiten kann.
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Solche
Garprozesse weisen in der Regel Garprozessparameter auf, die sich
mit dem zeitlichen Verlauf der Garzeit ändern können.
Zum Beispiel werden einige Produkte zunächst bei niedriger
Temperatur und hohen Feuchtegehalten im Garraum gekocht und im weiteren
Verlauf dann bei hohen Temperaturen und sehr niedrigen Feuchtewerten
knusprig gebraten. In anderen Fällen wird beispielsweise Milch
in einem Kochkessel zunächst mit hoher Temperatur schnell
aufgewärmt, woraufhin dann rechtzeitig vor Erreichen des
Siedepunktes die Temperatur abgesenkt wird, um ein Anbrennen der
Milch zu verhindern.
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Die
Aufteilung des Garprozesses in verschiedene Zeitspannen mit unterschiedlichen
Garparametern ermöglicht bessere Garergebnisse als im Vergleich
dazu Garprozesse mit konstanten Garparametern. Dadurch wird ein
Garprozess in diskrete Garschritte beziehungsweise in einzelne Garphasen aufgegliedert.
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Aus
der
EP 0 723 115 A2 ist
beispielsweise ein Gargerät bekannt, bei dem die Dauer
der Garschritte entweder mittels einer definierten Zeitdauer oder
bis zum Erreichen eines noch zu ermittelnden Kerntemperaturwertes
des Gargutes beschrieben wird. Die Kerntemperatur kann durch einen
Einstichfühler ermittelt werden, dessen Messspitze sich
in der Mitte des Gargutes befindet.
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Die
Garphasen werden dann mit einer Gartemperatur, einem Feuchtegehalt
der Luft, einer Drehzahl des Umluftrades (beim Backofen oder Kombidämpfer)
oder auch durch andere Parameter näher definiert. Auf diese
Weise können Garprogramme aus einer Vielzahl von Schritten
bestehen, die zunächst einzeln programmiert werden müssen. Anschließend
können solche Garprozesse beziehungsweise Garprogramme
in dem Speicher der Steuerung permanent hinterlegt werden, so dass
diese später einfach wieder aufgerufen werden können. Weiterhin
können konkrete Sollwerte können jeweils vom dem
Bediener eingegeben werden.
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In
der
DE 197 18 399
A1 , der
WO 2005/066547
A2 und der
DE
10 2004 046 521 B3 werden ein Gargerät bzw. ein
Verfahren beschrieben, bei dem Garprozesse als so genannte Garprofile
gespeichert sind. In diesem Fall kann der Bediener mittels einfacher
Textbausteine Garprozessparameter wie Gartemperatur oder Garzeit
verändern. Mögliche Textbausteine sind Texte wie
etwa „hell", „dunkel", „rosa" oder „glasig",
mit denen die Eigenschaften eines gewünschten Garproduktes
aus Sicht des Bedieners umschrieben werden. Während des
Garvorganges werden dann die zeitlichen Ableitungen der Messgrößen
gebildet und daraus Rückschlüsse auf die Art des
Gargutes gezogen, um davon abhängig einzelne Kochphasen
oder Schritte einzuleiten beziehungsweise zu beenden oder deren
Garparameter zu bestimmen.
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Hintergrund
ist, dass die Garprogramme in einzelnen Schritten entsprechende
Variablen aufweisen, die durch die Eingabetexte beeinflusst werden.
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Bekannt
ist es auch, die Variablen durch konkrete Messergebnisse während
des Garvorganges zu beeinflussen. Das Garprogramm selbst errechnet also
aus dem tatsächlichen Verhalten des Gargutes und damit
aus entsprechenden Messwerten, ob und wie ggf. daraus folgernd Garprozessparameter
geändert werden müssten. Diese Ermittlung kann
auch in Echtzeit erfolgen.
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In
der
DE 198 32 757
C2 wird unter Anderem ein Gargerät mit einer grafischen
Anzeige beschrieben, bei dem Garparameter über eine Eingabevorrichtung besonders
einfach geändert werden können. Dabei werden einzelne
Schritte, die nicht stetig miteinander verbunden sind, abgearbeitet.
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Ebenso
verwendet auch die
EP
1 693 620 A1 ein grafisches Bedienerinterface, mit dem
einzelne diskrete Garschritte von Garprogrammen verändert werden
können.
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In
der
EP 1 338 849 A1 wird
ein Gargerät beschrieben, bei dem die Garprozessparameter
grafisch in einem zweidimensionalen Koordinatensystem eingegeben
werden. Daraus ermittelt das Gargerät in seiner elektronischen
Steuerung statische Werte, die die eingegebenen Prozessparameter
bilden.
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Alle
Vorschläge aus dem Stand der Technik dienen dazu, für
den Benutzer oder Bediener die Bedienung zu vereinfachen. Gleichzeitig
besteht jedoch auch der Wunsch, durch eine immer präziser
werdende Vorgabe der Garprozessparameter eine immer präzisere
und den Wünschen des Benutzers entsprechende Erzielung
eines bestimmten Ergebnisses der Garvorganges zu bekommen.
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Je
mehr man nämlich die Zahl der Schritte des Garprogrammes
erhöht, desto feiner kann man vorgeben, wie der Garprozess
insgesamt abläuft.
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Je
kleiner jedoch die entsprechenden Schritte werden, desto mehr Eingaben
muss der Bediener auch tätigen und desto schwieriger wird
es für ihn auch zu verstehen, welche Eingaben von ihm verlangt
werden. Dadurch steigt das Risiko von Fehlbedienungen und zugleich
sinkt der Bedienungskomfort.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, ein Gargerät vorzuschlagen, bei dem
eine möglichst einfache und für den Bediener verständliche
Eingabe zu einem gleichwohl möglichst brauchbaren und den
tatsächlichen Wünschen des Bedieners nahe kommenden Ergebnis
des Garprozesses führt.
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Diese
Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Gargerät
erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass die Garparameter
als stetige, vorherbestimmte, nicht konstante Funktion der Zeit
oder der Kerntemperatur eingebbar sind.
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Im
Stand der Technik wird stets damit gearbeitet, die vorgegebenen
Garparameter in einem einzelnen Schritt des Garverfahrens konstant
vorzugeben. In dem eingangs erwähnten Beispiel mit der Milch
in einem Kochkessel wird zunächst eine konstante, hohe
Temperatur vom Bediener eingegeben und für den zweiten
Garschritt eine ebenfalls konstante, deutlich niedrigere Temperatur.
Das entspricht auch dem normalen Herangehen eines Benutzers, der
beim Bedienen daran denkt, zunächst für den ersten
Abschnitt des Vorgangs eine einheitliche „Kochtemperatur"
und für einen anderen Abschnitt eine „Warmhaltetemperatur"
zu wählen.
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Ebenso
haben einige der aus dem Stand der Technik bekannten Konzeptionen
schon vorgesehen, dass das Gargerät durch eine so genannte
intelligente elektronische Steuerung von sich aus bestimmte Garparameter
in einer bestimmten Weise abhängig von bestimmten Messwerten
wählt, beispielsweise die Zeitdauer eines bestimmten Verarbeitungsschrittes
in Abhängigkeit davon, ob ein bestimmter Kerntemperaturwert
erreicht ist oder nicht.
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Eine
derartige Konzeption ist im Stand der Technik auch unter dem Schlagwort Δ-T-Garen
(Delta-T-Garen) bekannt. Beim sogenannten Delta T Garverfahren wird
die Garraumtemperatur der aktuellen Kerntemperatur des Gargutes
nachgefahren. Dabei wird ein vorher festgelegter, konstanter Temperaturwert
zu der aktuellen Kerntemperatur hinzu addiert, so dass die Sollgarraumtemperatur
um einen festgelegten Betrag höher ist, als die aktuell
ermittelte Kerntemperatur. Der Verlauf der Garraumtemperatur ist
bei diesem Verfahren nicht konstant aber auch nicht vorherbestimmt,
da sich der Verlauf der Kerntemperatur vor dem Stat des Garprozesses
nicht ermitteln lässt. Entscheidend für die Erfindung
ist es, dass der Verlauf der Sollgarraumtemperatur vorherbestimmt
ist und dem Graphen einer beliebigen jedoch eingebbaren oder ausgewählten
Funktion entspricht. Dabei ist eine Polynomfunktion eine geeignete
Funktion für die Erfindung. Mittels der Polynomkoeffizienten
kann der Verlauf des Graphen angepasst werden. Für eine
einfache Eingabe kann die Koeffizientenermittlung durch geeignete
mathematische Verfahren durch die Gerätesteuerung geschehen.
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Nicht
vorgesehen im Stand der Technik ist es jedoch, vom Bediener aus
vorzugeben, dass die Garparameter eine eingebbare bestimmte stetige
Funktion besitzen sollen, beispielsweise einen langsamen stetigen
Anstieg der Temperatur im Garraum über einen bestimmten
Zeitraum oder auch ein kontinuierliches Erhöhen der Feuchtigkeitswerte
im Garraum mit der Zeit.
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Erfindungsgemäß werden
dem Bediener jedoch diese Möglichkeiten angeboten. Auch
ein langsames Absenken der Garraumtemperatur mit der Zeit ist möglich,
ebenso aber auch kompliziertere Funktionen, etwa während
eines Zeitraumes mit konstanter Garraumtemperatur, ein Ansteigen
und anschließendes Abfallen der Feuchtigkeit oder etwa auch
der Umdrehungsgeschwindigkeit eines Lüfters im Garraum,
wenn der Bediener dies für die Zubereitung eines bestimmten
Gerichtes für sinnvoll hält.
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Als
praktikabel hat es sich herausgestellt, die Funktion ein Polynomzug
n-ter Ordnung ist, und dass die Koeffizienten durch einen Bediener
eingebbar sind.
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Dabei
wird es bevorzugt, wenn die Funktion ein Polynomzug zweiter und/oder
höherer Ordnung ist.
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Dabei
ist jeweils unter „eingebbar" nicht nur zu verstehen, dass
der Bediener bestimmte Koeffizienten in zahlenmäßiger
Form eingibt. Es ist durchaus möglich, dass er durch die
Angabe von „höher" oder „steiler" hier
bestimmte Auswahlen trifft oder in einer stufenlos regelbaren Form
mittels Touchscreen oder Schiebeschaltern eine Einstellung vornimmt.
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Verschiedene
Möglichkeiten werden in unterschiedlichen Ausführungsformen
gewählt und angeboten, damit der Bediener die entsprechenden Eingaben
so vornehmen kann, dass sie an die elektronische Steuerung übermittelbar
werden.
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So
könnte etwa auf einem Bedienbildschirm oder einem anderen
Betätigungsfeld schon eine Auswahl von Funktionen zur Verfügung
stehen, die durch Anklicken oder Betätigung eines Bedienknopfes
oder auch mittels Ziehen eines entsprechenden Funktionsfeldes auf
einem Bildschirm in ein Aktionsfeld ausgewählt werden können.
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So
könnte dem Bediener beispielsweise ein Feld „steigende
Temperatur" zur Verfügung gestellt werden, wobei der Grad
des Anstieges z. B. durch die Länge der Betätigung
des Bedienknopfes oder Zahl der Klicks auf das anzuklickende Funktionsfeld ausgewählt
wird. Die elektronische Steuerung könnte auch von sich
aus einen Vorschlag in einem Anzeigefeld unterbreiten, der durch
Betätigung einer Taste oder eines Feldes erhöht
oder abgesenkt wird.
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Auch
weitere Funktionen („Absenken", „zwischenzeitliches
Erhöhen") sind denkbar.
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Die
elektronische Steuerung kann auch zugleich berücksichtigen,
dass bestimmte Anweisungen des Bedieners technisch nicht erfüllbar
sind, weil beispielsweise eine Garraumtemperatur gar nicht so schnell
steigen oder sinken kann, wie bei einer Fehlbedienung durch den
Bediener verlangt wird. Je nach Ausführungsform kann der
Bediener darauf aufmerksam gemacht werden, dass sein eingegebener
Wert technisch nicht möglich ist, oder eine entsprechende Wahl
der Funktionen wird gar nicht erst angeboten bzw. ist nicht erreichbar.
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Die
Erfindung trägt auch dem Umstand Rechnung, dass es auch
im Stand der Technik gar nicht erreichbar ist, die bisher vorgegebenen
konstanten Werte wirklich einzustellen. Eine Garraumtemperatur kann
nicht in einem ersten Garschritt 100°C und dann unmittelbar
anschließend in einem zweiten Garschritt 200°C
betragen; rein physikalisch bedingt werden dann über Zeiträume
von mehreren Minuten Zwischenwerte eingenommen und es finden beim
Erreichen dieser Zielwerte auch Einschwingvorgänge statt.
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Von
daher wäre es auch in einer weiteren Ausführungsform
möglich, dem Bediener auf einem Bildschirm den von ihm
gerade ausgewählten Verlauf der Parameter graphisch anzuzeigen,
und zwar so, wie er sich tatsächlich verhalten wird. Der
Bediener könnte dann auch anhand dieser graphischen Darstellungen
seine Entscheidungen nochmals überprüfen und ggf.
revidieren oder korrigieren.
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Im
Folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher dargestellt. Es zeigt:
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1 einen
grafischen Verlauf der Garparameter gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung.
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In
der 1 ist ein sehr einfaches Beispiel für
eine erfindungsgemäße Ausgestaltung angegeben.
Hier hat der Bediener für die verschiedenen Garparameter
jeweils Funktionen ausgewählt, die ihm von dem erfindungsgemäßen
Gargerät angeboten wurden, und die die elektronische Steuerung
des erfindungsgemäßen Gargerätes auch
als möglich und real durchführbar akzeptiert hat.
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Die
ausgewählte Funktion für die Temperatur könnte
beispielsweise „rasches kontinuierliches steigern bis zu
einem ersten Wert, später langsam weiter erhöhen
auf einen zweiten Wert" lauten, wobei die Zahlenwerte dann durch
zusätzliche Auswahl oder längeres Betätigen
des Funktionssymbols erfolgen kann.
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Die
Funktion für die Feuchte könnten beispielsweise „möglichst
rasches Steigern auf einen Maximalwert, dann halten, dann reduzieren"
gewesen sein.
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Denkbar
wäre es sogar, auf einem tastsensitiven Bildschirm durch
den Bediener eine Wunschkurve durch den Bediener mittels eines Stiftes
oder auch durch Berührung mit den Fingern einzeichnen zu
lassen, diese abzufühlen und elektronisch in eine mögliche
Funktionskurve umzusetzen und diese mögliche Funktionskurve
dann auf dem Bildschirm dem Bediener zu etwaigen Korrekturen oder
Revisionsmaßnahmen wieder darzustellen.
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Die
Funktion ist in 1 grafisch mit einem entsprechenden
Verlauf wiedergegeben. Man sieht dabei, dass die jeweiligen Werte
der Garprozessparameter nach oben aufgetragen sind, also die Gartemperatur
in Grad Celsius, die Feuchte des Garbehälters in Prozent
oder die Drehzahl des Lüfters in Umdrehungen pro Minute.
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Nach
rechts ist die Garzeit aufgetragen, etwa in Minuten. Die Skalen
können, müssen aber nicht linear sein. So kann
die „Zeit" statt in einer Zeiteinheit wie Minuten auch
in einer von der monoton steigenden Kerntemperatur in Grad Celsius
abhängenden Form aufgetragen sein.
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Neben
den dargestellten Größen könnte man auch
weitere Größen und Garprozessparameter betrachten
oder vom Garprogramm steuern lassen, beispielsweise die Leistung
einer eingesetzten Mikrowelle oder die Strahlungsleistung von Infrarotstrahlern.
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Der Übergang
von Anstieg zu Abstieg ist anders als bei bisherigen Konzepten stetig
und liegt damit bei dem in der Praxis tatsächlich real
ablaufenden Vorgang, denn die Kurven zeigen keine Sprünge
bei der Soll-Temperatur und beim Soll-Feuchtewert. Der reale Verlauf
der Temperatur und der Feuchte können also genau so sein,
wie in dem Garprogramm und der 1 als Soll-Wert
vorgegeben.
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Ein
Bediener, der diese Werte als Garprozessfunktionen gemäß seinem
Wunsch eingetragen hat, erhält also real ein Ergebnis,
dass von diesen Werten nicht mehr wie bisher abweicht. Er erhält
also das fertige Produkt, dass aufgrund der den Wunschvorstellungen
entsprechenden realen Bedingungen genau seinen Vorstellungen entspricht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0723115
A2 [0005]
- - DE 19718399 A1 [0007]
- - WO 2005/066547 A2 [0007]
- - DE 102004046521 B3 [0007]
- - DE 19832757 C2 [0010]
- - EP 1693620 A1 [0011]
- - EP 1338849 A1 [0012]