DE102008060455A1

DE102008060455A1 - Vorrichtung zur Erwärmung von Speisen mittels wenigstens einer Gaskochstelle

Info

Publication number: DE102008060455A1
Application number: DE200810060455
Authority: DE
Inventors: Christian Dr. Hensen; Andreas Jurk; Walter Ochs; Tobias Adolph
Original assignee: Eichhoff GmbH
Current assignee: Eichhoff GmbH
Priority date: 2008-12-05
Filing date: 2008-12-05
Publication date: 2010-06-17

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine Vorrichtung (10) zur Erwärmung von Speisen mittels wenigstens einer Gaskochstelle (11), umfassend einen Feuerungsautomaten (19, 19a), der mit einer Zündeinrichtung (14) für die Gaskochstelle und mit einem Flammüberwachungssensor (15) verbunden ist, und umfassend eine manuell ansprechbare Betätigungseinrichtung (18, 18a), mit der die Gaskochstelle ein- und ausschaltbar und hinsichtlich ihrer Leistung steuerbar ist, wobei unterschiedliche Leistungsstufen unterschiedlichen Verhältnissen von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit während eines Taktzyklus entsprechen. Die Besonderheit besteht darin, dass die Betätigungseinrichtung als Touch-Control-Bedieneinheit (18, 18a) ausgebildet ist, die unter Zwischenschaltung einer elektronischen Baueinheit (21) auf den Feuerungsautomaten einwirkt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung von Speisen mittels wenigstens einer Gaskochstelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Derartige Vorrichtungen werden im Sprachgebrauch auch als Gasherde bezeichnet. Die Erfindung bezieht sich sowohl auf Gasherde im wesentlichen herkömmlicher Bauart, bei denen eine oder mehrere Gaskochstellen vorgesehen sind, als auch auf Herde, die zusätzlich einen gasbetriebenen Backofen aufweisen. Schließlich umfasst die Erfindung auch solche Vorrichtungen, die lediglich einen gasbetriebenen Backofen als Gaskochstelle aufweisen, ohne dass herdartige Gaskochfelder vorgesehen sind.
Bekannte Vorrichtungen zur Erwärmung von Speisen mittels einer Gaskochstelle umfassen bereits einen Feuerungsautomaten. Derartige Feuerungsautomaten werden von der Anmelderin seit geraumer Zeit entwickelt und gefertigt. Der Feuerungsautomat dient der Überwachung einer Zündeinrichtung für die Gaskochstelle, mit der eine Gasflamme infolge einer Funkenbildung erzeugt werden kann. Weiter ist der Feuerungsautomat typischerweise mit einem Sensor zu Überwachung des Vorhandenseins einer Flamme verbunden, dem sogenannten Flammenüberwachungssensor. Dieser stellt ständig fest, ob die Flamme brennt, um zu verhindern, dass unverbranntes Gas ausströmt.
Zur Steuerung der bekannten Vorrichtung werden bislang ausschließlich herkömmliche Drehknopfschalter eingesetzt. Diese wirken jewils auf ein Bi-Metall ein, das mit dem Feuerungsautomaten kooperiert. Mittels des Drehschalters ist die Gaskochstelle ein- und ausschaltbar. Eine Steuerung hinsichtlich ihrer Leistung erfolgt durch Änderung des Verhältnisses der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit während eines Taktzyklusses. Ein Taktzyklus kann beispielsweise eine Periode von 47 s aufweisen. Typischerweise ist durch die Betätigungseinrichtung eine Einstellung der Brennleistung der Gaskochstelle in neun unterschiedlichen Leistungsstufen möglich. Die unterschiedlichen Leistungsstufen werden durch unterschiedliche Drehpositionen des Drehschalters erreicht und entsprechen unterschiedlichen Verhältnissen der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit. Bei geringster Leistungsstufe ist das Verhältnis der Einschaltzeit zur Ausschaltzeit minimal. Bei maximaler Leistungsstufe ist die Ausschaltzeit auf Null gesetzt, d. h. die Einschaltzeit ist ununterbrochen.
Die bekannten Bediengeräte, die Drehknöpfe verwenden, sind für Elektroherde entwickelt worden und werden unter Zwischenschaltung eines Bi-Metalls zwischen dem Feuerungsautomaten und der Betätigungseinrichtung betrieben. Gattungsgemäße Vorrichtungen, die eine Gaskochstelle aufweisen, nehmen nur einen Bruchteil des Marktvolumens ein, welches Vorrichtungen zukommt, die elektrisch betriebene Kochstellen aufweisen. Es ist daher grundsätzlich wünschenswert, bestehende herkömmliche, für Vorrichtungen mit Elektrokochstellen konzipierte Betätigungseinrichtungen einsetzen zu können, um eine kostenaufwändige Entwicklung von Betätigungseinrichtungen für ein Nischenprodukt, wie es die gattungsgemäße Vorrichtung mit einer Gaskochstelle darstellt, zu vermeiden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 derartig weiterzuentwickeln, dass bei Erfüllung der hohen Sicherheitsanforderungen, die im Zusammenhang mit gasbetriebenen Kochstellen stehen, ein erhöhter Bedienkomfort erreicht werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit denen des Kennzeichenteils und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung als Touch-Control-Bedieneinheit ausgebildet ist, die unter Zwischenschaltung einer elektronischen Baueinheit auf den Feuerungsautomaten einwirkt.
Das Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, anstelle einer bekannten Drehknopf-Betätigungseinrichtung zur Seuerung des Gaskochfeldes eine Touch-Control-Bedieneinheit vorzusehen. Als Touch-Control-Bedieneinheit werden jegliche berührungssensitiven oder berührungslos auslösbaren Schalteinrichtungen bezeichnet, die beispielsweise unterhalb einer Glaskeramikplatte angeordnet werden können und keine drehende Betätigung erfordern. Insbesondere wird als Touch-Control- Bedieneinheit ein Bauteil mit einer Mehrzahl von kapazitiven Berührungssensoren angesehen, die durch markierte Positionen auf der Glaskeramikoberfläche anzeigen, wo durch einfaches Berühren gewünschte Schaltfunktionen auslösbar sind.
Derartige herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheiten sind beispielsweise von den Firmen E. G. O. Blanc und Fischer & Co. GmbH mit Sitz in Oberdingen sowie von der Firma ZF Electronics GmbH mit Sitz in Auerbach kommerziell erhältlich.
Insbesondere ermöglicht die Erfindung den Einsatz herkömmlicher Touch-Control-Bedieneinheiten und einen damit verbundenen hohen Bedienkomfort. Hierzu gehören beispielsweise eine für elektrische Herde bekannte Kindersicherung sowie andere Komfort-Bedienmerkmale, wie Topferkennung, Topfgrößenerkennung, Restwärmeanzeige, Kochfeldbenutzungsanzeige, etc. wie sie den Benutzern von Glaskeramik-Elektroherden bereits seit langer Zeit bekannt sind. Insbesondere der Benutzer eines Glaskeramik-Gasherdes kann nun grundsätzlich den gleichen Bedienkomfort erhalten, der bislang nur den Touch-Control-gesteuerten Glaskeramik-Elektroherden vorbehalten war.
Als weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung wird eine elektronische Baueinheit schaltungstechnisch zwischen dem Feuerungsautomaten und der Touch-Control-Bedieneinheit angeordnet. Die elektronische Baueinheit übermittelt die Steuersignale von der Touch-Control-Bedieneinheit an den Feuerungsautomaten und nimmt, soweit erforderlich, eine Anpassung der Schaltsignale vor. Beispielsweise kann eine bei Verwendung einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit bei niedriger Leistungsstufe zu geringe Einschaltzeit für ein Gaskochfeld heraufgesetzt werden.
Touch-Control-Bedieneinheiten für Elektroherde verwenden, so die Erkenntnisse der Anmelderin, bei niedrigen Leistungsstufen Einschaltzeiten im Bereich von nur 1 bis 2 s. Dies ist gewünscht, um eine besonders feine Einstellung des Kochfeldes, z. B. für eine Warmhaltefunktion, bei einem Elektroherd zu ermöglichen. Die Ansteuerung eines Gaskochfeldes mit einer derartig geringen Einschaltzeit ist allerdings mit erheblichen Problemen verbunden, da sich das Gaskochfeld steuerungstechnisch gesehen träger verhält als ein Elektrokochfeld. So sollte aus Sicherheitsaspekten heraus zunächst eine Wartezeit durchlaufen werden, die vom Feuerungsautomaten dazu verwendet wird, eine initiale Prüfung eines ordnungsgemäßen Funktionsablaufes durchzuführen. Anschließend muss eine gewisse Zünddauer abgewartet werden, bis das im Bereich der Gaskochstelle ausströmende Gas entzündet ist. Schließlich muss berücksichtigt werden, dass bis zur vollen Temperaturentfaltung der Gasflamme ein gewisser Zeitraum vergeht. Bereits die Wartezeit, aber auch die Zündzeit sowie schließlich auch die Zeit, die die Gasflamme für eine Temperaturentwicklung benötigt, wird nach Erfahrung der Anmelderin jeweils eine Zeitdauer betragen, die oberhalb der genannten Einschaltdauer von 1 bis 2 s bei den für Elektrokochstellen konzipierten Touch-Control-Steuerungen liegt. Erfindungsgemäß kann die elektronische Baueinheit bei Bedarf eine Erhöhung der Einschaltzeit auf zumindest 2,5 s sowie eine Verzögerung der Weitergabe des Einschaltsignals an den Feuerungsautomaten vornehmen.
Des Weiteren kann die elektronische Baueinheit sicherstellen, dass der Flammüberwachungssensor ausgewertet wird. Für den Fall, dass der Flammüberwachungssensor kein ordnungsgemäßes Signal liefert, beispielsweise weil eine Störung vorliegt, kann die elektronische Baueinheit eine weitere Ansteuerung des Feuerungsautomaten unverzüglich unterbinden und auf diese Weise dafür sorgen, dass die Vorrichtung sicher in einen dauerhaften Störzustand überführt wird. Dieser Störzustand geht vorzugsweise mit der Einschaltung einer Störanzeige und der vollständigen Absperrung der Gaszuführung einher. Eine Aufhebung des Störzustandes der Vorrichtung, eine sogenannte Störentriegelung, hat zwingend manuell zu erfolgen.
Das elektronische Bauelement ermöglicht zugleich den Entfall eines bislang für eine Steuerung von Gasherden mit Drehknebel-Betätigungseinrichtungen erforderlichen Bi-Metall-Schalters, welcher überdies kostenaufwändig ist.
Die Zwischenschaltung eines elektronischen Bauelementes ermöglicht eine rein elektronische Auswertung von Signalen und zugleich einen Rückgriff auf vorhandene Sensoren und Leitungsausgänge vorhandener, bekannter Bauteile. Damit ist nur eine minimale Anpassung der herkömmlichen Vorrichtung erforderlich. Es können bis auf die herkömmliche Drehschaltereinrichtung und das Bi-Metall der herkömmliche Feuerungsautomat und sämtliche anderen herkömmlichen Elemente der Vorrichtung verwendet werden. Neu hinzu kommt lediglich ein herkömmliches Touch-Control-Bedienelement, welches bislang lediglich für Elektroherde verwendet wird, und zusätzlich ein zwischengeschaltetes Interface, welches eine Steuerung, d. h. eine elektronische Baueinheit enthält, und welches die beschriebenen Funktionen ausführt. Damit entfällt der Entwicklungsaufwand für ein individuell angepasstes Touch-Control-Bediengerät sowie der Entwicklungsaufwand für einen speziell konzipierten Feuerungsautomaten.
Bei einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die elektronische Baueinheit in den Feuerungsautomaten integriert. Hier erfüllt die elektronische Baueinheit dieselben, soeben beschriebenen technischen Funktionen. Die Baueinheit ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht in einem von dem Feuerungsautomaten gesonderten, elektronischen Bauelement untergebracht, sondern unmittelbar in einen – gegenüber dem Stand der Technik geänderten – Feuerungsautomaten integriert.
Weiter alternativ kann die elektronische Baueinheit auch in die Touch-Control-Bedieneinheit integriert sein. Hierzu muss die Baueinheit im Zusammenspiel mit den elektronischen Komponenten der Touch-Control-Bedieneinheit gewährleisten, dass eine Mindesteinschaltzeit der Gaskochstelle bei niedrigster Leistungsstufe von 2,5 s nicht unterschritten wird. Auch muss gewährleistet sein, dass bei nicht ordnungsgemäßem Flammenüberwachungssignal eine weitere Ansteuerung des Feuerungsautomaten und damit der Zündeinrichtung im Sinne einer Zündung unverzüglich unterbunden und weitere Zündsignale verhindert werden.
Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen mit einer oder mehreren Gaskochstellen. Bei mehreren Gaskochstellen ist die jeweilige Gaskochstelle individuell ein- und ausschaltbar und hinsichtlich ihrer Leistung steuerbar.
Die Touch-Control-Bedieneinheit weist eine Zahl von berührungssensitiven Sensoren auf, die auf die Zahl der Gaskochstellen abgestimmt sein kann.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung empfängt die Baueinheit von der Touch-Control-Bedieneinheit ein getaktetes Einschaltsignal von einer bestimmten Einschaltdauer. Die Begriffe Einschaltdauer und Einschaltzeit werden in der vorliegenden Patentanmeldung synonym verwendet. Bei dieser Ausführungsform besteht die Möglichkeit, auf eine herkömmliche, für Elektroherde entwickelte Touch-Control-Bedieneinheit zurückzugreifen. Dort wird eine Änderung der Leistungsstufen durch eine Änderung des Verhältnisses von Einschaltzeit zur Ausschaltzeit bewirkt. Beispielsweise wird bei niedrigster Leistungsstufe, der sogenannten Warmhaltestufe, von einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit ein getaktetes Einschaltsignal einer Zeitdauer von 1,2 s innerhalb einer 47 s dauernden Periode ausgesandt und zyklisch wiederholt. Es ist bei einer erhöhten Leistungsstufe 2 beispielsweise vorgesehen, ein etwa 3,5 s dauerndes Signal als Einschaltsignal periodisch zu senden. Damit findet zur Einstellung und Änderung der Leistung eine Modulation der Einschaltzeit bezogen auf die Ausschaltzeit nach Art eines Puls-Breiten-Modulationsverfahrens, wie dies beispielsweise zur Steuerung von LED's hinsichtlich ihres Dimmwertes bekannt ist, statt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nimmt die Baueinheit zumindest bei der Leistungsstufe mit geringster Brennleistung eine Erhöhung der Einschaltzeit vor und leitet ein so geändertes Einschaltsignal an den Feuerungsautomaten weiter. Insbesondere bei geringster Leistungsstufe oder bei den beiden geringsten Leistungsstufen weisen herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheiten, die für Elektroherde konzipiert sind, Einschaltzeiten auf, die für den Betrieb eines Gasherdes nicht geeignet bzw. nicht optimiert sind. Nach Empfang eines Einschaltsignales mit zu kurzer Einschaltdauer kann die elektronische Baueinheit automatisch eine Erhöhung der Einschaltzeit auf einen für die Gaskochstelle geeigneten Wert vornehmen. Hierzu ist weiter vorteilhaft vorgesehen, dass die elektronische Baueinheit einen Speicher aufweist, in dem eine Tabelle oder Leistungskurve abgelegt ist. Durch Abfrage von Werten aus dieser Tabelle kann eine automatische Anpassung der Einschaltzeit gemäß der Tabelle vorgenommen werden. Konkret prüft die elektronische Baueinheit nach Empfang des Einschaltsignals dessen Länge und vergleicht den erhaltenen Wert mit den in der Tabelle abgelegten Werten. Nach Zuordnung kann die elektronische Baueinheit einen aus der Tabelle entnommenen und gegebenenfalls gegenüber dem empfangenen Wert erhöhten oder jedenfalls optimierten Wert als Einschaltzeit an den Feuerungsautomaten weiterleiten, damit dieser eine optimierte Ansteuerung der Zündeinrichtung vornehmen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verzögert die Baueinheit und/oder der Feuerungsautomat ein unmittelbar oder mittelbar von der Touch-Control-Bedieneinheit empfangenes Einschaltsignal zur Erzielung einer Wartezeit.
Aus Sicherheitserwägungen heraus ist vorteilhaft vorgesehen, dass der Feuerungsautomat vor Absendung eines initialen Zündsignales an die Zündeinrichtung zunächst prüft, ob alle seine Funktionen ordnungsgemäß erfüllt sind. Ein solcher Selbstcheck dient der Erhöhung der Sicherheit. Zur Durchführung des Sicherheitschecks ist allerdings eine gewisse Totzeit erforderlich. Dies bedeutet, dass die elektronische Bedieneinheit und/oder der Feuerungsautomat nach Empfang eines Einschaltsignales nicht unmittelbar die Zündeinrichtung betätigen kann, sondern das Einschaltsignal zumindest um die Wartezeit verzögert an die Zündeinrichtung weitergibt. Diese zeitliche Verzögerung kann bereits in der elektronischen Baueinheit erfolgen oder alternativ in dem Feuerungsautomaten.
Alternativ kann auch eine zusätzliche Verlängerung des empfangenen Einschaltsignals um die Wartezeit durchgeführt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung überwacht die Baueinheit bei einer Einwirkung auf den Feuerungsautomaten bei eingestellter Leistungsstufe im Sinne einer Ansteuerung der Zündeinrichtung fortlaufend ein von dem Flammüberwachungssensor initiiertes Signal auf seine Ordnungsmäßigkeit hin. Als eingestellte Leistungsstufe im Sinne dieses Anspruches ist ein Betätigungszustand der Betätigungseinrichtung zu verstehen, der zwischen der niedrigsten und der höchsten Leistungsstufe liegt. Eine eingestellte Leistungsstufe bedeutet damit, dass von der Bedieneinheit ein Ansteuerungssignal an den Feuerungsautomaten ergehen soll, die Gaskochstelle bei einer bestimmten Brennleistung, die sich von dem ausgeschalteten Zustand unterscheidet, zu betreiben.
Aufgabe des Feuerungsautomaten ist es, die Zündeinrichtung periodisch einzuschalten und den Absperrhahn der Gasleitung periodisch, nach Ablauf der Einschaltzeit, auszuschalten. Immer dann, wenn die Flamme eingeschaltet werden soll, muss die Gaszufuhr geöffnet werden. Nach Ablauf der Einschaltzeit muss die Gaszufuhr unverzüglich unterbrochen werden.
Nach Beginn eines Zündvorganges wird der Flammüberwachungssensor abgefragt, um festzustellen, ob eine Flammerzeugung erfolgreich durchgeführt werden konnte. Ziel ist es zu verhindern, dass unverbranntes Gas ausströmt.
Von dem Flammüberwachungssensor, der beispielsweise von einem herkömmlichen Ionisationssensor gebildet sein kann, wird daher fortlaufend über eine Anschlussleitung an den Feuerungsautomaten ein sogenanntes Flammrückführungssignal zur Verfügung gestellt oder abgefragt. Der Feuerungsautomat kann ein sogenanntes Flammrückführungssignal ausgeben, welches einer signaltechnischen oder datentechnischen Weiterverarbeitung unterliegen kann. Dieses Flammrückführungssignal wird von der elektronischen Baueinheit abgefragt. Für den Fall, dass trotz initiierter Zündung innerhalb einer vorgeschriebenen Zeit von beispielsweise 15 s der Flammüberwachungssensor keine Flamme feststellt, oder für den Fall, dass während eines Brennvorganges die Flamme aus beliebigen Gründen erlischt, und z. B. auch ein wiederholter Zündvorgang nicht zu dem gewünschten Flammeintritt führt, kann dieses Flammrückführungssignal eine nicht ordnungsgemäße Funktionsweise der Gaskochstelle anzeigen.
Die elektronische Baueinheit kann dieses Flammrückführungssignal für eine Weiterverarbeitung nutzen und überwacht dieses fortlaufend. Eine fortlaufende Überwachung kann beispielsweise eine kontinuierliche oder eine in einer bestimmten Taktfolge zyklusartige Überwachung des Flammüberwachungssignales bewerkstelligen.
Als ein vom Flammüberwachungssensor initiiertes Signal wird im Sinne der vorliegenden Patentanmeldung auch das vom Feuerungsautomaten ausgegebene Flammrückführungssignal bezeichnet.
Die Überwachung des vom Flammüberwachungssensor initiierten Signals durch die Baueinheit ermöglicht bei Feststellung eines nicht ordnungsgemäßen Signals oder bei Feststellung eines nicht ordnungsgemäßen Betriebszustandes der Gaskochstelle eine schnelle, insbesondere unverzügliche Unterbrechung der Ansteuerung der Zündeinrichtung.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 6 unterbricht die Baueinheit bei Feststellung des Vorliegens eines nicht ordnungsgemäßen, vom Flammüberwachungssensor initiierten Signals eine weitere Ansteuerung des Feuerungsautomaten bei eingestellter Leistungsstufe unverzüglich. Die Ansteuerung des Feuerungsautomaten wird dabei im Sinne dieses Anspruches als Ansteuerung im Sinne einer Ansteuerung der Zündeinrichtung verstanden. Eine Unterbrechung der Ansteuerung des Feuerungsautomaten durch die Baueinheit hat damit unmittelbar zur Folge, dass eine weitere Ansteuerung der Zündeinrichtung unterbleibt.
Die Formulierung, wonach eine unverzügliche Unterbrechung der Ansteuerung des Feuerungsautomat erfolgt, ist im Sinne der Patentanmeldung derart zu verstehen, dass der Feuerungsautomat jedenfalls aber noch einen erneuten Zündvorgang einmalig (oder mehrmalig) durchführen kann, um auszuschließen, dass die Flamme lediglich aufgrund einer kurzzeitigen Gasdruckschwankung erloschen ist. Herkömmliche Flammautomaten können bei Feststellung eines kurzzeitigen Erlischens der Flamme in bekannter Funktion die Flamme automatisch neu zünden, wobei der Flammüberwachungssensor überwacht, ob dann innerhalb einer vorgegebenen kurzen Zeit eine neue Flammbildung festgestellt werden kann. Dieses automatische Wiederanfahren, d. h. die automatische Zündungswiederholung, führt auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung noch nicht zur Anzeige einer Störung und wird von der elektronischen Baueinheit demzufolge auch noch nicht als Abbruchkriterium angesehen. Erst wenn eine derartige Wiederholung des Zündvorganges (wie bereits im Stand der Technik üblich) zur Feststellung einer Störung führt, unterbricht die elektronische Baueinheit eine weit Ansteuerung des Feuerungsautomaten.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Touch-Control-Bedieneinheit von einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit gebildet. Eine solche herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheit kann beispielsweise zur Ansteuerung eines Elektroherdes konzipiert und geeignet sein. Damit wird ein Rückgriff auf bestehende Baueinheiten ermöglicht, so dass ein hoher Entwicklungsaufwand vermieden werden kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Feuerungsautomat von einem herkömmlichen Feuerungsautomaten bereitgestellt, der insbesondere zur Ansteuerung eines Gasherdes mit herkömmlichen Drehknöpfen konzipiert und geeignet ist. Damit kann ein Rückgriff auf herkömmliche Komponenten erreicht werden, so dass der Aufwand zur Entwicklung eines gesonderten, für Gasherde mit Touch-Control-Bedieneinheiten ausgestatteten Feuerungsautomaten vermieden werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die elektronische Wirkkette zwischen der Touch-Control-Bedieneinheit und dem Feuerungsautomaten frei von einem Bi-Metall-Schalterelement ausgebildet. Ein solches Bi-Metall-Schalterelement ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht mehr notwendig. Die Einschaltdauer wird unmittelbar von einer intelligenten elektronischen Logik, nämlich dem elektronischen Bauelement, überwacht bzw. berechnet. Dieses weist zumindest eine innere Uhr, z. B. in Form eines Taktgebers, auf, der eine entsprechende Zeitüberwachung leistet und beispielsweise eine Einschaltdauer messen oder berechnen kann.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Baueinheit Bestandteil eines Interface-Bauelementes, welches schaltungstechnisch zwischen dem Feuerungsautomaten und der Touch-Control-Bedieneinheit angeordnet ist. Das Interfacebauelement ist ein von dem Feuerungsautomaten und der Touch-Control-Bedieneinheit gesondertes elektrisches oder elektronisches Bauelement, welches durch entsprechende Steckverbindungen oder andere Anschlussleitungen, gegebenenfalls auch durch Lötverbindungen, elektrisch bzw. elektronisch sowohl mit dem Feuerungsautomaten als auch mit der Touch-Control-Einheit verbunden ist. Das Interface-Bauelement kann auf einer gesonderten Leiterplatte angeordnet sein. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, das Interfacebauelement auf der gleichen Leiterplatte anzuordnen, auf der sich bereits der Feuerungsautomat befindet oder alternativ das Interfacebauelement auf der Leiterplatte des Touch-Control-Bedienelementes anzuordnen.
Weiter vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Feuerungsautomat über das Interfacebauelement mit Betriebsspannung versorgt wird. Der Feuerungsautomat und das Interfacebauelement sind insoweit, bezogen auf den Phasenleiter der Spannungsversorgungsanordnung, in Reihe geschaltet. Wird das Interfacebauelement schaltungstechnisch von der Netzleitung getrennt, ist damit auch der Feuerungsautomat von der Netzleitung getrennt.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Baueinheit in den Feuerungsautomaten integriert. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung ist das elektronische Bauelement nicht an einem von dem Feuerungsautomaten gesonderten Bauelement angeordnet, sondern beispielsweise in eine elektronische Schaltanordnung des Feuerungsautomaten mit eingebaut. Beispielsweise kann die Intelligenz des elektronischen Bauelementes, die zur Durchführung der oben beschriebenen Funktionen erforderlich ist, in einen Mikroprozessor integriert werden, der ohnehin in dem Feuerungsautomaten vorhanden ist. Alternativ kann diese steuerungstechnische Intelligenz auch von einem gesonderten Mikroprozessor bereitgestellt werden.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Rückgriff auf herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheiten gleichermaßen möglich. Eine Anpassung der Einschaltzeiten kann wiederum durch die Baueinheit vorgenommen werden. Auch eine Notausschaltung bzw. eine Unterbrechung der Ansteuerung der Zündeinrichtung bei Feststellung einer Störung kann von der Baueinheit bewerkstelligt werden.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Baueinheit in die Touch-Control-Bedieneinheit integriert. Es handelt sich hierbei um eine an eine Gaskochstelle angepasste Touch-Control-Bedieneinheit. Hier ist die Baueinheit dazu vorgesehen, zu gewährleisten, dass Mindesteinschaltzeiten von beispielsweise von 2,5 s nicht unterschritten werden, auch dann nicht, wenn die niedrigste Leistungsstufe gewählt wird. Die Baueinheit leistet weiterhin eine Notabschaltung bei Feststellung einer Störung des Betriebszustandes der Gaskochstelle durch fortlaufende Überprüfung des Flammrückführungssingals. Insoweit ist auch bei dieser Ausgestaltung der Erfindung zwingend vorgesehen, dass die Baueinheit dauerhaft ein von dem Flammüberwachungssensor initiiertes Signal auf seine Ordnungsmäßigkeit hin überwacht.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung beträgt die maßgebliche Einschaltzeit der Gaskochstelle bei niedrigster Leistungsstufe mindestens 2,5 s. Dies bedeutet, dass bei Wahl der niedrigsten Brennstufe des Gaskochfeldes durch die Touch-Control-Bedieneinheit die Gasflamme nach erfolgreicher Zündung wenigstens 2,5 s brennt, bevor der Magnetschalter des Absperrventils angesprochen und die Gaszufuhr unterbunden wird und die Flamme erlischt.
Weiter vorteilhaft beträgt die maßgebliche Mindesteinschaltzeit 3 s, weiter insbesondere 4 s, weiter insbesondere mindestens 5 s.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen, sowie anhand der nun folgenden Beschreibung mehrerer, in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
1 ein schematisches Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
2 ein gegenüber 1 z. T. detaillierteres und ergänztes schematisches Blockschaltbild des Ausführungsbeispiels,
3 schematisch den zeitlichen Verlauf unterschiedlicher Ausgangssignale und Betriebszustände einzelner Bauelemente des Ausführungsbeispiels der 2 über etwas mehr als eine Periodendauer,
4 in einer tabellarischen Übersicht für Vorrichtungen des Standes der Technik und die erfindungsgemäße Vorrichtung unterschiedliche Ein- und Ausschaltzeiten und unterschiedlicher Leistungen für unterschiedliche Kochstufen,
5 ein schematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung in einer Darstellung nach Art der 1, und
6 ein schematisches Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Darstellung nach Art der 1.
Der nachfolgenden Figurenbeschreibung sei vorausgeschickt, dass gleiche oder miteinander hinsichtlich ihrer Funktion vergleichbare Teile oder Elemente auch bei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Übersichtlichkeit halber mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner Buchstaben bezeichnet sind.
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen und in seiner Gesamtheit mit 10 bezeichneten Vorrichtung sei anhand 1 erläutert:
1 zeigt eine blockschaltbildartige Darstellung der wesentlichen Funktionseinheiten.
Die Vorrichtung 10 gemäß 1 ist – was nicht dargestellt ist – hinsichtlich ihrer Bauform einem herkömmlichen Gasherd nachempfunden. Die Vorrichtung kann eines oder mehrere Gaskochfelder 11 aufweisen. Die Gaskochfelder werden von einer Gasleitung 12 gespeist. Die Strömungsrichtung des Gases ist mit 13 bezeichnet.
Ein Absperrventil 17 der Gasleitung 12 kann geöffnet oder geschlossen werden. Bei geschlossenem Absperrventil ist der Gasstrom unterbrochen.
Das Absperrventil 17 kann von einem Magnetventil 16 angesprochen und geöffnet werden. Bei Öffnung des Magnetventils und damit einhergehender Öffnung des Absperrventils ist ein Gasstrom zu dem Gaskochfeld 11 möglich.
Dem Gaskochfeld 11 ist eine Zündeinrichtung 14 zugeordnet, die beispielsweise einen oder fortwährend mehrere Zündfunken erzeugen kann, um den Gasstrom zu entzünden. Erfolgt eine Zündung des Gases im Bereich einer Gasaustrittsöffnung oder mehrerer Gasaustrittsöffnungen des Gaskochfeldes, kann hier die zum Erwärmen oder Kochen von Speisen benötigte Wärme generiert werden. Diese ist durch den Strahlungskranz der 1 schematisch angedeutet.
Die Brennleistung des Gaskochfeldes kann einem Kochbehältnis, beispielsweise einem herkömmlichen Kochtopf, beispielsweise unmittelbar zur Verfügung gestellt werden, wenn sich der Topf im Bereich der Flamme befindet oder jedenfalls oberhalb einer Gasaustrittsöffnung. Alternativ kann, was 1 nicht darstellt, das Gaskochfeld von einer Glaskeramikscheibe übergriffen sein und auf diese Weise hinsichtlich seiner Bauart einem herkömmlichen Glaskeramik- oder Ceranfeld-Gasherd angenähert sein.
Die Gaskochstelle 11 kann beispielsweise auch von einem Gasbackofen gebildet sein.
Das Blockschaltbild der 1 zeigt die wesentlichen elektrischen und elektronischen Komponenten einer erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung für die Gaskochstelle 11. Hierzu gehört eine Bedieneinheit 18, ein Feuerungsautomat 19 und ein Interface 20.
Der Feuerungsautomat 19 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ein herkömmliches Bauelement, welches von der Anmelderin bereits seit geraumer Zeit zur Steuerung von Gaskochfeldern eingesetzt wird. Es ist ein elektrotechnisches Bauelement, welches über eine Leitung 22 an die Zündeinrichtung 14 angeschlossen ist, und über eine Leitung 24 das Magnetventil 16 ansprechen kann. Das Magnetventil 16 wirkt über eine Wirkleitung 25 unmittelbar auf das Absperrventil 17 ein. Das Magnetventil 16 kann auch unmittelbar an dem Absperrventil 17 angebracht sein.
Der Feuerungsautomat 19 ist über eine weitere Leitung 23 mit einem Flammüberwachungssensor 15 verbunden. Der Flammüberwachungssensor 15 ist nahe des Gaskochfeldes 11 angeordnet und überwacht das Vorhandensein einer Flamme.
Weiter ist der Feuerungsautomat 19 über eine Leitung 26 mit einer Störanzeige 27 verbunden.
Der Feuerungsautomat 19 des Ausführungsbeispiels der 1 ist mit seinen Eingangsanschlüssen 45, 46 und seinen Ausgangsanschlüssen ein grundsätzlich bekanntes Bauelement, wie es für den Betrieb von Gasherden unter Verwendung von Drehschaltern als Bedieneinheit unter Einsatz von Bi-Metall-Schalteinrichtungen eingesetzt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 1 weist die Vorrichtung anstelle einer herkömmlichen Drehschalterbedieneinheit eine Touch-Control-Bedieneinheit 18 auf. Diese umfasst mehrere, nicht dargestellte, berührungssensitive, insbesondere kapazitive Schaltsensoren, die beispielsweise unterhalb einer Glaskeramikplatte angeordnet sein können. Durch Berühren der Oberseite der Glaskeramikplatte mit einem Finger kann die Bedieneinheit 18 betätigt werden.
Die Bedieneinheit 18 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 1 eine herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheit, wie sie in an sich bekannter Weise zur Steuerung von Elektroherden eingesetzt wird.
Die Bedieneinheit 18 ist über eine Leitung 28 mit dem Interface 20 verbunden. Über die Leitung 28 wird ein Taktsignal ausgegeben, nämlich insbesondere ein rechteckförmiges 230 V-Pulssignal, welches hinsichtlich seiner Länge (Pulsbreite) zur Änderung der Leistung variiert werden kann und die Einschaltzeit darstellt.
Hierzu sei am Rande angemerkt, dass im Falle eines Spannungsversorgungsnetzes mit einer anderen Spannung, z. B. mit 110 V, ein entsprechend geändertes Pulssignal mit einer 110 V-Spannung bereitgestellt wird.
Das Interface 20 ist ein elektronisches Bauelement, welches eine elektronische Baueinheit 21 umfasst. Das Interface 20 bzw. die elektronische Baueinheit empfängt über die Taktleitung 28 das von der Touch-Control-Bedieneinheit 18 ausgesandte Signal. Die Baueinheit 21 kann das Signal verarbeiten und insbesondere bei geringer Leistungsstufe die Einschaltzeit erhöhen und so an einen optimierten Betrieb des Gaskochfeldes 11 anpassen. Ein entsprechendes optimiertes Einschaltsignal (230 V) wird über die Leitung 29 an den Feuerungsautomaten 19 weitergeleitet.
Eine weitere Leitung 30 ist zwischen dem Feuerungsautomaten 19 und dem Interface 20 angeordnet und ermöglicht die Rückführung eines Flammkontrollsignals. Diese sogenannte Flammrückführungsleitung 30 kann an die elektronische Baueinheit 21 ein vom Flammüberwachungssensor 15 initiiertes Signal übermitteln. Stellt der Flammüberwachungssensor 15 bzw. eine entsprechende Steuereinheit in dem Feuerungsautomaten 19 fest, dass trotz anliegendem Zündsignals an der Zündeinrichtung 14 innerhalb einer vorgegebenen Zeit keine Flamme erzeugt wird, oder trotz fließendem Gasstrom keine Flamme generiert wird, und kann auch eine wiederholte Zündung nicht zu dem gewünschten Flammbildung führen, so kann der Feuerungsautomat 19 über die Flammrückführungsleitung 30 ein entsprechendes Störsignal ausgeben. Dieses Störsignal wird von der elektronischen Baueinheit 21 erfasst. Erkennt die elektronische Baueinheit 21, dass eine Störung des Betriebs des Gaskochfeldes 11 vorliegt, unterbricht sie die Übermittlung eines Einschaltsignalss über die Steuerleitung 29 an den Feuerungsautomaten 19. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass bei Auftritt eines Störfalles der Feuerungsautomat 19 nicht ständig mit neuen Einschaltsignalen konfrontiert wird und die Zündeinrichtung 14 periodisch versucht, den Gasstrom zu entzünden. Stattdessen wird bei Feststellung eines Störfalls über die Flammrückführungsleitung 30 von der Baueinheit 21 eine Art Notausschaltung durchgeführt, die das Interface 20 und zugleich auch den Feuerungsautomaten 19 gänzlich von der Netzspannungsversorgungsleitung abkoppelt. Ein Reset des Systems, d. h. ein Wiederanfahren der Vorrichtung 10 ist nur möglich, wenn ein in 2 dargestellter Störentriegelungsschalter 35 manuell betätigt wird.
2 zeigt das Ausführungsbeispiel der 1 in einer etwas geänderten und teilweise ergänzten blockschaltbildartigen Darstellung.
2 verdeutlicht zunächst, dass sowohl die Touch-Control-Bedieneinheit 18 als auch das Interface 20 und der Feuerungsautomat 19 über eine gemeinsame Netzspannungsversorgungsleitung mit Nullleiter N und Phasenleiter L gespeist werden. Weiter lässt 2 erkennen, dass der Feuerungsautomat 19 und das Interface 20 in Reihe geschaltet sind und eine Spannungsversorgung des Feuerungsautomaten 19 mit einer Versorgungsspannung unter Zwischenschaltung der elektronischen Baueinheit 21, bzw. der in 2 mit Interface 20 bezeichneten Baueinheit, erfolgt.
2 lässt weiter erkennen, dass die Touch-Control-Bedieneinheit 18 in einer herkömmlichen Weise ein rechteckförmiges periodisches Signal 33 an ihrem Schaltausgang ausgibt, welches bezüglich der Periodendauer des „high”-Impulses die Einschaltzeit definiert. Dieses Signal wird von der elektronischen Baueinheit 21 empfangen und, wie die Verlaufskurve 34 eines angepassten Taktsignals darstellt, von der Baueinheit 21 beeinflusst. Insbesondere werden bei geringeren Leistungsstufen, insbesondere bei den beiden niedrigsten Leistungsstufen, die Einschaltzeiten erhöht.
Zur Verdeutlichung zeigt 2 innerhalb des Interfaces 20 einen mit 36 bezeichneten Schalter, der in 2 in seiner Offenstellung dargestellt ist. Über eine Wirkeinrichtung 44 kann der Schalter 36 in seine Schließstellung überführt bzw. geöffnet werden. Die elektronische Baueinheit 21 umfasst einen nicht dargestellten Mikroprozessor, der die Wirkeinrichtung 44 entsprechend betätigen kann und insbesondere kleine Einschaltzeiten eines empfangenen Taktsignals 33 durch entsprechend länger ausgebildete Schließzeiten des Schalters 36 heraufsetzen kann.
Angemerkt sei, dass am Schaltausgang der Touch-Control-Bedieneinheit 18 ein 230 V-Signal anliegt und am Schaltausgang des Interface 20 gleichermaßen ein 230 V-Signal anliegt. Entsprechend ist an dem Schalteingang 45 des Feuerungsautomaten 19 ein 230 V-Signal anliegend.
Der Feuerungsautomat 19 ist bei dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ein herkömmliches Bauteil der Anmelderin, welches beispielsweise unter den Artikelnummern E3772/1332 oder E3772/0840 bei der Anmelderin kommerziell erhältlich ist. Dieser Feuerungsautomat 19 kann über einen Flammrückführungsausgang 46 über die Flammrückführungsleitung 30 ein Signal absenden, welches einen Störzustand der Gaskochstelle 11 anzeigen kann. Stellt die elektronische Baueinheit 21 durch fortlaufende Überprüfung der Flammrückführungsleitung 30 fest, dass ein Störfall vorliegt, unterbricht sie unverzüglich und dauerhaft ihren Schaltausgang 47, so dass an den Feuerungsautomaten 19 keine weiteren Einschaltsignale übermittelt werden. Hierdurch kann verhindert werden, dass im Falle einer Störung der Feuerungsautomat 19 ständig mit neuen Einschaltsignalen konfrontiert wird.
Der zeitliche Verlauf der unterschiedlichen Einschaltsignale und die Arbeitsweise des Interface 20 bzw. der elektronischen Baueinheit 21 werden am besten anhand der 3 deutlich.
3 zeigt im zeitlichen Verlauf zunächst die Kurve 33 des Einschaltsignals am Ausgang der herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit 18. Man erkennt hier unter der Annahme einer niedrigsten Leistungsstufe, der sogenannten Warmhaltestufe, eine Einschaltdauer von 1,2 s in einer Periode von 47 s. Die Ausschaltzeit beträgt demzufolge 45,8 s.
Stellt der Benutzter an der Touch-Control-Bedieneinheit 18 die niedrigste Leistungsstufe (z. B. Leistungsstufe Nr. 1) ein, so sendet die Touch-Control-Bedieneinheit 18 ein für Elektroherde konzipiertes, periodisches Einschaltsignal in einer Länge von 1,2 s in einer Periodendauer von 47 s.
Dieses Signal ist zur Ansteuerung eines Feuerungsautomaten und zum Betrieb einer Zündeinrichtung eines Gaskochfeldes 11 nicht geeignet. Eine Anpassung dieses Einschaltsignals erfolgt durch das Interface 20 bzw. durch die elektronische Baueinheit 21. 3 zeigt synchronisiert auf die Kurve 33 eine Verlaufskurve 34 des am Schaltausgang 47 der elektronischen Baueinheit 21 abgehenden angepassten Einschaltsignals. Das Einschaltsignal ist bei beibehaltener Periode von 47 s deutlich länger gestreckt ausgebildet und ist nun 13 s lang. Hierbei wird die eigentliche Einschaltzeit von 1,2 s auf 5 s heraufgesetzt. Die übrigen 8 s werden für eine optimierte Vorbereitung der Ansteuerung des Feuerungsautomaten und Betriebes der Gaskochstelle 11 angewendet.
3 zeigt weiter synchronisiert eine Kurve des Betriebsverlaufes des Feuerungsautomaten. Zunächst wird deutlich, dass innerhalb der ersten 5 s ein mit 41 bezeichnetes Feld „Wartezeit” Anwendung findet. Innerhalb der Wartezeit führt der Feuerungsautomat eine Selbstprüfung durch und überprüft die Korrektheit sämtlicher Funktionen. Dies ist aus Sicherungsgründen erforderlich, um die bei einer Gaskochstelle inhärent vorhandenen Risiken einer Gasexplosion bzw. einer Gasvergiftung zu minimieren.
Nach Ablauf der 5-sekündigen Wartezeit beginnt eine 3-sekündige Zündzeit. Dieses Zündzeitfenster ist in der Betriebsverlaufskurve 37 der 3 mit 42 bezeichnet. Innerhalb der Zündzeit wird die Zündeinrichtung 14 zur Erzielung einer Flamme betätigt. Die Zündzeit ist erforderlich, um nach Öffnung des Absperrventils 17 abzuwarten, bis der Gasstrom auch die Gasauslässe am Gaskochfeld 11 erreicht. Außerdem ist abhängig von Gasqualität, Gasdruck und gegebenenfalls noch Umgebungseinflüssen wie Luftfeuchtigkeit und Temperatur ein unterschiedlicher Zündzeitpunkt bzw. eine unterschiedlich lange Dauer nach Beginn der Generierung von Zündfunken bis zur Erzielung einer Flammbildung abzuwarten.
Erst nach Ablauf dieser 3-sekündigen Zündzeit beginnt die eigentliche Gaskochfeld-Betriebszeit. Dieses Zeitfeld ist in den Kurven 37 und 38 mit 43 bezeichnet. Diese eigentliche Betriebszeit oder Einschaltzeit ist bei niedriger Leistungsstufe deutlich angehoben, vorliegend von 1,2 auf 5 s.
Wie später anhand der 4 erläutert wird, kann auch eine generelle Anpassung der Einschaltzeiten möglich sein.
Die Kurve 38 der 3 zeigt schließlich noch den Verlauf der Gaskochfeld-Betriebsweise. 38 macht deutlich, dass erst nach einer Verzögerung von etwa 8 s die Flamme zu brennen beginnt und die Gaszufuhr durch Ansprechen des Magnetventils 16 durch den Feuerungsautomaten 19 und damit eine Gasverbrennung nach 5 s beendet wird. Bei der Darstellung der Kurve 38 ist zu berücksichtigen, dass die Gasentflammung auch schon 1 bis 2 s vor dem in der Kurve 38 dargestellten Zeitpunkt beginnen kann, wenn günstige Gasentzündungsbedingungen vorliegen.
4 zeigt für das Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 eine Tabelle maßgeblicher Messwerte.
In der linken Spalte sind unterschiedliche Kochstufen aufgeführt, die unterschiedlichen Leistungen der Gaskochstelle und damit unterschiedlichen Brennleistungen entsprechen. Kochstufe 0 bezeichnet den ausgeschalteten Zustand der Gaskochstelle und Kochstufe 9 bezeichnet den Kochzustand oder Leistungszustand, bei dem eine maximale Kochleistung erreicht wird. Die dazwischen liegenden Kochstufen 1 bis 8 entsprechen graduellen Zwischenwerten, wobei Kochstufe 1 diejenige mit der geringsten Brennleistung, eine sogenannte Warmhaltestufe, ist.
Die zweite Spalte stellt für einen herkömmlichen mechanischen Drehknopfregler, wie er beispielsweise für herkömmliche Gasherde eingesetzt wird, die Einschaltzeiten dar. Die sechste Spalte zeigt zu diesem Regler die zugehörigen Ausschaltzeiten.
Beispielhaft sei für die Kochstufe 1 erläutert, dass bei einem mechanischen Drehregler herkömmlicher Bauart bei der Kochstufe 1 grundsätzlich ein Einschaltsignal eine Einschaltzeit von 3,8 s und nachfolgend eine Ausschaltzeit von 49 s Anwendung findet und die Signalfolge bei dauerhaft eingestellter Kochstufe 1 zyklisch dauerhaft wiederholt wird.
Die dritte Spalte beschreibt das Einschaltzeit-Verhalten einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit erster Bauart und die vierte Spalte das Einschaltzeit-Verhalten einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit zweiter Bauart, wobei beide Touch-Control-Bedieneinheiten für Elektroherde konzipiert sind. Man erkennt, dass insbesondere bei den Leistungsstufen 1 und 2 sehr geringe Einschaltzeiten Anwendung finden.
Die fünfte Spalte „TC1 mit Interface” beschreibt das Verhalten der maßgeblichen Einschaltzeit einer Gasflamme unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß den 1 bis 3. Die fünfte Spalte beschreibt insoweit die maßgebliche Einschaltzeit, die am Ausgang 47 des Interfaces 20 bzw. der elektronischen Baueinheit 21 als Einschaltsignal anliegt. Zur Erläuterung sei angemerkt, dass die Einschaltzeit der Spalte 5 der 4 nur die echte Einschaltzeit der Gasflamme darstellt, und nicht etwa die Wartezeit und die Zündzeit der Kurven 34 und 35 der 3 enthält.
Man erkennt aus der Tabelle der 4, dass bei niedrigster Kochstufe 1 eine Einschaltzeit von 5,5 s gewählt wird. Auch die übrigen Einschaltzeiten sind sämtlich angepasst worden.
Die Ausschaltzeit verändert sich entsprechend, wobei eine entsprechende Spalte in 4 bei Verwendung eines Interfaces nicht dargestellt ist.
Wie eingangs erwähnt, kann bei dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 3 auf eine herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheit 18 zurückgegriffen werden. Unabhängig von den eingespeicherten Abhängigkeiten der Einschaltzeiten bezogen auf die eingestellten Kochstufen kann das gleiche Interface 20 mit der gleichen elektronischen Baueinheit 21 mit dem gleichen Feuerungsautomaten 19 für unterschiedliche Touch-Control-Bedieneinheiten 18 unterschiedlicher Bauart verwendet werden. So kann beispielsweise auch die herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheit TC2, deren Einschaltzeitverhalten in 4 in Spalte 4 dargestellt ist, zur Steuerung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung eines identischen Interface 20 bzw. einer identischen elektrischen Baueinheit 21 eingesetzt werden. In diesem Falle ergibt sich das in Spalte 5 dargestellte Einschaltzeitverhalten analog.
Mithin ist die elektronische Baueinheit 21 in der Lage, festzustellen, ob ein Signal einer bestimmten Einschaltzeit am Schaltausgang der Touch-Control-Bedieneinheit 18 ausgegeben wird und kann dann automatisch eine entsprechende Einschaltzeiterhöhung vornehmen und diese an den Feuerungsautomaten 19 weiterleiten.
Das elektronische Bauelement weist hierzu vorteilhafter Weise einen in den Figuren nicht dargestellten Speicher auf, der insbesondere eine elektronische Tabelle enthält, in der Werte entsprechend der Spalten 3, 4 und 5 der 4 abgelegt sind. Dabei kann die Tabelle eine erste Reihe von Werten enthalten, die ein Einschaltzeitfenster definieren können, welches bei der Leistungsstufe 1 beispielsweise zwischen 1,0 und 2,0 s beträgt. Stellt die elektronische Baueinheit 21 fest, dass an ihrem Eingang ein Einschaltsignal einer Einschaltzeit zwischen 1,0 und 2,0 s anliegt, kann sie aus der Tabelle einen entsprechend zugeordneten erhöhten Einschaltzeitwert von 5,5 s entnehmen und diesen an den Feuerungsautomaten 19 weiterleiten. Durch Angabe einer Fensterbreite für die zu messende Einschaltzeit wird sichergestellt, dass die Vorrichtung auch toleranzunabhängig funktioniert und für verschiedene, unterschiedlich herkömmliche Touch-Control-Bedieneinheiten 18 funktionsfähig ist.
Die Spalten 9 bis 12 der 4 verdeutlichen das Brennleistungsverhalten für die unterschiedlichen Kochstufen unter Verwendung eines mechanischen Reglerelementes mit einer Drehknopfeinrichtung für einen herkömmlichen Gasherd (Spalte 9) bzw. im Falle von Elektroherden bei Verwendung von Touch-Control-Bedieneinheiten herkömmlicher Bauart (Spalten 10 und 11).
Die letzte Spalte (Spalte 12) verdeutlicht das Brennleistungsverhalten einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nach den 1 bis 3, bei der ein Interface für eine Einschaltdaueranpassung der Gaskochstelle 11 sorgt.
Bezüglich des Ausführungsbeispiels der 1 bis 4 sei nun noch einmal die Touch-Control-Bedieneinheit 18 etwas detaillierter beschrieben. Wie sich aus den 1 und 2 ergibt, kann es sich bei diesem Ausführungsbeispiel bei der Touch-Control-Bedieneinheit 18 um eine herkömmliche, d. h. bereits vorhandene und für Elektroherde konzipierte Touch-Control-Bedieneinheit handeln. Ein wesentlicher Vorteil bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 liegt darin, dass ausschließlich über eine berührungsfreie oder berührende Betätigung der Glaskeramikfläche oder eines Sensors eine Einschaltung und Ausschaltung des Gaskochfeldes als auch eine Einstellung der Brennleistung erfolgen kann. Hierzu können auf der Touch-Control-Bedieneinheit 18 mehrere, grafisch hinsichtlich ihrer Position markierte Bedienfelder angeordnet sein. Beispielsweise kann ein erstes Bedienfeld vorgesehen sein, mit dem eine einmalige Betätigung ein Einschalten des Herdes und ein zweites Betätigen des gleichen Sensorfeldes ein Ausschalten des Herdes bewirken kann. Schließlich kann für jede der vorhandenen Gaskochstellen eine eigene Ansteuerungsmöglichkeit dadurch gegeben sein, dass jede der Gaskochstellen durch Betätigung eines Touch-Control-Bedienfeldes auswählbar ist. Durch eine andere Betätigung kann nach Auswahl einer Gaskochstelle die Leistung beispielsweise über ein zwei Felder aufweisendes Plus-/Minus-Touch-Control-Bedienelement eingestellt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine Steuerung der Gaskochstelle ausschließlich über Touch-Control-Bedienfelder der Touch-Control-Bedieneinheit vorgenommen. Drehschalter sind nicht mehr erforderlich.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung nach 5 ist der Feuerungsautomat 19a individuell an eine Gaskochstelle 11 angepasst. Hier ist die Baueinheit 21 in den Feuerungsautomaten 19a integriert. Die Ausführungsform der 5 ermöglicht weiterhin die Verwendung einer herkömmlichen Touch-Control-Steuerung 18, wobei die in den Feuerungsautomaten 19a nunmehr integrierte Baueinheit 21, die für das vorherige Ausführungsbeispiel der 1 bis 4 beschriebenen Funktionen übernimmt. Insbesondere kann die elektronische Baueinheit 21 die Einschaltzeiten individuell anpassen und optimieren sowie andererseits für eine Abschaltung im Falle eines Störfalles sorgen.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel nach 6 sieht vor, dass die elektronische Baueinheit 21 in eine geänderte Touch-Control-Bedieneinheit 18a integriert ist. Hier bleibt die Verwendung eines herkömmlichen Feuerungsautomaten 19 möglich. Die Touch-Control-Bedieneinheit 18a ist jedoch gegenüber einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit 18 geändert. Die Integration der elektronischen Baueinheit 21 in die Touch-Control-Bedieneinheit 18a umfasst zum einen das Erfordernis, dass bei niedrigster Kochstufe (z. B. Kochstufe 1 gemäß 4) und auch bei den anderen Leistungsstufen eine Mindesteinschaltzeit von 2,5 s für die Gaskochstelle 11 gewährleistet ist. Zum anderen ist die geänderte Touch-Control-Bedieneinheit 18a über eine Flammrückführungsleitung 30 mit einem entsprechenden Ausgang 46 des Feuerungsautomaten 19 verbunden und überwacht das Flammrückführungssignal. Stellt die Baueinheit 21 fest, dass ein nicht ordnungsgemäßes Flammrückführungssignal auf der Flammrückführungsleitung 30 anliegt, unterbricht sie unverzüglich die Ansteuerung des Feuerungsautomaten 19.

Claims

Vorrichtung (10) zur Erwärmung von Speisen mittels wenigstens einer Gaskochstelle (11), umfassend einen Feuerungsautomaten (19, 19a), der mit einer Zündeinrichtung (14) für die Gaskochstelle und mit einem Flammüberwachungssensor (15) verbunden ist, und umfassend eine manuell ansprechbare Betätigungseinrichtung (18, 18a), mit der die Gaskochstelle ein- und ausschaltbar und hinsichtlich ihrer Leistung steuerbar ist, wobei unterschiedliche Leistungsstufen unterschiedlichen Verhältnissen von Einschaltzeit zu Ausschaltzeit während eines Taktzyklus entsprechen, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung als Touch-Control-Bedieneinheit (18, 18a) ausgebildet ist, die unter Zwischenschaltung einer elektronischen Baueinheit (21) auf den Feuerungsautomaten einwirkt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) von der Touch-Control-Bedieneinheit (18) ein getaktetes Einschaltsignal (33) von einer bestimmten Einschaltdauer (Einschaltzeit) empfängt.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) zumindest bei der Leistungsstufe (Kochstufe 1) mit geringster Brennleistung eine Erhöhung der Einschaltzeit vornimmt und insbesondere ein geändertes Einschaltsignal (34) an den Feuerungsautomaten weiterleitet.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) und/oder der Feuerungsautomat (19, 19a) ein unmittelbar oder mittelbar von der Touch-Control-Bedieneinheit (18) empfangenes Einschaltsignal zur Erzielung einer Wartezeit verzögert.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) bei einer Einwirkung auf den Feuerungsautomaten (19, 19a) bei eingestellter Leistungsstufe im Sinne einer Ansteuerung der Zündeinrichtung fortlaufend ein von dem Flammüberwachungssensor (15) initiiertes Signal (30, 46) auf seine Ordnungsmäßigkeit hin überwacht.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) bei Feststellung des Vorliegens eines nicht ordnungsgemäßen, vom Flammüberwachungssensor (15) initiierten Signals (30, 46) eine weitere Ansteuerung des Feuerungsautomaten (19) bei eingestellter Leistungsstufe im Sinne einer Ansteuerung der Zündeinrichtung unverzüglich unterbricht.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Touch-Control-Bedieneinheit (18) von einer herkömmlichen Touch-Control-Bedieneinheit bereitgestellt ist, die insbesondere zur Ansteuerung eines Elektroherdes geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (19) von einem herkömmlichen Feuerungsautomaten bereitgestellt ist, der insbesondere zur Ansteuerung eines Gasherdes mittels Drehknöpfen geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Wirkkette zwischen der Touch-Control-Bedieneinheit (18) und dem Feuerungsautomaten (19) frei von einem Bi-Metall-Schalterelement ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) Bestandteil eines Interface-Bauelementes (20) ist, welches schaltungstechnisch zwischen dem Feuerungsautomaten (19) und der Touch-Control-Bedieneinheit (18) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerungsautomat (19) über das Interface-Bauelement (20) mit Betriebsspannung versorgt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) in den Feuerungsautomaten (19a) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit (21) in die Touch-Control-Bedieneinheit (18a) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die maßgebliche Einschaltzeit bei niedrigster Leistungsstufe mindestens 2,5 s, insbesondere mindestens 3 s, weiter insbesondere mindestens 4 s, weiter insbesondere mindestens 5, beträgt.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen gasbetriebenen Backofen umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung nach Art eines hinsichtlich seiner Bauform herkömmlichen Herdes ausgebildet ist und mehrere gasbetriebene Kochfelder (11) umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochfelder von einer Glas-Keramik-Platte, insbesondere von einem Ceranfeld, übergriffen sind.