DE102020215296A1

DE102020215296A1 - oven

Info

Publication number: DE102020215296A1
Application number: DE102020215296.9A
Authority: DE
Inventors: Sebastian Erbe; Ralf Pawlowitsch; Konrad Schönemann; Elisabeth Stötzner; Alfred Suss
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2020-12-03
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-03-10

Abstract

Ein Backofen weist einen Garraum mit Garraumwandungen, eine Heizeinrichtung für den Garraum, eine Backofensteuerung und mindestens einen Temperatursensor auf, wobei die Backofensteuerung mit der Heizeinrichtung und mit dem Temperatursensor verbunden ist. Der Temperatursensor weist einen Sensorträger und ein Sensorelement auf, wobei das Sensorelement in Dickschichttechnik auf den Sensorträger aufgebracht bzw. aufgedruckt ist. Der Sensorträger ist außen an der Garraumwandung befestigt und dabei wärmeleitend mit der Garraumwandung verbunden.A baking oven has a cooking space with cooking space walls, a heating device for the cooking space, an oven controller and at least one temperature sensor, the oven controller being connected to the heating device and to the temperature sensor. The temperature sensor has a sensor carrier and a sensor element, the sensor element being applied or printed onto the sensor carrier using thick-film technology. The sensor carrier is attached to the outside of the cooking chamber wall and is connected to the cooking chamber wall in a heat-conducting manner.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der TechnikField of application and state of the art

Die Erfindung betrifft einen Backofen, der einen Garraum, eine Heizeinrichtung, eine Backofensteuerung und einen Temperatursensor aufweist.The invention relates to an oven that has a cooking chamber, a heating device, an oven controller and a temperature sensor.

Aus der DE 101 28 025 A1 ist ein Backofen bekannt mit einem Garraum samt Garraumwandungen. Es sind verschiedene Möglichkeiten für die Positionierung eines Temperatursensors an der Außenseite der Garraumwandung beschrieben. Die Besonderheit liegt darin, dass die Temperatursensoren direkt auf die Außenseite der Garraumwandung aufgedruckt sind, beispielsweise mit einem Temperatursensor aus elektrischem Widerstandsmaterial in Form von PT-500. Der Vorteil dieser Anordnung liegt darin, dass eine sehr direkte Temperaturmessung erreicht wird.From the DE 101 28 025 A1 is an oven known with a cooking chamber including Garraumwandungen. Various options for positioning a temperature sensor on the outside of the cooking chamber wall are described. The special feature is that the temperature sensors are printed directly on the outside of the cooking chamber wall, for example with a temperature sensor made of electrical resistance material in the form of PT-500. The advantage of this arrangement is that a very direct temperature measurement is achieved.

Aufgabe und Lösungtask and solution

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Backofen zu schaffen, mit dem Probleme des Standes der Technik vermieden werden können und es insbesondere möglich ist, einen Temperatursensor an einer Stelle anzuordnen, durch die eine vorteilhafte Erfassung der Temperatur im Garraum möglich ist, wobei vorzugsweise aus der vom Temperatursensor erfassten Temperatur möglichst genau auf die tatsächlich im Garraum bzw. in einem Mittelbereich des Garraums herrschende Temperatur geschlossen werden kann.The object of the invention is to create an oven as mentioned at the outset, with which the problems of the prior art can be avoided and, in particular, it is possible to arrange a temperature sensor at a point through which an advantageous detection of the temperature in the cooking chamber is possible, wherein preferably the temperature actually prevailing in the cooking chamber or in a central area of the cooking chamber can be inferred as precisely as possible from the temperature detected by the temperature sensor.

Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.This problem is solved by an oven with the features of claim 1. Advantageous and preferred configurations of the invention are the subject matter of the further claims and are explained in more detail below. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.

Es ist vorgesehen, dass der Backofen einen Garraum, mindestens eine Heizeinrichtung für den Garraum, eine Backofensteuerung und mindestens einen Temperatursensor aufweist. Der Garraum ist durch Garraumwandungen an fünf Seiten und nach vorne durch eine Backofentür begrenzt, wie dies an sich bekannt ist. Die Backofensteuerung ist mit der Heizeinrichtung und mit dem Temperatursensor verbunden. Vorteilhaft kann die Backofensteuerung mittels entsprechender Schaltmittel, vorzugweise Relais, die Heizeinrichtung ansteuern, insbesondere geregelt, wobei anhand des vom Temperatursensor ermittelten Temperaturwerts geregelt wird. Die Heizeinrichtung kann taktend betrieben werden. Dabei kann die Backofensteuerung den vom Temperatursensor erfassten Temperaturwert korrigieren bzw. mittels eines Korrekturwerts so verarbeiten, dass aufgrund von Erfahrungswerten auf die im Garraum bzw. in einem Mittelbereich des Garraums vorherrschende Temperatur geschlossen werden kann.Provision is made for the oven to have a cooking chamber, at least one heating device for the cooking chamber, an oven controller and at least one temperature sensor. The cooking space is limited by cooking space walls on five sides and at the front by an oven door, as is known per se. The oven control is connected to the heating device and to the temperature sensor. Advantageously, the oven controller can use appropriate switching means, preferably relays, to control the heating device, in particular to regulate it, with the temperature value determined by the temperature sensor being used as the basis for regulation. The heating device can be operated in cycles. The oven controller can correct the temperature value detected by the temperature sensor or process it using a correction value in such a way that empirical values can be used to draw conclusions about the temperature prevailing in the cooking chamber or in a central area of the cooking chamber.

Erfindungsgemäß weist der Temperatursensor einen Sensorträger und ein Sensorelement auf, das auf den Sensorträger aufgebracht ist. Vorteilhaft ist das Sensorelement in Dickschichttechnik auf den Sensorträger aufgebracht, besonders vorteilhaft ist es als Dickschicht aufgedruckt, vorzugsweise mit Siebdruck. Der Sensorträger ist außen an der Garraumwandung befestigt und ist dabei wärmeleitend mit der Garraumwandung verbunden. So kann die Temperatur im Garraum durch die Garraumwandung hindurch möglichst gut an den Temperatursensor übertragen werden und dort vom Temperatursensor bzw. vom eigentlichen Sensorelement erfasst werden. Einerseits kann der Temperatursensor derart an der Garraumwandung befestigt sein, dass das Sensorelement zu der Garraumwandung hin weist, wodurch eine möglichst gute Temperaturübertragung erreicht werden kann. Andererseits können der Temperatursensor bzw. der Sensorträger vorteilhaft auch mit der Unterseite zu der Garraumwandung hin weisen, und das Sensorelement kann auf der gegenüberliegenden Oberseite sein. Dann kann das Sensorelement möglicherweise besser vor mechanischer Beeinträchtigung oder Beschädigung durch Druck odgl. bewahrt werden.According to the invention, the temperature sensor has a sensor carrier and a sensor element that is applied to the sensor carrier. The sensor element is advantageously applied to the sensor carrier using thick film technology; it is particularly advantageously printed as a thick film, preferably using screen printing. The sensor carrier is fastened to the outside of the cooking chamber wall and is connected to the cooking chamber wall in a heat-conducting manner. In this way, the temperature in the cooking chamber can be transmitted as well as possible through the cooking chamber wall to the temperature sensor and can be detected there by the temperature sensor or by the actual sensor element. On the one hand, the temperature sensor can be attached to the cooking chamber wall in such a way that the sensor element points towards the cooking chamber wall, as a result of which the best possible temperature transmission can be achieved. On the other hand, the bottom side of the temperature sensor or the sensor carrier can advantageously also point towards the cooking chamber wall, and the sensor element can be on the opposite top side. Then the sensor element may be better protected against mechanical damage or damage from pressure or the like. be preserved.

Die Ausgestaltung eines Sensorelements in Dickschichttechnik weist den Vorteil auf, dass sie technisch sehr gut beherrschbar ist und auch in großer Serie eine kostengünstige und dennoch präzise Herstellung ermöglicht. Der Materialverbrauch für einen solchen Temperatursensor, insbesondere was das Widerstandsmaterial im Sensorelement betrifft, kann auch relativ gering sein. Alternativ zu einem Aufbringen des Sensorelements auf den Sensorträger durch Drucken kann es in Dickschichttechnik aufgesprüht werden. Somit muss nicht zwingend mit Druck bzw. Siebdruck gearbeitet werden.The design of a sensor element using thick-film technology has the advantage that it is technically very easy to control and also enables cost-effective yet precise production in large series. The material consumption for such a temperature sensor, in particular with regard to the resistance material in the sensor element, can also be relatively small. As an alternative to applying the sensor element to the sensor carrier by printing, it can be sprayed on using thick-film technology. This means that printing or screen printing does not necessarily have to be used.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Temperatursensor bzw. der Sensorträger lösbar an der Garraumwandung befestigt sein. Eine solche lösbare Befestigung kann ausgewählt sein aus der Gruppe von Schrauben, Rasten, Klemmen, Andrücken. Die Befestigung kann formschlüssig oder kraftschlüssig sein in einer Richtung parallel zur Fläche des Sensorträgers bzw. der entsprechenden Garraumwandung. Bevorzugt wird dabei der Sensorträger nicht durchbrochen bzw. weist keine Öffnung, keinen Einschnitt, keine Vertiefung odgl. auf. So kann er möglichst einfach ausgebildet sein. Wichtig ist eine lösbare Befestigung, die verhindert, dass sich der Temperatursensor von alleine löst oder seine Position verändert, obwohl er dabei gleichzeitig an der Garraumwandung anliegt. Gleichzeitig kann so der Temperatursensor beispielsweise zu Reparaturzwecken auch leicht entfernt und ausgetauscht werden.In an advantageous embodiment of the invention, the temperature sensor or the sensor carrier can be detachably fastened to the cooking chamber wall. Such a detachable attachment can be selected from the group of screws, catches, clamps, pressings. The attachment can be positive or non-positive in a direction parallel to the surface of the sensor carrier or the corresponding cooking chamber wall. The sensor carrier is preferably not broken through or has no opening, no incision, no depression or the like. on. So it can be designed as simply as possible. It is important to have a detachable attachment that prevents the temperature sensor from coming loose on its own or from changing its position, although it is also in contact with the wall of the cooking space. Simultaneously the temperature sensor can also be easily removed and replaced, for example for repair purposes.

Eine weitere Befestigungsmöglichkeit für den Temperatursensor an der Garraumwandung ist es, ihn anzukleben mit entsprechend temperaturbeständigem Klebstoff. Dies können insbesondere Klebstoffe auf Silikonbasis sein, die Temperaturen bis 250°C oder noch mehr überstehen, ohne an Klebewirkung einzubüßen. Als nochmals weitere Alternative zu einem Klebevorgang, mit dem beliebige Sensorträger an der Garraumwandung befestigt werden können, kann ein Sensorträger aus Metall direkt an der Garraumwandung aus Metall angeschweißt werden. Alternativ können Halterungen für den Sensorträger an der Garraumwandung angeschweißt werden, die dann wiederum den Sensorträger federnd oder rastend halten und gegen die Garraumwandung drücken.Another option for attaching the temperature sensor to the wall of the cooking chamber is to glue it with an appropriately temperature-resistant adhesive. In particular, these can be silicone-based adhesives that can withstand temperatures of up to 250° C. or even more without losing their adhesive effect. As yet another alternative to an adhesive process, with which any sensor carrier can be attached to the cooking chamber wall, a metal sensor carrier can be welded directly to the metal cooking chamber wall. Alternatively, holders for the sensor carrier can be welded to the wall of the cooking chamber, which in turn hold the sensor carrier in a resilient or latching manner and press against the wall of the cooking chamber.

Für eine Verbesserung der Wärmeleitung zwischen Garraumwandung und Sensorträger bzw. Sensorelement kann es vorgesehen sein, dass Wärmeleitpaste odgl. zwischen der Außenseite der Garraumwandung und dem Sensorträger mit der zur Garraumwandung hin weisenden Seite vorgesehen ist. Derartige Wärmeleitpaste ist beispielsweise bekannt von Anwendungen, mit denen Leistungshalbleiter oder andere zu kühlende Bauteile an Kühlkörper aus Metall thermisch angekoppelt werden.To improve the heat conduction between the cooking chamber wall and the sensor carrier or sensor element, it can be provided that thermal paste or the like is provided between the outside of the cooking chamber wall and the sensor carrier with the side pointing towards the cooking chamber wall. Such heat-conducting paste is known, for example, from applications with which power semiconductors or other components to be cooled are thermally coupled to metal heat sinks.

Eine Dicke des Sensorelements, das in Dickschichttechnik auf den Sensorträger aufgebracht ist, kann zwischen 5 µm und 500 µm liegen. Vorteilhaft liegt sie zwischen 10 µm und 300 µm. Bevorzugt wird eine konstante Dicke des Sensorelements, vorteilhaft auch ein in Längsrichtung konstanter Querschnitt.A thickness of the sensor element, which is applied to the sensor carrier using thick-film technology, can be between 5 μm and 500 μm. It is advantageously between 10 μm and 300 μm. A constant thickness of the sensor element is preferred, advantageously also a cross section that is constant in the longitudinal direction.

Für die Ausgestaltung des Sensorträgers gibt es mehrere Möglichkeiten. In einer ersten grundsätzlichen Möglichkeit kann der Sensorträger aus elektrisch isolierendem Material bestehen, vorzugsweise Keramik. Eine solche Keramik kann insbesondere Silicium und/oder Aluminium aufweisen, beispielsweise kann es Aluminiumoxid sein. Ein Sensorträger kann relativ dünn sein, sollte aber ausreichend mechanisch stabil sein. Dicken zwischen 0,5 mm und 2 mm werden als vorteilhaft angesehen. Eine geringere Dicke des Sensorträgers wird als vorteilhaft angesehen, um möglichst wenig verzögernden oder verfälschenden Einfluss auf die Temperaturmessung des Sensorelements zu haben. Bei einem elektrisch isolierenden Sensorträger ist es möglich, das Sensorelement direkt auf dessen Oberseite zu drucken. Dies ist für Sensorträger aus Keramik an sich bekannt.There are several options for designing the sensor carrier. In a first fundamental possibility, the sensor carrier can consist of electrically insulating material, preferably ceramic. Such a ceramic can in particular contain silicon and/or aluminum, for example it can be aluminum oxide. A sensor carrier can be relatively thin, but should be sufficiently mechanically stable. Thicknesses between 0.5mm and 2mm are considered advantageous. A smaller thickness of the sensor carrier is considered advantageous in order to have as little delaying or falsifying influence on the temperature measurement of the sensor element as possible. With an electrically insulating sensor carrier, it is possible to print the sensor element directly on its upper side. This is known per se for sensor carriers made of ceramic.

In einer zweiten grundsätzlichen Möglichkeit kann der Sensorträger zwar an sich elektrisch leitfähig sein bzw. aus elektrisch leitfähigem Material bestehen. Hier bietet sich beispielsweise ein sogenannter Dickschichtstahl an. Dieser Sensorträger wird dann aber mit einer elektrisch isolierenden Isolationsschicht beschichtet, die dielektrische Eigenschaften aufweisen kann. Es kann eine Glasschicht sein oder eine Porzellan- bzw. Emailleschicht sein. Zur Beschichtung bietet es sich hier insbesondere an, wiederum zu drucken, alternativ auch ein Spritzverfahren zu benutzen. Das Sensorelement wird dann auf die Isolationsschicht aufgebracht, vorteilhaft gedruckt, was für eine genau vorgegebene Geometrie des Sensorelements vorteilhafter ist.In a second fundamental possibility, the sensor carrier can be electrically conductive per se or consist of electrically conductive material. A so-called thick-film steel, for example, is ideal here. However, this sensor carrier is then coated with an electrically insulating insulation layer, which can have dielectric properties. It can be a glass layer or a porcelain or enamel layer. For coating, it is particularly useful here to print again, or alternatively to use a spraying process. The sensor element is then applied to the insulation layer, advantageously printed, which is more advantageous for a precisely specified geometry of the sensor element.

Bevorzugt ist der Sensorträger rechteckig ausgebildet und weist eine Fläche von mindestens 100 mm² auf. Dies können auch mindestens 150 mm² sein. Maximal sollte die Fläche 1.000 mm² groß sein. So kann eine Größe des Sensorträgers bzw. somit auch des gesamten Temperatursensors zwischen 10 mmx10 mm und 30 mmx33 mm betragen, also die Breite zwischen 10 mm und 30 mm liegen und die Länge zwischen 10 mm und 33 mm liegen.The sensor carrier is preferably rectangular and has an area of at least 100 mm ² . This can also be at least 150 mm ² . The area should be a maximum of 1,000 mm ² . The size of the sensor carrier and thus also of the entire temperature sensor can be between 10 mm×10 mm and 30 mm×33 mm, ie the width can be between 10 mm and 30 mm and the length can be between 10 mm and 33 mm.

Um das Sensorelement vor Beeinflussung durch außen, insbesondere Korrosion, zu schützen, kann eine Abdeckschicht darauf aufgebracht sein. Diese Abdeckschicht kann beispielsweise einer vorgenannten Isolationsschicht entsprechen, alternativ kann sie als sogenanntes Schutzglas ausgebildet sein. Die Abdeckschicht kann auch in Dickschichttechnik aufgedruckt sein, alternativ kann sie aufgesprüht sein.In order to protect the sensor element from external influences, in particular from corrosion, a covering layer can be applied to it. This covering layer can, for example, correspond to an aforementioned insulating layer, alternatively it can be in the form of so-called protective glass. The cover layer can also be printed using thick film technology, alternatively it can be sprayed on.

Das Sensorelement selbst kann vorteilhaft als Leiterbahn aus einem Widerstandsmaterial ausgebildet sein. Dieses Widerstandsmaterial weist einen definierten temperaturabhängigen elektrischen Widerstand auf. Daraus kann auf bekannte Art und Weise, wenn die Temperaturabhängigkeit bekannt ist, die Temperatur bestimmt werden. Vorteilhaft kann das Sensorelement Platin und/oder Ruthenium als sogenanntes Widerstandsmaterial aufweisen, welches also die Temperaturmessung ermöglicht.The sensor element itself can advantageously be designed as a conductor track made of a resistance material. This resistance material has a defined, temperature-dependent electrical resistance. From this, the temperature can be determined in a known manner if the temperature dependency is known. Advantageously, the sensor element can have platinum and/or ruthenium as a so-called resistance material, which therefore enables the temperature to be measured.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist das Sensorelement vorteilhaft länger als eine maximale Ausdehnung des Sensorträgers in einer Richtung. So kann eine möglichst große Änderung des temperaturabhängigen elektrischen Widerstands erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann die Leiterbahn aus Widerstandsmaterial U-förmig bzw. in einer oder mehreren Schleifen verlaufen, was auch als Mäanderform bekannt ist. Dazu können zwei Anschlüsse an die Leiterbahn vorgesehen sein, die vorteilhaft nahe einem Außenrand oder direkt an einem Außenrand des Sensorträgers vorgesehen sind. Diese zwei elektrischen Anschlüsse können durch metallische oder metallisierte Anschlussfelder gebildet sein, auf welche einerseits die Leiterbahn überlappend aufgebracht bzw. aufgedruckt ist. An die restliche metallische Oberfläche der Anschlussfelder kann entweder ein Anschlussdraht angelötet oder aufgeschweißt werden, alternativ kann eine übergreifende Steckverbindung mit angedrückten Kontakten vorgesehen sein. In a further embodiment of the invention, the sensor element is advantageously longer than a maximum extension of the sensor carrier in one direction. In this way, the greatest possible change in the temperature-dependent electrical resistance can be achieved. Particularly advantageously, the conductor track made of resistance material can run in a U-shape or in one or more loops, which is also known as a meander shape. For this purpose, two connections can be provided on the conductor track, which are advantageously close to an outer edge or directly on an outer edge of the sensor carrier are provided. These two electrical connections can be formed by metallic or metallized connection fields, onto which on the one hand the conductor track is applied or printed in an overlapping manner. A connection wire can either be soldered or welded onto the remaining metallic surface of the connection fields, alternatively an overarching plug-in connection with pressed-on contacts can be provided.

Bevorzugt weist ein Temperatursensor nur ein einziges Sensorelement auf. So weist der Temperatursensor auf seinem einzigen Sensorträger ein einziges Sensorelement in Form einer einzigen Leiterbahn auf, wie sie zuvor beschrieben worden ist. An diese Leiterbahn gehen vorteilhaft eben auch nur zwei Anschlüsse, nämlich jeweils an den freien Enden der Leiterbahn.A temperature sensor preferably has only a single sensor element. The temperature sensor thus has a single sensor element in the form of a single conductor track on its single sensor carrier, as has been described above. Advantageously, only two connections go to this conductor track, namely in each case at the free ends of the conductor track.

Abhängig von der Wahl des Widerstandsmaterials für das Sensorelement kann eine Kennlinie seines elektrischen Widerstands über der Temperatur linear sein. Dies bietet sich beispielsweise bei vorgenannten Materialien wie Platin an. Ein elektrischer Widerstand des Sensorelements, der gut ausgewertet werden kann, beträgt beispielsweise zwischen 100 Ω und 10 kΩ bei 25°C, vorteilhaft zwischen 500 Ω und 1,5 kΩ. Eine solche lineare Kennlinie kann zumindest im Temperaturbereich einer möglichen Nutzung eines Backofens, nämlich zwischen 20°C und 250°C, möglichst linear sein. In der Messtechnik wird hierfür Konstantstrom am Sensorelement als Messwiderstand angelegt und der Spannungsabfall darüber gemessen. Dadurch wird der Widerstandswert berechnet. Mithilfe einer Widerstandskennlinie kann eine Ableitung der Temperatur berechnet werden. Durch die Implementierung in einer Software in der Backofensteuerung kann so die erfasste Temperatur berechnet werden, die dann als Temperaturwert vorliegt und von der Backofensteuerung genutzt werden kann.Depending on the choice of resistance material for the sensor element, a characteristic curve of its electrical resistance over temperature can be linear. This is useful, for example, with the aforementioned materials such as platinum. An electrical resistance of the sensor element that can be easily evaluated is, for example, between 100 Ω and 10 kΩ at 25° C., advantageously between 500 Ω and 1.5 kΩ. Such a linear characteristic can be as linear as possible, at least in the temperature range of a possible use of a baking oven, namely between 20°C and 250°C. In measurement technology, a constant current is applied to the sensor element as a measuring resistor and the voltage drop across it is measured. This calculates the resistance value. A derivation of the temperature can be calculated using a resistance characteristic. By implementing it in software in the oven control, the recorded temperature can be calculated, which is then available as a temperature value and can be used by the oven control.

In alternativer Ausgestaltung kann der elektrische Widerstand des Sensorelements über der Temperatur nichtlinear sein. Dann können alternative Widerstandsmaterialien, die möglicherweise günstiger oder besser verarbeitbar sind, verwendet werden als die vorgenannten. Des Weiteren kann durch eine solche nichtlineare Ausbildung des elektrischen Widerstands eine Messempfindlichkeit in einem Bereich, in dem eine besonders genaue Temperaturregelung wichtig ist, beispielsweise zwischen 160°C und 200°C, verbessert werden. Die einzelnen Werte des elektrischen Widerstands bei einer bestimmten Temperatur können in der Backofensteuerung abgespeichert sein, da eine Berechnung wie zuvor erläutert nicht möglich ist. So können die Werte beispielsweise als Tabelle bzw. als Look-up-Table abgespeichert sein.In an alternative configuration, the electrical resistance of the sensor element can be non-linear over the temperature. Then alternative resistor materials, which may be cheaper or easier to process, can be used than those mentioned above. Furthermore, such a non-linear configuration of the electrical resistance can improve measurement sensitivity in a range in which particularly precise temperature regulation is important, for example between 160° C. and 200° C. The individual values of the electrical resistance at a specific temperature can be stored in the oven control since a calculation, as explained above, is not possible. For example, the values can be stored as a table or as a look-up table.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann der Backofen eine Steuerplatine aufweisen, auf der die vorgenannte Backofensteuerung angeordnet ist. So kann die Backofensteuerung einen einfachen Mikrocontroller aufweisen, der die Temperaturerfassung mit dem Temperatursensor und mögliche Steuerfunktionen für den Backofen übernimmt. Der Temperatursensor ist mit dieser Steuerplatine elektrisch verbunden, wozu beispielsweise ein Kabel genutzt werden kann. So wird der Temperatursensor wie vorbeschrieben an die Backofensteuerung angeschlossen für deren Temperaturmessung.In a further embodiment of the invention, the oven can have a control circuit board on which the aforementioned oven control is arranged. For example, the oven control can have a simple microcontroller that takes over the temperature detection with the temperature sensor and possible control functions for the oven. The temperature sensor is electrically connected to this control board, for which a cable can be used, for example. The temperature sensor is connected to the oven control as described above to measure the temperature.

In weiterer Ausbildung der Erfindung kann auf der genannten Steuerplatine mindestens ein Relais vorgesehen sein, das die Heizeinrichtung des Backofens steuert. Dies kann insbesondere eine temperaturgesteuerte Regelung sein, wobei eine Temperatur auf bekannte Art und Weise von einer Bedienperson vorgegeben wird über unterschiedliche mögliche Bedienelemente. Die Backofensteuerung regelt dann mittels der Heizeinrichtung, insbesondere in einer von der Bedienperson gewünschten Beheizungsart, auf diese vorgegebene Temperatur. Bevorzugt können sämtliche Relais des Backofens auf dieser Steuerplatine angeordnet sein, also auch Relais, die zum Ansteuern unterschiedlicher Heizeinrichtungen benutzt werden, mit denen keine temperaturgeregelte Steuerung gewünscht ist.In a further development of the invention, at least one relay can be provided on the mentioned control circuit board, which relay controls the heating device of the baking oven. This can in particular be a temperature-controlled regulation, with a temperature being specified in a known manner by an operator using different possible control elements. The oven control then uses the heating device to adjust the temperature to this predetermined temperature, in particular in a type of heating desired by the operator. Preferably, all relays of the oven can be arranged on this control circuit board, including relays that are used to control different heating devices with which no temperature-controlled control is desired.

Anbringungsmöglichkeiten für den Temperatursensor gibt es mehrere. Als vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Temperatursensor an einer oberen Garraumwandung bzw. an der Garraumwandung angebracht wird, die den Garraum nach oben begrenzt. Ein seitlicher Abstand des Temperatursensors zu jeder angrenzenden bzw. zu jeder seitlichen Garraumwandung sollte mindestens 10 cm betragen, insbesondere mindestens 15 cm. Besonders vorteilhaft ist der Temperatursensor genau zwischen einer linken und einer rechten seitlichen Garraumwandung angeordnet. Er kann in der Mitte zwischen der hinteren Garraumwandung und der Backofentür angeordnet sein, alternativ von dieser Mitte um 2 cm bis 10 cm hin zur hinteren Garraumwandung versetzt sein. So kann dem Umstand Rechnung getragen werden, dass üblicherweise an der Backofentür die thermische Dämmung des Backofens schlechter ist als an der hinteren Garraumwandung.There are several mounting options for the temperature sensor. It is considered advantageous if the temperature sensor is attached to an upper cooking chamber wall or to the cooking chamber wall which delimits the cooking chamber at the top. A lateral distance between the temperature sensor and each adjacent or each lateral cooking chamber wall should be at least 10 cm, in particular at least 15 cm. The temperature sensor is particularly advantageously arranged precisely between a left and a right lateral cooking chamber wall. It can be arranged in the middle between the rear wall of the cooking space and the oven door, alternatively it can be offset from this center by 2 cm to 10 cm towards the rear wall of the cooking space. In this way, account can be taken of the fact that the thermal insulation of the oven is usually worse on the oven door than on the rear wall of the cooking space.

Mögliche Berechnungsverfahren, die aus der vom Temperatursensor bzw. Sensorelement erfassten Temperatur auf die Temperatur rückschließen, die dann genau in der Mitte des Garraums vorherrscht, sind bekannt und können hier verständlich leicht implementiert werden.Possible calculation methods which, from the temperature detected by the temperature sensor or sensor element, infer the temperature that then prevails exactly in the middle of the cooking chamber, are known and can be implemented here in a comprehensible manner.

Möglich ist auch eine Ausgestaltung des Temperatursensors, indem auf einer Oberseite des Sensorträgers von zwei elektrischen Anschlussfeldern Anschlussleiterbahnen oder Anschlussleiter abgehen, die teilweise oder weitgehend parallel zueinander verlaufen. Von diesen Anschlussleiterbahnen wiederum geht das Sensorelement mit seinem Verlauf von einem freien Ende zum anderen freien Ende.An embodiment of the temperature sensor is also possible in that two electrical connection fields are provided on an upper side of the sensor carrier dern connecting conductor tracks or connecting conductors that run partially or largely parallel to one another. In turn, the course of the sensor element goes from one free end to the other free end of these connection conductor tracks.

In einer Möglichkeit der Erfindung ist es auch möglich, dass sich in einem Mittelbereich des Sensorträgers ein Loch befindet, durch welches eine Schraube oder ein Gewindevorsprung geführt sein kann, um den Temperatursensor an der Garraumwandung festzuschrauben. Alternativ können ein Rastdorn oder Klemmdorn hindurchgeführt sein, der von der Garraumwandung absteht.In one possibility of the invention, it is also possible for a hole to be located in a central area of the sensor carrier, through which a screw or a threaded projection can be guided in order to screw the temperature sensor to the cooking chamber wall. Alternatively, a locking mandrel or clamping mandrel can be passed through, which protrudes from the cooking chamber wall.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features emerge from the claims, the description and the drawings, with the individual features being implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and in other areas and are advantageous and protectable in their own right Designs may represent for which protection is claimed here. The subdivision of the application into individual sections and subheadings do not limit the general validity of the statements made thereunder.

Figurenlistecharacter list

Weitere Vorteile und Aspekte der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die nachfolgend anhand der Figuren erläutert sind. Dabei zeigen:

1 eine Schrägansicht auf einen vereinfacht dargestellten erfindungsgemäßen Backofen mit einem erfindungsgemäßen Temperatursensor oben auf der oberen Garraumwandung,
2 eine Draufsicht auf eine ersten Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors,
3 eine Draufsicht auf eine zweite Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors,
4 eine Draufsicht auf eine dritte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors mit Schraubbefestigung,
5 eine Seitenansicht einer möglichen Klemmbefestigung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors an der Garraumwandung mittels zweier Klemmhaken und
6 Verläufe der Temperatur über der Zeit für einen erfindungsgemäßen Temperatursensor sowie andere Sensoren.

Further advantages and aspects of the invention result from the claims and from the description of exemplary embodiments of the invention, which are explained below with reference to the figures. show:

1 an oblique view of a simplified representation of a baking oven according to the invention with a temperature sensor according to the invention at the top of the upper cooking chamber wall,
2 a plan view of a first embodiment of a temperature sensor according to the invention,
3 a plan view of a second embodiment of a temperature sensor according to the invention,
4 a plan view of a third embodiment of a temperature sensor according to the invention with screw attachment,
5 a side view of a possible clamp attachment of a temperature sensor according to the invention on the cooking chamber wall by means of two clamping hooks and
6 Temperature curves over time for a temperature sensor according to the invention and other sensors.

Detaillierte Beschreibung der AusführungsbeispieleDetailed description of the exemplary embodiments

In der 1 ist ein erfindungsgemäßer Backofen 11 sehr stark vereinfacht dargestellt. Der Backofen 11 weist einen Garraum 12 auf mit einer Heizung 13 im oberen Bereich als sogenannte Oberhitze. Der Garraum 12 wird von vier seitlichen Wandungen 14a, 14b, 14c, 14d und einer hinteren Wandung 14e begrenzt. Nach vorne zu ist er offen und kann mittels der Backofentür 15 auf bekannte Art und Weise verschlossen werden. Die Garraumwandungen 14 bestehen vorteilhaft aus Metall, insbesondere aus innen emailliertem Metall.In the 1 an oven 11 according to the invention is shown in a very simplified manner. The oven 11 has a cooking chamber 12 with a heater 13 in the upper area as a so-called upper heat. The cooking chamber 12 is delimited by four side walls 14a, 14b, 14c, 14d and a rear wall 14e. It is open towards the front and can be closed in a known manner by means of the oven door 15 . The cooking chamber walls 14 are advantageously made of metal, in particular of metal that is enameled on the inside.

Rechts oben ist beispielhaft eine Backofensteuerung 17 dargestellt, die zusammen mit einem Relais 18 auf einer punktiert dargestellten Leiterplatte 19 angeordnet ist. Diese Leiterplatte 19 mit den genannten Bauteilen darauf kann an beliebiger Stelle angeordnet sein, möglicherweise auch hinter einer Blende vorne und oberhalb des Garraums 12, an der üblicherweise auch Bedienelemente angeordnet sind. Die Backofensteuerung 17 kann vorteilhaft einen eingangs genannten Mikrocontroller mit Speicher aufweisen. Mittels des Relais 18 kann die Backofensteuerung 17 die Heizung 13 ansteuern, insbesondere taktend betreiben. So kann auf eine bestimmte Temperatur im Garraum 12 bzw. im Backofen 11 geregelt werden.A baking oven control 17 is shown as an example at the top right, which is arranged together with a relay 18 on a printed circuit board 19 shown in dotted lines. This printed circuit board 19 with the above-mentioned components can be arranged anywhere, possibly also behind a panel at the front and above the cooking chamber 12, on which controls are usually also arranged. The oven controller 17 can advantageously have a microcontroller with a memory as mentioned at the outset. By means of the relay 18, the oven controller 17 can control the heater 13, in particular operate it in cycles. In this way, a certain temperature in the cooking chamber 12 or in the oven 11 can be regulated.

Ein erfindungsgemäßer Temperatursensor 20b ist oben mitten auf der oberen Garraumwandung 14b angeordnet auf eingangs genannte Art und Weise. Zu seiner Befestigung wird nachfolgend noch mehr ausgeführt. Der Temperatursensor 20b ist mittels eines Anschlusskabels 32 mit der Leiterplatte 19 und somit mit der Backofensteuerung 17 zur Auswertung verbunden.A temperature sensor 20b according to the invention is arranged at the top in the middle of the upper cooking chamber wall 14b in the manner mentioned at the outset. More is explained below about its attachment. The temperature sensor 20b is connected by means of a connecting cable 32 to the printed circuit board 19 and thus to the oven control 17 for evaluation.

Alternative Anbringungsorte sind dargestellt in gestrichelter Form für einen möglichen Temperatursensor 20a an der linken Garraumwandung 14a oder einen möglichen Temperatursensor 20c an der rechten Garraumwandung 14c. Die Anbringung an der oberen Garraumwandung 14b wird jedoch als am besten angesehen, wie eingangs erläutert worden ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können auch mehrere Temperatursensoren an mehreren der hier genannten Orte vorgesehen sein. Dadurch kann eine Genauigkeit der Temperaturerfassung verbessert werden. Vorteilhaft sind diese mehreren Temperatursensoren dann baugleich bzw. identisch, das muss aber nicht zwingend sein. Weiter ist es möglich, einen gestrichelt dargestellten Temperatursensor 20e an der hinteren Garraumwandung 14e anzuordnen. Aber auch dieser Ort wird als nicht ganz so gut angesehen.Alternative attachment locations are shown in dashed form for a possible temperature sensor 20a on the left-hand cooking chamber wall 14a or a possible temperature sensor 20c on the right-hand cooking chamber wall 14c. However, attachment to the upper cavity wall 14b is considered best, as discussed above. In a further refinement of the invention, a number of temperature sensors can also be provided at a number of the locations mentioned here. Thereby, an accuracy of the temperature detection can be improved. Advantageously, these several temperature sensors are then structurally identical or identical, but this does not have to be the case. It is also possible to arrange a temperature sensor 20e, shown in dashed lines, on the rear wall 14e of the cooking chamber. But even this place is not considered quite as good.

Der Backofen 11 ist vorteilhaft mit einer thermischen Dämmung um den Garraum 12 herum versehen, vorteilhaft weist sie Mineralwolle odgl. auf. So kann insbesondere auch die Leiterplatte 19 vor zu hoher Temperatur geschützt werden. Der Temperatursensor 20b dagegen ist direkt mit der metallischen Garraumwandung 14b verbunden bzw. daran befestigt. So ist auch die Wärmeleitung am besten. Die metallische Garraumwandung 14b ist einlagig, vorteilhaft aus emailliertem Blech.The oven 11 is advantageous with a thermal insulation around the cooking chamber 12 around ver see advantageous it has mineral wool or the like. on. In particular, the printed circuit board 19 can also be protected from excessively high temperatures. The temperature sensor 20b, on the other hand, is connected or fastened directly to the metallic cooking chamber wall 14b. This is also the best way to conduct heat. The metallic cooking chamber wall 14b is in one layer, advantageously made of enamelled sheet metal.

In der 2 ist ein erfindungsgemäßer Temperatursensor 20 in Draufsicht dargestellt. Der Temperatursensor 20 weist einen rechteckigen Sensorträger 21 auf, der beispielsweise aus keramischem Material besteht und somit elektrisch isolierend ist. Dann kann direkt auf eine Oberseite 22 des Sensorträgers 21 ein mäanderförmig verlaufendes Sensorelement 25 in Dickschichttechnik aufgedruckt werden. Die Dicke dieses Sensorelements 25 kann beispielsweise 5 µm bis 100 µm betragen, seine Breite kann zwischen 0,1 mm und 2 mm liegen. Der ganze Temperatursensor 20 selbst beispielsweise weist eine Größe von 15 mm × 25 mm auf. Seine Dicke kann 0,5 mm bis 3 mm betragen. Zur besseren elektrischen Kontaktierung sind auf die Oberseite 22 des Sensorträgers 21 zwei Anschlussfelder 27a und 27b aufgebracht, vorteilhaft bestehend aus einem sehr gut elektrisch leitfähigen Material. Sie können vor dem Aufdrucken des Sensorelements 25 aufgebracht werden, so dass dieses mit seinen freien Enden etwas auf die Anschlussfelder 27a und 27b überlappt. Eine elektrische Kontaktierung an die Anschlussfelder 27a und 27b kann entweder über das Anschlusskabel 32 der 1 erfolgen, wie dies nachfolgend auch noch in 5 gezeigt ist. Alternativ kann damit eine Art Steckverbindung gebildet werden, was aber in der Praxis nicht leicht ist, da der flache Temperatursensor 20 eigentlich möglichst flach auf der Garraumwandung aufliegen sollte.In the 2 a temperature sensor 20 according to the invention is shown in plan view. The temperature sensor 20 has a rectangular sensor carrier 21, which is made of ceramic material, for example, and is therefore electrically insulating. A meandering sensor element 25 can then be printed directly onto a top side 22 of the sensor carrier 21 using thick-film technology. The thickness of this sensor element 25 can be 5 μm to 100 μm, for example, and its width can be between 0.1 mm and 2 mm. The entire temperature sensor 20 itself has a size of 15 mm×25 mm, for example. Its thickness can be from 0.5mm to 3mm. For better electrical contact, two connection fields 27a and 27b are applied to the upper side 22 of the sensor carrier 21, advantageously consisting of a very electrically conductive material. They can be applied before the sensor element 25 is printed on, so that its free ends overlap somewhat on the connection fields 27a and 27b. An electrical contact to the connection fields 27a and 27b can either via the connection cable 32 of 1 take place, as is also the case below in 5 is shown. Alternatively, a type of plug-in connection can be formed with it, but this is not easy in practice since the flat temperature sensor 20 should actually lie as flat as possible on the wall of the cooking space.

Das Sensorelement 25 verläuft hier mäanderförmig mit mehreren Schleifen. Derartige Ausgestaltungen sind an sich bekannt, so dass sie nicht näher erläutert werden müssen. Dadurch wird die effektive Länge des Sensorelements 25 größer und somit bei einer Temperaturabhängigkeit seines elektrischen Widerstandes auch die absolute Widerstandsänderung bei Temperaturänderung größer.The sensor element 25 here runs in a meandering manner with several loops. Such configurations are known per se, so that they do not have to be explained in more detail. As a result, the effective length of the sensor element 25 becomes greater and, if its electrical resistance is temperature-dependent, the absolute change in resistance when the temperature changes is also greater.

Besteht der Sensorträger 21 aus Metall, beispielsweise aus einem geeigneten Stahl, so ist auf seiner Oberseite 22 zuerst eine elektrische Isolationsschicht aufgebracht, vorteilhaft aus eingangs genannten Materialien wie Glas, Porzellan oder Emaille oder Keramik. Auf diese elektrische Isolationsschicht werden dann wiederum die Anschlussfelder 27 aufgebracht sowie das Sensorelement 25 aufgedruckt.If the sensor carrier 21 is made of metal, for example a suitable steel, an electrical insulation layer is first applied to its upper side 22, advantageously made of the materials mentioned at the outset, such as glass, porcelain or enamel or ceramics. The connection fields 27 are then in turn applied to this electrical insulation layer and the sensor element 25 is printed on.

In der 3 ist ein weitere Temperatursensor 120 dargestellt, der ebenfalls rechteckig ist und dessen Sensorträger 121 aus keramischem und elektrisch isolierendem Material besteht. Auf eine Oberseite 122 sind zwei Anschlussfelder 127a und 127b aufgebracht, vorteilhaft bestehend aus sehr gut elektrisch leitfähigem Material mit einem hohen Metallanteil, beispielsweise Silber. Von jedem Anschlussfeld 127a bzw. 127b geht jeweils ein länglicher Anschlussleiter 129a bzw. 129b ab in Richtung parallel zur Längsrichtung des Trägers 121. Zwischen den Enden dieser Anschlussleiter 129a und 129b erstreckt sich ein mäanderförmig gewundenes Sensorelement 125, das in Dickschichttechnik auf die Oberseite 122 direkt aufgedruckt ist, vorteilhaft mittels Siebdruck. Dieses Sensorelement 125 ist kürzer als in 2, dafür aber breiter. Auch dies kann genutzt werden, um einen gewünschten elektrischen Widerstand einzustellen.In the 3 Another temperature sensor 120 is shown, which is also rectangular and whose sensor carrier 121 consists of ceramic and electrically insulating material. Two connection panels 127a and 127b are applied to a top side 122, advantageously consisting of a material with very good electrical conductivity and a high proportion of metal, for example silver. An elongate connection conductor 129a or 129b extends from each connection field 127a or 127b in a direction parallel to the longitudinal direction of the carrier 121. A sensor element 125 wound in a meandering shape extends between the ends of these connection conductors 129a and 129b and is attached directly to the top side 122 using thick-film technology is printed, advantageously by means of screen printing. This sensor element 125 is shorter than in 2 , but wider. This can also be used to set a desired electrical resistance.

In der 4 ist eine nochmals weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Temperatursensors 220 dargestellt. Der Sensorträger 221 ist auch länglich, er weicht aber von einer rechteckigen Form ab durch zwei von den Seiten nach außen abstehende, flügelartige Erweiterungen. Der Sensorträger 221 besteht aus Metall und weist eine elektrische Isolationsschicht der vorgenannten Art an seiner Oberseite 222 auf. Ganz links sind zwei Anschlussfelder 227a und 227b aufgebracht, von denen längliche Anschlussleiter 229a und 229b abgehen hin zum rechten Ende des Sensorträgers 221. Ihr Verlauf ist sozusagen nach außen gezogen in einem mittleren Bereich entsprechend den flügelartigen Erweiterungen. Dies liegt daran, dass in einem Mittelbereich des Sensorträgers 221 ein Loch vorgesehen ist, durch welches eine Schraube 231 hindurchgreift, alternativ ein Gewindevorsprung. Damit kann der Temperatursensor 220 an einer Garraumwandung angeschraubt werden. Hierfür kann entweder für die Schraube 231 ein vorgefertigtes Gewinde vorgesehen sein, alternativ kann sie auch als eine selbstschneidende Blechschraube ausgebildet sein. Auf den Temperatursensor 20 bzw. vor allem auf das Sensorelement 225 könnte dann noch eine isolierende und schützende Deckschicht aufgebracht werden, wie dies zuvor erläutert worden ist. Auch hierfür bieten sich wiederum Druckverfahren an, alternativ ein Sprühen odgl..In the 4 Another embodiment of a temperature sensor 220 according to the invention is shown. The sensor carrier 221 is also elongated, but deviates from a rectangular shape by having two wing-like extensions projecting outwards from the sides. The sensor carrier 221 consists of metal and has an electrical insulation layer of the aforementioned type on its upper side 222 . On the far left are two connection panels 227a and 227b, from which elongated connection conductors 229a and 229b branch out to the right end of the sensor carrier 221. Their course is, so to speak, pulled outwards in a central area corresponding to the wing-like extensions. This is because a hole is provided in a central area of the sensor carrier 221, through which a screw 231 passes, alternatively a threaded projection. The temperature sensor 220 can thus be screwed onto a cooking chamber wall. For this purpose, either a prefabricated thread can be provided for the screw 231, alternatively it can also be designed as a self-tapping sheet metal screw. An insulating and protective cover layer could then also be applied to the temperature sensor 20 or, above all, to the sensor element 225, as has been explained above. Printing methods are also available for this, alternatively spraying or the like.

Vom rechten freien Ende der Anschlussleiter 229a und 229b verläuft von oben nach unten ein Sensorelement 225, hier mit nur einer einzigen Schleife. Dies kann aber natürlich auch anderes ausgebildet sein, beispielsweise mit zwei oder mehr Schleifen, wie zuvor erläutert.A sensor element 225, here with only a single loop, runs from top to bottom from the right free end of the connection conductors 229a and 229b. Of course, this can also be designed differently, for example with two or more loops, as explained above.

In der 5 ist in Seitenansicht dargestellt, wie der Temperatursensor 20 entsprechend 1 auf die Außenseite der oberen Garraumwandung 14b aufgebracht ist. Der Temperatursensor 20 liegt dabei mit seinem Sensorträger 21 und einer Unterseite 23 nicht direkt an der Garraumwandung 14b an, sondern hier befindet sich Wärmeleitpaste und/oder Graphitfolie 34 dazwischen. Die Dicke dieser Schicht aus Wärmeleitpaste und/oder Graphitfolie 34 kann relativ gering sein, eine möglichst geringe Schichtdicke ist anzustreben. Die Wärmeleitpaste und/oder Graphitfolie 34 sollte Unebenheiten der Außenseite der Garraumwandung 14b und/oder der Unterseite 23 des Temperatursensors 20 ausgleichen. Somit sollte die Dicke der Schicht aus Wärmeleitpaste und/oder Graphitfolie 34 nach Möglichkeit unter 1 mm liegen, beispielsweise zwischen 0,1 mm und 0,5 mm. Die mechanische Befestigung des Temperatursensors 20 erfolgt hier über zwei federnder Klemmhaken 36a und 36b, die an entgegengesetzten Enden, insbesondere an den schmaleren Enden des Temperatursensors 20 gemäß 2, angreifen. Dabei drücken die Klemmhaken 36a und 36b von oben gegen den Temperatursensor 20 und drücken diesen somit fest gegen die Garraumwandung 14b. Dies ermöglicht eine leichte und sichere Befestigung, beispielsweise indem der Temperatursensor 20 von der Seite her zwischen die leicht nach oben gebogenen Klemmhaken 36a und 36b geschoben wird, so dass diese nicht voll nach oben aufgebogen werden müssen. Die Wärmeleitpaste und/oder Graphitfolie 34 ist dazu sinnvollerweise bereits vorher aufgebracht. Es ist auch zu erkennen, wie von den hier nicht dargestellten Anschlussfeldern 27 das Anschlusskabel 32 abgeht hin zur Backofensteuerung 17 bzw. Leiterplatte 19 gemäß 1.In the 5 is shown in side view, as is the temperature sensor 20 accordingly 1 is applied to the outside of the upper cooking chamber wall 14b. The temperature sensor 20 is located with its sensor carrier 21 and a sub Page 23 is not directly attached to the cooking chamber wall 14b, but here there is thermal paste and/or graphite foil 34 in between. The thickness of this layer of thermally conductive paste and/or graphite foil 34 can be relatively small; the aim is to have a layer thickness that is as small as possible. The heat-conducting paste and/or graphite foil 34 should compensate for unevenness on the outside of the cooking chamber wall 14b and/or the underside 23 of the temperature sensor 20. Thus, the thickness of the layer of thermally conductive paste and/or graphite foil 34 should be less than 1 mm, for example between 0.1 mm and 0.5 mm. The mechanical fastening of the temperature sensor 20 takes place here via two spring-loaded clamping hooks 36a and 36b, which are at opposite ends, in particular at the narrower ends of the temperature sensor 20 according to FIG 2 , attack. The clamping hooks 36a and 36b press against the temperature sensor 20 from above and thus press it firmly against the cooking chamber wall 14b. This enables easy and secure fastening, for example by pushing the temperature sensor 20 from the side between the clamping hooks 36a and 36b, which are bent slightly upwards, so that they do not have to be bent fully upwards. The heat-conducting paste and/or graphite foil 34 is expediently already applied beforehand. It can also be seen how the connection cable 32 goes from the connection fields 27 (not shown here) to the oven control 17 or printed circuit board 19 according to FIG 1 .

Die in 5 dargestellte Befestigung des Temperatursensors 20 an der Garraumwandung 14b mittels der Klemmhaken 36a und 36b veranschaulicht, dass diese Befestigung auch lösbar ist, insbesondere werkzeuglos und zerstörungsfreilösbar ist. Damit kann im Reparaturfall der Temperatursensor 20 leicht ausgetauscht werden. Das Anschlusskabel 32 ist hier vorteilhaft an die Anschlussfelder 27 angeschweißt.In the 5 The illustrated attachment of the temperature sensor 20 to the cooking chamber wall 14b by means of the clamping hooks 36a and 36b illustrates that this attachment can also be detached, in particular can be detached without tools and non-destructively. The temperature sensor 20 can thus be easily replaced in the event of repairs. The connection cable 32 is advantageously welded to the connection panels 27 here.

In der 6 sind bei einem erfindungsgemäßen Backofen 11 für eine von einer Bedienperson vorgegebene Zieltemperatur von 160°C bei Heißluftbetrieb verschiedene Temperaturverläufe über der Zeit dargestellt. Mit dünner durchgezogener Linie ist die Temperatur T_C dargestellt, die durch Anbringen eines Temperatursensors in der Mitte bzw. im Zentrum des Garraums 12, wo sich normalerweise ein Gargut befindet, ermittelt werden kann. Die Temperatur T_C gibt also die tatsächlich im Zentrum des Garraums 12 herrschende Temperatur an.In the 6 different temperature curves over time are shown in a baking oven 11 according to the invention for a target temperature of 160° C. specified by an operator during hot-air operation. The temperature T _C is shown with a thin solid line, which can be determined by attaching a temperature sensor in the middle or in the center of the cooking chamber 12, where the food to be cooked is normally located. The temperature T _C therefore indicates the temperature actually prevailing in the center of the cooking chamber 12 .

Mit dicker gestrichelte Linie sind Temperaturwerte T_PT dargestellt, die mit einem Temperatursensor mit einem PT1000-Sensorelement erfasst werden. Dieses PT1000-Sensorelement befindet sich an der Stelle, an der normalerweise ein konventioneller thermohydraulischer Temperaturfühler angebracht wäre, nämlich hinten oben im Garraum 12, also im Bereich nahe den Garraumwandungen 14b und 14e. Die Temperatur T_PT entspricht also dem, was normalerweise mit einem solchen thermohydraulischer Temperaturfühler erfasst wird, die in einfacheren Backöfen häufig eingebaut sind. Da dieses PT1000-Sensorelement somit näher an der Heizung 13 ist, ist seine Temperatur zu Beginn schnell höher als die Temperatur T_C, dies gleicht sich aber über die Zeit an.Temperature values T _PT , which are recorded using a temperature sensor with a PT1000 sensor element, are shown with thick dashed lines. This PT1000 sensor element is located at the point where a conventional thermo-hydraulic temperature sensor would normally be attached, namely at the top rear of the cooking chamber 12, ie in the area near the cooking chamber walls 14b and 14e. The temperature T _PT therefore corresponds to what is normally detected with such a thermo-hydraulic temperature sensor, which is often installed in simpler baking ovens. Since this PT1000 sensor element is thus closer to the heater 13, its temperature will quickly be higher than the temperature T _C at the start, but this will level out over time.

Der erfindungsgemäße Temperatursensor 20 mit dem Sensorelement 25, das in Dickschichttechnik hergestellt ist, ist im hier dargestellten Beispiel in der Mitte der oberen Garraumwandung 14b angeordnet. Mit dicker durchgezogener Linie sind seine Temperaturwerte T_TF dargestellt, die ähnlich denen der Temperatur T_PT sind. Dies liegt am Anbringungsort an der oberen Garraumwandung 14b und somit direkt über der Heizung 13, also nahe daran. Auch die Temperatur T_TF ist dargestellt, sie läuft der der Temperatur T_PT etwas nach. Derartige Zusammenhänge bzw. ein Überschwingen kann die Backofensteuerung 17 aber erkennen und ggf. herausrechnen. Informationen hierzu können in der Backofensteuerung 17 abgespeichert sein. Es betrifft ja auch nur in etwa die ersten 10min bis 15min, danach sind die Temperaturwerte alle sehr nahe beieinander. Die üblichen Garvorgänge in einem Backofen 11 dauern aber in aller Regel deutlich länger.The temperature sensor 20 according to the invention with the sensor element 25, which is produced using thick-film technology, is arranged in the example shown here in the middle of the upper cooking chamber wall 14b. Its temperature values T _TF , which are similar to those of the temperature T _PT , are shown in bold solid line. This is due to the attachment point on the upper cooking chamber wall 14b and thus directly above the heater 13, ie close to it. The temperature T _TF is also shown, it lags behind the temperature T _PT somewhat. However, the oven controller 17 can recognize such relationships or an overshoot and, if necessary, calculate them out. Information on this can be stored in the oven control unit 17 . It only affects the first 10 to 15 minutes, after that the temperature values are all very close together. However, the usual cooking processes in an oven 11 generally take significantly longer.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 10128025 A1 [0002]

Claims

Baking oven, comprising: - a cooking chamber which is delimited by the cooking chamber walls and at the front by an oven door, - a heating device for the cooking chamber, - an oven controller, - at least one temperature sensor, the oven controller being connected to the heating device and to the temperature sensor, thereby characterized in that: - the temperature sensor has a sensor carrier and a sensor element which is applied or printed onto the sensor carrier using thick-film technology, - the sensor carrier is attached to the outside of the cooking chamber wall and is thermally conductively connected to the cooking chamber wall.

oven after claim 1 , characterized in that the temperature sensor or the sensor carrier is releasably attached to the cooking chamber wall, preferably by means of a releasable attachment selected from the group of screws, detents, clamps, preferably positively or non-positively.

oven after claim 1 , characterized in that the temperature sensor or the sensor carrier is glued to the outside of the cooking chamber wall.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that thermally conductive paste is provided between the temperature sensor or the sensor carrier and an outside of the cooking chamber wall.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness of the sensor element applied using thick-film technology is between 5 µm and 500 µm, preferably between 10 µm and 300 µm.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor carrier consists of electrically insulating material, preferably ceramic, in particular containing silicon and/or aluminium.

oven after claim 6 , characterized in that the sensor element is printed directly on a top side of the sensor carrier.

Oven after one of Claims 1 until 5 , characterized in that the sensor carrier is electrically conductive or consists of electrically conductive material, in particular metal, with the electrically conductive material of the sensor carrier preferably being coated with an electrically insulating insulation layer, in particular being printed, with the sensor element preferably being printed on the insulation layer is.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor carrier is rectangular and has an area of at least 100 mm ² , preferably at least 150 mm ² , in particular having a maximum size of 1000 mm ² .

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that a cover layer is applied to the sensor element, preferably printed using thick-film technology.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor element is designed as a conductor track made of a resistance material, the resistance material having a defined temperature-dependent electrical resistance, the sensor element preferably containing platinum and/or ruthenium.

oven after claim 11 , characterized in that the conductor track runs in a meandering shape.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor has a single sensor element, preferably with a single conductor track claim 11 or 12 with two electrical connections to the conductor track.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that a characteristic curve of the electrical resistance of the sensor element over the temperature is linear, preferably with a value of 1 kΩ at 25°C.

Oven after one of Claims 1 until 13 , characterized in that the electrical resistance of the sensor element is not linear over the temperature, individual values of the electrical resistance at a specific temperature being stored in the oven control unit, in particular being stored as a table.

Oven according to one of the preceding claims, characterized in that it has a control circuit board on which the oven control is arranged, the temperature sensor being electrically connected to the control circuit board, preferably via a cable, and connected to the oven control.

oven after Claim 16 , characterized in that at least one relay for controlling the heating device of the baking oven is provided on the control circuit board, wherein preferably all the relays of the baking oven are arranged on the control circuit board.

Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the temperature sensor is arranged on a cooking chamber wall at the top or on the cooking chamber wall delimiting the cooking chamber at the top, preferably at a distance of at least 10 cm, in particular at least 15 cm, from each lateral cooking chamber wall .