DE10213014B4

DE10213014B4 - Vorrichtung und Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades einer Beschwadungsdüse eines Gargerätes

Info

Publication number: DE10213014B4
Application number: DE10213014A
Authority: DE
Inventors: Judith Imgram; Katharina Wallenwein; Michael Greiner; Jürgen KLASMEIER; Jaroslav Klouda; Andrea JÜRGENS
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2006-10-05
Anticipated expiration: 2022-03-23
Also published as: DE10213014A1

Abstract

Vorrichtung zur Überwachung des Verstopfungsgrades zumindest einer Beschwadungsdüse (8) in einem Garraum (2) eines Gargerätes (1) mit zumindest einem Sensor (14, 15) zum Erfassen zumindest einer Zustandsgröße, umfassend einen Temperaturwert und/oder Feuchtewert, im Garraum (2), einer Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) in Wirkverbindung mit dem Sensor (14, 15) zur Bestimmung des Verstopfungsgrades und einer Anzeigeeinheit (17) in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) zum Anzeigen des bestimmten Verstopfungsgrades.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades, insbesondere Verkalkungsgrades, zumindest einer Beschwadungsdüse in einem Garraum eines Gargerätes. Dabei wird auch ein Verfahren zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfungen im Bereich einer Beschwadungsdüse eines Gargerätes als auch ein Verfahren zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfung im Bereich einer Zuleitung zu einer Beschwadungsdüse eines Gargerätes beansprucht.

Gargeräte, insbesondere für die Großküche, die mit Heißluft, Dampf oder im Kombinationsbetrieb mit Heißluft und Dampf betreibbar sind, arbeiten unter Einsatz einer Beschwadungs düse zur Beschwadung von Gargut und sind dem Fachmann hingänglich bekannt. Beispielhaft sei hier nur auf die EP 0 386 862 B1 verwiesen.

Ein Beschwadungsvorgang setzt regelmäßig das wenigstens teilweise Überführen von Wasser aus dem flüssigen in den dampfförmigen Zustand voraus. Aufgrund der Tatsache, daß sich bei höheren Temperaturen der in herkömmlichem Wasser vorliegende Hydrogencarbonatanteil zugunsten des Carbonatanteils verringert, beobachtet man je nach Härtegrad des Wassers eine mehr oder weniger ausgeprägte Ausfällung an Carbonaten, auch als Verkalkung bekannt. Diese Verkalkung kann bei Gargeräten, Kaffee-, Spül- oder Waschmaschinen die Funktionstüchtigkeit erheblich beeinträchtigen. Demgemäß fehlt es auch nicht an kommerziell erhältlichen Entkalkungsmitteln. Um jedoch solche üblicherweise recht aggressiven Entkalkungsmittel nicht unnötig oft einsetzen zu müssen sowie um den Funktionszustand der genannten Haushaltsgeräte kontrollieren zu können, kommen mittlerweile unterschiedlichste Vorrichtungen zum Einsatz, die den Verkalkungsgrad von Haushaltsgeräten anzeigen bzw. überwachen helfen sollen.

Beispielsweise aus der DE 199 12 444 A1 ist ein Dampfgenerator für ein Gargerät mit einer Verkalkungsüberwachungsvorrichtung bekannt. Diese Verkalkungsüberwachungsvorrichtung erfaßt Flüssigkeits-Füllvolumenänderungen innerhalb des Dampfgenerators zur Bestimmung des Ausmaßes von Kalkablagerungen.

Die DE 32 23 969 A1 offenbart zum Beispiel eine Kaffeemaschine mit einer Anzeigeeinheit für die fortgeschrittene Verkalkung, wobei der Verkalkungsgrad über einen Vergleich der Verdampfungszeiten einer bestimmten Wassermenge im verkalkten und im unverkalkten Zustand bestimmt wird. Hierbei wird unterstellt, daß die zum Verdampfen einer bestimmten Wassermenge benötigte Zeit sich proportional zum Verkalkungsgrad verhält.

In der DE 197 21 976 A1 wird ein Verfahren zum Feststellen eines unzulässig hohen Verkalkungsgrades in einem mit kalkhaltigem Wasser betriebenen Haushaltsgerät, zum Beispiel einer Wasch- oder Geschirrspülmaschine, beschrieben. Die Dämpfung eines optischen Signals durch Kalkablagerungen entlang einer Meßstrecke bei der Bestimmung des Trübungsgrades einer verwendeten Lauge dient als Maß für einen unzulässig hohen Verkalkungsgrad des wasserführenden Haushaltgeräts. Mit Hilfe eines Mikroprozessors wird der jeweils ermittelte Dämpfungswert mit dem eines bei einem unverkalkten Gerät bestimmten Referenzwertes verglichen und die Differenz in Beziehung zu einem Schwellenwert gesetzt.

Aus der FR 2 793 400 A1 ist ein Verfahren zum Bestimmen des Verkalkungsgrades einer Kaffeemaschine bekannt, bei dem im wesentlichen in einem vorgegebenen Temperaturintervall der Temperaturanstieg über einen Sensor gemessen und der erhaltene Wert mit einem vorgegebenen Wert verglichen wird, wobei bei Überschreiten des Vergleichswertes eine Anzeige aktiviert wird.

Der GB 2 109 097 A ist eine Wasseraufheizvorrichtung zu entnehmen, die Kalkablagerungen ebenfalls über einen Temperatursensor ermittelt, wobei sowohl die gemessene Temperatur als auch das Maß der Temperaturänderung sowie deren Ableitung für die Auswertung herangezogen werden. Nach Abgleich mit Referenzwerten wird gegebenenfalls ein Alarm aktiviert oder aber das zu verdampfende Wasser über ein Ablaßventil abgeführt.

Schließlich geht aus der DE 43 41 410 A1 ein Back- und Bratofen mit einem elektrisch beheizten Garraum und einem beheizten Dampferzeuger für den Garraum sowie einer Vorrichtung zur Steuerung des über einen Programmwähler einstellbaren Garablaufes hervor. Im Bereich des Garraumes ist zur Erfassung der Garraumdampfkonzentration eine als Feuchtigkeitssensor ausgebildete Messeinrichtung angeordnet, die Bestandteil einer Messwerte-Auswerteeinheit ist. Auf diese Weise soll sich die Einspeisung von Dampf über einen Dampfauslass in den Garraum derart steuern lassen, dass ein Minimum an Kondensatanfall und Wasser stattfindet und gleichzeitig ein gutes Garergebnis gewährleistet ist. Dabei werden vorteilhafterweise sowohl der Feuchtigkeitsgehalt des Garraumdampfes als auch die Temperatur der bei der Kondensation des überschüssigen Garraumdampfes freiwerdenden Verdamp fungswärme laufend gemessen und ausgewertet und die ermittelten Größen für die Regelung des Dampferzeugers herangezogen.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen zur Überwachung des Verkalkungsgrades sind im wesentlichen auf herkömmliche Haushaltsgeräte wie zum Beispiel Kaffeemaschinen beschränkt und erlauben nur eine Unterscheidung zwischen einem funktionstüchtigen und einem nicht funktionstüchtigen Zustand.

Es wäre wünschenswert, auf Überwachungs- oder Kontrollvorrichtungen zurückgreifen zu können, die auf ein wesentlich breiteres Spektrum an Geräten angewendet werden können und mit denen auch eine Aussage über weitere wesentliche Betriebsparameter bei im Einsatz befindlichen Geräten gelingt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades zumindest einer Beschwadungsdüse in einem Garraum eines Gargeräts zu liefern, die bzw. das die Nachteile des Stands der Technik überwindet.

Die die Vorrichtung betreffende Aufgabe wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtungen sind in den Ansprüchen 2 bis 23 beschrieben.

Die das Verfahren betreffende Aufgaben wird durch die Merkmale von Anspruch 24 gelöst. Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades sind in den Ansprüchen 25 bis 40 beschrieben.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung zumindest eine Quelle für Ultraschall, Licht und/oder elektromagnetische Wellen zum zumindest bereichsweisen Beaufschlagen der Beschwadungsdüse mit Ultraschall, Licht und/oder elektromagnetischen Wellen, und/oder zumindest ein Element zum zumindest teilweisen Aufheizen und/oder Abkühlen der Beschwadungsdüse aufweist.

Weiterhin kann dabei vorgesehen sein, daß die Vorrichtung über zumindest einen Detektor für Ultraschall, Licht und/oder elektromagnetischen Wellen verfügt, wobei vorzugsweise die Beschwadungsdüse zumindest bereichsweise zwischen einer Quelle und einem Detektor angeordnet ist, so daß der Detektor Ultraschall, Licht und/oder elekromagnetische Wellen zumindest bereichsweise in Abhängigkeit vom Verstopfungsgrad der Beschwadungsdüse beeinflußt.

Vorteilhafterweise sind der Sensor, die Quelle, der Detektor und/oder das Element im Garraum, insbesondere relativ zur Beschwadungsdüse, bewegbar.

Außerdem kann dabei vorgesehen sein, daß die Erfassungs- und Auswerteeinheit in Wirkverbindung mit einer Heizvorrichtung des Gargeräts, einem Gebläse des Gargeräts, einer Einrichtung zum Entfeuchten des Garraums des Gargeräts, wie in Form einer Abzugsklappe, einer Ablöscheinheit, einer Kühleinheit und/oder dergleichen, einer Druckerzeugungseinheit zum Unter-Druck-Setzen des Garraums des Gargeräts, einem Dampfgenerator des Gargeräts, insbesondere einer Heizeinheit und/oder Pumpe des Dampfgenerators, und/oder einer Steuer- und/oder Regeleinheit steht.

Vorteilhafterweise sind dabei die Erfassungs- und Auswerteeinheit, die Anzeigeeinheit und/oder die Steuer- und/oder Regeleinrichtung in einem ausgeführt.

Erfindungsgemäß ist weiterhin ein Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades, insbesondere Verkalkungsgrades, zumindest einer Beschwadungsdüse, in einem Raum, insbesondere Garraum eines Gargeräts, insbesondere unter Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung des Verstopfungsgrades vorgesehen, bei dem zumindest ein Temperaturwert und/oder Feuchtewert im Raum erfaßt und zur Bestimmung des Verstopfungsgrades herangezogen wird, und der bestimmte Verstopfungsgrad angezeigt wird.

Günstigerweise werden Temperaturwerte, ein Temperaturverlauf, Feuchtewerte und/oder ein Feuchteverlauf zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich zumindest im Garraum während einer Beschwadung und/oder nach einer Beschwadung erfaßt.

Dabei kann vorgesehen sein, daß das Verhältnis von Feuchtewerten zu Temperaturwerten ausgewertet wird.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren sind vor allem vorteilhaft in Gargeräten einzusetzen, aber auch für den Einsatz in Kaffeemaschinen, Spülmaschinen, Waschmaschinen und dergleichen, in denen Wasser, insbesondere erwärmtes Wasser, über eine Beschwadungsdüse in einen Raum eingespeist wird, grundsätzlich geeignet. Im Folgenden werden jedoch nur noch Gargeräte betrachtet, und zwar vornehmlich diejenigen, die im Fachjargon als Kombi-Geräte bezeichnet werden, da sie sowohl ausschließlich mit Heißluft, ausschließlich mit Dampf als auch in einem kombinierten Betrieb mit Heißluft und Dampf arbeiten können, wie in der EP 0 386 862 B1 beschrieben. Auch kann das Gargerät ein Garen unter Druck gestatten, wobei Überdrücke von vorzugsweise bis zu ungefähr 1,5 bar ohne weiteres möglich sind. Derartige Gargeräte verfügen beispielsweise über eine Heißluft-, Gebläse-, Dampferzeugungs- und/oder eine Drucklufterzeugungseinheit, die entweder in dem Garraum integriert sind oder in unmittelbarer Wirkverbindung mit diesem stehen. Temperatur, Druck und/oder Feuchte im Garraum sind, vorzugsweise in Abhängigkeit voneinander, dabei regelbar.

In den Garraum können eine oder mehrere Beschwadungsdüsen hineinragen, die vorzugsweise mit einem kontinuierlich oder diskontinuierlich nachfüllbaren Wasserbehältnis in Verbindung stehen. Am bzw. im Wasserbehältnis oder im Bereich einer Zuleitung zur Beschwadungsdüse befindet sich eine Heizeinheit zur Dampferzeugung, zum Beispiel in Form von Heizdrähten oder -windung. Bei der Beschwadungsdüse kann es sich auch um eine einfache Öffnung in der Wandung des Garraums handeln. Bei dem aus der Beschwadungsdüse freige setzten Dampf kann es sich um Gase, Flüssigkeitsnebel, Aerosole oder Flüssigkeit, insbesondere Wasserdampf oder Wasser in fein verteilter Form handeln.

Zweckmäßigerweise kann auch eine Pumpvorrichtung vorgesehen werden, insbesondere vom Wasserbehältnis umfaßt sein, um das Wasser aus dem Wasserbehältnis in Richtung der Beschwadungsdüse zu befördern. Dieses ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Heizeinheit im Bereich der Zuleitung vorliegt.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform ist im Bereich der Beschwadungsdüse eine Ultraschallquelle anbringbar bzw. angebracht. Die Ultraschallquelle wird üblicherweise derart plaziert, daß sich die Beschwadungsdüse in deren Wirkbereich befindet. Weiterhin kann die Ultraschallquelle auch im Inneren der Beschwadungsdüse angebracht sein, zum Beispiel in Form einer Ultraschallsonde. Ebenso ist es möglich, die Ultraschallquelle im Außenbereich der Zuleitung zu der Beschwadungsdüse anzubringen, so daß diese beispielsweise vollständig oder teilweise mit einer Ultraschallquelle im Außenbereich ummantelt wird. In gleicher Weise wie Ablagerungen bzw. Verstopfungen im Bereich der Beschwadungsdüse durch die Einwirkung von Ultraschall abgelöst und/oder zerkleinert werden können, können mit einer Ultraschallquelle auch Verstopfungen in der Zuleitung zur Beschwadungsdüse aufgelöst bzw. behoben werden. Besonders vorteilhaft hat sich eine solche Ultraschallquelle erwiesen, die bewegbar entlang der Beschwadungsdüse und/oder entlang der Zuleitung zur Beschwadungsdüse anbringbar bzw. angebracht ist. Die Ultraschallquelle kann je nach Bedarf manuell betätigt, also ein- und ausgeschaltet werden, kann aber auch, insbesondere zusätzlich, in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit stehen und über diese, insbesondere wenn ein Abfall der Beschwadungsaktivität registriert wird, ein- und wieder ausgeschaltet werden. Falls die Ultraschallquelle während des regulären Garbetriebes eingesetzt wird, kann nicht ausgeschlossen werden, daß zerkleinerte und/oder freigesetzte Verstopfungspartikel aus der Zuleitung zu der Beschwadungsdüse oder aus der Beschwadungsdüse heraus in den Garraum transportiert werden. Zweckmäßiger Weise schirmt man bei Verwendung einer Ultraschallquelle den Ausgangsbereich oder Auslaß der Beschwadungsdüse mit einem vor zugsweise bewegbaren Siebbehältnis ab, daß zwar die Beschwadung in keiner Weise beeinträchtigt, jedoch jedweden Partikelausstoß aus der Beschwadungsdüse abfängt. Als bewegbares Siebbehältnis ausgestattet kann es auf einfache Weise entleert werden.

Die Erfassung- und Auswerteeinheit steht erfindungsgemäß in Wirkverbindung mit mindestens einem Temperatursensor und/oder Feuchtesensor. Der Temperatursensor nimmt zumindest eine Temperatur im Garraum insbesondere zu den folgenden Zeitpunkten T auf:

a) zu Beginn eines Beschwadungsvorgangs (T1),
b) nach einem ersten Zeitintervall nach Beginn der Beschwadung (T2),
c) nach einem zweiten Zeitintervall nach Beginn der Beschwadung (T2'),
d) bei Erreichen einer im wesentlichen konstanten Garraumtemperatur während der Beschwadung (T3),
e) bei Wiederanstieg der Garraumtemperatur gegenüber der im wesentlichen konstanten Garraumtemperatur (T4),
f) nach einem dritten Zeitintervall nach Verlassen der im wesentlichen konstanten Temperatur (T5) und/oder
g) nach einem vierten Zeitintervall nach Verlassen der konstanten Temperatur (T5').

Beispielsweise nimmt die Erfassungs- und Auswerteeinheit die Temperaturwerte und gegebenenfalls Feuchtigkeitswerte kontinuierlich auf und registriert insbesondere die vorhergehend genannten Zeitpunkte. Aus den erhaltenen Werten wird zum Beispiel die Steigung des Tem peraturabfalls und/oder Temperaturanstiegs nach Beginn einer Beschwadung ermittelt. Eine geringe Steigung des Temperaturabfalls oder gar ein Temperaturanstieg ist ein Anzeichen für das Vorliegen eines bestimmten Verstopfungs- bzw. Verkalkungsgrades der Beschwadungsdüse.

Mit Aufnahme des Beschwadens des Garraums sinkt die Garraumtemperatur, die sich beispielsweise im Bereich von etwa 130 bis 260°C bewegt, in Abhängigkeit von der Intensität der Beschwadung mehr oder weniger stark ab und pegelt sich im allgemein nach einer bestimmten Zeitdauer auf ein im wesentlichen konstantes Temperaturniveau ein. Nach Beendigung des Beschwadungsvorgangs steigt die Garraumtemperatur wieder an. Es wurde festgestellt, daß bei eintretender bzw. zunehmender Verstopfung bzw. Verkalkung der Beschwadungsdüse der Temperaturabfall zu Beginn der Beschwadung weniger stark ausfällt, die Garraumtemperatur gegebenenfalls bereits während des Beschwadens wieder zu steigen beginnt und die Garraumtemperatur je nach dem Zustand der Beschwadungsdüse, insbesondere nach Beendigung der Beschwadung, schneller wieder zu steigen beginnt. Überraschenderweise wurde gefunden, daß die Garraumtemperatur weitgehend unabhängig von der Art und/oder Menge der Beladung des Garraums ist. Dieses gestattet eine nahezu objektive Bestimmung des Verstopfungs- bzw. Verkalkungsgrades der Beschwadungsdüse in jedem beliebigen Betriebszustand.

Von besonderer Bedeutung für die Bestimmung des Zustandes einer Beschwadungsdüse sind unter anderem i) der Abfall der Garraumtemperatur während des Beschwadens sowie ii) der Zeitpunkt und iii) die Intensität des Wiederanstiegs der Garraumtemperatur nach und/oder auch während des Beschwadungsvorgangs.

Über geeignete Feuchtesensoren kann insbesondere die relative Feuchtigkeit im Garraum ermittelt werden. Diese steigt im allgemeinen unmittelbar nach Beginn der Beschwadung schlagartig an, wobei das Ausmaß dieses Anstiegs in Abhängigkeit vom Verstopfungs- bzw. Verkalkungszustand der Beschwadungsdüse unterschiedlich stark ausfällt. Je weniger verstopft die Beschwadungsdüse ist, um so stärker ist der Anstieg der Feuchte im Garraum.

Bei funktionierender Beschwadung steigt die Feuchte im Garraum in der Regel unproblematisch auf einen gewünschten Sollwert innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls an. Eine teilweise bzw. nahezu vollständig verstopfte Beschwadungsdüse ist im allgemeinen nicht mehr in der Lage, einen Feuchteanstieg auf den gewünschten Sollwert innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls zu erreichen. Unter Berücksichtigung der Beladung des Garraums läßt sich auf diese Art und Weise auch mit Hilfe von Sensoren zur Bestimmung des Feuchtegehalts im Garraum der Verstopfungs- bzw. Verkalkungsgrad der Beschwadungsdüse ermitteln.

Die registrierten Temperaturwerte sowie die daraus abgeleiteten Werte können zur Bestimmung des Verstopfungs- bzw. Verkalkungsgrades mit Referenzwerten verglichen werden. Zweckmäßigerweise sind diese Referenzwerte bestimmten Garraumtemperaturen, Feuchtewerten, Gargeräten und/oder Garverfahren zugeordnet. Die Referenzwerte können bereits vorab als Standardwerte abgespeichert worden sein oder vor einem Garvorgang durch Referenzmessungen am tatsächlich eingesetzten Gargerät ermittelt werden.

Die ebenfalls in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit stehende Anzeigeeinheit kann dazu verwendet werden, nicht nur einen unzulässig hohen Verstopfungsgrad einer Beschwadungsdüse anzuzeigen, sondern auch dazu, den aktuellen Arbeitszustand der Beschwadungsdüse wiederzugeben. Dieses hat den Vorteil, daß der Garerfolg gegebenenfalls auch während eines laufenden Garprozesses dadurch sichergestellt werden kann, daß der Dampfdruck oder die Temperatur des Dampfes an den bestimmten Verstopfungsgrad angepaßt wird. Auf diese Weise wird umgangen, den Garprozeß zu unterbrechen, um die Beschwadungsdüse zu reinigen bzw. zu entkalken oder auszutauschen. Insbesondere bei Großküchengeräten entfällt damit der Verlust einer kompletten Garcharge.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, daß ein Kalibrieren der Vorrichtung zur Überwachung des Verstopfungsgrades, vorzugsweise nach einer bestimmten Betriebszeit, bei einer bestimmten Betriebstemperatur, oder auf Befehl, insbesondere in einen Aufheiz- und/oder Beschwadungsschritt durchgeführt wird.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, daß ein Betreiber eines Gargerätes mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Kalibrierung derselben unter Ermittlung entsprechender Referenzwerte selber vornehmen kann. Auf diese Weise kann ein auf die jeweiligen individuellen Gegebenheiten abgestimmtes Gargerät erhalten werden.

Darüber hinaus ist es möglich, den Verstopfungs- bzw. Verkalkungszustand der Beschwadungsdüse in einem separaten Aufheiz- und Beschwadungsschritt zu ermitteln, ohne daß eine Beladung mit Gargut nötig wäre. Auf diese Weise gelingt zum Beispiel ein unproblematischer Verkalkungscheck von Gargeräten, die über einen längeren Zeitraum nicht eingesetzt worden sind.

Bei der Erfassungs- und Auswerteeinheit handelt es sich vorzugsweise um einen Mikroprozessor oder Computer. Dieser Mikroprozessor oder Computer ist in der Lage, Temperatur- und gegebenenfalls auch Feuchtewerte zu registrieren und mit voreingestellten Referenzwerten abzugleichen. Des weiteren läßt sich der Mikroprozessor oder Computer derart einstellen, daß auch das Ausmaß der Änderungen hinsichtlich Temperatur und Feuchte über die Gardauer ermittelt und gegen entsprechende Referenzwerte abgeglichen werden kann.

Bei der in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit stehenden Anzeigeeinheit handelt es sich regelmäßig um solche Einheiten, die kommerziell erhältlich sind, also zum Beispiel Flüssigkristall- oder LED-Anzeigen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer aus einer einzigen Figur bestehenden schematischen Zeichnung im einzelnen erläutert wird. Dabei zeigt die Figur eine Schnittansicht durch ein Gargerät mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Das in der Figur dargestellte Gargerät 1 umfaßt einen Garraum 2, der von einem Gebläseraum 3 über ein Luftleitblech 4 auf herkömmliche Weise getrennt ist. Die Garraumatmosphäre im Garraum 2 ist über ein Gebläse 5 im Gebläseraum 3 aufgrund von Durchlaßöffnungen im Luftleitblech 4 zirkulierbar. Das Gebläse 5 wird dabei von einem Motor 6 angetrieben und ist von einer Heizvorrichtung umgeben. Ferner mündet eine Beschwadungsdüse 8 in den Gebläseraum 3, so daß Dampf über das Gebläse 5 in den Garraum 2 eingeführt werden kann. Die Beschwadungsdüse 8 ist über eine Pumpe 9 mit einem Wasserbehältnis 10 verbunden, wobei das Wasser im Wasserbehältnis 10 zumindest teilweise über die Heizeinheit 11 verdampfbar ist. Der Garraumausgang 12 kann über eine verschließbare Klappe 13 verschlossen werden. Im Garraum sind ein Temperatursensor 14 und ein Feuchtesensor 15 angeordnet, wobei beide Sensoren 14, 15 mit einer Erfassungs- und Auswerteeinheit 16 verbunden sind, die ihrerseits in Wirkverbindung mit einer Anzeigeeinheit 17 steht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat den Vorteil, daß auf einfache Art und Weise das Garen in Gegenwart von Dampf kontinuierlich sowie diskontinuierlich kontrolliert werden kann. Über die Registrierung und Auswertung des Temperaturprofils während und nach der Beschwadung mit Dampf mittels eines Überwachungsmoduls kann der Betriebszustand der Beschwadungsdüse zu jedem Zeitpunkt exakt ermittelt werden. Dieses ist insbesondere bei im Dauerbetrieb befindlichen Geräten von großem Vorteil. Des weiteren ist es nicht mehr erforderlich, besondere Vorkehrungen hinsichtlich der Reinheit bzw. des Härtegrades des verwendeten Wassers vorzusehen. Vielmehr kann jedes beliebige, ortsübliche Wasser verwendet werden. Als besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, daß man unabhängig von der Art und dem Umfang der Beladung des Garraumes stets eine verläßliche Aussage über den Betriebszustand, das heißt den Verstopfungs- bzw. Verkalkungsgrad der Beschwadungsdüse erhält. Insbesondere ist es nicht mehr erforderlich, eine Beschwadungsdüse während des Garvorgangs auswechseln zu müssen, solange diese nicht vollständig verstopft ist. Vielmehr ist es in bestimmten Grenzen möglich, über die Variation des Verdampfungsdrucks bei der Dampferzeugung sowie über die Temperatur des Dampfes die Folgen einer durch partielle Verstopfung verminderten Beschwadung zumindest über einen bestimmten Zeitraum zu kompensieren.
Ein bevorzugtes Verfahren zur Ermittlung des Verstopfungsgrades, insbesondere des Verkalkungsgrades, einer Beschwadungsdüse, die einen beheizten Garraum beschwadet, dessen Innentemperatur höher ist als die Temperatur der Beschwadungsdämpfe ist, insbesondere unter Verwendung eines Mikroprozessors oder Computers, zeichnet sich dadurch aus, daß mit Aufnahme des Beschwadungsvorgangs die Zeit und die Temperatur im Garraum über mindestens einen Temperatursensor und eine Erfassungs- und Auswerteeinheit ermittelt und registriert werden, wobei dieser Vorgang nach einer vorab festgelegten Zeitspanne bei im wesentlichen fortwährender Beschwadung zur Ermittlung einer Temperatur wiederholt wird. In der Erfassungs- und Auswerteeinheit wird zudem die Steigung des Temperaturabfalls ermittelt und mit einem vorgegebenen Referenzwert abgeglichen wird, wobei bei Überschreiten einer bestimmten Abweichung vom Referenzwert ein Signal an eine Anzeigeeinheit übermittelt wird, wodurch ein optisches und/oder akustisches Warnsignal freigesetzt wird.

1: Gargerät
2: Garraum
3: Gebläseraum
4: Luftleitblech
5: Gebläse
6: Motor
7: Heizvorrichtung
8: Beschwadungsdüse
9: Pumpe
10: Wasserbehältnis
11: Heizeinheit
12: Garraumausgang
13: verschließbare Klappe
14: Temperatursensor
15: Feuchtesensor
16: Erfassungs- und Auswerteeinheit
17: Anzeigeeinheit

Claims

Vorrichtung zur Überwachung des Verstopfungsgrades zumindest einer Beschwadungsdüse (8) in einem Garraum (2) eines Gargerätes (1) mit zumindest einem Sensor (14, 15) zum Erfassen zumindest einer Zustandsgröße, umfassend einen Temperaturwert und/oder Feuchtewert, im Garraum (2), einer Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) in Wirkverbindung mit dem Sensor (14, 15) zur Bestimmung des Verstopfungsgrades und einer Anzeigeeinheit (17) in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) zum Anzeigen des bestimmten Verstopfungsgrades.
Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zumindest eine Quelle für Ultraschall zum zumindest bereichsweisen Beaufschlagen der Beschwadungsdüse (8) mit Ultraschall.
Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch zumindest einen Detektor für Ultraschall, wobei die Beschwadungsdüse (8) zumindest bereichsweise zwischen einer Quelle und einem Detektor angeordnet ist, so dass der Detektor Ultraschall, der zumindest bereichsweise in Abhängigkeit vom Verstopfungsgrad der Beschwadungsdüse (8) beeinflußt ist, erfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Quelle für Licht zum zumindest bereichsweisen Beaufschlagen der Beschwadungsdüse (8) mit Licht.
Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch zumindest einen Detektor für Licht, wobei die Beschwadungsdüse (8) zumindest bereichsweise zwischen einer Quelle und einem Detektor angeordnet ist, so dass der Detektor Licht, das zumindest bereichsweise in Abhängigkeit vom Verstopfungsgrad der Beschwadungsdüse (8) beeinflußt ist, erfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine Quelle für elektromagnetische Wellen zum zumindest bereichsweisen Beaufschlagen der Beschwadungsdüse (8) mit elektromagnetischen Wellen.
Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch zumindest einen Detektor für elektromagnetische Wellen, wobei die Beschwadungsdüse (8) zumindest bereichsweise zwischen einer Quelle und einem Detektor angeordnet ist, so dass der Detektor elektromagnetische Wellen, die zumindest bereichsweise in Abhängigkeit vom Verstopfungsgrad der Beschwadungsdüse (8) beeinflußt sind, erfaßt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (14, 15) relativ zur Beschwadungsdüse (8) im Garraum (2) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Quelle relativ zur Beschwadungsdüse (8) im Garraum (2) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektor relativ zur Beschwadungsdüse (8) im Garraum (2) bewegbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) in Wirkverbindung mit einer Heizvorrichtung (7) des Gargerätes (1), einem Gebläse (5) des Gargerätes (1), einer Einrichtung zum Entfeuchten des Garraums (2) des Gargerätes (1), einem Dampfgenerator des Gargerätes (1) und einer Steuer- und/oder Regeleinheit steht.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) in Wirkverbindung mit einer Ablöscheinheit, einer Kühleinheit, einer Druckerzeugungseinheit zum Unter-Druck-Setzen des Garraums (2) des Gargerätes (1), einer Heizeinheit (11) des Dampfgenerators oder einer Pumpe (9) des Dampfgenerators steht.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungs- und Auswerteeinheit (16), die Anzeigeeinheit (17) und die Steuer- und/oder Regeleinrichtung in einem ausgeführt sind.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Wirkverbindung mit der Erfassungs- und Auswerteeinheit (16) stehende Ultraschallquelle zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfungen im Bereich der Beschwadungsdüse (8).
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle im Bereich oder im Inneren der Beschwadungsdüse (8) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle bewegbar entlang der Beschwadungsdüse (8) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine in Wirkverbindung mit der Erfassung und Auswerteeinheit (16) stehenden Ultraschallquelle zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfungen in der Zuleitung zur Beschwadungsdüse (8).
Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle im Außenbereich der Zuleitung zu der Beschwadungsdüse (8) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle die Zuleitung zu der Beschwadungsdüse (8) im Außenbereich vollständig oder teilweise ummantelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle bewegbar entlang der Zuleitung zur Beschwadungsdüse (8) angebracht ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle manuell betätigbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, gekennzeichnet durch ein bewegbares Siebbehältnis im Ausgangsbereich oder am Auslaß der Beschwadungsdüse (8).
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Element zum Beaufschlagen der Beschwadungsdüse (8) mit einem Thermoschock zum Lösen einer Verstopfung der Beschwadungsdüse (8).
Verfahren zur Überwachung des Verstopfungsgrades zumindest einer Beschwadungsdüse in einem Garraum eines Gargerätes, bei dem zumindest ein Temperaturwert und/oder Feuchtewert im Garraum erfaßt und zur Bestimmung des Verstopfungsgrades herangezogen wird, und der bestimmte Verstopfungsgrad angezeigt wird.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass Temperaturwerte und ein Temperaturverlauf zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich zumindest im Garraum erfaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass Feuchtewerte und ein Feuchteverlauf zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich zumindest im Garraum erfaßt werden.
Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung während einer Beschwadung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung nach einer Beschwadung durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor zumindest eine Temperatur im Garraum zu den folgenden Zeitpunkten aufnimmt: a) zu Beginn eines Beschwadungsvorgangs (T1), b) nach einem ersten Zeitintervall nach Beginn der Beschwadung (T2), c) nach einem zweiten Zeitintervall nach Beginn der Beschwadung (T2'), d) bei Erreichen einer konstanten Garraumtemperatur während der Beschwadung (T3), e) bei Wiederanstieg der Garraumtemperatur gegenüber der konstanten Garraumtemperatur (T4), f) nach einem dritten Zeitintervall nach Verlassen der konstanten Temperatur (T5) und/oder g) nach einem vierten Zeitintervall nach Verlassen der konstanten Temperatur (T5').
Verfahren nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Steigung des Temperaturabfalls oder -anstiegs nach Beginn einer Beschwadung ermittelt und mit einem Referenzwert abgeglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Feuchtewerten zu Temperaturwerten ausgewertet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 31, gekennzeichnet durch ein Kalibrieren einer Vorrichtung zur Überwachung des Verstopfungsgrades nach einem der Ansprüche 1 bis 23.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Kalibrieren nach einer bestimmten Betriebszeit oder bei einer bestimmten Betriebstemperatur oder in einem Aufheizschritt oder in einen Beschwadungsschritt oder in einem Aufheiz- und Beschwadungsschritt vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstopfungsgrad der Beschwadungsdüse in einem separatem Aufheiz- und Beschwadungsschritt ohne Beladung des Garraums mit Gargut ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfungen im Bereich einer Beschwadungsdüse eines Gargeräts die Beschwadungsdüse über eine in Wirkverbindung mit einer Erfassungs- und Auswerteeinheit stehende Ultraschallquelle mit Ultraschall beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle im Inneren der Beschwadungsdüse angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 35 oder 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle entlang der Beschwadungsdüse bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 24 bis 37, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ablösung von Ablagerungen und Zerkleinerung von Verstopfungen im Bereich einer Zuleitung zu einer Beschwadungsdüse eines Gargeräts die Zuleitung über eine in Wirkverbindung mit einer Erfassungs- und Auswerteeinheit stehende Ultraschallquelle mit Ultraschall beaufschlagt wird.
Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle im Außenbereich der Zuleitung zu der Beschwadungsdüse angebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 38 oder 39, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschallquelle entlang der Zuleitung zu der Beschwadungsdüse bewegt wird.