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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur induktiven Erwärmung eines Mediums mittels eines als Zubereitungskleingerät ausgebildeten Zubereitungsgeräts nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art, ein Zubereitungskleingerät nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 13 genannten Art und ein System zur Durchführung des Verfahrens nach der im Oberbegriff des Patentanspruchs 14 genannten Art.
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Aus dem Stand der Technik sind eine Vielzahl von Ausführungsformen von Zubereitungskleingeräten, wie beispielsweise kleine Gargefäße, kleine Wasserkocher oder Tauchsieder, Systemen mit derartigen Zubereitungskleingeräten und Verfahren zu deren Betrieb bekannt.
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Beispielsweise ist aus der
DE 10 2017 104 727 A1 ein Kochgeschirr zur Verwendung mit einem Induktionskochfeld bekannt, wobei der Boden des Kochgeschirrs im Wesentlichen aus einem nichtmetallischen Material besteht, und wobei innerhalb des Kochgeschirrkörpers auf dem Boden wenigstens ein Metallkörper angeordnet ist, welcher induktiv erwärmbar ist. Der Metallkörper ist mit dem Boden zumindest abschnittsweise stoffschlüssig fest verbunden.
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Ferner zeigt die
DE 10 2014 111 817 A1 ein Erwärmungssystem und ein Verfahren zum induktiven Erwärmen von Flüssigkeiten. Das Erwärmungssystem umfasst ein Grundgerät mit Induktionsspule sowie einen auf dem Grundgerät anordenbaren Behälter zur Aufnahme einer zu erwärmenden Flüssigkeit, wobei in dem Behälter eine Induktionsplatte mit einem konzentrisch daran befestigten Handhabungsstab anordenbar ist. Ein Griff des Handhabungsstabs befindet sich in einem Bereich außerhalb des Behälters.
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Der Erfindung stellt sich somit das Problem, eine induktive Erwärmung eines Mediums mittels eines Zubereitungskleingeräts zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, dass für das Induktionskochfeld eine minimale Kontaktfläche für ein Zubereitungsgerät mit der Heizspule für eine Freigabe eines Betriebs der Heizspule des Induktionskochfelds vorher festgelegt und in einem mit einer Steuerung des Induktionskochfelds datenübertragend verbundenen Speicher für eine Überprüfung mit einer Kontaktfläche eines Zubereitungsgeräts mit der Heizspule abgespeichert ist, wobei eine Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule kleiner als die minimale Kontaktfläche ist und das Zubereitungskleingerät mittels eines Zuordnungssystems automatisch der Heizspule zugeordnet und als ein oder als dieses Zubereitungskleingerät identifiziert wird, und wobei in dem Speicher eine Betriebsvorschrift für das Induktionskochfeld abgespeichert ist und in Abhängigkeit dieser Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts in der Steuerung derart prozessiert wird, dass die Heizspule, auf der das Zubereitungskleingerät aufgestellt ist, für den Betrieb automatisch freigegeben wird. Ferner wird dieses Problem durch ein Zubereitungskleingerät mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 14 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Die Formulierung „die Heizspule‟ ist weit auszulegen und umfasst alle Arten, Formen und Dimensionen von Heizspulen, wobei auch aus einzelnen Heizspulen bestehende Heizspulengruppen mit umfasst sind, bei denen die einzelnen Heizspulen je nach Bedarf miteinander zusammengeschaltet werden, um so jeweils größere Heizspulen bilden zu können. Der mit der Steuerung des Induktionskochfelds datenübertragend verbundene Speicher kann als ein Teil der Steuerung oder als ein Teil des Induktionskochfelds ausgebildet sein. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise kann der Speicher auch als eine sogenannte Cloud, also serverbasiert, ausgebildet sein. Der Begriff „Kontaktfläche“ beziehungsweise nachfolgend auch „Sonderkontaktfläche“ meint die jeweils induktiv wirksame Fläche bei der induktiven Kopplung zwischen dem Induktionskochfeld auf der einen Seite und dem Zubereitungskleingerät auf der anderen Seite.
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Der mit der Erfindung erreichbare Vorteil besteht insbesondere darin, dass eine induktive Erwärmung eines Mediums mittels eines Zubereitungskleingeräts verbessert ist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung des Zubereitungskleingeräts, des Systems und des Verfahrens ist eine automatische Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu der Heizspule des Induktionskochfelds sowie eine Identifizierung des Zubereitungskleingeräts als ein Zubereitungskleingerät oder als ein bestimmtes Zubereitungskleingerät ermöglicht. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Induktionskochfeldern mit einer Mehrzahl von Heizspulen und einer Mehrzahl von den Heizspulen zugeordneten Kochstellen. Hiervon sind auch die sogenannten Flächenkochfelder umfasst. Das Zubereitungskleingerät kann bei derartigen Induktionskochfeldern also auf mehreren Kochstellen, auch gleichzeitig, platziert werden. Üblicherweise sind herkömmliche Induktionskochfelder mit einem Erkennungssystem ausgestattet, dass es ermöglicht, metallische Gegenstände die kleiner als übliche Zubereitungsgeräte, wie Kochgeschirre oder dergleichen, sind, automatisch zu erkennen und den Betrieb des Induktionskochfelds zu blockieren. Mittels des erfindungsgemäßen Zubereitungskleingeräts, des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu einer Heizspule und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät ist es somit möglich, ein erfindungsgemäßes Zubereitungskleingerät in gewünschter Weise auf einem Induktionskochfeld zu betreiben, ohne, dass dabei die Sicherheit bei dem Betrieb des Induktionskochfelds reduziert ist. Dies deshalb, weil durch die erfindungsgemäße Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu der Heizspule, auf der das Zubereitungskleingerät aufgestellt ist, und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät das oben genannte Erkennungssystem aktiviert bleiben kann. Das erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät kann dabei in unterschiedlicher Weise ausgebildet sein. Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät als ein Gargefäß, ein Wasserkessel, ein Wasserkocher, eine Espressokanne oder ein Tauchsieder, zum Einstellen in ein Gefäß mit einem zu erwärmenden Medium, ausgebildet sein.
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Grundsätzlich ist das erfindungsgemäße Verfahren in weiten geeigneten Grenzen frei wählbar. Dies gilt insbesondere auch für die Betriebsvorschrift, die in der Steuerung in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts prozessiert wird.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Betriebsvorschrift derart ausgebildet ist, dass die Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts deaktiviert ist. Auf diese Weise ist die Betriebsvorschrift auf besonders einfache Art realisiert. Sobald das Zubereitungskleingerät mittels des Zuordnungssystems zugeordnet und identifiziert worden ist, wird das oben erläuterte Erkennungssystem deaktiviert, so dass eine Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule unterbleibt. Anderenfalls würde das Erkennungssystem aufgrund der im Vergleich zu der minimalen Kontaktfläche kleineren Kontaktfläche eine Bestromung der Heizspule automatisch blockieren, wie dies beispielsweise bei einer auf der Heizspule aufgelegten metallenen Gabel der Fall wäre.
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Eine dazu alternative vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Betriebsvorschrift derart ausgebildet ist, dass die Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts mit auf ein oder dieses Zubereitungskleingerät angepassten Parametern aktiviert ist. Hierdurch ist es möglich, dass das oben erläuterte Erkennungssystem aktiviert bleibt und gleichzeitig die Heizspule zur Erwärmung des Mediums mittels des Zubereitungskleingeräts bestromt wird. Dabei können die Parameter auf das bestimmte Zubereitungskleingerät, das zugeordnet und identifiziert worden ist, abgestimmt sein. Denkbar ist jedoch auch, dass die Parameter beispielsweise für eine Gruppe von Zubereitungskleingeräten, zu der das konkret zugeordnete und identifizierte Zubereitungskleingerät zählt, abgestimmt ausgebildet sind.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts der Wert für die minimale Kontaktfläche verringert wird. Auf diese Weise ist die Betriebsvorschrift, trotz deren Anpassung an das oder die Zubereitungskleingeräte, auf einfache Art realisiert. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die standardmäßig vorgesehene minimale Kontaktfläche mit einem Kreisdurchmesser von 10 cm auf einen zu einem Kreisdurchmesser von 3 cm korrelierenden Wert reduziert ist.
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Alternativ dazu sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 3 vor, dass in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts eine Sonderkontaktfläche der Heizspule mittels der Steuerung für den Betrieb freigeschaltet wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die für den Betrieb freigegebene Kontaktfläche speziell an das der Heizspule zugeordnete und identifizierte Zubereitungskleingerät anzupassen. Geht man wieder von einer standardmäßig vorgesehenen minimalen Kontaktfläche mit einem Kreisdurchmesser von 10 cm aus, könnte die Sonderkontaktfläche beispielsweise zu einem Wertebereich korrespondieren, der zu einem Kreisdurchmesser von 3 cm bis 5 cm korreliert. Beträgt der Kreisdurchmesser des zugeordneten und identifizierten Zubereitungskleingeräts beispielsweise 4 cm, würde die Bestromung der Heizspule, auf der dieses Zubereitungskleingerät aufgestellt ist, freigegeben.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Sonderkontaktfläche in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts einen Wert für eine maximale Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule oder Werte für eine minimale und eine maximale Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule aufweist, wobei bei einer Überschreitung der maximalen Kontaktfläche oder bei einer Unterschreitung der minimalen und einer Überschreitung der maximalen Kontaktfläche der Betrieb der Heizspule automatisch gesperrt wird. Auf diese Weise ist die Betriebssicherheit weiter verbessert. In Anlehnung an das letztgenannte Beispiel mit dem einen Kreisdurchmesser von 4 cm aufweisenden Zubereitungskleingerät könnte beispielsweise bei gleichzeitigem Auflegen einer Gabel auf die Heizspule die zu einem Kreisdurchmesser von 5 cm korrelierende maximale Kontaktfläche für die Heizspule, auf die das Zubereitungskleingerät und die Gabel aufgestellt sind, überschritten werden, so dass dann eine Bestromung dieser Heizspule automatisch blockiert ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 5 oder 6 sieht vor, dass die Sonderkontaktfläche an einer vorher festgelegten Position oder an einer in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts veränderlichen Position des Induktionskochfelds angeordnet ist und mittels einer dauerhaften oder temporären Kennzeichnung für einen Benutzer kenntlich gemacht ist/wird. Eine vorher festgelegte Position der Sonderkontaktfläche hat zum einen den Vorteil, dass das Induktionskochfeld, insbesondere mindestens eine zu der Sonderkontaktfläche korrespondierende Heizspule, speziell für die Verwendung mit einem Zubereitungskleingerät ausgebildet sein kann. Zum anderen hat die vorher festgelegte Position den Vorteil, dass an dieser Position des Induktionskochfelds eine dauerhafte Kennzeichnung angebracht werden kann. Im Unterschied dazu hat eine veränderliche Position der Sonderkontaktfläche den Vorteil, dass die Sonderkontaktfläche an die Bedürfnisse des Benutzers und/oder an die Bedürfnisse bei dem konkreten Zubereitungsvorgang anpassbar ist. Eine dauerhafte oder temporäre Kennzeichnung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass der Bedienkomfort für den Benutzer verbessert ist und fehlerhafte oder nicht effiziente Aufstellungen des Zubereitungskleingeräts wirksam vermieden sind. Die Kennzeichnung, insbesondere die temporäre Kennzeichnung, kann beispielsweise durch eine Beleuchtung realisiert sein, die, im Falle einer temporären Kennzeichnung, in Abhängigkeit einer Annäherung des Zubereitungskleingeräts an das Induktionskochfeld aktiviert wird.
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Entsprechend sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der letztgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die temporäre Kennzeichnung in Abhängigkeit einer detektierten Annäherung des Zubereitungskleingeräts an das Induktionskochfeld aktiviert wird. Hierdurch ist beispielsweise der Grad der Gestaltungsfreiheit bei dem Design des Induktionskochfelds erhöht.
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Bei der Sonderkontaktfläche kann es sich beispielsweise um eine vollbedeckte Standard-Heizspule, eine teilbedeckte Standard-Heizspule, eine teil bedeckte Heizspule eines Flächenkochfelds oder dergleichen, eine spezielle kleine Heizspule oder einen speziellen magnetischen Hotspot mindestens einer Heizspule handeln. Beispielsweise kann der Hotspot in einem Bereich zwischen zwei Heizspulen angeordnet sein, wobei bei der Ansteuerung der beiden Heizspulen die Phasendifferenz zwischen den Strömen in den beiden Heizspulen hierfür geeignet eingestellt ist.
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Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts ein korrektes und/oder fehlerhaftes Aufstellen des Zubereitungskleingeräts auf das Induktionskochfeld automatisch detektierbar sind/ist. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass beispielsweise das als Tauchsieder oder dergleichen ausgebildete erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät von dem Benutzer nicht in ungewünschter Weise direkt auf dem Induktionskochfeld, also ohne das Einstellen des Tauchsieders in das Gefäß mit dem zu erwärmenden Medium, über der Heizspule platziert wird. Beispielsweise sind aufgrund der automatischen Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts dessen Größe und dessen Einfluss auf den mit der Heizspule ausgebildeten Schwingkreis bekannt, so dass ermittelbar ist, ob sich beispielsweise das als Tauchsieder oder dergleichen ausgebildete Zubereitungskleingerät in einem Gefäß mit einem Medium befindet oder in ungewünschter Weise direkt auf dem Induktionskochfeld über der Heizspule platziert ist.
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Eine dazu alternative oder zusätzliche vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Induktionskochfeld einen der Heizspule zugeordneten Temperaturwächter aufweist, wobei mittels des Temperaturwächters und der Steuerung ein korrektes und/oder fehlerhaftes Aufstellen des Tauchsieders auf das Induktionskochfeld automatisch detektierbar sind/ist. Hierdurch ist alternativ oder zusätzlich zu der vorgenannten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens gewährleistet, dass beispielsweise das als Tauchsieder oder dergleichen ausgebildete erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät von dem Benutzer nicht in ungewünschter Weise direkt auf dem Induktionskochfeld, also ohne das Einstellen des Tauchsieders in das Gefäß mit dem zu erwärmenden Medium, über der Heizspule platziert wird. Beispielsweise kann hierfür ein vorher festgelegter Grenzwert für eine zulässige Temperaturänderung pro Zeit verwendet werden.
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Entsprechend sieht eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Systems vor, dass das Induktionskochfeld einen der Heizspule zugeordneten Temperaturwächter aufweist, wobei der Temperaturwächter derart ausgebildet ist, dass mittels des Temperaturwächters und der Steuerung ein korrektes und/oder fehlerhaftes Aufstellen des Zubereitungskleingeräts auf das Induktionskochfeld automatisch detektierbar sind/ist.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der beiden letztgenannten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach erfolgter Detektion des korrekten Aufstellens des Zubereitungskleingeräts auf das Induktionskochfeld eine Bestromung der Heizspule mit einer vorher festgelegten Leistung automatisch erfolgt. Hierfür können beispielsweise auf das Zubereitungskleingerät angepasste Grenzwerte für die Leistung der Heizspule oder angepasste Parameter für die Ansteuerung der Heizspule verwendet werden, um beispielsweise EMV-Grenzwerte einhalten zu können. Auf diese Weise ist der Bedienkomfort für den Benutzer weiter verbessert.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 11 sieht in diesem Zusammenhang vor, dass nach der Detektion des fehlerhaften Aufstellens des Zubereitungskleingeräts auf das Induktionskochfeld eine Bestromung der Heizspule automatisch gesperrt ist. Somit ist die Betriebssicherheit weiter verbessert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt die einzige Figur:
- 1 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems in einer geschnittenen Frontalansicht.
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In der 1 ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems dargestellt. Das System 2 umfasst ein Induktionskochfeld 4 mit einer Mehrzahl von Kochstellen 6, wobei jeder Kochstelle 6 mindestens eine Heizspule 8 zugeordnet ist, mit einer Steuerung 10 und mit einer Empfangseinheit 12 der Steuerung 10. Ferner umfasst das System 2 ein als Tauchsieder ausgebildetes Zubereitungskleingerät 14 zur induktiven Erwärmung eines in einem Gefäß 16 befindlichem Mediums 18. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Gefäß 16 als ein nichtmetallischer Behälter und das Medium 18 als Wasser ausgebildet.
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Das Zubereitungskleingerät 14 umfasst eine Induktionseinheit 20 zur induktiven Kopplung mit einer der Heizspulen 8 des Induktionskochfelds 4, auf der das Gefäß 16 mit dem Zubereitungskleingerät 14 und dem Medium 18 aufgestellt ist, und eine an der Induktionseinheit 20 angeordnete Griffeinheit 22 zur Handhabung des Tauchsieders 14. Die Griffeinheit 22 weist einen mit der Induktionseinheit 20 verbundenen Stab 24 und ein an dem Stab 24 angeordnetes Griffstück 26 auf, wobei die Induktionseinheit 20 und das Griffstück 26 an gegenüberliegenden Enden des Stabs 24 angeordnet sind.
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Ferner weist das Zubereitungskleingerät 14 eine Zuordnungseinheit 28 zur automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts 14 zu der Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 in einem in der 1 dargestellten Betriebszustand des Zubereitungskleingeräts 14 und des Systems 2 zusammen mit dem Gefäß 16 und dem Medium 18 aufgestellt ist, und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 auf. Die Zuordnungseinheit 28 weist bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein als Temperatursensor ausgebildetes Zuordnungselement 30 auf und ist mit einer Sendeeinheit 32 des Zubereitungskleingeräts 14 zur automatischen Übertragung eines nicht dargestellten Zuordnungssignals an die Empfangseinheit 12 der Steuerung 10 des Induktionskochfelds 4 signalübertragend verbunden.
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Die Steuerung 10 des Induktionskochfelds 4 weist eine zu der Zuordnungseinheit 28 des Zubereitungskleingeräts 14 korrespondierende Zuordnungseinheit 34 zur Zuordnung des Zubereitungskleingeräts 14 zu der Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 aufgestellt ist, und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 auf. Die beiden Zuordnungseinheiten 28 und 34 bilden zusammen ein Zuordnungssystem mittels dem das auf die Heizspule 8 aufgestellte Zubereitungskleingerät 14 automatisch dieser Heizspule 8 zugeordnet und als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 identifiziert wird.
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Wie aus der 1 hervorgeht, ist das Zuordnungselement 30 an einer der Heizspule 8 zugewandten Seite des Zubereitungskleingeräts 14 an oder in dem Zubereitungskleingerät 14, nämlich an einer Unterseite der Griffeinheit 22, angeordnet. Ferner ist die Induktionseinheit 20 als eine magnetisierbare Platte ausgebildet.
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Darüber hinaus weist das Induktionskochfeld 4 für jede Heizspule 8 oder für eine Gruppe von unmittelbar benachbarten Heizspulen 8 einen jeder Heizspule 8 zugeordneten, nicht dargestellten Temperaturwächter auf, wobei der Temperaturwächter derart ausgebildet ist, dass mittels des Temperaturwächters und der Steuerung 10 ein korrektes und fehlerhaftes Aufstellen des Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 automatisch detektierbar sind. Nach erfolgter Zuordnung und der Detektion des korrekten Aufstellens des Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 erfolgt eine Bestromung der Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 mit dem Gefäß 16 und dem Medium 18 aufgestellt worden ist, mit einer vorher festgelegten Leistung automatisch. Sofern das Zubereitungskleingerät 14 beispielsweise ohne das Gefäß 16 mit dem Medium 18 auf die dieser Heizspule 8 zugeordnete Kochstelle 6 des Induktionskochfelds 4 aufgestellt worden ist, wird ein fehlerhaftes Aufstellen des als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 detektiert und eine Bestromung dieser Heizspule 8 wird automatisch gesperrt.
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Im Nachfolgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und anhand der 1 näher erläutert.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur induktiven Erwärmung des Mediums 18 mittels des als Zubereitungskleingerät 14 ausgebildeten Zubereitungsgeräts ist für das Induktionskochfeld 4 eine minimale Kontaktfläche für ein Zubereitungsgerät mit der Heizspule 8 für eine Freigabe eines Betriebs der Heizspule 8 des Induktionskochfelds 4 vorher festgelegt und in einem mit der Steuerung 10 des Induktionskochfelds 4 datenübertragend verbundenen Speicher 11 für eine Überprüfung mit einer Kontaktfläche eines Zubereitungsgeräts, beispielsweise des Zubereitungskleingeräts 14, mit der Heizspule 8 abgespeichert, wobei eine Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts 14 mit der Heizspule 8 kleiner als die minimale Kontaktfläche ist.
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Hierfür ist das Induktionskochfeld 4 mit einem nicht dargestellten Erkennungssystem ausgestattet, dass es ermöglicht, metallische Gegenstände die kleiner als übliche Kochgeschirre sind, automatisch zu erkennen und den Betrieb des Induktionskochfelds 4 zu blockieren. Bei derartigen metallischen Gegenständen kann es sich beispielsweise um Besteck, wie eine Gabel oder dergleichen, handeln. Mittels des Zubereitungskleingeräts 14, des Systems 2 und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts 14 zu einer Heizspule 8 und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 ist es nun möglich, das als Tauchsieder ausgebildete Zubereitungskleingerät 14 in gewünschter Weise auf dem Induktionskochfeld 4 zu betreiben, ohne, dass dabei die Sicherheit bei dem Betrieb des Induktionskochfelds 4 reduziert ist. Dies deshalb, weil durch die Zuordnung des Zubereitungskleingeräts 14 zu der Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 aufgestellt ist, und dessen Identifizierung als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 das oben genannte Erkennungssystem nach wie vor die Betriebssicherheit verbessernd verwendet werden kann.
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Das Zubereitungskleingerät 14 wird mittels des aus der Zuordnungseinheit 28 des Zubereitungskleingeräts 14 und der Zuordnungseinheit 34 des Induktionskochfelds 4 gebildeten Zuordnungssystems automatisch der Heizspule 8 zugeordnet und als ein oder als dieses Zubereitungskleingerät 14 identifiziert, wobei in dem Speicher 11 eine Betriebsvorschrift für das Induktionskochfeld 4 abgespeichert ist und in Abhängigkeit dieser Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 in der Steuerung 10 derart prozessiert wird, dass die Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 aufgestellt ist, für den Betrieb automatisch freigegeben wird.
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Beispielsweise wird zwecks automatischer Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 zu der Heizspule 8, auf der der Tauchsieder 14 gemäß der 1 mit dem Gefäß 16 und dem Medium 18 aufgestellt ist, diese Heizspule 8 mit einer relativ geringen Leistung bestromt und die Erwärmung des Zubereitungskleingeräts 14, nämlich der Induktionseinheit 20 des Zubereitungskleingeräts 14, mittels des als Temperatursensor ausgebildeten Zuordnungselements 30 überwacht. Wenn die gemessene Erwärmung der Induktionseinheit 20 mit der aufgrund der oben genannten Bestromung der Heizspule 8 zu erwartenden Erwärmung der Induktionseinheit 20 korreliert, wird das Zubereitungskleingerät 14 dieser Heizspule 8 automatisch zugeordnet und als ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 identifiziert. Die anderen Heizspulen 8 des Induktionskochfelds 4 und die diesen zugeordneten Kochstellen 6 können beispielsweise auf eine andere Art und Weise bestromt werden, so dass das Zubereitungskleingerät 14 einer bestimmten Heizspule 8 automatisch zugeordnet werden kann. Bei der Auswertung der mittels des als Temperatursensor ausgebildeten Zuordnungselements 30 gemessenen Temperaturen kann auch ein zeitlicher Verlauf und/oder der Einfluss von erwartbaren Umgebungsbedingungen, beispielsweise der Einfluss des das als Tauchsieder ausgebildete Zubereitungskleingerät 14 umgebenden Mediums 18 oder des Gefäßes 16, berücksichtigt werden.
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Die Betriebsvorschrift kann in einfacheren Ausführungsformen derart ausgebildet sein, dass das oben genannte Erkennungssystem und damit die Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts 14 mit der Heizspule 8 in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 deaktiviert ist. Sobald das Zubereitungskleingerät 14 mittels des Zuordnungssystems zugeordnet und identifiziert worden ist, wird das Erkennungssystem deaktiviert, so dass eine Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts 14 mit der Heizspule 8 unterbleibt. Anderenfalls würde das Erkennungssystem aufgrund der im Vergleich zu der minimalen Kontaktfläche kleineren Kontaktfläche eine Bestromung der Heizspule 8 automatisch blockieren, wie dies beispielsweise bei einer auf der Heizspule 8 aufgelegten metallenen Gabel der Fall wäre. Die Gabel ist rein exemplarisch genannt und nicht dargestellt.
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In anderen Ausführungsformen ist es alternativ dazu möglich, dass die Betriebsvorschrift derart ausgebildet ist, dass das oben genannte Erkennungssystem und damit die Überprüfung der Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts 14 mit der Heizspule 8 in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 mit auf ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14 angepassten Parametern aktiviert ist. Hierdurch ist es möglich, dass das oben erläuterte Erkennungssystem aktiviert bleibt und gleichzeitig die Heizspule 8 zur Erwärmung des Mediums 18 mittels des als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingeräts 14 bestromt wird. Dabei können die Parameter auf das bestimmte Zubereitungskleingerät 14, das zugeordnet und identifiziert worden ist, abgestimmt sein. Denkbar ist jedoch auch, dass die Parameter beispielsweise für eine Gruppe von Zubereitungskleingeräten, zu der das konkret zugeordnete und identifizierte Zubereitungskleingerät 14 zählt, abgestimmt ausgebildet sind.
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Beispielsweise kann in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 der Wert für die minimale Kontaktfläche verringert werden. Auf diese Weise ist die Betriebsvorschrift, trotz deren Anpassung an ein oder dieses Zubereitungskleingerät 14, auf einfache Art realisiert. Beispielsweise kann es vorgesehen sein, dass die standardmäßig vorgesehene minimale Kontaktfläche mit einem Kreisdurchmesser von 10 cm auf einen zu einem Kreisdurchmesser von 3 cm korrelierenden Wert reduziert ist.
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Alternativ dazu kann es vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 eine nicht dargestellte Sonderkontaktfläche der Heizspule 8 mittels der Steuerung 10 für den Betrieb freigeschaltet wird. Hierdurch ist es beispielsweise möglich, die für den Betrieb freigegebene Kontaktfläche speziell an das der Heizspule 8 zugeordnete und identifizierte Zubereitungskleingerät 14 anzupassen. Geht man wieder von einer standardmäßig vorgesehenen minimalen Kontaktfläche mit einem Kreisdurchmesser von 10 cm aus, könnte die Sonderkontaktfläche beispielsweise zu einem Wertebereich korrespondieren, der zu einem Kreisdurchmesser von 3 cm bis 5 cm korreliert. Beträgt der Kreisdurchmesser des zugeordneten und identifizierten Zubereitungskleingeräts 14 beispielsweise 4 cm, würde die Bestromung der Heizspule 8, auf der dieses Zubereitungskleingerät 14 aufgestellt ist, freigegeben.
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Dabei kann die Sonderkontaktfläche in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 einen Wert für eine maximale Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts mit der Heizspule 8 oder Werte für eine minimale und eine maximale Kontaktfläche des Zubereitungskleingeräts 14 mit der Heizspule 8 aufweisen, wobei bei einer Überschreitung der maximalen Kontaktfläche oder bei einer Unterschreitung der minimalen und einer Überschreitung der maximalen Kontaktfläche der Betrieb der Heizspule 8 automatisch gesperrt wird. Auf diese Weise ist die Betriebssicherheit weiter verbessert. In Anlehnung an das letztgenannte Beispiel mit dem einen Kreisdurchmesser von 4 cm aufweisenden Zubereitungskleingerät 14 könnte beispielsweise bei gleichzeitigem Auflegen einer nicht dargestellten Gabel auf die Heizspule 8 die zu einem Kreisdurchmesser von 5 cm korrelierende maximale Kontaktfläche für die Heizspule 8, auf die das Zubereitungskleingerät 14 und die Gabel aufgestellt sind, überschritten werden, so dass dann eine Bestromung dieser Heizspule 8 automatisch blockiert ist.
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Die Sonderkontaktfläche kann an einer vorher festgelegten Position oder an einer in Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 veränderlichen Position des Induktionskochfelds 4 angeordnet sein und mittels einer nicht dargestellten dauerhaften oder temporären Kennzeichnung für einen ebenfalls nicht dargestellten Benutzer kenntlich gemacht sein. Eine vorher festgelegte Position der Sonderkontaktfläche hat zum einen den Vorteil, dass das Induktionskochfeld 4, insbesondere mindestens eine zu der Sonderkontaktfläche korrespondierende Heizspule 8, speziell für die Verwendung mit dem Zubereitungskleingerät 14 ausgebildet sein kann. Zum anderen hat die vorher festgelegte Position den Vorteil, dass an dieser Position des Induktionskochfelds 4 eine dauerhafte Kennzeichnung angebracht werden kann. Im Unterschied dazu hat eine veränderliche Position der Sonderkontaktfläche den Vorteil, dass die Sonderkontaktfläche an die Bedürfnisse des Benutzers und/oder an die Bedürfnisse bei dem konkreten Zubereitungsvorgang anpassbar ist. Eine dauerhafte oder temporäre Kennzeichnung bietet darüber hinaus den Vorteil, dass der Bedienkomfort für den Benutzer verbessert ist und fehlerhafte oder nicht effiziente Aufstellungen des Zubereitungskleingeräts 14 wirksam vermieden sind. Die Kennzeichnung, insbesondere die temporäre Kennzeichnung, kann beispielsweise durch eine nicht dargestellte Beleuchtung realisiert sein, die, im Falle einer temporären Kennzeichnung, in Abhängigkeit einer Annäherung des Zubereitungskleingeräts 14 an das Induktionskochfeld 4 aktiviert wird.
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In Abhängigkeit der Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 sind bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein korrektes und ein fehlerhaftes Aufstellen des Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 automatisch detektierbar. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass das als Tauchsieder ausgebildete erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät 14 von dem Benutzer nicht in ungewünschter Weise direkt auf dem Induktionskochfeld 4, also ohne das Einstellen des Zubereitungskleingeräts 14 in das Gefäß 16 mit dem zu erwärmenden Medium 18, über der Heizspule 8 platziert wird. Beispielsweise sind aufgrund der automatischen Zuordnung und Identifizierung des Zubereitungskleingeräts 14 dessen Größe und dessen Einfluss auf den mit der Heizspule 8 ausgebildeten Schwingkreis bekannt, so dass ermittelbar ist, ob sich beispielsweise das als Tauchsieder ausgebildete Zubereitungskleingerät 14 in dem Gefäß 16 mit dem Medium 18 befindet oder in ungewünschter Weise direkt auf dem Induktionskochfeld 4 über der Heizspule 8 platziert ist.
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Wie oben bereits ausgeführt, weist das Induktionskochfeld 4 alternativ dazu der jeweiligen Heizspule 8 zugeordnete nicht dargestellte Temperaturwächter auf, wobei mittels des jeweiligen Temperaturwächters und der Steuerung 10 ein korrektes und fehlerhaftes Aufstellen des als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 automatisch detektierbar sind. Jedoch ist es auch denkbar, dass lediglich die eine oder die andere Überwachung eines korrekten und/oder fehlerhaften Aufstellens des Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 realisiert ist.
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Nach erfolgter Detektion des korrekten Aufstellens des Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 erfolgt eine Bestromung der Heizspule 8, auf der das Zubereitungskleingerät 14 aufgestellt ist, mit einer vorher festgelegten Leistung automatisch. Hierfür können beispielsweise auf das Zubereitungskleingerät 14 angepasste Grenzwerte für die Leistung der Heizspule 8 oder angepasste Parameter für die Ansteuerung der Heizspule 8 verwendet werden, um beispielsweise EMV-Grenzwerte einhalten zu können. Sofern ein fehlerhaftes Aufstellen des als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingeräts 14 auf das Induktionskochfeld 4 detektiert worden ist, ist eine Bestromung der Heizspule 8 automatisch gesperrt.
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Mit dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel ist eine induktive Erwärmung eines in dem Gefäß befindlichen Mediums mittels eines als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingerät verbessert. Aufgrund der Ausbildung des Tauchsieders, des Systems und des Verfahrens ist eine automatische Zuordnung des Tauchsieders zu der Heizspule des Induktionskochfelds und dessen Identifikation ermöglicht. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Induktionskochfeldern mit einer Mehrzahl von Heizspulen und einer Mehrzahl von den Heizspulen zugeordneten Kochstellen. Der Tauchsieder kann bei derartigen Induktionskochfeldern also auf mehreren Kochstellen platziert werden.
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Üblicherweise sind herkömmliche Induktionskochfelder mit einem Erkennungssystem ausgestattet, dass es ermöglicht, metallische Gegenstände die kleiner als übliche Kochgeschirre sind, automatisch zu erkennen und den Betrieb des Induktionskochfelds zu blockieren. Mittels des erfindungsgemäßen Zubereitungskleingeräts, des erfindungsgemäßen Systems und des erfindungsgemäßen Verfahrens zur automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu einer Heizspule und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät ist es somit möglich, das erfindungsgemäße Zubereitungskleingerät in gewünschter Weise auf einem Induktionskochfeld zu betreiben, ohne, dass dabei die Sicherheit bei dem Betrieb des Induktionskochfelds reduziert ist. Dies deshalb, weil durch die erfindungsgemäße Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu der Heizspule, auf der das Zubereitungskleingerät aufgestellt ist, und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät das oben genannte Erkennungssystem nach wie vor die Betriebssicherheit verbessernd verwendet werden kann.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel begrenzt. Wie aus den obigen Ausführungen bereits hervorgeht, ist die Erfindung, je nach den Erfordernissen des Einzelfalls, in weiten geeigneten Grenzen realisierbar. Beispielsweise kann das Zubereitungskleingerät auch als ein kleines Gargefäß, ein kleiner Wasserkocher oder anderweitig ausgebildet sein. Aufgrund der immer weiter fortschreitenden Entwicklung in der Datenübertragungstechnik ist es denkbar, dass einzelne Komponenten in Drittgeräte integriert sind. Beispielsweise gilt dies für den Speicher, der auch als eine sogenannte Cloud, also serverbasiert, ausgebildet sein kann. Ferner ist der Begriff „Heizspule“ weit auszulegen und umfasst alle Arten, Formen und Dimensionen von Heizspulen, wobei auch aus einzelnen Heizspulen bestehende Heizspulengruppen mit umfasst sind, bei denen die einzelnen Heizspulen je nach Bedarf miteinander zusammengeschaltet werden, um so jeweils größere Heizspulen bilden zu können. Die obigen Ausführungen zu dem konkreten Ausführungsbeispiel beziehen sich deshalb auf die vorgenannten und weitere denkbare und geeignete Heizspulen.
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Eine weitere alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zubereitungskleingeräts sieht vor, dass das Zuordnungselement der Zuordnungseinheit des Zubereitungskleingeräts nicht als ein Temperatursensor, sondern als eine Induktionsspule ausgebildet ist. Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Reaktionszeit bei der automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu der Heizspule zu verringern. Es ergibt sich im Wesentlichen keine zeitliche Verzögerung bei der automatischen Zuordnung aufgrund von Eigenschaften des beispielsweise als Tauchsieder ausgebildeten Zubereitungskleingeräts oder des Gefäßes, in das der Tauchsieder eingestellt ist, beispielsweise aufgrund von einer zu einem induzierten Leistungsprofil korrelierenden Temperaturmessung. Das Zuordnungssignal betrifft also nicht eine Temperaturmessung oder dergleichen, sondern korreliert direkt mit dem in die Induktionsspule des Zubereitungskleingeräts induzierten Leistungsprofil. In anderen Ausführungsformen sind auch eine Unterbrechung der Leistung sowie ein Herabsetzen oder eine Erhöhung der Leistung denkbar. Darüber hinaus sind beispielsweise auch mehr oder weniger komplexe Leistungsprofile möglich, die Rampen und/oder Stufenfunktionen und/oder variable Abstände von Leistungsspitzen/Leistungssenken und/oder variable Dauern von Leistungsspitzen/Leistungssenken aufweisen. Die Ausführungen bezüglich des Leistungsprofils beziehen sich in analoger Weise auf einen Strom oder eine Spannung, der oder die mittels der Heizspule in die Induktionseinheit zur automatischen Zuordnung des Zubereitungskleingeräts zu der Heizspule und dessen Identifikation als ein oder dieses Zubereitungskleingerät eingespeist wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass mittels der Induktionsspule eine in dem Zubereitungskleingerät angeordnete Elektronik, beispielsweise die Sendeeinheit, mit Betriebsenergie versorgt wird. Die vorgenannten Ausführungen sind lediglich exemplarisch und damit nicht erschöpfend.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102017104727 A1 [0003]
- DE 102014111817 A1 [0004]
