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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät, wie beispielsweise einen Backofen, eine Mikrowelle oder einen Dampfgarer. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts.
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Ein herkömmliches Gargerät hat einen Garraum zum Garen von Gargut, eine Steuereinrichtung zum Durchführen einer Mehrzahl von vorbestimmten Garprogrammen und eine mit der Steuereinrichtung gekoppelte Benutzerschnittstelle zum Ansteuern der Steuereinrichtung. Der Benutzer kann über die Benutzerschnittstelle ein bestimmtes Garprogramm wählen. Die Steuereinrichtung führt dann das gewählte Garprogramm aus.
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Es ist bekannt, beim Garen von Gargut das Ende der Garzeit dem Benutzer über eine Anzeige an dem Gargerät anzuzeigen. Ferner sind Verfahren zur Bestimmung der Restgarzeit des Garguts bekannt. Beispielsweise sind solche Verfahren in den Dokumenten
DE 103 27 861 B4 und
DE 10 2004 049 927 A1 beschrieben. Bei diesen Verfahren können die Steigungen von Signalverläufen von Gaskonzentrationen in dem Garraum ausgewertet werden, um eine Restgarzeit für das Garen des Garguts zu bestimmen.
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Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, die Bestimmung einer Restgarzeit des Garguts in dem Gargerät zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird ein Gargerät vorgeschlagen, welches einen Garraum zum Garen von Gargut, zumindest einen in dem Garraum angeordneten Sensor zum Bestimmen von Signalwerten einer Gaskonzentration in dem Garraum und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen einer Restgarzeit (RG) des Garguts mittels einer linearen Verknüpfung von zumindest zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem Sensor bestimmten Signalwerten der Gaskonzentration in dem Garraum aufweist.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Bestimmens der Restgarzeit liegt darin, dass diese sehr genau bestimmt bzw. berechnet werden kann.
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Durch die relativ einfache Berechnungsvorschrift werden eine Realisierung auf einem Microcontroller und damit eine Ausgestaltung der Steuereinrichtung als Microcontroller möglich.
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Des Weiteren ist bei der erfindungsgemäßen Bestimmung der Restgarzeit keine Eingabe des Benutzers, wie zum Beispiel das Gargut-Gewicht, notwendig.
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Durch die Bestimmung der Restgarzeit kann der Benutzer das Ende des Garvorgangs abschätzen und sich darauf vorbereiten, zum voraussichtlichen Garende beim Gargerät zu sein, um das Gargut oder Gargericht aus dem Garraum zu nehmen.
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Die Restgarzeit bezeichnet die Zeit, die noch zum Garen des Garguts in dem Garraum, insbesondere bei dem aktuell eingestellten Garprogramm, benötigt wird. Zu Beginn des Garens entsprechen sich die Restgarzeit und die Gesamtgarzeit.
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Die zwei unterschiedlichen Zeitpunkte sind beispielsweise 5 Minuten nach dem Garbeginn und 20 Minuten nach dem Garbeginn.
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Bei einer Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, bei der linearen Verknüpfung zum Bestimmen der Restgarzeit (RG) eine Differenz zwischen den zumindest zwei zu den unterschiedlichen Zeitpunkten von dem Sensor bestimmten Signalwerten zu bilden. Durch die Differenzbildung wird eine Fehlauswertung durch einen Offset, d.h. durch einen Parallelversatz der Signalwerte, vermindert bzw. verhindert.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor dazu eingerichtet, eine Sauerstoffkonzentration in dem Garraum, eine Stickstoffkonzentration in dem Garraum oder eine Feuchtigkeitskonzentration in dem Garraum zu bestimmen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor als ein Feuchtigkeitssensor zum Bestimmen von Signalwerten einer Feuchtigkeitskonzentration in dem Garraum ausgebildet.
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Die Verwendung eines Festigkeitssensors ist dahingehend vorteilhaft, da der Zeitpunkt des Maximums der Feuchtigkeit in dem Garraum gleichzeitig das optimale Ende des Garvorgangs darstellt.
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Dabei ist die Steuereinrichtung vorzugsweise dazu eingerichtet, die Restgarzeit (RG) mittels der linearen Funktion y = a·x + b zu bestimmen. Hierbei bezeichnen y die Restgarzeit, x eine Differenz zwischen zwei von dem Feuchtigkeitssensor zu vorbestimmten Zeitpunkten bestimmten Signalwerten der Feuchtigkeitskonzentration in dem Garraum, a einen in Abhängigkeit von der Gargutart des Garguts gewählten linearen Faktor und b einen in Abhängigkeit von der Gargutart des Garguts gewählten Ordinatenabschnitt.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der Sensor als ein Sauerstoffsensor zum Bestimmen von Signalwerten einer Sauerstoffkonzentration in dem Garraum ausgebildet.
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Hierbei ist die Steuereinrichtung insbesondere dazu eingerichtet, in Abhängigkeit von zwei von dem Sauerstoffsensor zu vorbestimmten Zeitpunkten bestimmten Signalwerten der Sauerstoffkonzentration korrespondierende Werte einer Feuchtigkeitskonzentration in den Garraum zu berechnen und die Restgarzeit (RG) mittels der linearen Funktion y = a·x + b zu bestimmen. Dabei bezeichnen y die Restgarzeit (RG), x eine Differenz zwischen den zwei berechneten Werten der Feuchtigkeitskonzentration in dem Garraum, a einen in Abhängigkeit von der Gargutart des Garguts gewählten linearen Faktor und b einen in Abhängigkeit von der Gargutart des Garguts gewählten Ordinatenabschnitt bezeichnet.
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Bei der Umrechnung der Werte der Sauerstoffkonzentration auf Werte der Feuchtigkeitskonzentration wird vorzugsweise folgende Gleichung eingesetzt: F = 100·(1 – Xo2 / 21) wobei F die Feuchtigkeitskonzentration und Xo2 die Sauerstoffkonzentration darstellt. Der Wert 21 ist gewählt als Prozentangabe für den Sauerstoff in der Luft des Garraums zu Beginn des Garvorgangs.
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Beispielsweise sind der lineare Faktor a und der Ordinatenabschnitt b für die Gargutart "Kuchen auf Blech":
a = –0,6703; b = 59,581.
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Für die weitere Gargutart "Kuchen in Form" sind diese Werte:
a = –5,3904; b = 128,67
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Die Datensätze für die linearen Faktoren a und Ordinatenabschnitte b werden vorab für die verschiedenen Gargutarten empirisch bestimmt und in dem Speicher abgelegt. Über eine Kommunikationsschnittstelle des Gargeräts sind diese auch aktualisierbar.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist ein Speicher zum Speichern einer Mehrzahl von Datensätzen aus einem linearen Faktor a und einem Ordinatenabschnitt b vorgesehen. Dabei ist der jeweilige Datensatz einer Gargutart des Garguts zugeordnet.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, einen Datensatz aus der Mehrzahl der Datensätze zum Bestimmen der Restgarzeit (RG) in Abhängigkeit von der Gargutart des im Garraum befindlichen Garguts auszuwählen.
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Bei einer Ausführungsform weist das Gargerät eine Anzeigeeinrichtung auf, welche dazu eingerichtet ist, die bestimmte Restgarzeit einem Benutzer anzuzeigen. Die Anzeigeeinrichtung ist beispielsweise als ein berührungssensitiver Bildschirm (Touchscreen) ausgebildet und in einer Benutzerschnittstelle integriert.
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Die Benutzerschnittstelle ist insbesondere mit der Steuereinrichtung gekoppelt und zum Ansteuern der Steuereinrichtung eingerichtet. Dabei ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, ein ausgewähltes Garprogramm, die bestimmte Restgarzeit oder Restgardauer und potentiell weitere das Garen betreffende Daten dem Benutzer mittels der Benutzerschnittstelle auszugeben. Die Benutzerschnittstelle weist beispielsweise Eingabeknöpfe und den berührungssensitiven Bildschirm auf.
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Bei einer weiteren Ausführungsform weist das Gargerät eine Kommunikationsschnittstelle auf, welche dazu eingerichtet ist, die bestimmte Restgarzeit (RG) über ein Netzwerk an ein Benutzerendgerät zu übertragen. Durch das Vorsehen der Kommunikationsschnittstelle ist das Gargerät online-fähig und kann die aktuelle Restgarzeit dem Benutzerendgerät des Benutzers bereitstellen.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, die Restgarzeit des Garguts während der Gesamtgarzeit des Garguts mehrfach, insbesondere in vorbestimmten Zeitabständen, zu bestimmen. Dadurch kann die aktuelle Restgarzeit aktualisiert berechnet und angezeigt werden.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, zum Zeitpunkt des Bestimmens der Restgarzeit einen mit der bestimmten Restgarzeit initialisierten Timer (Zeitgeber) zu starten und das Garen des Garguts nach Ablauf des initialisierten Timers automatisch zu beenden.
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Hierdurch wird das Garen zum richtigen Zeitpunkt ohne ein notwendiges Tätigwerden des Benutzers beendet. Folglich ist sichergestellt, dass das Gargut optimal gegart ist.
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Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst das Gargerät eine Sonde zur Bestimmung der Permittivität des in dem Garraum befindlichen Garguts. Die Steuereinrichtung kann dann dazu eingerichtet werden, die Restgarzeit des Garguts zusätzlich in Abhängigkeit von der bestimmten Permittivität des Garguts zu berechnen.
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Die Sonde wird dabei in das Gargut gesteckt. Die eingesteckte Sonde misst mittels elektrischer Gleich- und Wechselfelder die frequenzabhängige Permittivität (Dielektrizitätskonstante) des Garguts. Die gemessenen Daten werden mit hinterlegten Daten in der Steuereinrichtung verglichen. Durch eine Erwärmung des Garguts während der Messung können die Messergebnisse noch eindeutiger werden.
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Das Gargerät ist beispielsweise ein Backofen, eine Mikrowelle, ein Dampfgarer oder eine Wärmeschublade.
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Ferner wird ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts mit einem Garraum zum Garen von Gargut vorgeschlagen. In einem ersten Schritt werden Signalwerte einer Gaskonzentration in dem Garraum zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt. In einem zweiten Schritt wird die Restgarzeit (RG) des Garguts mittels einer linearen Verknüpfung von zumindest zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmten Signalwerten der Gaskonzentration in dem Garraum bestimmt.
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Weiterhin wird ein Computerprogrammprodukt vorgeschlagen, welches auf einer programmgesteuerten Einrichtung die Durchführung zumindest eines Schrittes eines wie oben erläuterten Verfahrens zum Betreiben eines Gargeräts veranlasst.
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Ein Computerprogramm-Produkt wie ein Computerprogramm-Mittel kann beispielsweise als Speichermedium, wie Speicherkarte, USB-Stick, CD-ROM, DVD oder auch in Form einer herunterladbaren Datei von einem Server in einem Netzwerk bereitgestellt oder geliefert werden. Dies kann zum Beispiel in einem drahtlosen Kommunikationsnetzwerk durch die Übertragung einer entsprechenden Datei mit dem Computerprogramm-Produkt oder dem Computerprogramm-Mittel erfolgen.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Aspekte der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigelegten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen dabei:
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1 eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gargeräts;
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2 eine schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines Gargeräts;
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3 eine schematische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels eines Gargeräts;
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4 ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Gargeräts; und
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5 ein Beispiel mit sieben Signalverläufen von sieben verschiedenen Gargutarten.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen worden, sofern nichts anderes angegeben ist.
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In 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gargeräts 1 dargestellt. Das Gargerät 1 hat einen Garraum 2 zum Garen von Gargut (nicht dargestellt). Beispielsweise ist das Gargerät 1 als ein Backofen ausgebildet. In diesem Ausführungsbeispiel kann der Garraum 2 dann als Backrohr bezeichnet werden.
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In dem Garraum 2 ist ein Sensor 3 angeordnet, welcher Signalwerte SW einer Gaskonzentration und damit einen aktuellen Signalverlauf der Gaskonzentration in dem Garraum 2 bestimmt. Beispielsweise ist der Sensor 3 dazu eingerichtet, eine Sauerstoffkonzentration in dem Garraum 2, eine Stickstoffkonzentration in dem Garraum 2 oder eine Feuchtigkeitskonzentration in dem Garraum 2 zu bestimmen.
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Des Weiteren weist der Garraum 2 eine Steuervorrichtung 5 auf. Die Steuervorrichtung 5 ist zum Steuern des Gargeräts 1 und insbesondere zur Durchführung einer Mehrzahl vorbestimmter Garprogramme zum Garen des Garguts eingerichtet. Die Steuervorrichtung 5 ist beispielsweise als ein eingebettetes System (Embedded System) oder als ein Mikrocontroller ausgebildet.
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Die Steuervorrichtung 5 ist ferner dazu eingerichtet, eine Restgarzeit RG des Garguts mittels einer linearen Verknüpfung von zumindest zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten von dem Sensor 3 bestimmten Signalwerten SW der Gaskonzentration in dem Garraum 2 zu bestimmen.
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Des Weiteren weist das Gargerät 1 eine Anzeigeeinrichtung 6 auf, welche mit der Steuereinrichtung 5 gekoppelt ist und dazu eingerichtet ist, die bestimmte Restgarzeit RG einem Benutzer anzuzeigen.
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Die Steuereinrichtung 5 bestimmt die Restgarzeit RG des Garguts während der Gesamtgarzeit des Garguts vorzugsweise mehrfach, insbesondere in vorbestimmten Zeitabständen. Die vorbestimmten Zeitabstände können einige Sekunden oder auch einige Minuten betragen.
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Des Weiteren kann die Steuereinrichtung 5 auch dazu eingerichtet werden, zum Zeitpunkt des Bestimmens der Restgarzeit RG einen mit der Restgarzeit RG initialisierten Zeitgeber oder Timer zu starten und das Garen des Garguts nach Ablauf des initialisierten Timers automatisch und selbsttätig zu beenden. Der Zeitgeber kann auch in der Steuereinrichtung 5 integriert sein.
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2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel eines Gargeräts 1. Das zweite Ausführungsbeispiel der 2 basiert auf dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 und zeigt, dass das Gargerät 1 zusätzlich einen Speicher 4 zum Speichern einer Mehrzahl von Datensätzen D1–D3 aus einem linearen Faktor a und einem Ordinatenabschnitt b aufweist. Der jeweilige Datensatz D1–D3 ist einer Gargutart des Garguts zugeordnet.
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Der Speicher ist beispielsweise ein Festwertspeicher. Insbesondere umfasst der Speicher 4 eine Datenbank zum Speichern der Datensätze. Ohne Einschränkung der Allgemeinheit speichert der Speicher 4 des Gargeräts 1 drei Datensätze D1–D3 für drei Gargutarten. Die Anzahl der gespeicherten Datensätze D1–D3 in dem Speicher 4 kann auch einige Hundert oder Tausend betragen.
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In 3 ist ein drittes Ausführungsbeispiel eines Gargeräts 1 dargestellt. Das dritte Ausführungsbeispiel der 3 basiert auf dem zweiten Ausführungsbeispiel der 2 und weist sämtliche Merkmale des zweiten Ausführungsbeispiels auf. Darüber hinaus hat das Gargerät 1 der 3 eine Kommunikationsschnittstelle 7. Die Kommunikationsschnittstelle 7 ist dazu eingerichtet, die bestimmte Restgarzeit RG über ein Netzwerk 8 an ein Benutzerendgerät 9 zu übertragen. Das Benutzerendgerät 9 ist beispielsweise ein Mobiltelefon, ein Smartphone oder ein PC. Das Netzwerk 8 ist beispielsweise ein Mobilfunknetz oder das Internet.
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In 4 ist ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Betreiben eines Gargeräts 1 dargestellt (siehe hierzu 1). Das Gargerät 1 weist einen Garraum 2 zum Garen von Gargut, einen in dem Garraum 2 angeordneten Sensor 3 zum Bestimmen von Signalwerten SW einer Gaskonzentration in dem Garraum 2 und eine Steuereinrichtung 5 zum Durchführen einer Mehrzahl von vorbestimmten Garprogrammen auf.
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In Schritt 401 werden Signalwerte SW der Gaskonzentration in dem Garraum 2 zu vorbestimmten unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmt.
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In Schritt 402 wird eine Restgarzeit RG des Garguts mittels einer linearen Verknüpfung von zumindest zwei zu unterschiedlichen Zeitpunkten bestimmten Signalwerten SW der Gaskonzentration in dem Garraum 2 bestimmt.
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5 zeigt ein Beispiel mit sieben Signalverläufen 501–507 von sieben verschiedenen Gargutarten. Biskuitrolle, Wasserbiskuit, Marmorkuchen, Linzertorte auf Blech, Linzertorte in Springform, Streuselkuchen und Gugelhupf. Dabei zeigt die 5 insbesondere, dass die sieben Signalverläufe 501–507 verschieden Steigungen und verschiedene Maxima haben.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, ist sie vielfältig modifizierbar.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gargerät
- 2
- Garraum
- 3
- Sensor
- 4
- Speicher
- 5
- Steuereinrichtung
- 6
- Anzeigeeinrichtung
- 7
- Kommunikationsschnittstelle
- 8
- Netzwerk
- 9
- Benutzerendgerät
- 401–402
- Verfahrensschritt
- 501–507
- Signalverlauf
- D1–D3
- Datensatz
- RG
- Restgarzeit
- SW
- Signalwert
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10327861 B4 [0003]
- DE 102004049927 A1 [0003]
