DE102020000851A1

DE102020000851A1 - Warming device for food

Info

Publication number: DE102020000851A1
Application number: DE102020000851.8A
Authority: DE
Inventors: Beate Eichenseer; Jochen Stephan
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-02-11
Filing date: 2020-02-11
Publication date: 2021-08-12

Abstract

Induktives Warmhalten von Speisen mittels Induktionsspulen, die in einer Tischplatte integriert und jeweils einem Speiseträger zugeordnet sind, ist bekannt. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mit nur einer Induktionsspule mehrere Speisenträger erfasst werden, was eine deutliche Einsparung an Material- Steuerungs- und Installationsaufwand bedeutet.Inductive keeping of food warm by means of induction coils which are integrated in a table top and each assigned to a food support is known. The invention is characterized in that several feed carriers can be detected with just one induction coil, which means a significant saving in material, control and installation costs.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Warmhaltevorrichtung für auf einem Tisch zu servierende Speisen, die auf einem Speisenträger zum Verzehr dargeboten sind, der im Bodenbereich ferromagnetisches Material aufweist, mit einer unter einer Tischplattenabdeckung angeordneten Induktionsspule zur induktiver Erwärmung des ferromagnetischen Materials mittels elektromagnetisch erzeugter Wirbelströme.The invention relates to a warming device for food to be served on a table, which is presented for consumption on a food carrier which has ferromagnetic material in the bottom area, with an induction coil arranged under a table top cover for inductive heating of the ferromagnetic material by means of electromagnetically generated eddy currents.

Eine solche induktive Erwärmung von Speisen ist aus der DE 20 2006 009 905 U1 vorbekannt.Such inductive heating of food is from the DE 20 2006 009 905 U1 previously known.

Hier wird Schutz dafür begehrt, dass die Induktionsspule in einer Tischplatte eines Tisches integriert ist.Protection is sought here for the fact that the induction coil is integrated in a tabletop of a table.

Auch in der WO 2012/094770 A1 ist ein derartiges Warmhaltesystem für Speisen gezeigt und beschrieben, das einen modularen Aufbau aufweist, mit gemeinsamen Leistungssteller und mit einer Mehrzahl von Anschlussschnittstellen für den individuellen Anschluss und die individuelle Ansteuerung der Induktionswarmhaltegeräte.Also in the WO 2012/094770 A1 Such a warming system for food is shown and described, which has a modular structure, with a common power controller and with a plurality of connection interfaces for the individual connection and individual control of the induction warming devices.

In der EP 0 757 509 ist eine Einrichtung gezeigt und beschrieben, bei der Tabletts übereinander angeordnet sind, wobei in der Nähe eines jeden Tabletts eine Induktionsspule angeordnet ist.In the EP 0 757 509 a device is shown and described in which trays are arranged one above the other, an induction coil being arranged in the vicinity of each tray.

Ähnlich sind Induktionsspulen in Regalen angeordnet, die in der DE 10 2004 010 674 und DE 296 12 514 gezeigt und beschrieben sind.Similarly, induction coils are arranged in shelves that are in the DE 10 2004 010 674 and DE 296 12 514 are shown and described.

Des weiteren ist in der DE 10 2017 220 824 A1 ein Verfahren zum induktiven Beheizen eines Kochgefäßes gezeigt und beschrieben, bei der Indikationsmittel vorgesehen sind, die ein exaktes Positionieren eines zu erwärmenden Gefäßes über einem induktiven Kochfeld gewährleisten.Furthermore, in the DE 10 2017 220 824 A1 a method for inductive heating of a cooking vessel is shown and described, in which indication means are provided which ensure an exact positioning of a vessel to be heated over an inductive hob.

Auch die USPS 3,740,513 zeigt und beschreibt Induktionsfelder, die in Tischplatten eingelassen sind und die zur Erwärmung von auf Tellern angeordneten Speisen dienen. Hier sind nicht nur Teller zur induktiven Erwärmung vorgesehen, sondern beispielsweise auch Kochgefäße, deren Inhalt auf diese Art und Weise während des Verzehrs von Speisen warm gehalten werden können.USPS 3,740,513 also shows and describes induction fields which are embedded in table tops and which are used to heat dishes arranged on plates. Not only plates for inductive heating are provided here, but also, for example, cooking vessels, the contents of which can be kept warm in this way while the food is being consumed.

Grundsätzlich ist das induktive Warmhalten von Speisen auf Speisenträgern von besonderem Vorteil, deren wichtigster ist jedoch die Sicherheit gegen Verbrennung und bezogen auf die abgegebene Leistung, hohen Wirkungsgrad, weil keine überflüssigen Teile beheizt werden, sondern nur der Speisenträger, der nachfolgend zur Vereinfachung des Verständnisses „Teller“ genannt wird. Insofern weist eine induktive Erwärmung ein Höchstmaß an Wirkungsgrad auf gegenüber herkömmlichen elektrischen Widerstandsheizungen.Basically, the inductive warming of food on food carriers is of particular advantage, the most important of which, however, is safety against combustion and, in relation to the output, high efficiency, because no superfluous parts are heated, only the food carrier, which is described below to simplify understanding " Teller "is called. In this respect, inductive heating has a high degree of efficiency compared to conventional electrical resistance heating.

Trotz der angesprochenen Vorteile der induktiven Erwärmung, weisen die zum Stand der Stechnik genannten Erwärmungsmethoden den Nachteil auf, dass immer nur ein Teller mittels der ihm zugeordneten Induktionsspule erwärmbar ist, so dass bei der Positionierung mehrerer Personen am Tisch jede einzelne Person ein ihr zugeordnetes Induktionsfeld notwendig macht.Despite the mentioned advantages of inductive heating, the heating methods mentioned in the prior art have the disadvantage that only one plate can be heated by means of the induction coil assigned to it, so that when several people are positioned at the table, each individual person needs an induction field assigned to it power.

Dies ist sowohl von dem Aufwand der Zurverfügungstellung der verschiedenen Induktionsspulen wie auch von deren Installation und Ansteuerung her außerordentlich aufwändig und daher teuer. Darüber hinaus ist es notwendig, dass jede Person ihren Teller exakt dort zu positionieren hat, wo das ihr zugeordnete Induktionsfeld vorhanden ist.This is extraordinarily complex and therefore expensive, both in terms of the effort involved in making the various induction coils available and in terms of their installation and control. In addition, it is necessary that each person has to position their plate exactly where the induction field assigned to them is available.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Nachteile behoben werden, und dies gelingt mit den Maßnahmen, wie sie im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegeben sind.The present invention is intended to remedy these disadvantages, and this is achieved with the measures as indicated in the characterizing part of claim 1.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Maßnahmen zur Weiterbildung des Gegenstandes nach Anspruch 1 angegeben.Advantageous measures for developing the subject matter according to claim 1 are specified in the subclaims.

Das Wesen der Erfindung ist nicht das induktive Warmhalten von Speisen auf Speisenträgern, sondern vielmehr die Anordnung nur einer Induktionsspule zur Versorgung einer Vielzahl von Speisenträgern mit den darauf befindlichen Speisen.The essence of the invention is not the inductive keeping of food on food carriers, but rather the arrangement of only one induction coil for supplying a large number of food carriers with the food on them.

Die Erfindung soll anhand eines Beispiels näher erläutert werden:

1 zeigt einen Tisch in Draufsicht mit montierter Induktionsspule ohne Tischplattenabdeckung
2 eine Variante der Spulengeometrie.
3 ein schematisches Schaltbild der erfindungsgemäßen Einrichtung und
4 einen seitlichen Querschnitt durch einen Tisch mit noch nicht zusammenge fügten Tischelementen.gemäß der Linie A-B nach 1.

The invention is to be explained in more detail using an example:

1 shows a table in plan view with the induction coil installed and without a table top cover
2 a variant of the coil geometry.
3 a schematic circuit diagram of the device according to the invention and
4th a lateral cross-section through a table with not yet joined table elements according to the line AB 1 .

In Figur (1) ist ein Tisch 1 gezeigt, der eine Tischplatte 2, sowie Windungen 3 einer Induktionsspule 4 aufweist. Die Windungen 3 der Induktionsspule 4 sind im Randbereich 5 der Tischplatte 2 angeordnet. Die Anzahl der Windungen 3 richtet sich danach, welche Spuleninduktion notwendig ist, um im Zusammenspiel mit einer Kapazität der Steuerung ein sauberes Schwingen zu gewährleisten, damit ein elektrisches Wechselfeld erzeugt werden kann. Bei der in 2 gezeigten Spule sind dies 13 Windungen, die eine Induktivität von 140uH bei einer Frequenz von 25 kHz erzeugen.In Figure (1) is a table 1 shown of a tabletop 2 , as well as turns 3 an induction coil 4th having. The turns 3 the induction coil 4th are in the edge area 5 the table top 2 arranged. The number of turns 3 depends on which coil induction is necessary in order to ensure a clean oscillation in interaction with a capacitance of the control so that an alternating electric field can be generated. At the in 2 the coil shown are these 13th Windings that create an inductance of 140uH at a frequency of 25 kHz.

Wie in dieser 1 weiterhin zu sehen ist, ist es möglich, mehrere Teller 6 nebeneinander oberhalb des Induktionsfeldes zu positionieren. Ersichtlich ist dabei, dass es keine Rolle spielt, ob nun die Teller exakt auf dem Windungsfeld angeordnet sind, es zählt allein, dass das ferromagnetische Material, das sich in dem Bodenbereich der Teller befindet, z.B. eine unterhalb des Tellers angeordnete Metallplatte 7 (2) im Einflussbereich dieses Induktionsfeldes steht.Like in this one 1 can still be seen, it is possible to have multiple plates 6th to be positioned next to each other above the induction field. It can be seen that it does not matter whether the plates are arranged exactly on the winding field, all that counts is that the ferromagnetic material that is in the bottom area of the plate, for example a metal plate arranged below the plate 7th ( 2 ) is in the area of influence of this induction field.

Es ist weiterhin ersichtlich, dass es keine Rolle spielt, ob die Teller dicht nebeneinander oder weiter auseinander stehen, denn jeder Teller wird unabhängig von dem neben ihm stehenden Teller individuell von den unter ihm verlaufenden Windungen der Induktionsspule bedient.It can also be seen that it does not matter whether the plates are close to one another or further apart, because each plate is served individually by the turns of the induction coil running below it, regardless of the plate standing next to it.

Wie die Figur (2) erkennen lässt, ist es auch möglich, die Induktionsspule nur an einer Seite, vorzugsweise an der Breitseite eines Tischen zu montieren, was sich als besonders zweckmässig erweist, wenn es sich um langgezogene Tische z.B. im Kantinenbereich handelt.As Figure (2) shows, it is also possible to mount the induction coil only on one side, preferably on the broad side of a table, which is particularly useful when it comes to elongated tables, e.g. in the canteen area.

Einen solchen Tisch mit Induktionsspule herzustellen, ist denkbar einfach, die 4 soll ein Montagebeispiel sein:

Es genügt, in den Randbereichen des Tisches entsprechende Vertiefungen 13 anzuordnen, in die dann die spiralförmig zu verlegenden Windungen der Induktionsspule, im Beispiel der 4, eine beidseitig mit den Leiterbahnen bedruckte Folie 14 einzulegen. Anschließend ist es lediglich notwendig, die Tischplatte 2 mit einer Tischplattenabdeckung 15 zu versehen, z.B. zu verkleben, unter der dann optisch die Induktionsspule verschwindet. Um ein leichtes Auffinden der richtigen Tellerposition zu ermöglichen, ist auf der Oberseite der Tischplattenabdeckung eine Markierung 16 angebracht, auf die der bzw. die Teller mit den warmzuhaltenden Speisen zu stellen ist, bzw. sind. Dabei muss die Tischplattenabdeckung (15) selbstverständlich aus einem nichtmagnetischem Material hergestellt sein, z.B. Holz, Kunststoff, Keramik oder Glas.

Making such a table with an induction coil is very easy 4th should be an assembly example:

It is sufficient to have corresponding indentations in the edge areas of the table 13th to be arranged in which then the spirally laid turns of the induction coil, in the example of 4th , a foil printed on both sides with the conductor tracks 14th to insert. Then it is only necessary to remove the table top 2 with a tabletop cover 15th to be provided, for example glued, under which the induction coil then optically disappears. To make it easy to find the correct plate position, there is a marking on the top of the table top cover 16 on which the plate (s) with the food to be kept warm is or are to be placed. The table top cover ( 15th ) of course be made of a non-magnetic material, e.g. wood, plastic, ceramic or glass.

Anhand der Figur (3) soll schematisch und sehr vereinfacht eine Beschaltung der Warmhaltevorrichtung gezeigt werden:

Hier ist ein zentrales Steuergerät 8 gezeigt, dem eine Versorgungsspannung von z.B. 220 Volt zugeführt wird. Nach Transformation 9 und Leistungsschaltung 10 folgt eine Beschaltung eines Schwingkreises 11, zu dem die Induktionsspule 3 gehört. Die erzeugte Ausgangsspannung wird über entsprechende Leitungen 12 der Induktionsspule 3 zugeführt.

A wiring of the warming device is to be shown schematically and in a very simplified manner on the basis of Figure (3):

Here is a central control unit 8th shown, which is supplied with a supply voltage of 220 volts, for example. After transformation 9 and power switching 10 a circuit of an oscillating circuit follows 11 to which the induction coil 3 heard. The generated output voltage is transmitted via appropriate lines 12th the induction coil 3 fed.

Innerhalb der Steuerung sind sensorische Mittel angebracht, die erkennen, ob ein Teller im Bereich der Induktionsspule steht, was durch erhöhte Leistung quittiert wird.Sensory means are installed inside the control that recognize whether a plate is in the area of the induction coil, which is acknowledged by increased power.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass die Induktionsspule energiesparend ausgeschaltet bzw. leistungsreduziert gefahren wird, wenn sich kein Teller zwecks Erwärmung der Speisen im Bereich der Induktionsspule befindet.This measure has the advantage that the induction coil is switched off in an energy-saving manner or driven with reduced power if there is no plate in the area of the induction coil for the purpose of heating the food.

Die Installation dieser Steuerung, z.B. in einem Behältnis unter der Tischplatte, liegt im handwerklichen Können eines Durchschnittfachmannes und bedarf keiner weiteren Erläuterung.The installation of this control, e.g. in a container under the table top, is within the skill of an average specialist and does not require any further explanation.

Anschließend soll die in Figur (2) gezeigte Induktionsspule 3, die Gegenstand eines betriebenen Funktionsmusters ist, näher betrachtet werden:

Sie deckt eine Fläche von 190 x 15cm ab.

Then the induction coil shown in Figure (2) 3 , which is the subject of an operated functional model, are considered more closely:

It covers an area of 190 x 15cm.

Sie enthält 15 Windungen, die bei einer angelegten hochfrequenten Spannung mit 25 kHz einen Scheinwiderstand von 23,02 Ohm erzeugt. $\begin{array}{l} Nach der Formle L = \\ \begin{array}{l} \underline{XL} \\ 2 \times 3,14 \times f \end{array} \end{array}$

XL = Scheinwiderstand
ergibt sich eine Induktivität von 140 uH bzw 0,140 mH.It contains 15 turns, which generate an impedance of 23.02 ohms when a high-frequency voltage of 25 kHz is applied.

\begin{array}{l} According to the formula L = \\ \begin{array}{l} \underline{XL} \\ 2 \times 3.14 \times f \end{array} \end{array}

XL = impedance
this results in an inductance of 140 uH or 0.140 mH.

Mit dieser Spulenanordnung wurde ein Teller 6 erwärmt, der im Bodenbereich eine ferromagnetische Platte 7 im Durchmesser von 12cm mit einer Dicke von 2mm enthielt.A plate was made with this coil arrangement 6th heated, a ferromagnetic plate in the bottom area 7th in diameter of 12cm with a thickness of 2mm.

Nach etwa 6 Min Betriebszeit hatte sich der speisenlose Teller auf ca. 65° C erwärmt.After about 6 minutes of operation, the no-food plate had warmed up to approx. 65 ° C.

Die partiell von der Induktionsspule bei diesem Teller abgegebene Leistung betrug dabei ca. 30 Watt, so dass auf diesem Induktionsfeld bei einer von der Steuerung (8) zur Verfügung gestellten Gesamtleistung von 1000 Watt über 30 Teller individuell voneinander hätten erwärmt werden können.The power partially emitted by the induction coil on this plate was approx. 30 watts, so that on this induction field with one of the control ( 8th ) provided total power of 1000 watts over 30 plates could have been heated individually from each other.

Dabei ist es völlig ohne Bedeutung, ob hier ein, zwei oder mehrere Teller positioniert worden wären, entscheidend ist, dass jeder Teller für sich seine Leistung von ca. 30W abgefordert hätte, so dass die Leistung der Steuereinrichtung sich automatisch der zu erwartenden Belastung angepasst hätte.It is completely irrelevant whether one, two or more plates would have been positioned here, the decisive factor is that each plate would have required its own power of approx. 30W, so that the power of the control device would have automatically adapted to the expected load .

Das zum Verzehr notwendige Besteck muss antimagnetisch sein, sonst würde es sich verständlicher Weise unerwünscht erwärmen, wenn es in der Nähe des Induktionsfeldes abgelegt wird. Nun gibt es aber nur Messer, deren Klinge magnetisch ist! Daher erwärmt sich die Klinge, aber nur etwa max. 40°C, was völlig unproblematisch ist. Das rührt offenbar daher, dass die Klinge sehr wenig Masse aufweist und der mit relativ grosser Masse behaftete, unmagnetische Handgriff, der die Klinge aufnimmt, viel Wärmeenergie ableitet.The cutlery necessary for consumption must be non-magnetic, otherwise it would understandably heat up undesirably if it is placed near the induction field. Now there are only knives with magnetic blades! Therefore, the blade heats up, but only about a maximum of 40 ° C, which is completely unproblematic. This is apparently due to the fact that the blade has very little mass and the relatively large, non-magnetic handle that holds the blade dissipates a lot of heat energy.

Die von der ICNIRP 2010
(INTERNATIONAL COMMISSION ON NON-IONIZING RADIATION PROTECTION) vorgegebene max. erlaubte magnetische Strahlungsbelastung für Implantatträger von 0,5 mT, wird bereits bei einem Abstand von ca 10 cm von der Vorderkante des Tisches erfüllt.
Im übrigen gelten natürlich die allgemeinen Vorschriften und Massnahmen im Umgang mit dieser Beheizungsart.The ICNIRP 2010
(INTERNATIONAL COMMISSION ON NON-IONIZING RADIATION PROTECTION) the maximum permitted magnetic radiation exposure for implant carriers of 0.5 mT is already fulfilled at a distance of approx. 10 cm from the front edge of the table.
In addition, of course, the general regulations and measures for dealing with this type of heating apply.

Die Erfindung lässt sich auch sehr vorteilhaft im Küchenbetrieb einsetzen. Selbst in gut geführten Restaurants kommt es immer wieder vor, dass Speisen lauwarm serviert werden, was daher rührt, dass alle zu einer Tischgesellschaft gehörenden Speisen möglichst gleichzeitig serviert werden sollen. Das führt aber dazu, dass die zuerst zubereiteten Speisen solange in der Küche verbleiben, bis auch die letzte servierfertig vorbereitet ist, mit der Folge, dass die ersten abgekühlt sind.
Ein mit der Erfindung ausgerüsteter „Zwischenspeichertisch“ kann jetzt die bereits fertigen Speisen aufnehmen und warmhalten und zwar solange, bis auch die letzten servierfertig vorbereitet sind.The invention can also be used very advantageously in kitchen operations. Even in well-run restaurants it happens again and again that dishes are served lukewarm, which is due to the fact that all dishes belonging to a table group should be served at the same time as possible. However, this means that the dishes prepared first remain in the kitchen until the last one is ready to serve, with the result that the first ones have cooled down.
A "temporary storage table" equipped with the invention can now hold the food that has already been prepared and keep it warm until the last ones are ready to serve.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 202006009905 U1 [0002]
WO 2012/094770 A1 [0004]
EP 0757509 [0005]
DE 102004010674 [0006]
DE 29612514 [0006]
DE 102017220824 A1 [0007]

Claims

Warming device for food to be served on a table, which is presented on a food carrier for consumption, which has ferromagnetic material in the bottom area, with an induction coil arranged under a table top cover for inductive heating of the ferromagnetic material by means of electromagnetically generated eddy currents, characterized in that the electrical Conductive material made windings (4) of the induction coil (3) are laid along one or more table edges (5) in such a way that their induced eddy currents detect at least two of the food carriers (6).

Warming device according to Claim 1 , characterized in that the turns (4) of the induction coil (3) in the table edge areas (5) form a closed circle ( 1 ) and are arranged so numerous that an inductance ensuring trouble-free oscillating circuit operation of the drive control is achieved.

Warming device according to Claim 1 , characterized in that the turns (3) of the induction coil (4) in the manner of a printed circuit on a table top cover (15, 4th ) and table top (2) to be mounted intermediate carrier (film 14) are arranged.

Warming device according to Claim 3 , characterized in that the turns (3) of the induction coil (4) are arranged mirror-inverted and on both sides on the surfaces of a flexible film as the base material in the manner of a printed circuit.

Warming device according to Claim 4 , characterized in that the conductor tracks of the turns of the induction coil produced in the printing process are provided with a tin layer which increases the electrical conductivity.

Warming device according to Claim 1 , characterized in that the performance of the warming device is adapted to the number of food carriers to be kept warm, in such a way that in the absence of a food carrier this is reduced to "standby mode".

Warming device according to Claim 1 , characterized in that on the top of the table top cover, in the area of the windings of the induction coil arranged under the table top cover, optical markings are arranged to facilitate the positioning of the food carriers.