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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein handgehaltenes elektrisch angetriebens Haushaltsgerät.
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Hintergrund der Erfindung
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Handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgeräte, wie z.B. Stabmixer, finden heutzutage in vielen Haushalten und Küchen Einsatz. Ein derartiger Stabmixer, wie z.B. der in
EP 2 571 037 A1 beschriebene und in
7 gezeigte Stabmixer
700, verfügt im Allgemeinen über einen Geschwindigkeitsschalter
701 zum stufenlosen Regeln der Geschwindigkeit des Motors (nicht gezeigt), der den Stabmixer antreibt. Mittels des Geschwindigkeitsschalters bzw. -reglers, im Folgenden allgemein als Betätigungselement bezeichnet, kann die Geschwindigkeit bzw. die Drehzahl des Motors vom vollständigen Stillstand bis zu einer maximalen Drehzahl des Motors geregelt werden.
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Hierbei ist ein Stabmixer im Allgemeinen für einen Dauerbetrieb von circa 1 bis 2 Minuten konzipiert. Wird diese Zeit überschritten, so kann die Hitze aus dem nahezu geschlossenen Gehäuse des Stabmixers nicht mehr entweichen. Es kommt somit zu einer Überhitzung des Stabmixers, die zur Abschaltung desselbigen führen kann.
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Der Benutzer kann somit ggf. den Mixvorgang des Lebensmittels nicht abschließen.
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Dieses Problem soll nun im Folgenden mit Bezug auf die 8 beschrieben werden. Hierbei zeigt die 8 die Leistungszufuhr und die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl eines Stabmixers des Stands der Technik auf der Y-Achse aufgetragen über die Zeit auf der X-Achse. Hierbei ist zu erkennen, dass der Motor des Stabmixers des Stands der Technik in 8 bei ca. 3,25 Minuten die maximal Temperatur erreicht. Dies führt zur sofortigen Abschaltung des Stabmixers.
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Ist die Verarbeitung zu diesem Zeitpunkt nicht abgeschlossen, so ist es für den Benutzer unmöglich, die Verarbeitung des Lebensmittels fertigzustellen oder zum Beispiel weitere Zutaten dem verarbeitendem Lebensmittel hinzuzufügen, welche noch untergemixt werden müssen. Derartige Lebensmittel können zum Beispiel noch hinzuzufüge Gewürze oder ähnliches sein.
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Aufgabe der Erfindung Somit ist es wünschenswert, ein verbessertes handgehaltenes elektrisch angetriebenes Haushaltsgerät bereitzustellen, das das obige Probleme löst und zu einer verlängerten Betriebsdauer bzw. einer verbesserten Regelung des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts bzw. dessen Motors führt.
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Lösung der Aufgabe
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Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch das handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgerät und ein entsprechendes Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche bereitgestellt.
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Dieses handgehaltenes elektrisch angetriebenes Haushaltsgerät, umfassend: einen elektrischen Motor zum Antreiben des Haushaltsgeräts; einen Temperatursensor zum Messen einer Temperatur des Haushaltsgeräts; und eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist: zum Bestimmen, ob die Temperatur oder ein aus der gemessenen Temperatur bestimmter Wert einen Schwellwert überschreitet, und wenn die Temperatur oder der aus der Temperatur bestimmte Wert den Schwellwert überschreitet, eingerichtet ist, einen Maximalwert einer an den Motor auszugebenden Leistung auf einen Wert, welcher kleiner ist als ein vorheriger Maximalwert, zu setzen.
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Das Setzen bzw. Bestimmen des Maximalwerts bei Überschreitung eines Schwellwerts stellt somit eine Begrenzung der an den Motor ausgegebenen Leistung nach oben sicher.
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Folglich kann durch die Begrenzung der maximal an den Motor auszugebenen Leistung eine Überhitzung des Motors verhindert werden bzw. kann die Restbetriebsdauer des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts vor einer Abschaltung aufgrund Überhitzung verlängert werden.
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Ein entsprechendes Verfahren zum Steuern eines handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts umfasst die Schritte: Messen einer Temperatur des Haushaltsgeräts mittels eines Temperatursensors; Bestimmen, ob die Temperatur oder ein aus der gemessenen Temperatur bestimmter Wert einen Schwellwert überschreitet, und wenn die Temperatur oder der aus der Temperatur bestimmte Wert den Schwellwert überschreitet, Setzen eines Maximalwerts einer an einen Motor zum Antreiben des Haushaltsgeräts auszugebenden Leistung auf einen Wert, welcher kleiner ist als ein vorheriger Maximalwert.
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Weiterbildung und Vorteile davon
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Bevorzugt ist die Steuereinrichtung eingerichtet, den Maximalwert der an den Motor auszugebende Leistung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur oder dem bestimmten Wert mittels einer vorbestimmten Funktion zu berechnen.
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Entsprechend umfasst das Verfahren bevorzugt den Schritt des Berechnens des Maximalwerts der an den Motor auszugebenden Leistung in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur oder dem bestimmten Wert mittels einer vorbestimmten Funktion.
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Dies ermöglicht den Maximalwert derart festzulegen, dass bei einer ansteigenden Temperatur der Maximalwert entsprechend verringert wird und folglich der Temperaturanstieg verlangsamt und die Restlaufzeit weiter vergrößert wird.
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Ferner bevorzugt definiert die Funktion eines von: einem linearen Zusammenhang; einem kurvenförmigen Zusammenhang; oder einem stufenförmigen Zusammenhang zwischen dem Maximalwert der an den Motor auszugebenden Leistung und der gemessenen Temperatur oder dem aus der Temperatur bestimmten Wert.
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Dies ermöglicht eine genauere Anpassung des Maximalwerts und eine Abwägung zwischen Restlaufzeit und verfügbarer Leistung.
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Ferner bevorzugt ist der Temperatursensor angeordnet, um die Temperatur am Motor zu messen.
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Entsprechend erfolgt im Verfahren das Messen der Temperatur mittels des Temperatursensors am Motor.
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Ferner bevorzugt ist der Temperatursensor angeordnet, um die Temperatur an einem vom Motor beabstandeten Bereich zu messen.
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Entsprechend erfolgt im Verfahren bevorzugt das Messen der Temperatur mittels des Temperatursensors an einem vom Motor beabstandeten Bereich.
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Dies ermöglicht eine einfache Installation des Temperatursensors z.B. auf einer Leiterplatine, welche die weiteren Schaltkomponenten der Steuerelektronik des Haushaltsgerätes beherbergt.
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Ferner bevorzugt ist die Steuereinrichtung derart eingerichtet, dass das Bestimmen, ob der aus der Temperatur bestimmte Wert einen Schwellwert überschreitet, umfasst: Bestimmen einer Temperatur des Motors basierend auf der Temperatur des vom Motor beabstandeten Bereichs, und Vergleichen der Temperatur des Motors mit dem Schwellwert.
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Entsprechend umfasst im Verfahren bevorzugt der Schritt des Bestimmens, ob der aus der Temperatur bestimmte Wert einen Schwellwert überschreitet, Bestimmen einer Temperatur des Motors basierend auf der Temperatur des vom Motor beabstandeten Bereichs, und Vergleichen der Temperatur des Motors mit dem Schwellwert.
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Dies ermöglicht eine Bestimmung der Temperatur der Motorwicklungen ohne eine Messung an den Motorwicklungen oder dem Motor selbst vornehmen zu müssen und vereinfacht somit den Aufbau der Vorrichtung.
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Ferner bevorzugt umfasst das handgehaltenes elektrisch angetriebene Haushaltsgerät ferner: einen Widerstand, wobei der Temperatursensor angeordnet ist, um die Temperatur des Widerstands zu messen; wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist die Temperatur des Motors basierend auf der Temperatur des Widerstands zu bestimmen.
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Entsprechend erfolgt im Verfahren bevorzugt das Messen der Temperatur an einem Widerstand, und das Verfahren umfasst den Schritt des Bestimmens der Temperatur des Motors basierend auf der Temperatur des Widerstands.
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Dies ermöglicht eine Bestimmung der Temperatur der Motorwicklungen ohne eine Messung an den Motorwicklungen oder dem Motor selbst vornehmen zu müssen und vereinfacht somit den Aufbau der Vorrichtung.
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Ferner bevorzugt ist der Widerstand zwischen einer Leistungsversorgung des elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts und dem Motor angeordnet.
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Entsprechend erfolgt im Verfahren bevorzugt das Messen an einem Widerstand zwischen einer Leistungsversorgung des elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts und dem Motor.
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Die Messung an einem derartig positionierten Widerstand ermöglicht eine genaue Bestimmung der Motorwicklungstemperatur ohne eine Messung an den Motorwicklungen oder dem Motor selbst vornehmen zu müssen und vereinfacht somit den Aufbau der Vorrichtung bei gleichzeitiger Erhöhung der Genauigkeit.
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Ferner bevorzugt umfasst das handgehaltenes elektrisch angetriebene Haushaltsgerät: ein Betätigungselement zur Ausgabe eines Steuersignals an die Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung eingerichtet ist, ein an den Motor auszugebendes Motoransteuersignal basierend auf dem von dem Betätigungselement empfangenen Steuersignal und dem bestimmten Maximalwert zu bestimmen, und die Steuereinrichtung ferner eingerichtet ist, das Motoransteuersignal an den Motor auszugeben.
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Entsprechend umfasst das Verfahren bevorzugt das Ausgeben eines Steuersignals von einem Betätigungselement an die Steuereinrichtung, Bestimmen eines an den Motor auszugebenden Motoransteuersignals basierend auf dem Steuersignal und dem bestimmten Maximalwert, und Ausgeben eines Motoransteuersignals an den Motor.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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In den Zeichnungen zeigt:
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1: das allgemeine Prinzip des erfindungsgemäßen handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts mit Temperatursteuerung;
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2: Messergebnisse des erfindungsgemäßen handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts mit Temperatursteuerung eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts;
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3: Messergebnisse im Vergleich mit den Messergebnissen des Standes der Technik;
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4: eine weitere Ausführungsform des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts mit Temperatursteuerung;
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5: ein Ersatzschaltbild gemäß der weitern Ausführungsform;
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6: eine abschnittsweise Darstellung eines erfindungsgemäßen Stabmixers mit Temperatursteuerung;
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7: eine abschnittsweise Darstellung des Stabmixers des Standes der Technik;
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8: Messergebnisse des Stabmixers des Standes der Technik;
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Grundprinzip der Erfindung
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In 1 ist das Grundprinzip der Erfindung dargestellt. Anhand dieser Figur soll im Folgenden das Grundprinzip näher erläutert werden.
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Ein handgehaltenes elektrisch angetriebenes Haushaltsgerät 100, wie z.B. ein Stabmixer, umfasst eine Steuereinrichtung 101, einen Motor 103 sowie einen Temperatursensor 102.
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Eine Temperatur des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts wird mittels des Temperatursensors 102 gemessen.
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Ein derartiger Temperatursensor kann hierbei zum Beispiel als NTC oder PTC ausgebildet sein. Dem Fachmann sind jedoch weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten eines Temperatursensors allgemein bekannt.
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Das durch den Temperatursensor 102 ausgegebene Temperatursensorsignal wird in die Steuereinrichtung 101 eingegeben.
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Die Steuereinrichtung 101 dient hierbei der Steuerung der Drehzahl des Motors bzw. der Steuerung der an den Motor auszugebenden Leistung mittels eines Motoransteuersignals.
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Der Motor 103 treibt wiederum das anzutreiben Element, wie zum Beispiel die Klinge, des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts, wie zum Beispiel dem Stabmixer, an.
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Die Drehzahl des Motors wird hierbei mittels des Motoransteuersignals von der Steuereinrichtung 101 gesteuert.
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Ein derartiges Motoransteuersignal kann eine an den Motor anzulegende Spannung definieren. Dem Fachmann sind jedoch verschiedene weitere Möglichkeiten der Ausbildung des Motoransteuersignals, wie z.B. als Steuersignal für eine Phasenanschnittsteuerung, Strom, Frequenz, Erregerfeldstärke, Feldfrequenz etc. bekannt.
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Das Motoransteuersignal wird von der Steuereinrichtung 101 basierend auf der durch den Temperatursensor gemessenen Temperatur des Haushaltsgeräts bestimmt.
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Zunächst bestimmt die Steuereinrichtung 101, ob die durch den Temperatursensor gemessene Temperatur einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Ist dies der Fall, so wird sie an den Motor maximal auszugebende Leistung verringert. Hierzu wird der Maximalwert der an den Motor maximal auszugebende Leistung auf einen Wert kleiner als der vorherige Maximalwert der maximal an den Motor auszugebenden Leistung (vor einer Festsetzung bzw. Bestimmung des Maximalwerts) gesetzt.
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Unter einem vorherigen Maximalwert ist hierbei der Maximalwert vor der Bestimmung zu verstehen und somit ein zuvor in der Steuereinrichtung gespeicherter Wert. Wurde zuvor kein Maximalwert bestimmt, so ist unter dem vorherigen Maximalwert ein Wert zu verstehen, welcher der Maximal an den Motor auszugebenen Leistung beim Betrieb des Haushaltsgeräts entspricht. Anders ausgedrückt entspricht der Maximalwert in diesem Fall einer Leistung, welche, ohne Beschränkung durch das Setzen eines Maxmimalwerts nach einem überschreiten eines Schwellwerts, bei Volllast (bzw. bei vollständigem Betätigen des Betätigungselements durch den Benutzer) an den Motor ausgebeben wird.
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Basierend auf dem bestimmten Maximalwert der maximal an den Motor auszugebenden Leistung wird ein Motoransteuersignal für den Motor derart bestimmt, dass eine an den Motor auf Grundlage des Motoransteuersignals auszugebende Leistung geringeren ist als der bestimmte Maximalwert.
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Durch eine derartige Bestimmung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung wird somit sichergestellt, dass unabhängig von einem in die Steuereinrichtung eingegebenen Steuersignals zur Regelung/Steuerung der Drehzahl des Motors, die bestimmte maximal an den Motor auszugebende Leistung (oder eine hiermit zusammenhängende Maximaldrehzahl) nicht überschritten wird.
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Anders ausgedrückt, selbst wenn ein Benutzer mittels eines Betätigungselements 104 in 1 (welches später genauer beschrieben wird) des Stabmixers 100 durch vollständiges Eindrücken des selbigen eine Maximal-Drehzahl ansteuert, bzw. das Anlegen einer maximalen Leistung an den Motor anfordert, wird die Maximaldrehzahl bzw. die maximal an den Motor anzulegende Leistung basierend auf der durch den Temperatursensor 102 gemessenen Temperatur nach oben begrenzt.
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Der Maximalwert stellt somit eine Begrenzung der an den Motor ausgegebene Leistung nach oben sicher.
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Folglich kann durch die Begrenzung der maximal an den Motor auszugebenen Leistung eine Überhitzung des Motors verhindert werden bzw. kann die Restbetriebsdauer des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts vor einer Abschaltung aufgrund Überhitzung verlängert werden.
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Einige Messergebnisse hierzu lassen sich den 2 und 3 entnehmen, welche später genauer beschrieben werden.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung
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Im Folgenden sollen nun bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
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Wie oben beschrieben, erfolgt die Bestimmung eines Maximalwerts einer an den Motor auszugebenden Spannung entsprechend der gemessenen Temperatur.
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Die Ausgabe des Motoransteuersignals erfolgt hierbei bevorzugt anhand eines durch den Benutzer eingebenden Steuersignals für die Steuerung der Motordrehzahl oder der an den Motor auszugebenen Leistung und des bestimmten Maximalwerts.
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Zur Eingabe eines entsprechenden Steuersignals durch den Benutzer umfasst das handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgerät bevorzugt ein Betätigungselement 101, welches ein Steuersignal ausgibt.
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Das Betätigungselement 101, welches das Steuersignal ausgibt, kann z.B. als Taster ausgebildet sein, welcher ein Signal entsprechend des Betätigungswegs bzw. des Verfahrwegs des Tasters ausgibt. Der Betätigungsweg bzw. Verfahrweg kann hierbei z.B. die Eindrücktiefe des Tasters oder die auf den Taster ausgeübte Kraft sein. Ferner kann der Betätigungsweg auch z.B. die Neigung oder Winkelstellung des Betätigungselements oder auch der Verschiebeweg eines Sliderschalters sein. Ein derartiges Signal, welches abhängig von dem Betätigungsweg ist, kann kontinuierlich oder alternativ auch stufenweise ausgebildet sein, wobei eine derartige stufenweise Ausbildung bevorzugt mehr als zwei Stufen aufweist. Weiter bevorzugt kann der Betätigungsweg des Tasters kontinuierlich und alternativ auch stufenlos eingestellt werden, und ein dem Betätigungsweg entsprechendes Signal ausgegeben werden. Eine mögliche Ausgestaltung des Betätigungselements 601 lässt sich der 6 entnehmen.
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Die Steuereinrichtung 101 empfängt das Steuersignal des Betätigungselements. Basierend auf dem empfangenen Steuersignal und dem bestimmen Maximarlwert, bestimmt die Steuereinrichtung das an den Motor anzulegenden Motoransteuersignals.
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Mit anderen Worten, die Steuereinrichtung bestimmt, basierend auf dem empfangenen Steuersignal, ein Motoransteuersignal. Wenn eine an den Motor auszugebende Leistung den Maximalwert übersteigen würde, wird das Motoransteuersignal entsprechend des Maximalwerts festgesetzt, um eine Überschreitung des selbigen zu verhindern.
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Wie oben beschrieben wird die maximal an den Motor auszugebende Leistung bzw. die maximale Drehzahl des Motors entsprechend der gemessenen Temperatur stimmt.
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Wird eine Überschreitung des Schwellwerts erkannt, so kann die maximal an den Motor auszugebende Leistung bzw. die maximale Drehzahl des Motors in verschiedener Weise geregelt werden.
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Hierbei kann in einer bevorzugten Ausführungsform eine vorbestimmte Funktion zur Berechnung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung (des Maximalwerts) herangezogen werden. Diese Funktion kann zum Beispiel einen linearen Zusammenhang, einem kurvenförmigen Zusammenhang oder einen stufenförmigen Zusammenhang zwischen dem Maximalwert (der maximal an den Motor auszugebenden Leistung) und der gemessenen Temperatur beschreiben.
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Einige derartige Funktionen sollen im Folgenden beschrieben werden.
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Nach überschreiten des Schwellwerts kann in einer Ausführungsform der Maximalwert stufenweise heruntergeregelt werden. Hierbei werden mehrere Schwellwerte definiert. Beim Überschreiten des 1. Schwellwerts wird der Maximalwert (die maximal an den Motor auszugebende Leistung) auf einen 1. Wert beschränkt bzw. gesetzt. Wird der 2. Schwellwert überschritten, so wird die maximal an den Motor auszugebende Leistung auf einen 2. Wert beschränkt, welcher geringer ist als der 1. Schwellwert. Entsprechend wird eine stufenförmige Regelung entsprechend der gemessenen Temperatur ausgeführt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann eine lineare Regelung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung entsprechend der gemessenen Temperatur erfolgen. Eine derartige lineare Regelung erfolgt hierbei bevorzugt nach der Überschreitung des Schwellwerts. Die maximal an den Motor auszugebende Leistung (der Maximalwert) ergibt sich hierbei wie folgt: Maximalwert = m·Temperatur + b
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Hierbei werden die Steigung m sowie der Y-Achse Abschnitt b gewählt, um einen Kompromiss zwischen einer erzielten Funktionsdauer vor der Überlastung und Abschaltung des Haushaltsgeräts sowie einer Leistung des Haushaltsgeräts zu erzielen.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann ein kurvenförmiger Zusammenhang als Funktion gewählt werden. Hierbei kann bevorzugt zum Beispiel die Verwendung einer Funktion einer exponentiellen Abnahme mit Erhöhung der Temperatur für die Bestimmung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung vorgesehen sein.
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Mithilfe einer derartigen Steuerung lässt sich die Überhitzung des Motors bzw. der Motorwicklungen verhindern bzw. verzögern und es wird die längere Verarbeitung von Lebensmitteln mittels des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts ermöglicht.
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Einige Messergebnisse hierzu und Vergleichsergebnisse mit dem Stand der Technik sollen im Folgenden mit Bezug auf 2 und 3 beschrieben werden.
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Die 2A und 2B zeigen hierbei zweierlei verschiedene Varianten der Temperatursteuerung und deren Einfluss auf die Restlaufzeit bzw. die Laufzeit vor eine Überhitzung und die Drehzahl bzw. die an den Motor angelegte Spannung.
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Im Falle der 2A wurde der Schwellwert auf 85 °C gewählt. Überschreitet die Motortemperatur bzw. die gemessene Temperatur diesen Schwellwert, so wird, entsprechend der obigen Diskussion, eine Begrenzung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung durch setzen eines Maximalwerts und somit eine Begrenzung der Drehzahl vorgenommen.
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Zur Zeit 2,5 Minuten auf der X-Achse der 2A tritt eine Überschreitung des Schwellwerts von 85 °C auf. Entsprechend ist durch die Begrenzung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung eine Abnahme der Leistung zu diesem Zeitpunkt zu erkennen.
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Im Folgenden bis zum Zeitpunkt von ca. 12 Minuten auf der X-Achse erhöht sich die Temperatur weiter stetig. Durch den definierten Zusammenhang der gemessenen Temperatur und der maximal an den Motor auszugebenden Leistung wird die maximal an den Motor auszugebende Leistung im Zeitraum von 2,5 Sekunden bis ca. 12 Sekunden weiter stückweise verringert. Dies führt, wie ebenfalls der 2 zu entnehmen, zu einem Rückgang in der Drehzahl des Motors. Schließlich überschreitet die gemessene Temperatur einen Schwellwert, welcher zur Abschaltung des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts definiert ist und das Haushaltsgerät wird bei 12 Minuten abgeschaltet.
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Ein ähnliches Verhalten ist auch der 2B zu entnehmen. Hierbei wurde der Schwellwert auf 105 °C gesetzt. Bei Erreichen dieses Schwellwerts bei ca. 3 Minuten findet wiederum eine Reduzierung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung und somit auch eine Reduzierung der an den Motor ausgegebenen Leistung statt. Im Zeitraum zwischen 3 Minuten und ca. 8 Minuten findet, entsprechend der 2A eine schrittweise Reduzierung entsprechend einer Funktion bzw. eines Zusammenhangs der gemessenen Temperatur zu der maximal an den Motor auszugebenden Leistung statt. Bei ca. 8 Minuten erreicht die gemessene Temperatur den Abschaltschwellwert und der Betrieb des Motors wird gestoppt.
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Wie dem Vergleich in 3A und 3B der Messung des Standes der Technik aus 8 und den in 2A und 2B gezeigten Messungen zu entnehmen, lässt sich mittels der Steuerung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung entsprechend einer gemessenen Temperatur eine drastische Verlängerung der Arbeitszeit des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts erreichen. So ergibt sich eine Differenz zwischen der minimalen Verarbeitungszeit des Standes der Technik und der maximalen Verarbeitungszeit der vorliegenden Erfindung von nahezu 9 Minuten, was nahezu einer Vervierfachung der Verarbeitungszeit entspricht.
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Im Folgenden soll nun auf die Bestimmung der Temperatur bzw. die Temperaturmessung genauer eingegangen werden.
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Wie oben bereits beschrieben, ist ein Temperatursensor vorgesehen, welcher die Temperatur des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts misst.
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Anders ausgedrückt wird die Temperatur im Inneren (eines Gehäuses) des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts durch den Temperatursensor gemessen.
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Für die Abschaltung des Motors ist hier besonders die Temperatur des Motors und insbesondere die Temperatur der Motorwicklungen im Inneren des Motors relevant.
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Folglich kann in einer bevorzugten Ausführungsform der Temperatursensor ausgebildet sein, um die Temperatur des Motors oder die Temperatur der Motorwicklungen zu messen.
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Dies kann durch eine Anordnung des Sensors in der Umgebung des Motors erfolgen.
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Jedoch tritt hierbei das Problem auf, dass die Temperatur der Motorwicklungen selbst nicht optimal durch eine Anordnung eines Temperatursensors neben dem Motor gemessen werden kann.
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Zur Verbesserung der Temperaturmessung der Temperatur der Motorwicklungen des Motors kann in einer bevorzugten Ausführungsform die Messung einer Temperatur eines Widerstands erfolgen, welcher zwischen die Leistungszufuhr des Motors (die Stromquelle) und den Motor bzw. dessen Motorwicklungen geschaltet ist.
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Dies soll im Folgenden mit Bezug auf 5 beschrieben werden.
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Wie der 5 zu entnehmen umfasst das handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgerät 400 neben der Steuereinrichtung 401, dem Temperatursensor 402 und dem Motor 403 eine Leistungsversorgung 404 und einen Widerstand 405.
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Die Leistungsversorgung 404 kann hierbei zum Beispiel ein Anschlussterminal sein, über welches Leistung dem Motor 403 zugeführt wird.
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Wie den 4a) und b) zu entnehmen ist der Widerstand 405 derart angeordnet, dass die an den Motor zugeführte Leistung bzw. der Motorstrom durch den Widerstand 405 in den Motor 403 bzw. dessen Motorwicklungen hineinfließt. Somit fließt der Motorstrom durch den Widerstand 405 hindurch und erwärmt diesen. Die Verlustleistung und somit die Erwärmung des Widerstands 405 ist hierbei vom durchfließenden Strom abhängig. Kurze Stromspitzen haben jedoch keinen großen Einfluss auf die Erwärmung des Widerstandes 405.
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Die Anordnung des Widerstands 405 im Verhältnis zu dem Motor 403 bzw. den Motorwicklungen und der Leistungsversorgung 404 lässt sich sowohl den 4a) und b) als auch beispielhaft der 5 entnehmen.
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Wie den 4a) und b) zu entnehmen kann der Widerstand 405 hier beispielweise zwischen der Leistungsversorgung 404 und dem Motor 403 oder zwischen der Steuereinrichtung 401 und dem Motor 403 angeordnet sein.
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In 5 ist zu erkennen, dass der Widerstand beispielhaft zwischen die Leistungsversorgung bzw. Stromversorgung und den Motor 503 geschaltet ist. Der Temperatursensor 502, welcher hier beispielhaft als NTC ausgebildet ist, ist derart angeordnet, dass dieser die Temperatur des Widerstands 505 misst.
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Wie dem Fachmann bekannt, ändert sich hierbei der Widerstand des NTCs in Abhängigkeit der Temperatur desselben, und somit in Abhängigkeit der Temperatur des Widerstands 505.
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Mittels eines Bestimmens des Widerstands des NTCs 502 mittels eines Ohmmeters 506 oder ähnlichem lässt sich somit die Temperatur des Widerstands 505 bestimmen.
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Mittels eines zuvor bestimmten funktionellen Zusammenhangs zwischen der Temperatur des Widerstands 405, 505 lässt sich auf die Temperatur der Motorwicklungen 403, 503 schließen. Anders ausgedrückt kann die Temperatur der Motorwicklungen 403, 503 basierend auf der Temperatur des Widerstands 405, 505 bestimmt werden.
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Im Lichte dieser Beschreibung ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Bestimmung einer Temperatur des Motors bzw. einer Temperatur der Motorwicklungen im Sinne der vorliegenden Erfindung auch die Bestimmung einer Temperatur eines Widerstands, dessen Temperatur in einem funktionalen Zusammenhang zu der Temperatur des Motors bzw. der Motorwicklungen steht, umfasst.
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Ebenso ist für den Fachmann ersichtlich, dass die Bestimmung ob die Temperatur eines Motors einen Schwellwert überschreitet ebenso die Bestimmung umfasst, ob eine Temperatur eines Widerstands, dessen Temperatur in einem funktionalen Zusammenhang zu der Temperatur des Motors bzw. der Motorwicklungen steht, einen Schwellwert überschreitet.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann mittels des Temperatursensor 402, 502 die Temperatur des Widerstands 405, 505 bestimmt werden. Die gemessene Temperatur des Widerstands 405, 505, welche an die Steuereinrichtung zum Beispiel in Form eines gemessenen Widerstands in Ohm des Temperatursensor bzw. des NTCs oder PTCs ausgegeben wird, kann dann durch die Steuereinrichtung 401 mit einem Schwellwert verglichen werden. Bei Überschreiten des Schwellwerts findet eine Regelung der maximal an den Motor auszugebenden Leistung wie oben beschrieben statt.
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Entsprechend ist für den Fachmann ersichtlich, dass eine gemessene Temperatur bzw. ein Messwert der Temperatur auch ein Widerstand eines Temperatursensors bzw. des als Temperatursensor eingesetzten Widerstands mit einem positiven oder negativen Temperaturkoeffizienten, umfasst. Demzufolge ist der Messwerte der Temperatur nicht etwa auf eine Angabe in Grad beschränkt. Auch eine zwischenzeitliche Umrechnung in eine Temperatur ist nicht notwendig, jedoch möglich.
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Wie der 6 zu entnehmen, kam das handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgerät ferner eine Anzeige 702 aufweisen. Mittels dieser Anzeige kam dem Benutzer angezeigt werden, ob ein Schwellwert überschritten wurde und dementsprechend eine Regelung entsprechen der Temperatur (wie beschrieben) stattfindet. Der Benutzer kann somit davon in Kenntnis gesetzt werden, dass nur noch eine begrenzte Verarbeitungsdauer zur Verfügung steht. Dem Benutzer wird somit ermöglicht vor einem endgültigen Stillstand des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts zum Beispiel die restlichen Zutaten einzuarbeiten.
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Auch eine Anzeige einer geschätzten Restverarbeitungszeit vor dem Stillstand des elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts ist hierbei bevorzugt vorgesehen. Die Restverarbeitungszeit kann hierbei durch die Steuereinheit entsprechend einer durchgeführten Regelung, und der gemessenen Temperatur bzw. basierend auf zuvor bestimmten empirischen Daten durchgeführt werden.
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In den vorliegenden Ausführungsformen wurde die Steuereinheit derart beschrieben, dass sie ein Motoransteuersignal bestimmt und ausgibt.
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Die Ausgabe eines Motoransteuersignals an den Motor umfasst hierbei auch die Ausgabe eines geeigneten Steuersignals an weitere zwischenliegende Komponenten, wie z.B. eine Schalteinrichtung wie einen Triac, Mosfet, IGBT oder Transistor, welche der Ausgabe der notwendigen Leistung oder Spannung an den Motor dient.
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Dem Fachmann sind somit verschiedenste Möglichkeiten der Ausbildung des Motoransteuersignal bekannt, wie z.B. als Steuersignal oder auch als an den Motor anzulegende Spannung.
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Die Steuereinheit kann z.B. als Mikrocontroller ausgebildet sein.
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Auch eine beliebige Kombination der in den Ansprüchen genannten und einleitend diskutierten Merkmale ist umfasst.
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Das handgehaltene elektrisch angetriebene Haushaltsgerät ist nicht auf den genannten Stabmixer beschränkt, sondern kann auch z.B. andere handgehaltene Küchengeräte, wie z.B. ein Handrührgerät, umfassen.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung erkennt der Fachmann, dass verschiedene Modifizierungen und Variierungen des handgehaltenen elektrisch angetriebenen Haushaltsgeräts durchgeführt werden können, ohne den Umfang der Erfindung zu Verlassen.
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Ferner wurde die Erfindung mit Bezug auf bestimmte Beispiele beschrieben, die jedoch nur zum besseren Verständnis der Erfindung dienen und diese nicht einschränken sollen. Der Fachmann erkennt auch sofort, dass viele verschiedene Kombinationen von Hardware, Software und Firmware zur Ausführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, insbesondere zur Realisierung der Funktion der Steuereinheit.
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Gewerbliche Anwendbarkeit
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Das handgehaltene elektrische angetriebene Haushaltsgerät, wie z.B. ein Stabmixer, kann zur Verarbeitung von Lebensmitteln eingesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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