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Anwendungsgebiet und Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Regelung von Gasflüssen in einem Gasgargerät sowie ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Gasgargerät.
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Gasgargeräte zur thermischen Gargutzubereitung, beispielsweise Gaskochfelder, sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt. Mit Hilfe solcher Gasgargeräte kann Gargut thermisch zubereitet bzw. gekocht werden, indem entsprechendes Gas verbrannt wird, um eine ausreichende Temperatur zum Garen des Garguts zu erreichen.
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Die Regelung des Gasflusses in einem Gasgargerät erfolgt üblicherweise in diskreten Einstellungsstufen bzw. Leistungsstufen, mit dem Problem, dass häufig, insbesondere im Bereich niedriger Leistungsstufen, das Gargut entweder zu stark erhitzt wird oder zu wenig erhitzt wird und damit der beabsichtigten Garzustand nur unzureichend erreicht wird. Automatisches Kochen mit Gas wird durch die genannte Beschränkung erschwert oder sogar nahezu unmöglich gemacht. Dies gilt vor allem für geringe bzw. sehr geringe Leistungen bzw. Leistungsstufen.
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Es ist beispielsweise aus der
DE 4133600 A1 bekannt, dass Gasgargeräte durch zyklisches Ein- und Ausschalten der Gasflamme eine zeitlich gemittelte Temperatur im Gargut erreichen können, die zwischen der Temperatur des ausgeschalteten Zustandes und derjenigen des eingeschalteten Zustandes liegt. Damit ist zwar im zeitlichen Mittel jede Temperatur zwischen der maximalen Temperatur des Gasgargerätes und Raumtemperatur erreichbar. Bei jedem Einschalten und Neuzünden der Gasflamme entstehen jedoch knallartige Geräusche, die von einer Bedienperson eines Gasgargerätes als unangenehm empfunden werden. Auch wird bei dieser Art des Betriebs das Problem der zeitweiligen Überhitzung des Gargutes nicht gelöst.
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Weiterhin ist beispielsweise aus der
DE 10 2010 030 944 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem an einem Gasbrenner ein Normgasfluss und ein Zusatzgasfluss einstellbar sind. Dies dient der kurzfristigen Leistungserhöhung, kann aber nicht in einem Regelbetrieb eingesetzt werden.
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Aufgabe und Lösung
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Verfahren sowie ein zu dessen Durchführung geeignetes Gasgargerät zu schaffen, mit denen die Probleme des Standes der Technik überwunden werden können und bei denen insbesondere bei geringen Gasflüssen die genaue Regelung des Gasflusses verbessert wird.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Gasgargerät mit den Merkmalen des Anspruchs 7. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Manche der im Folgenden genannten Merkmale werden nur für das Verfahren oder nur für das Gasgargerät beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für das Verfahren als auch für das Gasgargerät selbständig gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der vorliegenden Beschreibung gemacht.
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Es ist vorgesehen, dass das Gasgargerät mindestens ein Gasventil, das vorteilhaft ein Rotorscheibenventil sein kann, mindestens ein diskretes Einstellmittel für das Gasventil, mindestens einen Gasbrenner und mindestens eine Leitung zwischen Gasventil und Gasbrenner aufweist. Die Leitung ist dabei vorteilhaft als Rohr ausgebildet, besonders vorteilhaft mit rundem Querschnitt. Das Gasventil stellt einen Gasfluss zum Gasbrenner ein. Zumindest ein Mikroprozessor und zumindest ein Speicher sind vorgesehen, wobei der Speicher zumindest einen Computerprogrammcode enthält, der das diskrete Einstellmittel direkt oder indirekt über weitere Steuersysteme oder über Aktuatoren veranlasst, den Gasfluss so zu regeln, dass der Gasfluss direkt am Gasbrenner im zeitlichen Mittel konstant ist.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass der Computerprogrammcode ein Verfahren zur Ansteuerung eines Gasventils in einem vorgenannten Gasgargerät repräsentiert, wobei bei dem Verfahren das Gasgargerät ebenfalls mindestens ein Gasventil und mindestens einen Gasbrenner und mindestens eine Leitung zwischen Gasventil und Gasbrenner aufweist. Das Gasventil stellt einen Gasfluss durch die Leitung zum Gasbrenner ein, wobei das Gasventil mit Hilfe von mindestens einem diskreten Einstellmittel für diskrete Einstellungen der Gasflüsse aus einem Leistungsspektrum des Gasbrenners eingestellt wird. Durch zeitliche Modulation der diskreten Einstellungen des Einstellmittels wird die Stärke des Gasflusses durch das Gasventil im zeitlichen Mittel stufenlos geregelt, wobei dazu durch konstruktive Dimensionierung der Leitung die Modulation des Gasflusses durch das Ventil so gedämpft wird, dass der Gasfluss am Gasbrenner konstant oder zumindest weitgehend konstant ist als mittlerer Gasfluss für eine gleichmäßige Flammengröße. Schließlich ist für das Flammenbild bzw. für die Verbrennung wichtig, was als Gasfluss am Gasbrenner ankommt und austritt zur Verbrennung.
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In einer vorteilhaften Ausführung ist die Leitung als Rohr ausgestaltet, wobei das Rohr eine Länge von 10cm bis zu 100cm haben kann, bevorzugt 20cm bis 80 cm, und einen Durchmesser von 0,2cm bis 2cm, bevorzugt 0,4cm bis 1cm. Ein solches Rohr hat eine besonders gute dämpfende Wirkung und erzeugt eine besonders gleichmäßig Flamme am Gasbrenner bei einem Volumen von 5ccm bis 60ccm.
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Aus der
DE 10 2009 047 914 A1 ist ein Rotorscheibenventil bekannt, mit dem ein Gasfluss gesteuert werden kann. Ein Gasventil, speziell auch ein als Rotorscheibenventil ausgeprägtes Modulationsventil, ist dadurch gekennzeichnet, dass es, wenn es mit einem kontinuierlich arbeitenden Einstellmitten angesteuert wird, auch kontinuierliche Gasflüsse regeln kann. Kontinuierliche Anstellmittel sind im Allgemeinen als Elektromotor mit Schneckengetriebe aufgebaut. Ein solches Schneckengetriebe in Verbindung mit der Ansteuerelektronik erlaubt aber keine mechanische Einstellgenauigkeit wie sie für brennbares Gas bei einem Gasgargerät verlangt wird. Daher werden häufig Schrittmotoren eingesetzt, wie es die vorgenannte
DE 10 2009 047 914 A1 beschreibt. Schrittmotoren zeichnen sich aus durch eine hohe Genauigkeit bei der wiederholten Einstellung der diskreten Schritte, die sie ausführen.
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Die Grenze der Auflösung bei der Steuerung des Gasflusses durch ein Gasventil, das von einem Schrittmotor eingestellt wird, ist durch die Auflösung des verwendeten Schrittmotors und eine Übersetzung eines Getriebes gegeben, wobei konstruktionsbedingt die Zeit, die zum Verstellen der Durchflussöffnung des Ventils benötigt wird, umso größer ist, je kleiner die Einstellschritte sind, und umgekehrt eine kurze Einstellzeit nur möglich ist, wenn die Einstellschritte groß sind. Lange Einstellzeiten sind aber mit der Notwendigkeit einer schnellen Regelung der Gasflüsse nicht verträglich.
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Bevorzugt wird der Gasfluss am Gasbrenner dadurch geregelt, dass für eine erste Zeitdauer eine erste diskrete Einstellung des Gasventils durch den Schrittmotor erfolgt und für eine zweite Zeitdauer eine zweite, davon verschiedene diskrete Einstellung des Gasventils erfolgt. Dabei ist der mittlere Gasfluss am Gasbrenner bestimmt durch Multiplikation der ersten Zeitdauer mit dem Gasfluss der ersten diskreten Einstellung, addiert zur zweiten Zeitdauer multipliziert mit dem Gasfluss der zweiten diskreten Einstellung, wobei das Ergebnis der Addition dann durch die Summe aus der ersten und zweiten Zeitdauer dividiert wird. Besonders schnelle Regelzeiten können erreicht werden, wenn die beiden Einstellungen des Schrittmotors nur einen Schritt auseinander liegen.
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Als konstant wird der Gasfluss angesehen, wenn der minimale Wert des tatsächlichen Gasflusses und der maximale Wert des tatsächlichen Gasflusses dauerhaft nicht mehr als 2% bis 5% des rechnerisch mittleren Gasflusses betragen.
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Wird die Modulationszeit des Ventils in Verbindung mit der geeigneten konstruktiven Ausprägung des Verbindungsrohres zwischen 2 Sekunden und 25 Sekunden gewählt, kann die Leitungsabgabe am Gasbrenner als konstant im Sinne obiger Definition angesehen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung können die vorgenannten Schritte auch dreifach oder mehrfach hintereinander durchgeführt werden. Dabei können die dritte oder mehrfache Zeitdauer und die dritte oder mehrfache diskrete Einstellung jeweils verschieden voneinander sein oder gleich sein oder teilweise gleich und teilweise verschieden sein.
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Durch zyklische Wiederholung immer derselben, oben beschriebenen Schrittfolge, kann der mittlere Gasfluss als dauerhaft konstanter Gasfluss am Gasbrenner eingestellt werden. Durch Wiederholungszyklen von weniger als eine Minute können die vorgenannten Schwankungen des Gasflusses besonders gut gedämpft werden, vorteilhaft weniger als eine halbe Minute.
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In einer exemplarischen Ausprägung der Erfindung kann die Auflösung des Gasventils, welche von der Schrittweite des Schrittmotors bestimmt sein kann, 20W betragen, was bedeutet, dass in Schritten von 20W Leistungsstufen von 20W, 40W, 60W, 60W, 80W bis zur maximalen Leistung eingestellt werden können. Dies kann vorteilhaft zumindest im unteren Leistungsbereich so sein, beispielsweise den unteren 10% oder 20% der Leistung des Gasbrenners. Es ist es dann möglich, eine Leistungseinstellung von beispielsweise 70W am Gasbrenner dadurch zu realisieren, dass für eine beispielhafte Zeit von 10 Sekunden ein Gasfluss entsprechend einer Leistung von 60W am Gasventil eingestellt wird und darauffolgend für eine weitere Zeit von 10 Sekunden ein Gasfluss entsprechend einer Leistung von 80W. Im zeitlichen Mittel über 20 Sekunden ergibt sich somit eine Leistung von 70W. Dies kann dann dauerhaft so erfolgen. Zwischenstufen können durch unterschiedliche Leistungsstufen für ähnlich große Zeiträume eingestellt werden oder aber durch Wechseln zwischen den 60W und den 80W, allerdings dann mit unterschiedlich langen Zeitdauern.
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Begrenzt wird das Verfahren durch die eingangs genannte Zeit, die zur Verstellung des Gasventils benötigt wird, und die mechanische Belastung des Ventils zusammen mit dem Einstellmittel bei jeder einzelnen Verstellung. Ist die Zeit zur Verstellung zu lange, findet eine tatsächliche Mittelung im Sinne des vorher beschriebenen Verfahrens nicht oder nicht gut genug statt.
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Ist die Zahl der Verstellzyklen sehr hoch, ist die Lebensdauer des Ventils zusammen mit dem Einstellmittel durch mechanische Effekte wie Abrieb odgl. zu kurz.
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Das Gasventil ist über eine Leitung, insbesondere ein vorgenanntes Rohr, mit dem Gasbrenner verbunden. Diese Leitung hat bei geeigneter konstruktiver Ausprägung die Wirkung, dass sie die Gasflussschwankungen, verursacht durch die zyklisch wiederholten unterschiedlichen Einstellungen der Gasflüsse am Gasventil, dergestalt dämpft, dass die 70W Leistung tatsächlich als weitgehend konstante 70W Leistung ins Gargut eingebracht werden und nicht abwechselnd 10 Sekunden als 60W und dann 10 Sekunden als 80W. Erreicht wird dies beispielsweise durch Verwirbelung des Gases in der Leitung. Durch geeignete konstruktiver Ausprägung geht die laminare Gasströmung in eine turbulente Gasströmung über mit der Wirkung oben genannter Dämpfung der Gasflussschwankungen. Ein bestimmtes Mindestvolumen der Leitung kann dabei unterstützend wirken und die Dämpfungswirkung erhöhen.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung werden immer für eine bestimmte gewünschte Leistungsstufe die nächsthöhere vorgegebene und die nächstniedrigere vorgegebene Leistungsstufe verwendet. Gemäß der vorbeschriebenen Formel können dann für beide Leistungsstufen jeweils die Zeiträume in einem Mikroprozessor berechnet werden, für welche das Gasventil jeweils die entsprechende Einstellung vornimmt. Durch die vorbeschriebene Mittelung bzw. ausgleichende Dämpfung durch die Leitung wird dann am Gasbrenner die gewünschte mittlere Leistungsstufe erzeugt.
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Die Ansteuerung des Gasventils durch den Schrittmotor kann über eine mikroprozessorgesteuerte Regelung erfolgen, bei der ein im Speicher des Mikroprozessor gespeicherten Softwarecode den Mikroprozessor veranlasst, den Schrittmotor geeignet anzusteuern. Der Mikroprozessor in Verbindung mit der Software übernimmt die Aufgabe, eine von einer Bedienperson oder von einer elektronischen Steuerung eingestellte Sollleistung oder einen eingestellten Gasfluss oder eine eingestellte Temperatur so in Steuersignale für den Schrittmotor zu übersetzen, dass dieser die beschriebenen Stellungen für die beschriebenen Zeiträume einnimmt, um die eingestellte Sollleistung oder den eingestellten Gasfluss oder die eingestellte Temperatur am Gasbrenner zu erreichen.
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Vorteilhaft wird das Verfahren zur Erzeugung eines mittleren Gasflusses bzw. einer mittleren Leistung am Gasbrenner, die beide möglichst konstant sein sollten, nur im unteren Bereich des Leistungsspektrums des Gasbrenners durchgeführt. Dies können die unteren 20% des Leistungsspektrums oder sogar nur die unteren 5% bis 10% sein. Bei höheren Leistungen als diesen sehr niedrigen Leistungsstufen hat es sich nämlich herausgestellt, dass eine Mittelung bzw. Dämpfung und somit ein Ausgleich der unterschiedlichen Gasflüsse für einen am Ende bzw. am Gasbrenner konstanten Gasfluss durch die Leitung bei höheren Gasflüssen bzw. Leistungen nicht gut ist, sondern nur bei geringen Gasflüssen und somit geringen Leistungsstufen gut möglich ist. Sonst wird der konstruktive Aufwand zu groß oder es wird gar unmöglich. Des Weiteren spielt nur bei geringen oder sogar nur ganz geringen Leistungen bzw. Leistungsstufen die vorgenannte Schrittweite eines Schrittmotors eine Rolle. Diese stellt nämlich sozusagen die Grenze der Auflösbarkeit der Leistungsstufen dar. Ob 60W oder 80W Brennerleistung vom Gasbrenner erzeugt werden ist offensichtlich schon ein großer Unterschied, während es vernachlässigbar ist, ob 600W oder 610W erzeugt werden oder sogar ob 2000W oder 2010W erzeugt werden. Der Unterschied zwischen 60W und 80W macht sich neben der relativ gesehen deutlich unterschiedlichen Leistung auch optisch sehr wahrscheinlich deutlich bemerkbar an der Gasflamme. Selbst wenn bei höheren Leistungen oder auch schon bei mittleren die Leistungsstufen bei jeder einzelnen Schrittweite des Schrittmotors deutlich größer wird als die genannten 10W, gerade bei vorgenannten Rotorscheibenventilen, so spielt eine fein aufgelöste Einstellung der erzeugten Gasbrennerleistung dort eine geringere Rolle. Zusätzlich ist eine Dämpfung der Gasströme für mittlere und höhere Leistungen in der Leitung weitaus schwieriger.
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Die Einstellung des gewünschten Gasflusses kann durch eine Bedienperson geschehen, die die Einstellung durch Kontrollmittel bzw. Bedienelemente wie Einstellknebel, Touchcontrol, Sprachsteuerung oder Gestensteuerung vornehmen kann. Mit den genannten Bedienelementen kann sowohl direkt eine bestimmte gewünschte Gasmenge oder Flammenhöhe eingestellt werden als auch eine Solltemperatur vorgegeben werden, die durch geeignete elektronische Sensoren und Rückkopplungen, wie sie dem Fachmann bekannt sind, erreicht werden kann.
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Typischerweise ist ein vorbeschriebenes Gasgargerät ein Gaskochfeld mit zwei oder mehr Gasbrennern. Das Gaskochfeld seinerseits kann in einem Herd verbaut sein.
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In einer weiteren Ausprägung der Erfindung ist es aber auch denkbar, dass ein Gasgargerät mit mehreren Gasbrennern nur einen einzigen Mikroprozessor aufweist mit zumindest einem Speicher, der den Computerprogramcode enthält. Dabei übernimmt dieser eine Mikroprozessor die Ansteuerung für jedes einzelne der diskreten Einstellmittel für die Gasventile. Der gewünschte mittlere Gasfluss wird in diesem Fall an den vorgenannten Bedienelementen, die sich auf die jeweiligen Gasbrenner beziehen, eingestellt. Die Steuersignale werden aber nicht an jeweils verschiedene, zugeordnete Mikroprozessoren geschickt, sondern an den einzigen Mikroprozessor.
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Grundsätzlich kann das beschriebene Verfahren nicht nur bei Gasgargeräten eingesetzt werden, sondern auch bei Gasheizungen, die nicht der Erwärmung eines Garguts dienen, sondern der Erwärmung von Luft, Wasser oder sonstigen Medien. Die Wirkung einer gleichmäßigen Erwärmung bleibt identisch.
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Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts, an dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird und
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2 Verläufe für einen Gasdurchfluss am Gasventil direkt einerseits und am Gasbrenner andererseits abhängig von der Gasventilstellung über der Zeit.
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Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In der
1 ist schematisch ein Gasgargerät in Form eines Gaskochfelds
100 mit seinen für die Erfindung wesentlichen Bestandteilen dargestellt. Das Gaskochfeld
100 weist ein Gasventil
101 auf, vorteilhaft ein Rotorscheibenventil entsprechend der vorgenannten
DE 10 2009 047 914 A1 . Zum Gasventil
101 führt eine Gaszuleitung
102, beispielsweise ein sogenanntes Galerierohr. Vom Gasventil
101 weg führt eine weitere Gasleitung
103, die zu einem Gasbrenner
104 führt, der gemäß dem Stand der Technik ausgebildet ist. Über dem Gasbrenner
104 ist ein Topf
105 symbolisch aufgestellt, der mit seinem Inhalt als Garvorgang erwärmt werden soll.
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Das Gasventil 101 weist als vorgenanntes Einstellmittel einen Schrittmotor 106 auf. Der Vorteil der Verwendung eines solchen Schrittmotors 106 besteht darin, dass die Position des Stellglieds bzw. der Rotorscheibe im Gasventil 101 bzw. der Durchlassquerschnitt nicht separat ermittelt bzw. gemessen werden muss. Von der Ansteuerung des Schrittmotors 106 her ist dessen Drehposition bzw. dessen zurückgelegter Drehweg bekannt, woraus sich der Gasdurchfluss durch das Gasventil 101 bestimmen lässt. Für diese Bestimmung sowie für die Ansteuerung des Schrittmotors 106 ist ein Mikroprozessor 107 einer Steuerung vorgesehen. Er weist einen Speicher 108 auf, in dem der vorgenannte Computerprogrammcode abgespeichert ist für das erfindungsgemäße Verfahren.
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Des Weiteren ist der Mikroprozessor 107 mit einer Bedieneinrichtung 109 verbunden. Diese Bedieneinrichtung 109 kann auf ganz normale Art und Weise ausgebildet sein und beispielsweise vorgenannte Bedienelemente 110 in Form eines mechanischen Drehknebels oder in Form von Berührungsschaltern als Touchcontrol aufweisen. Mit den Bedienelementen 110 und der Bedieneinrichtung 109, eventuell auch über ein automatisches Garprogramm, kann eine Leistungseinstellung für den Gasbrenner 104 vorgenommen werden. Üblicherweise erfolgt dies in Leistungsstufen, die unterschiedlich aufgeteilt sein können. Jede Leistungsstufe ist mit einem bestimmten Gasfluss durch das Gasventil verknüpft bzw. wird durch einen bestimmten Gasdurchfluss erreicht. Einerseits wird für eine praxistaugliche Bedienung eine Aufteilung in Leistungsstufen bevorzugt. Andererseits kann auch gerade durch die Verwendung des Schrittmotors 106 nicht jeder völlig beliebige Gasfluss durch das Gasventil 101 bzw. nicht jede beliebige Leistungseinstellung für den Gasbrenner 104 vorgenommen werden. Die gewisse Stufigkeit der Leistungseinstellung, die durch den Schrittmotor 106 kommt, kann sich aber unterschiedlich auswirken. Im oberen Leistungsbereich mag dies zwar auch eine für eine Bedienperson spürbare Rolle spielen, was aber gerade aufgrund der bereits sehr hohen Leistung weniger ins Gewicht fällt. Hier kommen sowieso gewisse Ungenauigkeiten aufgrund der Ausbildung des Topfes und der Wärmeübertragung hinzu.
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Wie zuvor jedoch beschrieben worden ist, spielt im unteren Leistungsbereich diese begrenzte Einstellungsmöglichkeit des Gasdurchflusses durch das Gasventil 101 eine bedeutsamere Rolle. Gerade bei den vorstehenden beispielhaften sehr geringen Gasdurchflüssen mit Leistungen von um die 100W oder sogar unter 100W am Gasbrenner 104 kann aufgrund der Stufigkeit der Bewegung des Schrittmotors 106 am Gasventil 101 die Leistung beispielsweise nur in Schritten von 20W bzw. den entsprechenden Gasdurchflüssen eingestellt werden. Entsprechend dem vorgenannten Beispiel kann vorgesehen sein, dass die minimale Leistung am Gasbrenner 104 60W ist, damit er noch stabil brennt und die am Gasventil 101 eingestellt werden kann. Bei einem noch niedrigeren entsprechenden Gasdurchfluss könnte der Gasbrenner 104 nicht mehr stabil brennen bzw. die Gefahr wäre groß, dass er erlischt. Die vorgesehene nächste Leistungsstufe bzw. auch über die stufige Bewegung des Schrittmotors 106 erreichbare Leistungseinstellung bewirkt am Gasventil 101 jedoch einen Gasdurchfluss, der 80W Brennerleistung am Gasbrenner 104 entspricht. Dies ist aber relativ gesehen deutlich mehr als die vorgenannten 60W. Soll nun für eine bestimmte, von einer Bedienperson vorgegebene Leistungsstufe eine Leistung von 70W am Gasbrenner 104 erzeugt werden, so ist dies im ersten Ansatz nicht direkt möglich. Eine Leistung von 60W wäre spürbar unterhalb, eine Leistung von 80W wäre spürbar oberhalb der gewünschten Leistung von 70W.
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Einerseits könnte nun theoretisch nach Art einer Pulsweitenmodulation das Gasventil 101 mittels des Schrittmotors 106 sehr schnell zwischen den beiden Stellungen für 60W einerseits und 80W andererseits hin und her stellen. Dabei würde sich im Mittel wohl ein Gasfluss entsprechend einer Brennerleistung von 70W einstellen, und zwar auch schon am Gasventil. Nachteilig ist hier aber der zu erwartende unerwünscht hohe Verschleiß am Gasventil 101 und wohl auch am Schrittmotor 106. Des Weiteren könnte sich dabei eine unerwünschte Geräuschentwicklung ergeben.
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Die Erfindung hat nun herausgefunden, dass bei relativ geringen Gasdurchflüssen durch das Gasventil 101 und somit relativ geringen Leistungen am Gasbrenner 104 die Gasleitung 103 so gestaltet werden kann, dass sie derart dämpfend wirkt auf den Gasdurchfluss in den genannten unterschiedlichen, aber geringen Stärken, dass am Gasbrenner 104 ein gemittelter und weitgehend bzw. nahezu konstanter Gasdurchfluss entsteht. Dazu ist die Gasleitung 103 zwischen Gasventil 101 und Gasbrenner 104, welche unter einer hier nicht dargestellten Kochfeldabdeckung des Gaskochfelds 100 verläuft, etwa 50cm lang. Sie weist einen Durchmesser von etwa 0,6cm auf, also ein Volumen von etwa 14ccm. Sowohl die Länge als auch das Volumen spielen eine Rolle.
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Das Gasventil 101 bzw. der Schrittmotor 106 wird nun vom Mikroprozessor 107 angesteuert wie in 2 beispielhaft dargestellt. Für jeweils 10 Sekunden wird zwischen den beiden Stellungen für die Leistung P für 80W einerseits und 60W andererseits umgestellt. Dies gibt den im obigen Diagramm gut erkennbaren stufigen Verlauf für die Einstellung am Gasventil. Dies bedeutet also, dass der Schrittmotor 106 zum Zeitpunkt Null beginnend den Gasdurchfluss entsprechend einer Brennerleistung von 80W am Gasbrenner 104 einstellt. Nach 10 Sekunden bewegt er sich einen Schritt quasi zurück, und stellt dabei am Gasventil 104 einen Gasdurchfluss entsprechend einer Brennerleistung von 60W ein. Nach wiederum 10 Sekunden bewegt sich der Schrittmotor 106 wieder einen Schritt weiter vor und öffnet das Gasventil 101 wieder ein Stück usw.
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Theoretisch ergibt sich am Gasventil 101 dann auch ein Gasdurchfluss mit einem entsprechend stufigen Verlauf. Aufgrund des relativ geringen Überdrucks von etwa 50 mbar in der Gaszuleitung 102 verhält sich der Gasdurchfluss selbst jedoch schon etwas weniger exakt stufig. Dies stellt der gestrichelt dargestellte Gasdurchfluss F dar. Es kommt jedoch darauf an, wie der Gasdurchfluss am Gasbrenner 104 ist, wo dann das Gas austritt und verbrennt. Hier hat aufgrund der Ausgestaltung der Gasleitung 103 wie zuvor beschrieben eine deutlich erkennbare Dämpfung bzw. Mittelung stattgefunden. Diese ist im unteren Diagramm dargestellt mit der gewellten Linie. Dieser Verlauf stellt sich vor allem nach einiger Zeit bzw. nach einem Einschwingen ein. Die Welligkeit des Gasdurchflusses am Gasbrenner 104 selbst ist dann eben sehr gering und kann beispielsweise wenige Prozent bzw. wenige Watt betragen, beispielsweise weniger als 5% bzw. weniger als 5W. Es ist aber auch zu erkennen, dass sich diese Schwankung am Gasbrenner 104 über einen Zeitraum von 10 Sekunden verteilt und relativ langsam abläuft, so dass dies einer Bedienperson am Gasbrenner 104 kaum auffallen dürfte. Es ist aus der 2 auch zu erkennen, dass dann der mittlere Gasfluss F genau zwischen den beiden eingestellten Extremwerten liegt und etwa einer Gasbrennerleistung von 70W entspricht.
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Wird die Gasleitung 103 beispielsweise noch länger und/oder noch dicker gemacht, also insgesamt mit größerem Volumen, so kann die Welligkeit des mittleren Gasflusses F noch weiter reduziert werden, beispielsweise bis auf weniger als 3% bzw. 3W. Unter Umständen kann sie sogar ganz beseitigt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 4133600 A1 [0004]
- DE 102010030944 A1 [0005]
- DE 102009047914 A1 [0011, 0011, 0033]
