-
Die
Erfindung geht aus von einem Kochfeld nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1 und von einem Verfahren zum Bestimmen einer Güteklasse eines Kochgeschirrelements
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
-
Aus
dem Stand der Technik sind Induktionskochfelder bekannt, die in
einem automatischen Testablauf überprüfen können, ob
ein Kochgeschirrelement zur Verwendung auf einem Induktionskochfeld geeignet
ist oder nicht.
-
Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, dem Besitzer
eine Möglichkeit
zur qualitativen Überprüfung der
eigenen Kochgeschirrelemente zur Verfügung zu stellen und eine optimierte Benutzung
eines Kochsystems auch ohne umfassende technische Kenntnisse des
Benutzers zu ermöglichen.
-
Die
Aufgabe wird durch ein Kochfeld nach dem Anspruch 1 und durch ein
Verfahren zum Bestimmen einer Güteklasse
eines Kochgeschirrelements nach dem Anspruch 9 gelöst.
-
Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
-
Die
Erfindung geht insbesondere aus von einem Kochfeld mit zumindest
einem Heizelement und einer Steuereinheit zum Betreiben des Heizelements zum
Beheizen eines Kochgeschirrelements.
-
Es
wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit zum Betrieb in zumindest
einem Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus
ausgelegt ist, in welchem die Steuereinheit eine Kenngröße für eine Heizenergieübertragung
zwischen dem zumindest einen Heizelement und einem zu prüfenden Kochgeschirrelement
bestimmt. Die Steuereinheit ordnet das Kochgeschirrelement abhängig von
der Kenngröße einer von
wenigstens drei verschiedenen Güteklassen
zu. Dem Bediener wird damit ein Mittel an die Hand gegeben, eine
Güteklasse
eines Kochgeschirrelements in einer einfachen, insbesondere automatisierten Weise
zu bestimmen. Umfangreiche Kenntnisse des Bedieners über die
Materialeigenschaften eines Kochgeschirrbodens und über das
Reflexionsverhalten eines Kochgeschirrbodens sind zur Beurteilung der
Güteklasse
nicht notwendig. Die Güteklasse
soll in diesem Zusammenhang insbesondere die Eignung des zu prüfenden Kochgeschirrelements
zur Verwendung im Zusammenhang mit einem speziellen Kochmuldensystem
beschreiben.
-
Wegen
des im Vergleich zu früheren
Zeiten breiten Spektrums der heute verwendeten Technologien zum
Beheizen von Kochgeschirrelementen ist diese Aufgabe nicht einfach
zu lösen
und kann daher viele Bediener überfordern.
Beispielsweise hängt
die Frage, wie gut ein Kochgeschirrelement zur Verwendung auf einem
Induktionskochfeld geeignet ist, von den ferromagnetischen Eigenschaften
einer Grenzschicht an einer Unterseite des Kochgeschirrbodens und
von einer Bombierung des Kochgeschirrbodens ab, so dass eine Beurteilung
dieser Eignung des Kochgeschirrelements für einen Bediener ohne aufwändige Messungen
nicht möglich
ist. Die Eignung eines Kochgeschirrelements zur Verwendung auf einem
Strahlungskochfeld hängt
entscheidend von den Reflexionseigenschaften des Kochgeschirrbodens ab.
Auch eine Beurteilung dieses Zusammenhangs ist einer großen Anzahl
von Bedienern nicht zuzumuten. Das erfindungsgemäße Kochfeld erlaubt eine automatische
Kochgeschirr-Güteprüfung und
vereinfacht die Beurteilung der Eignung des Kochgeschirrelements
zur Verwendung mit dem speziellen Kochfeld durch die Angabe der
Güteklasse.
Der Benutzer kann ohne technische Detailkenntnisse Kochgeschirrelemente
mit besonders hohen Güteklassen
auswählen
und so das Kochfeld in einer optimierten, zeitsparenden und energieeffizienten
Weise nutzen.
-
Die
Steuereinheit kann sowohl durch eine geeignete Software als auch
durch eine geeignete Hardware, beispielsweise Temperatursensoren,
eine Speichereinheit zur Speicherung von Referenzwerten zur Güteprüfung oder
durch eine Kombination von beidem zum Betrieb in dem Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus
ausgelegt sein. Unter ”ausgelegt” soll demnach
in diesem Zusammenhang auch ”programmiert” und ”ausgestattet” verstanden
werden.
-
In
einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Kochfeld
eine von der Steuereinheit ansteuerbare Anzeigeeinheit umfasst.
Dabei kann die Steuereinheit insbesondere dazu ausgelegt sein, die
für das
zu prüfende
Kochgeschirrelement ermittelte Kenngröße und/oder Güteklasse
im Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus
bzw. nach dem Ende eines Güteprüfungsvorgangs
auf der Anzeigeeinheit anzuzeigen.
-
Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit das Kochgeschirrelement
abhängig
von der Kenngröße einer
von wenigstens zehn verschiedenen Güteklassen zuordnet. Dadurch
kann die Güte hinreichend
genau bestimmt werden, ohne jedoch den Benutzer durch eine zu hohe
Anzahl von Güteklassen
mit kaum noch nachvollziehbaren Unterschieden zu überfordern.
-
Wenn
das Kochfeld einen Protektor zum Schützen des Heizelements vor Überhitzung
umfasst, kann die Steuereinheit dazu ausgelegt sein, eine Anzahl
von durch den Protektor ausgelösten Heizunterbrechungen
während
eines Aufheizvorgangs als die Kenngröße für die Heizenergieübertragung
zu nutzen. Alternativ kann die Steuereinheit eine Frequenz oder
Periode von durch den Protektor ausgelösten Heizunterbrechungen als
die Kenngröße für die Heizenergieübertragung
nutzen. Insbesondere bei Strahlungskochfeldern erhitzt sich der
Protektor dann besonders schnell, wenn ein hoher Anteil der Wärmestrahlung
von dem Topfboden reflektiert wird. Die Heizenergie wird dann nur
mangelhaft übertragen,
so dass eine große
Zahl von Ausschaltvorgängen
bzw. eine kurze Periode oder hohe Frequenz dieser Ausschaltvorgänge auf
eine geringe Güte
des Kochgeschirrelements im Sinne einer Eignung für dieses
spezielle Kochfeld schließen
lässt.
-
Ferner
wird vorgeschlagen, das Kochfeld mit einem Temperatursensor zur
Bestimmung einer Temperatur des Kochgeschirrelements auszustatten.
Der Temperatursensor kann die Temperatur direkt oder indirekt bestimmen.
Die Steuereinheit kann ein Messsignal des Temperatursensors zum
Bestimmen der Kenngröße auswerten
und nutzen.
-
Eine
besonders aussagekräftige
Kenngröße ist durch
einen Gradienten der Temperatur des Kochgeschirrelements bestimmt,
der von der Steuereinheit berechnet und genutzt werden kann.
-
Besonders
gewinnbringend ist der Erfindungsgedanke im Zusammenhang mit Strahlungsheizkörpern einsetzbar,
da die Reflexionseigenschaften eines Kochgeschirrbodens im Infrarotbereich
für einen
Bediener besonders schwer zu beurteilen sind und auch selten von
einem Hersteller eines Kochgeschirrelements angegeben werden.
-
Ein
weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen
einer Güteklasse
eines Kochgeschirrelements durch eine Steuereinheit eines Kochfelds
mit zumindest einem Heizelement.
-
Es
wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit eine Kenngröße für eine Heizenergieübertragung
zwischen dem zumindest einen Heizelement und einem zu prüfenden Kochgeschirrelement
bestimmt und das Kochgeschirrelement abhängig von der Kenngröße einer
von wenigstens drei verschiedenen Güteklassen zuordnet. Durch die
Zuordnung zu wenigstens drei verschiedenen Güteklassen kann nicht nur pauschal
zwischen einer Eignung und Nicht-Eignung unterschieden werden, sondern
die Kenngröße kann
auch einen Grad der Eignung abbilden.
-
In
einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorgeschlagen,
dass das Kochfeld eine von der Steuereinheit ansteuerbare Anzeigeeinheit
umfasst, und dass die Steuereinheit die für das zu prüfende Kochgeschirrelement ermittelte Kenngröße und/oder
Güteklasse
im Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus
auf der Anzeigeeinheit anzeigt. Dadurch kann der Bediener einfach
und anschaulich über
das Ergebnis der Güteprüfung informiert
werden.
-
Eine
noch detailliertere Aussage über
die Güte
des Kochgeschirrelements kann erreicht werden, wenn die Steuereinheit
das Kochgeschirrelement einer von wenigstens zehn verschiedenen
Güteklassen
zuordnet.
-
Eine
reproduzierbare Güteprüfung kann
erreicht werden, wenn zu Beginn eines Güteprüfungsvorgangs das zu prüfende Kochgeschirrelement
mit einer vorgegebenen Wassermenge, beispielsweise 1 Liter, mit
einer Temperatur in einem vorgegebenen Temperaturbereich, beispielsweise
zwischen 10 und 15°C,
füllt.
Das Kochgeschirrelement kann dann auf eine kalte Heizzone aufgestellt
werden.
-
Die
zur Kochgeschirr-Güteprüfung verwendete
Heizzone ist in einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der
Erfindung diejenige Heizzone der Kochmulde mit der kleinsten Fläche. Dadurch
können
Fehler durch eine unvollständige Überdeckung der
Heizzone durch den Boden des Kochgeschirrelements so weit wie möglich vermieden
werden.
-
Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. Die
Zeichnungen zeigen Ausführungsbeispiele
der Erfindung, die den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht einschränken. Die Figurenbeschreibung,
die Ansprüche
und die Zeichnungen enthalten zahlreiche Merkmale in speziellen Kombinationen.
Der Fachmann wird die Merkmale auch einzeln und in weiteren sinnvollen
Kombinationen betrachten, deren Vorteile erkennen und weitere Ausführungsbeispiele
im Rahmen des durch die unabhängigen
Patentansprüche
definierten Erfindungsgedankens entwickeln.
-
Es
zeigen:
-
1 ein
Kochfeld mit einer Steuereinheit und mehreren Heizelementen mit
jeweils einem Protektor sowie ein Kochgeschirrelement,
-
2 ein
Ablaufdiagramm eines Kochgeschirr-Güteprüfungsverfahrens nach einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung,
-
3 ein
Ablaufdiagramm eines Kochgeschirr-Güteprüfungsverfahrens nach einer
weiteren Ausgestaltung der Erfindung.
-
1 zeigt
ein Kochfeld mit vier Heizzonen 12a bis 12d, die
jeweils von einem spiralförmigen, ohmschen
Heizelement 10a bis 10d beheizt werden. Das Kochfeld
umfasst ferner eine Steuereinheit 14, die Bedienersignale
von einer berührungsempfindlichen
Benutzerschnittstelle 16 empfängt und zudem eine Treibereinheit
zum Betreiben einer Anzeigeeinheit 18, die als LCD-Anzeige
ausgebildet ist, umfasst. Die Heizelemente 10a bis 10d und
Sensoren der Benutzerschnittstelle 16 sind unter einer
Abdeckplatte 26 aus Glaskeramik angeordnet
-
Über die
Benutzerschnittstelle 16 kann ein Bediener ein Menü aufrufen,
welches dann von der Steuereinheit 14 auf der Anzeigeeinheit 18 dargestellt
wird und über
welches der Bediener verschiedene Betriebsmodi des Kochfelds aktivieren
kann.
-
Einer
dieser Betriebsmodi ist ein Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus, in welchem die
Steuereinheit 14 eine Kenngröße X für eine Heizenergieübertragung
zwischen dem Heizelement 10a der kleinsten Heizzone 12a und
einem auf dieser Heizzone 12a aufgestellten Kochgeschirrelement 20 bestimmt.
Abhängig
von der Kenngröße X ordnet
die Steuereinheit 14 dem zu prüfenden Kochgeschirrelement 20 eine
von zehn möglichen
Güteklassen
G zu, wobei die dem Kochgeschirrelement 20 zugeordnete Güteklasse
G als eine Zahl zwischen 1 und 10 von der Steuereinheit 14 auf
der Anzeigeeinheit 18 dargestellt wird. Ein Wert 10 der
Güteklasse
G entspricht einer bestmöglichen
Heizenergieübertragung
und ein Wert 1 der Güteklasse
G entspricht einer sehr schlechten Heizenergieübertragung zwischen dem Heizelement 10a und
dem Kochgeschirrelement 20.
-
2 zeigt
ein Ablaufdiagramm des in dem Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus von der Steuereinheit 14 ausgeführten Prüfprogramms.
Durch eine entsprechende Anzeige auf der Anzeigeeinheit 18 fordert
die Steuereinheit 14 zunächst den Benutzer auf, das
zu prüfende
Kochgeschirrelement 20, das für die Heizzone 12a,
die einen Durchmesser von 14,4 cm hat, maximal 16 cm Durchmesser
haben darf, mit 1 Liter kaltem Wasser zwischen 10°C und 15°C zu füllen und
das Kochgeschirrelement 20 mit einem Deckel zu verschließen. Ferner
fordert die Steuereinheit 14 den Bediener über die
Anzeige dazu auf, eine Starttaste (nicht dargestellt) der Benutzerschnittstelle 16 zu
aktivieren, um das Prüfprogramm zu
starten.
-
Die
Steuereinheit 14 betreibt dann das Heizelement 10a mit
der maximalen Heizleistung, bis ein Protektor 22a abschaltet.
Ferner misst die Steuereinheit 14 eine Periode weiterer
Schaltzyklen des Protektors 22a.
-
Jeder
Heizzone 12a bis 12d ist ein Protektor 22a bis 22d zugeordnet,
der als stabförmiges
Element mit einem Schaltkontakt ausgebildet ist, wobei eine Wärmeausdehnung
des stabförmigen
Elements zwangsweise zu einem Öffnen
des Schaltkontakts des Protektors 22a bis 22d führt.
-
In
einer ersten Ausgestaltung der Erfindung nutzt die Steuereinheit 14 die
gemessene Zeit bis zum ersten Abschalten des Protektors 22a,
in weiteren Ausgestaltungen der Erfindung zusätzlich oder ausschließlich die
Dauer bzw. Periode weiterer Schaltzyklen bzw. eine Schaltfrequenz
des Protektors oder eine Anzahl von Protektorschaltvorgängen bis
zum Erreichen einer vorgegebenen Solltemperatur TSoll als die Kenngröße X. Das
Erreichen der Solltemperatur TSoll kann von einem Bediener festgestellt
oder angezeigt werden, der dazu ein Thermometer und die Benutzerschnittstelle 16 nutzen
kann.
-
Je
kleiner die Kenngröße X ist,
desto weniger eignet sich das zu prüfende Kochgeschirrelement 20 zur
Verwendung mit dem Kochfeld. Da das Heizelement 10a ein
Strahlungsheizelement ist, schaltet der Protektor 22a das
Heizelement 10a dann besonders schnell ab, wenn die Wärmestrahlung
des Heizelements 10a von dem Boden des Kochgeschirrelements 20 besonders
gut reflektiert wird. Ein kurzer Schaltzyklus des Protektors 22a bedeutet
daher, dass ein großer
Anteil der Heizenergie von dem Kochgeschirrelement 20 reflektiert
und nicht aufgenommen wird. Das Kochgeschirrelement 20 hat
daher eine geringe Güte.
-
Die
Steuereinheit 14 umfasst eine hier nicht dargestellte Speichereinheit,
in welcher eine Liste mit Vergleichswerten für die gemessenen Schaltzeiten des
Protektors 22a gespeichert ist. Die in der Liste gespeicherten
Schaltzeiten markieren Grenzwerte zwischen zwei Güteklassen
G. Die Steuereinheit 14 bestimmt die laufende Nummer desjenigen
Listeneintrags, der größer als
die gemessene Kenngröße X ist
und der den kleinsten Wert unter den Listeneinträgen mit dieser Eigenschaft
hat.
-
In
Ausgestaltungen der Erfindung, in welchen die Steuereinheit eine
Frequenz der Schaltvorgänge
des Protektors 22a bestimmt, sind die Listeneinträge entsprechend
mit fallenden Werten geordnet, und die Steuereinheit sucht den Listeneintrag, der
einen kleineren Wert als die ermittelte Kenngröße X hat und mit dieser Eigenschaft
maximal ist.
-
3 zeigt
ein Prüfverfahren
eines Kochgeschirr-Güteprüfungsmodus
nach einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, in welcher
das Kochfeld mit einem Temperatursensor 24 (in 1 gestrichelt
dargestellt) ausgestattet ist. Die Steuereinheit 14 bestimmt
mittels des Temperatursensors 24 eine Temperatur T des
Kochgeschirrelements 20 und nutzt ein Messsignal des Temperatursensors 24 zum Bestimmen
der Kenngröße X. Dazu
bestimmt die Steuereinheit 14 zum Beginn eines Aufheizvorgangs einen
Gradienten der gemessenen Temperatur T des Kochgeschirrelements 20.
Je größer der
derart bestimmte Gradient der Temperatur, desto effektiver ist eine
Heizenergieübertragung
zwischen dem Heizelement 12a und dem zu prüfenden Kochgeschirrelement 20.
Da Induktionskochfelder häufig
mit derartigen Temperatursensoren 24 ausgestattet sind, kommt
die in 3 dargestellte Ausgestaltung der Erfindung insbesondere
zur Verwendung in Induktionskochfeldern in Betracht.
-
Gemäß 3 wird
in einem ersten Schritt der Bediener zum Aufstellen des zu prüfenden Kochgeschirrelements 20,
gefüllt
mit 1 Liter kaltem Wasser zwischen 10° und 15°C und mit einem Deckel, aufgefordert.
In einem zweiten Schritt bestimmt die Steuereinheit 14 den
Gradienten der Temperatur und nutzt diesen Gradienten als die Kenngröße X, die wiederum
in einem weiteren Schritt mit in einer Liste gespeicherten Vergleichswerten
verglichen wird. Die Steuereinheit 14 ermittelt wiederum
die laufende Nummer des minimalen Vergleichswerts, der größer als
die Kenngröße X ist,
oder in alternativen Ausgestaltungen der Erfindung den maximalen
Vergleichswert, der kleiner als die Kenngröße X ist. Die laufende Nummer
des derart bestimmten Vergleichswerts wird anschließend in
einem letzten Schritt auf der Anzeigeeinheit 18 angezeigt.
-
Ein
Bediener kann mittels des erfindungsgemäßen Kochfelds bzw. mittels
des erfindungsgemäßen Verfahrens
schnell und einfach eine Güteklasse G
eines beliebigen Kochgeschirrelements 20 bestimmen. Die
Güteklasse
G kann sich der Bediener entweder merken oder notieren, beispielsweise
auch auf einem spülmaschinenfesten
Aufkleber, wobei derartige Aufkleber im Lieferumfang eines erfindungsgemäßen Kochfelds
enthalten sein können.
-
- 10
- Heizelement
- 12
- Heizzone
- 14
- Steuereinheit
- 16
- Benutzerschnittstelle
- 18
- Anzeigeeinheit
- 20
- Kochgeschirrelement
- 22
- Protektor
- 24
- Temperatursensor
- 26
- Abdeckplatte
- X
- Kenngröße
- G
- Güteklasse