DE102008041184A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Kochstelle eines Kochfelds - Google Patents
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Abstract
Das Verfahren dient zum Betreiben einer Kochstelle eines Kochfeldes in verschiedenen Anwendungsarten mit unterschiedlichem Wärmeverteilungsprofil, welche Kochstelle mehrere separat betreibbare und am Kochgeschirrboden unterschiedliche Heizleistungsdichten bewirkende Heizelemente besitzt.
Erfindungsgemäß wird das mindestens eine Heizelement mit der größten Leistungsdichte oder installierten Heizleistung bei einer Anwendungsart, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. Leistungsdichte über die gesamte Kochstelle erfordert wenigstens temporär (TO) bis (T1) auf eine an die Heizleistung bzw. Heizleistungsdichte des mindestens einen weiteren Heizelementes angepasste reduzierte Heizleistung geschaltet.
Erfindungsgemäß wird das mindestens eine Heizelement mit der größten Leistungsdichte oder installierten Heizleistung bei einer Anwendungsart, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. Leistungsdichte über die gesamte Kochstelle erfordert wenigstens temporär (TO) bis (T1) auf eine an die Heizleistung bzw. Heizleistungsdichte des mindestens einen weiteren Heizelementes angepasste reduzierte Heizleistung geschaltet.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einer Vorrichtung zum Betreiben einer Kochstelle eines Kochfeldes in verschiedenen Anwendungsarten mit unterschiedlichem Wärmeverteilungsprofil, welche Kochstelle mehrere separat betreibbare und am Kochgeschirrboden unterschiedliche Heizleistungsdichten bewirkende Heizelemente besitzt.
- Bei sogenannten Mehrkreisheizkörpern für Kochfelder, wie im Beispiel gemäß
1 bei einem Strahlungsheizkörper, ist bei Betrieb der z. B. beiden gemeinsam, aber auch separat schaltbaren Heizelemente meist unterschiedlicher Heizleistung oft eine ungleichmäßige Wärmeverteilung oder Heizleistungsdichte über die gesamte Kochstelle festzustellen. Dies führt dazu, dass z. B. beim Braten von Pfannkuchen eine unerwünscht unterschiedliche Bräunung am Bratgut z. B. im Zentrum eine stärkere Bräunung als an der Peripherie stattfindet, ist man gezwungen insbesondere beim Anheizen bzw. Ankochen mit möglichst hoher Heizleistung das Heizelement mit der größeren Leistungsdichte leistungsmäßig z. B. durch intermittierendes An- und Ausschalten d. h. durch sogenanntes Leistungstakten dieses Heizelementes zu reduzieren. Hingegen spielt beim Kochen von Flüssigkeit z. B. Wasser die ungleiche Wärmeverteilung/Leistungsdichte keine bedeutende Rolle, da in der Flüssigkeit selbst eine sehr gute Wärmeverteilung stattfindet. Für diese Anwendungsart wirkt sich aber eine Leistungstaktung insbesondere in der höchsten Leistungsstufe nachteilhaft aus auf Grund der Leistungsreduzierung und als Konsequenz der längeren Kochzeit. Daher werden in bekannter Weise Kochverfahren mit Mehrkreisheizkörpern so durchgeführt, dass als Verfahrensprogramm jeweils z. B. in der höchsten Leistungsstufe eine Leistungstaktung erfolgt, wenn bekannt ist, dass ein Bratvorgang erfolgt (3 ). - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem für unterschiedliche Anwendungsarten, also z. B. Braten und Kochen, ein bestmöglicher, automatisierbarer Verfahrensablauf erhalten wird unter besonderer Berücksichtigung der Kriterien Wärmeverteilung/Heizleistungsdichte einerseits und Koch- bzw. Ankochzeit andererseits.
- Diese Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 dadurch gelöst, dass das mindestens eine Heizelement mit der größten Leistungsdichte oder installierten Heizleistung bei einer Anwendungsart, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. Leistungsdichte über die gesamte Kochstelle hinweg erfordert wenigstens temporär auf eine an die Heizleistung bzw. Heizleistungsdichte des mindestens einen, weiteren Heizelementes angepasste reduzierte Heizleistung geschaltet wird.
- Die Erfindung ist fokussiert auf die Anwendung der je nach Betriebsart und Verwendungsart maximal installierten Heizleistung aller Heizelemente. Dabei werden berücksichtigt die unterschiedlichen Gegebenheiten und Wirkungen bezüglich der Wärmeverteilung am Topfboden z. B. beim Braten und im Kochtopf z. B. beim Wasserkochen. D. h. der gesamte programmierte Verfahrensablauf oder Kochvorgang wird nicht definiert durch den kritischsten Anwendungsfall sondern wird gemessen an dem höchsten, jeweils zur Verfügung stehenden Leistungspotenzial.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist anwendbar bei direkter Wärmeübertragung wie bei Strahlungsheizungen oder Kontaktheizkörpern, aber auch bei indirekten Heizmethoden wie z. B. bei der sogenannten Induktionsheizung.
- Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass vorzugsweise in der Betriebsart mit der höchsten Heizleistung zumindest das Heizelement mit der höchsten Heizleistungsdichte bzw. Heizleistung während einer ersten Kochphase vorbestimmter Dauer auf eine reduzierte Heizleistung und danach auf volle Heizleistung geschaltet wird. Dabei wird in Abhängigkeit von der je Betriebsart bzw. Heizleistungsstufe (z. B. Stufe 1 bis 9) in der Ankochphase die Ankochleistung des überwiegenden Heizelementes der Mehrkreisheizung zunächst reduziert und damit die Heizleistungsdichte insgesamt gleichmäßig verteilt, wonach die volle installierte Heizleistung oder eine reduzierte Heizleistung und damit die schnellstmögliche Kochzeitdauer erhalten wird, wobei in der ersten Kochphase mit reduzierter Heizleistung die Besonderheiten bei der Betriebsart Braten in besonderer Weise berücksichtigt werden. (siehe
2 ) - Insbesondere betrifft die Erfindung die Ankoch- oder Anheizphase eines Kochvorganges, also eine Ankochautomatik bzw. einen sogenannten Ankochstoß mit dem Ziel, das Kochgeschirr bzw. dessen Boden in möglichst kurzer Zeit auf eine betriebsgeeignete Temperatur zu bringen.
- Erfindungsgemäß besteht in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, die Anwendungsarten und damit die Wärmeverteilungsprofile unterschiedlichen Betriebsarten, insbesondere unterschiedlichen Leistungsstufen oder Kochstufen z. B. innerhalb von Betriebsarten zuzuordnen, indem bei manueller Anwahl einer, eine gleichmäßige Wärmeverteilung am Topfboden erfordernden Betriebsart (z. B. braten) insbesondere in der höchsten Leistungsstufe zumindest temporär auf eine reduzierte Heizleistung und bei Anwahl einer keine gleichmäßige Wärmeverteilung erfordernden Betriebsart (z. B. kochen) auf unverminderte Heizleistung geschaltet wird. So können bei einer Kochstufenskala von 1 bis 9 die Kochstufen z. B. 6 bis 8 dem Bratvorgang in flacher Pfanne und die Kochstufe 1–5 dem Kochen zugeordnet sein, wobei diese unterschiedlichen manuell durchgeführten Einstellungen die Gerätesteuerung zu unterschiedlichen Ankochverhalten mit oder ohne Leistungsreduzierung veranlasst.
- Eine andere der Unterscheidung von Betriebs- bzw. Verwendungsart (braten/kochen) dienende, bevorzugt für einen elektronisch gesteuerten Ankochautomatikbetrieb z. B. für einen sogenannten Schnellkochstoß geeignete Verfahrensweise besteht darin, dass bei mindestens einer Betriebsart bzw. Anwendungsart eine Ankochphase zuschaltbar ist, die bei Anwahl einer eine vorbestimmte Zeitdauer unterschreitenden Ankochzeit eine Reduzierung der Heizleistung mindestens eines Heizelementes und bei Anwahl einer die vorbestimmte Zeitdauer überschreitenden Ankochzeit keine Reduzierung der Heizleistung veranlasst. Damit kann durch die manuell durchzuführende Wahl der Ankochzeit kleiner oder größer als einer vorbestimmten, fest eingestellten Zeitdauer von beispielsweise fünf Minuten dem Betriebssystem mitgeteilt werden, welche Heizleistungsbedingung im aktuellen Fall erforderlich ist.
- Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles nachstehend erläutert.
- Es zeigt:
-
1 die Draufsicht auf eine bekannte Kochstelle mit Mehrkreisheizkörpern, -
2 –4 anhand von Zeit(T)-Heizleistungs(P)-Diagrammen die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens. - Wie in
1 anhand eines Mehrkreisheizkörpers gezeigt, ist unterhalb einer glaskeramischen Kochplatte1 eine Kochstelle2 angeordnet, bestehend aus einem kreisrunden Heizkörper3 mit einem als Strahlungsheizkörper ausgebildeten elektrischen Heizelement4 sowie mit einem ebenfalls runden Heizkörper5 mit zwei durch ein Wandelement6 strahlungstechnisch voneinander getrennten Heizelementen7 und8 und ferner mit einem zwischen den Heizkörpern3 und5 liegenden Zwischenheizkörpern9 , der die genannten Heizkörper3 und5 zu einer langgestreckten Kochstelle2 eines Glaskeramik-Kochfeldes verbindet, wobei die Heizkörper3 und5 sowie die beiden Heizelemente7 und8 des Heizkörpers5 zusammen oder separat betrieben werden können. - Es sei unterstellt, dass die Heizelemente
7 und8 der Zweikreisheizung dieser Heizkörpers5 unterschiedliche installierte Heizleistungen z. B. 1200 W (7) und 800 W (8) haben und/oder unterschiedliche Heizleistungsdichten am Kochgeschirrboden des Kochtopfes oder der Bratpfanne d. h. unterschiedliche Wärmeübertragungsgrade erbringen. - Es sei ferner unterstellt, dass die Heizelemente in den jeweiligen Betriebsarten auf unterschiedliche Leistungsstufen z. B. von 1 bis 9 einstellbar sind, wobei die Leistungsstufe
9 die höchste Heizleistung erbringt. - Anhand des Schaubildes in
3 mit der waagerechten Zeit-Koordinate T und der senkrechten Heizleistungs-Koordinate P ist verdeutlicht, wie über die gesamte Kochstelle des Heizkörpers5 eine gleichmäßige Wärmeübertragung und Wärmeverteilung erhalten werden kann insbesondere bei der Betriebsart/Anwendungsfall „braten” z. B. von flachem Bratgut, das zwar sehr schnell erhitzt wird, aber eine gleichmäßige Wärmeverteilung erfordert, im Gegensatz zu dem Anwendungsfall „Wasser kochen” bei welchem ein vergleichsweise langsames Ankochen erfolgt, aber eine gute Wärmeverteilung in der Flüssigkeit selbst stattfindet. - Bei automatischen Kochvorgängen wird zunächst bei voller Heizleistung z. B. Stufe 9 eine Ankochphase durchgeführt, wonach auf eine Fortkochphase bei niedrigerer Heizleistung zurückgeschaltet wird. Wenn nicht bekannt ist, ob gebraten oder Flüssigkeit gekocht wird, wird entsprechend
2 vorzugsweise in dieser höchsten Stufe 9 P1 zumindest ein Heizelement, z. B. das innere Heizelement7 gemäß1 während einer vorbestimmten Zeitdauer bis T1 getaktet und somit diese Heizleistung reduziert, wonach ab T1 die Taktung abgesetzt und mit der vollen Heizleistung oder in einer Fortkochstufe verminderter Heizleistung P2 der Kochvorgang fortgesetzt wird. Wenn bei Anwendung einer sogenannten Ankochelektronik bekannt ist z. B. durch Anwahl einer dem Anwendungsfall „braten” zugeordneten Leistungsstufe z. B. Stufe 6 bis 8, dann wird das mindestens eine Heizelement während einer hinterlegten oder gewählten Zeitdauer vorzugsweise mit der höchsten installierten Heizleistung getaktet (2 ,3 ). Ist hingegen bekannt, dass ein Anwendungsfall „kochen von Flüssigkeit z. B. Wasser kochen” vorliegt (Stufe 1 bis 5), so werden die Heizelemente bzw. das Heizelement nicht getaktet d. h. in der z. B. höchsten Heizleistung weiter betrieben (4 , durchgehende Linienzug). - Wie in
4 anhand der gestrichelten Linienzüge verdeutlicht können bei einer programmierten Ankochphase, einem im Bedienfeld des Geräts zuschaltbaren sogenannten Ankochstoß, bei dem der Anwender die Dauer der höchsten Heizleistung wählen kann, die Heizelemente oder das Heizelement bei höchster Leistungsstufe im Anwendungsfall „braten” getaktet werden, wenn der Ankochstoß einen vorbestimmten, festgelegten Zeitwert Ta z. B. fünf Minuten (T0 bis T01) unterschreitet (Zeitspanne Tb). Wenn hingegen dieser Zeitwert Ta überschritten wird (Zeitspanne Tc) z. B. für den Anwendungsfall „Wasser kochen”, so erfolgt keine Taktung d. h. Leistungsreduzierung des oder der Heizelemente. Für diesen Anwendungsfall kann im Bedienfeld des Geräts ein Betätigungsorgan z. B. eine Taste vorgesehen sein, die vorzugsweise in der höchsten Leistungsstufe z. B. Stufe 9 bei Betätigung keine Taktung der Heizelemente, bei Nichtbetätigung hingegen eine Taktung und damit eine Leistungsreduzierung bewirkt. - Vorzugsweise ist generell vorgesehen, dass jeweils in der höchsten Leistungsstufe und damit der höchsten installierten Heizleistung eine Flüssigkeit mit selbst ausgleichender Temperaturverteilung gekocht bzw. angekocht werden soll, keine Leistungsreduzierung erfolgt, während eine Leistungstaktung erfolgt, wenn Bratvorgänge d. h. Pfannengerichte erfolgen sollen, bei denen über die gesamte Kochstelle (
7 ,8 ,1 ) eine gleichmäßige Wärmeverteilung erforderlich ist.
Claims (8)
- Verfahren zum Betreiben einer Kochstelle (
2 ) eines Kochfeldes in verschiedenen Anwendungsarten mit unterschiedlichem Wärmeverteilungsprofil, welche Kochstelle (2 ) mehrere separat betreibbare und am Kochgeschirrboden unterschiedliche Heizleistungsdichten bewirkende Heizelemente (7 ,8 ) besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Heizelement (7 ) mit der größten Leistungsdichte oder installierten Heizleistung bei einer Anwendungsart, die eine gleichmäßige Wärmeverteilung bzw. Leistungsdichte über die gesamte Kochstellte (2 ) hinweg erfordert wenigstens temporär auf eine an die Heizleistung bzw. Heizleistungsdichte des mindestens einen, weiteren Heizelementes (8 ) angepasste reduzierte Heizleistung geschaltet wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung durch intermittierendes Ein- und Ausschalten des mindestens einen Heizelements (
7 ) d. h. durch eine sogenannte Leistungstaktung desselben durchgeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise in der Betriebsart mit der höchsten Heizleistung zumindest das Heizelement (
7 ) mit der höchsten Heizleistungsdichte bzw. Heizleistung während einer ersten Kochphase (T0–T1) vorbestimmter Dauer auf eine reduzierte Heizleistung und danach auf volle oder eine andere Heizleistung geschaltet wird (2 ). - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei manueller Anwahl einer, eine gleichmäßige Wärmeverteilung am Topfboden erfordernden Betriebsart bzw. Anwendungsart (z. B. braten) insbesondere in der höchsten Leistungsstufe zumindest temporär auf eine reduzierte Heizleistung (
3 ) und bei Anwahl einer keine gleichmäßige Wärmeverteilung erfordernden Betriebsart (z. B. Wasser kochen) auf unverminderte Heizleistung geschaltet wird (4 , durchgezogene Linienzüge). - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einer Betriebs- bzw. Anwendungsart eine Ankochphase zuschaltbar ist, die bei Anwahl einer, eine vorbestimmte Zeitdauer (Ta) unterschreitenden Ankochzeit (Tb) eine Reduzierung der Heizleistung mindestens eines Heizelements und bei Anwahl einer die vorbestimmte Zeitdauer (Ta) überschreitenden Ankochzeit (Tc) keine Reduzierung der Heizleistung veranlasst (
4 , gestrichelte Linienzüge). - Kochfeld betrieben gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
- Kochfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Bedienfeld ein Betätigungsorgan aufweist, mit dem zumindest temporär die maximale, volle Heizleistung aller Heizelemente (
7 ,8 ) einschaltbar ist. - Kochfeld nach Anspruch 6 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Bedienfeld ein Betätigungsorgan für die zuschaltbare Ankochphase aufweist.
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