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Diese Offenbarung (und Ansprüche) betreffen einen bevorzugt schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit einer im schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper aufgenommener (elektronischer) Anordnung. Die Anordnung umfasst eine elektronische Baugruppe mit einem modell-bildenden Rechenwerk, einen Temperatursensor, angepasst und angeordnet, eine Umgebungstemperatur des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers zu messen, eine elektrische Energiequelle und eine Funkschnittstelle mit einer Antenne.
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Das modell-bildende Rechenwerk bildet ein Modell eines Garverhaltens (auch: thermisches Verhalten) eines zu garenden Produkts, zum Beispiel eines zu garenden Lebensmittels, nach. Ein Schwerpunkt des bevorzugt schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers mit der Anordnung ist so gewählt und angeordnet, dass, wenn der Körper in einem Fluidvolumen ein Stück weit eingetaucht schwimmt, die Antenne oberhalb einer Fluidlinie oder Fluidfläche liegt. Informationen über den aktuellen Garzustand des Produkts und/oder Daten zum Anpassen des Modells an Produkte mit unterschiedlichen Garpunkten können von der Funkschnittstelle an ein von dem schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper beabstandetes Empfangsgerät gesendet werden. Die Erfindung betrifft weiterhin ein System, das den schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper und einen Smartdevice umfasst, zum Überwachen und Melden von dem oder den Garzeitpunkt/en eines Produkts.
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Moderne Backöfen verfügen heute über Garprogramme, mit denen entsprechende Gerichte mehr oder weniger auf den Punkt gegart werden können. Zum Garen in Wasser werden meist nur die Kochzeit überwacht, wobei aufgrund von Erfahrung die Garzeit an die Größe des Produkts angepasst wird und zum Zeitpunkt des Erreichens des Garpunkts der Garzustand mit einem Hilfsmittel, wie zum Beispiel einer Gabel, getestet wird. Insbesondere Produkte, deren Kochgrad oder Garpunkt nicht sensorisch während des Kochvorgangs geprüft werden kann, beispielsweise Eier, erfordern eine aufwendige Einstellung zur Berechnung der Garzeit, wenn diese mittels der sogenannten Timermethode ermittelt wird.
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Es besteht daher Bedarf an einer Vorrichtung und/oder einem System mit dem ein Garpunkt von in Flüssigkeit, wie Wasser, zu garenden Produkten zu einem beliebigen Zeitpunkt weitestgehend exakt bestimmt werden kann.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung(en) eine elektronische Vorrichtung und ein System zur Verfügung zu stellen, mittels der/dem zu jedem Zeitpunkt ein Garzustand eines bevorzugt in Flüssigkeit garenden Produkts überwacht werden kann.
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Eine Erfindung (Anspruch 1) betrifft einen bevorzugt schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit im Körper aufgenommener Anordnung, die Anordnung umfassend eine elektronische Baugruppe mit einem modell-bildenden Rechenwerk, einen Temperatursensor, angepasst und angeordnet, eine Umgebungstemperatur des Körpers zu messen, eine elektrische Energiequelle, eine Funkschnittstelle mit einer Antenne, wobei das modell-bildende Rechenwerk ein Modell eines Garverhaltens eines zu garenden Produkts, insbesondere eines zu garenden Lebensmittels, nachbildet.
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Ein Schwerpunkt des bevorzugt schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers mit der Anordnung kann dabei so gewählt und angeordnet sein, dass, wenn der Körper in einem Fluidvolumen ein Stück weit eingetaucht schwimmt, die Antenne oberhalb einer Fluidlinie oder Fluidfläche liegt. Informationen über den aktuellen Garzustand des Produkts werden über die Funkschnittstelle gesendet, insbesondere an ein von dem schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper beabstandetes Empfangsgerät.
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Eine zweite Erfindung (Anspruch 2) betrifft einen schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit im Körper aufgenommener Anordnung, die Anordnung umfassend eine elektronische Baugruppe mit einem modell-bildenden Rechenwerk, einem Temperatursensor, angepasst und angeordnet, eine Umgebungstemperatur des Körpers misst, eine elektrische Energiequelle, eine Funkschnittstelle mit einer Antenne, wobei das modell-bildende Rechenwerk ein Modell eines Garverhaltens eines zu garenden Produkts, insbesondere eines zu garenden Lebensmittels, nachbildet. Ein Schwerpunkt des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers mit der Anordnung ist so gewählt und angeordnet, dass, wenn der Körper in einem Fluidvolumen ein Stück weit eingetaucht schwimmt, die Antenne oberhalb einer Fluidlinie oder Fluidfläche liegt. Informationen über den aktuellen Garzustand des Produkts werden bevorzugt getaktet von der Funkschnittstelle an einen internen Speicher der elektronischen Baugruppe gesendet, wobei die zuletzt von der Empfangseinheit gesendeten Werte die im Speicher abgelegten Werte aktualisieren.
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Informationen über den aktuellen Garzustand des Produkts können von der Funkschnittstelle an eine von dem schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper bevorzugt beabstandetes Empfangsgerät, wie beispielsweise einen Smartdevice, gesendet werden.
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Eine dritte Erfindung betrifft einen schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit im schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper aufgenommener Anordnung. Die Anordnung umfasst eine elektronische Baugruppe mit einem modell-bildenden Rechenwerk, einen Temperatursensor, angepasst und angeordnet, eine Umgebungstemperatur des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers zu messen, eine elektrische Energiequelle und eine Funkschnittstelle mit einer Antenne. Das modell-bildende Rechenwerk bildet ein Modell eines Garverhaltens eines zu garenden Produkts, insbesondere eines zu garenden Lebensmittels, nach. Ein Schwerpunkt des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers mit der Anordnung ist so gewählt und angeordnet, dass, wenn der Körper in einem Fluidvolumen ein Stück weit eingetaucht schwimmt, die Antenne oberhalb einer Fluidlinie oder Fluidfläche liegt. Über die Funkschnittstelle kann wenigstens ein Systemprogramm für das modell-bildende Rechenwerk empfangen und an einen internen Arbeitsspeicher übertragen werden. Im internen Arbeitsspeicher abgespeicherte Daten des modell-bildenden Rechenwerks (11) werden dadurch zumindest teilweise verändert.
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Eine vierte Erfindung betrifft ein System zum Bestimmen eines Garzustands eines mittels eines Fluids erwärmten Produkts. Das System umfasst einen schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit wenigstens einem in dem schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper angeordneten Temperatursensor, der die Umgebungstemperatur des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers misst, eine elektrischen Energiequelle, ein elektronisches Bauteil mit einer Antenne zum Senden der von dem wenigstens einen Temperatursensor gemessenen Temperaturwerte und/oder dem aktuellen Garzustand des Produkts und/oder einem Modellwert als Zeiteinheit in Abhängigkeit von dem aktuellen Garzustand. Der schwimmfähige, hermetisch dichte Körper kann weiterhin eine elektronische Baugruppe umfassen, mit einer modell-bildende Recheneinheit und einem Schallgeber, der ein Signal ausgibt, wenn ein gewünschter Garzustand des Produkts erreicht ist.
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Das System umfasst ferner einen Smartdevice, wie beispielsweise ein Smartphone oder Tablett, mit einer Funkschnittstelle zum Empfangen der von dem elektronischen Bauteil des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers (1, 1a) gesendeten Signale, einer elektronischen Recheneinheit mit einem Speicher, in dem wenigstens ein Garmodell für ein Produkt mit wenigstens einem vorgegebenen Garpunkt für das Produkt hinterlegt ist und einem Prozessor, der die von dem Temperatursensor empfangenen Daten mit den Daten des abgespeicherten Garmodells vergleicht,
und eine Ausgabeeinheit, die beim Erreichen des wenigstens einen vorgegebenen Garpunkts für das Produkt ein für einen Nutzer wahrnehmbares Signal ausgibt.
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Ein fünfter Aspekt der Erfindung betrifft ein System zum Bestimmen eines Garzustands eines mittels eines Fluids zu garenden Produkts. Das System umfasst einen schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper mit wenigstens einem im oder am Körper angeordneten Temperatursensor, der die Umgebungstemperatur des Körpers misst, eine vom Körper umhüllte elektronische Baugruppe mit einem modell-bildenden Rechenwerk mit einem Speicher, auf dem die Daten zur Modellbildung für wenigstens ein Produkt abgespeichert sind, eine vom Körper umhüllte elektrische Energiequelle und eine vom Körper umhüllte Funkschnittstelle mit einer Antenne.
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Das modell-bildende Rechenwerk bildet mit den im Speicher vorhandenen Daten ein Modell eines Garverhaltens des wenigstens einen Produkts nach. In einem externen virtuellen Speicher (Cloud) sind Daten für Modelle des Garverhaltens für zahlreiche unterschiedliche Produkte abgespeichert, die mittels eines Smartdevices von dem externen virtuellen Speicher abgerufen und an die elektronische Baugruppe gesendet werden können. Die neu gesendeten und von der elektronischen Baugruppe empfangenen Daten überschreiben bevorzugt die im Speicher des modell-bildenden Rechenwerks vorhandenen Daten.
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Im Folgenden werden fakultative Merkmale beschrieben, die jede der Vorrichtungen des ersten, zweiten und dritten Aspekts sowie das System nach dem vierten Aspekt oder fünften Aspekt vorteilhaft weiterbilden können.
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Bei dem Systemprogramm für das modell-bildende Rechenwerk kann es sich insbesondere um ein Programm handeln, das die Gareigenschaften eines zu garenden Produkts nachbildet. Das heißt, das Programm umfasst zum Beispiel eine thermische, den Kochvorgang nachbildende Differentialgleichung, die vom modell-bildenden Rechenwerk verarbeitet werden kann und zu jedem Garzeitpunkt den Garzustand des Produktes, für dass sie formuliert wurde, anzeigt. Dazu müssen die Temperatur des Produkts respektive eine Umgebungstemperatur des Produkts und der mit dem modell-bildenden Rechenwerk signaltechnisch verbundene Temperatursensor, der die Umgebungstemperatur des bevorzugt schwimmfähigen oder schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers misst, vor dem Garen und während des Garens identischen Temperaturen ausgesetzt sein. Ist das Produkt beispielsweise ein Ei, so muss der hermetisch dichte Körper ebenfalls im Kühlschrank zusammen mit dem Ei aufbewahrt werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass ein Ergebnis des Garens unabhängig von der Dichte des Fluids (zum Beispiel aufgrund des Luftdrucks in unterschiedlichen Höhen) immer das Gewünschte sein wird, da das Modell respektive der hermetisch dichte Körper denselben Umweltbedingungen ausgesetzt ist, wie das Produkt.
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Im Folgenden wird der Begriff des hermetisch dichten Körpers in der Bedeutung des schwimmfähigen oder nicht schwimmfähigen hermetisch dichten Körpers verwendet. Schwimmfähig muss der hermetisch dichte Körper dann sein, wenn das Produkt in einem Fluid, beispielsweise im Wasser gegart wird. Erfolgt das Garen zum Beispiel im Dampfgarer, Eierkocher oder im Backrohr, etc. muss der hermetisch dichte Körper nicht zwangsläufig schwimmfähig sein. Das heißt, dass die Ansprüche, die auf den schwimmfähigen Körper geschrieben sind auch auf nicht schwimmfähige Körper lesbar sein können, wenn die Einsatzumgebung des hermetisch dichten Körpers kein Fluid ist, sondern zum Beispiel ein Gas.
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Um möglichst genau die Umgebungstemperatur des hermetisch dichten Körpers zu erfassen, kann der Temperatursensor direkt mit einer Innenseite einer bevorzugt thermisch leitenden Außenhaut des hermetisch dichten Körpers verbunden sein oder in die Außenhaut integriert sein.
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Die Antenne kann ein Bestandteil der elektronischen Baugruppe sein. Sie kann beispielsweise ein flacher Metallkörper bevorzugt ein Piezoelement sein. Bevorzugt ist die Antenne in dem hermetisch dichten Körper so angeordnet, dass sie beim gewichst- und formstabil schwimmenden hermetisch dichten Körper immer oberhalb der Fluidlinie oder Fluidfläche liegt und ein Massekoppelpunkt kapazitiv mit der Umgebung eine geringere Koppelkapazität hat, als die Antenne zur Abstrahlung der Funkwellen.
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Das Systemprogramm für das modell-bildende Rechenwerk kann insbesondere die Eigenschaften des Garens eines Lebensmittels nachbilden. Bei dem Lebensmittel kann es sich beispielsweise um Pasta handeln, die je nach Form (Spaghetti, Cannelloni, Hörnchen, etc.) und Zutaten (Hartweizengries, Mehl, Vollkornmehl, gluten-frei, mit bzw. ohne Ei, etc.) unterschiedliche Garzeiten haben, um beispielsweise den Gargrad "al dente" oder "ganz durch" zu erreichen. Andere Beispiele sind Gemüse oder Eier, die unterschiedliche Größen aufweisen (Wachtel, Huhn, Strauß) und "Bio" oder "unBio" sein können.
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Bei der Funkschnittstelle kann es sich um eine Sendeinheit handeln, über die Funksignale versendet werden können, oder um eine Empfangseinheit, zum Empfangen von Funksignalen. Bevorzugt handelt es sich um eine bidirektionale Funkschnittstelle mit der Funksignale gesendet und empfangen werden können. Das heißt, die Funkschnittstelle kann als kombinierte bidirektionale Funkeinheit, insbesondere Hochfrequenz Funkeinheit, ausgebildet sein. Bei dem System können sowohl der hermetisch dichte Körper als auch der Smartdevice jeweils eine bidirektionale Schnittstelle oder kombinierte Hochfrequenz bidirektionale Funkeinheit umfassen, so dass jeder der beiden Funksignale vom jeweils anderen empfangen und Funksignale an den jeweils anderen senden kann. Das heißt, ein von der modell-bildenden Recheneinheit des hermetisch dichten Körpers ermittelter Garzustand des Produkts kann an dem beabstandeten Empfangsgerät, beispielsweise dem Smartdevice, ausgegeben und zum Beispiel abgelesen werden.
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Bevorzugt weist die bidirektionale Funkeinheit für Funkfrequenzen in einem Frequenzbereich von 1GHz bis 6GHZ eine Dämpfung von kleiner 30dB auf.
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Der hermetisch dichte Körper kann einen Schallgeber umfassen, der Teil der elektronischen Baugruppe sein kann. Der Schallgeber kann ein hörbares Signal senden, wenn das Produkt den gewünschten Garzustand erreicht hat. Das Signal kann insbesondere eine Melodie oder eine andere Tonabfolge sein, die bevorzugt vom Nutzer ausgewählt werden kann. Alternativ kann der Schallgeber auch eine Aufnahmefunktion umfassen, sodass der Nutzer selbst das Signal beim Erreichen des gewünschten Garzustands bestimmen kann. Bei Produkten, die mehrere unterschiedliche Garpunkte haben, wie beispielsweise ein Ei (teilfestes Eiweiß, flüssiges Eigelb, cremiges Eigelb, hart gekocht), können mehrere unterscheidbare Signale oder Melodien den jeweils erreichten Garzustand angeben. Dabei können immer alle Garzustände nacheinander signalisiert werden oder der Nutzer kann zum Beispiel durch Sprachbefehl, über einen Drucksensor in der Außenhaut des hermetisch dichten Körpers oder durch Auswahl mittels des Smartdevices, etc. den Garzustand auswählen, bei dem ein Signal ertönt.
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Der Schallgeber kann die Antenne umfassen oder in einer Doppelfunktion die Antenne der elektronischen Baugruppe bilden.
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Die Energiequelle kann eine Batterie oder ein über Induktion aufladbarer Akku sein. Handelt es sich um eine Batterie, so wird bevorzugt eine Lithium Primärzelle eingesetzt, die im Regelfall eine lange Lebensdauer hat und dazu geeignet ist, langsam entladen zu werden und bei hohen Temperaturen zuverlässig arbeitet. Um auch in der heißen Umgebung beim Garen eine Beschädigung oder Zerstörung der Energiequelle zu verhindern, ist die Energiequelle innerhalb des hermetisch dichten Körpers druckdicht versiegelt, um einem Druck von wenigstens 1,3 hPa standzuhalten. Als druckdichtes oder druckfestes Siegelmaterial kann zum Beispiel ein Kunstharz, das die Energiequelle umhüllt.
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Dem modell-bildenden Rechenwerk können über die bidirektionale Funkeinheit von einem beabstandeten Smartdevice oder einer anderen Sendeeinrichtung Parameter und Programme übermittelt werden. Das heißt, dass zum Beispiel die von dem Temperatursensor gemessenen Temperaturdaten übermittelt werden können, oder dass Programme von außerhalb des hermetisch dichten Körpers an das modell-bildende Rechenwerk gesendet werden können.
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Bei der bidirektionalen Funkeinheit kann es sich um eine standardisierte Funkeinheit, insbesondere eine Funkeinheit nach dem Bluetooth-Standard handeln. Insbesondere bei den Systemen nach dem vierten und fünften Aspekt umfassen sowohl der hermetisch dichte Körper als auch der Smartdevice je eine bevorzugt bidirektionale Funkeinheit, so dass sie miteinander kommunizieren können.
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Um die Lebensdauer der Energiequelle, speziell wenn es sich um die Lithium Primärzelle handelt, möglichst lang zu gestalten, können die bidirektionale Funkeinheit und/oder die modell-bildende Recheneinheit in einen Low-Power-Modus schalten, wenn sie über eine vorgegebenen Zeitdauer von zum Beispiel wenigen Sekunden nicht aktiv sind. Das Schalten in den Low-Power-Modus erfolgt bevorzugt automatisch. Im Low-Power-Modus sinkt der Stromverbrauch auf einen Wert von unter 5µA, bevorzugt auf einen Wert unter 1µA. Zum ersten Verbinden und zum Austausch von Daten zwischen dem modell-bildenden Rechenwerk und dem Smartdevice kann beispielsweise der Schallgeber des hermetisch dichten Körpers genutzt werden, um die bidirektionale Funkeinheit und/oder das modell-bildende Rechenwerk aus dem Low-Power-Modus zu wecken.
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Bei dem Smartdevice kann es sich um ein Smartphone handeln. Auf dem Smartphone kann eine APP abgespeichert sein, die Programme zum Nachbilden des Garverhaltens wenigstens eines Produkte, bevorzugt zahlreicher unterschiedlicher Produkte, zur Verfügung stellt. Die APP weist bevorzugt eine Oberfläche auf, die von der bidirektionalen Funkeinheit des hermetisch dichten Körpers empfangene Signale in Bild und/oder Schrift wiedergeben kann.
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Die APP kann eine weitere modell-bildende Recheneinheit umfassen, die bei geöffneter APP aktiviert oder auf den Smartdevice herunter geladen und dort aktiviert werden kann. Mit den Programmen der APP und den Daten zum Beispiel des Temperatursensors kann diese weitere modell-bildende Recheneinheit die Funktion der modell-bildenden Recheneinheit des hermetisch dichten Körpers ergänzen oder übernehmen. Das heißt zum Beispiel, dass die Modellbildung parallel in der modell-bildenden Recheneinheit und in der weiteren modell-bildenden Recheneinheit erfolgen kann. Bei bestehender bidirektionaler Funkverbindung wird der Garprozess primär durch die weitere modell-bildende Recheneinheit des Smartdevices nachgebildet. Wird die bidirektionale Funkverbindung unterbrochen, zum Beispiel weil der Smartdevice zu weit von dem Garbehälter entfernt wird, übernimmt die modell-bildende Recheneinheit des hermetisch dichten Körpers die Modellbildung. Wird jetzt die bidirektionale Funkverbindung durch Annäherung des Smartdevices an den Garbehälter wieder hergestellt, wird die Modellbildung wieder von der weiteren modell-bildenden Recheneinheit des Smartdevices übernommen. Beim Erreichen des Garpunkts kann der Schallgeber des hermetisch dichten Körpers und/oder des Smartdevices das entsprechende Signal ausgeben.
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Der hermetisch dichte Körper des Systems kann eine elektronische Baugruppe ohne modellbildende Recheneinheit und ohne einen Schallgeber haben. In diesem Fall erfolgt die Modellbildung des garenden Produkts durch die weitere modell-bildende Recheneinheit der APP auf dem Smartdevice. Um das Modell bilden zu können, sendet die Funkschnittstelle des hermetisch dichten Körpers, die in diesem Fall nicht bidirektional ausgebildet sein muss, die durch den Temperatursensor gemessenen Daten an den Smartdevice. Aus diesen empfangenen Daten und den von der APP zur Verfügung gestellten Programmen für das Garverhalten von Produkten kann die weitere modell-bildende Recheneinheit der APP dann das entsprechende Modell bilden. Die Information über das Erreichen des Garpunktes wird in diesem Fall über den Schallgeber des Smartdevices ausgegeben.
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Da bei Baugruppen mit Lebensmittelkontakt hohe Anforderungen an die Sicherheit und die Materialien gestellt werden, kann die Energiequelle im Regelfall nicht ausgetauscht werden. Daher sollte mit einer mehrfach gekapselten Energiequelle (beispielsweise einer Knopfzelle) ein mehrjähriger Betrieb möglich sein. Daher ist es im Sinne der Erfindung, wenn die Kommunikationsbeanspruchung auf ein Minimum beschränkt wird, um die Energiequelle zu schonen. Ein modell-bildendes Rechenwerk des Stands der Technik benötigt effektiv weniger als 3µA, wenn der Rechenvorgang vom modell-bildenden Rechenwerk des hermetisch dichten Körpers durchgeführt wird. Ein Kommunikationsaufbau mit dem Smartdevice verzehrt dagegen 10mA bis 40mA, also mehr als den tausendfachen Stromverbrauch. Es ist daher vorteilhaft, wenn die Kommunikation zwischen dem Smartdevice und dem hermetisch dichten Körper nur dann aufgebaut wird, wenn neue Daten und/oder Parameter übermittelt oder ausgetauscht werden müssen, zum Beispiel weil ein anderes Produkt gegart werden soll oder das Signal bei einem anderer Garzustand ausgegeben werden soll. Erfindungsgemäß kann die Vorrichtung (hermetisch dichter Körper) oder das System mit einer Batterie mit einer Ladung von 200mAh über einen Zeitraum von wenigstens 10 Jahren funktionssicherer betrieben werden.
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Das modell-bildende Rechenwerk kann bevorzugt mehr als ein Modell gleichzeitig berechnen. Dies ermöglicht es für verschiedene Geschmäcker (zum Beispiel Eigelb flüssig, Eigelb cremig), Kochgutgrößen (zum Beispiel Eier der Größen M und XL in einem Topf) den Gargrad bei einem Kochvorgang in einem Topf zu berechnen und wie oben bereits beschrieben mit unterschiedlichen Melodien oder Ansagen den jeweilig erreichten Garzustand des betreffenden Produkts zu signalisieren.
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Wichtig ist es, für den hermetisch dichten Körper einen den Vorschriften für Lebensmittelkontakt entsprechenden mechanischen Aufbau zu realisieren. Dies wird dadurch erreicht, dass die Elektronik innerhalb eines durch ein thermisches Verfahren, durch Laser oder Ultraschall dicht verschweißten Hohlkörpers eingebaut ist. Der Temperatursensor ist dicht unter der Außenhaut, bevorzugt an einer Innenseite der Außenhaut des Hohlkörpers angeordnet und kann durch die bevorzugt thermisch gut leitende Außenhaut die Umgebungstemperatur mit großer Präzision messen. Der Schallgeber liegt bei einem schwimmfähigen Hohlkörper bevorzugt oberhalb des den schwimmenden Hohlkörper umgebenden Fluidpegels und kann, wie bereits beschrieben als Antenne dienen.
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In dem hermetisch dichten Hohlkörper können die modell-bildende Recheneinheit, der Temperatursensor, eine Funkschnittstelle und optional ein elektrodynamischer oder Piezo Schallgeber, der bevorzugt fest (zum Beispiel verklebt oder verschweißt) mit der Außenhülle des Hohlkörpers verbunden ist, angeordnet sein. Der Hohlkörper ist insbesondere schwimmfähig und kann optional zumindest in einem Bereich, der den Temperatursensor nicht überdeckt, mit einer designbildenden offenen Form umhüllt sein.
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Da Hohlkörper aus Kunststoff Wasserdampf durchlässig sein können, kann die Elektronik zum Schutz in einen Kunststoffschaum eingegossen werden. Dabei sich geschlossen porige harte Kunststoffe besonders geeignet, um den Auftrieb des hermetisch dichten Körpers zu erhöhen.
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Eine sechste Erfindung ist ein Verfahren zum Erkennen, Erfassen oder Feststellen eines bestimmten thermischen Zustands (genannt "Garpunkt"), bei dem ein Kochzustandssensor (hermetisch dichter Körper) gemeinsam mit einem zu kochenden Produkt einem Lager (zum Beispiel Kühlschrank) entnommen wird. Der Kochzustandssensor und das Produkt werden gemeinsam in ein Gargerät (Topf mit Wasser, Dampfgarer, Backofen, etc.) eingegeben. Der Kochzustandssensor umfasst eine modell-bildende Recheneinheit und einen Temperatursensor und bildet den Garfortschritt des Produkts nach. Beim Erreichen eines gewünschten Garzustands gibt der Kochzustandssensor ein hörbares und/oder sichtbares Signal aus.
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Optional kann der Kochzustandssensor mit einem Smartdevice verbindbar sein und Programm oder Parameter für den Kochzustandssensor und/oder Informationen über den Garfortschritt des Produkts können über eine geeignete Funkverbindung zwischen dem Smartdevice und dem Kochzustandssensor ausgetauscht werden.
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Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren, bei dem das modell-bildende Programm nur auf dem Smartdevice läuft und der Kochzustandssensor, der in diesem Fall keine elektronische Baueinheit mit einem modell-bildenden Rechenwerk umfassen muss, die von dem Temperaturfühler gemessenen Parameter an den Smartdevice sendet, wo diese zur Bestimmung des Garfortschritts des Produkts benutzt werden.
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Die Ausführungsformen der Erfindung sind anhand von einem Beispiel oder Beispielen dargestellt und nicht auf eine Weise, in der Beschränkungen aus den Figuren in die Patentansprüche übertragen oder hineingelesen werden. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren geben ähnliche Elemente an.
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1 schwimmfähiger, hermetisch dichter Körper, eingetaucht in ein Fluid;
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2 System aus Smartdevice (Gerät mit berührempfindlichem Display) und hermetisch dichtem Körper der 1.
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Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kochzustandssensors gemäß der Erfindung. Es handelt sich um einen schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper 1, 1a, der in einem Fluid, wie zum Beispiel Wasser, schwimmt. Der schwimmfähige, hermetisch dichte Körper 1, 1a ist teilweise in das Fluid eingetaucht und hat einen Schwerpunkt, der für eine eineindeutige und stabile Lage in der flüssigen Umgebung sorgt.
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Der Schwimmfähige, hermetisch dichte Körper 1, 1a umfasst eine elektronische Baugruppe 10, eine elektrische Energiequelle 30, einen Temperatursensor 20, eine Funkschnittstelle 50 und eine Antenne 52. Die Antenne 52 ist innerhalb des schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers (1, 1a) so angeordnet, dass sie immer oberhalb der Fluidlinie 60 liegt, um eine zuverlässigen Übertragung von Daten zu und von dem schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper (1, 1a) zu gewährleisten.
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Die Antenne 52 kann vorteilhafterweise gleichzeitig einen Schallgeber bilden, der zum Beispiel hörbare Signale ausgibt, wenn ein vorgegebener Garpunkt eines nicht dargestellten Produkts, das gemeinsam mit dem Kochzustandssensor in dem Fluid erwärmt und gegart wird, erreicht ist. Bei Produkten mit mehreren möglichen Garpunkten, wie zum Beispiel einen Ei (Eiweiß noch nicht fest, Eiweiß fest aber Eigelb flüssig, Eigelb cremig, Eigelb hart) kann bei jedem dieser Garpunkte jeweils ein Signal ausgeben werden. Bei dem Signal kann es sich beispielsweise um eine Melodie handeln, wobei im Falle des Eies für jeden erreichten Garpunkt eine unterschiedliche Melodie gespielt werden kann.
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Die elektronische Baugruppe 10 umfasst ein modell-bildendes Rechenwerk 11 und einen internen Speicher 12. Das modell-bildende Rechenwerk 11 kann mittels einer im modell-bildenden Rechenwerk 11 oder internen Speicher 12 hinterlegten Differentialgleichung ein Modell wenigstens eines zu garenden Produkts nachbilden. Ist das modell-bildende Rechenwerk 11 hergerichtet, um Modelle verschiedener Produkte (Eier unterschiedlicher Größen, Nudeln, Gemüse, etc.) nachbilden zu können, so kann der Nutzer zum Beispiel durch Sprachsteuerung über den Schallgeber, der in diesem Fall auch als Mikrophon genutzt wird, das gewünschte Produkt eingeben. Zur Bestätigung, dass das richtige Garprogramm eingestellt ist, kann über den Schallgeber das gewählte Produkt durch Nennung bestätigt werden. Zur Modellbildung wird die Differentialgleichung wenigstens durch die Messdaten des Temperatursensors 20 ergänzt, da der Garprozess direkt abhängig ist von der Temperatur des Fluids in dem er gegart wird.
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Daher ist es vorteilhaft, wenn der Temperatursensor 20 möglichst direkt an einer Innenseite der Außenhaut 15 des Kochzustandssensors angeordnet ist, um die Temperatur des den schwimmfähigen, hermetisch dichten Körpers (1, 1a) jederzeit ohne Verzögerung exakt erfassen zu können. Der Temperatursensor kann die Umgebungstemperatur kontinuierlich messen und die Messergebnisse kontinuierlich an die modell-bildende Rechenwerk 11 senden. Das Messen und/oder Senden kann aber auch getaktet erfolgen, wobei eine Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen und/oder Sendungen kürzer wird, je näher die gemessene Temperatur an der Zieltemperatur oder dem Zielgarpunkt des Produkts liegt. Dabei kann die Änderungen der Zeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen des Temperatursensors 20 von dem modell-bildenden Rechenwerk 11 gesteuert werden, indem dieses die Daten abfragt und der Temperatursender 20 seine Messdaten nicht aktiv an das modell-bildende Rechenwerk 11 sendet.
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Die 2 zeigt den Kochzustandssensor der 1 in einem Topf, das zu garende Produkt, das ebenfalls in dem Topf ist wird nicht dargestellt. Unter dem Topf ist ein Flammensymbol zu sehen, das den Eintrag von Wärme in den Topf respektive das im Topf vorhandene Fluid skizziert. Beabstandet von dem im Fluid schwimmenden Kochzustandssensor ist ein Smartdevice 101 dargestellt, zum Beispiel ein Smartphone oder ein Tablett.
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Die Funkwellen am Smartdevice 101 und am schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper 1, 1a zeigen an, dass die beiden Geräte miteinander zum Beispiel mittels des Bluetooth Standards miteinander verbunden werden und kommunizieren, das heißt, Daten und/oder Programme austauschen, können. Dabei kann zum Beispiel der Smartdevice 101 von einer APP Programme zum Bilden von Garmodellen zahlreicher Produkte herunterladen und an des elektronische Bauteil 10 über eine bidirektionale Funkverbindung weiterleiten. Alternativ kann die APP auch ein weiteres modell-bildendes Rechenwerk umfassen, das auf dem Smartdevice 101 verwendet werden kann.
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Um die elektrische Energiequelle 30 zu schonen, kann so die Modellbildung im Smartdevice 101 erfolgen, wobei die Daten des Temperatursensors 20 vom Kochzustandssensor an den Smartdevice 101 gesendet werden müssen, um die Modellbildung zu ermöglichen. Auch die Ausgabe der Signale oder des Signals beim Erreichen des gewünschten Produktgarpunkts können zur Schonung der elektrischen Energiequelle 30 über einen Schallgeber des Smartdevices 101 ausgeben werden.
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Bei dem System bestehend aus Smartdevice und Kochzustandssensor kann auf das modellbildende Rechenwerk 11 im schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper 1, 1a auch verzichtet werden, was ich vorteilhaft auf den Herstellungspreis auswirken kann. In diesem Fall muss aber sichergestellt sein, dass die Funkverbindung zwischen dem Kochzustandssensor und dem Smartdevice 101 nicht unterbrochen oder zumindest rechtzeitig wieder hergestellt wird, bevor der gewünschte Garpunkt des Produkts erreicht ist.
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Umfasst der Kochzustandssensor das modell-bildende Rechenwerk 11 und der Smartdevice 101 das weitere modell-bildende Rechenwerk, kann die Modellbildung primär auf dem Smartdevice 101 erfolgen, bei einer Unterbrechung der Funkverbindung kann das modell-bildende Rechenwerk im schwimmfähigen, hermetisch dichten Körper 1, 1a die Modellbildung übernehmen.
