DE10243369A1

DE10243369A1 - Backofen und Verfahren zum Betrieb einer Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung

Info

Publication number: DE10243369A1
Application number: DE2002143369
Authority: DE
Inventors: Martin Keller; Manfred Plankl; Michael Ulmer
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2002-09-18
Filing date: 2002-09-18
Publication date: 2004-04-01

Abstract

Backofen (2) mit einer Steuereinrichtung (11), welche eine Heizleistung einer Heizvorrichtung (8) des Backofens unabhängig von einer momentanen Temperatur in dem Garraum (4) und in dem Gargut (6) steuert.

Description

Die Erfindung betrifft einen Backofen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung eines Backofens nach dem Oberbegriff von Anspruch 13.
Ein Backofen kann beispielsweise ein Einbaubackofen oder ein freistehender Backofen sein. Der Backofen kann ferner Teil eines Herdes sein.
Aus der Praxis ist ein Backofen bekannt, welcher Bedienelemente aufweist, mit denen einer Steuereinrichtung die Art des Garguts, beispielsweise in der Form "Lammkeule ohne Knochen", vorgebbar ist. Die Steuereinrichtung startet automatisch nach Eingabe der Art des Garguts ein Garprogramm.
Für eine Temperaturregelung ist mindestens ein Temperatursensor notwendig. Temperatursensoren bedingen bei einfach ausgeführten Steuereinrichtungen einen Großteil der Kosten der elektronischen Steuereinrichtung.

Aus der DE 32 46 501 C2 es bekannt, bei einem Kochherd bzw einem Kochfeld eine Information über die ungefähre Heizelementtemperatur ohne Temperaturfühler-Rückführung zu erhalten. Die ungefähre Heizelementtemperatur wird durch einen Zählerstand eines Heizelementenergiezählers repräsentiert, wobei der Zählerstand ungefähr proportional zur Temperatur des Heizelementes ist. Mit dem Zählerstand als Temperaturinformation werden verschiedene Funktionen des Kochherdes bzw. des Kochfeldes gesteuert.

Die Bestimmung der ungefähren Heizelementtemperatur mittels eines Heizelementenenergiezählers ist aufwändig und ungenau.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Backofen bereitzustellen, der einfach aufgebaut, einfach zu montieren und preiswert herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.

Ein erfindungsgemäßer Backofen zum Garen von Gargut in einem Garraum des Backofens enthält eine Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung zum Beheizen des Garraumes, und Eingabemittel zum Einstellen eines gewünschten Garvorgangs, wobei der Backofen dadurch gekennzeichnet ist, dass eine Steuereinrichtung zur temperaturunabhängigen Steuerung der Heizleistung der Heizvorrichtung in Abhängigkeit von den Einstellungen einer Bedienperson, unabhängig von der momentanen Temperatur in dem Garraum und im Gargut, vorgesehen ist.

Ein entsprechendes erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung in Abhängigkeit von einer gewünschten Anwendung, die von einer Bedienperson vorgebbar ist, unabhängig von der momentanen Temperatur in dem Garraum und im Gargut gesteuert wird.

Durch die temperaturunabhängige Steuerung der Heizleistung ist ein Temperaturfühler nicht erforderlich. Dadurch ergeben sich insbesondere folgende Vorteile:

– Keine Montage und Verdrahtung eines Temperaturfühlers, dadurch einfacher Aufbau, einfache Montage und preiswerte Herstellung des Backofens;
– ein Regelkreis zur Temperaturregelung in Abhängigkeit von Temperatur-Ist-Signalen eines Temperaturfühlers entfällt, dadurch Vereinfachung der Steuereinrichtung und Kostenreduzierung.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.

Die Garvorgänge in der Steuereinrichtung können in Form von mehreren Anwendungsarten definiert sein, wobei die Steuereinrichtung und die Eingabemittel zur Auswahl aus diesen Anwendungsarten durch die Bedienperson ausgebildet sind. Die Anwendungsarten sind hierbei vorzugsweise durch Gargutbezeichnungen und/oder Garartbezeichnungen definiert, die an dem Eingabemittel von der Bedienperson auswählbar sind.

Dadurch wird eine Bedienung des Backofens vereinfacht, da die Bedienperson mit der Gargutbezeichnung und der Garartbezeichnung nur noch vorgeben muß, "was" sie tun möchte – die Entscheidung des "wie", beispielsweise mit welcher Heizleistung, mit welcher Betriebsart (Ober-/Unterhitze, Umluft etc.), wird der Bedienperson durch die definierten Garvorgänge von der Steuereinrichtung vorzugsweise abgenommen.

Gemäß der Erfindung werden Eingaben der Bedienperson nicht wie beim Stand der Technik üblich in Betriebsarten und Temperatur, sondern vorzugsweise in Betriebsarten und Leistung umgesetzt.

Die Erfindung ermöglicht jedoch auch Ausführungen, bei welchen eine Bedienperson zusätzlich zu einer Gargutbezeichnung und/oder einer Garartbezeichnung auch Betriebsarten und/oder besondere Parameter vorgeben kann, z. B. Oberhitze, Unterhitze, Umluft.

Zur Auswahl von einer der Anwendungsarten wählt die Bedienperson mindestens eine der in der Steuereinrichtung definierten Gargutbezeichnungen, beispielsweise "Teig", "Bisquitteig", "Rührteig", "Hefeteig", "Pizza", "Fleisch", "Schweinefleisch", "Rindfleisch", "Schaffleisch", "Fisch", "Gemüse", "Pommes frites", etc., aus. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine einzige Gargutbezeichnung oder dass mehrere Gargutbezeichnungen auswählbar sind, je nach Definition der Gargutbezeichnungen in der Steuereinrichtung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass eine Bedienperson eine übergeordnete Gargutbezeichnung (beispielsweise "Teig", "Fleisch", etc.) auswählen kann und dass sie anschließend die übergeordnete Gargutbezeichnung durch eine konkretisierte Gargutbezeichnung (beispielsweise "Hefeteig", "Rührteig", etc. für die übergeordnete Gargutbezeichnung "Teig" oder "Schwein", "Rind", "Schaf', etc. für die übergeordnete Gargutbezeichnung "Fleisch") näher bestimmen kann.

Vorzugsweise kann die Bedienperson zur Auswahl von einer der Anwendungsarten mindestens eine Garartbezeichnung, beispielsweise "Backen", "Braten", "Grillten", "Pizza-backen", "Sterilisieren", "Warmhalten", "Wiedererwärmen", "Auftauen", etc., auswählen. Beispielsweise kann vorgehen sein, dass eine einzige Garartbezeichnung oder mehrere Garartbezeichnungen auswählbar sind, je nach Definition der Garartbezeichnungen in der Steuereinrichtung. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Bedienperson "Braten" und "Auftauen" auswählen kann, beispielsweise um ein Bratenstück zunächst aufzutauen und anschließend zu braten.

Die Anwendungsarten können ferner durch weitere Parameter in der Steuereinrichtung definiert sein, die an dem Eingabemittel von der Bedienperson auswählbar sind.

Die Anwendungsarten können ferner durch weitere Parameter in der Steuereinrichtung definierbar sein, die von einer Bedienperson durch die Eingabemittel in die Steuereinrichtung eingebbar sind.

Die weiteren Parameter können beispielsweise die Garart oder das Gargut betreffen. Beispielsweise können die weiteren Parameter mindestens einen der folgenden Parameter enthalten: "Gewicht", "Anzahl", "Größe", "Form", "Zustand", "Herstellercodierung".

Es kann vorgesehen sein, insbesondere wenn die Parameter zahlenmäßige Vorgaben der Bedienperson erfordern, wie dies beispielsweise bei einem Gewicht des Garguts, bei einer Teileanzahl des Garguts (beipielsweise 5 Hähnchenschenkel) oder bei einer Größe des Garguts (beispielsweise Durchmesser einer Pizza) erforderlich ist, dass der entsprechende Parameter eingebbar ist, beispielsweise über eine numerische Tastatur. Ferner kann eine Herstellerkodierung eingebbar sein, in welcher eine Anwendungsart, wie beispielsweise die Garart, die Gargutart und weitere Parameter, codiert ist.

Parameter, z. B. ein "Zustand", beispielsweise "gefroren", "gekühlt", "scheibenförmig", "kompakte Form", sind vorzugsweise aus einer Vielzahl von in der Steuereinrichtung definierten Parametern von einer Bedienperson mittels des Eingabemittels auswählbar.

Durch die Definition der möglichen Garvorgänge in Form von Anwendungsarten, die insbesondere durch Gargutbezeichnungen, Garartbezeichnungen und weitere Parameter definiert sind, wird das Bedienkonzept des Backofens verbessert. Insbesondere muß die Bedienperson nicht wissen, wie das Gargut, welches sie in dem Backofen zu behandeln wünscht, zu behandeln ist. Ein Überprüfen des Garvorgangs durch die Bedienperson kann entfallen.

Durch die Definition von Garvorgängen in Form von Anwendungsarten kann eine Bedienperson einen beliebigen Garvorgang auswählen und starten, ohne dass sie eine Gartemperatur eingibt oder kennt. Die Bedienung des Backofens wird erleichtert und die Garergebnisse verbessert.

Die Anwendungsarten können in einem Speicher der Steuereinrichtung gespeichert und aus diesem von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von Eingaben an den Eingabemitteln abrufbar sein. Dies vereinfacht die Steuereinrichtung wesentlich, da keine komplizierten Erkennungsalgorithmen zum Interpretieren von Benutzereingaben nötig sind. Eine konkrete Eingabe von Werten ist vorzugsweise dennoch möglich, beispielsweise das oben beschriebene Eingeben von Paramtern, z. B. eines Gewichtes des Garguts.

Zum Einstellen der Heizleistung der Heizvorrichtung ist vorzugsweise eine von der Heizvorrichtung maximal abgebbare Heizleistung von der Steuereinrichtung in getakteten Zeitabständen einschaltbar und ausschaltbar. Dies ermöglicht eine kostengünstige Steuerung der Heizvorrichtung mit hoher Genauigkeit.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Heizvorrichtung mehrere Heizelemente aufweist und dass die Heizelemente zur Steuerung der von der Heizvorrichtung abgegebenen Heizleistung von der Steuereinrichtung einzeln einschaltbar und ausschaltbar sind.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die Heizelemente jeweils in ihrer momentan abgebbaren Leistung einstellbar sind. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung die Stromsträrke eines elektrischen Stromes durch ein elektrisches Heizelement und damit die von dem elektrischen Heizelement abgegebene Leistung steuert.

Es kann vorgesehen sein, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel automatisch auf einen konstanten mittleren Heizleistungswert einstellbar ist. Zur Ermittlung eines "mittleren Heizleistungswertes" erfolgt die Mittelung vorzugsweise über eine Zeitdauer, die länger ist als eine typische Zeitdauer von Heizleistungsschwankungen, die auf die Einstellung des mittleren Heizleistungswertes zurückzuführen sind. Beispielsweise können sich derartige Heizleistungsschwankungen aus dem getakteten Einschalten und Auschalten einer von der Heizvorrichtung maximal abgebbaren Heizleistung ergeben. In diesem Fall ist die bestimmte Zeitdauer vorzugsweise größer als die typische Taktzeit des Einschaltens und Ausschaltens der Heizvorrichtung.

Vorzugsweise ist von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel automatisch die Zeitdauer des Garvorgangs einstellbar, ohne dass die Zeitdauer am Einstellmittel eingegeben wird. Dies ermöglicht einen sehr hohen Bedienkomfort für den Benutzer. Insbesondere in Verbindung mit der automatischen Einstellung der Heizleistung ergibt sich eine sehr einfache Bedienung eines entsprechenden Backofens.

Die Heizleistung der Heizvorrichtung kann von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel gemäß einem Heizleistungsprofil automatisch zeitlich variierend einstellbar sein. Beispielsweise kann eine Abfolge von Leistungen vorgesehen sein. Demgemäß kann vorgesehen sein, dass die Heizvorrichtung mit voller Leistung zum Aufheizen und anschließend mit reduzierter Leistung zum Weitergaren betrieben wird. Ferner kann das Heizleistungsprofil beispielsweise den Anforderungen des Garguts angepaßt sein (beispielsweise scharfes Anbraten mit hoher Heizleistung, Weiterbraten mit mittlerer Heizleistung).

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung anhand einer bevorzugten Ausführungsform als Beispiel beschrieben.

Merkmale, Definitionen und Vorteile der Erfindung, wie sie in vorstehend beschrieben sind, gelten – soweit nicht ausdrücklich ausgeschlossen – unmittelbar auch für die nachfolgende Beschreibung der Zeichnungen. Umgekehrt sind Merkmale, Definitionen und Vorteile der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnungen – soweit nicht ausdrücklich ausgeschlossen – beliebig mit allen Ausführungsformen der vorstehenden Beschreibungseinleitung kombinierbar.

In der Zeichnungen zeigt
1 einen Backofen gemäß der Erfindung.
Der in 1 dargestellte Backofen 2 nach der Erfindung enthält einen Garraum 4 zur Aufnahme eines Garguts 6. Der Backofen 2 enthält eine elektrische Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung 8 zum Beheizen des Garraums 4. Die Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung 8 weist einen oder mehrere, z. B. zwei elektrische Heizelemente 10-1, 10-2 auf. Die Heizelemente 10-2, 10-2 können in dem Garraum 4 oder außerhalb des Garraums 4 angeordnet sein. Die Heizelemente 10-1, 10-2 können identisch ausgebildet sein, oder sich voneinander unterscheiden, beispielsweise in ihrer Geometrie oder in ihrer maximal abgebbaren Heizleistung. Die von den Heizelementen im zeitlichen Mittel abgegebene Heizleistung ist von einer Steuereinrichtung 11 einstellbar. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung 11 über Steuerleitungen 20 ein Taktrelais 22 steuert, welches abhängig von Steuersignalen der Steuereinrichtung 11 die elektrischen Heizelemente 10-1, 10-2 über elektrische Heizstrom-Leitungen 24 mit einer externen Spannungsquelle 26 verbindet oder die elektrischen Heizelemente 10-1, 10-2 von der externen Spannungsquelle 26 trennt, um das elektrische Heizelement einzuschalten bzw. auszuschalten.
Die Steuereinrichtung 11 ist ihrerseits mit einem Eingabemittel 12 steuerungsmäßig verbunden, beispielsweise über elektrische Leitungen 13, und zum Erfassen von Eingaben einer Bedienperson ausgebildet. Das Eingabemittel 12 kann beispielsweise übliche Bedienelemente 14 wie Drehknebel, Schalter, Tasten, Sensortasten, etc. enthalten.
Durch die Eingabemittel 12 ist ein von der Bedienperson gewünschter Garvorgang einstellbar, wobei die Steuereinrichtung 11 erfindungsgemäß die Heizleistung der Heizvorrichtung 8 in Abhängigkeit von den Einstellung der Bedienperson, jedoch unabhängig von der momentanen Temperatur in dem Garraum 4 und im Gargut 6 steuert.
Vorzugsweise sind Anzeigemittel 16 vorgesehen, welche das Einstellen des gewünschten Garvorgangs unterstützen. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Anzeigemittel 16 einen Teil der Anwendungsarten oder alle Anwendungsarten, die in der Steuereinrichtung 11 definiert sind, anzeigt. Hierdurch wird eine komfortable Auswahl der gewünschten Anwendungsart durch die Bedienperson ermöglicht.
Es kann vorgesehen sein, dass mit dem Eingabemittel 12 ein Reinigungsvorgang des Backofens aktivierbar ist. Der Reinigungsvorgang kann beispielsweise ein Niedertemperatur-Reinigungsvorgang zum Lösen von Verunreinigungen mit einer Reinigungsflüssigkeit oder ein Pyrolyse-Hochtemperatur-Reinigungsvorgang sein.
Die Erfindung ist auch für eine Gasheizvorrichtung anwendbar.

Claims

Backofen zum Garen von Gargut (6) in einem Garraum (4), enthaltend eine Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung (8) zum Beheizen des Garraumes, und Eingabemittel (12) zum Einstellen eines gewünschten Garvorgangs, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung (11) zur temperaturunabhängigen Steuerung der Heizleistung der Heizvorrichtung (8) in Abhängigkeit von den Einstellungen einer Bedienperson, unabhängig von der momentanen Temperatur in dem Garraum (4) und in dem Gargut (6), vorgesehen ist.
Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Garvorgänge in der Steuereinrichtung (11) in Form von mehreren Anwendungsarten definiert sind und dass die Steuereinrichtung (11) und die Eingabemittel (12) zur Auswahl aus diesen Anwendungsarten durch die Bedienperson ausgebildet sind, wobei die Anwendungsarten durch Gargutbezeichnungen und/oder Garartbezeichnungen definiert sind, die an dem Eingabemittel (12) von der Bedienperson auswählbar sind.
Backofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gargutbezeichnungen mindestens eine der folgenden enthalten: Teig, Bisquitteig, Rührteig, Hefeteig, Pizza, Fleisch, Schweinefleisch, Rindfleisch, Schaffleisch, Fisch, Gemüse, Pommes frites.
Backofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Garartbezeichnungen mindestens eine der folgenden enthalten: Backen, Braten, Grillten, Pizza-backen, Sterilisieren, Warmhalten, Wiedererwärmen, Auftauen.
Backofen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsarten durch weitere Parameter in der Steuereinrichtung (11) definiert sind, die an dem Eingabemittel (12) von der Bedienperson auswählbar sind.
Backofen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsarten durch weitere Parameter in der Steuereinrichtung (11) definierbar sind, die von einer Bedienperson durch die Eingabemittel (12) in die Steuereinrichtung (11) eingebbar sind.
Backofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter mindestens einen der folgenden enthalten: Gewicht, Anzahl, Größe, Form, Zustand, Herstellercodierung.
Backofen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendungsarten in einem Speicher der Steuereinrichtung (11) gespeichert und aus diesem von der Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit von Eingaben an den Eingabemitteln abrufbar sind.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (11) eine von der Heizvorrichtung (8) maximal abgebbare Heizleistung in getakteten Zeitabständen einschaltbar und ausschaltbar ist.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung (8) von der Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel automatisch auf einen konstanten mittleren Heizleistungswert einstellbar ist.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel automatisch die Zeitdauer des Garvorgangs einstellbar ist, ohne dass die Zeitdauer am Einstellmittel eingegeben wird.
Backofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung (8) von der Steuereinrichtung (11) in Abhängigkeit von den Einstellungen des Garvorgangs am Einstellmittel gemäß einem Heizleistungsprofil automatisch zeitlich variierend einstellbar ist.
Verfahren zum Betrieb einer Wärmestrahlungs-Heizvorrichtung (8) eines Backofens (2), wobei die Heizvorrichtung (8) zum Beheizen eines Garraums (4) und Erwärmen eines in dem Garraum (4) befindlichen Garguts (6) dient, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizleistung der Heizvorrichtung (8) in Abhängigkeit von einer gewünschten Anwendung, die von einer Bedienperson vorgebbar ist, unabhängig von der momentanen Temperatur in dem Garraum (4) und im Gargut (6) gesteuert wird.