-
Die Erfindung betrifft eine Dunstabzugshaube, die als Insel-Dunstabzugshaube verwendbar ist und deren Gehäuse über eine Aufhängevorrichtung mit mindestens einem Tragelement freihängend an der Decke eines Raumes befestigt und aufgehängt werden kann, wobei in dem Gehäuse eine von einem Antriebsmotor angetriebene Gebläseeinrichtung angeordnet ist, und wobei die Dunstabzugshaube eine Steuereinrichtung aufweist, die den Betrieb der Dunstabzugshaube steuert. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Steuerungsverfahren zum Betreiben der Dunstabzugshaube.
-
Auf dem Markt werden inzwischen eine Reihe von Dunstabzugshauben in einer Vielzahl unterschiedlicher Bauarten angeboten, wobei die Gestaltung dieser Wrasenabzüge im Wesentlichen von gestalterischen Aspekten beeinflusst wird. So erfreuen sich zum Beispiel sogenannte Inselhauben zunehmender Beliebtheit, da mit ihnen in einem Raum neue optische und formgestalterische Akzente gesetzt werden können. Dies hat dazu geführt, dass neben den Inselhauben, die über einen Abzugsschacht an der Decke befestigt werden können von verschiedenen Herstellern auch Inselhauben angeboten werden, bei denen das Gehäuse beispielsweise über Tragseile an einer Decke aufgehängt werden kann. Derartige für den Umluftbetrieb vorgesehene Inselhauben sind zum Beispiel in
EP 2 498 006 A1 oder
DE 10 2016 103 125 A1 beschrieben.
-
In dem Gehäuse einer derartigen Inselhaube ist neben den üblichen Filter- und Luftleitvorrichtungen mindestens eine von einem Antriebsmotor angetriebene Gebläseeinrichtung vorgesehen. Im Betrieb neigen diese Inselhauben aber dazu, dass sich deren Gehäuse in unerwünschter Weise bewegen können. Dies ist darauf zurückzuführen, dass während des Hochlaufens des Antriebsmotors und mit der Beschleunigung des Lüfterrades das Haubengehäuse ein Drehmoment erfährt, welches entgegengesetzt zur Motorlaufrichtung wirkt. Dies hat zur Folge, dass das gesamte Haubengehäuse in Bewegung gerät und sich die dabei unerwünschte Taumelbewegungen entwickeln können.
-
Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine Dunstabzugshaube bereitzustellen, durch die unerwünscht auftretende Bewegungen des Haubengehäuses während des Betriebs und insbesondere während des Hochfahrens auf den vorgegebenen Arbeitspunkt des Gebläseantriebs vermieden werden.
-
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch eine Dunstabzugshaube mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Ein Verfahren zur Steuerung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Dunstabzugshaube wird in Patentanspruch 8 und den dazu rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
-
Die Erfindung ist für alle Dunstabzugshauben einsetzbar, die als sogenannte Insel-Dunstabzugshauben mit einem runden, ovalen oder eckigen Gehäusekörper ausgebildet sind und die über eine Tragvorrichtung mit mindestens einem Tragelement freihängend an der Decke eines Raumes befestigt und aufgehängt werden können. Als Tragelemente werden in der praktischen Ausführungsform beispielsweise Drahtseile verwendet. Durch eine derartige Aufbauform wird quasi ein Feder-Masse-Dämpfer-System gebildet, bei dem es bei eingeschaltetem Gebläseantrieb und während des Hochlaufens des Antriebsmotors auf die Betriebsdrehzahl zu unerwünschten Schwingungen und Bewegungsauslenkungen des Haubengehäuses kommen kann. Mit der der Erfindung zugrunde liegenden Steuerungskonzeption wird deshalb diesen ungewollten Gehäusebewegungen entgegengewirkt.
-
Dabei bestehen die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile insbesondere darin, dass die Dunstabzugshaube mit ihrem Steuerungssystem derart ausgebildet ist, dass beim Einschalten und Hochlaufen des Antriebsmotors auf die bestimmungsgemäß vorgesehene Betriebsdrehzahl eine unerwünscht auftretende Bewegung bzw. Schwingungsbewegung des Haubengehäuses der Dunstabzugshaube verhindert werden kann. Zumindest soll durch die steuerungstechnische Ausgestaltung eine etwaig auftretende Gehäusebewegung auf eine tolerierbare Intensität reduziert werden. Hierzu wird beim Hochfahrvorgang des Gebläses auf den entsprechenden Arbeitspunkt und nach dem Auftreten einer derartigen Haubenbewegung auf den Antriebsmotor ein abrupt eingeleiteter Bremsvorgang ausgeübt, bevor anschließend ein erneutes Hochfahren des Antriebsmotors durchgeführt wird.
-
Beim Hochfahren auf die vorgesehene Betriebsdrehzahl und mit dem Beschleunigen des Antriebsmotors wirkt auf das Gehäuse der Dunstabzugshaube ein Drehmoment, wodurch das Haubengehäuse in Bewegung geraten kann. Dieser Bewegung wird erfindungsgemäß durch die negative Beschleunigung, d.h., durch den Bremsimpuls und durch das Abbremsen des Antriebsmotors entgegengewirkt.
-
Dabei ist in erfindungsgemäßer Ausgestaltung vorgesehen, dass der Antriebsmotor der Gebläseeinrichtung beim Hochfahren auf seinen Arbeitspunkt langsamer beschleunigt wird als er zwischenzeitig abgebremst wird. Über seine Ansteuerelektronik wird der Antriebsmotor somit beim Bremsvorgang gegenüber dem Hochfahrvorgang mit einer höheren Beschleunigungsrate beaufschlagt. Die Beschleunigungsrate für den Abbremsvorgang kann dabei beispielsweise doppelt so groß sein, wie dies beim Hochfahren auf die Betriebsdrehzahl eingestellt ist.
-
Durch das abrupte Abbremsen wird ein der Gehäuserotation der Dunstabzugshaube entgegen gerichtetes Drehmoment erzeugt. Dieses Gegendrehmoment bewirkt, dass eine beim Hochlaufen des Antriebsmotors auftretende Gehäusebewegung gedämpft und beruhigt wird. Anschließend kann dann ein neuer Hochfahrversuch eingeleitet werden. In vorteilhafter Weise können somit die beiden entgegenwirkenden Drehmomente durch eine einfache steuerungstechnische Aufrüstung der Dunstabzugshaube realisiert werden.
-
Die Luftförderleistung der Gebläseeinrichtung wird durch den steuerungstechnischen Eingriff während des Hochlaufvorgangs nicht beeinträchtigt, da erst nach Erreichen des Arbeitspunktes die Ausregelung der Gehäuseschwingung vorgenommen wird und der Abbremsvorgang nicht zum nennenswerten Verlust der Förderleistung führt.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Dunstabzugshaube einen mit der Steuereinrichtung steuerungs- und signaltechnisch in Verbindung stehenden Sensor aufweist, der während des Betriebs der Gebläseeinrichtung nach dem Einschalten des Antriebsmotor eine Bewegung des freihängenden Haubengehäuses erfasst. Die Steuereinrichtung steht dabei mit einer Auswerteeinheit in Verbindung, die derart konfiguriert und eingerichtet ist, dass bei einer vom Sensor erfassten Bewegung des Gehäuses durch die Steuereinrichtung ein Bremsvorgang für den Antriebsmotor der Gebläseeinrichtung veranlasst wird. Anschließend kann dann erneut das Hochfahren des Antriebsmotors auf die programmgemäß vorgesehene Betriebsdrehzahl eingeleitet werden
-
Als Bewegungssensor können handelsübliche und preiswerte Beschleunigungssensoren eingesetzt werden. Je nach der individuellen Ausgestaltungsform des Haubengehäuses und der Anordnung der Gebläseeinrichtung kann dabei ein einfacher 1 D-Beschleunigungssensor ausreichen. Alternativ kann jedoch auch ein 2D- oder sogar 3D-Beschleunigungssensor in Frage kommen. Zudem wäre der Einsatz eines sogenannten Gyroskops möglich. Diese Bauteile werden heute bereits vermehrt für derartige Zwecke angeboten und wären ebenfalls eine praxisrelevante Alternative.
-
Der jeweils zum Einsatz kommende Sensor kann in zweckmäßiger Weise so eingestellt werden, dass durch empirische Ermittlung ein vorgegebener Bewegungsausschlag des Haubengehäuses bzw. eine vorgegebene Bewegungsintensität als eine unzulässige Bewegung definiert wird, durch die dann der Bremsvorgang aktiviert wird.
-
Ein erfindungsgemäß verwendeter Beschleunigungssensor wird in bevorzugter Weise in einem Bereich am Gehäuse der Dunstabzugshaube angebracht, der sich möglichst weit entfernt von dem Antriebsaggregat für die Gebläseeinrichtung befindet, so dass sich für den Sensor eine möglichst hohe Sensibilität für die Bewegungserfassung des Haubengehäuse ergibt.
-
Demgegenüber würde ein Gyroskop in zweckmäßiger Weise axial mit der Antriebsachse des Antriebsmotors für die Gebläseeinrichtung im Haubengehäuse platziert werden.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann für den Gebläseantrieb der Dunstabzugshaube ein von einem Frequenzumrichter gesteuerter Antriebsmotor verwendet werden. Eine FU-Ansteuerelektronik kann dabei mit einem sogenannten Brems-Chopper ergänzt werden, um den Abbremsvorgang ausführen zu können. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, das Abbremsen durch eine absteigende Frequenzrampe in der Ansteuerung des Antriebsmotors auszulösen.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass die mit der Steuereinrichtung zusammenwirkende Auswerteeinheit derart konfiguriert und eingerichtet ist, dass die vom Bewegungssensor ausgehenden Signale im Hinblick auf den zeitlichen Schwingungsverlauf der Gehäusebewegung analysierbar sind. Davon abhängig kann dann das Einleiten des Bremsvorgangs zu einem Zeitpunkt veranlasst werden, wenn sich die Schwingungskurve des Systems im oder im Bereich des Nulldurchgangs befindet. Durch dieses vom Schwingungsverlauf abhängige und zeitlich bestimmte Auslösen des Bremsvorgangs kann eine schnell wirkende und effektive Beruhigung der Gehäusebewegung erzielt werden.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
- 1 in einer perspektivischen Ansicht eine über einem Kochfeld aufgehängte Inselhaube,
- 2 in einer vereinfachten Prinzipskizze in einer Schnittdarstellung das Gehäuse der Inselhaube mit der darin angeordneten Gebläseeinrichtung und der Vorrichtung zur Erzeugung eines Gegendrehmomentes,
- 3 ein vereinfachtes und schematisiertes Schaltbild, welches eine Ausgestaltung für eine Steuerungsanordnung darstellt, durch die die Gebläseeinrichtung für den Dunstabzug steuerbar ist,
- 4 in zwei Darstellungen einmal ein Drehzahl-/Zeitdiagramm in 4a) und weiterhin ein Beschleunigungs-/Zeitdiagramm in der 4b).
-
In der 1 ist eine mögliche Ausführungsform einer Dunstabzugshaube 1 über einem angedeuteten Kochfeld 9 dargestellt, die als Inselhaube mit einem Gehäuse 10 in einer runden Körperform ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Aufhängevorrichtung 7 für die Befestigung an einer Decke (D) von drei Tragelementen 71 zum Beispiel in Form von Tragseilen gebildet, die um 120° versetzt an den Befestigungsansätzen 70 am Gehäuse 10 der Dunstabzugshaube 1 befestigt werden.
-
Weiterhin sind in dieser Zeichnung lediglich noch die Abluftöffnungen 12, die Bedien- und Anzeigeeinrichtung 11 an der Dunstabzugshaube 1 sowie eine Deckenanschlussvorrichtung 8 aufgeführt, über die auch die elektrische Anschlussverbindung zum Stromnetz hergestellt wird.
-
Die 2 zeigt in einer vereinfachten Prinzipskizze das Gehäuse 10 der Dunstabzugshaube 1 mit den darin angeordneten Bauteilen, die lediglich zur Erläuterung der Erfindung wesentlich sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird dabei von einer Gebläseeinrichtung 2 ausgegangen, die als Radialgebläseeinheit von dem Antriebsmotor 20 und dem Gebläserad 21 gebildet wird.
-
Weiterhin ist in der 2 die üblicherweise vorhandene Steuereinrichtung 4 angedeutet, die als Herzstück des Steuerungssystems den programmgemäßen Betrieb der Dunstabzugshaube 1 steuert. Dabei umfasst die Steuereinrichtung 4 die Steuereinheit 40 für die eigentliche Gerätesteuerung, die Ansteuerelektronik 41 für den Antriebsmotor 20 und die Auswerteeinheit 42 für die Signale des eingesetzten Bewegungssensors. Als Bewegungssensor kann ein aus dem Stand der Technik hinreichend bekannter Beschleunigungssensor 5 verwendet werden. Alternativ wäre auch der Einsatz eines sogenannten Gyroskops 6 möglich, wie dies in der Zeichnung durch gestrichelte Linien angedeutet wird.
-
Die 3 zeigt ein vereinfachtes und rein schematisch gehaltenes Blockschaltbild, welches das Steuerungssystem der Dunstabzugshaube 1 in einem groben Überblick darstellt. Zusätzlich ist in dieser Zeichnung noch die übliche, mit der Steuereinrichtung 4 verbundene Bedien- und Anzeigesteuerung 3 symbolisch aufgeführt.
-
Die an dem Steuerungssystem beteiligten Steuereinheiten stehen über ein Bussystem 43 in bekannter Weise miteinander in Verbindung. Mit dem Einschalten des Antriebsmotors 20 erfolgt die Bewegungsüberwachung des Haubengehäuses durch den Beschleunigungssensors 5, dessen Signale der Auswerteeinheit 42 der Steuereinrichtung 4 zugeleitet werden. Wird eine unzulässig hohe Bewegung der Dunstabzugshaube 1 festgestellt, so wird über die Ansteuerelektronik 41 für den Antriebsmotor 20 der erfindungsgemäß vorgesehene Bremsvorgang eingeleitet. Nachdem diese Bewegung abgeklungen ist, kann dann von der Steuereinrichtung 4 ein neuer Hochfahrversuch gestartet werden.
-
Die 4 mit den Darstellungen in 4a) und 4b) bezieht sich auf zwei Diagramme, durch die die erfindungsgemäße Abbremsfunktion des Antriebsmotors für die Gebläseeinrichtung verdeutlicht werden soll. Dabei zeigt die 4a) ein Drehzahl-/Zeitdiagramm, mit dem das Drehzahlverhalten des Antriebsmotors 20 während des Hochlaufvorgangs und der vom Bewegungssensor 5 initiierten Abbremsimpulse dargestellt wird. In der 4b) ist parallel dazu das zugehörige Beschleunigungs-/Zeitdiagramm abgebildet.
-
Wie in der 4a) zu sehen ist, startet der Antriebsmotor 20 der Gebläseeinrichtung 2 zum Zeitpunkt T0 mit einer konstanten Beschleunigung und fährt mit der vorbestimmten Drehzahl auf den Arbeitspunkt AP. Bei T1 wird keine weitere Beschleunigung der Drehzahl mehr zugeführt, sondern es erfolgt mit dem aktiv geschalteten Bewegungssensor 5 die Erfassung einer Gehäusebewegung bzw. die Erfassung etwaig auftretender Schwingungsbewegungen des Haubengehäuses. Falls die Bewegungen des Gehäuses 10 der Dunstabzugshaube 1 eine vorbestimmte Intensität überschreiten, wird die Berechnung der Bremsimpulse durchgeführt, so dass bei T2 ein Bremsimpuls auf den Antriebsmotor 20 ausgeübt wird, der die Reduzierung der Drehzahl und eine Abschwächung der Schwingungsamplitude des Haubengehäuses zur Folge hat.
-
Nach dem Bremsimpuls wird ab T3 ein erneutes Hochfahren auf den vorgesehenen Arbeitspunkt eingeleitet und eventuell ab T4 wieder ein Abbremsen um die Schwingamplituden der Gehäuseschwingung noch weiter zu verringern. Ab T5 ist dann schließlich die Gehäuseschwingung so gering dass nicht weiter abgebremst werden muss.
-
Der Bremsvorgang an sich wird in praxisrelevanter Ausgestaltungsform so ausgeführt, dass mittels Sensorüberwachung durch einen steuerungstechnisch hergeleiteten Bremsimpuls der Antriebsmotor 20 abrupt auf eine niedrigere Drehzahl abgebremst wird und sich dadurch eine Bewegung des Haubengehäuses abschwächen bzw. beruhigen kann. Anschließend wird der Hochfahrvorgang erneut eingeleitet und fortgesetzt. Dabei kann sich der vorbeschriebene Vorgang mit dem Bremsimpuls und dem erneuten Hochfahren wiederholen, bis die Gehäuseschwingung nur noch so gering ist, dass ein weiteres Eingreifen unnötig erscheint.
-
In einer zweckmäßigen Ausführungsform kann die Bewegungsüberwachung und das Einleiten eines Bremsimpulses steuerungstechnisch derart gestaltet werden, dass nach dem Hochfahren auf den vorgesehenen Arbeitspunkt (AP) und beim Auftreten unzulässiger Schwingungsbewegungen des Haubengehäuses der Zeitpunkt des Bremsimpulse zeitlich so abgepasst wird, dass er in den selbsterregten Schwingungszustand des Gehäuses dann eingreift, wenn eine schnelle und effektive Schwingungsreduzierung erfolgen kann.
-
Die Dunstabzugshaube 1 bildet mit ihrer von den Drahtseilen gebildeten Aufhängevorrichtung 7 während des Hochlaufvorgangs quasi ein Feder-Masse-Dämpfersystem. Die Signale des Beschleunigungssensors 5 können deshalb nicht nur im Hinblick auf die Bewegungsintensität bzw. auf das Ausmaß der Auslenkung des Haubengehäuses ausgewertet werden, sondern es kann auch der zeitliche Schwingungsverlauf der typischerweise sinusförmigen Schwingungsbewegung von der Auswerteeinheit 42 analysiert werden. Hierzu ist die mit der Steuereinrichtung 4 zusammenwirkende Auswerteeinheit 42 in vorteilhafter Weise derart konfiguriert und eingerichtet, dass der Bremsimpuls zu dem Zeitpunkt veranlasst wird, wenn die Schwingungskurve des Systems durch den Nullpunkt geht und nicht wenn sie sich gerade im Maximalbereich der Auslenkung befindet. Mit dieser steuerungstechnischen Ausgestaltungsform kann die Schwingungsreduzierung beschleunigt werden und etwaig auftretende Gehäusebewegungen lassen sich schnell beruhigen bzw. eindämmen.
-
In einer vorteilhaften Ausführungsform kann für den Gebläseantrieb der Dunstabzugshaube 1 ein von einem Frequenzumrichter gesteuerter Antriebsmotor 20 verwendet werden. Eine FU-Ansteuerelektronik kann dabei mit einem sogenannten Brems-Chopper ergänzt werden, um den Abbremsvorgang ausführen zu können. Alternativ besteht auch die Möglichkeit, das Abbremsen durch eine absteigende Frequenzrampe in der Ansteuerung des Antriebsmotors auszulösen.
-
Bezugszeichenliste
-
| 1. |
Dunstabzugshaube |
| |
10 |
Gehäuse |
| |
11 |
Bedien- und Anzeigefeld |
| |
12 |
Abluftöffnungen |
| 2. |
Gebläseeinrichtung |
| |
20 |
Antriebsmotor |
| |
21 |
Gebläserad |
| |
22 |
Antriebsachse Antriebsmotor |
| 3. |
Bedien- und Anzeigesteuerung |
| 4. |
Steuereinrichtung |
| |
40 |
Gerätesteuerung |
| |
41 |
Ansteuerelektronik f. Antriebsmotor |
| |
42 |
Auswerteeinheit für Signale der Bewegungssensoren |
| |
43 |
Bussystem |
| 5. |
Beschleunigungssensor |
| 6. |
Gyroskop |
| 7. |
Aufhängevorrichtung |
| |
70 |
Befestigungsansätze |
| |
71 |
Tragelemente |
| 8. |
Deckenanschlussplatte |
| 9. |
Kochfeld |
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- EP 2498006 A1 [0002]
- DE 102016103125 A1 [0002]
