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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betreiben einer Gebläseeinrichtung
für ein
Gargerät
mit einem Installationsraum und einem von diesem getrennten Gebläse- und/oder
Garraum, wobei von der Gebläseeinrichtung
zumindest ein in dem Installationsraum angeordnetes Antriebssystem,
umfassend zumindest eine erste Steuer- und/oder Regeleinheit und
zumindest eine mittels der ersten Steuer- und/oder Regeleinheit
steuer- und/oder regelbaren Antriebseinheit, zumindest ein erstes über das
Antriebssystem antreibbares Gebläserad
im Gebläse- und/oder Garraum
und zumindest ein zweites über das
Antriebssystem antreibbares Gebläserad
im Installationsraum umfaßt
wird, das Antriebssystem zumindest teilweise zur Kühlung mit
aus der Umgebung des Gargeräts über das
zweite Gebläserad
angesaugter Luft zumindest teilweise umströmt wird und die Drehzahl des
zweiten Gebläserades
in Abhängigkeit
von zumindest einem ersten Meßwert
gesteuert und/oder geregelt wird sowie ein Gargerät zum Durchführen dieses
Verfahrens.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene
Gebläseeinrichtungen
für Gargeräte und Verfahren
zum Betreiben desselben bekannt. So offenbart die
DE 42 22 092 A1 einen Backofen
mit einem Kühlluftgebläse und/oder
mit einem Heißluftgebläse. Innerhalb
einer Backmuffel ist dabei ein Gebläserad angeordnet, das über einen
Antriebsmotor, der seinerseits in einem Kühlluftkanal außerhalb
der Backmuffel angeordnet ist, angetrieben wird. Im Kühlluftkanal
ist ferner ein Kühlluftgebläse vorhanden,
das über
einen Lüftermotor
angetrieben wird und zur Umwälzung
von Luft im Kühlluftkanal
dient. Gemäß dem in
dieser Druckschrift offenbarten gattungsgemäßen Verfahren wird die Drehzahl
des Kühlluftgebläses in Abhängigkeit
von einem im Kühlluftkanal
mittels eines Temperatursensors gemessenen Meßwerts gesteuert, während die
Ansteuerung der Heißluftgebläsedrehzahl
lediglich in Abhängigkeit
von einer eingestellten Beheizungsart des Backofens erfolgt.
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Ferner offenbart die
DE 32 11 487 A1 einen Kombinationsbackofen
mit einem über
elektrische Heizelemente aufheizbaren ersten Heizraum und einem
von dem ersten Heizraum getrennten hochfrequenzbeheizbaren zweiten
Heizraum. Im ersten Heizraum ist ein Umwälzlüfter, der durch ein ersten Motor
angetrieben wird, vorgesehen. Ferner ist ein Lüftermotor zur Kühlung eines
Magnetrons zur Beheizung des zweiten Heizraums vorgesehen. Dieser Lüftermotor
treibt ferner einen Propeller an, der Kühlluft zum Kühlen elektrischer
Bauteile wie Transformatoren liefert. Der Lüftermotor wird unabhängig von der
Einschaltung des Magnetrons auch immer dann eingeschaltet, wenn
eine mittels eines Temperatursensors an der Wärmeisolierschicht zwischen
dem ersten und zweiten Heizraum gemessene Grenztemperatur überschritten
wird.
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Nachteilig bei den aus dem Stand
der Technik bekannten Verfahren ist jedoch, daß es zu einer Überhitzung
bzw. Überlast
der Antriebseinheit einer Gebläseeinrichtung
zur Umwälzung
einer Atmosphäre
in einem Gebläse-
und/oder Garraum eines Gargeräts
kommen kann, wenn das Gargerät
bei sehr hohen Umgebungstemperaturen eingesetzt wird. Bei derartig
hohen Umgebungstemperaturen reicht die Kühlwirkung, die durch die Umwälzung von
Luft mittels eines Kühlluftgebläses hervorgerufen
werden kann, nicht mehr aus, um ausreichend Wärme von der Antriebseinheit
wegzuführen.
Um eine Beschädigung
des Gargeräts
zu vermeiden, ist jedoch im Stand der Technik ein Abschalten der
Gebläseeinrichtung
oder selbst des gesamten Gargeräts
vorgesehen, was zu einem unerwünschten
Garergebnis führt.
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, das gattungsgemäße Verfahren
derart weiterzuentwickeln, daß die
Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere
die Durchführung
eines Garprozesses sichergestellt ist und ein befriedigendes Garergebnis
erzielt werden kann, auch wenn das Gargerät bei sehr hohen Umgebungstemperaturen
eingesetzt wird. Ferner soll erfindungsgemäß ein Gargerät zum Durchführen solch eines
Verfahrens geliefert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß der
erste Meßwert
innerhalb des Antriebssystems bestimmt wird, von zumindest einer zweiten
Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest aus dem ersten Meßwert eine
bestehende und/oder drohende Überlast
und/oder Überhitzung
des Antriebssystems erkannt wird, und bei erkannter bestehender
und/oder drohender Überlast
und/oder Überhitzung
des Antriebssystems über
die erste Steuer- und/oder Regeleinheit die Drehzahl der Antriebseinheit
reduziert wird.
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Dabei kann vorgesehen sein, daß als erster Meßwert zumindest
ein Temperaturwert innerhalb des Antriebssystems, vorzugsweise die
Temperatur zumindest eines von der ersten Steuer- und/oder Regeleinheit umfaßten elektronischen
Bauteils, insbesondere eines Leistungshalb- Leiterelements, und/oder die Temperatur
einer von der Antriebseinheit umfaßten Motorwicklung, bestimmt
wird.
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Vorteilhafterweise wird dabei der
Temperaturwert innerhalb des Antriebssystems mittels zumindest eines,
vorzugsweise mit dem elektronischen Bauteil und/oder der Motorwicklung
in Wirkverbindung stehenden Temperatursensors direkt und/oder aus
zumindest einem zweiten Meßwert,
vorzugsweise einem Widerstands-, einem Stromstärken- und/oder einem Spannungswert
indirekt bestimmt.
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Eine erfindungsgemäße Ausgestaltung
des Verfahrens sieht vor, daß als
erster Meßwert
zumindest ein elektrischer Stromstärkenwert, vorzugsweise die
Stromstärke
durch zumindest eines von der ersten Steuer- und/oder Regeleinheit
umfaßten
elektronischen Bauteils, insbesondere einem Leistungshalbleiterelements,
und/oder die Stromstärke
durch zumindest eine von der Antriebseinheit umfaßten Motorwicklung,
bestimmt wird.
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Es kann auch vorgesehen sein, daß eine bestehende
und/oder drohende Überlast
und/oder Überhitzung
des Antriebssystems erkannt wird, wenn der erste Meßwert und/oder
eine Ableitung des ersten Meßwertes,
vorzugsweise nach der Zeit, einen ersten Grenzwert überschreitet.
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Bevorzugt ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren,
daß zumindest
ein dritter Meßwert,
vorzugsweise die Umgebungstemperatur des Gargeräts, die Drehzahl des ersten
und/oder zweiten Gebläserades,
der Volumenfluß und/oder
die Strömungsgeschwindigkeit
im Installationsraum, bestimmt wird.
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Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen,
daß der
dritte Meßwert über den
ersten Meßwertes
eine Ableitung des ersten Meßwertes,
vorzugsweise nach der Zeit, und/oder zumindest einen Sensor bestimmt wird.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren
kann ferner vorgesehen sein, bei Überschreiten zumindest eines
zweiten Grenzwertes durch den ersten Meßwert und/oder eine Ableitung
des ersten Meßwertes, vorzugsweise
nach der Zeit, und/oder bei Überschreiten
zumindest eines dritten Grenzwertes durch den dritten Meßwert und/oder
eine Ableitung des dritten Meßwertes,
vorzugsweise nach der Zeit, zumindest eine weitere Gargerätefunktion,
vorzugsweise betreffend einen Dampferzeuger und/oder eine Heizeinrichtung
des Gargeräts
reduziert wird und/oder bei Überschreiten
zumindest eines vierten Grenzwertes durch den ersten Meßwert und/oder
eine Ableitung des ersten Meßwertes,
vozugsweise nach der Zeit, und/oder bei Überschreiten zumindest eines
fünften Grenzwertes
durch den dritten Meßwert
und/oder eine Ableitung des dritten Meßwertes, vorzugsweise nach
der Zeit, die Gargerätfunktion
und/oder das gesamte Gargerät
ausgeschaltet wird, vorzugsweise durch Unterbrechung der Verbindung
zu einer Hauptenergiezufuhr.
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In dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der erste Grenzwert durch
eine Temperatur von 80 bis 110°C und/oder
der zweite Grenzwert durch eine Zeit von 1 bis 60 min und/oder der
dritte Grenzwert durch eine Umgebungstemperatur von 60 bis 100°C und/oder der
vierte Grenzwert durch eine Temperatur der elektonischen Bauteile
von 100 bis 130°C
und/oder der Motorwicklung von 100 bis 160°C und/oder der fünfte Grenzwert
durch eine Umgebungstemperatur von 60 bis 100°C bestimmt wird bzw. werden.
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Schließlich ist nach einer weiteren
Ausführungsform
des Verfahrens vorgesehen, daß in
Abhängigkeit
von dem ersten und/oder zweiten Meßwert, insbesondere nach Überschreiten
des ersten, zweiten, dritten, vierten und/oder fünften Grenzwertes, über zumindest
eine vom Gargerät
umfaßte
Ausgabeeinheit zumindest eine Meldung, vorzugsweise in akustischer
und/oder visueller Form, ausgegeben und/oder zumindest ein Garparameter,
insbesondere umfassend eine Gardauer, eine Beheizungsart, eine Garguttemperatur
und/oder eine Garraumtemperatur, angepaßt wird bzw. werden.
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Ferner betrifft die Erfindung ein
Gargerät zum
Durchführen
eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Dabei kann in dem Gargerät vorgesehen sein,
daß die
Antriebseinheit das erste und das zweite Gebläserad antreibt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des
Gargeräts
sieht vor, daß die
Antriebseinheit zumindest einen bürstenlosen, elektrisch kommutierten
Motor, vorzugsweise in Form eines Außenläufermotors, umfaßt.
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Es kann dabei zumindest ein Verbindungselement,
vorzugsweise in Form eines im Ausströmbereich des zweiten Gebläserades
angeordneten Rohres, das den Installationsraum mit der Außenatmosphäre außerhalb
des Gargeräts
verbindet, vorgesehen sein.
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Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß die erste
und/oder zweite Steuer- und/oder Regeleinheit des Ansaugbereich
des zweiten Gebläserades
angeordnet ist bzw. sind.
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Schließlich ist erfindungsgemäß das Gargerät vorteilhafterweise
dadurch gekennzeichnet, daß die
erste und zweite Steuer- und/oder Regeleinheit in einem ausgeformt
sind.
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Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis
zugrunde, daß ein
Weiterbetrieb eines Gargeräts
möglich
ist und ein befriedigendes Garergebnis erzielt werden kann, auch
dann, wenn das Gargerät
bei sehr hohen Umgebungstemperaturen eingesetzt wird. Zu diesem
Zwecke wird erfindungsgemäß zumindest
ein erster Meßwert
eines Antriebssystems einer Gebläseeinrichtung
in dem Gargerät aufgenommen,
so daß eine
drohende Überlast
bzw. Überhitzung
des Antriebssystems frühzeitig
erkannt werden kann und nach Erkennung einer solchen Überlast-
bzw. Überhitzungssituation
die Drehzahl der Antriebseinheit reduziert wird, was dazu führt, daß die Wärmeentwicklung
innerhalb des Antriebssystems reduziert wird. Dies stellt über einen
großen Temperaturbereich
sicher, daß die
das Antriebssystem umströmende
Luft trotz der erhöhten
Temperatur derselben eine ausreichende Kühlung des Antriebssystems bewirken
und eine Überlast
bzw. Überhitzung
des Antriebssystems verhindert wird. Dies ermöglicht einen Weiterbetrieb
des Gargeräts
bei Umgebungstemperaturen von bei spielsweise 85°C. Durch Anpassung der Parameter
eines innerhalb des Gargerätes
ablaufenden Garprozesses an die reduzierte Drehzahl des Antriebssystems
wird desweiteren erreicht, daß ein
eingeschränkter
Einsatz des Gargerätes
ermöglicht
und somit ein einmal begonnener Garprozess bis zum Ende durchgeführt und ein
befriedigendes Garergebnis erzielt werden kann.
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Insbesondere der Einsatz eines bürstenlosen
elektrisch kommuntierten Motors, der zusammen mit einem Frequenzumrichter
das Antriebssystem bildet, wirkt sich vorteilhaft auf das erfindungsgemäße Verfahren
aus. Durch den Einsatz des Frequenzumrichters wird eine elektronische
und damit verschleißfreie
Kommuntierung erreicht, die eine verringerte Wärmeerzeugung in dem Antriebssystem
bewirkt. Ferner wird durch die Kommuntiereinrichtung ein sehr hoher
Wirkungsgrad des Antriebssystems erreicht, was zu einer weiteren
Minderung der Temperaturlast im Installationsraum führt. Ferner
ermöglicht
ein derartiges Antriebssystem, daß eine Übertemperatur von Leistungshalbleiterelementen
sowie eine Übertemperatur
einer Motorwicklung und damit eine Überlast des Motors sowie die
Drehzahl des Antriebssystemes meßtechnisch einfach bestimmt
werden können.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Endung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der eine
bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung beispielhaft anhand einer schematischen Zeichnung
im Einzelnen erläutert
ist. Dabei zeigt die aus einer einzigen Figur bestehende Zeichnung
eine Seitenschnittansicht eines Gargeräts, in dem das erfindungsgemäße Verfahren
verwirklicht wird.
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Das in der Figur dargestellte Gargerät
1 umfaßt einen
durch eine Garraumtür
3 verschließbaren Garraum
5.
Durch Luftleitbleche
7 ist der Garraum
5 von einem
Gebläseraum
9 abgetrennt.
Im Gebläseraum
9 ist
ein Gebläserad
11 angeordnet.
Die Rotation des Gebläserads
11 führt zu einer
Umwälzung
der Atmosphäre
innerhalb des Gebläseraums
9 und
des Garraums
5. Das Gebläserad
11 wird über eine
Antriebswelle
13 durch eine Antriebseinheit in Form eines
Motors
15 angetrieben. Der Motor
15 befindet sich
in einem mittels einer Trennwand
17 vom Garraum
5 und
Gebläseraum
9 abgetrennten
Installationsraum
19. Innerhalb des Installationsraums
19 ist ferner
eine Steuereinrichtung
21 angeordnet. Diese bildet mit
dem Motor
15 das Antriebssystem der Gebläseeinrichtung.
Bei dem Motor
15 handelt es sich um einen elektrisch kommutierten
Motor, und die Steuereinrichtung
21 umfaßt einen
Frequenzumrichter, insbesondere gemäß der
DE 100 32 762 A1 der Anmelderin.
Die Steuereinrichtung
21 steht ferner mit einer Hauptenergieversorgung
23,
einem Temperatursensor
25, einer Ausgabeeinheit
27,
Heizelementen
29, die um das Gebläserad
11 herum angeordnet sind,
sowie einem Garprozeßfühler
31,
insbesondere gemäß der
DE 299 23 215 U1 der
Anmelderin, der in ein im Garraum
5 befindliches Gargut
33 eingesteckt ist,
in Wirkverbindung. Wie der Figur weiter zu entnehmen ist, befindet
sich im Installationsraum
19 ferner ein Lüfterrad
35,
das mittels der Welle
13 angetrieben wird. Eine Drehung
des Lüfterrads
35 führt dazu,
daß Luft
in Richtung der Pfeile A durch Öffnungen
37 in
den Installationsraum
19 eingesaugt, entlang der Pfeile
B durch den Installationsraum
19 gefördert und entlang der Pfeile
C durch Öffnungen
39 aus
dem Installationsraum
19 herausgeführt wird. Die entsprechende
Luftströmung
führt zu
einer Kühlung
im Installationsraum
19, insbesondere des Antriebssystems,
bestehend aus dem Motor
15 und die den Frequenzumrichter
umfassenden Teile der Steuereinrichtung
21.
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Im Folgenden wird nunmehr anhand
des Gargeräts 1 das
erfindungsgemäße Verfahren
erläutert:
Nachdem
ein Benutzer ein Gargut 33 in den Garraum 5 eingeführt, den
Garprozessfühler 31 teilweise in
das Gargut 33 eingesteckt und die Garraumtür 3 verschlossen
hat, wählt
er über
eine nicht dargestellte Eingabeeinheit einen gewünschten Garprozeß aus und
startet diesen. Daraufhin wird in Abhängigkeit vom gewählten Garprozeß, beispielsweise
für ein Heißluftgaren, über die
Steuereinheit 21 der Motor 15 sowie die Heizelemente 9 eingeschaltet.
Dies führt
zu einer Umwälzung
der Atmosphäre
im Gebläseraum 9 sowie
Garraum 5 und zu einer Aufheizung derselben. In Abhängigkeit
von über
den Garprozeßfühler 31 erfaßten Meßwerten,
insbesondere für
die Oberfläche und
die Kerntemperatur des Garguts 33 und der Strömungsgeschwindigkeit
der Atmosphäre
im Garraum 5, wird die Drehzahl des Motors 15 und
damit des Gebläserades 11 von
der Steuereinrichtung 21 eingestellt.
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Durch Drehung der Antriebswelle 13 über den
Motor 15 kommt es auch zur Drehung des Lüfterrads 35 im
Installationsraum 19 und somit zu einer Luftströmung längs der
Pfeile A, B und C. Wird das Gargerät 1 bei einer niedrigen
Umgebungstemperatur eingesetzt, reicht die durch die Luftströmung hervorgerufene
Kühlwirkung
aus, um im gesamten Betriebsbereich des Antriebssystems eine ausreichende
Kühlung
desselben sicherzustellen. Wird das Gargerät 1 jedoch bei sehr
hohen Umgebungstemperaturen eingesetzt, könnte es bei gleichbleibender Drehzahl
des Antriebssystems zu einer Überhitzung bzw. Überlast
des Antriebssystems kommen. Ein nicht elektronisch kommutierter
Motor setzt ca. 35 % seiner Leistung in Abwärme um, während ein elektronisch kommutierter
Motor ca. 15 % seiner Leistung in Abwärme umsetzt. Aufgrund der hohen
Lufttemperatur und der Wärmeproduktion,
insbesondere vom Motor 15 und vom Frequenzumrichter der
Steuereinheit 21 umfaßten
Halbleiterelementen, reicht der Wärmeübertrag, an die Luft dann nicht
mehr aus, um eine ausreichende Kühlung
des Antriebssystems zu erreichen. Aufgrund der hohen Lufttemperatur
würde auch
eine Erhöhung
der Drehzahl des Motors 15 und damit des Lüfterrads 35 keine
ausreichende Kühlung des
Antriebssystems sicherstellen. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
wird in einem derartigen Fall die Drehzahl des Motors 15 automatisch
reduziert.
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Dies führt dazu, daß die Wärmeproduktion des
Antriebssystems, insbesondere des Motors 15 sowie der Halbleiterelemente
der Steuereinrichtung 21 reduziert wird. Dadurch wird sichergestellt,
daß der
Wärmeübertrag
von dem Antriebssystem an die durch den Installationsraum 19 strömende Luft
ausreichend ist, um eine Überhitzung
des Antriebssystems zu verhindern.
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Um eine drohende Überlast bzw. Überhitzung
des Antriebssystems zu erkennen, wird die Temperatur der Halbleiterelemente
des Frequenzumrichters der Steuereinheit
21 sowie die Temperatur der
Motorwicklungen des Motors
15 überwacht. Die Verwendung eines
elektrisch kommutierten Motors
15 ermöglicht dabei eine einfache
direkte bzw. indirekte Bestimmung dieser Temperaturen, wie beispielsweise
in der
DE 100 32 762
A1 offenbart. Ferner ermöglicht die Überwachung der Motorströme des Motors
15 eine
Erkennung einer drohenden Überlast-
bzw. Überhitzungssituation
des Antriebssystems. Auch wird zur Erkennung einer drohenden Überhitzung-
bzw. Überlastsituation
des Antriebssystems durch die Steuereinheit
21 die über den
Temperatursensor
25 aufgenommene Umgebungstemperatur einbezogen.
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Nach Reduzierung der Drehzahl des
Motors 15 wird über
die Steuereinheit 21 ein Warnsignal visueller oder akustischer
Art über
die Ausgabeeinheit 27 an den Benutzer abgegeben. Durch
diese wird der Benutzer informiert, daß das Gargerät 1 in
einen eingeschränkten
Betrieb gewechselt hat. Zur Anpassung des Garprozeßes an die
reduzierte Drehzahl des Motors 15 und die damit verbundene
geringere Luftumwälzung
innerhalb des Garraums 5, die insbesondere über den
Garprozeßfühler 31 gemessen wird,
werden weitere Garprozeßparameter,
wie die Heizleistung der Heizelemente 9 sowie die Gardauer angepaßt. Daraufhin
wird der Garprozeß weitergeführt und
es kann ein befriedigendes Garergebnis erzielt werden.
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Nur in dem Fall, in dem die Umgebungstemperatur
des Gargeräts 1 auf
einen Wert ansteigt, bei der auch eine Reduzierung der Drehzahl
des Antriebssystems der Gebläseeinrichtung
eine Überhitzung
bzw. Überlast
des Motors 15 nicht verhindern kann, wird das Antriebssystem
oder selbst das gesamte Gargerät 1 abgeschaltet,
insbesondere indem die Verbindung zur Hauptenergieversorgung 23 über die
Steuereinheit 21 unterbrochen wird.
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Somit ermöglicht die Überwachung zumindest eines
Meßwertes
innerhalb des Antriebssystems und/oder dessen zeitlichen Verlaufs,
eine Überlastungs-
bzw. Überhitzungssituation
des Antriebssystems frühzeitig
erkennen zu können
und dieser in der Regel durch Reduktion der Drehzahl des Antriebssystems
frühzeitig
entgegenwirken zu können. Dies
stellt sicher, daß das
Gargerät 1 auch
bei sehr hohen Umgebungstemperaturen weiter betrieben und ein befriedigendes
Garergebnis erzielt werden kann.
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Die in der vorstehenden Beschreibung,
in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmalen
der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination zur Verwirklichung
der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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- 1
- Gargerät
- 3
- Garraumtür
- 5
- Garraum
- 7
- Luftleitblech
- 9
- Gebläseraum
- 11
- Gebläserad
- 13
- Antriebswelle
- 15
- Motor
- 17
- Trennwand
- 19
- Installationsraum
- 21
- Steuereinrichtung
- 23
- Hauptenergieversorgung
- 25
- Temperatursensor
- 27
- Ausgabeeinheit
- 29
- Heizelemente
- 31
- Garprozeßfühler
- 33
- Gargut
- 35
- Lüfterrad
- 37
- Öffnung
- 39
- Öffnung