DE102008008604A1

DE102008008604A1 - Haushaltsgerät mit mindestens einer Kochstelle

Info

Publication number: DE102008008604A1
Application number: DE102008008604A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr. Has; Annika Tuchen; Peter Vetterl; Monika Zeraschi
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-13

Abstract

Das Haushaltsgerät mit mindestens einer Kochstelle weist mindestens einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur eines auf einer zugehörigen Kochstelle anordenbaren Kochgeschirrs und eine Steuereinheit zum Ansteuern der mindestens einen Kochstelle in Abhängigkeit einer so erfassten zugehörigen Temperatur auf. Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet und/oder programmiert, als Reaktion auf eine Aktivierung eines Fortkochablaufs für eine Kochstelle die folgenden Schritte durchzuführen: (a) Einstellen einer Leistungszufuhr zu dieser Kochstelle auf einen reduzierten Leistungswert, der kleiner ist als ein maximaler einstellbarer Leistungswert; (b) Festlegen nach Ablauf einer Abklingzeitdauer eines gemessenen Temperaturwerts als ein Zieltemperaturwert; (c) Einregeln der Leistungszufuhr zur Kochstelle auf den Zieltemperaturwert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Haushaltsgerät mit mindestens einer Kochstelle, z. B. einen Herd oder eine Kochplatte, welches mindestens einen Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur eines auf einer zugehörigen Kochstelle anordenbaren Kochgeschirrs und eine Steuereinheit zum Ansteuern der mindestens einen Kochstelle in Abhängigkeit einer so erfassten zugehörigen Temperatur aufweist.
Zur Regelung eines Bratvorgangs sind Kochfelder mit einem Bratsensor bekannt, wobei der Bratsensor die Aufheizung einer Kochzone steuert und einen Nutzer durch ein optisches und ein akustisches Signal über das Erreichen der gewünschten Temperatur informiert. Dieses geregelte Braten gewährleistet ein hohes Maß an Sicherheit, da ein Entflammen des Fettes ebenso verhindert wird wie eine Beschädigung der Pfanne durch Überhitzung. Außerdem können mit Hilfe des Bratsensors Gerichte gesünder zubereitet werden, weil durch die geringere Hitze schonender gebraten wird. Der Bratsensor ist als Platin-Temperaturfühler ausgestaltet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur weitergehenden Automatisierung auch von Kochvorgängen bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels eines Haushaltsgeräts nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Das Haushaltsgerät weist mindestens eine Kochstelle auf, z. B. eine Induktionskochstelle oder eine Kochstelle mit Strahlungsheizkörper. Zumindest eine Kochstelle weist mindestens einen Temperatursensor zur direkten oder indirekten Erfassung einer Temperatur eines auf einer zugehörigen Kochstelle anor denbaren Kochgeschirrs auf. Das Haushaltsgerät weist ferner eine Steuereinheit zum Ansteuern der mindestens einen Kochstelle in Abhängigkeit einer so erfassten zugehörigen Temperatur auf.
Die Steuereinheit ist dazu eingerichtet und/oder programmiert, als Reaktion auf eine, insbesondere nutzerausgelöste, Aktivierung eines Fortkochablaufs für eine Kochstelle die folgenden Schritte durchzuführen:

(a) Einstellen einer Leistungszufuhr zur dieser Kochstelle auf einen reduzierten Leistungswert, der kleiner ist als ein maximaler einstellbarer Leistungswert;
(b) Festlegen, nach Ablauf einer Abklingzeitdauer ta seit Beginn von Schritt (a), eines gemessenen Temperaturwerts als ein Zieltemperaturwert Tz;
(c) Einregeln der Leistungszufuhr zur Kochstelle auf den Zieltemperaturwert Tz.

Der Vorteil des hier beschriebenen Vorgehens liegt in einer Automatisierung des Kochvorganges. Nach dem Aktivieren der Fortkochautomatik kann ein Überkochen des gerade zubereiteten Lebensmittels verhindert werden. Die Fortkochautomatik ist in der Lage, die Temperatur im Kochgeschirr in einem Bereich von ±10°K zu halten. Der Nutzer muss sich nicht überlegen, auf welche Fortkochstufe zurückgeschaltet werden muss, um das Wasser am Kochpunkt zu halten.
Auch braucht der Zieltemperaturwert nicht einer tatsächlichen Temperatur eines sich auf der Kochstelle befindlichen Kochgeschirrs zu entsprechen. Vielmehr reicht es dafür, dass die Temperatur im Kochgeschirr auf der Kochstelle konstant bleibt, aus, wenn auch die abgefühlte Temperatur des Sensors konstant bleibt (indirekte Temperaturmessung). Der Sensor befindet sich typischerweise unter der Kochplatte, z. B. unter einer Glaskeramik. Die Sensorart ist nicht beschränkt, es können vielmehr alle geeigneten Arten verwendet werden; die Temperatur kann beispielsweise durch Berührung (z. B. mittels eines Platin-Temperaturfühlers, z. B. Pt 1000, eines Keramik-Kaltleiters, eines Thermistors usw.) oder z. B. auch mittels eines Infrarotsensors abgefühlt werden.
Bevorzugt entspricht der reduzierte Leistungswert in Schritt (a) einer kleinen, insbesondere der kleinsten Kochstufe, z. B. Kochstufe 1.
Insbesondere wird es bevorzugt, wenn der reduzierte Leistungswert in Schritt (a) einer Einschaltdauer der Kochstelle zwischen 1% und 10% des Maximalwerts entspricht, insbesondere einer Einschaltdauer zwischen 2% und 5%, speziell von ca. 3%. So kann der reduzierte Leistungswert einer Einschaltdauer von ca. 3,1% einer maximalen Einschaltdauer entsprechen und beispielsweise durch eine entsprechende Taktung erreicht werden.
Vorzugsweise beträgt die Abklingzeitdauer ta in Schritt (b) zwischen 2 und 10 Minuten, bevorzugt zwischen 3 und 6 Minuten, speziell zwischen 4 und 5 Minuten. Während der Abklingzeitdauer ta wird die Temperatur vorzugsweise kontinuierlich erfasst. Nach Ablauf der Zeit ta seit Beginn der reduzierten Leistungszufuhr wird die gemessene Temperatur T als Sollwert (Zieltemperaturwert) Tz für eine Fortkochregelung benutzt.
Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu eingerichtet und/oder programmiert, zusätzlich folgenden Schritt durchzuführen: Beenden der Leistungszufuhr zur Kochstelle (Ausschalten der Kochstelle) nach einer vorgegebenen Fortkochdauer tf. Vorzugsweise ist die Fortkochdauer tf mittels eines Timers vorgebbar. Es wird zur Betriebssicherheit zudem bevorzugt, wenn die Leistungszufuhr spätestens nach einer fest vorgegebenen maximalen Fortkochdauer tf beendet wird (Urlaubsschaltung).
Zur Minimierung des Energiebedarfes wird es bevorzugt, wenn der Zieltemperaturwert Tz in Schritt (c) nach einer vorbe stimmten Zeit reduziert wird. Die Reduzierung des Zieltemperaturwerts Tz kann nach einem gewissen Anteil der per Timer vorgegebenen Fortkochdauer tf oder nach einer festen Zeit reduziert werden. Vorzugsweise erfolgt die Reduzierung 3 bis 6 Minuten nach Beginn von Schritt (c). Kurz vor, mit oder nach Beendigung des Fortkochablaufs kann ein optisches und/oder akustisches Signal ausgegeben werden.
Besonders bevorzugt ist eine Ausführung, bei welcher der Temperatursensor ein Bratsensor ist. Damit wird ein bisher nicht bekannter Zusatznutzen der Bratsensorik auch für Kochvorgänge ohne weitere Zusatzkosten für Hardware erreicht.
Die oben beschriebene Kochfortdauer-Automatik ist insbesondere für robustere Speisen geeignet wie Kartoffeln, frisches oder tiefgefrorenes Gemüse, Suppen, Kochfleisch usw.
Als Material des Kochgeschirrs (z. B. eines Topfes, beispielsweise mit einem Durchmesser zwischen 210 mm und 230 mm) wird rostfreier Stahl oder Email bevorzugt.
Für ein besonders zuverlässiges Fortkochen wird das Kochgeschirr vorzugsweise höchstens bis zu 2/3 mit Wasser gefüllt.
Im folgenden Ausführungsbeispiel wird die Wirkungsweise der Fortkochautomatik anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben.
1 zeigt als Skizze in Draufsicht ein Kochfeld;
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Kochablaufs unter Verwendung der Fortkochautomatik;
3 zeigt eine Auftragung einer mittels eines Bratsensors gemessenen Temperatur und einer mittels eines am Kochgeschirr angeordneten Temperatursensors über die Zeit für einen Fortkochablauf.
1 zeigt in Draufsicht einen Herd mit einem Kochfeld 1 mit vier Kochstellen 2, 3, von denen eine Kochstelle 3 mit einem Bratsensor (Temperatursensor) 4 ausgerüstet ist. Der Herd weist ferner eine Steuereinheit 5 auf, welche die Kochstellen 2, 3 ansteuert und die Sensorsignale des Bratsensors 4 empfängt.
2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Kochablaufs unter Verwendung einer Fortkochautomatik. In einem ersten Schritt S1 setzt ein Koch einen Topf mit Lebensmitteln auf eine mit einem Bratsensor ausgerüstete Kochstelle.
In einem zweiten Schritt S2 wartet der Koch, bis der Inhalt des Topfes kocht. Das Lebensmittel wird dabei vorzugsweise mit maximaler Leistung (maximale Kochstufe) erwärmt.
In einem dritten Schritt S3 aktiviert der Koch die Fortkochautomatik, wenn der Inhalt des Topfes kocht.
In einem vierten Schritt S4 reduziert eine den Fortkochablauf ausführende Steuereinheit die Leistungszufuhr zur Kochstelle, vorzugsweise auf ca. 3% der Einschaltdauer (Kochstufe 1).
In einem fünften Schritt S5 wird die vom Bratsensor gemessenen Temperatur T kontinuierlich erfasst. Nach Ablauf einer vorbestimmten Abklingzeit ta wird die dann gemessene Temperatur T als Sollwert Tz für eine Fortkochregelung benutzt. Die Abklingzeit ta liegt vorzugsweise bei etwa 4 bis 5 Minuten.
In einem sechsten Schritt S6 regelt dann die Steuereinheit die Energiezufuhr zur Kochstelle so, dass die Temperatur des Bratsensors auf den Sollwert (Zieltemperaturwert) Tz geregelt wird. Der Nutzer kann, z. B. per Timer, eine maximale Kochzeit vorgeben, nach welcher der Kochvorgang beendet wird. Es kann auch eine maximale Zeit fest vorgegeben sein, nach welcher der Kochvorgang beendet wird.
In einem siebten Schritt S7 wird zur Minimierung des Energiebedarfes nach einem gewissen Anteil der vom Nutzer vorgegebenen Zeit bzw. nach einer festen Zeit der Sollwert Tz reduziert.
In einem achten Schritt S8 beendet die Steuereinheit die Fortkochautomatik nach der z. B. per Timer vorgegebenen Fortkochzeit oder nach Ablauf der maximalen Kochdauer (Urlaubsschaltung).
3 zeigt eine Auftragung einer mittels eines PT1000-Bratsensors gemessenen Temperatur Tb und einer mittels eines am Kochgeschirr angeordneten Temperatursensors gemessenen Wassertemperatur Tt über Zeitschritte, welche einer Zeit in Sekunden multipliziert mit 3 entsprechen, für einen Fortkochablauf bei einem Kartoffelkochen.
Bei t = 0 wird die Kochstelle auf maximaler Stufe angeschaltet. Das Wasser kocht nach ca. 6 bis 7 Minuten, worauf die Fortkochautomatik eingeschaltet wird, wie durch die linke senkrechte Linie angedeutet ist. Danach wird für eine Abklingzeitdauer ta von ca. 2 1/2 Minuten die Heizleistung auf die unterste Kochstufe 1, entsprechend einer relativen Einschaltdauer von etwa 3,1% reduziert. Danach wird für eine Fortkochdauer tf die Heizleistung der Kochstelle auf einen zum Zeitpunkt des Endes der Abklingzeit ta bzw. eines Begins der Fortkochzeit tf vom Bratsensor abgefühlten Zieltemperaturwert Tz eingeregelt. Die vom Bratsensor abgefühlten Temperaturwerte Tb während der Fortkochzeit tf zeigen typische Regelschwankungen. Die Wassertemperatur Tt bleibt im Wesentlichen konstant.
Selbstverständlich ist die gezeigte Ausführungsform nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

1: Kochfeld
2: Kochstelle
3: Kochstelle
4: Bratsensor
5: Steuereinheit
S1–S8: Fortkochablaufschritte
ta: Abklingzeitdauer
Tb: Temperatur am Bratsensor
tf: Fortkoch-Zeitdauer
Tt: Wassertemperatur
Tz: Zieltemperatur

Claims

Haushaltsgerät mit mindestens einer Kochstelle (2, 3), aufweisend mindestens einen Temperatursensor (4) zur Erfassung einer Temperatur (Tb) eines auf einer zugehörigen Kochstelle (3) anordenbaren Kochgeschirrs und eine Steuereinheit (5) zum Ansteuern der mindestens einen Kochstelle (3) in Abhängigkeit einer so erfassten zugehörigen Temperatur (Tb), dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (5) dazu eingerichtet und/oder programmiert ist, als Reaktion auf eine Aktivierung eines Fortkochablaufs für eine Kochstelle (3) die folgenden Schritte durchzuführen: (a) Einstellen einer Leistungszufuhr zur dieser Kochstelle (3) auf einen reduzierten Leistungswert, der kleiner ist als ein maximaler einstellbarer Leistungswert (S4); (b) Festlegen, nach Ablauf einer Abklingzeitdauer (ta), eines gemessenen Temperaturwerts (Tb) als ein Zieltemperaturwert (Tz) (S5); (c) Einregeln der Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) auf den Zieltemperaturwert (Tz) (S6).
Haushaltsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Leistungswert in Schritt (a) einer kleinsten Kochstufe entspricht.
Haushaltsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Leistungswert in Schritt (a) einer Einschaltdauer der Kochstelle (3) zwischen 1% und 10% des Maximalwerts entspricht, insbesondere einer Einschaltdauer zwischen 2% und 5%, speziell von ca. 3%.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abklingzeitdauer (ta) in Schritt (b) zwischen 2 und 10 Minuten beträgt, bevorzugt zwischen 3 und 6 Minuten, speziell zwischen 4 und 5 Minuten.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der folgende Schritt anschließt: (d) Beenden der Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) nach einer vorgegebenen Fortkochdauer (tf).
Haushaltsgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (d) die Leistungszufuhr nach einer mittels eines Timers vorgegebenen Fortkochdauer (tf) beendet wird.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (d) die Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) spätestens nach einer fest vorgegebenen maximalen Fortkochdauer beendet wird.
Haushaltsgerät nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit Beenden der Leistungszufuhr in Schritt (d) ein Signal ausgegeben wird.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zieltemperaturwert (Tz) in Schritt (c) reduziert wird.
Haushaltsgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zieltemperaturwert (Tz) 3 bis 6 Minuten nach Beginn von Schritt (c) reduziert wird.
Haushaltsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (4) ein Bratsensor ist.
Verfahren zum Ansteuern mindestens einer Kochstelle (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist: – Aktivieren eines Fortkochablaufs für die Kochstelle (3) (S3); – Einstellen einer Leistungszufuhr zur dieser Kochstelle (3) auf einen reduzierten Leistungswert, der kleiner ist als ein maximaler einstellbarer Leistungswert (S4); – Messen, nach Ablauf einer Abklingzeitdauer (ta), einer Temperatur (Tb) eines auf dieser Kochstelle (3) angeordneten Kochgeschirrs (S5); – Festlegen des gemessenen Temperaturwerts (Tb) als einen Zieltemperaturwert (Tz) (S5); – Einregeln der Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) auf den Zieltemperaturwert (Tz) (S6).
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Leistungswert einer kleinsten Kochstufe entspricht.
Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der reduzierte Leistungswert einer Einschaltdauer der Kochstelle (3) zwischen 1% und 10% des Maximalwerts entspricht, insbesondere einer Einschaltdauer zwischen 2% und 5%, speziell von ca. 3%.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Abklingzeitdauer (ta) zwischen 2 und 10 Minuten beträgt, bevorzugt zwischen 3 und 6 Minuten, speziell zwischen 4 und 5 Minuten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich der folgende Schritt anschließt: – Beenden der Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) nach einer vorgegebenen Fortkochdauer (tf).
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Beendens der Leistungszufuhr die Leistungszufuhr nach einer mittels eines Timers vorgegebenen Fortkochdauer (tf) beendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Beendens der Leistungszufuhr die Leistungszufuhr zur Kochstelle (3) spätestens nach einer fest vorgegebenen maximalen Fortkochdauer beendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mit Beenden der Leistungszufuhr im Schritt des Beendens der Leistungszufuhr ein Signal ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt des Festlegens des gemessenen Temperaturwerts (Tb) als einem Zieltemperaturwert (Tz) der Zieltemperaturwert (Tz) reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Zieltemperaturwert (Tz) 3 bis 6 Minuten nach Beginn des Festlegens des gemessenen Temperaturwerts (Tb) reduziert wird.