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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Kochfeldes,
wobei das Kochfeld eine Leerkocherkennung aufweist als Leerkochschutz
an einer Kochstelle des Kochfeldes, sowie eine zur Durchführung
des Verfahrens ausgebildete Vorrichtung.
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Es
ist aus der
EP 1 028
602 A1 sowie aus der
EP 1 768 461 A1 bekannt, eine Temperatur
an einer Kochstelle eines Kochfeldes zu überwachen. Damit soll
vor allem ein sogenannter Leerkochschutz erreicht werden, es soll
also festgestellt und verhindert werden, dass ein aufgesetzter Kochtopf
mit Flüssigkeit vollständig verdampft ist bzw.
leer ist und dann eine unzulässig starke bzw. große
Temperaturerhöhung an der Kochstelle stattfindet. Dabei
kann sowohl der Kochtopf als auch das Kochfeld bzw. eine Glaskeramikplatte
des Kochfeldes Schaden nehmen, welche gegenüber Temperaturen
von 500°C und mehr anfällig ist.
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Aufgabe und Lösung
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren
sowie eine eingangs genannte Vorrichtung zu seiner Durchführung zu
schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik vermieden werden
können und insbesondere ein sowohl zuverlässiger
als auch praxistauglicher Leerkochschutz erreicht wird.
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Gelöst
wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
1, 2 oder 10 sowie eine Vorrichtung zu seiner Durchführung
mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Vorteilhafte sowie bevorzugte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche
und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut
der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme
zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
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Erfindungsgemäß ist
vorgesehen, dass die Temperatur an der Kochstelle auf an sich bekannte Art
und Weise erfasst wird. Bei der Leerkocherkennung führt
das Überschreiten eines bestimmten Grenzwerts für
den Temperaturanstieg innerhalb kurzer Zeit, beispielsweise 40°C
mehr innerhalb einer Anstiegszeit von einer Minute, an der Kochstelle
zu einer Reduktion der Leistung oder sogar zu einer Leistungsabschaltung.
Nach jedem Schaltvorgang bzw. nach jedem Bedienvorgang an dem Kochfeld durch
eine Bedienperson wird ein in einer Kochfeld-Steuerung vorhandener
Zeitmesser neu gestartet und zählt ab diesem Zeitpunkt
die vergangene Zeit. Abhängig von dieser vergangenen Zeit
wird der Grenzwert für den Temperaturanstieg derart verändert,
dass mit zunehmender vergangener Zeit der zum Auslösen
der Leerkocherkennung mit Leistungsabschaltung führende
Grenzwert für den Temperaturanstieg geringer wird. Insbesondere
der Grenzwert für den Temperaturanstieg wird so verändert,
dass bei gleicher Zeit die zur Leistungsreduktion oder Leistungsabschaltung
führende Temperaturdifferenz geringer wird bzw. ein geringerer
Temperaturanstieg zur Leistungsreduktion ausreicht. Die Kochfeld-Steuerung
ist dabei eine elektronische Steuerung und keine elektromechanische.
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Somit
ist es mit der Erfindung möglich, dass sozusagen jeder
Bedienvorgang am Kochfeld als Zeichen dafür gewertet und
verwendet wird, dass eine Bedienperson anwesend ist und einen möglicherweise
kritischen oder unzulässigen oder ungewollten Zustand am
Kochfeld bzw. einer Kochstelle bemerken würde. Kurz nach
einer solchen durch einen Bedienvorgang festgestellten Anwesenheit
der Bedienperson wird ein relativ hoher Grenzwert gefordert für
den Temperaturanstieg, der zum Aktivieren des Leerkochschutzes führt.
Dies bedeutet also, dass die Temperatur innerhalb einer gegebenen
kurzen Zeit relativ stark steigen muss, beispielsweise um die genannten
40°C innerhalb von einer Minute oder einer halben Minute,
um den Leerkochschutz zu aktivieren. Schließlich ist die
Bedienperson mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit ja noch in der
Nähe des Kochfeldes. Vergeht dagegen eine gewisse Zeit
seit dem letzten Bedienvorgang, beispielsweise 15 Minuten, wobei
es egal ist, welche Kochstelle bedient worden ist, so ist schon
eher davon auszugehen, dass eine Bedienperson gerade nicht mehr
direkt mit der Bedienung des Kochfeldes beschäftigt ist
und somit eventuell auch schon nicht mehr nahe an dem Kochfeld ist.
Dann reicht schon ein geringerer Grenzwert, beispielsweise 20°C,
dass dieser Temperaturanstieg innerhalb der genannten sehr kurzen
Zeit den Leerkochschutz aktiviert. Vergeht noch mehr Zeit, beispielsweise
30 Minuten oder sogar noch mehr, so wird dieser Grenzwert noch einmal
reduziert, beispielsweise auf 10°C als Temperaturanstieg
innerhalb der sehr kurzen Zeit, um den Leerkochschutz zu aktivieren.
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Damit
setzt die Erfindung für einen besseren Leerkochschutz die
Erkenntnis um, dass üblicherweise bei noch an dem Kochfeld
laufenden Kochvorgängen eine Bedienperson zumindest nicht
allzu weit von dem Kochfeld entfernt ist bzw. immer wieder einmal
eine veränderte Einstellung vornimmt und dadurch ihre Anwesenheit
festgestellt werden kann. In diesem Zusammenhang könnte
als Bedienvorgang auch ein Berühren des Topfes durch Abheben
des Deckels zum Kontrollieren des Topfinhaltes als Bedienvorgang
gewertet werden, wie dies beispielsweise aus der
DE 10 2004 059822 A1 oder
der
DE 10211047 A1 bekannt
ist, deren Inhalt jeweils hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme
zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht wird.
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Mit
anderen Worten kann mit der Erfindung ausgenutzt werden, dass jedes
Mal dann, wenn durch einen Bedienvorgang die Anwesenheit einer Bedienperson
sicher festgestellt werden kann, der Grenzwert für den
Temperaturanstieg wieder hoch gesetzt wird und erst im Lauf der
Zeit wieder verringert wird. Die anwesende Bedienperson würde
ein Leerkochen bemerken und somit ist diese Gefahr dann geringer.
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Des
weiteren kann in Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass
ein sogenannter unklarer bzw. kritischer Zustand der Kochstelle
definiert wird dadurch, dass bei diesem unklaren bzw. kritischen
Zustand der Temperaturanstieg nahe an dem Grenzwert ist, ihn jedoch
noch nicht überschritten hat. In diesem Fall eines unklaren
Zustandes kann in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass der
Zeitmesser weiterläuft und gleichzeitig die Kochstelle
in ihrer Leistung deutlich reduziert wird. Liegt weiterhin ein sogenannter
normaler Kochvorgang vor, bei dem sich in einem Kochtopf auf der
Kochstelle des Kochfeldes noch Wasser befindet, so wird durch diese
Leistungsreduktion der Temperaturanstieg erheblich geringer oder
die Temperatur bleibt gleich bzw. fällt sogar ab. Steht
dagegen ein Leerkochen kurz bevor oder hat es sogar schon eingesetzt, so
steigt der Temperaturanstieg trotz der Leistungsreduktion weiter
stark und überschreitet den Grenzwert, sodass dann der
Leerkochschutz zu Recht aktiviert wird. Somit dient diese Leistungsre duktion
bei unklarem Zustand dazu, den Zustand in die eine oder die andere
Richtung zu klären. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein,
dass mit zunehmender von dem Zeitmesser gezählter vergangener
Zeit die Leistungsreduktion bei unklarem Zustand stärker
ausfällt. Damit wird, ähnlich wie zuvor beschrieben,
dem Umstand Rechnung getragen, dass nach langer gezählter
Zeit des Zeitmessers die Wahrscheinlichkeit entsprechend groß ist,
dass eine Bedienperson nicht mehr anwesend ist. Umgekehrt kann auch
gesagt werden, dass bei nur wenig vergangener Zeit die Wahrscheinlichkeit
groß ist, dass eine Bedienperson noch anwesend ist.
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Bei
einer weiteren grundsätzlichen Ausgestaltung der Erfindung
kann vorgesehen sein, dass die Leistungsreduktion verändert
wird derart, dass mit zunehmender vergangener Zeit die Leistungsreduktion
beim Überschreiten des Grenzwertes erhöht wird.
Die Leistungsreduktion kann mit der vorgenannten Reduzierung des
zum Auslösen der Leekocherkennung führenden Grenzwertes
kombiniert sein oder alternativ dazu vorgesehen sein.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Feststellen eines
vorbeschriebenen unklaren bzw. kritischen Zustands einerseits sowie
ein Abschalten der Kochstelle nach Erkennen eines Leerkochens andererseits
optisch und/oder akustisch durch ein Signal angezeigt werden. Dabei
ist es möglich, durch die Signalisierung den unklaren Zustand einerseits
von dem Abschalten der Kochstelle andererseits zu unterscheiden.
Dies ist zum einen durch eine optische Signalanzeige gut möglich,
die beispielsweise lange Zeit angezeigt werden kann und durch Blinken
odgl. Informationen geben kann. Des weiteren werden auch akustische
Signale als vorteilhaft angesehen, da sie die Aufmerksamkeit einer
Bedienperson auch in etwas größerer Entfernung
von dem Kochfeld auf sich lenken, beispielsweise in einem anderen
Raum. Signale können in Abhängigkeit von der Zeit
verändert werden, beispielsweise stärker wer den,
vor allem dann, wenn sie nicht bemerkt werden bzw. wenn sie keine
Reaktion hervorrufen. Es kann des weiteren vorgesehen sein, dass
während eines bestimmten Zeitintervalls die Leistung bei Überschreiten
des Grenzwertes unverändert bleibt und stattdessen nur
ein akustisches und/oder optisches Signal abgegeben wird.
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In
nochmals weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist an dem Kochfeld
ein einziger Zeitmesser vorgesehen, der insbesondere in die Kochfeld-Steuerung
integriert ist. Er wird eben durch einen beliebigen Schaltvorgang
oder Bedienvorgang an dem Kochfeld neu gestartet, beispielsweise
auch durch das vorbeschriebene Berühren eines Kochtopfes. Unter
Umständen kann der Zeitmesser auch die absolute Dauer eines
Kochvorgangs berücksichtigen für die Bildung des
Grenzwerts. Kurz nach Beginn eines Kochvorgangs kann die Gefahr
eines Leerkochens noch groß sein, beispielsweise wenn ein
Topf leer aufgesetzt worden ist. Dann wird die Gefahr zunächst
wieder geringer, um dann nach einigen Minuten wieder anzusteigen,
wenn ein vorher gefüllter Topf leer gekocht sein könnte.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, dass
nach dem Erkennen eines unklaren bzw. kritischen Zustands oder einer
Leistungsreduzierung bei einer Kochstelle des Kochfeldes auch andere
Kochstellen desselben Kochfeldes in ihrer Leistung reduziert werden.
Damit kann ein Auftreten eines solchen Zustandes an einer anderen
Kochstelle vorgebeugt werden, selbst wenn es tatsächlich
bei dieser noch nicht kritisch ist. In nochmals weiterer Ausgestaltung
der Erfindung kann nach dem Abschalten einer Kochstelle aufgrund
eines erkannten Leerkochens im Rahmen des Leerkochschutzes vorgesehen
sein, dass auch weitere, insbesondere alle, Kochstellen desselben
Kochfeldes in ihrer Leistung reduziert werden. Besonders vorteilhaft
werden sie sogar abgeschaltet bzw. das gesamte Kochfeld wird abgeschaltet.
Eine vorbeschriebene Signalanzeige sollte dabei aber noch arbeiten.
Auch damit kann die gesamte Betriebssicherheit des Kochfeldes erhöht werden.
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Wie
zuvor ausgeführt worden ist, kann der Temperaturanstieg
als Grenzwert in Abhängigkeit von einer vergangenen Zeit
nach 3 Minuten etwa 40°C betragen, nach 15 Minuten etwa
20°C und nach 30 Minuten etwa 10°C. Bei noch längerer
Zeit sollte der Grenzwert allerdings nicht oder nur unwesentlich unter
10°C fallen. Des weiteren kann vorteilhaft die genannte
sehr kurze Zeit, innerhalb der dieser Grenzwert für den
Temperaturanstieg überschritten werden muss damit der Leerkochschutz
aktiviert wird, bei einer Minute liegen, möglicherweise
sogar darunter, beispielsweise bei 20 bis 30 Sekunden. Anstelle
der Änderung des Grenzwerts für den Temperaturanstieg
kann auch diese Zeit verlängert werden, was ähnliche
Auswirkungen hat bzgl. des Werts für den Temperaturanstieg.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass bei
den Temperaturschwankungen nicht der komplette Verlauf der Temperatur selber
beobachtet wird, sondern eine Steigung des Temperaturverlaufs. Mit
zunehmender Zeit nach dem Starten des Zeitmessers reicht eine geringere
Steigung der Temperaturkurve aus, um das vorbeschriebene Reduzieren
oder Abschalten der Leistung der Kochstelle als Leerkochschutz zu
bewirken. Damit wird also der Grenzwert für den Temperaturanstieg, der
als Temperaturdifferenz innerhalb der vorgegebenen sehr kurzen Zeit
gemessen wird, durch den Wert für die Steigung der Temperaturkurve
ersetzt.
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In
weiterer grundsätzlicher Ausgestaltung der Erfindung kann
vorgesehen sein, dass das Kochfeld eine Leerkocherkennung aufweist
als Leerkochschutz an einer Kochstelle des Kochfeldes, wobei die Temperatur
an der Kochstelle erfasst wird. Nach jedem Schaltvorgang bzw. Bedienvorgang
am Kochfeld wird ein Zeitmesser in einer Kochfeld-Steuerung neu
gestartet und abhängig von der vergangenen Zeit, die von
dem Zeitmesser nach seinem jeweiligen Start erfasst worden ist,
wird der Wert für die Glaskeramikgrenztemperatur einer
Kochfeldplatte des Kochfeldes aus Glaskeramik verändert
derart, dass mit zunehmender vergangener Zeit der Wert für
die Glaskeramikgrenztemperatur gesenkt wird. So kann eine zu hohe
Temperatur an der Glaskeramik und vor allem am Topf vermieden werden.
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Zusätzlich
ist es möglich, die Netzspannung und/oder einen Heizstrom
durch eine Heizeinrichtung des Kochfeldes zu erfassen. Daraus kann
dann die Heizleistung ermittelt werden. Temperaturänderungen
werden dann mit Leistungsänderungen am Heizkörper
verglichen. Solche Vergleiche können die Stabilität
des Systems gegenüber Störungen erheblich erhöhen.
Ist unklar, ob eine Temperaturerhöhung aus einer Leistungserhöhung
oder einem tatsächlichen Leerkochen resultiert, wird dann
bei kürzeren Zeiten mit höherer Wahrscheinlichkeit
eine Leistungserhöhung und bei längeren Zeiten
mit höherer Wahrscheinlichkeit ein Leerkochen angenommen
und entsprechend reagiert.
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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
zeigen:
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1 eine
schematische Schnittdarstellung durch ein Kochfeld mit einem Strahlungsheizkörper, einem
Temperatursensor und einer Steuerung samt Zeitmesser,
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2 ein
simulierter Temperaturverlauf mit einem Leerkochen eines Topfes
nach etwa 60 Minuten,
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3 die
erste Ableitung des Temperaturverlaufs aus 2,
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4 eine
Abwandlung des Temperaturverlaufs aus 2 mit einfachen
Störungen im Abstand von etwa 10 Minuten,
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5 die
erste Ableitung des Temperaturverlaufs aus 4,
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6 die
zweite Ableitung des Temperaturverlaufs aus 2,
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7 die
zweite Ableitung des Temperaturverlaufs aus 4,
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8 ein
Verlauf der invertierten Ableitung des Temperaturverlaufs aus 2 und
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9 die
invertierte Ableitung des Temperaturverlaufs aus 4.
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Detaillierte Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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In
1 ist
ein Kochfeld
11 als Elektrokochgerät dargestellt.
Es weist eine Kochfeldplatte
12 auf, insbesondere aus Glaskeramik,
unterhalb derer eine Heizeinrichtung
14 in Form einer üblichen
Strahlungsheizeinrichtung angeordnet ist. Auf die Kochfeldplatte
12 ist
oberhalb der Heizeinrichtung
14 ein Topf
13 aufgestellt,
um dessen Inhalt zu erhitzen bzw. zum Kochen zu bringen. An der
Unterseite der Kochfeldplatte
12 ist im Bereich der Heizeinrichtung
14 ein Temperatursensor
15 angebracht.
Derartige Temperatursensoren sind dem Fachmann bekannt auch für Temperaturbereiche
von einigen 100°C bis zu 800°C. Der Temperatursensor
15 erfasst
die Temperatur und gibt sie weiter an eine Steuerung
17,
wobei er über diese elektronisch abgefragt wird. Dies bedeutet
also, dass das Temperatursignal T in der Steuerung
17 vorhanden
ist und weiterverarbeitet werden kann. Diese Weiterverarbeitung
kann beispielsweise vor allem gemäß der
EP 1 768 461 A1 und
auch gemäß der
DE 10 2006 057885 A1 erfolgen, auf die bezüglich
dieser Weiterverarbeitung explizit verwiesen wird und deren Inhalt
hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden
Beschreibung gemacht wird.
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In
der Steuerung 17 ist noch ein Zeitmesser 18 angeordnet
bzw. vorgesehen. Darüber hinaus ist die Steuerung 17 schematisch
mit der Heizeinrichtung 14 verbunden, um deren Leistung
zu reduzieren oder abzuschalten, was in der Regel über
entsprechende Leistungsschalter erfolgt. Des weiteren ist die Steuerung 17 mit
einer LED 20 verbunden bzw. steuert diese an, die ebenfalls
unter der Kochfeldplatte 12 angeordnet ist. Eine Leuchtwirkung
der LED 20 ist, wie dargestellt ist, durch die Kochfeldplatte 12 hindurch
erkennbar.
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In
den 2 bis 9 sind Temperaturverläufe,
Ableitungen sowie in den 8 und 9 weiterverarbeitete
Kurven, die anhand der Temperaturverläufe ermittelt worden
sind, dargestellt. Wie eingangs beschrieben, wird es einerseits
gewünscht, ein sogenanntes Leerkochen, wenn also ein Inhalt des
Topfes 13, beispielsweise Wasser, verdampft wird, möglichst
schnell zu erkennen, damit die Leistung der Heizeinrichtung 14 reduziert
oder abgeschaltet werden kann, damit keine schädliche Übertemperatur
an der Kochfeldplatte 12 und am Topf 13 auftreten
kann. Andererseits sollen Störungen erkannt und ausgeblendet
werden, damit der Kochvorgang nur im Ernstfall unterbrochen bzw.
beendet wird.
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Aus
dem Temperaturverlauf gemäß 2 ist zu
erkennen, dass die Temperatur am Temperatursensor 15 in
den ersten Minuten des Kochvorgangs stark ansteigt, und dann immer
schwächer, bis sie ab etwa 20 Minuten nur noch langsam
und immer geringer ansteigt. Bei etwa 60 Minuten ist wieder ein
starker Anstieg der Temperatur zu erkennen, was bedeutet, dass zu
diesem Zeitpunkt der Topf 13 leer gekocht ist und deswegen
auch die Temperatur erkennbar stark ansteigt. Üblicherweise
ist bei einem Kochfeld zwar ein sogenannter Stabregler als Übertemperaturschutz
vor allem für die Kochfeldplatte 12 vorgesehen,
der mit geringem Abstand darunter angeordnet ist. Dieser Stabregler
ist allerdings nur zur Kontrolle der Temperatur der Glaskeramik
der Kochfeldplatte 12 vorgesehen. Die Temperatur des Kochgeschirrs
könnte also immer noch erheblich ansteigen, und zwar bis
zur Grenztemperatur der Glaskeramik, was das Kochgeschirr zerstören
könnte oder gar für den Benutzer gefährlich
werden könnte.
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Ein
solcher Stabregler ist jedoch nicht in jedem Fall schnell genug,
einen schnellen und starken Temperaturanstieg im Falle eines Leerkuchens
zu erfassen und dann die Leistung der Heizeinrichtung 14 abzuschalten.
Vor allem kann er keine Rückmeldung geben, ob nun allgemein
eine zu hohe Temperatur herrscht oder ob speziell der Fall des Leerkuchens vorliegt.
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Eine
weitere Ausführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens besteht darin, dass die Temperatur des Sensors, welche
eingestellt wird, um die Temperatur der Glaskeramik zu schützen,
die sogenannte Glaskeramikgrenztemperatur, mit zunehmender Zeit
verringert wird.
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In 3 ist
die erste Ableitung des Temperaturverlaufs aus 2 dargestellt.
Hier ist durch das sehr starke Ansteigen der Steigung des Temperaturverlaufs
kurz vor 60 Minuten, also beim Leerkuchen, dieser Fall des Leerkuchens
eigentlich sehr gut erkennbar. Davon ausgehend könnte dann
die Heizeinrichtung 14 in ihrer Leistung reduziert oder
abgeschaltet werden. Dabei wird aber davon ausgegangen, dass gemäß 2 der
Temperaturverlauf sehr gleichmäßig ist und vor
allem auch eben sehr gut und gleichmäßig erfasst
werden kann. Dies ist in der Realität jedoch häufig
nicht so, denn im Betrieb der Heizeinrichtung 14 kann der
Temperaturverlauf Schwankungen bzw. kleine Störungen oder
Störspitzen aufweisen. Gründe für solche
Störungen können vielfältig sein, beispielsweise
taktende Heizeinrichtungen an derselben oder einer benachbarten
Phase, Netzspannungsschwankungen, eingekoppelte Starinduktionen,
Temperaturanfälligkeit von Bauteilen und vieles mehr.
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Ein
solcher Temperaturverlauf mit Störspitzen im Abstand von
10 Minuten ist in 4 dargestellt. Dabei sind die
Störspitzen auf einen Temperaturverlauf entsprechend demjenigen
aus 2 aufgesetzt. Sehr deutlich wird die dadurch entstehende Problematik
bei Betrachtung der ersten Ableitung in 5 des Temperaturverlaufs
gemäß 4. Die Störspitzen
führen nämlich ebenfalls zu kurzzeitiger starker
Erhöhung des Verlaufs gemäß 5 bzw.
der Steigung. Gleichzeitig sollen diese Störspitzen, die erkennbar
noch kein Leerkochen bedeuten, aber noch nicht zur Reduzierung der
Heizleistung an der Heizeinrichtung 14 führen.
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In 6 ist
die zweite Ableitung des Temperaturverlaufs von 2 dargestellt.
Hier ist ebenfalls an sich der Fall des Leerkochens durch den starken Anstieg
erkennbar. Wie jedoch aus 7 mit dem Verlauf
der zweiten Ableitung des Temperaturverlaufs der Störungen
gemäß 4 deutlich wird, wirken sich
derartige Störungen bei der zweiten Ableitung noch viel
stärker aus, sodass dies eigentlich ebenfalls keine hinreichend
gute Methode zur Erkennung eines Leerkochens darstellt.
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In
8 ist
eine Weiterverarbeitung des Temperaturverlaufs von
2 ähnlich
der vorgenannten
EP
1 768 461 A1 dargestellt, bei der der Verlauf gemäß
2 einmal
nach der Zeit differenziert wird, was dann den Verlauf gemäß
3 ergibt.
Dieses Ergebnis wird dann invertiert, allerdings dann nicht mehr
potenziert. Die Simulation nimmt ein einfaches In t-Verhalten an.
Entsprechend kann der Verlauf einfach berechnet werden, denn die
1. Ableitung des In t ist ein 1/t-Gesetz, die 2. Ableitung ist –1/t
2 und die Inverse der 1. Ableitung ist dann
einfach ein linearer Anstieg mit t.
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Der
Fall des Leerkochens bei etwa 60 Minuten ist durch den sehr starken
Abfall der Kurve gut zu erkennen. Allerdings zeigt auch hier die
Darstellung der 9, die ähnlich wie 8 aus
dem Temperaturverlauf mit Störspitzen gemäß 4 ermittelt
worden ist, dass sich die Störspitzen ebenfalls wieder sehr
schädlich auswirken. Wie auch schon bei den ersten Ableitungen
des Temperaturverlaufs gemäß 3 und 5 oder
der zweiten Ableitung gemäß den 6 und 7,
kann ein Leerkochen erst einige Minuten nach dem Auftreten der Änderung
des Verlaufs erkannt werden. Bei der 5 würde
man erst dann, wenn der Verlauf der ersten Ableitung nach dem starken
Anstieg wieder abfällt und dann eventuell wieder ansteigt,
erkennen können, dass es hier eine Störung ist
und kein Leerkochen. Da aber nicht jedes Mal einige Minuten gewartet
werden kann für diese Erkennung, ist dies problematisch. Ähnliches
gilt für eine Auswertung der Verläufe gemäß den 6 und 7 sowie
auch gemäß 8 und 9.
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Um
eben abhängig von einer wahrscheinlich vorliegenden Situation
die Zeit einzuteilen, die man sich lassen kann, bis eine Entscheidung
hinsichtlich eines Vorliegens eines Leerkochens vorliegen muss oder
nicht, kann sie erfindungsgemäß mit fortschreitender
Dauer eines Kochvorgangs verändert werden. Zu Beginn eines
Kochvorgangs, also in der 2 noch weiter
links, kann man sich etwas mehr Zeit lassen, einen Temperaturanstieg
beobachten und eben dann als grenzwertig hoch zu bestimmen innerhalb einer
bestimmten Zeit. Dauert ein Kochvorgang schon länger, beispielsweise
60 Minuten entsprechend 2 oder noch länger,
so ist auch die gegebene absolute Temperatur an der Kochfeldplatte 12 bereits
höher, sodass ein geringerer Grenzwert für einen
Temperaturanstieg innerhalb einer kurzen Zeit zugrunde gelegt werden
muss. Des weiteren ist nach derart langer Zeit die Wahrscheinlichkeit,
dass ein auf die Heizeinrichtung 14 gesetzter Topf 13 leer
gekocht ist, größer zu Beginn eines Kochvorgangs.
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Aus
diesem Grund ist in 2 eingezeichnet, wie mit der
Zeit dieser Grenzwert von anfangs über 40°C Temperaturanstieg
auf 10°C bei 30 Minuten abfällt, und dann einem
beispielhaften Wert von etwa 8°C für sehr lange
Kochdauern entgegenstrebt. Dies kann der Grenzwert sein für
einen Temperaturanstieg innerhalb einer Zeit von einer Minute, der
gemessen am absoluten Temperaturverlauf gemäß 2 oder
dann eben auch gemäß 4 mit Störspitzen
ein Abschalten bewirkt. Als Zeit zählt immer die letzte
Bedienung bzw. wie viel Zeit seit der letzten Bedienung vergangen
ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1028602
A1 [0002]
- - EP 1768461 A1 [0002, 0029, 0038]
- - DE 102004059822 A1 [0007]
- - DE 10211047 A1 [0007]
- - DE 102006057885 A1 [0029]