DE102021204005A1

DE102021204005A1 - Kochfeld, Anordnung eines solchen Kochfelds und Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einem solchen Kochfeld

Info

Publication number: DE102021204005A1
Application number: DE102021204005.5A
Authority: DE
Inventors: Marcus Frank; Marius Lehner; Max-Felix Müller; Ulrich Wächter; Carmelo Zarcone
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2021-04-21
Filing date: 2021-04-21
Publication date: 2022-10-27
Also published as: WO2022223340A1

Abstract

Ein Kochfeld weist eine Kochfeldplatte mit Randbereich und Außenrand sowie mindestens drei Sensoren im Randbereich zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte auf. Im Randbereich der Kochfeldplatte und entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte sind mehrere flache Sensorstreifen aus elastischem Material vorgesehen. Auf zwei gegenüberliegenden flachen Seiten der Sensorstreifen sind längliche Elektroden mit Längsrichtung parallel zur Längsrichtung des Sensorstreifens vorgesehen, wobei die Sensorstreifen und die daran vorgesehenen Elektroden einen Sensor bilden. Diese Sensoren sind länglich ausgebildet entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte, vorteilhaft schließen sie in Längsrichtung aneinander an. Sie dienen zur Erfassung einer Gewichtsbelastung und zur Abdichtung des Kochfelds gegenüber einer Arbeitsplatte, an der das Kochfeld angeordnet ist.

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
Die Erfindung betrifft ein Kochfeld sowie eine Anordnung eines solchen Kochfeldes an einer Arbeitsplatte. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einem solchen Kochfeld, insbesondere in einer vorgenannten Anordnung an einer Arbeitsplatte.
Aus der DE 102012216935A1 ist ein Kochfeld mit Wiegesensoren in den Eckbereichen bekannt. Diese Wiegesensoren ermöglichen es, die Gewichtsbelastung eines auf die Kochfeldplatte aufgestellten Topfes sowie auch dessen Aufstellungsort zu erfassen. Dazu werden sämtliche Wiegesensoren abgefragt, und aus den jeweiligen Sensorsignalen werden Gewicht und Aufstellungsort des Topfes bestimmt. Zusätzlich zu den Wiegesensoren ist eine umlaufende Abdichtung zwischen Kochfeldplatte und einer Arbeitsplatte, an der das Kochfeld angeordnet ist, vorgesehen, um einen für die Bewegung notwendigen Spalt zwischen Kochfeldplatte und Arbeitsplatte abzudichten.
Aus der DE 102015226052 A1 ist ein Kochfeld bekannt ohne umlaufende Abdichtung in einem Spalt zwischen Kochfeldplatte und Arbeitsplatte. Hier ist unterhalb dieses Spalts eine umlaufende Rinne vorgesehen, die eintretende Flüssigkeit auffängt, sodass sie daraus einfach entfernt werden kann. So wird ein negativer Einfluss einer Abdichtung auf die Genauigkeit der Erfassung einer Gewichtsbelastung vermieden. Dafür muss diese Rinne von Zeit zu Zeit gereinigt werden.
AUFGABE UND LÖSUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Kochfeld, eine Anordnung eines solchen Kochfeldes an einer Arbeitsplatte sowie ein Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einer Kochfeldplatte dieses Kochfelds zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, Aufbau und Anordnung des Kochfelds möglichst einfach und praxistauglich ausgestalten zu können sowie die Gewichtsbelastung möglichst genau erfassen zu können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 26 oder 27 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 30. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen enthalten und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für das Kochfeld, nur für dessen Anordnung oder nur für ein Verfahren zu Erfassung einer Gewichtsbelastung daran beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für ein Kochfeld als auch für eine Anordnung und auch für ein entsprechendes Verfahren selbstständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Das Kochfeld weist eine Kochfeldplatte mit einem außen umlaufenden Randbereich und einem Außenrand auf, vorteilhaft eine Kochfeldplatte aus Glaskeramik. Unter der Kochfeldplatte ist mindestens eine Heizeinrichtung angeordnet, vorteilhaft vier Heizeinrichtungen oder noch mehr. Des Weiteren sind Sensoren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte vorgesehen und eine Kochfeldsteuerung, die mit den Sensoren verbunden ist und die zur Auswertung und Erfassung der Gewichtsbelastung ausgebildet ist. Mindestens drei Sensoren sind im Randbereich der Kochfeldplatte vorgesehen, bevorzugt bei einer rechteckigen Kochfeldplatte mindestens in drei Eckbereichen jeweils ein Sensor.
Erfindungsgemäß ist im Randbereich der Kochfeldplatte und mindestens entlang von 90% entlang eines Umlaufs um die Kochfeldplatte bzw. eines Umfangs des Kochfelds mindestens ein flacher Sensorstreifen aus elastischem Material vorgesehen, vorzugsweise können mehrere Sensorstreifen vorgesehen sein. Die Länge des mindestens einen Sensorstreifens ist mindestens 5mal so groß wie seine Breite, vorteilhaft ist die Länge mindestens 10mal oder sogar mindestens 40mal so groß wie seine Breite. Seine Breite ist mindestens 2mal so groß wie seine Höhe, vorteilhaft 4mal bis 10mal so groß. Auf zwei gegenüberliegenden flachen Seiten des Sensorstreifens oder der mehreren Sensorstreifen sind Elektroden vorgesehen, insbesondere längliche Elektroden mit Längsrichtung parallel zur Längsrichtung des Sensorstreifens. Vorteilhaft sind die Elektroden auf einer Oberseite und einer Unterseite des Sensorstreifens vorgesehen, wobei besonders vorteilhaft Oberseite und Unterseite in etwa in parallelen Ebenen zu einer Ebene der Kochfeldplatte verlaufen können. Der Sensorstreifen und die daran vorgesehenen Elektroden bilden einen Sensor, wobei ein Sensor zwei voneinander getrennte Elektroden und zumindest einen Abschnitt des Sensorstreifens aufweist bzw. daraus besteht oder dadurch gebildet wird. Die Sensoren sind länglich ausgebildet entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte bzw. entlang des Umfangs des Kochfelds. Die Länge eines Sensors kann 10 mm bis 300 mm betragen, vorteilhaft 30 mm bis 80 mm. Eine Höhe eines Sensors entspricht bei dünnen Elektroden im Wesentlichen einer Höhe des Sensorstreifens, sie kann 0,1 mm bis 15 mm betragen, vorteilhaft 2 mm bis 5 mm. Die Breite eines Sensors kann 5 mm bis 50 mm betragen, vorteilhaft 10 mm bis 20 mm. Durch die Höhe des Sensors, vor allem des Sensorstreifens, kann eine dichtende Wirkung zwischen Kochfeld und einer Arbeitsplatte, an der das Kochfeld anzuordnen ist bzw. angeordnet ist, erreicht werden. Dafür ist im Wesentlichen der Sensorstreifen zuständig. Gleichzeitig sollte der Sensor bzw. der Sensorstreifen eben ausreichend elastisch sein, sodass die Kochfeldplatte abhängig von einer Gewichtsbelastung darauf nach unten gedrückt werden kann. Der dabei zurückgelegte Weg, selbst wenn er sehr gering sein sollte, wird als Maß für eine Gewichtsbelastung bzw. eine Änderung einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte genommen. Dies ist an sich bekannt. Vorteilhaft ist die Elastizität des Sensorstreifens möglichst linear und/oder möglichst beständig gegen Alterung, sodass ein Zusammenhang zwischen Gewichtsbelastung und Bewegung der Kochfeldplatte nach unten zumindest immer möglichst gleich bleibt, auch wenn das Kochfeld und insbesondere der Sensorstreifen schon mehrere Jahre alt sind.
In Ausgestaltung der Erfindung kann ein Sensor durch einen einzelnen Sensorstreifen oder durch einen Teil eines Sensorstreifens bzw. einen Teil einer Länge eines Sensorstreifens und mindestens zwei elektrisch kontaktierte Elektroden gebildet sein. Wie nachfolgend noch näher erläutert wird, kann ein Sensor durch unterschiedliche Anordnung der Elektroden sowie auch durch deren elektrische Kontaktierung und Auswertung unterschiedlich gebildet sein. Vorteilhaft sind die Sensoren alle auf gleiche Art, insbesondere auf identische Art, an einem Sensorstreifen gebildet. Die Funktionsmechanismen können eine Änderung einer Kapazität oder eine Änderung eines elektrischen Widerstands aufweisen. Dies wird nachfolgend noch im Detail erläutert. Im Fall von separaten und voneinander getrennten Sensoren ist es bevorzugt, dass diese sämtlich identisch ausgebildet sind.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Sensorstreifen flach sein und rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Bevorzugt weist er über seine Länge gleichbleibenden Querschnitt auf, besonders bevorzugt sind alle Sensorstreifen gleich bzw. weisen identischen Querschnitt auf. Vorteilhaft können eine obere Seite und eine gegenüberliegende untere Seite des Sensorstreifens parallel zueinander sein, wobei der Abstand dieser beiden Seiten die Höhe des Sensorstreifens ist bzw. bildet. An diesen beiden gegenüberliegenden Seiten sind besonders vorteilhaft die Elektroden angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass an den dazwischenliegenden Seiten, die auch als Seitenkanten oder Lateralflächen angesehen werden können, keine Elektroden sind, insbesondere auch nicht die auf den anderen Seiten angeordneten Elektroden auf sie überlappen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Sensoren bzw. zumindest Sensorstreifen mindestens entlang von 90% entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte oder Umfangs des Kochfelds vorgesehen sein. Vorteilhaft können Sensorstreifen unterbrechungsfrei bzw. durchgehend entlang von 100% vorgesehen sein, sodass sie eine eingangs genannte Dichtwirkung für das Kochfeld, insbesondere bei dessen Anordnung an einer vorgenannten Arbeitsplatte, optimal erfüllen. Dabei ist es in einer ersten alternativen Ausgestaltung möglich, dass mindestens entlang von einer Seite des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte ein durchgehender und/oder einteiliger bzw. einstückiger Sensorstreifen vorgesehen ist, wobei er vorzugsweise entlang von allen vier Seiten verläuft. In Eckbereichen des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte können zwei an sich separate Sensorstreifen, die jeweils entlang einer der Seiten verlaufen, vorteilhaft mit den Enden aneinander stoßen ohne einstückig und einteilig durchgehend ausgebildet zu sein. Dabei stoßen sie derart aneinander, dass sie dichtend aneinander anliegen. Sie können sogar dauerhaft miteinander verbunden sein, beispielsweise verklebt oder verschweißt sein. Dann ist auch in den Eckbereich in eine Dichtwirkung gegeben.
In einer zweiten alternativen Ausgestaltung sind entlang von jeder Seite mehrere einzelne und separate Sensorstreifen hintereinander angeordnet. Ein Abstand zwischen zwei benachbarten bzw. hintereinander angeordneten Sensorstreifen kann maximal 20 mm betragen, vorzugsweise maximal 5 mm. Minimal kann er 0,1 mm oder 0,5 mm bis 4 mm betragen. Hier ist also ein Abstand gewünscht, was beispielsweise bei einer Ausgestaltung der Sensorstreifen mit elektrischer Leitfähigkeit entsprechend einem nachfolgend noch beschriebenen FSR-Sensor von Vorteil bzw. sogar notwendig sein kann. Dann ist eine ausreichend gute Trennung der Sensorsignale von benachbarten Sensoren sowie der Sensoren selbst gegeben.
Allgemein kann in einer möglichen Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Elektroden dieselbe Breite aufweisen wie der Sensorstreifen. Vorteilhaft stehen sie seitlich nicht über den Sensorstreifen über, außer in schmalen leiterartigen Ausgestaltungen zur elektrischen Kontaktierung, um so eine Leitung zu bilden. Somit können sie besonders vorteilhaft maximal 20% oder maximal 10% schmaler sein als der Sensorstreifen.
In einer anderen möglichen Ausbildung der Erfindung können auf derselben Seite mindestens eines Sensorstreifens, insbesondere auf einer Unterseite des Sensorstreifens, zwei Elektroden parallel zueinander und mit Abstand zueinander angeordnet sein. Diese zwei Elektroden sind separat voneinander elektrisch kontaktiert und mit der Kochfeldsteuerung verbunden. Insbesondere kann eine Elektrode auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens vorgesehen sein, die nicht elektrisch kontaktiert ist. So wird anders als bei der zuvor beschriebenen Ausbildung sozusagen nicht einmal durch die Höhe des Sensorstreifens gemessen, sondern zweimal.
Die nicht elektrisch kontaktierte Elektrode auf der gegenüberliegenden Seite bildet sozusagen eine Zurückleitung des Signals bzw. eine Reihenschaltung von Kondensatoren oder elektrischen Widerständen. Alternativ kann auch diese gegenüberliegende Elektrode elektrisch kontaktiert sein, sodass sozusagen zwei Sensoren nebeneinander vorgesehen sind, die unabhängig voneinander ausgewertet werden können. Insbesondere ist dabei der Abstand der zwei Elektroden zueinander geringer als eine Breite der Elektroden. Vorzugsweise weisen die zwei Elektroden gleiche Breite auf, sodass die von ihnen gebildeten Sensoren hin zur gegenüberliegenden Elektrode gleiche Eigenschaften aufweisen. Durch diese Ausbildung kann entweder eine Möglichkeit geschaffen werden, entlang einer Richtung quer zur Längsrichtung des Sensorstreifens unterschiedliche Gewichtsbelastungen zu erfassen, beispielsweise weil sich ein Kochfeld platte stark durchbiegt und ein Randbereich somit etwas schräg nach oben steht. Alternativ kann einfach die Genauigkeit erhöht werden, vor allem wenn der Sensorstreifen bei unterschiedlicher Gewichtsbelastung variablen elektrischen Widerstand aufweist.
Es kann vorgesehen sein, dass pro Seite des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte entlang von deren Länge mindestens auf einer Seite des Sensorstreifens mindestens drei voneinander getrennte und elektrisch separate Elektroden vorgesehen sind, wobei diese insbesondere hintereinander angeordnet sind. So werden mindestens drei Sensoren gebildet. Vorteilhaft sind pro Seite mindestens fünf Elektroden vorgesehen und bilden entsprechend viele Sensoren.
Eine Höhe des Sensorstreifens bzw. aller Sensorstreifen kann 1 mm bis 10 mm betragen, vorzugsweise 2 mm bis 5 mm. Vorteilhaft sind alle Sensorstreifen gleich hoch. Besonders vorteilhaft weisen alle Sensorstreifen gleichen Querschnitt auf. Eine Dicke der Elektroden sollte relativ gering sein, beispielsweise deutlich unter 1 mm, vorteilhaft maximal 0,2 mm oder sogar nur 0,1 mm. So kann deren negative Auswirkungen auf eine Dichtwirkung des Sensorstreifens möglichst reduziert sein. Eine Breite des Sensorstreifens bzw. aller Sensorstreifen kann 2 mm bis 40 mm betragen, vorzugsweise 5 mm bis 20 mm. Eine Länge eines Sensorstreifens kann beispielsweise, wenn er nicht durchgängig entlang der Seiten der Kochfeldplatte vorgesehen ist, 50 mm bis 200 mm betragen. Eine Länge eines Sensors kann ebenfalls in diesem Bereich liegen, vorteilhaft 20 mm bis 200 mm betragen, besonders vorteilhaft 40 mm bis 100 mm betragen.
In einer möglichen Ausbildung der Erfindung können die Elektroden an dem Sensorstreifen, die sich auf dessen gegenüberliegenden Seiten gegenüberliegen, gleich groß sein. Sie können sich insbesondere genau gegenüberliegen.
In einer anderen möglichen Ausbildung der Erfindung kann auf einer Seite eines Sensorstreifens eine über mindestens 90% oder 95% von dessen Länge verlaufende durchgängige Elektrode vorgesehen sein. Vorzugsweise verläuft diese über die gesamte Länge des Sensorstreifens, also von einem Ende bis zum anderen, wobei auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens mehrere einzelne und voneinander getrennte und elektrisch angeschlossene Elektroden vorgesehen sind. Dabei kann in einer ersten Variante die durchgängige Elektrode elektrisch kontaktiert und mit der Kochfeldsteuerung verbunden sein. Bevorzugt sind sämtliche auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens angeordneten einzelnen Elektroden elektrisch kontaktiert und mit der Kochfeldsteuerung verbunden. Jede dieser einzelnen Elektroden bildet dann einen einzelnen Sensor. Ein solcher Sensor ist so lang wie jede einzelne Elektrode. Sind diese vorteilhaft alle gleich lang, nicht nur an einer Seite des Kochfelds, sondern allen, so sind alle Sensoren gleich lang. Dies kann deren Auswertung erleichtern.
In einer zweiten Variante ist die durchgängige Elektrode nicht elektrisch kontaktiert bzw. weist keinen Anschluss an die Kochfeldsteuerung auf. Sämtliche auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens angeordneten einzelnen Elektroden sind jedoch elektrisch kontaktiert und mit der Kochfeldsteuerung verbunden. Zwei benachbarte Elektroden auf derselben Seite bilden dann einen Sensor, und deren elektrische Anschlüsse an die Kochfeldsteuerung ermöglichen die Auswertung dieses Sensors. Allerdings kann in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung jede der zwei benachbarten Elektroden mit jeweils der anderen in der anderen Richtung benachbarten Elektrode einen weiteren Sensor bilden. So kann wiederum eine ausreichend hohe Anzahl bzw. Dichte an Sensoren geschaffen werden für eine möglichst genaue Erfassung der Gewichtsbelastung.
In nochmals anderer Ausgestaltung der Erfindung können auf beiden Seiten eines länglichen Sensorstreifens oder eines durchgehenden Sensorstreifens mehrere einzelne und voneinander getrennte Elektroden vorgesehen sein. Diese Elektroden auf der einen Seite des Sensorstreifens sind versetzt zu den Elektroden auf der anderen Seite des Sensorstreifens angeordnet, insbesondere sind sie jeweils regelmäßig versetzt angeordnet. Vorzugsweise sind sie genau mittig zueinander versetzt angeordnet.
Vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass nur Elektroden auf einer Seite des Sensorstreifens elektrisch kontaktiert sind und mit der Kochfeldsteuerung verbunden sind. Elektroden auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens müssen dann nicht extra kontaktiert werden, was den Aufbau, den elektrischen Anschluss und vor allem auch den Einbau eines Kochfelds in einer Arbeitsplatte erleichtern kann. So kann diese gegenüberliegende Seite des Sensorstreifens unter Umständen sogar einen außen liegenden Bereich des Kochfelds bilden, mit dem er an einem Arbeitsplattenrahmen oder an einer Arbeitsplatte angelegt oder darauf aufgelegt werden kann.
Vorteilhaft kann die mindestens eine Elektrode auf der Oberseite des Sensorstreifens an einer Unterseite der Kochfeldplatte oder an einer Unterseite eines Rahmenteils, das an der Kochfeldplatte befestigt ist, angeordnet sein. Besonders vorteilhaft kann der Sensorstreifen unlösbar aufgebracht oder angeklebt sein, was mit bekannten Klebern gut möglich ist. In der Praxis wird dann wohl die Klebefläche oder Fügefläche an den Elektroden sein, so dass diese gut an dem Sensorstreifen haften sollten. Das ist technisch aber gut beherrschbar.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die mindestens eine Elektrode an der Oberseite des Sensorstreifens durch ein elektrisch leitfähiges Rahmenteil des Kochfelds gebildet sein, das mit der Kochfeldplatte verbunden ist. Das Rahmenteil besteht aus Metall bzw. weist Metall auf, wie dies bekannt ist. Vorteilhaft läuft es um die Kochfeldplatte um. Das Rahmenteil kann von einem Außenrand der Kochfeldplatte nach außen abstehen und so um die Kochfeldplatte umlaufen.
In einer möglichen Ausbildung der Erfindung können die Elektroden als Kondensatorplatten eines kapazitiven Sensors bzw. eines Sensors als Kondensator ausgebildet sein und von der Kochfeldsteuerung als Kondensator ausgewertet werden. Der Abstand der Kondensatorplatten wird durch den dazwischenliegenden Sensorstreifen bestimmt und weist variable Höhe auf entsprechend einer bzw. abhängig von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte. Je höher die Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte desto geringer die Höhe, weil der Sensorstreifen entsprechend zusammengedrückt wird. Der Zusammenhang muss nicht zwingend linear sein, aber durch geeignete Wahl des Materials für den Sensorstreifen kann es möglichst angenähert linear sein. Die so gebildeten kapazitiven Sensoren weisen dann eine von der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte abhängige veränderliche Kapazität zwischen den Elektroden auf. Durch deren Messung kann dann die Gewichtsbelastung bestimmt werden.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung weist der Sensorstreifen elastisches Polymer auf oder besteht daraus. Besonders bevorzugt kann dies ein elektroaktives Polymer oder ein dielektrisches Polymer sein. Derartige Materialien sind beispielsweise bekannt aus der DE 102009030693 A1 , der DE 102010049301 A1 und der DE 102015215554 A1 .
In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung kann der Sensorstreifen aus einem elektrisch isolierenden Material bestehen. Dann kann er beispielsweise, grundsätzlich ähnlich wie ein vorgenanntes elastisches Polymer, zum Aufbau eines kapazitiv arbeitenden Sensors verwendet werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann eine der Elektroden auf einer Seiten des Sensorstreifens unterhalb der Kochfeldplatte in weiterer Funktion dazu verwendet werden, als kapazitiver Berührungssensor Berührungen auf der Kochfeldplatte darüber zu erfassen. Das zugrunde liegende Messprinzip ist von kapazitiven Berührungsschaltern in Kochfeldern mit Glaskeramikoberfläche bekannt, siehe die EP 859467 A , der EP 859468 A1 und die WO 2007/140928 A1 .
Ein einzelner Berührungssensor bildet mittels der oberseitigen Elektrode die Minimalausführung mit einem einzigen Berührungsschalter. In der Ausführung von mehreren Sensorstreifen mit isolierten oberseitigen Elektroden entspricht die Anzahl der Berührungssensoren bzw. der Berührungsschalter der Elektrodenanzahl. Die Anordnung der Elektroden kann jede hier beschriebene Ausführung aufweisen. Sensorstreifen mit obenliegenden Elektroden, die nicht kontaktiert sind, können kapazitiv indirekt über die gegenüberliegende untere Elektroden ausgewertet werden, die wiederum kontaktiert und mit der Steuerung verbunden sind.
Die Auswerteelektronik der Gewichtsmessung der Sensoren kann vorteilhaft für die Tastenauswertung der kapazitiven Berührungssensoren ohne zusätzlichen Schaltungsaufwand oder zusätzlicher Verkabelung mitgenutzt werden. Ein geeigneter Mikrocontroller braucht nur entsprechend programmiert zu werden.
Die Anordnung in dieser Ausgestaltung der Erfindung stellt eine zumindest teilweise am Kochfeld entlanglaufende oder um das Kochfeld umlaufendende linienförmige berührempfindliche Sensoroberfläche dar, die in einzelne Berührungsschalter unterteilt ist. Dies ermöglicht beispielsweise das Aktivieren der Wiegefunktion oder kann zur Steuerung des Kochfelds dienen oder für andere Steuerungsaufgaben genutzt werden.
Eine weitere Anwendung solcher kapazitiven Sensoren bzw. Berührungsschalter ist das Erkennen von metallischem Kochgeschirr, das im Randbereich der Kochfeldplatte steht und über mindestens zwei benachbarte Sensoren überlappt und diese sozusagen kapazitiv miteinander koppelt. So kann dieses metallische Kochgeschirr in diesem Randbereich erkannt werden. Dem Benutzer kann dadurch signalisiert werden, dass er eine Korrektur der Position des Kochgeschirrs durchführen sollte, damit zum einen eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Kochgeschirr erreicht wird. Zum anderen ist es so als eine weitere Anwendung möglich, das Erkennen von vorhandenem potentiell heißem Kochgeschirr über dem Randbereich bzw. über den Streifensensoren durchzuführen. Dies kann zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Erwärmung des Sensors, was zu Messfehlern bei der Gewichtserfassung führen könnte, dienen. Des Weiteren kann es dazu dienen, einen Schutz gegen Überhitzung des Materials des Sensors zu vermeiden, was zum Ausfall desselben führen könnte.
In nochmals weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung kann der Sensorstreifen elastisches Polymer aufweisen oder daraus bestehen, das einen druckabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. So kann er aus einem Material bestehen entsprechend einem als FSR-Sensor bekannten Prinzip, so dass die Sensoren als FSR-Sensoren ausgebildet sind mit Sensorstreifen aus FSR-Material. Diese resistiven Sensoren weisen einen von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte abhängigen veränderlichen elektrischen Widerstand auf. Auch dieser Zusammenhang muss nicht zwingend linear sein, ähnlich wie zuvor erläutert. Er sollte jedoch bekannt sein für eine möglichst gute und genaue Bestimmung der Gewichtsbelastung.
Des Weiteren kann ein Sensorstreifen aus einem Material gebildet sein, das nur in derjenigen Richtung elektrisch leitfähig ist, in der vorgesehen ist, die Gewichtsbelastung aufzufangen bzw. in der sie einwirkt. Dies ist dann eine Richtung quer zur Breite und Länge des Sensorstreifens. Solche Materialien sind bekannt als Velostat-Materialien bzw. -Folien. Dies weist den Vorteil auf, dass damit Sensorstreifen aufgebaut werden können, bei denen nur gegenüberliegende Bereiche oder Elektroden elektrisch leitfähig miteinander verbunden sind. Zwischen benachbarten Bereichen oder Elektroden auf einer Seite des Sensorstreifens gibt es keine elektrische Kontaktierung. Damit können ggf. vorgenannte resistiven Sensoren bzw. FSR-Sensoren ausgebildet werden.
In einer weiteren möglichen Ausbildung der Erfindung kann mindestens ein Sensorstreifen mit auf beiden Seiten anliegenden Elektroden auf einer Oberseite der Kochfeldplatte anliegen bzw. angebracht sein. Mindestens ein vorteilhaft identischer Sensorstreifen mit auf beiden Seiten anliegenden Elektroden kann dann gegenüberliegend auf einer Unterseite der Kochfeldplatte anliegen, wobei der Sensorstreifen an der Unterseite zur Auflage auf einer Arbeitsplatte ausgebildet ist bzw. auf einem auf der Arbeitsplatte oder einem daran aufliegenden bzw. ausgebildeten oder befestigten Arbeitsplattenrahmen oder Profil aufliegt. Der Sensorstreifen auf der Oberseite ist an der Unterseite eines Schenkels eines Winkelprofils befestigt oder liegt daran an. Das Winkelprofil reicht außen am Außenrand vorbei nach unten, um eine Auflage der Kochfeldplatte auf der Arbeitsplatte zu bilden bzw. sodass vorteilhaft die Kochfeldplatte und somit auch das Kochfeld mit dem Winkelprofil auf der Arbeitsplatte aufliegen.
Das Winkelprofil kann vorteilhaft an einem nach unten weisenden Schenkel einen weiteren anschließenden und zur Seite abgewinkelten unteren Schenkel aufweisen, der unter die Kochfeldplatte greift. Somit kann das Winkelprofil U-Form aufweisen, die zur Kochfeldplatte hin geöffnet ist, wobei der untere Sensorstreifen auf dem unteren Schenkel des Winkelprofils aufliegt. Die obere Elektrode des oberen Sensorstreifens und/oder die untere Elektrode des unteren Sensorstreifens können von jeweiligen Schenkeln des elektrisch leitfähig ausgebildeten Winkelprofils gebildet werden.
Bei einer erfindungsgemäßen Anordnung eines zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Kochfelds an einer Arbeitsplatte verläuft die Kochfeldplatte mit einer Oberseite bevorzugt oberhalb einer Oberseite der Arbeitsplatte, sie kann aber auch auf gleicher Höhe oder sogar darunter verlaufen. Mit einer Unterseite kann die Kochfeldplatte ebenfalls oberhalb einer Oberseite der Arbeitsplatte verlaufen, alternativ auch darunter. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Sensorstreifen, die die Sensoren bilden, auf der Oberseite der Arbeitsplatte aufliegen. Dabei können sie direkt auf der Oberseite der Arbeitsplatte aufliegen oder mittels Zwischenlagen, Abdeckungen, Rahmenteilen odgl.. Diese Teile können Bestandteil des Kochfelds sein und mit diesen eine Baueinheit bilden. Alternativ können sie vor Anordnung des Kochfelds an der Arbeitsplatte angebracht werden.
Bei einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung eines zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Kochfelds an einer Arbeitsplatte ist das Kochfeld an der Arbeitsplatte befestigt bzw. liegt auf dieser auf oder wird von dieser getragen. Dabei liegt vorteilhaft eine Unterseite des Sensorstreifens mittels mindestens eines zwischenliegenden Rahmenteils, das dann bevorzugt Teil des Kochfelds ist, in vertikaler Richtung auf der Arbeitsplatte auf. Alternativ liegt es auf einem an der Arbeitsplatte befestigten Tragprofil auf und ist davon getragen. Das Tragprofil ist dann Teil der Arbeitsplatte bzw. unabhängig von dem Kochfeld an der Arbeitsplatte befestigt. In möglicher Ausgestaltung der Erfindung kann auch sowohl ein genanntes Rahmenteil am Kochfeld als auch ein Tragprofil an der Arbeitsplatte vorgesehen sein.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einem zuvor beschriebenen Kochfeld werden die kapazitiven Eigenschaften oder resistiven Eigenschaften der Sensoren verwendet, die abhängig sind von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte. Dabei wird mittels mehrerer Sensoren gemessen. Die Kochfeldsteuerung ermittelt aus den Signalen dieser Sensoren die Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte, also qualitativ und quantitativ, und insbesondere auch den Ort der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte. So kann nicht nur das Gewicht eines auf die Kochfeldplatte aufgestellten Topfes bestimmt werden, sondern auch dessen Aufstellungsort. Es kann also auch eine Zuordnung eines Topfes zu einer oder mehreren Heizeinrichtungen erfolgen. Durch eine Verteilung der Sensoren entlang des Randbereichs der Kochfeldplatte bzw. des Kochfelds kann eine solche Bestimmung auf bekannte Art und Weise gut erfolgen, wenn die Messgenauigkeit der Sensoren dies zulässt. Dazu sind die erfindungsgemäßen Sensoren eben ausreichend genau ausgebildet.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich alleine 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 und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Figurenliste
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 Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Kochfeld in einer erfindungsgemäßen Anordnung an einer Arbeitsplatte,
2 eine Seitenansicht einer ersten Art von relativ kurzen Sensoren, die an einem durchgehenden Sensorstreifen durch einzelne Elektroden gebildet sind,
3 eine zweite Art eines langen Sensors an einem durchgehenden Sensorstreifen,
4 eine Schnittdarstellung der Anordnung aus 1 entlang eines Außenrands des Kochfelds mit Sensoren einer dritten Art, die durch mehrere Sensorstreifen gebildet sind,
5 eine Abwandlung der Darstellung aus 4 mit einer vierten Art von Sensoren, die durch Elektroden an einem durchgehenden Sensorstreifen gebildet sind,
6 eine fünfte Art von Sensoren, die schichtartig durch Elektroden an zwei übereinander verlaufenden, durchgehenden Sensorstreifen gebildet sind,
7 eine sechste Art von Sensoren, die durch eine durchgängige Elektrode auf der Oberseite eines durchgängigen Sensorstreifens und getrennte Elektroden an der Unterseite gebildet sind,
8 eine siebte Art von Sensoren, bei denen an einer Oberseite eines durchgehenden Sensorstreifens eine durchgehende, aber nicht kontaktierte Elektrode vorgesehen ist und benachbarte, aber getrennte Elektroden auf der Unterseite jeweils miteinander einen Sensor bilden,
9 eine achte Art von Sensoren, bei denen Elektroden an der Oberseite und der Unterseite eines durchgehenden Sensorstreifens versetzt zueinander angeordnet sind,
10 eine neunte Art von Sensoren, die in einer anderen Schnittdarstellung gebildet sind durch eine elektrisch leitfähige Beschichtung an der Unterseite der Kochfeldplatte als obere Elektrode und separate untere Elektroden,
11 eine zehnte Art von Sensoren, bei denen eine obere Elektrode von einem durchgehenden metallischen Rahmenteil gebildet ist und eine separate untere Elektrode an der Unterseite des Sensorstreifens auf einer Arbeitsplatte aufliegt,
12 eine elfte Art von Sensoren, bei der in Abwandlung der Ausgestaltung aus 11 die unteren Elektroden der Länge nach getrennt sind in eine äußere untere Elektrode und eine innere untere Elektrode,
13 eine zwölfte Art von Sensoren, die in einem gestapelten Aufbau die Kochfeldplatte zwischen sich aufweisen, wobei der Aufbau von einem abgewinkelten Rahmenprofil abgedeckt ist,
14 bis 16 weitere mögliche Anordnungen von Kochfeldern mit Sensoren an einer Arbeitsplatte.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
In der 1 ist in Draufsicht ein erfindungsgemäßes Kochfeld 11a in einer ersten Ausgestaltung dargestellt. Das Kochfeld 11a weist eine rechteckige Kochfeldplatte 12a auf, die vorteilhaft aus Glaskeramik besteht. Die Kochfeldplatte 12a weist eine Oberseite 13a und eine später besser zu erkennende Unterseite auf. Sie weist entlang ihrer vier Seiten einen Randbereich 15a auf sowie einen umlaufenden Außenrand 16a, der sozusagen durch eine Außenkante gebildet ist mit einer Breite entsprechend der Dicke der Kochfeldplatte 12a. Das Kochfeld 11a ist an einer Arbeitsplatte 35a angeordnet und bildet mit dieser eine erfindungsgemäße Anordnung 9a. Details hierzu sind insbesondere den 10 bis 13 zu entnehmen.
An der Kochfeldplatte 12a sind fünf gestrichelt dargestellte Heizeinrichtungen 18a vorgesehen, vorteilhaft Induktionsheizspulen oder Strahlungsheizeinrichtungen. Hinten in der Mitte steht ein Topf T auf. Des Weiteren ist eine Bedieneinrichtung 19a samt einer symbolisch dargestellten Kochfeldsteuerung 20a vorgesehen. Die Kochfeldsteuerung 20a übernimmt auch die Erfassung der Gewichtsbelastung, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
Im Randbereich 15a sind umlaufend streifenartige Sensoren 25a vorgesehen, die an der Unterseite der Kochfeldplatte 12a anliegen. Vorteilhaft schließen sie am Außenrand 16a bündig ab. Dies wird nachfolgend noch ab der 4 im Detail erläutert. Durch die insgesamt zehn Sensoren 25a kann eine Erfassung einer Gewichtsbelastung auf dem Kochfeld 11 bzw. auf der Kochfeldplatte 12a genau erfolgen. Allerdings müssen für eine ausreichend gute Erfassung der Gewichtsbelastung nicht so viele Sensoren vorgesehen sein, insbesondere könnten die beiden mittleren Sensoren 25a entlang der Längsseiten entfallen. Gleichzeitig bilden die Sensoren 25a, wie nachfolgend noch zu erkennen ist, und vor allem ein Sensorstreifen eine Dichtung zwischen Kochfeld 11 und Arbeitsplatte 35a, so dass sie eben weitgehend oder vollständig durchgängig angeordnet sind.
In der 2 ist ein einzelner Sensor 25a von der Seite dargestellt. Er weist einen Sensorstreifen 26a, hier beispielhaft bestehend aus einem eingangs genannten Material als sogenannte Velostat-Folie. Mit dieser kann ein vorgenannter FSR-Sensor aufgebaut werden, wobei sich durch Druck abhängig von einer Gewichtsbelastung der elektrische Widerstand durch den Sensorstreifen 26a von oben nach unten ändert.
Auf einer Oberseite des Sensorstreifens 26a sind obere Elektroden 27a angeordnet. An einer Unterseite des Sensorstreifens 26a sind untere Elektroden 28a vorgesehen, die den oberen Elektroden 27a gegenüberliegen. Eine Breite des Sensorstreifens 26a kann beispielsweise 10 mm bis 20 mm betragen, eine Länge kann, wie zuvor erläutert worden ist, sehr variabel sein. Die Länge kann von 100 mm bis zu einer Gesamtlänge entsprechend der langen Seite des Kochfelds 11a aus 1 reichen, also bis zu 900 mm oder sogar 1.000 mm betragen. Eine Höhe des Sensorstreifens 26a kann wenige mm betragen, beispielsweise 2 mm bis 5 mm. Die Dicke der oberen Elektroden 27a und unteren Elektroden 28a ist hier der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt. Vorteilhaft sind diese Elektroden 27a und 28a in der Praxis relativ dünn, beispielsweise dünner als 0,5 mm, beispielsweise nur 0,1 mm. Sie können durch eine Metallbeschichtung des Sensorstreifens 26a gebildet sein, alternativ auch als Metallstreifen aufgeklebt sein. Die Breite der Elektroden 27a und 28a sollte gleich sein und kann in etwa der Breite des Sensorstreifens 26a selbst entsprechen. Eine Länge der Elektroden 27a und 28a kann wiederum stark variieren, beispielsweise können dabei eine obere Elektrode 27a und eine dieser gegenüberliegende untere Elektrode 28a genau einen Sensor 25a bilden. Wenn gemäß 1 vier solcher Sensoren 25a sozusagen die Länge der langen Seite bilden, so ist jeder Sensor 25a 200 mm bis 250 mm lang. Alternativ könnten die Sensoren 25a auch kürzer sein, dann könnten entlang der Längsseite entweder noch mehr solcher Sensoren vorgesehen sein, oder der Abstand zwischen einzelnen Elektroden 27a und/oder 28a kann erheblich größer sein, so dass zwischen den einzelnen dadurch gebildeten Sensoren große Abstände sind. Diese Abstände können entweder sehr gering sein, wie dies in 2 zu sehen ist, beispielsweise 1 mm bis 10 mm oder 15 mm sein. Alternativ können sie auch größer sein als die Länge der Sensoren, so dass die Abstände auch 50 mm bis 100 mm oder sogar bis 200 mm betragen können.
Es ist leicht vorstellbar, dass anstelle des FSR-Materials bzw. der Velostat-Folie für den Sensorstreifen 26a ein anderes eingangs genanntes Material verwendet werden kann, beispielsweise ein elektroaktives Polymer. Dann wird nicht der elektrische Widerstand zwischen gegenüberliegenden Elektroden 27a und 28a bestimmt, sondern es wird ein Kondensator gebildet mit den Elektroden 27a und 28a als Kondensatorplatten. Sie messen zwischen sich eine Kapazität durch den Sensorstreifen hindurch. Wird der Sensorstreifen 26a zusammengedrückt, so wird der Abstand der als Kondensatorplatten wirkenden Elektroden 27a und 28a geringer, was von einer Auswertung, insbesondere der Kochfeldsteuerung 20a gemäß 1, als Änderung der Kapazität erkannt und ausgewertet werden kann. Daraus kann dann auf an sich bekannte Art und Weise auf eine Gewichtsbelastung bzw. eine Änderung der Gewichtsbelastung geschlossen werden.
In der 3 ist eine zweite Art einer Ausbildung von Sensoren 25b dargestellt. Hier ist wiederum ein durchgehender Sensorstreifen 26b vorgesehen, der beispielsweise aus einem vorgenannten elektroaktiven Polymer besteht. Er ist durchgehend, vorteilhaft über eine gesamte Länge einer Seite des Kochfelds 11a bzw. der Kochfeldplatte 12a. An der Oberseite ist eine obere Elektrode 27b in relativ großer Länge vorgesehen, beispielsweise 100 mm bis zu 200 mm. Dieser gegenüberliegend ist an der Unterseite eine untere Elektrode 28b vorgesehen. Die beiden Elektroden sind genau gleich groß. Die obere Elektrode 27b ist mittels einer symbolisch dargestellten oberen Leitung 31b elektrisch kontaktiert, insbesondere an eine Auswertung oder Kochfeldsteuerung angeschlossen. Die untere Elektrode 28b ist mit einer unteren Leitung 32b elektrisch kontaktiert. Diese Leitungen 31b und 32b können entweder als einzelne Kabel, alternativ als Folienleiter, Flachleiter odgl. ausgebildet sein. Wie zuvor erläutert worden ist, arbeitet der Sensor 25b kapazitiv. Bei zunehmender Gewichtsbelastung wird der elastische Sensorstreifen 26b zusammengedrückt, die obere Elektrode 27b und die untere Elektrode 28b nähern sich an, die Kapazität des dadurch gebildeten Kondensators nimmt zu. Daraus kann auf die Gewichtsbelastung geschlossen werden. Mehrere solcher Sensoren 25b können separat voneinander ausgebildet sein und die Sensoren für das Kochfeld 11a bilden. Somit sind insgesamt zehn Sensoren 25b, die einzeln ausgebildet sind, im Randbereich 15a des Kochfelds 11a vorgesehen. Durch Aneinanderstoßen der Enden der Sensorstreifen 26b kann eine durchgehende Dichtwirkung zwischen Kochfeld 11a bzw. Kochfeldplatte 12a und Arbeitsplatte 35a erreicht werden. Dies entspricht dann in etwa einem durchgehenden Sensorstreifen, allerdings ist die Herstellung leichter und die Verwendbarkeit universeller bzw. größer.
In der 4 ist eine Schnittdarstellung gezeigt für eine Anordnung 9c eines Kochfelds 11c an einer Arbeitsplatte 35c. Die Sensoren 25c sind dabei in einer dritten Art ausgebildet. Die dargestellte Schnittebene verläuft senkrecht zur Kochfeldplatte 12c und parallel zu deren Außenrand 16c, so dass hier immer noch der Randbereich 15c dargestellt ist. In diesem Randbereich 15c sind die Sensoren 25c angeordnet. Vorteilhaft schließen die Sensortreifen dabei außen bündig ab. Die zwei dargestellten Sensoren 25c sind identisch ausgebildet. Sie weisen je einen Sensorstreifen 26c aus gleichem Material auf, wobei auf einer oberen Seite obere Elektroden 27c und auf einer unteren Seite untere Elektroden 28c vorgesehen sind. Diese sind auch elektrisch kontaktiert, vorteilhaft entsprechend 3, was hier aber nicht dargestellt ist. Es ist aber leicht vorstellbar, wie für die jeweiligen Elektroden 27c und 28c bzw. für die von diesen gebildeten Sensoren die jeweilige Leitungen oder Kontaktierungen an eine Kochfeldsteuerung des Kochfelds 11c geführt sein können.
Die Sensoren 25c und insbesondere der Sensorstreifen 26c sind hier nicht durchgehend ausgebildet, sondern es sind Lücken 30c vorgesehen. Diese Lücken 30c sind vor allem dazu da, dass die jeweiligen oberen Elektroden 27c und die jeweiligen unteren Elektroden 28c ausreichend Abstand voneinander aufweisen- So sind sie gegeneinander elektrisch isoliert und stören sich möglichst auch nicht gegenseitig durch Übersprechen odgl.. Eine Lücke 30c kann somit wenige mm breit sein, beispielsweise zwischen 1 mm und 5 mm. Möglicherweise kann die Lücke 30c auch noch durch weiches und elastisches Material aufgefüllt werden, welches vor allem elektrisch isolierend sein sollte. Dann ist eine möglichst gute Dichtwirkung gegeben.
Auch in der 4 arbeiten die Sensoren 25c ähnlich 3 als kapazitive Sensoren mit Kapazitätsänderung bei Zusammendrücken. Es ist anhand der 4 leicht vorstellbar, dass bei Zunahme der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte 12c diese aufgrund der elastischen Eigenschaften der Sensorstreifen 26c nach unten gedrückt wird, selbst wenn dies nur sehr geringfügig ist. Aus der daraus resultierenden Kapazitätsänderung kann, wie erläutert, die Gewichtsbelastung und ggf. eine Änderung davon erfasst werden.
In der Darstellung der 5, die derjenigen aus 4 ähnelt, ist eine Anordnung 9d eines Kochfelds 11d mit Kochfeldplatte 12d an einer Arbeitsplatte 35d dargestellt. Hier ist ein durchgehender Sensorstreifen 26d vorgesehen, so dass eine Dichtwirkung sehr gut ist. Zwischen den mehreren oberen Elektroden 27d und unteren Elektroden 28d sind etwas größere seitliche Abstände gegeben, um die Kapazität bzw. ein Übersprechend zwischen zwei benachbarten und gebildeten Sensoren 25d gering zu halten. Ein seitlicher Abstand kann hier beispielsweise 10 mm bis 20 mm betragen. Für die Ausgestaltung der Sensoren 25d an sich sowie deren Messgenauigkeit stellt dies kein Problem dar. Da die Dicke der Elektroden 27d und 28d relativ gering sein sollte, ergeben sich dadurch auch keine nennenswerte Spalte, durch welche Flüssigkeit zwischen Kochfeldplatte 12d und Arbeitsplatte 35d eindringen könnte. Eine elektrische Kontaktierung ist hier nicht dargestellt, aber leicht vorstellbar. Auch diese Sensoren 25d arbeiten kapazitiv, wie zur 3 beschrieben. Sie könnten aber genauso resistiv arbeiten, beispielsweise wenn der Sensorstreifen 26d aus entsprechendem vorgenanntem FSR-Material besteht.
In der 6 ist eine Anordnung 9e eines Kochfelds 11e mit Kochfeldplatte 12e an einer Arbeitsplatte 35e dargestellt. Für eine erhöhte Messauflösung sind zwischen Unterseite 14e der Kochfeldplatte 12e und Oberseite 36e der Arbeitsplatte 35e Sensoren 25e sozusagen gestapelt in zwei Lagen angeordnet. Dies erfolgt derart, dass zwei durchgehende Sensorstreifen 26e, die vorteilhaft identisch ausgebildet sind, übereinander und somit gestapelt vorgesehen sind. Oben auf dem oberen Sensorstreifen 26e sind obere Elektroden 27e angeordnet. Zwischen den Sensorstreifen 26e sind untere Elektroden 28e angeordnet, und ganz unten sind zweite untere Elektroden 29e angeordnet. Wenn diese mittels der rechts dargestellten oberen Leitungen 31e, unteren Leitungen 32e und mittleren Leitungen 33e elektrisch kontaktiert sind, so kann genauer gemessen werden. Es ist auch möglich, die mittlere Leitung 33e wegzulassen, dann sind Reihenschaltungen der jeweiligen Kapazitäten vorgesehen. Auch dieser Aufbau kann mit Sensorstreifen 26e aus FSR-Material gemacht werden.
In der 7 ist die sechste Art von Sensoren 25f dargestellt in einer Anordnung eines Kochfelds 11f mit Kochfeldplatte 12f an einer Arbeitsplatte 9f. Es ist ein durchgehender Sensorstreifen 26f vorgesehen, an dessen Oberseite eine durchgehende obere Elektrode 27f vorgesehen ist. An der Unterseite sind mehrere untere Elektroden 28f vorgesehen, die jeweils mit unteren Leitungen 32f kontaktiert sind. Diese beiden unteren Elektroden 28f weisen einen seitlichen Abstand in zuvor genanntem Maß zueinander auf. Ein dadurch gebildeter Sensor 25f arbeitet kapazitiv und ist sozusagen eine Serienschaltung der zwei Kapazitäten zwischen der linken Elektrode 28f und der Elektrode 27f einerseits und der Elektrode 27f und der rechten unteren Elektrode 28f andererseits. Wenn ein solcher Sensor 25f nicht sehr lang ist, beispielsweise nicht länger als 100 mm, so kann ein Zusammendrücken zwischen der oberen Elektrode 27f und den beiden unteren Elektroden 28f relativ gleich sein, so dass sich eine jeweils gleiche Änderung ergibt, diese aber sozusagen stärker. Dies unterscheidet die Sensoren 25f der sechsten Art von den Sensoren 25e der fünften Art aus 6.
In der 8 ist eine Anordnung 9g eines Kochfelds 11g mit Kochfeldplatte 12g an einer Arbeitsplatte 35g dargestellt. Ein durchgehender Sensorstreifen 26g weist eine durchgehende obere Elektrode 27g auf. Diese ist, ähnlich wie die obere Elektrode 27f gemäß 7, nicht elektrisch kontaktiert. Unten am Sensorstreifen 26g sind mehrere voneinander beabstandete untere Elektroden 28g mit jeweils einer elektrischen Leitung 32g vorgesehen. Dabei wird jeweils von jeder unteren Elektrode 28g hoch zur oberen Elektrode 27g und wieder runter zur nächsten unteren Elektrode 28g gemessen. Es werden wiederum mit der oberen Elektrode 27g Kondensatoren gebildet mit dem Sensorstreifen 26g als Dielektrikum dazwischen. Es handelt sich hier um eine Reihenschaltung der Kondensatoren, und für die dadurch gebildeten Sensoren 25g bildet sich ein lineares Gleichungssystem. Durch dessen Auflösen in der Kochfeldsteuerung kann wiederum die Gewichtsbelastung für jeden einzelnen Sensor 25g errechnet werden. Die Anzahl der Sensoren 25g ist hier vorhersehbar recht hoch, dafür ist aber eine erreichbare Genauigkeit der Erfassung einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte 12g sehr hoch.
In der 9 ist eine Anordnung 9h von einem Kochfeld 11h samt Kochfeldplatte 12h an einer Arbeitsplatte 35h dargestellt. Zwischen Kochfeldplatte 12h und Arbeitsplatte 35h ist wiederum ein durchgehender Sensorstreifen 26h vorgesehen. An seiner Unterseite sind untere Elektroden 28h vorgesehen, die jeweils einen geringfügigen seitlichen Abstand zueinander aufweisen. An der Oberseite sind voneinander getrennte obere Elektroden 27h vorgesehen. Es ist zu erkennen, dass die oberen Elektroden 27h und die unteren Elektroden 28h versetzt zueinander sind, und zwar sowohl regelmäßig als auch genau mittig zueinander. Somit überlappt jede obere Elektrode 27h die beiden darunter angeordneten unteren Elektroden 28h genau gleich. Die oberen Elektroden 27h können entweder elektrisch kontaktiert sein, wie mittels der oberen Leitung 31h an der rechten oberen Elektroden 27h dargestellt ist. Dann kann zwischen den oberen Elektroden 27h und den unteren Elektroden 28h, die alle mittels einer unteren Leitung 32h elektrisch kontaktiert sind, jeweils ein Kondensator gebildet werden. Vorteilhaft sind es wieder kapazitive Sensoren. Dabei kann sogar vorgesehen sein, dass in einem aufgeteilten Messverfahren zuerst ein Sensor 25h zwischen linker überlappter unterer Elektrode 28h und oberer Elektrode 31h, und dann zwischen rechter unterer überlappter Elektrode 28h und der oberen Elektrode 27h abgefragt wird.
Sind alternativ die oberen Elektroden 27h nicht direkt elektrisch kontaktiert, wie an der linken oberen Elektrode 27h dargestellt ist, so kann sozusagen wieder eine Serienschaltung von zwei Kondensatoren quasi mit Reflektieren an jeweils einer oberen Elektrode 27h geschaffen werden, ähnlich wie zu 8 beschrieben. Allerdings sind hier die Elektroden oben und unten ja versetzt zueinander.
In der 10 ist eine etwas andere Schnittdarstellung gezeigt, bei der der durchgehende Sensorstreifen 26i sozusagen senkrecht zur Zeichenebene verläuft. Ein Kochfeld 11 i mit Kochfeldplatte 12i ist an einer Arbeitsplatte 35i angeordnet und bildet eine weitere mögliche erfindungsgemäße Anordnung 9i. Dabei ist gut zu erkennen, dass in der Arbeitsplatte 35i ein an sich bekannter und üblicher Ausschnitt 38i vorgesehen ist, der einen umlaufenden Innenrand 39i aufweist. Das Kochfeld 11 i ist so an der Arbeitsplatte 35i angeordnet, dass ein an der Unterseite 14i der Kochfeldplatte 12i befindliches Innengehäuse 22i in den Ausschnitt 38i hineinweist. Das Innengehäuse 22i enthält beispielhaft eine an die Unterseite 14i angedrückte Heizeinrichtung 18i sowie eine Kochfeldsteuerung 20i, an welche obere Leitungen 31i von Sensoren 25i geführt sind. Die Sensoren 25i sind hier fest an der Kochfeldplatte 12i vorgesehen, beispielsweise angeklebt. Eine obere Elektrode 27i kann eine leitfähige Beschichtung an der Unterseite 14i sein, beispielsweise eine leitfähige, gedruckte Schicht aus Metall oder graphit- bzw. kohlenstoffhaltigem Material. An dieser oberen Elektrode 27i liegt der Sensorstreifen 26i an. Er kann durchgehend ausgebildet sein für optimale Abdichtung oder aber mit zuvor dargestellten Lücken versehen sein. Eine untere Elektrode 28i ist fest an der Unterseite des Sensorstreifens 26i vorgesehen. Sie kann, wie zuvor erläutert worden ist, elektrisch kontaktiert sein, muss dies aber nicht. Dann entspricht sie den oberen Elektroden der 7 und 8.
Eine elektrische Kontaktierung an eine der Elektroden 28i oder 27i könnte auch, alternativ zu den dargestellten Leitungen 31i, durch Anpressen eines federnden Bauteils, beispielsweise einer federnden Metallfeder oder eines elektrisch leitfähigen Kunststoffblocks, erfolgen. In einer weiteren Möglichkeit kann eine Flex-Leiterplatte verwendet werden, an der auch mindestens eine der beiden Elektroden 27i oder 28i ausgebildet ist. Ein Abschnitt der Flex-Leiterplatte kann länglich sein und Leiter zum elektrischen Anschluss aufweisen, so dass er zur Kochfeldsteuerung 20i führen kann.
In einer nochmals weiteren Ausgestaltung der Erfindung könnten beide Elektroden 27i und 28i an einer solchen Flex-Leiterplatte ausgebildet sein durch entsprechende Beschichtung, und diese ist dann zumindest teilweise auf sich gefaltet. In diesem Fall wäre links neben der nach außen weisenden Seitenkante des Sensorstreifens 26i ein von oben nach unten verlaufender Bogen der Flex-Leiterplatte zu sehen. Zwischen den beiden Lagen der Flex-Leiterplatte befindet sich dann der Sensorstreifen 26i. Er kann beispielsweise einfach eingelegt sein, alternativ eingeklebt.
In der 10 ist noch eine weitere Funktion dargestellt, welche der Sensor 25i bzw. vor allem die obere Elektrode 27i übernehmen kann. Sie kann nämlich als kapazitiver Berührungsschalter angesteuert werden über eine obere Leitung 31i hin zur Kochfeldsteuerung 20i. Das Funktionsprinzip eines solchen kapazitiven Berührungsschalters ist aus der EP 859467 A , der EP 859468 A1 und der WO 2007/140928 A1 bekannt, auf welche hiermit explizit verwiesen wird. Wird ein Finger F auf die Oberseite 13i der Kochfeldplatte 12i oberhalb der oberen Elektrode 27i aufgelegt, so liegt er mit einem Berührbereich 17i auf dieser Oberseite 13i an. Dieser Berührbereich 17i kann einen Durchmesser von etwa 1cm aufweisen. Durch die als Dielektrikum wirkende Kochfeldplatte 12i wird eine kapazitive Kopplung des Fingers F bzw. des Berührbereichs 17i an die obere Elektrode 27i und somit an die Kochfeldsteuerung 20i geschaffen. Entweder kann dann eine Kapazitätsänderung an der oberen Elektrode 27i allgemein festgestellt werden, alternativ kann mit einem sogenannten Switched-Capacitor-Prinzip das Auflegen des Fingers F erkannt werden. Somit kann eine übliche Bedienfunktion mit einem dadurch geschaffenen kapazitiven Berührungsschalter für das Kochfeld 11 i ausgelöst werden.
Es ist offensichtlich, dass pro oberer Elektrode 27i nur ein einziger Berührungsschalter geschaffen werden kann, da nicht genau erkannt werden kann, wo oberhalb dieser oberen Elektrode 27i ein Finger F mit einem Berührbereich 17i auf die Kochfeldplatte 12i aufgelegt wird. Da aber, wie zuvor erläutert worden ist, eine größere Anzahl von Sensoren 25i und somit auch von oberen Elektroden 27i an dem Kochfeld 11 i vorgesehen sind, beispielsweise zehn Stück, kann eine nennenswerte Anzahl zusätzlicher Berührungsschalter bzw. Bedienelemente geschaffen werden. Dies bietet sich vor allem entlang einer vorderen Kante eines Kochfelds entsprechend 1 an, möglicherweise auch noch entlang der linken und der rechten Lateralseite.
Des Weiteren kann mittels der kapazitiven Erkennungsfunktion von der Steuerung 20i erkannt werden, wenn ein Kochgeschirr zwei benachbarte obere Elektroden 27i überdeckt. Dann sind diese nämlich kapazitiv über das Kochgeschirr miteinander gekoppelt. Die Steuerung 20i kann dies als ungewöhnlichen Zustand erkennen und ihn mittels einer Bedieneinrichtung 19a gemäß 1 anzeigen, beispielsweise optisch. In diesem Randbereich 15i ist nämlich eine Beheizung des Kochgeschirrs mittels der Heizeinrichtung 18i nicht gut möglich. Des Weiteren könnte dieses Kochgeschirr von einem vorherigen Kochvorgang sehr heiß sein und dann die Sensoren 25i in ihrer Funktion beeinträchtigen oder sogar schädigen. Auch das sollte einem Benutzer angezeigt werden.
In der 11 ist eine Abwandlung der Anordnung aus 10 dargestellt. Bei dieser Anordnung 9j eines Kochfelds 11j mit Kochfeldplatte 12j und Innengehäuse 22j an einer Arbeitsplatte 35j bzw. an deren Ausschnitt 38j überlappt die Kochfeldplatte 12j selbst nicht über die Arbeitsplatte 35j. Sie verläuft innerhalb eines Innenrands 39j des Ausschnitts 38j. Hier ist vielmehr ein oberes Rahmenteil 23j vorgesehen, welches mit der Kochfeldplatte 12j bzw. deren Außenrand 16j verbunden sein kann, insbesondere verklebt sein kann. Das Rahmenteil 23j besteht vorteilhaft aus stabilem sowie elektrisch leitfähigem Metall, beispielsweise Edelstahl oder Aluminium, und bildet somit eine obere Elektrode 27j für einen Sensor 25j. Es ist ein durchgehender oder auch unterbrochener Sensorstreifen 26j vorgesehen. An dessen Unterseite ist eine untere Elektrode 28j vorgesehen, die wie zuvor beschrieben ausgebildet sein kann. Sie kann mehrere untere Leitungen 32j als elektrische Kontaktierung aufweisen. Das Rahmenteil 23j kann elektrisch mittels einer Leitung kontaktiert sein. Wenn das Rahmenteil 23j nicht elektrisch kontaktiert ist, so liegt hier ein Aufbau ähnlich der 3, 7 oder 8 vor.
In der 12 ist eine weitere mögliche Anordnung 9k eines Kochfelds 11k an einer Arbeitsplatte 35k dargestellt. Abweichend von der 11 sind zwei parallel zueinander verlaufende untere Elektroden an einem durchgehenden Sensorstreifen 26k vorgesehen, nämlich eine rechte bzw. innere untere Elektrode 28k und eine linke bzw. äußere untere Elektrode 29k. Diese sind sozusagen entlang einer Längsrichtung des Sensorstreifens 26k getrennt aber parallel zueinander, ein Abstand kann 2 mm bis 8 mm betragen. Jede der unteren Elektroden 28k und 29k ist mittels unterer Leitungen 32k elektrisch kontaktiert. So kann eine elektrische Kontaktierung an das Rahmenteil 23k bzw. an die davon gebildete obere Elektrode 27k entfallen.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass die obere Elektrode 27k bzw. das sie bildende Rahmenteil 23k doch elektrisch kontaktiert ist, und dann sind sozusagen ein innerer Sensor und ein äußerer Sensor gebildet. Dadurch könnten sogar Schrägstellungen des Rahmenteils 23k zur Ebene einer Oberseite 36k der Arbeitsplatte 35k erfasst werden.
Durch diese Ausgestaltungsmöglichkeiten der Sensoren 25k kann wiederum die Messgenauigkeit verändert bzw. verbessert oder erweitert werden.
In der 13 ist eine nochmals interessante Abwandlung dargestellt, bei der ein Kochfeld 111 derart an einer Arbeitsplatte 351 angeordnet ist, dass eine Kochfeldplatte 121 nicht die Sensoren unter sich aufweist, sondern sozusagen in diese eingeschichtet ist. Auf einer Oberseite 131 der Kochfeldplatte 121 liegt für einen oberen Sensor 251 eine untere Elektrode 281 auf oder ist darauf befestigt. Über dieser verläuft ein oberer Sensorstreifen 261.
An einer Unterseite 141 der Kochfeldplatte 121 ist ein weiterer unterer Sensor 251 angelegt. Dieser besteht aus einem unteren Sensorstreifen 261 und einer daran vorgesehen oberen Elektrode 271 und einer zweiten unteren Elektrode 291. Dazwischen ist wiederum ein elastischer Sensorstreifen 261 vorgesehen.
Oben auf dem oberen Sensorstreifen 261 ist ein oberer Schenkel eines Rahmenprofils 241 vorgesehen. Vorteilhaft besteht das Rahmenprofil 241 aus Metall, so dass dieser obere Schenkel eine obere Elektrode bildet für den oberen Sensor 251. Ein vertikaler Schenkel des Rahmenprofils 241 führt dann nach unten hin zur Arbeitsplatte 351 bzw. deren Oberseite 361. Das Rahmenprofil 241 kann hier fest und starr an der Arbeitsplatte 351 vorgesehen sein, da die zwischen den beiden elastischen Sensorstreifen 261 angeordnete Kochfeldplatte 121 auf diese Art und Weise ja etwas Bewegungsfreiheit hat. Dabei ist zu beachten, dass der obere Sensor 251 bzw. der obere Sensorstreifen 261 sozusagen etwas nach unten gedehnt und somit auf Zug beansprucht wird. Der untere Sensor 251 wird auf Druck belastet. Ein Abstand zwischen der unteren Elektrode 281 und dem oberen Schenkel des Rahmenprofils 241, das die gegenüberliegende Elektrode bildet, wird größer. Eine dadurch gebildete Kapazität wird also kleiner. Für den unteren Sensor 251 gilt genau das Gegenteil, bei Bewegung der Kochfeldplatte 121 nach unten aufgrund zunehmender Gewichtsbelastung wird der untere elastische Sensorstreifen 261 zusammengedrückt. Die obere Elektrode 271 und die zweite untere Elektrode 291 verringern ihren Abstand, die Kapazität wird also geringer. So können die Sensoren 251 vorteilhaft in einer Halbbrücke, bei noch mehr Sensoren sogar in einer Vollbrücke, verschaltet werden. Dadurch kann eine Erfassung der Gewichtsbelastung räumlich noch trennschärfer erfolgen.
Eine erkennbar leichte Abwandlung der Ausbildung der 13 kann so sein, dass anstelle der zweiten unteren Elektrode 29I das Rahmenprofil 241 am unteren Ende noch einmal einen umgebogenen Schenkel parallel zum oberen Schenkel aufweist, der an der Unterseite des unteren Sensorstreifens 261 anliegt. Dadurch kann die Kochfeldplatte 121 fest eingebunden bzw. eingespannt sein. Die Messgenauigkeit sollte dies nicht beeinträchtigen, und dadurch ist es möglich, das Kochfeld 111 samt den Sensoren 251 als fertige und abgeschlossene Baueinheit auszubilden.
In der 14 ist ein weiteres Kochfeld 11m in einer Anordnung 9m an einer Arbeitsplatte 35m dargestellt. Vom Kochfeld 11m ist eine Kochfeldplatte 12m und ein Innengehäuse 22m dargestellt.
Die Arbeitsplatte 35m weist einen Ausschnitt 38m mit einem Innenrand 39m auf sowie eine Oberseite 36m. Ein Rahmenprofil 24m ist hier dargestellt, vorteilhaft aus Aluminium oder Edelstahl, welches zweifach abgewinkelt ist. Ein linker horizontaler Schenkel 24'm des Rahmenprofils 24m liegt auf der Oberseite 36m auf. Der vertikale Teil des Rahmenprofils 24m liegt am Innenrand 39m an, hier sowie möglicherweise auch an der Oberseite 36m kann eine Verklebung erfolgen. Ein rechter horizontaler unterer Schenkel 24"m verläuft in dem Ausschnitt 38m. Auf seiner Oberseite ist ein Sensorstreifen 26m aufgelegt, der einen Sensor 25m bildet. Dieser Sensor 25m ist vorteilhaft ausgebildet wie zuvor beschrieben und dient zur Erfassung der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte 12m.
Bei dieser Ausgestaltung gemäß der 14 verläuft eine Oberseite 13m der Kochfeldplatte 12m nur ein geringes Stück oberhalb der Oberseite 36m der Arbeitsplatte 35m. Das gesamte Kochfeld 11m ist an dem Rahmenprofil 24m gehaltert und dabei auf die Sensoren 25m zur Erfassung der Gewichtsbelastung aufgelegt.
In der 15 ist ein Kochfeld 11n mit Kochfeldplatte 12n und Innengehäuse 22n in einer Anordnung 9n an einer Arbeitsplatte 35n vorgesehen. Die Arbeitsplatte 35n weist einen üblichen Ausschnitt 38n mit einem Innenrand 39n auf, wobei oben an dem Innenrand 39n eine umlaufende rechtwinklige Vertiefung 40n ausgebildet ist.
Auf der Vertiefung 40n liegt ein Sensorstreifen 26n mit nicht dargestellten Elektroden auf und bildet einen Sensor 25n. Oberhalb des Sensorstreifens 26n bzw. des Sensors 25n verläuft ein von außen nicht sichtbares Winkelprofil 41n mit einem horizontalen Schenkel. An einem rechts vertikal nach unten verlaufenden vertikalen Schenkel 41'n sind nach rechts weisend Kühlrippen 42n ausgebildet. Diese dienen dazu, eine Wärmeabfuhr von Wärme, die oberhalb des Sensors 25n im Randbereich 15n der Kochfeldplatte 15n durch ein darüber aufgestelltes heißes Kochgefäß erzeugt wird, zu bewirken. Das Winkelprofil 41n besteht vorteilhaft aus Aluminium und kann als Stranggussprofil ausgebildet sein. So kann der Sensor 25n vor Beschädigung sowie Messfehlern durch Hitzeeinwirkung von oben geschützt werden.
In der 16 ist ein Kochfeld 11o mit einer Kochfeldplatte 12o und Innengehäuse 22o an einer Arbeitsplatte 35o in einer Anordnung 9o dargestellt. Während bei der Anordnung 9n gemäß 15 eine Oberseite 13n der Kochfeldplatte 12n plan war bzw. in einer Ebene verlief mit einer Oberseite 36n der Arbeitsplatte 35n, ist hier die Kochfeldplatte 12o deutlich höher als die Oberseite 36o oder Arbeitsplatte 35o.
Das Innengehäuse 22o weist einen nach links weisenden flachen Fortsatz 22'o auf, der auf der Oberseite 36o aufliegt. Der Rest des Innengehäuses verläuft in einem Ausschnitt 38o mit Innenrand 39o in der Arbeitsplatte 35o. Über dem Fortsatz 22'o ist an einen Außenrand 16o der Kochfeldplatte 12o anschließend ein Sensorstreifen 26o mit nicht dargestellten Elektroden als Sensor 25o angeordnet, beispielsweise aufgeklebt. Er trägt die Kochfeldplatte 12o, so dass diese gegenüber dem Innengehäuse 22o eine gewisse Beweglichkeit aufweist. Diese Beweglichkeit mag zwar gering sein, sie reicht aber aus für eine ausreichende relative Bewegung der beiden zueinander, um so das Zurücklegen eines Weges abhängig von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte 12o zu ermöglichen. Dies wiederum ermöglicht eine Erfassung der Gewichtsbelastung mittels der Sensoren 25o. Bei einer derartigen Ausgestaltung verlaufen die Sensoren 25o sozusagen am Innengehäuse 22o bzw. dessen Fortsatz 22'o nach außen. Somit ist ein elektrischer Anschluss mittels der Leitungen 31o ähnlich der 10 bis 13 an die Kochfeldsteuerung 20o sehr gut möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102012216935 A1 [0002]
DE 102015226052 A1 [0003]
DE 102009030693 A1 [0025]
DE 102010049301 A1 [0025]
DE 102015215554 A1 [0025]
EP 859467 A [0027, 0060]
EP 859468 A1 [0027, 0060]
WO 2007/140928 A1 [0027, 0060]

Claims

Kochfeld mit: - einer Kochfeldplatte, die einen außen umlaufenden Randbereich und einen Außenrand aufweist, - mindestens einer Heizeinrichtung unter der Kochfeldplatte, - Sensoren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte, - einer Kochfeldsteuerung, die mit den Sensoren verbunden ist und zur Auswertung und Erfassung der Gewichtsbelastung ausgebildet ist, wobei mindestens drei Sensoren im Randbereich der Kochfeldplatte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass - im Randbereich der Kochfeldplatte und mindestens entlang von 90% entlang eines Umlaufs um die Kochfeldplatte mindestens ein flacher Sensorstreifen aus elastischem Material vorgesehen ist, vorzugsweise mehrere Sensorstreifen vorgesehen sind, - die Länge des mindestens einen Sensorstreifens mindestens 5mal so groß ist wie seine Breite, und dessen Breite mindestens 2mal so groß ist wie seine Höhe, - auf zwei gegenüberliegenden flachen Seiten des Sensorstreifens oder der mehreren Sensorstreifen Elektroden vorgesehen sind, insbesondere längliche Elektroden mit Längsrichtung parallel zur Längsrichtung des Sensorstreifens, - der Sensorstreifen und die daran vorgesehenen Elektroden mindestens einen Sensor bilden, - die Sensoren länglich ausgebildet sind entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte.
Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor gebildet ist durch einen einzelnen Sensorstreifen oder durch einen Teil einer Länge eines Sensorstreifens und mindestens zwei elektrisch kontaktierte Elektroden daran.
Kochfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstreifen flach ist und rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt aufweist, insbesondere über seine Länge gleichbleibenden Querschnitt aufweist, wobei vorzugsweise eine obere Seite und eine gegenüberliegende untere Seite des Sensorstreifens parallel zueinander sind, wobei an diesen beiden gegenüberliegenden Seiten die Elektroden angeordnet sind.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren bzw. zumindest Sensorstreifen mindestens entlang von 90% entlang des Umlaufs um die Kochfeldplatte vorgesehen sind, insbesondere unterbrechungsfrei bzw. durchgehend entlang von 100%.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens entlang von einer Seite des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte ein durchgehender und/oder einteiliger bzw. einstückiger Sensorstreifen vorgesehen ist, vorzugsweise entlang von allen vier Seiten, wobei insbesondere in Eckbereichen des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte zwei separate Sensorstreifen, die jeweils entlang einer der Seiten verlaufen, aneinander stoßen ohne einstückig und einteilig durchgehend ausgebildet zu sein.
Kochfeld nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass entlang von jeder Seite mehrere einzelne und separate Sensorstreifen hintereinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise ein Abstand zwischen zwei benachbarten bzw. hintereinander angeordneten Sensorstreifen maximal 20 mm beträgt, vorzugsweise maximal 5 mm.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden dieselbe Breite aufweisen wie der Sensorstreifen.
Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer selben Seite mindestens eines Sensorstreifens, insbesondere einer Unterseite des Sensorstreifens, zwei Elektroden parallel zueinander und mit Abstand zueinander angeordnet sind, wobei vorzugsweise die zwei Elektroden separat voneinander elektrisch kontaktiert sind, wobei insbesondere der Abstand der zwei Elektroden zueinander geringer ist als eine Breite der Elektroden.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass pro Seite des Kochfelds bzw. der Kochfeldplatte entlang von deren Länge mindestens auf einer Seite des Sensorstreifens mindestens drei voneinander getrennte und elektrisch separate Elektroden vorgesehen sind, insbesondere hintereinander angeordnet, und mindestens drei Sensoren gebildet sind, vorzugsweise mindestens fünf Elektroden vorgesehen sind und mindestens fünf Sensoren gebildet sind.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall von separaten und voneinander getrennten Sensoren diese sämtlich identisch ausgebildet sind.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Sensorstreifens bzw. aller Sensorstreifen von 1 mm bis 10 mm beträgt, vorzugsweise von 2 mm bis 5 mm.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden an dem Sensorstreifen, die sich auf dessen gegenüberliegenden Seiten gegenüberliegen, gleich groß sind und insbesondere sich genau gegenüberliegen.
Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Seite eines Sensorstreifens eine über mindestens 90% oder 95% von dessen Länge verlaufende durchgängige Elektrode vorgesehen ist, vorzugsweise über die gesamte Länge des Sensorstreifens, wobei auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens mehrere einzelne und voneinander getrennte und elektrisch angeschlossene Elektroden vorgesehen sind.
Kochfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgängige Elektrode elektrisch kontaktiert ist und mit der Kochfeldsteuerung verbunden ist und auch sämtliche auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens angeordneten einzelnen Elektroden elektrisch kontaktiert sind und mit der Kochfeldsteuerung verbunden sind, wobei jede dieser einzelnen Elektroden einen Sensor bildet, wobei vorzugsweise der Sensor so lang ist wie diese einzelne Elektrode.
Kochfeld nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die durchgängige Elektrode nicht elektrisch kontaktiert ist bzw. keinen Anschluss an die Kochfeldsteuerung aufweist, wobei sämtliche auf der gegenüberliegenden Seite des Sensorstreifens angeordneten einzelnen Elektroden elektrisch kontaktiert sind und mit der Kochfeldsteuerung verbunden sind, wobei ein Sensor gebildet wird durch zwei benachbarte Elektroden auf derselben Seite und deren elektrische Anschlüsse an die Kochfeldsteuerung.
Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten eines länglichen Sensorstreifens oder eines durchgehenden Sensorstreifens mehrere einzelne und voneinander getrennte Elektroden vorgesehen sind, wobei die Elektroden auf der einen Seite des Sensorstreifens versetzt zu den Elektroden auf der anderen Seite des Sensorstreifens angeordnet sind, insbesondere jeweils regelmäßig versetzt angeordnet sind, vorzugsweise genau mittig versetzt angeordnet sind.
Kochfeld nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass nur Elektroden auf einer Seite des Sensorstreifens elektrisch kontaktiert sind und mit der Kochfeldsteuerung verbunden sind.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstreifen elastisches Polymer aufweist oder daraus besteht, insbesondere aus einem elektroaktiven Polymer oder aus einem dielektrischen Polymer.
Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstreifen elastisches Polymer aufweist oder daraus besteht, das einen druckabhängigen elektrischen Widerstand aufweist, insbesondere aus einem Material besteht entsprechend einem FSR-Sensor.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode auf der Oberseite des Sensorstreifens an einer Unterseite der Kochfeldplatte oder an einer Unterseite eines Rahmenteils an der Kochfeldplatte angeordnet ist, insbesondere unlösbar aufgebracht ist oder angeklebt ist.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Elektrode an der Oberseite des Sensorstreifens gebildet ist durch ein elektrisch leitfähiges Rahmenteil des Kochfelds, das mit der Kochfeldplatte verbunden ist, wobei das Rahmenteil aus Metall besteht bzw. Metall aufweist, wobei vorzugsweise das Rahmenteil von einem Außenrand der Kochfeldplatte nach außen absteht und um die Kochfeldplatte umläuft.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden als Kondensatorplatten eines kapazitiven Sensors bzw. eines Sensors als Kondensator ausgebildet sind und von der Kochfeldsteuerung als Kondensator ausgewertet werden, wobei der Abstand der Kondensatorplatten durch den dazwischenliegenden Sensorstreifen bestimmt wird mit variabler Höhe abhängig von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte, wobei vorzugsweise die Sensoren eine von der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte abhängige veränderliche Kapazität zwischen den Elektroden aufweisen.
Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren als FSR-Sensoren ausgebildet sind, insbesondere indem die Sensorstreifen aus FSR-Material bestehen nach Anspruch 19, wobei vorzugsweise die Sensoren einen von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte abhängigen veränderlichen elektrischen Widerstand aufweisen.
Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensorstreifen mit auf beiden Seiten anliegenden Elektroden auf einer Oberseite der Kochfeldplatte und mindestens ein Sensorstreifen mit auf beiden Seiten anliegenden Elektroden gegenüberliegend auf einer Unterseite der Kochfeldplatte anliegt, wobei der Sensorstreifen an der Unterseite zur Auflage auf einer Arbeitsplatte ausgebildet ist und wobei der Sensorstreifen auf der Oberseite an der Unterseite eines Schenkels eines Winkelprofils befestigt ist, wobei das Winkelprofil außen am Außenrand vorbei nach unten reicht, um eine Auflage der Kochfeldplatte auf der Arbeitsplatte zu bilden.
Kochfeld nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Winkelprofil an einem nach unten weisenden Schenkel einen weiteren anschließenden zur Seite abgewinkelten unteren Schenkel aufweist, der unter die Kochfeldplatte greift und somit das Winkelprofil U-Form aufweist, wobei der untere Sensorstreifen auf dem unteren Schenkel aufliegt, wobei insbesondere die obere Elektrode des oberen Sensorstreifens und die untere Elektrode des unteren Sensorstreifens von jeweiligen Schenkeln des elektrisch leitfähig ausgebildeten Winkelprofils gebildet werden.
Anordnung eines Kochfelds nach einem der vorhergehenden Ansprüche an einer Arbeitsplatte, dadurch gekennzeichnet, dass die Kochfeldplatte mit einer Oberseite oberhalb einer Oberseite der Arbeitsplatte verläuft, wobei insbesondere auch die Kochfeldplatte mit einer Unterseite oberhalb einer Oberseite der Arbeitsplatte verläuft.
Anordnung eines Kochfelds nach einem der Ansprüche 1 bis 25 an einer Arbeitsplatte, dadurch gekennzeichnet, dass das Kochfeld an der Arbeitsplatte befestigt ist, wobei vorzugsweise eine Unterseite des Sensorstreifens mittels mindestens eines zwischenliegenden Rahmenteils in vertikaler Richtung auf der Arbeitsplatte aufliegt oder auf einem an der Arbeitsplatte befestigten Tragprofil aufliegt und davon getragen ist.
Anordnung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorstreifen mit den Sensoren auf der Oberseite der Arbeitsplatte aufliegen.
Anordnung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorstreifen das Kochfeld gegenüber der Arbeitsplatte abdichtet, insbesondere flüssigkeitsdicht abdichtet.
Verfahren zur Erfassung einer Gewichtsbelastung auf einem Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die kapazitiven Eigenschaften oder resistiven Eigenschaften der Sensoren, die abhängig sind von einer Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte, mittels mehrerer Sensoren gemessen werden und die Kochfeldsteuerung aus den Signalen dieser Sensoren die Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte ermittelt, insbesondere auch den Ort der Gewichtsbelastung auf der Kochfeldplatte ermittelt.
Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Elektroden auf einer Seiten des Sensorstreifens unterhalb der Kochfeldplatte als kapazitiver Berührungssensor ausgewertet wird, um Berührungen durch einen Benutzer oder das Vorhandensein von metallischen Gegenständen auf der Kochfeldplatte darüber zu erfassen, wobei dies vorzugsweise kapazitiv erfolgt, wobei insbesondere mehrere Elektroden auf einer Seiten des Sensorstreifens unterhalb der Kochfeldplatte als kapazitive Berührungssensoren ausgewertet werden.
Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass bei Sensorstreifen mit oberen Elektroden, die nicht elektrisch kontaktiert sind, kapazitiv indirekt über gegenüberliegende untere Elektroden, die elektrisch kontaktiert und mit der Steuerung verbunden sind, ausgewertet wird, um Berührungen durch einen Benutzer oder das Vorhandensein von metallischen Gegenständen auf der Kochfeldplatte darüber zu erfassen.