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Die Erfindung betrifft einen Transponder, insbesondere RFID-Tag, für ein Gargeschirr, ein Gargeschirr mit einem solchen Transponder und ein Verfahren zum Ausrüsten eines Gargeschirrs mit einem Transponder.
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US 6 953 919 B2 beschreibt ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen mehrerer Garmodi und einer Fähigkeit, Gargeschirre und andere Objekte automatisch mittels des Systems zu erwärmen, wobei eine Datenübertragung von einem Gargeschirr auf eine Steuereinheit des Systems mittels einer RFID-Technologie zustande kommt. Das Geschirr umfasst dazu einen RFID-Tag und einen Temperatursensor. Ein bestimmter Garmodus läuft wie folgt ab: sobald ein mit einem RFID-Tag ausgestattetes Geschirr auf ein Kochfeld, das in diesem Garmodus arbeitet und dazu eine RFID-Lese/Schreibvorrichtung aufweist, platziert wird, wird über den RFID-Tag eine Temperatur des Geschirrs gelesen und an die RFID-Lese-/Schreibvorrichtung übertragen.
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DE 197 29 662 A1 beschreibt ein Informations-Übertragungssystem für automatisch zu betreibende Kochgefäße auf einer Beheizungseinrichtung einer Kochstelle, das Informationen von Sensoren überträgt, die sich im Inneren des Kochgefäßes befinden, an Empfangsmittel, die der Beheizungseinrichtung zugeordnet sind. Dazu befindet sich an dem Kochgefäß oder dessen Deckel beispielsweise eine Sendespule zum Aussenden der Signale. Über einen Ferritstab werden die Signale gerichtet nach unten abgestrahlt, wo sie von den Empfangsmitteln empfangen werden. Eine Steuerung stellt die Leistung der Beheizungseinrichtung den Informationen und gewählten Vorgaben entsprechend ein. Die Sensoren können z. B. einen Temperaturfühler umfassen.
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US 2008/0093357 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Erwärmen und Schütteln von einem oder mehr Behältern, um eine Flüssigkeit in den Behältern aufzutauen, zu erwärmen oder zu mischen, wenn die Flüssigkeit kalt oder gefroren ist. Die Vorrichtung erwärmt den Inhalt jedes Behälters auf eine ausgewählte Temperatur mittels eines Wärmetauschs zwischen einer erwärmten Flüssigkeit und dem Inhalt des Behälters. Der Behälter ist typischerweise eine Babyflasche, eine Spritze, ein Reagenzglas oder dergleichen. Eine direkte Temperaturmessung kann insbesondere für Muttermilch oder einen Milchersatz als der Flüssigkeit durch Einbringen einer Funkfrequenzidentifizierungs (“radio frequency identification device „RFID“)-Vorrichtung, die eine Temperaturabhängigkeits- oder - steuerungsfähigkeit aufweist, in die Muttermilch oder den Milchersatz erreicht werden. Eine solche RFID-Vorrichtung kann der „Log-IC Temperature Tracker“, der Fa. Intelligent Devices, Inc., sein. Dieser kann batteriebetrieben sein. Diese RFID-Vorrichtung ist in der Lage, bis zu 64.000 Temperaturabfühlungen zu verarbeiten, kann programmiert werden, und seine Daten können mittels eines portablen Lesegeräts ausgelesen werden, um RFID-Tags an Behältern zu überwachen, wie sie auf einer Neugeborenenstation an verschiedenen Orten, wie in einer Neugeborenenabteilung, zu finden. Die RFID-Vorrichtung kann zur Aufbewahrung in einem stromsparenden Schlafmodus gehalten werden, bis sie benötigt werden. Die RFID-Vorrichtung wird durch ein Drücken eines Knopfes am Tag aktiviert, um die Temperaturüberwachung des Inhalts des Behälters zu beginnen.
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DE 10117 545 A1 offenbart eine Kocheinrichtung zum automatischen Kochen, wobei zwischen einem Sensor eines Kochgeschirrs und einem eine Stelleinrichtung einer Heizeinrichtung steuernden Empfänger eine drahtlose Übertragungsstrecke besteht. Um die Sicherheit beim automatischen Kochen zu erhöhen, ist die Übertragungsstrecke derart redundant ausgelegt, dass die gleichen Zustandswerte eines Sensors eines Kochgeschirrs über wenigstens zwei unterschiedlich physikalische Kanäle übertragen werden.
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DE 600 29 600 T2 offenbart magnetische Induktionserwärmungssysteme und -verfahren, wobei ein induktionserwärmbares Objekt, das physisch nicht mit einem magnetischen Induktionserwärmer verbunden ist, erwärmt werden und seine Temperatur geregelt werden kann, wobei Radiofrequenzidentifizierungs-(RFID)Technologie verwendet wird. Insbesondere bezieht sich dieses Dokument auf solche Systeme wie auch individuelle Komponenten davon, bei denen die zu erwärmenden Objekte mit RFID-Etiketten ausgestattet sind und die Induktionserwärmer RFID-Lesegeräte umfassen; wenn ein solches mit einem Etikett markiertes Objekt, wie etwa ein Serviergeschirrstück, auf einem Erwärmer platziert wird, überträgt das Etikett Informationen, wie etwa die Klasse des erwärmten Objekts, und die Steuerschaltungen des Erwärmers verwenden die Informationen, um einen geeigneten Erwärmungszyklus zum Erwärmen und Temperaturregeln des Objektes einzuleiten und auszuführen. Es werden Zweiweg-Übertragungen zwischen dem Etikett und einem Leseschreibgerät ausgeführt, wobei jede Komponente einen elektronischen Speicher hat, um die relevanten Erwärmungsinformationen zu speichern. Eine präzisere Temperaturregelung wird erreicht, indem ein RFID-Etikett verwendet wird, das einen zugeordneten Schalter hat, der auf eine Umgebungsbedingung wie etwa die Temperatur, der der Schalter ausgesetzt ist, reagiert.
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US 2008/0252455 A1 offenbart ein RFID-System bei dem ein RFID-Tag umfasst: eine Stromquelle, einen Datenspeicher, ein Radiofrequenz (RF)-Übertragungselement, das zum Übertragen von Daten von dem Datenspeicher konfiguriert ist und elektrisch an die Stromquelle angeschlossen ist; und einen thermoelektrischen Energieumwandler, der elektrisch an der Stromquelle angebracht ist.
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US 2006 / 0 213 904 A1 offenbart Systeme und Verfahren zur Überwachung von Bedingungen, die sich auf eine Qualität von Lebensmitteln auswirken. Bedingungen wie Temperatur und verstrichene Zeit beeinflussen die Lebensmittelqualität und die Sicherheit der Lebensmittelkonsumenten. Verschiedene Ausführungsformen von Überwachungssystemen können in verschiedene Arten von Lebensmittelbehältern eingebaut werden. Sensoren wie Temperaturfühler können Temperaturinformationen über den Behälter und / oder die Lebensmittel liefern, die serviert werden. Das Überwachungssystem kann diese Informationen auf verschiedene Weise in Verbindung mit abgelaufenen Zeitinformationen verwenden. Die überwachten Informationen können allgemein „in Echtzeit“ angezeigt oder für die nachfolgende Analyse gespeichert werden. Die überwachten Informationen können auch verwendet werden, um einen Alarm oder eine ähnliche Anzeige auszulösen, wenn ein für einen Verzehr schädlicher Zustand vorliegt. Verschiedene Ausführungsformen des Überwachungssystems mit solchen Merkmalen können in verschiedenen Ausführungsformen vorliegen, einschließlich einer in sich geschlossenen Einheit und einer Anordnung modularer Komponenten, die durch Draht- und / oder drahtlose Verbindungen verbunden sind.
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DE 10 2005 031 392 A1 offenbart ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte, insbesondere aus Glaskeramik, einer Heizeinrichtung, einem Temperaturfühler zum Feststellen der Temperatur der Kochfeldplatte und einer Steuereinheit zum Steuern der Heizeinrichtung beschrieben. Die Heizeinrichtung kann nach einem vom Benutzer ausgewählten und vom Temperaturfühler überwachten Temperatur-Sollwert gesteuert werden. Um die Steuerung der Heizeinrichtung an ein spezielles Wärmeleitverhalten eines Kochgefäßes besser anpassen zu können, wird vorgeschlagen, eine Einrichtung zum Anpassen des Sollwerts an einen Temperatur-Istwert vorzusehen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine besonders einfache Ausrüstung eines Gargeschirrs mit einem funkabfragbaren Transponder bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
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Die Aufgabe wird gelöst mittels eines Transponders für ein Gargeschirr, wobei der Transponder hochtemperaturfest ist und mindestens einen Temperatursensor aufweist. Aufgrund seiner hochtemperaturfesten Ausgestaltung kann der Transponder an einer Stelle auf dem Gargeschirr angebracht werden, welche sich nahe an dem zu erwärmenden Gargut befindet. Aufgrund der Hochtemperaturbeständigkeit kann der Temperatursensor einen integralen Teil des Transponders darstellen, da die traditionellen Transponderfunktionen, wie ein Logikbereich und ein Antennenbereich, nicht mehr entfernt von dem Temperatursensor bzw. dessen Messpunkt angebracht zu werden brauchen. In anderen Worten ermöglicht es die Hochtemperaturfestigkeit des Transponders, diesen integral mit einer Temperatursensorfunktion auszugestalten. Dadurch kann der Transponder mit dem mindestens einen Temperatursensor als ein einzelnes Bauteil ausgeführt sein, welches sich sehr viel leichter auf ein Gargeschirr aufbringen lässt als eine Anordnung aus einem herkömmlichen Transponder ohne einen Temperatursensor und einem davon getrennt anzubringenden Temperatursensor. Insbesondere braucht der Transponder nach seinem Aufbringen auf das Gargeschirr nicht weiter behandelt, z.B. zusammengesetzt, zu werden. Dadurch ist es insbesondere möglich, den Transponder auch von ungeschultem Personal oder sogar einem Endverbraucher funktionsfähig an dem Gargeschirr anbringen zu lassen.
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Unter einem Gargeschirr wird jedes Gefäß verstanden, das zur Zubereitung warmer Speisen dient. Der Transponder kann insbesondere ein funkabfragbarer Transponder sein.
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Der Transponder weist zudem für eine Befestigung an einer Oberfläche des Gargeschirrs eine Kontaktoberfläche mit einer Klebeschicht auf. Dadurch kann der Transponder besonders einfach ohne eine Zuhilfenahme weiterer Gerätschaften oder nur einfacher Gerätschaften und zudem auf eine intuitive Weise an dem Gargeschirr angebracht werden.
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Der Transponder ist außerdem für eine Betriebstemperatur von mindestens 150°C ausgelegt. Eine so hohe Betriebstemperatur ermöglicht es beispielsweise, Kochvorgänge, welche typischerweise mit Wasser als Kochmedium ablaufen, mit guter Genauigkeit zu erfassen. Außerdem können dann kurzfristige Überhitzungen des Gargeschirrs, z.B. eines Kochtopfs, schadlos überstanden werden. Solche Überhitzungen können beispielsweise bei einem Leerkochen des Gargeschirrs auftreten. Eine Hochtemperaturfestigkeit von 150°C mag auch für Bratvorgänge und/oder Frittiervorgänge bei einer nicht allzu hohen Öltemperatur ausreichen, insbesondere falls der Transponder außerhalb des Garguts angeordnet ist, z.B. an einer äußeren Seitenwand des Gargeschirrs, weil sich hierbei zwischen der Temperatur des Garguts und der Temperatur an der Kontaktfläche des Transponders bereits ein Temperaturgefälle ergibt.
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Zur sicheren und genauen Erfassung von Garvorgängen höherer Temperatur, z.B. einem Bratvorgang oder Frittiervorgang bei einer mittleren Öltemperatur, ist es vorteilhaft, wenn die maximal vorgesehene Betriebstemperatur des Transponders mindestens 200°C beträgt. Zur Verwendung des Transponders zur Temperaturmessung und Messwertübertragung auch bei Garvorgängen hoher Temperatur, z.B. beim Braten und Frittieren mit einer hohen Öltemperatur oder bei einer Verwendung in einem Backofen, wird es bevorzugt, wenn der Transponder für eine maximal vorgesehene Betriebstemperatur von mindestens 250°C, speziell von mindestens 300°C, ausgelegt ist.
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Es kann eine Ausgestaltung sein, dass der Transponder nicht zur Verwendung an einem Energieaufnahmebereich des Gargeschirrs vorgesehen ist, insbesondere nicht zur Befestigung an einer Aufsatzfläche des Gargeschirrs.
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Es kann zur Erreichung einer hohen Kommunikationsreichweite, einer Verwaltung vergleichsweise großer Datenspeicher und für den Betrieb einer komplexen integrierten Sensorik und / oder Logik vorteilhaft sein, wenn der Transponder ein aktiver Transponder mit mindestens einem Energiespeicher ist. Anstelle einer von einem Lesepuls abgegriffenen und vergleichsweise geringen Energie zum Betrieb des Transponders wie bei einem passiven Transponder wird vielmehr der Energiespeicher zum Betrieb des Transponders verwendet, was einen höheren Energieverbrauch ermöglicht. Mit anderen Worten wird bei dem aktiven Transponder auf ein Abfragesignal von einer Leseeinheit hin in dem Energiespeicher gespeicherte Energie zum Betrieb des Transponders verbraucht.
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Alternativ kann der Transponder ein semiaktiver Transponder mit mindestens einem Energiespeicher sein, wobei der Transponder zu seinem Betrieb sowohl eine aus dem Abfragepuls aufgenommene Energie als auch eine in dem Energiespeicher gespeicherte Energie zu seinem Betrieb verwendet. Ein solcher semiaktiver Transponder mag komplizierter aufgebaut sein als ein aktiver Transponder, weist gegenüber einem rein aktiven Transponder aber typischerweise den Vorteil einer längeren Lebensdauer und gegenüber einem passiven Transponder die Vorteile eines aktiven Transponders auf.
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Es kann eine vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass der mindestens eine Energiespeicher mindestens eine Batterie umfasst. Eine Batterie ist insbesondere, einfach miniaturisierbar und kommerziell verfügbar.
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Dabei kann es eine vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass die Batterie aus gedruckten Einzellagen aufgebaut ist, da sich solche gedruckten Einzellagen besonders einfach und auch in Kleinserie herstellen lassen und zudem eine flexible und flache Batterie erzeugen können.
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Es kann aber auch eine vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass der mindestens eine Energiespeicher mindestens einen Akkumulator umfasst. Ein Akkumulator weist gegenüber einer Batterie den Vorteil auf, dass er bei entsprechender Aufladung eine längere Betriebsdauer des Transponders zulässt, während die Batterie - z.B. abhängig von der Zeit seit ihrer Aktivierung und der Zahl der Anfragen - eine begrenzte Lebensdauer aufweist.
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Zur autonomen Bereitstellung von Energie zum Betrieb des Transponders weist der Transponder darüber hinaus mindestens einen sog. „Energy Harvesting“-Generator auf. Der Energy Harvesting-Generator kann elektrische Energie aus Differenzen seiner Umgebungsvariablen, z.B. aus Temperaturdifferenzen, Schallschwankungen usw., generieren.
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Der Energy Harvesting-Generator kann einen Energiespeicher des Transponders aufladen und / oder direkt zum Betrieb des Transponders verwendet werden.
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Zur Nutzung einer bei einem Betrieb von Gargeschirr, insbesondere Kochgeschirr, typischerweise vorhandenen Temperaturdifferenz kann es besonders vorteilhaft sein, wenn der Energy Harvesting-Generator als ein Thermogenerator ausgebildet ist. Dies ermöglicht einen hochgradig ausfallsicheren Betrieb. Unter einem Kochgeschirr wird jedes Gefäß verstanden, das zur Zubereitung warmer Speisen an einer Kochstelle dient, z.B. ein Kochtopf und eine Bratpfanne.
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Es kann eine besonders effiziente Ausgestaltung sein, dass der mindestens eine Energy-Harvesting-Generator mindestens einen Thermogenerator aufweist, wobei sich eine Verbindungsstelle des Thermogenerators an der Kontaktoberfläche des Transponders (zum Gargeschirr) befindet und sich die freien Enden des Thermogenerators an einer von der Kontaktoberfläche des Transponders entfernten Stelle des Transponders befinden, z.B. innerhalb des Transponders oder an einer der Kontaktoberflächen entgegengesetzten freien Oberfläche. Dabei kann der Thermogenerator ausnutzen, dass schon in dem Transponder selbst eine zum Betrieb des Thermogenerators ausreichende Temperaturdifferenz zwischen der (vergleichsweise warmen) Kontaktoberfläche und einer von der Kontaktoberfläche entfernten Position auftritt. Eine solche Ausgestaltung eines Thermogenerators ist insbesondere für Kochgeschirr vorteilhaft, welches mit der üblichen kühlen Umgebungsluft in Kontakt steht.
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Zur Bereitstellung von Energie für den Transponder kann es auch vorteilhaft sein, dass der Transponder eine Solarzelle aufweist. Dabei kann ausgenutzt werden, dass ein Garvorgang üblicherweise bei einem Lichteinfall auf das Gargeschirr durchgeführt wird. Selbst bei einem Backvorgang in einem Backofen fällt Licht durch die typischerweise vorhandene Frontscheibe in die Backofenmuffel ein.
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Eine besonders einfache und vielfältige Anbringung wird dadurch erreicht, dass der Transponder außerdem in Form eines flexiblen Etiketts ausgestaltet ist. Dadurch kann der Transponder auch auf gekrümmten Oberflächen befestigt werden, z.B. auf gekrümmten Seitenwänden von Töpfen oder Pfannen. So wird insbesondere eine zum genauen Abfühlen einer Garguttemperatur vorteilhafte Positionierung in der Nähe einer Oberfläche oder Oberseite eines Bodens eines Gargutbehälters ermöglicht, also möglichst nahe an einer Oberseite des Topfbodens oder Pfannenbodens usw.
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Die Aufgabe wird auch gelöst mittels eines Gargeschirrs mit mindestens einem solchen Transponder, wobei der mindestens eine Transponder an dem Gargeschirr haftend befestigt, insbesondere aufgeklebt, ist. Zwar kann der Transponder auch aufgeschraubt oder auf eine andere Art an dem Gargeschirr befestigt werden, jedoch bedarf es zur haftenden Befestigung keiner besonderen Ausgestaltung des Gargeschirrs, noch brauchen Werkzeuge bereitgestellt zu werden oder eine den Transponder aufbringende Person eine besondere handwerkliche Fähigkeit zu besitzen.
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Es kann eine vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass das Gargeschirr ein Kochgeschirr ist. Auf ein solches lässt sich besonders einfach ein Transponder aufsetzen, insbesondere auf einer Außenseite. Dabei wird es besonders bevorzugt, wenn der Transponder in der Nähe eines Bodens des Gargeschirrs angeordnet ist, insbesondere an einer seitlichen Außenfläche des Gargeschirrs in der Nähe der Oberseite des Bodens. Dabei wird speziell eine Position des Transponders bevorzugt, welche durch eine Wand des Gargeschirrs getrennt der Oberseite des Bodens direkt gegenüberliegt, d.h., auf einer Höhe der Oberseite des Bodens des Gargeschirrs.
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Der Transponder kann aber auch in einem Backofen verwendet werden. Dabei kann es vorteilhaft sein, wenn das Gargeschirr z.B. ein Backblech oder eine Backform ist. Dadurch können insbesondere Backvorgänge mit hoher Messgenauigkeit überwacht werden.
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Die Aufgabe wird auch mittels eines Verfahrens zum Ausrüsten eines Gargeschirrs mit einem Transponder, insbesondere wie oben beschrieben, gelöst, wobei der Transponder auf das Gargeschirr geklebt wird, insbesondere nachträglich aufgeklebt wird. Das Haftmittel ist vorzugsweise ebenfalls mindestens bis zu der maximal erlaubten Betriebstemperatur des Transponders haftend. Dadurch kann ein Gargeschirr besonders einfach mit einem Mittel zur Temperaturabfühlung ausgerüstet werden. Insbesondere ist keine besondere Ausgestaltung oder Vorbereitung des Gargeschirrs außer ggf. einer lokalen Reinigung nötig, so dass Gargeschirre auch nachträglich mit dem Transponder ausgerüstet werden können. So können beispielsweise auch ältere Gargeschirre mit einer Temperaturfunktion ausgerüstet werden und als Systemtöpfe für ein eine Gartemperatur regelndes Garsystem verwendet werden.
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In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels schematisch genauer beschrieben. Dabei können zu besseren Übersichtlichkeit gleiche oder gleich wirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
- 1 zeigt in Seitenansicht einen auf einer Kochplatte aufgesetzten Kochtopf, der mit einem erfindungsgemäßen Transponder ausgerüstet ist;
- 2 zeigt in Aufsicht eine Prinzipskizze des Transponders aus 1; und
- 3 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht Teile des in 2 gezeigten Transponders.
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1 zeigt ein Gargeschirr in Form eines Kochtopfs 1, welcher auf einer Kochplatte 2a eines damit ausgerüsteten Haushaltsgeräts in Form eines Herds 2b abgesetzt ist. Eine Innenwand 3 des Kochtopfs 1 ist gestrichelt angedeutet. An einer äußeren Seitenwand 4 des Kochtopfs 1 ist ein funkabfragbarer Transponder 5 in Form eines RFID-Tags aufgeklebt, und zwar auf einer Höhe, welche in etwa einer Höhe einer Oberseite 6 des Bodens des Kochtopfs 1 entspricht. Zur Abfrage des Transponders ist der Herd 2b mit einem Transponder-Lesegerät 18 ausgestattet, welches mit einer Steuereinheit ST, die hier nicht dargestellt ist, des Herds 2b kommunikativ gekoppelt ist.
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2 zeigt den Transponder 5 aus 1 in Aufsicht. Der Transponder 5 weist ein Substrat 7 auf, auf welchem eine Logik 8, eine mit der Logik 8 verbundene Antenne 9, ein mit der Logik 8 verbundener Energiespeicher in Form eines Akkumulators 10 und ein mit der Logik 8 verbundener Temperatursensor 11 aufgebracht sind. Die Logik 8 und die Antenne 9 arbeiten auf grundsätzlich bekannte Weise zusammen, indem die Antennen 9 von dem Transponder-Lesegerät 18 aus 1 ausgesandte Funk-Lesepulse aufnehmen und dadurch die Logik 8 dazu anregen, ein Antwortsignal zu erzeugen und über die Antennen 9 an das Lesegerät zurückzusenden. Mittels des Akkumulators 10 kann der Transponder 5 mit einer höheren Energie betrieben werden als es nur durch Aufnahme von Energie aus dem Funk-Lesepuls möglich wäre. Dadurch werden beispielsweise eine höhere Reichweite und eine komplexe Logik 8 des Transponders 5 ermöglicht.
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Der Temperatursensor 11 ist als ein integraler Bestandteil des Transponders 5 auf dem Substrat 7 aufgebracht, so dass die von dem Temperatursensor 11 abgefühlten Temperaturwerte von der Logik 8 aufgenommen, verarbeitet und über die Antenne 9 im Rahmen des Antwortpulses abgestrahlt werden können. In anderen Worten weist der Transponder 5 eine Temperatursensorfunktion auf, so dass bei einer Abfrage des Transponders 5 dieser eine Temperaturmessung durchführt und entsprechende Temperaturwerte an das Transponder-Lesegerät 18 zurücksendet. Der Transponder 5 dient somit als funkabfragbarer oder fernabfragbarer Temperatursensor.
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Zur Aufladung des Akkumulators 10 ist hier ein Energy Harvesting-Generator in Form eines Thermogenerators 12 auf dem Substrat 7 aufgebracht. Mittels einer an dem Thermogenerator 12 auftretenden Spannungsdifferenz wird eine elektrische Spannung erzeugt, welche zum Aufladen des Akkumulators 10 verwendet werden kann, wie im Folgenden unter Bezug auf 3 genauer beschrieben wird.
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3 zeigt den Transponder 5 als Schnittdarstellung in Seitenansicht, wie er an einer außenseitigen Seitenwand 4 des Kochtopfs 1 aus 1 befestigt ist. Dabei ist zur besseren Übersichtlichkeit von den Komponenten des Transponders 5 lediglich der Thermogenerator 12 gezeigt. Der Transponder 5 ist über eine thermisch vernachlässigbare Klebeschicht 13, z.B. ein doppelseitiges, hochtemperaturbeständiges Klebeband, mit seiner Kontaktoberfläche 14 flächig mit der äußeren Seitenwand 4 des Kochtopfs 1 verbunden. Diese Kontaktoberfläche 14 zwischen dem Transponder 5 und dem Kochtopf 1 ermöglicht eine feste und dauerhafte Befestigung des Transponders 5. Der Thermogenerator 12 ist so angeordnet, dass seine Verbindungsstelle 15 sich an der Kontaktoberfläche 14 befindet bzw. ein Teil davon darstellt, wodurch die Verbindungsstelle 15 auf einer bezüglich des Transponders 5 vergleichsweise hohen Temperatur Tk an der Kontaktoberfläche 14 anliegt. Die hier zwei freien Enden 16 des Thermogenerators 12 befinden sich auf der zur Kontaktoberfläche 14 abgewandten äußeren freien Oberfläche 17 des Transponders 5 und damit auf einer im Vergleich zu der Temperatur Tk der Verbindungsstelle 15 niedrigeren Temperatur Ta. Der Temperaturunterschied ΔT2 = Tk - Ta ist so hoch, dass die an den freien Enden 16 erzeugte Thermospannung zum Aufladen des Akkumulators 10 ausreicht.
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Der Transponder 5 ist hier nicht maßstäblich dargestellt. Vielmehr liegt er in Form eines dünnen, flexiblen Etiketts vor. Der Transponder 5 kann insbesondere mittels einer, insbesondere mehrschichtigen, Bedruckung des Substrats 7 hergestellt worden sein. Jedoch ist die Herstellung des Transponders 5 nicht auf eine Bedruckung beschränkt.
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Zum Aufbringen des Transponders 5 auf den Kochtopf 1 kann beispielsweise ein gesondert hergestellter Transponder 5 hergenommen werden, welcher als die Klebeschicht 13 ein doppelseitiges Klebeband aufweist. Durch Abziehen einer äußeren Schutzfolie kann der Transponder 5 an beliebiger Stelle, insbesondere jedoch an der in 1 gezeigten oder einer ähnlichen Stelle auf den Kochtopf 1 aufgeklebt werden. Ein solcher Vorgang kann ohne Werkzeug und ohne Fachkenntnisse durchgeführt werden, so beispielsweise von einem Endkunden. Durch Aufbringung des Transponders 5 kann der Kochtopf 1, welcher vorher keinen Temperatursensor und keine Kommunikationsschnittstelle aufgewiesen hat, als ein Systemtopf eines temperaturregelnden Gargutsystems verwendet werden. Dazu sendet das Transponder-Lesegerät 18 in regelmäßigen Abständen Abfragepulse aus. Diese Abfragepulse werden von dem Transponder 5 aufgenommen, welcher im Folgenden mittels des Temperatursensors 11 einen Temperaturwert Tk an der äußeren Seitenwand 4 des Kochtopfs abfühlt, in der Logik 8 verarbeitet und als verarbeitetes, z.B. formatiertes, Signal über die Antennen 9 ausstrahlt. Das von dem Transponder 5 ausgestrahlte Signal, welches außer einem oder mehreren Temperaturwerten auch andere Transponderinformationen übertragen kann, z.B. eine Kennung des Transponders 5 zur eindeutigen Identifizierung des Kochtopfs 1, werden von dem Transponder-Lesegerät 18 wieder empfangen und der Steuereinheit ST als ein Maß für eine Garguttemperatur des sich im Kochtopf 1 befindlichen Garguts an die Steuereinheit weitergegeben.
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Dabei wird ausgenutzt, dass mit einer guten Näherung von der Temperatur Tk an der Kontaktoberfläche 14 und damit aufgrund der thermischen Vernachlässigbarkeit der Klebeschicht 13 auch an der äußeren Seitenwand 4 des Kochtopfs 1 auf die an der Innenwand 3 des Kochtopfs 1 anliegenden Garguttemperatur Ti geschlossen werden kann, da eine Temperaturdifferenz ΔT1 = Ti - Ta zwischen der Innenwand 3 des Kochtopfs 1 und der äußeren Seitenwand 4 des Kochtopfs 1 empirisch gut bestimmbar ist. Die Temperaturdifferenz ΔT1 kann beispielsweise im Rahmen einer Tk/ΔT1-Kennlinie für mehrere Werte der Temperatur Tk ermittelt und abgespeichert werden. Die Temperaturdifferenz ΔT1 ist mit ausreichender Genauigkeit für eine sehr große Zahl von unterschiedlichen Kochgeschirren im Wesentlichen gleich, so dass für diese Kochgeschirre ein einheitlicher Transponder 5 verwendet werden kann. Zur ausreichend genauen Temperaturbestimmung, auch bei einer nur niedrigen Füllhöhe des Garguts, wird es bevorzugt, wenn der Transponder 5 sich ungefähr auf der Höhe der Oberseite 6 des Bodens befindet, so dass die von dem Transponder 5 abgefühlte Temperatur im Wesentlichen nur von einer Wanddicke d des Kochtopf 1 abhängt.
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Der Transponder 5 ist für eine Betriebstemperatur von mindestens 250°C ausgelegt, so dass er ohne Schwierigkeiten an Töpfen 1, Bratpfannen oder anderem Kochgeschirr eingesetzt werden kann. Der Transponder 5 ist vorzugsweise spülmaschinenfest, um eine Reinigung des Gargeschirrs nicht zu beeinträchtigen.
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Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
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So kann statt eines Akkumulators auch eine Batterie als Energiespeicher verwendet werden. In diesem Fall weist der Transponder eine begrenzte Lebenszeit auf. Falls seine Lebensdauer überschritten ist und eine Versorgungsspannung der Batterie unter einen für einen Betrieb des Transponders notwendigen Pegel abgesunken ist, kann der Transponder 5 entfernt werden, z.B. durch Abkratzen, und durch einen neuen Transponder 5 ersetzt werden.
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Auch ist die Verwendung eines Transponders nicht auf ein Kochgeschirr beschränkt, sondern kann allgemein für Gargeschirr verwendet werden, z.B. zur Aufbringung auf einem Backblech, einer Backform usw.
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Die Transponder können allgemein großtechnisch hergestellt werden, z.B. auf einer Quasi-Endlos-Rolle.
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Insbesondere können mit einem solchen Transponder auch ältere und ursprünglich nicht für eine Temperaturregelung vorgesehene Gargeschirre nachgerüstet werden und damit in ihrer Funktion zur Zusammenarbeit mit modernen Gargeräten wie Backöfen und / oder Kochplatten, ertüchtigt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Kochtopf
- 2a
- Kochplatte
- 2b
- Herd
- 3
- Innenwand
- 4
- äußere Seitenwand
- 5
- Transponder
- 6
- Oberseite des Bodens
- 7
- Substrat
- 8
- Logik
- 9
- Antenne
- 10
- Akkumulator
- 11
- Temperatursensor
- 12
- Thermogenerator
- 13
- Klebeschicht
- 14
- Kontaktoberfläche
- 15
- Verbindungsstelle des Thermogenerators
- 16
- freies Ende des Thermogenerators
- 17
- freie Oberfläche des Transponders
- 18
- Transponder-Lesegerät
- ΔT1
- Temperaturunterschied
- ΔT2
- Temperaturunterschied
- ST
- Steuereinheit
- Ta
- Temperatur an der freien Oberfläche des Transponders
- Ti
- Temperatur an der Innenwand
- Tk
- Temperatur an der Kontaktoberfläche und der äußeren Seitenwand
- U
- Spannung an dem Thermogenerator
