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Die Erfindung betrifft einen Lebensmittelzubereitungsgerätesensor sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors
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Oftmals ist bei einer Zubereitung von Lebensmitteln ein Parameter wie beispielsweise die Temperatur des Lebensmittels im Zubereitungsgefäß nur unzureichend bekannt oder unter Schwierigkeiten erfassbar, sodass der Zubereitungsprozess nicht optimal ausgeführt werden kann.
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Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine Möglichkeit für eine verbesserte und/oder vereinfachte Lebensmittelzubereitung zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Lebensmittelzubereitungsgerätesensor sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors mit den Merkmalen bzw. Schritten der Hauptansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ein Lebensmittelzubereitungsgerätesensor zum Anordnen in einem Lebensmittelzubereitungsgerät, wobei der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor zumindest die folgenden Merkmale aufweist:
- – eine Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer physikalischen Größe im oder am Lebensmittelzubereitungsgerät;
- – eine Positionseinheit zum Erfassen einer Position der Sensoreinheit in dem Lebensmittelzubereitungsgerät und/oder zum Positionieren der Sensoreinheit an einer gewünschten Position in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät.
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Unter einem Lebensmittelzubereitungsgerät kann ein Gefäß wie beispielsweise ein Kochtopf, ein Dampfgarer, eine Fritteuse oder dergleichen verstanden werden, welches zum Zubereiten, insbesondere zum Erhitzen, von Lebensmitteln geeignet ist. Unter einer physikalischen Größe kann ein Parameter wie beispielsweise eine Temperatur, eine Beschleunigung, eine Neigung der Sensoreinheit, einer Leitfähigkeit eines Mediums oder des Lebensmittels in einem Umfeld der Sensoreinheit, eine Krafteinwirkung auf die Sensoreinheit oder dergleichen verstanden werden. Unter einer Positionseinheit kann beispielsweise eine Einheit verstanden werden, die die Sensoreinheit an einer bestimmten Position anordnet und/oder dort fixiert oder die eine Position der Sensoreinheit in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät erfasst. Beispielsweise kann die Positionseinheit eine seil-, turm- oder kegelförmige Trägerstruktur sein, der auf dem Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes gestellt wird und an dessen Spitze und/oder in einer bestimmten Höhe über dem Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes die Sensoreinheit oder zumindest ein Teil der Sensoreinheit angeordnet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Positionseinheit jedoch beispielsweise in der Form eines Schwimmers ausgebildet sein, um je nach Füllgrad des Lebensmittelzubereitungsgerätes die Sensoreinheit auf oder an einer Oberfläche eines in dem Lebensmittelzubereitungsgerät befindlichen Mediums (beispielsweise einer Flüssigkeit wie Kochwasser) oder in einer vorbestimmten Eintauchtiefe in diesem Medium zu halten.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor bei Verwendung in Kontakt mit dem Lebensmittel ist. Entsprechend ist der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor ausgebildet und eingerichtet.
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Der hier vorgeschlagene Ansatz basiert auf der Erkenntnis, dass durch die Verwendung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors nun sehr präzise ein Parameter in der Form der physikalischen Größe im oder am Lebensmittelzubereitungsgerät erfasst werden kann. Dieser Parameter lässt sich dann beispielsweise vorteilhaft nutzen, um die Lebensmittelzubereitung in dem Lebensmittelzubereitungsgerät zu optimieren und/oder zu beschleunigen.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der die Sensoreinheit zumindest einen Beschleunigungssensor, einen Neigungssensor, einen Temperatursensor, insbesondere eine Mehrzahl von Temperatursensoren, einen Leitfähigkeitssensor und/oder einen Kraftsensor aufweist. Eine solche Ausführungsform bietet den Vorteil, eine oder mehrere physikalische Größe(n) als Parameter zu erfassen, die als solche selbst oder in verarbeiteter Form besonders aussagekräftig für den Verlauf der Lebensmittelzubereitung und somit auch dessen Ergebnis ist/sind.
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Günstig ist ferner eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem die Positionseinheit einen Schwimmkörper und/oder eine stab- und/oder seilförmige Trägerstruktur aufweist. Unter einem Schwimmkörper kann beispielsweise ein fluiddichter Hohlkörper verstanden werden, an oder in dem die Sensoreinheit befestigt ist, sodass beispielsweise die Sensoreinheit auf einer Oberfläche eines in dem Lebensmittelzubereitungsgerät befindlichen Mediums wie der Flüssigkeit schwimmen kann. Unter einer stabförmigen Trägerstruktur kann beispielsweise eine Turmstruktur verstanden werden, deren eines Ende auf dem Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes abgesetzt wird, sodass beispielsweise die Sensoreinheit in einer bestimmten Höhe über dem Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes angeordnet und/oder gehalten werden kann. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, besonders einfach und dennoch flexibel einen oder mehrere Parameter einer Lebensmittelzubereitung an einer vorbestimmten Position im Lebensmittelzubereitungsgerät zu erfassen und somit den tatsächlichen aktuellen Zustand der Lebensmittelzubereitung einschätzen zu können.
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Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei dem eine Energiebereitstellungseinheit zur Bereitstellung von Energie zum Betrieb zumindest der Sensoreinheit vorgesehen ist, wobei die Energiebereitstellungseinheit ausgebildet ist, um Energie, insbesondere elektrische Energie, aus einem elektrischen, elektromagnetischen und/oder magnetischen Feld zu generieren und/oder die Energie unter Verwendung einer thermoelektrischen Wandlereinheit zu generieren. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, Energie aus dem unmittelbaren Umfeld der Sensoreinheit zu entnehmen zu wandeln, sodass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor quasi autark eingesetzt werden kann.
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Sehr vorteilhaft kann ebenfalls eine Beurteilung des Verlaufs und/oder des Zustandes der Lebensmittelzubereitung im Lebensmittelzubereitungsgerät erfolgen, wenn gemäß einer besonders günstigen Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes eine Erkennungseinheit vorgesehen ist. Diese Erkennungseinheit kann ausgebildet sein, um aus der von der Sensoreinheit erfassten zumindest einen physikalischen Größe und/oder einem zeitlichen Verlauf der von der Sensoreinheit erfassten zumindest einen physikalischen Größe einen Betriebszustand und/oder ein Betriebsverfahren des Lebensmittelzubereitungsgerätes zu erkennen. Unter einem Betriebszustand oder einem Betriebsverfahren des Lebensmittelzubereitungsgerätes kann ein Zubereitungsvorgang des Lebensmittels, wie beispielsweise ein Garen, Dämpfen, Dünsten, Kochen oder dergleichen verstanden werden.
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Weiterhin denkbar ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor eine Sendeeinheit aufweist, die ausgebildet ist, um die von der Sensoreinheit erfasste physikalische Größe und/oder eine davon abgeleitete Größe an eine zum Lebensmittelzubereitungsgerätesensor extern angeordnete Empfangseinheit auszusenden. Eine solche extern angeordnete Empfangseinheit kann beispielsweise in einem Kochfeld oder einer Dunstabzugshaube angeordnet sein, sodass die in dem Lebensmittelzubereitungsgerät erfasste physikalische Größe oder eine davon abgeleitete Größe auch außerhalb des Lebensmittelzubereitungsgerätes entsprechend verarbeitet werden kann.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes umfasst der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor eine Lebensmittelerkennungseinheit, wobei die Lebensmittelerkennungseinheit ausgebildet ist, um unter Verwendung des von der Sensoreinheit erfassten zumindest einen physikalischen Größe ein in dem Lebensmittelzubereitungsgerät zubereitetes Lebensmittel und/oder eine Zubereitungsart eines Lebensmittels zu erkennen. Unter einer Zubereitungsart des Lebensmittels kann beispielsweise eine Wandlung des Aggregatszustandes des Lebensmittels verstanden werden, beispielsweise ein Auftauen und/oder ein Schmelzen. Eine solche Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes bietet den Vorteil, dass bereits grundlegende, im Labor erkannte Zusammenhänge zwischen beispielsweise Bewegungen, Temperaturen und/oder Temperaturverläufen aus dem Lebensmittelzubereitungsgerät Hinweise auf das aktuell zubereitete Lebensmittel oder eine entsprechende Zubereitungsart dieses Lebensmittels geben können. Hierdurch wird es möglich, eine besonders schonende Zubereitung des Lebensmittels durchzuführen, wenn Informationen und/oder Eigenschaften des aktuell verwendeten zuzubereitenden Lebensmittels und/oder dessen aktueller Zubereitungszustand bekannt sind.
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Besonders effektiv für eine schonende und/oder schmackhafte Zubereitung eines Lebensmittels ist eine Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes, bei der eine Steuereinheit zur Steuerung eines Betriebs des Lebensmittelzubereitungsgerätes unter Verwendung der von der Sensoreinheit erfassten zumindest einen physikalischen Größe vorgesehen ist. Unter einer Steuereinheit ist vorliegend eine Einheit zum Steuern und/oder Regeln des Betriebs des Lebensmittelzubereitungsgerätes zu verstehen, wobei die Wahl der Bezeichnung dieser Einheit als Steuereinheit aus Gründen der Klarheit gewählt wurde, ohne ausschließlich auf eine Steuerung abzuzielen und auf eine Realisierung einer entsprechenden Regelung verzichten zu wollen. Beispielsweise kann über eine solche Steuerungseinheit eine Hitzezufuhr zum Lebensmittelzubereitungsgerät oder gegebenenfalls eine automatische Rühranlage des Lebensmittelzubereitungsgerätes aktiviert, deren Betriebsmodus verändert oder abgeschaltet werden.
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Die Vorteile des hier vorgeschlagenen Ansatzes lassen sich auch in der Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors in einem Lebensmittelzubereitungsgerät realisieren, wobei der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor zumindest eine Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer physikalischen Größe im Lebensmittelzubereitungsgerät und zumindest eine Positionseinheit zum Erfassen einer Position der Sensoreinheit in dem Lebensmittelzubereitungsgerät und/oder zum Positionieren der Sensoreinheit an einer gewünschten Position in dem Lebensmittelzubereitungsgerät aufweist. Das Verfahren weist dabei speziell die folgenden Schritte auf.
- – Positionieren der Sensoreinheit an einer gewünschten Position in dem Lebensmittelzubereitungsgerät und/oder Erfassen einer Position der Sensoreinheit in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät; und
- – Erfassen zumindest einer physikalischen Größe im oder am Lebensmittelzubereitungsgerät.
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Der hier vorgestellte Ansatz schafft ferner eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um die Schritte einer Variante eines hier vorgestellten Verfahrens in entsprechenden Einrichtungen durchzuführen, anzusteuern bzw. umzusetzen. Auch durch diese Ausführungsvariante der Erfindung in Form einer Vorrichtung kann die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe schnell und effizient gelöst werden.
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Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um Eingangssignale einzulesen und unter Verwendung der Eingangssignale Ausgangssignale zu bestimmen und bereitzustellen. Ein Eingangssignal kann beispielsweise ein über eine Eingangsschnittstelle der Vorrichtung einlesbares Sensorsignal darstellen. Ein Ausgangssignal kann ein Steuersignal oder ein Datensignal darstellen, das an einer Ausgangsschnittstelle der Vorrichtung bereitgestellt werden kann. Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, um die Ausgangssignale unter Verwendung einer in Hardware oder Software umgesetzten Verarbeitungsvorschrift zu bestimmen. Beispielsweise kann die Vorrichtung dazu eine Logikschaltung, einen integrierten Schaltkreis oder ein Softwaremodul umfassen und beispielsweise als ein diskretes Bauelement realisiert sein oder von einem diskreten Bauelement umfasst sein.
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Von Vorteil ist auch ein Computer-Programmprodukt oder Computerprogramm mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger oder Speichermedium wie einem Halbleiterspeicher, einem Festplattenspeicher oder einem optischen Speicher gespeichert sein kann. Wird das Programmprodukt oder Programm auf einem Computer oder einer Vorrichtung ausgeführt, so kann das Programmprodukt oder Programm zur Durchführung, Umsetzung und/oder Ansteuerung der Schritte des Verfahrens nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sein in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
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1 eine schematische Darstellung eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors gemäß einem Ausführungsbeispiel;
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors;
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3 schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors; und
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4 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels als Verfahren.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 ist hier beispielhaft in einem Lebensmittelzubereitungsgerät 110 angeordnet, das hier als Kochtopf ausgeführt ist. Der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 umfast eine Sensoreinheit 120 und eine Positionseinheit 130. Die Sensoreinheit 120 ist hier ausgebildet, eine Temperatur eines in dem Kochtopf befindlichen Mediums 140, hier beispielsweise Kochwasser als Flüssigkeit, als physikalische Größe 141 oder Parameter zu erfassen. Die Sensoreinheit 120 des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann jedoch auch ausgebildet sein, um Schwankungen, Beschleunigungen, Neigungen oder auf die Sensoreinheit 120 wirkende Kräfte zu erfassen oder eine oder mehrere dieser Parameter zusätzlich zu der vorstehend genannten Temperatur als physikalische Größe(n) 141 zu erfassen. Die Positionseinheit 130 ist hier als Schwimmkörper ausgebildet.
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Der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 weist ferner eine Energiebereitstellungseinheit 142 auf, die hier beispielsweise einer Wandlung von elektromagnetischer Energie, die beispielsweise einer Induktionsschleife 145 eines als Induktionsfeldes ausgebildeten Kochfeldes 150 zur Erhitzung des Kochtopfes als Lebensmittelzubereitungsgerät 110 entstammt, in elektrische Energie zum Betrieb der Sensoreinheit 120 dient. Alternativ oder zusätzlich kann die Energiebereitstellungseinheit 142 auch ausgebildet sein, um aus thermischer Energie, beispielsweise aus dem erhitzten Kochwasser 140, elektrische Energie für den Betrieb der Sensoreinheit 130 zu wandeln. In der Flüssigkeit 140, die in dem in 1 dargestellten Beispiel Kochwasser ist, können sich Nudeln als zuzubereitendes Lebensmittel 155 befinden, dessen Zustand der Zubereitung nun durch die von der Sensoreinheit 120 erfassten physikalischen Größe 141, hier der Temperatur, überwacht werden kann.
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Hierzu ist eine Sendeeinheit 160 vorgesehen, die die physikalische Größe 141 von der Sensoreinheit 120 empfängt und an eine extern zu dem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 angeordnete Empfangseinheit 165 überträgt. Diese Übertragung kann beispielsweise drahtlos mittels einer Funkverbindung erfolgen. Die Empfangseinheit 165 ist beispielsweise in dem Kochfeld 150 oder einer Dunstabzugshaube 170 angeordnet, die sich über dem Kochfeld 150 befindet, auf der sich der Kochtopf als Lebensmittelzubereitungsgerät 110 befindet.
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Denkbar ist ferner auch, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 eine Erkennungseinheit 175 aufweist, in der ein aktueller Betriebszustand und/oder ein aktuelles Betriebsverfahren des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 erkannt wird. Beispielsweise kann im Fall des Kochens von Nudeln als Lebensmittel 155 ab einer gewissen Temperatur das Kochwasser bzw. die Flüssigkeit 140 zu sprudeln beginnen, was beispielsweise in der Folge durch einen Neigungs- oder Beschleunigungssensor in der Sensoreinheit 120 erfasst werden kann. Die Neigungsänderungen bzw. Beschleunigungen des Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100, die durch das sprudelnde Kochwasser 140 verursacht werden, können dann als (weiterer) Parameter oder als (weitere) physikalische Größe 141 erfasst werden und mittels der Erkennungseinheit 175 als Betriebszustand des „Kochens“ der Flüssigkeit 140 interpretiert werden, sodass einerseits beispielsweise eine Plausibilisierung des Temperaturwertes als physikalische Größe möglich ist und andererseits eine Erkennung der aktuellen topografischen Höhe durch die Erkennung des sprudelnden Kochwassers 140 ermöglicht wird. Weiterhin kann bei einer Kenntnis, dass beispielsweise aktuell gerade Nudeln als Lebensmittels 15 zubereitet werden, eine optimale Kochzeit festgelegt werden kann. Auch eine solche Information aus der Erkennungseinheit 175 kann beispielsweise über die Sendeeinheit 160 aus dem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 gesendet werden.
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Es ist gleichfalls möglich, dass die Erkennungseinheit 175 und/oder die Lebensmittelerkennungseinheit 180 im Kochfeld, in der Dunstabzugshaube oder an einem anderen durch eine Datenverbindung mit dem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 verbundenen Ort positioniert ist. Die Funktion der Erkennungseinheit 175 und/oder der Lebensmittelerkennungseinheit 180 kann auch durch ein Programm auf einem entfernten Gerät wie z.B. einer App auf einem Mobiltelefon oder einem Server in der Cloud dargestellt werden.
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Beispielsweise kann auch die Kenntnis, dass aktuell gerade Nudeln zubereitet werden, durch eine entsprechende Lebensmittelerkennungseinheit 180 erfolgen, die analog der Erkennungseinheit 175 ebenfalls in dem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 verbaut ist. Beispielsweise kann in einer solchen Lebensmittelerkennungseinheit 180 die von der Sensoreinheit 120 erfasste physikalische Größe 141 verarbeitet werden, die eine Leitfähigkeit des Kochwassers 140 als Flüssigkeit oder Medium 140 repräsentiert, wenn beispielsweise das Kochwasser Stärke aus den Nudeln als Lebensmittel 155 aufnimmt und hierdurch seine Leitfähigkeit entsprechend einer typischen Leitfähigkeitsänderung von Nudeln als zuzubereitendem Lebensmittel 155 verändert.
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Wird nun erkannt welcher Zustand oder Betriebszustand in dem Lebensmittelzubereitungsgerät 100 vorliegt, und diese Information gegebenenfalls unter Verwendung der Sendeeinheit 160 bzw. der Empfangseinheit 165 aus dem Lebensmittelzubereitungsgerät heraus gesendet, kann in einer Steuereinheit 190 eine Steuerung oder Regelung des Betriebs der des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 unter Verwendung der von der Sensoreinheit 120 erfassten zumindest einen physikalischen Größe 141 erfolgen. Beispielsweise kann in diesem Fall eine Energiezufuhr zu der Induktionsschleife 145 des Kochfeldes 150 unterbrochen oder verändert werden, um hierdurch eine weitere Hitzezufuhr an den Kochtopf als Lebensmittelzubereitungsgerät 110 zu unterbinden und somit ein Überkochen des Kochwassers 140 zu vermeiden.
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Insgesamt wird mit dem hier vorgestellten Ansatz somit eine Erweiterung des Schwimmsensors als Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 durch zusätzliche Funktionalitäten oder Technologien vorgestellt, beispielweise dadurch, dass ein Beschleunigungssensor, ein Neigungssensor, eine Mehrzahl von Temperatursensoren mit Messung von lokal aufgelösten Temperaturverläufen, ein Leitfähigkeitssensor bzw. eine Mehrzahl von Leitfähigkeitssensoren mit lokal aufgelöster Messung der Leitfähigkeit des Mediums wie hier beispielsweise des Kochwassers 140, eine Kraftsensorik oder dergleichen in den Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 integriert wird. Hierdurch wird eine Nutzung von zusätzlichen Informationen zur Verbesserung des Kochprozesses ermöglicht. Zugleich lässt sich eine Erweiterung des Sensors 100 um zusätzliche Bauformen durchführen.
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Mittels des hier vorgestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann nun beispielsweise eine Zustandsbestimmung im Kochprozess erfolgen. Hierzu kann der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 in ein Kochgefäß als Lebensmittelzubereitungsgerät 110 verbracht werden. Eine Unterscheidung von Töpfen / Pfannen, in welchen der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 aktuell verbracht ist, kann anhand der Wirksamkeit des Energy Harvestings in der Energiebereitstellungseinheit 142 über Ausnutzung des Streufeldes eines Induktionskochfeldes 145, 150 bei bekannter Leistungsstufe des Kochfelds z.B. durch eine unterschiedlich starke Abschirmung der Magnetfelder durch verschiedene Töpfe / Pfannen erkannt werden. Alternativ oder zusätzlich ist eine Nutzung der Abschwächung der vom Sensor ausgesendeten Signale durch den Topf möglich, wenn der Sensor selbst einen Empfänger aufweist, der beispielsweise vom Kochtopf reflektierte Signale der Sendeeinheit 160 auswertet. Unterschieden werden kann von Einsatz in einer Pfanne von einem Einsatz des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 in einem Topf auch durch einen Beschleunigungs- oder Neigungssensor in der Sensoreinheit 120. Wenn der Schwimmsensor (d. h. der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100) selbst einen relativ flachen Boden bzw. eine solche Bodenplatte hat, kann bleibt er in der Pfanne stehen ohne zu wackeln.
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Eine weitere Funktionalität des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 ist die Erkennung des Betriebszustandes „Deckel geschlossen“. Dieser Betriebszustand repräsentiert einen Betriebszustand des Lebensmittelzubereitungsgerätes 100, hier beispielsweise den Kochtopf, der durch einen aufgelegten Deckel verschlossen ist. Eine solche Detektion eines aufgesetzten Deckels, zu der beispielsweise ebenfalls in der Erkennungseinheit 175 ausgebildet ist, kann durch Vergleich eines im Medium 140 gemessenen Temperaturwertes mit einem oberhalb des Mediums 140 gemessenen Temperaturwerts erfolgen. Ohne aufgelegten Deckel steigt die heiße Luft / der heiße Dampf nach oben und die Temperatur oberhalb des Mediums bleibt vergleichsweise niedrig, während mit geschlossenem Deckel die Temperatur oberhalb des Mediums bei gleicher Medientemperatur erhöht ist. In diesem Fall sollte die Sensoreinheit 120 zwei Temperatursensoren aufweisen, die in unterschiedlichen Höhen, d. h. einerseits in dem Kochwasser 140 als Medium und andererseits über dem Kochwasser 140 als Medium angeordnet sein. Alternativ kann auch ein einziger Temperatursensor zu einer solchen Funktionalität verwendet werden, wenn er zu einem ersten Messzeitpunkt in das Kochwasser 140 getaucht wird und zu einem anderen Messzeitpunkt über das Kochwasser positioniert wird.
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Aufgrund der Information „Deckel auf Topf“ / „Deckel nicht auf Topf“ als Betriebszustand „Deckel geschlossen“ kann nun (bei entsprechender Übermittlung dieser Information beispielsweise an die Steuereinheit 190) eine Anpassung der Regelung der Hitzezufuhr zu dem Kochtopf 110 erfolgen. Bei geschlossenem Deckel wird weniger Energie benötigt, um den Kochvorgang aufrechtzuerhalten. Es kann folglich eine Optimierung der Regelparameter erfolgen. Beispielsweise kann eine niedrigere Leistungsstufe ausreichend sein oder es kann zur Energieeinsparung bei einem definierten Kochprogramm früher abgeschaltet werden wenn die Restwärme aufgrund des Deckels länger im Topf 110 bleibt.
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Weiterhin kann beispielsweise durch die Erkennungseinheit 175 ein Umrühren des zubereiteten Lebensmittels und/oder eine Hinzugabe von Lebensmitteln als Betriebszustand des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 erkannt werden. Beispielsweise kann eine Detektion des Umrührens oder des Hinzufügens von weiteren Lebensmitteln durch Messung von Neigung und Beschleunigung des Schwimmsensors bzw. Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 oder durch Detektion eines schnellen Temperaturabfalls (Untersuchung der Ableitung der Temperatur) erfolgen. Hier kann eine Anpassung der Regelung der Heizleistung beispielsweise in der Steuereinheit 190 aufgrund der Tatsache erfolgen, ob umgerührt wird oder nicht. Wird beispielsweise durch den entsprechenden Sensor der Sensoreinheit 120 detektiert, dass die Milch umgerührt wird, kann durch die Steuereinheit 190 das Kochfeld 150 derart angesteuert werden, dass mit größerer Leistung geheizt werden kann, ohne dass die Milch als Lebensmittel anbrennt. Wenn nicht umgerührt wird, sollte die Leistung geringer sein.
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Als weitere Funktionalität kann in der Erkennungseinheit 175 der Betriebszustand „Sieden / Kochen“ erkannt werden. Die Erkennungseinheit 175 kann hierbei ausgebildet sein, eine Detektion des Siedens des Lebensmittels 155 beispielsweise durch Messung von Kavitationsgeräuschen (im Medium 140 kollabierende Blasen) beispielsweise im Wasser mittels eines Beschleunigungssensors in der Sensoreinheit 120 im Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 zu erkennen. Ein Kochen mit großen Blasen, welche die Oberfläche des Lebensmittels erreichen, kann dadurch erkannt werden, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 anfängt zu schwanken, wenn Luftblasen unter ihm die Oberfläche des Medium 140 erreichen. Dieses Schwanken kann beispielsweise durch einen Beschleunigungssensor und / oder Neigungssensor als Teil der Sensoreinheit 120 erfolgen. Eine Detektion von starkem Kochen durch Detektion von Spritzern und / oder kondensierendem Dampf auf dem oberen Teil des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 d. h. hier des Schwimmers kann beispielsweise durch eine Leitfähigkeitsmessung oder Detektion einer abrupten lokalen Temperaturänderung durch Spritzer von heißem Wasser / Öl / etc. erfolgen. Hierzu sollte die Sensoreinheit 120 ebenfalls die Fähigkeit aufweisen, lokal unterschiedliche Temperaturen zu erfassen, beispielsweise durch die Verwendung von mehreren lokal verteilt angeordneten Temperatursensoren.
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Eine Siedepunkterkennung kann beispielsweise durch eine von der Erkennungseinheit 175 erfasste Detektion von aufsteigendem Dampf durch eine Öffnung im Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. Schwimmsensors hindurch erfolgen. Hierzu kann die Sensoreinheit 120 ein bewegliches Rädchen oder einen Propeller aufweisen, der in einer Öffnung oder einem Kanal durch den Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 hindurch angeordnet ist, wobei die Drehzahl oder Drehrate dieses Rädchens oder Propellers dann als physikalische Größe 141 gemessen und entsprechend weiterverarbeitet werden kann.
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Denkbar ist ferner eine Siedepunkterkennung durch Verdrängung von Flüssigkeit in einer nach unten offenen Aushöhlung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 durch Dampf. Eine Detektion der Verdrängung der Flüssigkeit kann beispielsweise durch Leitfähigkeitsmessung oder verändertes Schwimmverhalten bei einer unsymmetrischen Positionierung des Hohlraums erfolgen. Der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. Schwimmer wird auf einer Seite schwerer als auf der anderen Seite und wird folglich auf die Seite gekippt, was durch einen Neigungssensor und/oder einen Beschleunigungssensor als Teil der Sensoreinheit 120 detektiert werden kann. Dieses Verhalten kann besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 allgemein einen asymmetrischen Aufbau aufweist.
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Eine Detektion von hochkochender Milch/hochkochendem Schaum bei Nudeln etc. kann beispielsweise auch dadurch erkannt werden, wenn die Dichte des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. Schwimmers zu groß ist, um von dem Schaum hochgehoben zu werden. Daher „versinkt“ der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. Schwimmer im Schaum. Dies kann über beispielsweise eine oder mehrere Leitfähigkeitsmessungen oder eine oder mehrere Messungen von Temperaturverteilungen auf der Oberfläche des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. Schwimmers detektiert werden.
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Eine automatische Einstellung der Höhe des Aufstellortes des Kochfelds 150 kann beispielsweise durch gleichzeitige Messung von Temperatur und Siedepunkt erfolgen. Abgleich dieses Wertes kann dann beispielsweise über eine Datenverbindung (WLAN etc.) mit anderen Geräten (zum Beispiel einem Dampfgarer) durchgeführt werden, um den erhaltenen Wert zu plausibilisieren oder verifizieren.
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Denkbar ist ferner auch, dass durch die Erkennungseinheit 175 der Betriebszustand „Leerkochen“ erkannt wird. Eine frühzeitige Detektion eines Betriebszustands „Leerkochen“, bei dem das Lebensmittel 155 nicht mehr vollständig mit Wasser 140 bedeckt ist, kann beispielsweise dann erfolgen, wenn der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. hier der Schwimmer auf Kartoffeln als Lebensmittel 155 aufsetzt und dauerhaft schräg liegt. Dies kann wiederum durch einen Neigungssensor und/oder einen Beschleunigungssensor als Teil der Sensoreinheit 120 detektiert werden.
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Ferner kann auch durch die Erkennungseinheit 175 eine Detektion des Füllstandes des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 erfolgen. Dies kann beispielsweise anhand der Wirksamkeit des Energy Harvestings durch die Energiebereitstellungseinheit 142 bei bekannter Leistung des Kochfelds 150 und/oder der Stärke der vom Kochfeld 150 aufgefangenen Signale erfolgen. Beispielsweise kann in der Erkennungseinheit 175 als Betriebszustand in mit Flüssigkeit 140 befülltes Lebensmittelzubereitungsgerätes, beispielsweise in der Form eines Kochtopfes, dann erkannt werden, wenn der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bei viel Wasser im Topf weiter von der Spule 145 des Kochfelds 150 entfernt ist und somit eine geringere Leistungseinstrahlung erfährt. Dies ist dann auch ein Hinweis auf einen (wahrscheinlich mit Flüssigkeit 140) gefülltes Lebensmittelzubereitungsgerät 110. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Messung des Wasserstands, beispielsweise über einen Ultraschallsensor im Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. Schwimmer als Teil der Sensoreinheit 120 erfolgen.
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In der Erkennungseinheit 175 kann auch ein Betriebszustand des „Dämpfens“ des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 erkannt werden. Dieser Betriebszustand kann beispielsweise dann erkannt werden, wenn ein entsprechender Sensor der Sensoreinheit 120 keinen direkten Wasserkontakt hat, da er in einem Dämpfeinsatz liegt und die Temperatur an allen Seiten gleich ist. Als Parameter oder physikalische Größe 141 kann hierbei ein oder mehrere Temperaturwert(e) auf der Oberfläche des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 erfasst und verwendet werden, die miteinander verglichen werden. In diesem Fall kann dann eine Anpassung der Regelparameter für die Funktion oder Anwendung „Dämpfen“ in der Steuereinheit 190 erfolgen.
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Mittels der Erkennungseinheit 175 kann auch der meist ungewünschte Betriebszustand „Brand“ mit einer entsprechenden Funktion „Branderkennung“ erkannt werden. Eine Branderkennung bei Entzündung von Fett in der Pfanne kann durch eine Detektion einer sprunghaften Temperatursteigerung auf extrem hohe Temperaturen erfolgen. Es können somit ein oder mehrere physikalische Größen 141 in der Form einer Temperatur auf absolute Werte hin ausgewertet werden, wobei bei einem tatsächlich auftretenden Brand Temperaturwerte erreichen werden, die für die Lebensmittelzubereitung ungeeignet sind, beispielsweise im Bereich von mehr als 500°C. In diesem Fall kann durch die Erkennungseinheit 175 eine akustische Warnung ausgegeben werden, wobei auch eine Weitergabe der Warnung über andere Kommunikationskanäle wie WLAN oder eine App auf dem Handy oder eventuell eine akustische Warnung über alle vernetzten von der Anmelderin stammenden Geräte wie bei vernetzten Rauchmeldern oder eventuell eine Einbindung in ein Netzwerk von Rauchmeldern erfolgen kann. In diesem letzteren Fall kann dann eine erhöhte Sicherheit im Haushalt erreicht werden, da in der Küche meist aufgrund der zu erwartenden Störungen durch Dampf kein Rauchmelder installiert sein wird.
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Auch ist es möglich, mittels der Erkennungseinheit 175 und/oder der Lebensmittelerkennungseinheit 180 ein oder mehrere Garprogramme zu erkennen und/oder zu unterscheiden. Beispielsweise kann in einer ersten Funktionalität ein Programm „Schokolade schmelzen“ erkannt werden. Hierzu wird beispielsweise durch einen Sensor der Sensoreinheit 120 erkannt, dass der Sensor auf einem festen Lebensmittel wie Schokolade aufsetzt. Ein nachfolgend detektiertes Einsinken kann dann beispielsweise mittels einem durch einen Bewegungssensor oder Neigungssensor erfassten Bewegungsmusters und/oder unter Zuhilfenahme eines von einem Temperatursensor der Sensoreinheit 120 gelieferten Temperaturgradienten detektiert werden. Hierauf ansprechend kann dann beispielsweise unter Verwendung der Steuereinheit 190 ein Signal generiert werden, das eine Abschaltung oder Leistungsreduzierung der Hitzezufuhr bewirkt, wenn durch die von der Sensoreinheit 120 erfassten physikalischen Größe(n) bzw. dem erfassten Parameter ein Schmelzen der Schokolade festgestellt wurde. Hierbei kann wiederum ein Regelungsprogramm zum Flüssighalten der Schokolade als Lebensmittel 155 starten.
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Auch kann die hier vorgestellte Funktion, die als „Schokomodus“ bezeichnet werden kann, auch durch eine Detektion der Dämmwirkung der Schokolade in der Erkennungseinheit 175 und/oder der Lebensmittelerkennungseinheit 180 erkannt werden. In diesem Fall könnte beispielsweise durch die Energiebereitstellungseinheit 142 ein Heizen des Kochfeldes 150 erkannt werden, wobei jedoch durch einen entsprechenden Sensor der Sensoreinheit 120 keine Temperaturerhöhung des Lebensmittels 155 erfasst wird. Hieraus kann die Erkenntnis gezogen werden, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 liegt nicht direkt auf Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 liegt und somit ein Lebensmittel erhitzt wird. Wenn nun die Dämmwirkungen von einem oder mehreren Lebensmitteln 155 bekannt sind, kann durch einen Vergleich der unterschiedlichen Temperaturgradienten mit dem tatsächlich ermittelten Temperaturgradienten ein Rückschluss auf das im Lebensmittelzubereitungsgerät befindliche Lebensmittel 155 gezogen werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann durch die Erkennungseinheit 175 und/oder der Lebensmittelerkennungseinheit 180 eine Funktion „Spinatprogramm für Auftauen von tiefgefrorenem Spinat“ erkannt werden. Hierbei kann durch einen von der Sensoreinheit 120 gelieferten Parameter 141 erkannt werden, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 auf einem gefrorenen Spinatklotz gesetzt ist. Ein behutsames Aufheizen wird nun erfolgen, um Spinat aufzutauen, wobei lediglich eine geringe Temperatur zur Verhinderung von Oxalsäurebildung verwendet werden wird. Eine Detektion eines einsinkenden Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 wird dann erfolgen, wenn der Spinat als Lebensmittel 155 aufgetaut ist, wobei dann meist automatisch kurzzeitig eine Leistungszufuhr durch das Kochfeld 150 erhöht wird, um den Spinat auf die richtige Temperatur zu bringen.
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Eine weitere Funktionalität der Erkennungseinheit 175 und/oder der Lebensmittelerkennungseinheit 180 könnte die Erkennung des zubereiteten Lebensmittels als Fleisch in einem erkannten „Fleischprogramm“ des Lebensmittelzubereitungsgeräts 110 sein. Eine Detektion der Zubereitung von Fleisch als Lebensmittel 155 kann durch aus dem Fleisch austretende Flüssigkeit und ein Verdunsten dieser Flüssigkeit über Leitfähigkeitsmessung oder Messung der Temperaturverteilung am Sensor des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 mit anschließender Anpassung der Temperaturregelung durchgeführt werden.
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Eine weitere Funktion eines Ausführungsbeispiels des hier vorgestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 ist die Lebensmittelerkennung, die in der Lebensmittelerkennungseinheit 180 ausgeführt werden kann. Für eine Bestimmung des Lebensmittels 155 oder allgemein einer Lebensmittelklasse kann eine Kombination von verschiedenen Stoffeigenschaften wie beispielsweise die Leitfähigkeit, Dichte, Viskosität, Wärmekapazität etc. und/oder die Anpassung der Leistungsregelung an dieses Lebensmittel ausgenutzt werden. Wird beispielsweise die hohe Viskosität von Erbsensuppe als Lebensmittel 155 erkannt, erfolgt eine automatische Anpassung der Regelparameter und eine Verringerung der Leistung des Kochfeldes 150 zur Verhinderung eines Anbrennens des Lebensmittels 155. Zur Lebensmittelerkennung können für die verschiedenen Lebensmittel 155 bzw. Lebensmittelklassen Wertebereiche für die verschiedenen Messgrößen definiert werden. Alternativ können z. B. Verfahren der künstlichen Intelligenz verwendet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Lebensmittelerkennungseinheit 180 ausgebildet sein, um das Lebensmittel 155 unter Verwendung der physikalischen Dichte als physikalischer Größe 141 zu erkennen. Ein wichtiger Parameter zur Beurteilung bzw. Erkennung eines spezifischen Lebensmittels 155 ist dessen physikalische Dichte. Eine Dichtemessung kann beispielsweise mittels einer Messung der Eintauchtiefe des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. Schwimmsensors in Wasser / Öl / etc. beispielsweise durch Leitfähigkeitsmessung oder Temperaturprofile als Parameterwerte 141 an der Wand des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. Schwimmers erfolgen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Lebensmittelerkennungseinheit 180 ausgebildet sein, um das Lebensmittel 155 unter Verwendung der elektrischen Leitfähigkeit als physikalischer Größe 141 zu erkennen. Ein wichtiger Parameter zur Beurteilung bzw. Erkennung eines spezifischen Lebensmittels 155 ist die elektrische Leitfähigkeit. Eine Erkennung des speziellen Lebensmittels 150 durch Leitfähigkeitsmessung kann am Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 erfolgen. Auch kann eine Bestimmung des Salzgehaltes als Parameter 141 einer Flüssigkeit durch Messung der Leitfähigkeit festgestellt und zur Bestimmung des spezifischen Lebensmittels verwendet werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Lebensmittelerkennungseinheit 180 ausgebildet sein, um das Lebensmittel 155 unter Verwendung der Wärmekapazität als physikalischer Größe 141 zu erkennen. Ein wichtiger Parameter zur Beurteilung bzw. Erkennung eines spezifischen Lebensmittels 155 ist die Wärmekapazität. Die Bestimmung der Wärmekapazität als Parameter 141 des Lebensmittels 155 kann aus dem Verlauf der mit dem Sensor der Sensoreinheit 120 gemessenen Temperaturkurve im Zusammenhang mit der aus dem Kochfeld 150 bekannten eingesetzten Energie erfolgen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann die Lebensmittelerkennungseinheit 180 ausgebildet sein, um das Lebensmittel 155 unter Verwendung der Viskosität als physikalischer Größe 141 zu erkennen. Ein weiterer wichtiger Parameter zur Beurteilung bzw. Erkennung eines spezifischen Lebensmittels 155 ist die Viskosität. Die Erkennung der Viskosität als Parameter 141 des Lebensmittels 155 kann durch Untersuchung der Geschwindigkeit erfolgen, mit welcher sich der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 wieder aufrichtet, nachdem er durch Rühren, Hinzufügen von Lebensmitteln oder Platzen großer Blasen an der Oberfläche des flüssigen Lebensmittels 155 aus der Ruheposition gebracht worden ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Dämpfung der aus einem solchen Ereignis folgenden Schwingung ausgewertet werden.
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Die Bewegung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann alternativ beispielsweise über Unwucht in einem drehenden Bauteil des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 aktiv hervorgerufen werden. In diesem Fall kann dann eine Reaktion des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. Schwimmers gemessen und zur Bestimmung der Viskosität wie oben beschrieben verwendet werden.
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Eine Bestimmung der Viskosität und der temperaturabhängigen Dichteänderung des Lebensmittels 155 kann anhand der Betrachtung der Temperatur, bei der eine Konvektion einsetzt und eine starke Temperaturänderung an der Oberfläche des Lebensmittels gemessen werden. Beispielsweise wird Erbsen- und/oder Linseneintopf eher nicht durch Konvektion umgewälzt, während dieses Phänomen bei Wasser beobachtet werden kann. Auf diese Weise kann auch ein Rückschluss auf die Viskosität des zu untersuchenden Lebensmittels 155 oder Mediums 140 gezogen werden.
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Ferner kann auch eine Erfassung der Ölqualität bei der Anwendung des Frittierens beispielsweise in der Lebensmittelerkennungseinheit 180 erfolgen. Hierbei kann durch die Lebensmittelerkennungseinheit 180 eine Unterstützung der Untersuchung der Ölqualität beim Frittieren über die Leitfähigkeitsmessung und / oder die Bestimmung der Siedetemperatur und / oder Bestimmung der Viskosität als von der Sensoreinheit 120 gelieferte Parameter 141 erfolgen, welche sich bei altem Fett verändern kann/können. Denkbar ist im Fall der Erkennung eines solchen alten Fetts gegebenenfalls auch eine Anpassung der Steuerung 190 des Kochfelds 150 an die vorhandene Qualität des Öls / Fettes (z. B. die Verwendung einer angepassten Maximaltemperatur).
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Gemäß zumindest einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch der Aufbau des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 unterschiedliche Variationen aufweisen. Gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel ist hierbei eine Erweiterung des Aufbaus des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 zu berücksichtigen. So kann beispielsweise eine Oberfläche des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 unter Verwendung eines Materials mit einer besonders reinigungsfreundlichen Oberfläche beschichtet und/oder strukturiert sein (beispielsweise nach dem Prinzip „Haifischhaut“). Denkbar ist ferner auch ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine thermochrome Beschichtung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 oder Schwimmsensors bei einer vordefinierten hohen Temperatur eine andere Farbe hat, als bei einer niedrigeren Temperatur, sodass diese Farbe bei der hohen Temperatur als optische Rückmeldung während des Kochprozesses oder als Warnung „Vorsicht! Nicht anfassen! Der Sensor ist noch heiß" dienen kann.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des hier vorgeschlagenen Ansatzes kann auch der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 eine Beleuchtungseinheit aufweisen, mittels welcher eine Übermittlung von Informationen beispielsweise an den Nutzer dieses Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 möglich ist. Dabei kann durch ein Einschalten der Beleuchtungseinheit beispielsweise eine Funktion des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 angezeigt und/oder das Erreichen einer vorbestimmten Temperatur in der Umgebung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 angezeigt werden. Auch kann durch die Beleuchtungseinheit ein Farbwechsel einer Beleuchtung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 aktiviert werden, beispielsweise zur Anzeige des Temperaturbereichs für eine richtige Temperatur eines Tees.
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Ferner ist auch in einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Anzeige von zwei möglichen Frittierstufen für Pommes Frittes z. B. über unterschiedliche Farben der Beleuchtung mittle der Beleuchtungseinheit ausführbar. Hierbei kann beispielsweise optimal ein erstes Frittieren in einem Temperaturbereich von 140°C bis 180°C und ein zweites Frittieren zum Bräunen in einem Temperaturbereich von 190°C bis 200°C angezeigt werden. Alternativ kann auch eine Meldung an das Kochfeld 150, beispielsweise unter Verwendung der Sendeeinheit 160 vorgenommen werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Beleuchtungseinheit auch in einem Betriebsmodus des Blinkens verwendet werden. Dies kann beispielsweise dazu dienen, eine Warnung vor entstehendem Acrylamid bei einem Frittieren von Lebensmitteln 155 im Temperaturbereich über 160°C bis 175°C auszugeben.
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Auch kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel durch die Beleuchtungseinheit eine Information über einen Zustand des Zurückschaltens des Kochfeldes 150 angezeigt werden. Hierzu kann eine 2-Wege-Kommunikation verwendet werden, mittels welcher beispielsweise die Steuereinheit 190 über die Empfangseinheit eine Information zurück an die Sendeeinheit 160 über die Änderung der eingestellten Heizleistung überträgt, sodass dann die Sendeeinheit 160 diese Information an die Beleuchtungseinheit übertragen kann, welche dann ein der Änderung der am Kochfeld 150 eingestellten Heizleistung entsprechendes Farb- oder Beleuchtungsmuster ausgibt.
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Insgesamt kann auch in einem Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes besonders vorteilhaft eine Kommunikation des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 mit weiteren Komponenten wie beispielsweise der Empfangseinheit 165, beispielsweise im Bereich des Kochfeldes 150 oder der Dunstabzugshaube 170, implementiert werden.
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Denkbar ist prinzipiell nicht nur eine Ein-Wege-Kommunikation, wie dies mit Bezug zur 1 mit der Kommunikation von der Sendeeinheit 160 zur Empfangseinheit 165 beschrieben ist. Es kann auch eine Kommunikation zwischen der Empfangseinheit 165 zurück zur Sendeeinheit 160 vorgesehen sein, die beispielsweise ebenfalls drahtlos erfolgt. Hierbei kann somit einerseits nur die Übertragung der Sensorfunktion an eine Empfangsstelle oder auch eine Rückmeldung von Informationen oder Parametern an den Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 erfolgen. Zur Übertragung dieser Informationen in eine oder die zuvor genannten beiden Richtungen ist beispielsweise der Einsatz eines von prinzipiell allen gängigen Funkstandards denkbar. Möglich wäre auch die Übertragung von Informationen durch ein Kabel, welches dann idealerweise besonders leicht, temperaturbeständig, flexibel und/oder schwimmfähig sein sollte, um den geforderten Einsatzbedingungen zu entsprechend und keine Beschädigung zu erleiden.
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Gemäß einem besonderen Ausführungsbeispiel kann auch die Sensoreinheit 120 eine Kombination mehrerer Temperatursensoren umfassen, die besonders vorteilhaft an unterschiedlichen Positionen im Lebensmittelzubereitungsgerät 110 angeordnet werden können. Beispielsweise kann ein Schwimmsensor der Sensoreinheit 120 für eine Temperaturmessung an der Oberfläche der Flüssigkeit 140 und ein nicht-schwimmender Sensor der Sensoreinheit 120 oder eine andere topfboden-basierte Sensorik, beispielsweise ein IR-Sensor (IR = Infrarot) oder eine generatorkenngrößenbasierte Sensorik zur Verwendung eines Induktionsfeldes zur Erkennung temperaturabhängiger Materialparameter eines Topfes durch die Generatorelektronik und die Induktionsspule 145 für die Messung einer Temperatur im unteren Bereich der Flüssigkeit 140 bzw. am Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 vorgesehen sein. Ein solches Ausführungsbeispiel mit einer Kombination von mehreren Temperatursensoren der Sensoreinheit 120 bietet besonders gute Einsatzmöglichkeiten beispielsweise für eine Erkennung einer Temperaturschichtung und/oder ein Einsetzen der Konvektion, was in der Folge wiederum zur Erkennung von weiteren Informationen beispielsweise hinsichtlich der Erkennung des Kochguts bzw. Lebensmittels und/oder des Betriebszustandes des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 herangezogen werden kann.
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2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100. Der in der 2 dargestellte Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 weist eine stab- oder turmförmige Gestalt auf und ist als länglicher Sensor ausgebildet. Beispielsweise kann der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 der Form des „Eifelturms“ oder einer unten verbreiterten Pyramide nachempfunden sein. Dieser längliche Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 kann so geformt sein, dass er mit der Unterseite 200 auf dem Topfboden 210 steht und durch einen Schwimmkörper als Positionseinheit 130 im oberen Bereich 220 und ein Gewicht 230 und/oder einen Magnet im unteren Bereich 200 aufrecht gehalten wird. Bei einer geeigneten Materialwahl mit hoher Wärmeleitfähigkeit kann der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 die Wärmeverteilung im Topf als Lebensmittelzubereitungsgerät 110 günstig beeinflussen. Der schwere untere Teil 200 des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 verhindert, dass der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 an den Rand des Topfes 110 geschwemmt wird.
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3 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 als Alternative zu einem durchgängigen Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 in der Form des „Eifelturms“ oder einer unten verbreiterten Pyramide. Hierbei ist in der 3 ein zweiteiliger Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 mit einem Schwimmkörper als Positionseinheit 130 und einem schwereren Körper 310 dargestellt, welche beispielsweise mittels eines Kabels 320, Seils, etc. verbunden sind. Beispielsweise kann die Sensoreinheit 120 gemäß diesem Ausführungsbeispiel zweiteilig ausgeführt sein, nämlich ein erster Teil im Bereich der Positionseinheit 130, d. h., im Bereich der Oberfläche des Mediums 140, wogegen ein zweiter Teil der Sensoreinheit 120 im Bereich des schwereren Körpers 310 angeordnet oder in diesen integriert ist. Hierdurch lassen sich dann beispielsweise Temperaturen und/oder Temperaturprofile als physikalischer Größe in unterschiedlichen Eintauchtiefen in dem Medium 140 erfassen.
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Mit einem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 in der Form des „Eifelturms“ oder einer unten verbreiterten Pyramide gemäß der 2 können verschiedene Ansätze, welche mit dem einfachen Schwimmsensor als Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 gemäß der 3 verwendet werden können, ebenfalls genutzt werden. Es können aber noch weitere Funktionalitäten dieser Lebensmittelzubereitungsgerätesensoren 100 genutzt werden.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann eine Energiebereitstellungseinheit 142 vorgesehen sein, wie es mit Bezug zur 1 dargestellt und beschrieben ist. Diese Energiebereitstellungseinheit 142 kann ein Funktionsprinzip des „Energy Harvesting“, also der Ernte von Energie aus einer Umgebung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 implementieren. Es kann also eine Möglichkeit zur gezielten Positionierung (Höhe) einer für die Energieaufnahme aus dem Streufeld einer Induktionsspule 145 eines Induktionskochfeldes 150 genutzten Spule in einer solchen Energiebereitstellungseinheit 142 vorgesehen sein. Denkbar ist zusätzlich oder alternativ zur Spule zum Wandeln von elektromagnetischer Energie aus der Induktionsspule 145 auch die Energiegewinnung durch Temperaturgradienten zwischen oberem und unteren Ende des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100. Beispielsweise kann bei dem im 3 dargestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 ein erster Temperaturaufnehmer im Bereich der Positionseinheit 130 vorgesehen sein (beispielsweise dem Teil der Sensoreinheit 120 an der Positionseinheit 130) und ein zweiter Temperaturaufnehmer im Bereich des unteren vorgesehen sein. Der Temperaturunterschied zwischen diesen beiden Temperaturaufnehmern kann dann zur Erzeugung von elektrischer Energie aus der an den Temperaturaufnehmern anliegenden Temperatur verwendet werden, wobei durch die erzeugte elektrische Energie dann beispielsweise Einheiten des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 wie die Sensoreinheit oder, falls vorhanden, die Sendeeinheit 160 und/oder die Erkennungseinheit 175 und/oder die Lebensmittelerkennungseinheit 180 betrieben werden können.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch eine alternative Energieversorgung der Komponenten oder Einheiten des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 vorgesehen sein, insbesondere für Gaskochfelder oder andere nicht-Induktionskochfelder. Hierbei kann eine Ernte von Energie durch eine Erzeugung elektromagnetischer Felder zur Energieversorgung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bei einem Kochfeld 150, bei dem keine elektromagnetischen Felder zur Erwärmung des Topfes genutzt werden, verwendet werden. Denkbar ist hier beispielsweise die Positionierung einer entsprechenden Leistungsabgabeeinheit wahlweise im Kochfeld und/oder in der Dunstabzugshaube, wobei eine solche Leistungsabgabeeinheit beispielsweise in der Form von Spulen, Funksender, RFID, SAW, ausgeführt sein kann. Möglich erscheint auch ein Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100, bei dem ein Aufladen einer Energiespeichereinheit des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bei Nichtgebrauch in einer Ladestation implementiert ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Energiebereitstellungseinheit 142 ausgebildet sein, um unter Nutzung einer Bewegung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 bzw. schwankenden Sensors (insbesondere beim Kochen) eine mechanische Energie in eine elektrische Energie zu wandeln.
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Denkbar ist weiterhin ein Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Ansatzes, bei dem die Energiebereitstellungseinheit 142 einen Energiespeicher, beispielsweise in der Form eines elektrochemischen Energiespeichers wie einer Batterie umfasst.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 ermöglicht eine Füllstandsbestimmung in einem Lebensmittelzubereitungsgerät 110. Dies kann beispielsweise durch eine besonders günstige Ausgestaltung der Erkennungseinheit 175 implementiert sein, die somit ausgebildet ist, um einen Füllstand in einem Lebensmittelzubereitungsgerät 110 zu bestimmen. Eine Füllstandsbestimmung kann beispielsweise durch ortsaufgelöste Messung der Leitfähigkeit oder Temperatur mittels Sensoren erfolgen, die an einem Träger wie dem Schaft des in der 2 dargestellten „Eifelturm“-förmigen Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 angeordnet sind. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine Neigung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100, der gemäß der Darstellung in der 2 die Form eines „Eifelturms“ aufweist, durch einen Neigungssensor der Sensoreinheit 120 berücksichtigt werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann eine Füllstandsbestimmung dadurch erfolgen, dass die Sensoreinheit 120 zur Kraftmessung und/oder Auftriebsmessung ausgebildet ist, und diese physikalische Größe in der Erkennungseinheit 175 zur Füllstandsbestimmung verwendet wird. Hierdurch kann beispielsweise ein Auftrieb eines teilweise untergetauchten „Eifelturm“-förmigen Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 erfasst und zur Ermittlung des Füllstandes in dem Lebensmittelzubereitungsgerät 110 verwendet werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch eine erweiterte Benutzerführung, beispielsweise in der Steuereinheit erfolgen. Ein solches Ausführungsbeispiel ermöglicht die Ausgabe eines Hinweises an den Nutzer zum Umrühren des Inhalts des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110, wenn der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 bzw. die Sensoreinheit 120 im unteren Bereich des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 eine zu hohe Temperatur misst. In diesem Fall kann beispielsweise eine Ausgabe einer Warnung mittels der vorstehend genannten Lichtfunktion oder mittels des einer Anzeige des Kochfelds 150 erfolgen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auch eine Funktionalität einer Siedepunkt-Kochdetektion in dem Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 implementiert sein. Hierzu kann beispielsweise durch die Sensoreinheit 120 ein Aufschwimmen und Aufsetzen des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 auf dem Boden des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 bei sprudelndem Kochen des Mediums 140 erkannt werden, beispielsweise mittels eines Drucksensors der Sensoreinheit 120 am unteren Ende des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100. In der Erkennungseinheit 175 kann dann aus dieser physikalischen Größe der Betriebszustand des Siedens/Kochens erkannt werden.
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Gemäß einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann dieser die Form eines Löffels haben. Dies ermöglicht eine Ausgestaltung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 für eine gleichzeitige Nutzung als Kochlöffel zum Umrühren des Mediums 140 bzw. des Lebensmittels 155. Eine dünne Stelle im oberen Bereich des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann dann zum Betrieb mit Deckel des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 verwendet werden, wobei ein gebogener oberer Teil des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 zum Einhängen an einem Rand des Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 dienen kann. Die Löffelform oder auch eine Rührbesenform im unteren Teil des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann zur Zweitnutzung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 als Löffel für das Umrühren verwendet werden, wobei ein Beschleunigungs- oder Neigungssensor der Sensoreinheit 120 diese Nutzung des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 meldet und beispielsweise eine entsprechende Information an eine Steuereinheit 190 zur Regelung der Hitzezufuhr über das Kochfeld 150 ausgegeben werden kann. Ferner kann auch ein thermisch isolierter Bereich am oberen Teil des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 als Griff, gegebenenfalls mit einer Einrichtung zur Ableitung von Wasserdampf analog dem Handschutz eines Degens vorgesehen sein. Besonders günstig ist ein solches Ausführungsbeispiel eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100, wenn im Bereich des Griffs des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 eine hydrophobe Beschichtung vorgesehen ist, um ein Abfließen des Kondenswassers aus dem Lebensmittelzubereitungsgerät 110 zu beschleunigen.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel des hier vorgestellten Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 kann eine Regelung auf Dampfaustritt aus dem Lebensmittelzubereitungsgerät 110 vorgesehen sein. In diesem Fall kann ein Temperatursensor der Sensoreinheit 120 im oberen Bereich (beispielsweise oberhalb des Deckels) eine Messung von Temperatur und / oder Feuchtigkeit ermöglichen, wenn Dampf am beispielsweise „Eifelturm“-förmigen Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 vorbei ausströmt. Diese Information kann als physikalische Größe zur Regelung und/oder Steuerung des Kochfeldes 150 auf den Dampfaustritt verwendet werden.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 in Verbindung mit einem Gaskochfeld verwendet werden. In diesem Fall wird der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 in einer Löffel-Form mit Temperatursensor der Sensoreinheit 120 außen am Topf 110 auf einem Gaskochfeld mit mehreren Kreisen (Zweikreisbrenner oder Mehrkreisbrenner) platziert. Bei einem zu kleinen Topf wird es oben am Topfrand sehr heiß, da ein großer Anteil der heißen Luft ohne direkten Kontakt mit dem Topf ungehindert nach oben steigt. Diese Information als physikalische Größe kann zur Erkennung eines zu kleinen Topfes verwendet werden. Dies wiederum kann zur Abschaltung des äußersten Brennerkreises beispielsweise durch eine entsprechende Steuereinheit 190 verwendet werden. Somit kann durch ein solches Ausführungsbeispiel des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 eine Effizienzverbesserung durch Leistungsreduktion erreicht werden. Wird beispielsweise eine Ökotaste gedrückt, kann eine Regelung nicht auf Schnelligkeit, sondern auf Effizienz abgestimmt werden. Weiterhin kann in einem solchen Ausführungsbeispiel eine Regelung angepasst werden, indem über einen Vergleich des Temperaturverlaufs oben außerhalb des Topfes und unten im Topf festgestellt wird, welche Art von Topf verwendet wird. Beispielsweise kann dies zu einer Kenntnis der Verwendung eines Lebensmittelzubereitungsgerätes 110 mit einer hohen oder geringen Wärmekapazität führen, was wiederum auf die Steuerung und/oder Regelung des Betriebszustandes und/oder die Lebensmittelzubereitung Einfluss haben kann.
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Denkbar sind ferner auch Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung, des Lebensmittelzubereitungsgerätesensors 100 mit einer potenziellen, alternativen Form wie beispielsweise einer Ringform, wobei ein derart geformter Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 eventuell besser zu greifen ist oder ein solcher Sensor stabiler schwimmt.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor 100 für Gerichte mit hohem Flüssigkeitsanteil wie beispielsweise Gerichten im Römertopf auch im Dampfgarer und/oder Backofen zum Einsatz kommen.
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4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels als Verfahren 400 zum Betreiben eines Lebensmittelzubereitungsgerätesensors in einem Lebensmittelzubereitungsgerät. Der Lebensmittelzubereitungsgerätesensor umfasst zumindest eine Sensoreinheit zur Erfassung zumindest einer physikalischen Größe im Lebensmittelzubereitungsgerät und zumindest eine Positionseinheit zum Erfassen einer Position der Sensoreinheit in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät und/oder zum Positionieren einer der Sensoreinheit an einer gewünschten Position in dem Lebensmittelzubereitungsgerät. Das Verfahren 400 umfasst weiterhin zumindest einen Schritt 410 des Positionierens der Sensoreinheit an einer gewünschten Position in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät und/oder Erfassens einer Position der Sensoreinheit in oder an dem Lebensmittelzubereitungsgerät. Ferner umfasst das Verfahren 400 einen Schritt 420 des Erfassens zumindest einer physikalischen Größe im Lebensmittelzubereitungsgerät. In einem weiteren Schritt 430 kann optional eine Reaktion auf das Ergebnis der Messung erfolgen. Dabei kann es sich z.B. um eine Variation der Leistung oder die Aktivierung einer Anzeigefunktion handeln.
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Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.
