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GEBIET DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Gasbrenner, allgemein und insbesondere
Gasbrenner eines Typs, der zur Verwendung mit Gasherden oder Kochfeldern
geeignet ist.
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HINTERGRUND FÜR DIE
ERFINDUNG
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Es
gibt eine Anzahl bekannter Wege, einem Kochfeld zum Kochen Wärme
zuzuführen. Ein bevorzugtes Verfahren verwendet eine Mehrzahl
von Gasbrennern, die Brenngas verbrennen, um Kochgefäße zu
erwärmen.
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Die
Gasbrenner haben allgemein eine Brennerringform. Eine Mehrzahl von
Brennerringen sind normalerweise auf einer Kochfeldoberfläche
angeordnet, welche typischerweise ein Stativ oder einen Ständer
aufweisen, um ein Kochgefäß auf einer geeigneten
Höhe oberhalb jedes Brennerrings zu tragen. Die Wärmeausgabe
von den Brennern wird gesteuert, indem die Strömungsrate
des Brenngases verändert wird, das dem Brennerring zugeführt
und verbrannt wird. Typischerweise wird die Brenngaszufuhr durch
ein Ventil reguliert, das jedem Brennerrring zugeordnet ist. Eine
bevorzugte Form des Brenners ist in
WO
06/006882 beschrieben, die hierin unter Bezugnahme aufgenommen
wird.
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Ferner
ist es wünschenswert, dass ein Verwender eines Kochfelds
eine bestmögliche Steuerung über die Wärmeausgabe
des Brenners hat. Insbesondere ist es besonders wünschenswert,
dass einem Benutzer am Unterende des Wärmeausgabebereichs
des Brenners feine Einstell- und Steuerpegel zur Verfügung
stehen. Eine solche feine Steuerung ist für die Zubereitung
besonderer Küchentypen erforderlich. Es ist auch wünschenswert,
dass die Brenner eines Kochfelds den weitestmöglichen Bereich der
Wärmeausgabe haben. Dies kann man hohes Zurückdrehverhältnis
bezeichnen. Brenner mit hohem Zurückdrehverhältnissen
können zum Kochen einer großen Vielzahl von Küchen
geeignet sein. Es ist auch bevorzugt, dass die Brenner eines Gaskochfelds
in der Lage sind, für jede Leistungseinstellung wiederholbare
Wärmeausgabepegel liefern.
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In
dieser Beschreibung, wo auf Patentschriften, andere externe Dokumente
oder andere Dokumentationsquellen Bezug genommen worden ist, erfolgt
dies allgemein zu dem Zweck, einen Kontext zum Diskutieren der Merkmale
der Erfindung bereitzustellen. Solange nicht gesondert anderweitig
gesagt, soll der Hinweis auf diese externen Dokumente nicht als
Einräumung verstanden werden, dass diese Dokumente oder
andere Informationsquellen in irgendeiner Rechtsprechung Stand der
Technik sind oder Teil der allgemeinen Fachkenntnis bilden.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Gasherdgerät
anzugeben, das einen bestimmten Weg geht, um die obigen Probleme zu
lindern oder zumindest der Öffentlichkeit eine nützliche
Wahl lässt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In
einem Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten Sinne
in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
ein Ventil,
das von einem Aktuator betätigt wird, um den Fluss von
Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu verändern,
wobei das Ventil durch Bewegung in einer einer ersten Richtung und
einer zweiten Richtung fortschreitend geöffnet wird und das
Ventil durch Bewegung in der anderen der ersten und zweiten Richtung
fortschreitend geschlossen wird,
eine Benutzerschnittstelle,
die konfiguriert ist, um von einem Benutzer eine Benutzereingabe
zu erhalten, die eine gewünschte Brennereinstellung angibt,
einen
Controller, der mit dem Aktuator und mit der Benutzerschnittstelle
betriebsmäßig gekoppelt ist, und konfiguriert
ist zum:
Bestimmen einer gewünschten Position des
Ventils basierend auf der Benutzereingabe,
Bewirken, dass der
Aktuator das Ventil zu der gewünschten Position bewegt,
durch:
wenn die gewünschte Position von der gegenwärtigen
Position des Ventils in der ersten Richtung liegt, Bewegen des Ventils
zu der gewünschten Position, oder
wenn die gewünschte
Position von der gegenwärtigen Position des Ventils in
der zweiten Richtung liegt, Bewegen des Ventils in der zweiten Richtung
zu einer Position an der gewünschten Position vorbei, und dann
Bewegen des Ventils zu der gewünschten Position.
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Bevorzugt
enthält der Schritt des Bewegens des Ventils zu der gewünschten
Position eine Endbewegung, unmittelbar bevor das Ventil an der gewünschten
Position ankommt, und
die Endbewegung ist immer in der ersten
Richtung.
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Bevorzugt
enthält dann, wenn die gewünschte Position von
der gegenwärtigen Position des Ventils in der ersten Richtung
liegt, der Schritt des Bewegens des Ventils zu der gewünschten
Position, zuerst das Ventil in der zweiten Richtung um einen vorbestimmten
Betrag zu bewegen, und dann das Ventil in der ersten Richtung zu
der gewünschten Position zu bewegen.
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Bevorzugt
schließt die erste Richtung das Ventil.
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Bevorzugt öffnet
die erste Richtung das Ventil.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
ein
Ventil, das von einem Aktuator betätigt wird, um den Fluss
von Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu verändern,
eine
Benutzerschnittstelle, die konfiguriert ist, um von einem Benutzer
eine Benutzereingabe zu erhalten, die eine gewünschte Brennereinstellung
angibt,
einen Controller, der mit dem Aktuator und der Benutzerschnittstelle
betriebsmäßig gekoppelt und konfiguriert ist zum
Bestimmen einer gewünschten Position des Ventils basierend
auf der Benutzereingabe,
Bewirken, dass der Aktuator das Ventil
von einer Anfangsposition zu der gewünschten Position bewegt, so
dass das Ventil, unabhängig von der Richtung der gewünschten
Position von der Anfangsposition, in dem Endabschnitt der Bewegung
in der gleichen Richtung laufend an der gewünschten Position
ankommt.
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Bevorzugt
schließt die Ankunftsrichtung das Ventil.
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Bevorzugt
ist die Ankunftsrichtung für jede gewünschte Position,
die jeder Brennereinstellung zugeordnet ist, nicht die gleiche.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einer Ventilsteuerungsvorrichtung, umfassend:
einen
Aktuator, der mit dem Ventil gekoppelt ist, um die Position des
Ventils zu verändern,
wobei das Ventil durch Bewegung
in einer einer ersten Richtung und einer zweiten Richtung fortschreitend
geöffnet wird und durch Bewegung der anderen der ersten
und zweiten Richtung fortschreitend geschlossen wird,
einen
Controller, der mit dem Aktuator betriebsmäßig gekoppelt
und konfiguriert ist, um ein Signal zur Bewegung des Ventils zu
empfangen, und konfiguriert ist, um:
Bestimmen einer gewünschten
Position des Ventils basierend auf dem Signal,
Bewirken, dass
der Aktuator das Ventil zu der gewünschten Position bewegt,
durch:
wenn die gewünschte Position von der gegenwärtigen
Position des Ventils aus in der ersten Richtung liegt, Bewegen des
Ventils zu der gewünschten Position, oder
wenn die
gewünschte Position von der gegenwärtigen Position
des Ventils in der zweiten Richtung liegt, Bewegen des Ventils in
der zweiten Richtung zu einer Position an der gewünschten
Position vorbei, und dann Bewegen des Ventils zu der gewünschten
Position.
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Bevorzugt
enthält der Schritt des Bewegens des Ventils zu der gewünschten
Position eine Endbewegung, unmittelbar bevor das Ventil an der gewünschten
Position ankommt, und
die Endbewegung ist immer in der ersten
Richtung.
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Bevorzugt
enthält, wenn die gewünschte Position von der
gegenwärtigen Position des Ventils in der ersten Richtung
liegt, der Schritt des Bewegens des Ventils zu der gewünschten
Position, zuerst das Ventil in der zweiten Richtung um einen vorbestimmten
Betrag zu bewegen, und dann das Ventil in der ersten Richtung zu
der gewünschten Position zu bewegen.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einer Ventilsteuerungsvorrichtung, umfassend:
einen
Aktuator zum Verändern der Position des Ventils,
einen
Controller, der mit dem Aktuator betriebsmäßig gekoppelt
und konfiguriert ist, um ein Signal zur Bewegung des Ventils zu
empfangen, und konfiguriert ist zum:
Bestimmen einer gewünschten
Position des Ventils basierend auf dem Signal;
Bewirken, dass
der Aktuator das Ventil, unabhängig von der Richtung der
gewünschten Position von der Anfangsposition, von einer
Anfangsposition zu der gewünschten Position bewegt, so
dass das Ventil, in dem Endabschnitt der Bewegung in der gleichen Richtung
laufend an der gewünschten Position ankommt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils, umfassend:
Bewegen
des Ventils von einer Anfangsposition zu einer gewünschten
Position, so dass das Ventil, unabhängig von der Richtung
der gewünschten Position von der Anfangsposition, in einem
Endabschnitt der Bewegung in der gleichen Richtung laufend an der
gewünschten Position ankommt.
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Bevorzugt
ist die Richtung, in der das Ventil an der gewünschten
Position ankommt, die Richtung, die das Ventil schließt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils zum Zuführen
von Brenngas zu einem Brenner, umfassend:
Empfangen eines Signals,
das eine gewünschte Brennereinstellung angibt, und Bestimmen
einer gewünschten Position des Ventils basierend auf dem Signal,
Bewegen
des Ventils von einer Anfangsposition zu der gewünschten
Position, so dass das Ventil, unabhängig von der Richtung
der gewünschten Position von der Anfangsposition, in einem
Endabschnitt der Bewegung in der gleichen Richtung laufend an der gewünschten
Position ankommt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils zum Zuführen
von Brenngas zu einem Brenner, umfassend:
Empfangen eines Signals,
das eine gewünschte Brennereinstellung angibt, und Bestimmen
einer gewünschten Position des Ventils basierend auf dem Signal,
wenn
die gewünschte Position von der gegenwärtigen
Position des Ventils in einer ersten Richtung liegt, Bewegen des
Ventils zu der gewünschten Position, oder
wenn die
gewünschte Position von der gegenwärtigen Position
des Ventils in einer zweiten Richtung liegt, Bewegen des Ventil
in der zweiten Richtung zu einer Position an der gewünschten
Position vorbei, und dann Bewegen des Ventils zu der gewünschten Position.
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Bevorzugt
enthält, wenn die gewünschte Position von der
gegenwärtigen Position des Ventils in der ersten Richtung
liegt, der Schritt des Bewegens des Ventils zu der gewünschten
Position, zuerst das Ventil in der zweiten Richtung um einen vorbestimmten
Betrag zu bewegen, und dann das Ventil in der ersten Richtung zu
der gewünschten Position zu bewegen.
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Bevorzugt
ist die Richtung, in der das Ventil an der gewünschten
Position ankommt, die Richtung, die das Ventil schließt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
ein
Ventil, das von einem Aktuator betätigt wird, um den Fluss
von Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu verändern,
eine
Benutzerschnittstelle, die konfiguriert ist, um von einem Benutzer
eine Benutzereingabe zu erhalten, die eine gewünschte Brennereinstellung
angibt,
einen Controller, der mit dem Aktuator und der Benutzerschnittstelle
betriebsmäßig gekoppelt ist und konfiguriert ist
zum:
Bestimmen einer neuen gewünschten Position des Ventils
basierend auf der Benutzereingabe,
Bewirken, dass der Aktuator
das Ventil zu der neuen gewünschten Position bewegt durch:
wenn
die neue gewünschte Position in der gleichen Richtung wie
die letzte Richtung der Bewegung des Ventils ist, wenn es an der
vorherigen gewünschten Position ankommt; Bewegen des Ventils
um einen vorbestimmten Betrag in der zu der letzten Richtung entgegengesetzten
Richtung, und dann Bewegen des Ventils in der letzten Richtung zu
der neuen gewünschten Position, oder wenn die neue gewünschte Position
nicht in der gleichen Richtung wie die letzte Richtung ist, Bewegen
des Ventils zu der neuen gewünschten Position.
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Bevorzugt
wird das Ventil durch Bewegen in der letzten Richtung geschlossen.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
ein
Ventil, das von einem Aktuator betätigt wird, um den Fluss
von Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu verändern,
eine
Benutzerschnittstelle, die konfiguriert ist, um von einem Verwender
eine Benutzereingabe zu erhalten, die eine gewünschte Brennereinstellung
angibt,
einen Controller, der mit dem Aktuator und der Benutzerschnittstelle
betriebsmäßig gekoppelt und konfiguriert ist zum:
Bestimmen
einer gewünschten Position des Ventils basierend auf der
Benutzereingabe,
Bewirken, dass der Aktuator das Ventil von
einer Anfangsposition zu der gewünschten Position bewegt, so
dass die erste Bewegung des Ventils in der entgegengesetzten Richtung
zur letzten Bewegungsrichtung des Ventils ist, wenn es an der Anfangsposition ankommt,
Speichern
der Richtung, in der das Ventil in der gewünschten Position
angekommen ist.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einer Ventilsteuerungsvorrichtung, umfassend:
einen
Aktuator, der mit dem Ventil gekoppelt, ist, um die Position des
Ventils zu verändern,
einen Controller, der mit dem
Aktuator betriebsmäßig gekoppelt und konfiguriert
ist, um ein Signal zur Bewegung des Ventils zu empfangen, und konfiguriert ist
zum:
Bestimmen einer gewünschten Position des Ventils basierend
auf dem Signal,
Bewirken, dass der Aktuator das Ventil zu der
gewünschten Position bewegt durch:
wenn die gewünschte
Position in der gleichen Richtung wie die letzte Bewegungsrichtung
des Ventils ist, wenn es an der gegenwärtigen Position
ankommt; Bewegen des Ventils in einer ersten Richtung um einen vorbestimmten
Betrag und dann Bewegen des Ventils in einer zweiten Richtung zu
der gewünschten Position, oder
wenn die gewünschte
Position nicht in der gleichen Richtung wie die letzte Richtung
ist, Bewegen des Ventils zu der gewünschten Position, Speichern
der Richtung, in der das Ventil in der gewünschten Position
angekommen ist.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils, umfassend:
Bewegen
des Ventils von einer Anfangsposition zu einer gewünschten
Position, so dass die erste Bewegung des Ventils in der entgegengesetzten
Richtung zur letzten Bewegungsrichtung des Ventils ist, wenn es
an der Anfangsposition ankommt.
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Bevorzugt
umfasst das Verfahren ferner
Empfangen eines Signals zur Bewegung
des Ventils und Bestimmen einer gewünschten Position des Ventils
basierend auf dem Signal.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils, umfassend:
Empfangen
eines Signals zum Bewegen des Ventils und Bestimmen einer gewünschten
Position des Ventils basierend auf dem Signal,
wenn die gewünschte
Position die gleiche Position wie die letzte Bewegungsrichtung des
Ventils ist, wenn es an der gegenwärtigen Position ankommt: Bewegen
des Ventils in einer ersten Richtung um einen vorbestimmten Betrag
und dann Bewegen des Ventils in einer zweiten Richtung zu der gewünschten Position,
oder
wenn die gewünschte Position nicht die gleiche
Richtung wie die erste Richtung ist, Bewegen des Ventils zu der
gewünschten Position.
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Bevorzugt
liefert das Ventil Brenngas zu einem Brenner, und das Signal gibt
eine gewünschte Brennereinstellung an.
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Bevorzugt
ist der Brenner ein Kochfeldbrenner und das Signal wird von einer
Benutzerschnittstelle empfangen.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
ein
Ventil, das von einem Aktuator betätigt wird, um den Fluss
von Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu verändern,
eine
Benutzerschnittstelle, die konfiguriert ist, um eine Benutzereingabe
zu erhalten, die eine gewünschte Brennereinstellung angibt,
einen
Controller, der mit dem Aktuator und der Benutzerschnittstelle betriebsmäßig
gekoppelt ist und konfiguriert ist zum:
Empfangen eines Signals
von einer Schnittstelle,
Bestimmen einer gewünschten
Ventilposition, wobei die Bestimmung eine vorbestimmte Beziehung
zwischen dem empfangenen Signal und der gewünschten Ventilposition
verwendet,
Bewirken, dass der Aktuator das Ventil zu der gewünschten
Position bewegt.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor und der Schritt der Bestimmung
der gewünschten Position enthält, die Anzahl der
Schritte von einer gegenwärtigen Position zu der gewünschten
Position gemäß der Beziehung zu berechnen.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor und der Schritt der Bestimmung
der gewünschten Position umfasst, die Anzahl der Schritte
von einer gegenwärtigen Position zu einer gewünschten
Position in einer Nachschlagetabelle nachzuschlagen.
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Bevorzugt
ist die vorbestimmte Beziehung vom Typ des Brenngases abhängig.
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Bevorzugt
enthält das Kochfeld mehrere Brenner von zumindest zwei
unterschiedlichen Varianten oder Typen, und
das Kochfeld enthält
ein Ventil für jeden Brenner, und
der Controller verwendet
eine unterschiedliche solche vorbestimmte Beziehung für
jede der unterschiedlichen Varianten oder Typen des Brenners.
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Bevorzugt
ist die vorbestimmte Beziehung derart vorgegeben, dass eine Benutzereingabe,
die einen gegebene Änderung in der gewünschten
Brennereinstellung am Unterende des Bereichs angibt, in einer geringeren
Ventileinstellung resultiert als eine Benutzereingabe, die eine
gegebene Änderung in der gewünschten Brennereinstellung
an einem höheren Ende des Bereichs angibt.
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Bevorzugt
ist die vorbestimmte Beziehung derart vorgegeben, dass eine Benutzereingabe,
die eine gegebene Änderung in der gewünschten
Brennereinstellung am Unterende des Bereichs angibt, in einer größeren
Ventileinstellung resultiert als eine Benutzereingabe, die eine
gegebene Änderung in der gewünschten Brennereinstellung
an einem höheren Ende des Bereichs angibt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die Erfindung im breiten Sinne in einem
Verfahren zum Steuern/Regeln eines Ventils, umfassend:
Empfangen
eines Signals,
Bestimmen einer gewünschten Ventilposition,
worin die Bestimmung eine vorbestimmte Beziehung zwischen dem empfangenen
Signal und der gewünschten Ventilposition verwendet,
Bewirken,
dass ein Aktuator das Ventil zu der gewünschten Position
bewegt.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor und der Schritt der Bestimmung
der gewünschten Ventilposition enthält, die Anzahl
der Schritte von einer gegenwärtigen Position zu der gewünschten
Position gemäß der Beziehung zu berechnen.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor und der Schritt der Bestimmung
der gewünschten Position umfasst, die Anzahl der Schritte
von einer gegenwärtigen Position zu der gewünschten
Position in einer Nachschlagetabelle nachzuschlagen.
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Bevorzugt
ist die vorbestimmte Beziehung derart vorgegeben, dass ein Signal,
das eine gegebene Änderung in der Einstellung am Unterende
des Bereichs angibt, in einer kleineren Ventileinstellung resultiert
als ein Signal, das eine gegebene Änderung der Einstellung
an einem höheren Ende eines Bereichs angibt.
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Bevorzugt
ist die vorbestimmte Beziehung derart vorgegeben, dass ein Signal,
das eine gegebene Änderung in der Einstellung am Unterende
des Bereichs angibt, in einer größeren Ventileinstellung resultiert
als ein Signal, das eine gegeben Änderung in der Einstellung
an einem höheren Ende eines Bereichs angibt.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Kochfeld, umfassend:
einen Brenner,
eine
Benutzerschnittstelle, die konfiguriert ist, um eine Benutzereingabe
zu empfangen, die eine gewünschte Brennereineinstellung
angibt,
ein Ventil, das eine vollständig geschlossene
Position aufweist und von einem Aktuator betätigt wird,
um den Fluss von Brenngas von einer Versorgung zu dem Brenner zu
verändern,
einen Controller, der mit dem Aktuator
betriebsmäßig gekoppelt ist und zwei Modi aufweist,
worin, wenn in einem ersten Modus:
der Controller das Ventil öffnet,
den
Brenner zündet und das Vorhandensein einer Flamme detektiert,
während die Detektion des Vorhandenseins oder Fehlens der
Flamme beibehalten wird, das Ventil fortschreitend schließt,
bis die Flamme nicht mehr detektiert wird, und
den Abstand
zwischen der vollständig geschlossenen Stellung des Ventils
und der letzten Position des Ventils, wenn die Flamme detektiert
wurde, als Referenzversatz aufzeichnet, und
wenn in dem zweiten
Modus:
der Controller den Brenner gemäß der
Benutzereingabe betätigt.
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Bevorzugt
wird die Ventilposition, wenn die Flamme zuletzt detektiert wurde,
als die Ventilposition benutzt, die der niedrigsten Einstellung
des Brenners entspricht.
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Bevorzugt
enthält das Kochfeld eine Mehrzahl von Brennern und der
Controller zeichnet einen Referenzversatz für jeden der
Brenner auf.
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Bevorzugt
schlägt der Controller eine Nachschlagetabelle nach, um
zu bestimmen, wie das Ventil zu bewegen ist, um von einer gegenwärtigen
Position zu einer gewünschten Position zu gelangen, basierend
auf der Eingabe.
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Bevorzugt
enthält die Nachschlagetabelle den Abstand von jeder Brennereinstellung
zu jeder anderen Brennereinstellung, und
die Tabelle zeichnet
den Referenzversatz für jeden Brenner als den Abstand von
der vollständig geschlossenen Position zu einer niedrigsten
Brennereinstellung auf.
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Bevorzugt
enthält die Nachschlagetabelle den Abstand von jeder Brennereinstellung
zur nächsten niedrigen Brennereinstellung, und
die
Tabelle zeichnet den Referenzversatz für jeden Brenner
als den Abstand von der vollständig geschlossenen Position
zur niedrigsten Brennereinstellung auf.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor, und die Nachschlagetabelle speichert
einen Wert für jede Brennereinstellung, der die Anzahl
der Schritte ist, um die diese Einstellung über der nächstniedrigen Einstellung
liegt, und
die Tabelle zeichnet den Referenzsatzwert für
die niedrigsten Brennereinstellung auf.
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Bevorzugt
ist der Aktuator ein Schrittmotor und die Anzahl der Schritte von
der vollständig geschlossenen Stellung zu der Position,
die der Brennereinstellung entspricht, ist die Summe des Referenzversatzes
und aller Nachschlagetabellenwerte von der niedrigsten Einstellung
zu jeder Brennereinstellung.
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Bevorzugt
speichert der Controller den gegenwärtigen Abstand von
der vollständig geschlossenen Stellung für jedes
Ventil.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Betreiben eines Brenners, umfassend
Öffnen
eines Ventils, das eine vollständig geschlossene Stellung
aufweist, um dem Brenner ein Brenngas zuzuführen,
Zünden
des Brenners und Detektieren einer Flamme,
während
das Detektieren des Vorhandenseins oder Fehlens der Flamme fortgesetzt
wird, fortschreitendes Schließen des Ventils, bis die Flamme
nicht mehr detektiert wird, und
Aufzeichnen des Abstands zwischen
der vollständig geschlossenen Position des Ventils und
der letzten Position des Ventils, wenn die Flamme detektiert wurde,
als Referenzversatz.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Betreiben eines Brenners, umfassend:
Öffnen
eines Brenngasventils zum Zuführen von Brenngas zu einem
Brenner,
Zünden des Brenners und Detektieren des Vorhandenseins
einer Flamme,
während die Detektion des Vorhandenseins
oder Fehlens der Flamme beibehalten wird, fortschreitendes Schließen
des Ventils, bis die Flamme nicht mehr detektiert wird, und
Aufzeichnen
der Position des Ventils an dem letzten Punkt, an dem die Flamme
detektiert wurde, als Referenzversatz.
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In
einem anderen Aspekt besteht die vorliegende Erfindung im breiten
Sinne in einem Verfahren zum Betreiben eines Brenners, umfassend:
Empfangen
eines Signals, das eine gewünschte Brennereinstellung angibt,
Nachschlagen
einer Nachschlagetabelle, um zu Bestimmen, wie das Ventil zu Bewegen
ist, um von einer gegenwärtigen Position zu einer gewünschten
Position zu gelangen, basierend auf dem Signal,
worin der Schritt
der Bestimmung enthält, alle die Daten in der Tabelle für
jede Position zwischen der Aus-Position und der gewünschten
Position zu summieren.
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Der
in dieser Beschreibung und den Ansprüchen benutzte Begriff „umfassend” bedeutet „bestehend
zumindest teilweise aus”. Bei der Interpretation jeder
Aussage in dieser Beschreibung und den Ansprüchen, die
den Begriff „umfassend” enthält, können
auch andere Merkmale als das oder jene, die dem Begriff vorausgehen,
vorhanden sein. Verwandte Begriffe wie etwa „umfassen” und „umfasst” sind
in gleicher Weise zu interpretieren.
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Man
kann auch sagen, dass diese Erfindung im breiten Sinne in den Teilen,
Elementen und Merkmalen besteht, auf die in der Beschreibung der
Anmeldung Bezug genommen wird oder die dort angegeben sind, einzeln
oder gemeinsam, und beliebigen oder allen Kombinationen von beliebigen
zwei oder mehr der Teile, Elemente oder Merkmale, und, wo spezifische
Ganzheiten hierin erwähnt sind, welche bekannt Äquivalente
in der Technik haben, zu der diese Erfindung gehört, werden
solche bekannten Äquivalente so verstanden, dass sie hierin
enthalten sind, als ob sie einzeln aufgeführt wären.
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Die
Erfindung besteht im Vorstehenden und avisiert auch Konstruktionen,
von denen das Folgende nur Beispiele angibt. Insbesondere ist die
Erfindung hauptsächlich in Bezug auf einen Einzelbrenner und
ein Ventil in einem Kochfeld beschrieben worden. Es versteht sich,
dass dies der Einfachheit dient, und das Kochfelder typischerweise
mit mehreren Brennern ausgestattet sind, und sogar Heizelemente unterschiedlicher
Typen enthalten können.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Bevorzugte
Ausführungen der Erfindung werden nur als Beispiel und
in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, worin
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1 ist
eine schematische Zeichnung eines Kochfelds mit Controller, jeweiligen
Brennern und Zuführventilen.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das ein bevorzugtes Kalibrierungsverfahren erläutert.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGEN
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Typische
moderne Kochfelder enthalten eine Mehrzahl von Brennern, um um mehrere
Kochvorgänge gleichzeitig zu ermöglichen und/oder
unterschiedliche Brenneroptionen bereitzustellen. In einer bevorzugten
Form der Erfindung enthält das Kochfeld 100 einen
Controller 101, der mit einer Benutzerschnittstelle betriebsmäßig
gekoppelt ist, sowie einen Aktuator 105, der jedem Ventil 102 zugeordnet
ist, um die Zufuhr von Brenngas (von einer Gasversorgung 106)
zu jedem Brenner 102 unabhängig zu verändern.
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Die
Benutzerschnittstelle kann viele Formen einnehmen, wie etwa einen
einfachen Drehsteuerknopf, einen Schiebehebel oder andere Benutzersteuerungen
wie etwa berührungsempfindliche Bildschirme, Knöpfe
oder Berührungssteuerungen. Die Benutzschnittstelle enthält
bevorzugt eine Form von visueller Rückkopplung, so dass
der Benutzer die gegenwärtige Brennereinstellung leicht überprüfen kann.
Zum Beispiel könnte eine Anzahl von LEDs in der Form einer
Balkengrafik angeordnet sein (in einer linearen oder nicht-linearen
Form), die fortschreitend aufleuchten und abgeschaltet werden, wenn
die Brennereinstellung zunimmt oder abnimmt.
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Bevorzugt
wird jeder Brenner 103 unabhängig gesteuert, und
die Benutzerschnittstelle liefert eine unabhängige visuelle
Rückkopplung für jede Brennereinstellung. Der
Controller 101 ist bevorzugt ein Mikroprozessor und kann
in der Lage sein, jeden Aktuator 105 direkt anzutreiben,
oder kann eine Verstärkung oder eine Motortreiberschaltung
verwenden, um die Aktuatoren anzusteuern.
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Das
Gaszufuhrventil 102 jedes Brenners ist über ein
Untersetzungsgetriebe mit einem Schrittmotor 105 gekoppelt.
Ein Beispiel einer geeigneten Art von Schrittmotor ist ein 12V-Schrittmotor
mit 48 Schritten pro Umdrehung. Die Schrittauflösung des Schrittmotors
in Kombination mit dem Untersetzungsgetriebe ergibt eine Winkelauflösung,
mit der das Drehgasventil gesteuert wird. Es versteht sich, dass
die erforderliche Auflösung von den Charakteristiken des
Ventils abhängig ist sowie auch von der gewünschten
Auflösung der Steuerung der Gasströmungsrate,
welche wiederum die aktuelle Brennerheizleistung vorgibt.
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Es
hat sich zum Beispiel herausgestellt, dass eine Auflösung
von angenähert 0,5° für ein Ventil des Typs
geeignet ist, das typischerweise in einem Haushaltskochfeld bei
typischem Versorgungsdruck und Gasdüsengrößen
verwendet wird. Zum Beispiel 48 Schritte und eine Untersetzung von
angenähert 1:13 durch das Getriebe.
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In
Gebrauch betätigt ein Verwender die Benutzersteuerung gemäß einer
gewünschten Brennereinstellung. Der Controller 101 erhält
ein Signal von der Benutzerschnittstelle, das die gewünschte
Brennereinstellung angibt und bewirkt, dass der Aktuator 105 das
jeweilige Ventil zu der gewünschten Position bewegt. Für
eine genaue Positionssteuerung muss der Motor synchronisiert bleiben,
das heißt, wenn eine Phase angeregt wird, muss sich der
Motor zur neuen Position drehen, um sicherzustellen, dass der Kochfeldcontroller
die Spur der gegenwärtigen Position des Ventils nicht verliert.
Alternativ kann der Controller ein Signal von einem Positionssensor
erhalten, wie etwa einem Drehcodierer, um die Ventilbewegung zu
verfolgen. Um dazu beizutragen, dass der Motor beim Start und bei
der Richtungsänderung synchronisiert bleibt, kann die gegenwärtige
Phase vor der Bewegung vorangeregt werden.
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Wenn
das Ventil 102 von dem Aktuator 105 aus einer
stationären Position herausbewegt wird, könnte
sich das Drehmoment, das zum Bewegen des Ventils in jeder Richtung
erforderlich ist, aufgrund der Charakteristiken des Ventils, des
Getriebes und des Antriebsstrangs unterscheiden. Wenn zum Beispiel die
letzte Bewegungsrichtung im Uhrzeigersinn war und das Ventil aus
dem Stand heraus in der Uhrzeigerrichtung bewegt wird, könnte
der Anfangswiderstand des Ventils höher sein. Wenn jedoch
die letzte Bewegungsrichtung im Uhrzeigersinn war und das Ventil
aus dem Stand heraus in der Gegenuhrzeigerrichtung bewegt wird,
könnte der Anfangswiderstand des Ventils niedriger sein,
aufgrund des Slops oder Spiels im Ventil und Antriebsstrang.
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Das
Szenario des schlechtesten Falls des das Gasventil antreibenden
Schrittmotors liegt vor, wenn das Ventil stationär ist
und der Schrittmotor das Ventil in der gleichen Richtung zu bewegen
beginnt wie die letzte Bewegung des Ventils. Unter diesen Umständen
ist die Drehmomentanforderung des Motors am höchsten und
das Potential, dass der Motor stehenbleibt, ist am höchsten.
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Um
die Wahrscheinlichkeit zu reduzieren, dass der Motor stehenbleiben
könnte, wodurch der Controller die Spur der gegenwärtigen
Position verliert, dreht der Controller den Aktuatormotor um eine vorbestimmte
Anzahl von Schritten rückwärts, bevor er sich
in der gleichen Richtung wie bei der vorherigen Bewegung dreht.
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Der
anfängliche Lauf in der Rückwärtsrichtung
gibt dem Motor wegen des Spiels im Antriebsstrang eine minimale
Belastung. Wenn sich der Motor zur Ausgangsposition zurückdreht
und seine volle Last aufnimmt, macht er das mit einem gewissen Moment,
was die Wahrscheinlichkeit reduziert, dass er die Synchronisation
zwischen der aktuellen Position und der vom Controller erwarteten
Position verliert. Bevorzugt entspricht die Anzahl der Schritte,
mit der der Controller das Ventil anfangs rückwärts
bewegt, angenähert dem Spielbetrag im Antriebsstrang und/oder
erlaubt, dass der Motor ein Drehmoment aufbaut. Zum Beispiel sind
für typische Ventilkonstruktionen angenähert 2° bis
3° typisch. Die Controllersoftware kann das Ventil mittels
einer Anzahl geeigneter Methoden antreiben, wie etwa einem Wellen-
oder Vollschrittantrieb gemäß dem erforderlichen Motordrehmoment.
Alternativ könnte ein Hybridantriebsverfahren, wie etwa
Halbschritt oder umgekehrter Halbschritt, verwendet werden.
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Um
beim Anlaufen dazu beizutragen, dass der Ventilmotor synchronisiert
bleibt, könnte die Phasenanregungszeit beim Start von deren
normaler Betriebsdauer erhöht werden. Längere
Phasenzeiten erzeugen tendenziell mehr Drehmoment, drehen aber die
Welle langsamer. Wenn zum Beispiel der Motor aus der stationären
Position zu laufen beginnt, wird jede Phase für 8 ms angeregt,
und dann kann, sobald sich das Ventil drehen beginnt, die Erregungszeit
auf 3 ms gesenkt werden. Es versteht sich, dass die vorstehende
Ventilsteuerungstechnik allein oder in Kombination mit einer beliebigen
oder mehreren der nachfolgend beschriebenen Ventilsteuertechniken
verwendet werden kann.
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Aufgrund
des Slops oder Spiels im Antriebsstrang kann auch die Positionsgenauigkeit
des Ventils entsprechend einer besonderen gewünschten Brennereinstellung
(und Gassströmung) beeinträchtigt werden. Um die
Positionsgenauigkeit und Wiederholbarkeit jeder Ventilposition entsprechend
einer gewünschten Brennereinstellung zu verbessern, ist der
Controller so konfiguriert, dass er das Ventil derart betätigt,
dass es sich immer der gewünschten Ventilposition von der
gleichen Richtung her annähert. Dieses Verfahren stellt
sicher, dass das Spiel im Antriebsstrang konsistent behandelt wird,
Positionsfehler reduziert werden und es daher wieder besser wiederholbar
ist. Bevorzugt sollte der vorbestimmte Laufbetrag größer
sein als die Summe der möglichen Spiele in Ventil, Antriebsstrang
und Getriebe. Die Autoren haben herausgefunden, dass für
typische Typen von Ventil-/Getriebekombinationen das kombinierte
Spiel größer als 30° sein kann.
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Wenn
zum Beispiel die neue gewünschte Position des Ventils von
der gegenwärtigen Position aus in der Gegenuhrzeigerrichtung
liegt, dann bewirkt der Controller, dass der Aktuator das Ventil
zur gewünschten Position bewegt, so dass das Ventil (zumindest
im Endabschnitt der Bewegung) im Gegenuhrzeigersinn laufend an der
gewünschten Position ankommt. Wenn jedoch die neue gewünschte Position
des Ventils von der gegenwärtigen Position aus in der Uhrzeigerrrichtung
liegt, dann bewirkt der Controller, dass der Aktuator das Ventil
um einen vorbestimmten Betrag an der gewünschten Position
vorbeibewegt und dann zu der gewünschten Position bewegt,
so dass das Ventil ankommt, wobei es im Gegenuhrzeigersinn läuft
(zumindest im Endabschnitt der Bewegung).
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Die
Positionsgenauigkeit und Wiederholbarkeit wird verbessert, indem
sichergestellt wird, dass der Endabschnitt der Bewegung, wenn das
Ventil an der neuen Position ankommt, immer in der gleichen Richtung
ist. Bevorzugt ist die Richtung des Endabschnitts der Bewegung die
Richtung, die das Gasventil schließt. Dementsprechend wird
die niedrigste Brennereinstellung durch Schließen des Ventils
erreicht (das heißt, den Brenner herunterdrehen). Ähnlich
wird die höchste Brennereinstellung durch Drehung des Ventils
in der Schließrichtung erreicht. Um die Heizleistung der
höchsten Brennereinstellung zu maximieren, hat das Ventil
bevorzugt einen Auslaufbereich, wo das Ventil weit offen ist, so
dass eine weitere Öffnung des Ventils die Gasströmung
durch das Ventil nicht vergrößert. Dieser Bereich
verhindert auch die Spielbewegung von der Drehung des Ventils an
vollständig offen vorbei und in einen geschlossenen Bereich
hinein, was bewirken könnte, dass der Brenner ausgeht,
wenn man ihn zu hoch dreht. Alternativ wird eine andere Ausführung
avisiert, in der nicht jede gewünschte Ventilposition (entsprechend einer
Brennereinstellung) von der gleichen Richtung her wie alle anderen
Ventilpositionen erreicht wird. Zum Beispiel kann die der maximalen
Brennereinstellung entsprechende Ventilposition von der entgegengesetzten
Richtung her, aus der die niedrigste Einstellung erreicht wird,
erreicht werden. Das heißt, die maximale Einstellung kann
von der Richtung her erreicht werden, die das Ventil öffnet.
In einer solchen Ausführung kann der oben genannte Auslaufbereich vermieden
werden. Ähnlich wird vorausgestellt, dass jede von verschiedenen
Ventilpositionen, die jeder Brennereinstellung entsprechen, von
einer unterschiedlichen als einer der anderen Ventilpositionen her
erreicht werden kann. Der wichtige Aspekt ist, dass für
jede gegebene Brennereinstellung die dieser Einstellung entsprechende
Ventilposition immer von der gleichen Seite her erreicht wird, unabhängig davon,
ob die vorherige Position niedriger oder höher war. Im
Ergebnis wird jede Einstellung konsistent erreicht, und daher wird
die Positionsgenauigkeit und Wiederholbarkeit verbessert.
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Es
versteht sich, dass die vorstehenden Ventilsteuertechniken allein
oder in Kombination mit einer beliebigen oder mehreren der nachfolgend
beschriebenen Ventilsteuertechniken verwendet werden können.
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Damit
der Controller eine genaue Steuerung der Brennereinstellung jedes
Brenners beibehält, ist es notwendig, dass der Controller
die gegenwärtige Position jedes Ventils (das jedem Brenner
zugeordnet ist) kennt. Es ist auch erforderlich, dass der Controller
weiß, wie weit er jedes Ventil bewegen muss, um den geeigneten
Brenngasfluss für jede gewünschte Brennereinstellung
zu erreichen. Es hat sich herausgestellt, dass aufgrund von Herstellungstoleranzen
und Fehlübereinstimmungen einzelne Ventile unterschiedliche
Winkelpositionen haben können, die in dem gleichen Durchfluss
resultieren. Damit der Controller eine akkurate Steuerung erzielt, ist
es daher notwendig, jede Brennereinstellung auf eine eindeutige
Ventilposition für jeden Brenner zu mappen. Bestimmte Gasventile
haben typischerweise eine vollständig geschlossene Position,
die einer mechanischen Grenze oder einem Anschlag zugeordnet sein
kann. Das heißt, an der Grenze der Ventildrehung (in einer
Richtung) ist das Ventil vollständig geschlossen, und es
kann kein Fluid (oder Gas) hindurchtreten. Diese vollständig
geschlossene Position kann als zweckdienliche Referenzposition verwendet werden.
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Jedoch
ist es wegen Herstellungstoleranzen und Varianten von Teil zu Teil
typisch, dass Ventile des gleich Typs unterschiedliche Abstände
zwischen ihrer vollständig geschlossenen Position und der
Position haben, wo das Ventil gerade zu öffnen beginnt und
die minimale Flussrate erreicht wird, oder die minimale Flussrate
erreicht wird, die eine Flamme stützen kann.
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Trotz
der Variation im Versatzabstand zwischen der vollständig
geschlossenen Position und dem minimalen Fluss eines typischen Ventils,
ist der Abstand zwischen der minimalen Flussposition und der höchsten
Flussposition (vollständig offen) für einen gegebenen
Gasdruck und eine gegebene Düsengröße
typischerweise ziemlich gleichmäßig. Das heißt,
sobald die minimale Flussposition erreicht ist, ist der Abstand
zu jeder anderen gegebenen Flussposition von Ventil zu Ventil (des
gleichen Typs/Modells) im Wesentlichen der gleiche.
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Um
diese Variationen zu berücksichtigen, kann das Kochfeld
der vorliegenden Erfindung einen Kalibrierprozess enthalten. Bevorzugt
kann der Controller durch die Benutzerschnittstelle in einen Kalibriermodus
und zurück zu einem normalen Betriebsmodus geschaltet werden,
wenn die Kalibrierung abgeschlossen ist. Alternativ kann ein normaler
Betriebsmodus automatisch wiederhergestellt werden, sobald die Kalibrierung
abgeschlossen ist. Es versteht sich, dass jeder Brenner des Kochfelds
eine separate Kalibrierung benötigen könnte.
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Der
Brennerkalibierprozess findet den Abstand von der Nullposition des
Brennerventils zu der Ventilposition, die die kleinste erfassbare
Flammeneinstellung erzeugt. Um zu detektieren, ob eine Flamme am
Brenner vorhanden ist oder nicht, ist jeder Brenner bevorzugt mit
einem Flammendetektor 107 ausgestattet. Das Flammendetektionsverfahren
kann jedes geeignete Verfahren sein, das an der Technik bekannt
ist. Zum Beispiel kann die Flammendetektion elektronisch erreicht
werden, indem ein Wechselstrom zwischen Elektroden angelegt wird,
die am erwarteten Ort einer Flamme angeordnet sind. Der Diodeneffekt
der Flamme (falls vorhanden) resultiert in einem teilweise gleichgerichteten
Wellenverlauf, dessen Vorhandensein dazu benutzt werden kann, das Vorhandensein
einer Flamme anzuzeigen. Es könnten aber auch andere bekannte
Verfahren wie etwa eine thermische oder optische Detektion verwendet werden.
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Während
der Kalibrierung öffnet der Controller das Ventil (bevorzugt
zu einer Position, die einer mittleren oder hohen Brennereinstellung
entspricht), und zündet den Brenner. Um eine automatische
Zündung zu erreichen, ist der Controller mit einem Zündmechanismus
betriebsmäßig gekoppelt, wie etwa einem Funkenzünder
oder einem Zünder mit heißer Oberfläche
oder einem anderen geeigneten Zündmittel. Der Zünder
kann mit dem Flammendetektor 107 integriert sein. Der Controller
verifiziert dann durch die oben genannte Flammendetektion, dass
die Zündung erfolgreich war und erhalten bleibt. Dann schließt
der Controller fortschreitend das Ventil, bis die Flamme ausgeht,
was durch die Flammendetektion detektiert wird. Dann zeichnet der
Controller die Position des Ventils auf, bei der die Flamme zuletzt vorhanden
war. Diese Position wird dann als die Position gesetzt, die der
niedrigsten Brennereinstellung entspricht. Das Ergebnis des Gaskalibrierungsprozesses
wird im EEPROM gespeichert. Der Wert ist eine Anzahl von Schritten
von der Nullposition des Ventils zu der kleinsten detektierbaren
Flamme und wird als vorzeichenlose ganze Zahl gespeichert.
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Der
Abstand von der vollständig geschlossenen Position zu der
Position, bei der die Flamme zuletzt detektiert wurde, wird als
Referenzversatz aufgezeichnet. Dieser Versatzabstand entspricht
dem Abschnitt der Ventilbewegung, der sich von Teil zu Teil signifikant
verändern könnte. Während es unwahrscheinlich
ist, dass die Ventilposition des minimalen Flusses präzise
der niedrigsten Brennereinstellung entspricht, ist die niedrigste
Einstellposition, bei der eine Flamme detektiert werden kann, eine
geeignete Referenz, von der aus die Ventilpositionen entsprechend
allen anderen Brennereinstellungen angeordnet werden können.
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Üblicherweise
enthält ein Gasventil eine Bypassöffnung, welche
dazu beträgt, eine zuverlässige Niedrigflusseinstellung
zu erreichen. Die Öffnung kann über eine manuelles
Bypassschraube einstellbar oder auch fixiert sein. Es wird in einer
anderen Ausführung avisiert, dass die Niedrigleistungseinstellung
des Brenners oder des Kochfelds einen Brenngasfluss durch einen
solchen Bypass enthalten kann. Auch hier kann das oben beschriebene
Kalibierverfahren angewendet werden. Bei der niedrigen Leistungseinstellung
kann ein Teil oder das gesamte Brenngas über den Bypass
zugeführt werden.
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Alternativ
kann ein Kalibierverfahren einen einstellbaren Bypass verwenden, wo
der Bypass von dem Controller angesteuert werden kann. Insbesondere
kann der Bypass progressiv geöffnet werden, wenn eine niedrige
Flamme nicht erhalten bleibt und detektiert werden kann.
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2 ist
ein Flussdiagramm, das die Logik einer bevorzugten Kalibrierroutine
veranschaulicht. Insbesondere kann, zur Verbesserung der Effizienz, der
Controller das Ventil zunächst rasch fortschreitend schließen,
bis die Flamme ausgeht. Dann öffnet der Controller das
Ventil, zündet den Brenner erneut und geht zur letzten
Position, wo eine Flamme vorhanden war. Er schließt dann
das Ventil fortschreitend langsamer, bis die Flamme ausgeht. Dieses
fortschreitende Verfahren erlaubt, dass der Controller die Ventilposition,
die der niedrigst möglichen Brennereinstellung entspricht,
genauer lokalisiert, während er nicht zu langsam ist. Es
wird avisiert, dass zahlreiche Veränderungen an dem Kalibirierprozess implementiert
werden könnten, einschließlich Änderungen
in Zeitgebung, Detektion der Stärke der Flamme, Aufmitteln
mehrerer Kalibrierungen, etc. Jede von diesen entspricht einer weiteren
Ausführung der Erfindung.
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Ein
Kalibrierfehler wird auftreten, wenn entweder nach der Zündung
keine Flamme detektiert werden kann oder wenn der Controller detektiert, dass
sich das Ventil nicht richtig dreht und der Ventilmotor seine Synchronisation
verliert.
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Sobald
der Referenzversatz aufgezeichnet ist, definiert eine Nachschlagetabelle
den Abstand (die Anzahl der Schritte, zwischen der niedrigsten Einstellung
(von der Kalibrierung) und jeder der Brennereinstellpositionen).
Es versteht sich, dass die Nachschlagetabelle enthalten kann, um
unterschiedliche Brenngastypen, Arbeitsdrücke, Düsengrößen, Benutzerwünsche
und unterschiedliche Brennertypen zu berücksichtigen. Die
Anzahl der Schritte von der vollständig geschlossenen Stellung
des Ventils zur Ventilstellung, die einer bestimmten Brennereinstellung
entspricht, ist die Summe des Referenzversatzwerts und aller Nachschlagetabellenwerte
von der niedrigsten Brennereinstellung zu dieser bestimmten Brennereinstellung.
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Um
sicherzustellen, dass der Controller die Ventile in der vollständig
geschlossenen Stellung akkurat lokalisieren kann, ist es bevorzugt,
dass ein Grenzschalter oder Anschlag vorgesehen ist. Die Summe aller
Nachschlagetabellenwerte für alle Brennereinstellungen
muss gleich der Anzahl der Schritte sein, die erforderlich ist,
um das Ventil entsprechend der vollen Leistung für den
Brenner zu positionieren, ohne das Ventil signifikant an dem Punkt vorbeizudrehen,
an dem der maximale Fluss erreicht ist. In anderen Worten, der volle
Bereich von Brennereinstellungen soll Ventilpositionen zwischen
der niedrigst detektierbaren Flammenposition und der ersten Position,
bei der der maximale gewünschte Fluss erreicht wird, entsprechen.
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Alternativ
kann, anstatt den Anschlag als Referenz zu benutzen, oder wenn kein
solcher Anschlag vorhanden ist, ein elektrischer Schalter dazu benutzt werden,
um eine Referenz für die Aus-Position vorzusehen. Der Schalter
kann vom mechanischen Drehtyp sein oder ein seitlich montierter
Mikroschalter mit einem Nocken, der an einem geeigneten Punkt am Antriebsstrang
angeordnet ist. Alternativ könnte eine optische oder andere
kontaktfreie Vorrichtung benutzt werden.
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Bevorzugt
sollte, wenn das Ventil geschlossen ist, der Schalter nahe der Mitte
seines geschlossenen Bereichs geparkt werden. Der Schalter könnte als
Sicherheitsvorrichtung verwendet werden, um zu gewährleisten,
dass der Controller erkennt, wenn ein Ventil nicht richtig geschlossen
ist. Um eine zuverlässige wiederholbare Positionierung
des Ventilschalters zu erreichen, kann es bevorzugt sein, einen
Positionssuch-Algorithmus zu implementieren, der den Schalter auf
seinen Nocken zentriert, wenn der Brenner ausgeschaltet ist. Zum
Beispiel kann das Ventil im Gegenuhrzeigersinn gedreht werden, bis
er vollständig am Nocken vorbei ist, dann im Uhrzeigersinn gedreht,
bis er eine vorbestimmte Anzahl von Schritten an dem Schließpunkt
des Schalters vorbei ist. Eine andere Alternative für einen mechanischen
Anschlag oder einen elektrischen Schalter ist es, einen Absolut-Positions-Codierer
zu verwenden.
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Alternativ
könnten Ventilpositionen durch die Verwendung von einer
oder mehreren Formeln berechnet werden. Eingaben in solche Gleichungen könnten
Gastyp, Druck und Düsengröße beinhalten. Während
eine solche Form im Hinblick auf die Speichernutzung vorteilhaft
sein kann, bietet eine Serie von Nachschlagetabellen einen erhöhten
Grad der Konfigurierbarkeit mit extrem niedrigen Rechenanforderungen.
Jedes Verfahren repräsentiert eine Ausführung
der Erfindung.
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Die
vorstehende Beschreibung der Erfindung enthält bevorzugte
Ausführungen derselben. Es können darin Modifikationen
vorgenommen werden, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie
er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist.
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Ein
Gaskochfeld enthält eine Mehrzahl von Gasbrennern, die
auf einer Kochfeldfläche angeordnet sind, um eine Vielzahl
von Kochgefäßen aufzunehmen. Jedem Brenner ist
ein Ventil zugeordnet, um den Brenngasfluss von einer Versorgung
zu dem Brenner zu verändern, so dass die Heizleistung des Brenners
im Gebrauch verändert werden kann. Das Kochfeld enthält
einen Controller, der betriebsmäßig mit einem
Aktuator gekoppelt ist, der jedem Ventil zugeordnet ist, um die
Position jedes Ventils zu verändern. Der Controller ist
konfiguriert, um von einem Benutzer über eine Benutzerschnittstelle
eine Eingabe zu erhalten und den Aktuator zu betätigen,
um ein Ventil zu einer gewünschten Position entlang einem vorbestimmten
Weg zu bewegen, wobei der Weg nicht der kürzeste Abstand
zwischen der gegenwärtigen Position und der gewünschten
Position des Ventil zu sein braucht.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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