DE19526091A1

DE19526091A1 - Sensor system limiting electric heater temp. esp. for ceramic glass electric cooker hob

Info

Publication number: DE19526091A1
Application number: DE1995126091
Authority: DE
Inventors: Eugen Wilde
Original assignee: EGO Elektro Gerate Blanc und Fischer GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1995-07-18
Filing date: 1995-07-18
Publication date: 1997-01-23

Abstract

A magnetic phase transition passes through in the range of the limit temp (27). The magnetisable material is a ferromagnetic material. The magnetisable material is so selected, that in the range of the limit temp. it has an esp. max. steep temp. dependency on the magnetising ability. The ferromagnetic material has a Curie temp., which lies above the limit temp. so that the temp. difference between the Curie temp. and the limit temp., amounts to pref. between 100 and 200 deg.C, esp. approximately 150 deg.C.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Temperaturbegren zung eines elektrischen Wärmegerätes, insbesondere eines im Bereich einer Glaskeramikplatte anbringbaren Heizkörpers, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a device for temperature limitation tion of an electrical heating device, especially one in Area of a glass ceramic plate attachable radiator, according to the preamble of claim 1.

Derartige Einrichtungen zur Temperaturbegrenzung werden bei spielsweise in elektrischen Wärmegeräten, wie Kochgeräten oder Warmhaltegeräten eingesetzt, um wärmeempfindliche Geräteteile, die mit dem eigentlichen Wärmeerzeuger in thermischem Kontakt sind, vor Überhitzung und damit vor Beschädigung oder gar Zerstörung zu schützen. Bei elektri schen Wärmegeräten, bei denen Glaskeramikplatten zum Einsatz kommen, sind Maßnahmen zur Temperaturbegrenzung in besonderem Maße erforderlich, da übliche Glaskeramiken bei Temperaturen von ca. 600 bis 700°C durch Kristallisation irreversible Schäden erleiden können. Darüber hinaus können Glaskeramiken oberhalb ihrer kritischen Temperatur elektrisch leitfähig werden; hier ist auch aus Gründen der Bedienersicherheit eine Begrenzung der Temperatur erforderlich.Such devices for temperature limitation are used in for example in electrical heating devices such as cooking appliances or warming devices used to heat sensitive Parts of the device that are connected to the actual heat generator are thermal contact, before overheating and thus before To protect damage or even destruction. With electri heating devices that use glass ceramic plates come, temperature limitation measures are particularly important Dimensions required, as usual glass ceramics at temperatures from approx. 600 to 700 ° C through irreversible crystallization Can suffer damage. In addition, glass ceramics electrically conductive above their critical temperature will; here is also one for operator safety reasons Temperature limitation required.

Bei einer aus dem deutschen Gebrauchsmuster G 91 13 992.2 bekannten Einrichtung zur Temperaturbegrenzung wird ein mechanisch arbeitender Stabfühler eingesetzt. Ein einseitig fest eingespannter Stab verlängert sich aufgrund der Wärme ausdehnung insbesondere in axialer Richtung und wirkt mit seinem freien Ende mechanisch auf den Kontakt eines Schal ters. Bei der gewünschten Grenztemperatur hat der Stab eine Länge erreicht, bei der der Schalter schaltet und eine Abschaltung der Stromzufuhr zum Heizkörper bewirkt. Die Längenänderung des Stabes wirkt somit als Sensorsignal, der Kontakt ist ein Teil der Steuereinheit. Die Justierung der Grenztemperatur bzw. Schalttemperatur, bei der der Schalter schaltet, erfolgt durch Justierung der Geometrie der Anord nung. Die Justierung kann aufwendig sein, da beispielsweise eine axiale Dejustierung des Stabes um Bruchteile von Milli metern schon zu deutlichen Verschiebungen der Schalttempera tur führen kann. Zudem sind mechanisch arbeitende Temperatur begrenzer nicht optimal für die Zusammenarbeit mit elektroni schen Steuerelementen geeignet.With one from the German utility model G 91 13 992.2 known device for temperature limitation is a mechanically working rod sensor used. One sided firmly clamped rod lengthens due to the heat expansion especially in the axial direction and contributes its free end mechanically on the contact of a scarf ters. The rod has one at the desired limit temperature Length reached at which the switch switches and one Shutting off the power supply to the radiator causes. The The change in length of the rod thus acts as a sensor signal Contact is part of the control unit. Adjusting the Limit temperature or switching temperature at which the switch switches, the arrangement is made by adjusting the geometry nung. The adjustment can be complex, for example an axial misalignment of the bar by fractions of a milli meters to significant shifts in the switching temperature can lead. In addition, mechanically working temperature limiter not ideal for working with elektroni suitable controls.

Zur Schaffung einer Temperaturbegrenzungseinrichtung, die besser an eine elektronische Steuereinheit angepaßt ist, ist schon vorgeschlagen worden, Thermoelemente einzusetzen und deren Thermospannung auszuwerten. Thermoelemente, die für einen ggf. über Jahre hinweg andauernden Einsatz bei hohen Temperaturen prinzipiell geeignetet sind, beispielsweise solche aus Platinbasislegierungen, stellen derzeit allerdings keine wirtschaftliche Alternative zu den mechanisch arbeiten den Stabfühlern dar. Zudem sind für eine temperaturgenaue Schaltung aufwendige Auswertemittel erforderlich, die Thermo spannungsdifferenzen im mV-Bereich sicher detektieren können.To create a temperature limiting device that is better adapted to an electronic control unit have already been proposed to use thermocouples and evaluate their thermal voltage. Thermocouples for a possibly long-term use at high Temperatures are suitable in principle, for example those made of platinum-based alloys, however, currently represent no economical alternative to mechanical work the rod sensors. Also, for a temperature-accurate Circuit complex evaluation means required, the thermo can reliably detect voltage differences in the mV range.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zur Temperaturbegrenzung zu schaffen, die an das Zusammenwirken mit elektronischen Steuereinheiten besonders gut angepaßt ist. Insbesondere soll ein sicheres Ansprechen bei exakt vorgebbarer Grenztemperatur gewährleistet werden.Against this background, the object of the invention based on a device for temperature limitation create that to interact with electronic Control units is particularly well adapted. In particular, should a reliable response at a precisely specifiable limit temperature be guaranteed.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Einrich tung zur Temperaturbegrenzung eines elektrischen Wärmegerätes mit den Merkmalen des Anspruches 1 vor. Vorteilhafte Weiter bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angege ben. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.To achieve this object, the invention proposes a device device for temperature limitation of an electrical heating device with the features of claim 1. Advantageous Next Formations of the invention are set out in the dependent claims ben. The wording of the claims is by reference to Content of the description made.

Nach der Erfindung ist ein Sensor vorgesehen, der mindestens eine mit Wechselspannung beaufschlagbare Spule aufweist. Wenn eine Wechselspannung an der Spule anliegt, erzeugt diese ein magnetisches Wechselfeld. In dem Bereich, in dem dieses Magnetfeld wirksam wird, ist in festgelegter räumlicher Beziehung zur Spule magnetisierbares Material angeordnet, das im Bereich der gewünschten Grenztemperatur der Temperaturbe grenzungseinrichtung einen magnetischen Phasenübergang durchläuft. Der magnetische Phasenübergang geht mit einer charakteristischen Änderung der Magnetisierbarkeit des magnetisierbaren Materials im Bereich der Grenztemperatur einher. Dieser charakteristische, temperaturabhängige Verlauf der Magnetisierbarkeit des Materiales beeinflußt die Indukti vität der Spule in einer derart charakteristischen Weise, daß die Induktivitätsänderung der Spule als sichere, unverwech selbare Anzeige für das Überschreiten der Grenztemperatur, insbesondere beim Aufheizen, genutzt werden kann. Die Induk tivitätsänderung im Bereich der Grenztemperatur ist derart charakteristisch, daß ein Sensorsignal entsteht, welches durch Auswertemittel, die entsprechend für die Auswertung von Induktivitätsänderungen ausgelegt sind, aufgrund seines charakteristischen Verlaufes eindeutig als auf einer Tempera turänderung beruhend identifiziert werden kann. According to the invention, a sensor is provided that at least has a coil to which AC voltage can be applied. If an AC voltage is applied to the coil, this generates a alternating magnetic field. In the area where this Magnetic field is effective in a fixed spatial Relation to the coil arranged magnetizable material that in the range of the desired temperature limit limiting device a magnetic phase transition goes through. The magnetic phase transition goes with one characteristic change in the magnetizability of the magnetizable material in the range of the limit temperature hand in hand. This characteristic, temperature-dependent course the magnetizability of the material influences the inductance vity of the coil in such a characteristic manner that the inductance change of the coil as safe, inconsistent selectable display for exceeding the limit temperature, can be used especially when heating. The induc Activity change in the area of the limit temperature is such characteristic that a sensor signal arises, which through evaluation means that are appropriate for the evaluation of Inductance changes are designed due to its characteristic course clearly as on a tempera door change can be identified based.

Bisher war der Einsatz von Spulen in Sensoren zur Temperatur überwachung, insbesondere bei im Bereich von Glaskeramikplat ten anbringbaren Heizkörpern von Kochgeräten, für nicht praktikabel gehalten worden, da allein schon das Aufsetzen oder Abnehmen von ferromagnetischen Töpfen von einer Kochflä che eine Induktivitätsänderung einer Spule bewirken kann. Dieser Effekt wird in Topferkennungssystemen ausgenutzt, wie beispielsweise in der DE 40 04 129 A1 beschrieben. Durch die Erfindung wird es möglich, der Spule eines Sensors ein für eine Temperaturänderung charakteristisches Induktivitätsver halten zu verleihen, das sich auswertetechnisch sicher von Induktivitätsänderungen unterscheiden läßt, die auf anderen Ursachen beruhen. Ein magnetischer Phasenübergang kann dazu genutzt werden, einen Sensor zu schaffen, der im Bereich der Grenztemperatur pro Einheits-Temperaturintervall eine Induk tivitätsänderung erfährt, die wesentlich stärker ist, als eine entsprechende Induktivitätsänderung deutlich unterhalb bzw. deutlich oberhalb der Grenztemperatur. Eine steile Temperaturabhängigkeit der Induktivität der Spule im Bereich der Grenztemperatur kann dazu genutzt werden, eine eindeutig definierte Schalttemperatur der Temperaturbegrenzungseinrich tung zu realisieren. Durch die Erfindung entfallen auch Justierungstoleranzen, die beispielsweise bei mechanischen Stabfühlern nur mit Aufwand kleinzuhalten sind. Denn der Schaltpunkt (die Grenztemperatur) wird im wesentlichen durch materialspezifische Eigenschaften des magnetisierbaren Materiales und seines Phasenüberganges bestimmt.So far, the use of coils in temperature sensors monitoring, especially in the area of glass ceramic plates attachable radiators of cooking appliances, for not been kept practicable, since just putting it on or removing ferromagnetic pots from a cooking surface che can cause a change in inductance of a coil. This effect is used in pot detection systems, such as described for example in DE 40 04 129 A1. Through the Invention, it becomes possible to use the coil of a sensor a temperature change characteristic inductance ver hold to lend, which is technically safe from Inductance changes can be distinguished on others Causes are based. A magnetic phase transition can do this be used to create a sensor in the field of Limit temperature one induct per unit temperature interval changes in activity that is much stronger than a corresponding change in inductance significantly below or significantly above the limit temperature. A steep one Temperature dependence of the inductance of the coil in the area the limit temperature can be used, clearly Defined switching temperature of the temperature limiting device to realize. The invention also eliminates Adjustment tolerances, for example with mechanical Rod sensors can only be kept to a minimum with effort. Because the Switching point (the limit temperature) is essentially determined by material-specific properties of the magnetizable Material and its phase transition determined.

Das magnetisierbare Material kann beispielsweise ferrimagne tisch sein. Vorzugsweise ist das magnetisierbare Material ein ferromagnetisches Material. Hierdurch können sich besonders starke und damit sicher auswertbare Signale ergeben. Das ferromagnetische Material durchläuft im Bereich der Grenztem peratur einen Phasenübergang zwischen ferromagnetisch (bei niedrigen Temperaturen) und paramagnetisch (bei höheren Temperaturen). Die Temperatur, oberhalb derer das ferromagne tische Material seine ferromagnetische Eigenschaft einbüßt und paramagnetisch ist, wird im folgenden als Curietemperatur bezeichnet. Der magnetische Phasenübergang erfolgt nicht bei einer genau definierten Temperatur, sondern innerhalb eines gewissen Temperaturintervalles unterhalb der Curietemperatur. Dieses Temperaturintervall kann mehrere 100°C betragen, wobei im Temperaturintervall des Phasenübergangs die Änderung der Magnetisierung pro Einheitstemperaturintervall mit der Temperatur variieren kann.The magnetizable material can be ferrimagne, for example be table. The magnetizable material is preferably a ferromagnetic material. This can make yourself special result in strong and thus reliably evaluable signals. The Ferromagnetic material passes through the limit range temperature a phase transition between ferromagnetic (at low temperatures) and paramagnetic (at higher Temperatures). The temperature above which the ferromagne table material loses its ferromagnetic property and is paramagnetic, is referred to below as the Curie temperature designated. The magnetic phase transition does not occur at a precisely defined temperature, but within one certain temperature interval below the Curie temperature. This temperature interval can be several 100 ° C, the change in the temperature interval of the phase transition the magnetization per unit temperature interval with the Temperature may vary.

Die Grenztemperatur bzw. der Schaltpunkt der Einrichtung kann grundsätzlich an jedem eindeutig charakterisierbaren Punkt des Temperaturintervalles liegen. Mit Vorteil ist das magne tisierbare Material so gewählt, daß es im Bereich der ge wünschten Grenztemperatur eine im Vergleich zu Temperaturen außerhalb des Phasenüberganges relativ starke, insbesondere maximal steile Temperaturabhängigkeit der Magnetisierbarkeit aufweist. In diesem Fall würde die erste Ableitung einer Magnetisierbarkeit/Temperatur-Kurve ein Maximum aufweisen. Entsprechendes würde für die Induktivitäts/Temperaturkurve der Spule gelten. Somit kann die Grenztemperatur z. B. durch Differenzierung des Sensorsignals besonders genau identifi ziert werden. Mit Vorteil weist das ferromagnetische Material eine Curietemperatur auf, die oberhalb der gewünschten Grenztemperatur liegt, wobei die Temperaturdifferenz zwischen Curietemperatur und Grenztemperatur vorzugsweise zwischen 100 und 200°C, insbesondere bei etwa 150°C liegen kann. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das ferromagnetische Material eine Curietemperatur zwischen 550°C und 650°C, insbesondere von ca. 600°C. Der besonders steile Verlauf der Magnetisier barkeits-/Temperatur-Kurve kann zwischen ca. 450 und ca. 500°C liegen. The limit temperature or the switching point of the device can basically at every clearly identifiable point of the temperature interval. This is an advantage tisizable material chosen so that it in the area of ge desired limit temperature in comparison to temperatures relatively strong outside the phase transition, in particular maximum steep temperature dependence of magnetizability having. In this case, the first derivative would be a Magnetizability / temperature curve have a maximum. The same would apply to the inductance / temperature curve apply the coil. Thus, the limit temperature z. B. by Differentiation of the sensor signal identifiably very precisely be decorated. The ferromagnetic material advantageously has a Curie temperature above that desired Limit temperature is, the temperature difference between Curie temperature and limit temperature preferably between 100 and 200 ° C, especially around 150 ° C. At a preferred embodiment has the ferromagnetic material a Curie temperature between 550 ° C and 650 ° C, in particular of approx. 600 ° C. The particularly steep course of the magnetizers Availability / temperature curve can be between approx. 450 and approx. 500 ° C.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spule, die Träger des das Magnetfeld bewirkenden elektrischen Stromes ist, selbst im wesentlichen aus dem magnetisierbaren, insbesondere aus dem ferromagneti schen Material besteht. Ein kleiner Spulendurchmesser mit ggf. vielen Windungen ist prinzipiell genauso möglich wie ein großer Durchmesser mit ggf. wenigen Windungen. Statt wendel förmigen sind auch spiralförmige Spulen möglich. Die genauen Spulencharakteristika lassen sich durch Dimensionierung der Spule optimal an die Auswertemittel für die als Induktivi tätsänderung der Spule auftretenden Sensorsignale anpassen. Es hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Spule im wesentlichen aus hochtemperaturbeständigem ferromagnetischen Material besteht, insbesondere aus elek trisch isolierend oxidiertem Heizleitermaterial, vorzugsweise aus einer Legierung auf Cr-Fe-Al-Basis. Dieses Material kann auch über lange Zeiten bei den beispielsweise in Heizkörpern auftretenden hohen Temperaturen im wesentlichen ohne irrever sible Änderungen seiner elektrischen und magnetischen Eigen schaften eingesetzt werden. Dieser Vorteil überwiegt bei weitem Nachteile, die sich aus dem relativ hohen spezifischen elektrischen Widerstand des Materials ergeben könnten.A preferred embodiment of the invention is thereby characterized in that the coil, the carrier of the magnetic field causing electric current is, in essence, itself from the magnetizable, in particular from the ferromagneti material. A small coil diameter with if necessary, many turns is in principle just as possible as one large diameter with possibly few turns. Instead of spiral shaped coils are also possible. The exact Coil characteristics can be determined by dimensioning the Optimally to the evaluation means for the as inductive Adapt the change in the coil's sensor signals. It has proven to be particularly advantageous if the coil essentially made of high temperature resistant Ferromagnetic material consists, in particular, of elec trisch isolativ oxidized heating conductor material, preferably made of an alloy based on Cr-Fe-Al. This material can also for long periods of time, for example in radiators occurring high temperatures essentially without irreversible sible changes in its electrical and magnetic properties be used. This advantage outweighs far disadvantages resulting from the relatively high specific electrical resistance of the material could result.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist ein von der Spule mindestens teilweise umfaßter Spulenkern vorgese hen, der im wesentlichen aus magnetisierbarem Material besteht, das im Bereich der Grenztemperatur einen magneti schen Phasenübergang durchläuft, wobei der Spulenkern insbe sondere im wesentlichen aus ferromagnetischem Material besteht. Vorzugsweise besteht der Spulenkern im wesentlichen aus dem schon erwähnten Heizleitermaterial auf Cr-Fe-Al- Basis. Es ist auch möglich, anstatt oder zusätzlich zu einem Spulenkern im Außenbereich der Spule in fester räumlicher Beziehung zu dieser in ihrem Magnetfeldbereich magnetisierba res, insbesondere ferromagnetisches Material anzuordnen. Die Spule kann beispielsweise eine auf einem Isolierträger, z. B. einer Keramikplatte, aufgebrachte Spiralspule aus vorzugswei se hochtemperaturbeständigem Material sein. Dieses kann in Dick- oder Dünnschichttechnik aufgebracht sein. Das magneti sierbare Material kann, elektrisch isoliert von der Spule, beispielsweise schicht- oder plattenförmig oberhalb und/oder unterhalb der Spule angeordnet sein. Der gesamte Sensor kann in Schichttechnik aufgebaut sein.In another embodiment of the invention, one of the coil at least partially encompassed coil core hen, which is essentially made of magnetizable material exists that a magneti in the range of the limit temperature phase transition, with the coil core in particular special essentially made of ferromagnetic material consists. Preferably, the coil core essentially consists from the already mentioned heating conductor material on Cr-Fe-Al- Base. It is also possible instead of or in addition to one Coil core in the outer area of the coil in a fixed spatial Relationship to this in its magnetic field area magnetisable res, in particular to arrange ferromagnetic material. The Coil can, for example, on an insulating support, e.g. B. a ceramic plate, applied spiral coil from preferably two se be high temperature resistant material. This can be done in Thick or thin film technology can be applied. The magneti Material that can be electrically isolated from the coil for example layered or plate-shaped above and / or be arranged below the coil. The entire sensor can be constructed using layering technology.

Ist zusätzlich zur Spule magnetisierbares Material vorgese hen, so kann die Spule selbst im wesentlichen aus unmagneti schem Material bestehen, beispielsweise aus einer hochtempe raturbeständigen, unmagnetischen Cr-Ni-Legierung wie CN 8020. Die Spule kann aber auch bei zusätzlich vorgesehenem magneti sierbaren Material aus magnetisierbarem Material bestehen.Is magnetized material in addition to the coil hen, the coil itself essentially from unmagneti chemical material consist, for example, of a high temperature temperature-resistant, non-magnetic Cr-Ni alloy such as CN 8020. The coil can also with additional magneti sizable material consist of magnetizable material.

Durch zusätzliches magnetisierbares Material, das in fester räumlicher Beziehung zur Spule in deren Magnetfeld anzuordnen ist, z. B. durch den Spulenkern, ergeben sich vorteilhafte Justierungsmöglichkeiten. So kann je nach Kopplung zwischen Spule und dem Material der Effekt der Magnetisierbarkeitsän derung auf die Spuleninduktivität stärker oder schwächer eingestellt werden. Durch Wechsel der Materialart des magne tisierbaren Materials, insbesondere durch Wechsel des Materi als eines Spulenkerns, kann ohne weiteres die Grenz- bzw. Schalttemperatur eines Sensors verändert und den Erfordernis sen angepaßt werden.Thanks to additional magnetizable material that is solid arrange spatial relationship to the coil in its magnetic field is, e.g. B. by the coil core, result in advantageous Adjustment options. So depending on the coupling between Coil and the material the effect of magnetizability change to the coil inductance stronger or weaker can be set. By changing the material type of the magne tisizable material, especially by changing the material as a coil core, the limit or Switching temperature of a sensor changed and the requirement be adjusted.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Spule an oder auf einem elektrisch isolierenden Träger angeordnet ist. Insbesondere kann die Spule auf einem Kera mikrohr oder einem Keramikstab aufgewickelt sein. Damit wird die Plazierung der Spule an einem für ihre Funktion besonders geeigneten Ort, beispielsweise "schwebend" oberhalb von Heiz wendeln eines Heizkörpers, besonders einfach. Die Spule kann auch innerhalb eines Trägers aus elektrisch isolierendem Material angeordnet sein, insbesondere innerhalb eines Keramikrohres. Auch Glasrohre sind möglich. Durch einen die Spule umgebenden elektrisch isolierenden Träger ist zum einen eine elektrische Isolierung nach außen gegeben, die insbeson dere bei Spulenmaterial zweckmäßig ist, das selbst nicht, wie der beschriebene Heizleiter, durch eine Oxidschicht elek trisch isoliert ist. Die Anordnung innerhalb eines Trägers bietet auch Schutz vor mechanischen Beschädigungen, wie sie insbesondere bei der Installation des Sensor oder des Wärme gerätes auftreten können.In a preferred embodiment it is provided that the Coil on or on an electrically insulating support is arranged. In particular, the coil on a Kera Micro tube or a ceramic rod can be wound. So that will the placement of the coil on one especially for its function suitable location, for example "floating" above heating coiling a radiator, particularly easy. The coil can also within a carrier made of electrically insulating Be arranged material, in particular within a Ceramic tube. Glass tubes are also possible. Through a Coil surrounding electrically insulating support is on the one hand given electrical insulation to the outside, in particular which is useful for coil material, which itself is not how the heating conductor described, by an oxide layer elek is trically isolated. The arrangement within a carrier also offers protection from mechanical damage such as this especially when installing the sensor or heat device can occur.

Die beschriebene Einrichtung zur Temperaturbegrenzung kann bei einer Vielzahl elektrischer Wärmegeräte mit Vorteil eingesetzt werden. Wird die Temperaturbegrenzungseinrichtung z. B. im Zusammenhang mit einem Heizkörper eines Elektroherdes eingesetzt, so kann die Spule mit Vorteil nahe der Unterseite einer eine Kochfläche des Wärmegerätes bildenden Platte, insbesondere einer Glaskeramikplatte, angeordnet sein. Der Sensor kann damit zwischen der eigentlichen Wärmequelle, den Heizleitern, und dem besonders übertemperaturempfindlichen Material angeordnet sein und kann besonders schnell auf unzulässig hohe Temperaturen ansprechen und eine Änderung des Betriebszustandes des Wärmegerätes einleiten.The described device for temperature limitation can Advantage for a large number of electrical heating devices be used. The temperature limiting device e.g. B. in connection with a radiator of an electric stove used, the coil can advantageously close to the bottom a plate forming a cooking surface of the heating device, in particular a glass ceramic plate. Of the Sensor can thus between the actual heat source, the Heating conductors, and the particularly over-temperature sensitive Material can be arranged and can be very quickly address impermissibly high temperatures and a change in Initiate the operating state of the heating device.

Die Spule kann an einem Teil eines wärmebeständigen Isolier körpers, insbesondere an oder auf einem Mittelvorsprung einer Isolierschale eines Strahlheizkörpers, angeordnet sein. Der sowieso vorhandene Isolierkörper kann damit gleichzeitig als Träger für die Spule des Sensors wirken. Es ist auch möglich, daß die Spule mindestens zum Teil in einer Ausneh mung des Isolierkörpers angeordnet ist, beispielsweise in einer den Mittelvorsprung umlaufenden Ringnut. Gegebenenfalls kann sie auch teilweise oder vollständig innerhalb des Iso lierkörpers liegen. Dabei ist dann die Veränderung der An sprechgeschwindigkeit bei dieser Anordnung besonders zu be rücksichtigen.The coil can be insulated on part of a heat resistant body, especially on or on a central projection an insulating shell of a radiant heater. The insulating body, which is present anyway, can be used simultaneously act as a carrier for the coil of the sensor. It is also possible that the coil at least partially in a recess tion of the insulating body is arranged, for example in an annular groove encircling the central projection. Possibly it can also be partially or completely within the Iso lying body. Then there is the change of the type speaking speed with this arrangement especially to be take into account.

Ein Wärmegerät mit einem die Spule enthaltenden Sensor kann einen Anschluß aufweisen, mit dem die Spule mit Auswertemit teln für die als Induktivitätsänderung der Spule auftretenden Sensorsignale elektrisch leitend verbindbar ist. Ein Auswer temittel kann ein beliebiges, dem Fachmann bekanntes Gerät sein, das Induktivitätsänderungen erkennen und zu einer Auswertung weiterverarbeiten kann. Bevorzugt ist es, wenn die Spule im angeschlossenen Zustand ein Teil eines Schwingkrei ses ist, dessen Schwingungsfrequenz sich mit der Induktivi tätsänderung der Spule ändert, und wenn die Auswertemittel eine Frequenzauswertung zur Auswertung der Schwingungsfre quenz aufweisen.A heating device with a sensor containing the coil can have a connection with which the coil with evaluation means for those occurring as a change in inductance of the coil Sensor signals can be electrically connected. An Auswer Any device known to the person skilled in the art can be used as a means be able to recognize changes in inductance and become one Processing can further process. It is preferred if the Coil is part of a resonant circuit when connected ses, whose oscillation frequency varies with the inductance change of the coil and if the evaluation means a frequency evaluation to evaluate the vibration exhibit quenz.

Die Auswertemittel können analog arbeiten und ggf. eine Differenzierung des Sensorsignals beinhalten, durch die die Änderungsgeschwindigkeit des Sensorsignals leicht erfaßbar wird. Besonders vorteilhaft können die Auswertemittel jedoch digital arbeiten. Die Auswertung kann auf einem Vergleich der über eine bestimmte Torzeit gezählten Impulse der Schwing kreisfrequenz mit einer Vergleichszahl basieren. Ein mögli ches Grundprinzip für die Arbeitsweise eines geeigneten Auswertemittels ist in der DE 40 04 129 A1 beschrieben. Die dort beschriebenen Auswertemittel erfassen die Änderungsge schwindigkeit des Sensorsignales eines induktiven Sensors eines Topferkennungssystemes. Wegen der charakteristischen Induktivitätsänderung, die ein einen magnetischen Phasenüber gang nutzender Sensor bewirkt, ist es möglich, einen minde stens eine Spule aufweisenden Sensor sowohl zur Temperaturbe grenzung als auch zur Topferkennung einzusetzen. Über die charakteristischen Unterschiede der Änderungsgeschwindigkei ten des Sensorsignales dieser beiden Effekte (Topferkennung bzw. Temperaturänderung) können die Ursachen eindeutig voneinander unterschieden werden. Für beide Funktionen können auch jeweils eigene Spulen vorgesehen sein. So können z. B. zwei Spulen in Reihe geschaltet sein.The evaluation means can work analogously and possibly one Differentiation of the sensor signal by which the Rate of change of the sensor signal is easy to detect becomes. However, the evaluation means can be particularly advantageous work digitally. The evaluation can be based on a comparison of the the vibrations counted over a certain gate time angular frequency based on a comparison number. A possible ch basic principle for the operation of a suitable Evaluation means is described in DE 40 04 129 A1. The The evaluation means described there record the changes speed of the sensor signal of an inductive sensor a pot detection system. Because of the characteristic Inductance change, which is a magnetic phase over sensor using the aisle, it is possible to at least one coil having sensor both for temperature control limit as well as for pot detection. About the characteristic differences in the rate of change th of the sensor signal of these two effects (pot detection or temperature change) the causes can be clear be distinguished from each other. Can do for both functions separate coils can also be provided. So z. B. two coils can be connected in series.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausfüh rungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführun gen darstellen können.These and other features go beyond the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features individually or separately several in the form of sub-combinations in one execution tion form of the invention and realized in other fields his and advantageous as well as protectable execution gene can represent.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:Embodiments of the invention are in the drawings shown and are explained in more detail below. In the Drawings show:

Fig. 1 einen schematischen Teilschnitt durch ein Kochgerät mit einer Glaskeramikplatte und einem Strahlheizkörper mit einem erfindungsge mäßen Sensor, Fig. 1 shows a schematic partial section through a cooking appliance with a glass ceramic plate and a radiant heater with a erfindungsge MAESSEN sensor,

Fig. 2 einen schematischen Teilschnitt wie in Fig. 1, jedoch mit einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensors, Fig. 2 is a schematic partial sectional view as in Fig. 1, but with a different embodiment of the sensor according to the invention,

Fig. 3 ein stark schematisiertes Blockschaltbild einer Einrichtung zur Temperaturbegrenzung und Fig. 3 is a highly schematic block diagram of a device for temperature limitation and

Fig. 4 ein Diagramm, das den experimentell ermittel ten Verlauf der Schwingungsfrequenz eines einen erfindungsgemäßen Sensor enthaltenden Schwingkreises in Abhängigkeit von der Tempe ratur zeigt. Fig. 4 is a diagram showing the experimentally determined course of the oscillation frequency of a resonant circuit containing a sensor according to the invention as a function of the temperature.

Fig. 1 zeigt einen Teil eines Kochgerätes 1 mit einem unter einer Glaskeramikplatte 2 angeordneten Strahlheizkörper 3. Der Strahlheizkörper 3 enthält in einer Blech-Trägerschale 4 einen wärmebeständigen Isolierkörper 5 mit einem umlaufenden, hochgezogenen Rand 6. Auf diesen liegt ein aus wärmebeständi gem Isoliermaterial bestehender Ring 7 auf, über den der Strahlheizkörper an der Unterseite der Glaskeramikplatte 2 abgestützt ist. Der Strahlheizkörper 3 weist eine ringförmige Ausnehmung 8 auf, an deren Boden Heizwiderstände 9 um eine Mittelzone 10 herum angeordnet sind. Mehrere Strahlheizkörper 3 sind an der Unterseite einer Glaskeramikplatte 2 federnd angedrückt und bilden einzelne Heizzonen, die auch zum Wärmen oder zu anderen Zwecken geeignet sind. Fig. 1 shows a part of a cooking apparatus 1 with a arranged under a glass ceramic plate 2 beam heating body 3. The radiant heater 3 contains a heat-resistant insulating body 5 with a peripheral, raised edge 6 in a sheet metal carrier shell 4 . On this lies a ring 7 made of heat-resistant insulating material, via which the radiant heater is supported on the underside of the glass ceramic plate 2 . The radiant heater 3 has an annular recess 8 , on the bottom of which heating resistors 9 are arranged around a central zone 10 . Several radiant heaters 3 are resiliently pressed on the underside of a glass ceramic plate 2 and form individual heating zones which are also suitable for heating or for other purposes.

Die Mittelzone 10 wird durch einen nach oben vorspringenden, kegelstumpfförmigen Mittelvorsprung 11 des Isolierkörpers 5 gebildet, wobei die Oberseite 12 des Mittelvorsprungs 11 mit der Oberseite 13 des Randes 6 im wesentlichen in einer Ebene liegt. Auf der Oberseite 12 liegt ein freies Ende eines radial zum Mittelvorsprung 11 ausgerichteten, runden Keramik stabes 14 auf, dessen anderes Ende auf der Oberseite 13 des Randes 6 aufliegt und in einer radialen Ausnehmung des Ringes 7 festgehalten ist. Auf den Keramikstab 14 ist eine (schema tisch dargestellte) Spule 15 gewickelt, deren zwei Anschlüsse elektrisch leitend mit den Anschlüssen 16 des Anschlußelemen tes 17 verbunden sind, das an der vertikalen Außenseite der Blechträgerschale 4 befestigt ist. Die Spule 15 ist wesentli cher Funktionsträger des Sensors 18. The central zone 10 is formed by an upwardly projecting frustoconical central projection 11 of the insulator 5, wherein the top of the central projection 11 is 12 with the upper surface 13 of the rim 6 is substantially in a plane. On the top 12 is a free end of a radially aligned to the central projection 11 round ceramic rod 14 , the other end rests on the top 13 of the edge 6 and is held in a radial recess of the ring 7 . On the ceramic rod 14 is a (schematically shown) coil 15 wound, the two connections are electrically connected to the connections 16 of the connecting elements 17 , which is attached to the vertical outside of the sheet metal carrier shell 4 . The coil 15 is wesentli cher functional carrier of the sensor 18th

Die wendelförmig gewickelte Spule 15 erstreckt sich mit ihrer Länge praktisch über den gesamten radialen Bereich der Heizwiderstände 9. Sie besteht aus einem ferromagnetischen Material, das einschließlich seiner durch eine Oxidschicht gebildeten Isolierung bis über ca. 1000°C wärmebeständig ist. Das Spulenmaterial ist eine Legierung auf Cr-Fe-Al-Basis, wie sie beispielsweise unter dem Namen KANTHAL AF vertrieben wird. Das Material der Spule hat eine Curietemperatur von ca. 600°C. Bei der in Fig. 1 gezeigten Spule sind ca. 100 Windun gen auf ca. 4 mm Außendurchmesser gewickelt.The length of the helically wound coil 15 extends practically over the entire radial area of the heating resistors 9 . It consists of a ferromagnetic material which, including its insulation formed by an oxide layer, is heat-resistant up to about 1000 ° C. The coil material is an alloy based on Cr-Fe-Al, such as that sold under the name KANTHAL AF, for example. The material of the coil has a Curie temperature of approx. 600 ° C. In the coil shown in Fig. 1, about 100 windings are wound on about 4 mm outer diameter.

Fig. 2 weicht nur hinsichtlich von Aufbau und Anordnung des Sensors von Fig. 1 ab. Einander entsprechende Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Bei der Anordnung in Fig. 2 weist der Sensor 20 eine Spule 21 auf, die auf der Oberseite 12 des Mittelvorsprungs 11 befestigt ist. Die axiale Länge der Spule 21 ist kürzer als der Durchmesser der runden Oberfläche 12 des Mittelvorsprungs 11. Im Gegensatz zur Spule 15 besteht die Spule 21 aus einer nicht-ferromagne tischen Cr-Ni-Legierung (CN 8020). Die Anschlußenden der Spule 21 sind durch (nicht gezeigte) elektrische Leitungen mit den Anschlüssen 16 des Anschlußelementes 17 verbunden. Die Wicklungen der Spule 21 umgreifen, elektrisch isoliert von diesem, einen im Querschnitt runden Spulenkern 22 aus ferromagnetischem Material mit einer Curietemperatur von ca. 600°C. Der Spulenkern besteht im wesentlichen aus einer durch eine Oxidschicht nach außen elektrisch isolierten Cr-Fe-Al- Basislegierung. Fig. 2 differs only with regard to the structure and arrangement of the sensor of Fig. 1. Corresponding elements are identified by the same reference numerals. In the arrangement in FIG. 2, the sensor 20 has a coil 21 which is fastened on the upper side 12 of the central projection 11 . The axial length of the coil 21 is shorter than the diameter of the round surface 12 of the central projection 11 . In contrast to the coil 15 , the coil 21 consists of a non-ferromagnetic Cr-Ni alloy (CN 8020). The connection ends of the coil 21 are connected to the connections 16 of the connection element 17 by electrical lines (not shown). The windings of the coil 21 , electrically insulated from it, encompass a coil core 22 made of ferromagnetic material with a Curie temperature of approximately 600 ° C., which is round in cross section. The coil core essentially consists of a Cr-Fe-Al base alloy which is electrically insulated from the outside by an oxide layer.

Das stark schematisierte Blockschaltbild in Fig. 3 zeigt, wie ein beispielsweise in den Fig. 1 oder 2 gezeigter Heizkör per mit einem erfindungsgemäßen Sensor an eine Steuereinheit angeschlossen ist. In Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 23 den Heizkörper mit Sensor, das Bezugszeichen 24 die Frequenz auswerteschaltung für den die Spule des Sensors enthaltenden Schwingkreis, Bezugszeichen 25 einen Energieregler und Bezugszeichen 26 das Stromnetz, an das das Kochgerät 1 angeschlossen ist.The highly schematic block diagram in FIG. 3 shows how a radiator, for example shown in FIG. 1 or 2, is connected to a control unit with a sensor according to the invention. In Fig. 3, reference numeral 23 designates the radiator with sensor, reference numeral 24 the frequency evaluation circuit for the resonant circuit containing the coil of the sensor, reference numeral 25 an energy regulator and reference numeral 26 the power supply to which the cooking appliance 1 is connected.

Die Temperaturbegrenzungseinrichtung arbeitet wie folgt: Bei einer die Grenztemperatur bzw. Schalttemperatur durchlau fenden Temperaturänderung erfährt die Spule eine im Zusammen hang mit Fig. 4 noch näher erläuterte Änderung ihrer Indukti vität, wobei ein Sensorsignal in Form einer für das magneti sierbare Material und dessen räumliche Anordnung zur Spule charakteristische Induktivitätsänderung entsteht. Die Spule ist Teil eines Schwingkreises, dessen übrige Teile, bei spielsweise eine Kapazität, in einem Signaleingangselement enthalten sind, das Teil der Frequenzauswerteschaltung 24 ist. Das Sensorsignal wird bei einer digital erfolgenden Auswertung in einem Signalwandler in ein Rechtecksignal verwandelt, indem aus der sinusförmigen Schwingfrequenz eine Rechteckfrequenz gebildet wird, die sich besser zur digitalen Weiterverarbeitung eignet. In einer nachfolgenden Frequenz meßeinrichtung wird über eine bestimmte, von einem Zeitgeber vorgegebene Torzeit die Zahl der Impulse des Rechtecksignals und damit eine der Schwingungsfrequenz des Schwingkreises proportionale Zahl ermittelt und gespeichert.The temperature limiting device works as follows: In the event of a temperature change passing through the limit temperature or switching temperature, the coil experiences a change in its inductivity, which is explained in more detail in conjunction with FIG. 4, a sensor signal in the form of a material for the magnetizable material and its spatial arrangement characteristic inductance change to the coil arises. The coil is part of an oscillating circuit, the remaining parts, for example a capacitance, are contained in a signal input element which is part of the frequency evaluation circuit 24 . During a digital evaluation in a signal converter, the sensor signal is converted into a square-wave signal by forming a square-wave frequency from the sinusoidal oscillation frequency that is more suitable for digital further processing. In a subsequent frequency measuring device, the number of pulses of the square-wave signal and thus a number proportional to the oscillation frequency of the oscillating circuit is determined and stored via a specific gate time specified by a timer.

Diese von der Schwingungsfrequenz abhängige Zahl wird einer Differenzbildungseinrichtung zugeleitet, wo sie mit einer entsprechenden Vergleichszahl verglichen wird, die aus einem Vergleichszahlspeicher kommt. Einmal je Torzeit wird ein der entstehenden Differenz entsprechendes Signal an eine Verknüp fungslogik gesandt, und zwar einschließlich des Vorzeichens der Differenz. Die Verknüpfungslogik enthält auch einen Speicher für einen Sollabstand oder einen Stellwert, bei dessen Unterschreitung bzw. Überschreitung ein Ausgangssignal erzeugt wird, über das der Energieregler 25 angesteuert wird. In der Praxis kann je nach dem jeweiligen Betriebszustand (Temperaturgrenzwert überschritten bzw. unterschritten) eine dem Schwellenwert entsprechende Zahl zur Differenz addiert oder subtrahiert werden, so daß jeweils beim Nulldurchgang ein entsprechendes den Heizkörper einschaltendes oder ab schaltendes Schaltsignal entsteht. Aufeinanderfolgende Vergleiche erfolgen im Rhythmus der Torzeit, die Bruchteile von Sekunden betragen kann.This number, which is dependent on the oscillation frequency, is fed to a difference-forming device, where it is compared with a corresponding comparison number that comes from a comparison number memory. Once per gate time, a signal corresponding to the resulting difference is sent to logic logic, including the sign of the difference. The logic logic also contains a memory for a setpoint distance or a manipulated value, below or below which an output signal is generated, via which the energy regulator 25 is controlled. In practice, a number corresponding to the threshold value can be added to or subtracted from the difference depending on the respective operating state (temperature limit exceeded or fallen short of), so that a corresponding switching signal which switches the radiator on or off occurs at the zero crossing. Successive comparisons are made in the rhythm of the goal time, which can be fractions of a second.

Die meisten der zu den Auswertemitteln zählenden beschriebe nen Einrichtungen arbeiten digital. Sie können Teil eines Mikrocontrollers bzw. Mikrocomputers sein. Darin sind die zur Erläuterung beschriebenen Einzeleinrichtungen und Elemente nicht körperlich enthalten, sondern durch entsprechende Programmierung ersetzt, um die beschriebenen Funktionen auszuführen. Der Energieregler schaltet starkstromseitig die Spannung des Haushaltsnetzes 26 an die Heizwiderstände 9 an. Die entsprechenden Schaltmittel können ein mechanisches Relais oder entsprechende elektronische Bauteile enthalten.Most of the described facilities belonging to the evaluation means work digitally. They can be part of a microcontroller or microcomputer. The individual devices and elements described for explanation are not physically contained therein, but are replaced by appropriate programming in order to carry out the functions described. The energy regulator switches the voltage of the household network 26 to the heating resistors 9 on the high current side. The corresponding switching means can contain a mechanical relay or corresponding electronic components.

Anhand von Fig. 4 wird der Verlauf der Schwingungsfrequenz (f) eines den Sensor enthaltenden Schwingkreises in Abhängig keit von der Temperatur (T) dargestellt. Im Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und ca. 400°C ist das ferromagneti sche Material des Sensors in ferromagnetischem Zustand, so daß durch Magnetisierung des ferromagnetischen Materiales die Induktivität der mit Wechselspannung beaufschlagten Spule gegenüber einer materialfreien Spule erhöht ist. Die schwache Abnahme der Schwingungsfrequenz f des Schwingkreises unter halb des kleinen Schwingfrequenzminimums bei ca. 410°C zwischen Raumtemperatur und ca. 400°C wird im wesentlichen durch die Zunahme des elektrischen Widerstandes des Spulen materiales in diesem Temperaturbereich verursacht. Bei Temperaturen um ca. 400 bis 410°C setzt der magnetische Phasenübergang des magnetisierbaren Materials ein. Dessen Magnetisierung verringert sich, und dadurch steigt die Schwingfrequenz f des die Spule enthaltenden Schwingkreises in charakteristischer Weise an. Die Änderungsgeschwindigkeit der Magnetisierung pro Einheits-Temperaturintervall ist nicht konstant, sondern variiert stark. Im gezeigten Beispiel ist der Abfall der Magnetisierung im Bereich zwischen ca. 450°C und ca. 480°C besonders stark. Dem besonders steilen Abfall der Magnetisierungs/Temperaturkurve entspricht ein entspre chend steil ansteigender Verlauf der Schwingungsfrequenz/Tem peraturkurve in diesem Bereich.The course of the oscillation frequency (f) is a resonant circuit containing the sensor in Depending speed of the temperature (T) represented based on Fig. 4. In the temperature range between room temperature and approx. 400 ° C., the ferromagnetic material of the sensor is in a ferromagnetic state, so that the magnetism of the ferromagnetic material increases the inductance of the coil with AC voltage compared to a material-free coil. The weak decrease in the oscillation frequency f of the oscillating circuit below half the small oscillation frequency minimum at approx. 410 ° C. between room temperature and approx. 400 ° C. is essentially caused by the increase in the electrical resistance of the coil material in this temperature range. The magnetic phase transition of the magnetizable material sets in at temperatures of around 400 to 410 ° C. Its magnetization decreases, and as a result the oscillation frequency f of the oscillation circuit containing the coil increases in a characteristic manner. The rate of change of magnetization per unit temperature interval is not constant, but varies greatly. In the example shown, the drop in magnetization is particularly strong in the range between approximately 450 ° C. and approximately 480 ° C. The particularly steep drop in the magnetization / temperature curve corresponds to a correspondingly steep rise in the oscillation frequency / temperature curve in this area.

Das ferromagnetische Material ist zweckmäßig so gewählt, daß die gewünschte Grenztemperatur bzw. Schalttemperatur 27 in den Bereich besonders starker Temperaturabhängigkeit der Magnetisierung, und damit starker Temperaturabhängigkeit der Schwingungsfrequenz f, fällt. Im gezeigten Beispiel ent spricht der etwa 470°C betragenden Grenztemperatur 27 eine Grenzfrequenz von ca. 600 kHz. Bei geringfügiger Unterschrei tung der Grenztemperatur liegt die Schwingungsfrequenz deutlich unterhalb 600°C kHz. Entsprechend ist schon kurz oberhalb der Grenztemperatur die Schwingungsfrequenz deutlich oberhalb von 600 kHz. Die starke Schwingungsfrequenzänderung innerhalb eines kleinen Temperaturintervalls ist durch die Auswertemittel sicher und eindeutig auswertbar. Insbesondere ergeben sich bei typischen Aufheizgeschwindigkeiten im Bereich der Grenztemperatur 27 charakteristische Änderungsge schwindigkeiten der Schwingungsfrequenz, die sich signifikant von Änderungsgeschwindigkeiten unterscheiden, wie sie z. B. beim Aufsetzen oder Abnehmen von ferromagnetischen Töpfen entstehen. The ferromagnetic material is expediently chosen such that the desired limit temperature or switching temperature 27 falls within the range of particularly strong temperature dependence of the magnetization, and thus strong temperature dependence of the oscillation frequency f. In the example shown, the limit temperature 27 corresponding to approximately 470 ° C. corresponds to a limit frequency of approximately 600 kHz. If the temperature falls below the limit temperature slightly, the oscillation frequency is well below 600 ° C kHz. Accordingly, the oscillation frequency is clearly above 600 kHz just above the limit temperature. The strong oscillation frequency change within a small temperature interval can be evaluated safely and clearly by the evaluation means. In particular, at typical heating speeds in the range of the limit temperature 27, characteristic changes in the speed of the oscillation frequency, which differ significantly from the change speeds as they occur, for. B. arise when putting on or taking off ferromagnetic pots.

Bei weiterer Temperatursteigerung im Bereich oberhalb ca. 500°C verringert sich die Magnetisierung des magnetisierbaren Materiales immer weniger stark, bis schließlich bei Erreichen der Curietemperatur von ca. 600°C die ferromagnetischen Eigenschaften völlig verschwunden sind und das magnetisierba re Material sich paramagnetisch verhält. Diesem Zustand entspricht im Beispiel eine Schwingungsfrequenz von ca. 900 kHz.If the temperature rises further above approx. 500 ° C reduces the magnetization of the magnetizable Material less and less strong until finally when it is reached the Curie temperature of approx. 600 ° C the ferromagnetic Properties have completely disappeared and the magnetisierba material behaves paramagnetically. This state corresponds to an oscillation frequency of approx. 900 in the example kHz.

Die in Fig. 4 gezeigte Abhängigkeit der Schwingungsfrequenz f von der Temperatur T ist wesentlich durch materialspezifische Eigenschaften des ferromagnetischen Materials bestimmt. Sie ist weiter abhängig von der (fest vorgegebenen) räumlichen Beziehung zwischen dem ferromagnetischen Material und der Spule (wobei die räumliche Beziehung auch darin bestehen kann, daß die Spule selbst im wesentlichen aus magnetisier baren Material besteht) sowie von der Ausbildung der Spule selbst (Windungszahl, Wicklungsdurchmesser etc.). Entspre chend können die Auswertemittel so auf das Material und die Geometrie des Sensors abgestimmt sein, daß nur eine eindeutig auf den magnetischen Phasenübergang zurückgehende Frequenzän derung auch als auf Temperaturänderung beruhend erkannt wird und entsprechend eine Änderung des Betriebszustandes des Kochgerätes, insbesondere ein Abschalten, bewirkt wird. Es wird eine sichere Unterscheidung von durch Temperaturänderun gen verursachten Induktivitätsänderungen der Spule gegenüber anderen Induktivitätsänderungen ermöglicht, wie sie bei spielsweise durch Aufsetzen oder Abnehmen eines ferromagneti schen Topfes auf die Glaskeramikplatte verursacht werden können. Neben der Änderungsgeschwindigkeiten der Schwingungs frequenz kann auch der "Hub" der Schwingungsfrequenzänderung als Unterscheidungskriterium genutzt werden. Der Frequenzhub ist bei Topferkennungssensoren z. B. über Windungszahl der Spule und Abstand zwischen Spule und Glaskeramikplatte einstellbar. Er kann z. B. so eingestellt werden, daß er geringer ist als der ca. 100 kHz betragende Hub zwischen der Schwingungsfrequenz bei Untertemperatur (ca. 500 kHz) und Grenztemperatur (ca. 600 kHz) in Fig. 4.The dependence of the oscillation frequency f on the temperature T shown in FIG. 4 is essentially determined by material-specific properties of the ferromagnetic material. It is also dependent on the (fixed) spatial relationship between the ferromagnetic material and the coil (the spatial relationship can also consist in the fact that the coil itself consists essentially of magnetisable material) and on the design of the coil itself (number of turns , Winding diameter etc.). Accordingly, the evaluation means can be matched to the material and the geometry of the sensor such that only a frequency change that is clearly due to the magnetic phase transition is also recognized as being based on temperature change and a change in the operating state of the cooking device, in particular a shutdown, is effected accordingly . A reliable differentiation of changes in inductance of the coil caused by temperature changes is made possible compared to other changes in inductance, as can be caused for example by placing or removing a ferromagnetic pot on the glass ceramic plate. In addition to the rates of change of the vibration frequency, the "stroke" of the vibration frequency change can be used as a differentiation criterion. The frequency swing is in pot detection sensors z. B. adjustable via the number of turns of the coil and the distance between the coil and glass ceramic plate. He can e.g. B. can be set so that it is less than the approximately 100 kHz stroke between the oscillation frequency at low temperature (approximately 500 kHz) and limit temperature (approximately 600 kHz) in Fig. 4th

Erfindungsgemäße Sensoren gönnen daher problemlos gemeinsam mit dem zitierten Topferkennungssystem eingesetzt werden. Es können im wesentlichen die für dieses System entwickelten Auswerte- und Versorgungseinrichtungen verwendet werden. Es ist möglich, für beide Funktionen eine Spule zu nutzen und die für die unterschiedlichen Ursachen (Temperaturänderung bzw. Topfabnahme oder -aufsetzen) charakteristischen Schwin gungsfrequenzänderungen über die Auswertemittel zu unter scheiden.Sensors according to the invention therefore treat themselves together without any problems can be used with the pot detection system cited. It can essentially those developed for this system Evaluation and supply facilities are used. It it is possible to use a coil for both functions and those for different causes (temperature change or pot removal or placement) characteristic Schwin frequency changes via the evaluation means divorce.

Claims

1. Device for limiting the temperature of an electrical heating device, in particular a radiator which can be attached in the area of a glass ceramic plate, with at least one sensor ( 18 ; 20 ) arranged in the heated area of the heating device ( 1 ), for generating a temperature-dependent sensor signal, which transmits signals with a Control unit can be connected, which, depending on the sensor signal in the range of a limit temperature ( 27 ), causes a change in the operating state of the heating device, in particular switches it off, characterized in that the sensor ( 18 ; 20 ) has at least one coil ( 15 ; 21 ) , in the magnetic field area of which is arranged in a fixed spatial relationship to the coil magnetizable material which undergoes a magnetic phase transition in the area of the limit temperature ( 27 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the magnetizable material is a ferromagnetic Material is.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetizable material is selected so that it has a particularly steep maximum temperature dependence of the magnetizability in the region of the limit temperature ( 27 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic materi al has a Curie temperature which is above the limit temperature ( 27 ), the temperature difference between Curie temperature and limit temperature preferably between 100 and 200 ° C, in particular approximately Is 150 ° C.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the ferromagnetic material al a Curie temperature between 550 and 650 ° C, esp 600 ° C.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 15 ) consists in Chen wesentli of magnetizable, in particular ferromagnetic material.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 15 ) consists in Chen wesentli of high temperature resistant ferromagnetic material, in particular of electrically insulating oxidized heating conductor material, preferably of an alloy based on Cr-Fe-Al.

8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a coil core ( 22 ) at least partially comprised by the coil is provided, which consists essentially of magnetizable material which passes through a magnetic phase transition in the region of the limit temperature ( 27 ), wherein the coil core ( 22 ) consists in particular essentially of ferromagnetic material.

9. Device according to claim 8, characterized in that the coil ( 21 ) consists of non-magnetizable material, in particular of a non-magnetic, hochtem temperature-resistant Cr-Ni alloy.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 15 ; 21 ) is arranged on or on an electrically insulating carrier, in particular that the coil ( 15 ) is wound on a ceramic tube or ceramic rod.

11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil within a Carrier made of electrically insulating material is, especially within a ceramic tube.

12. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 15 ; 21 ) is arranged near the underside of a plate forming a cooking surface of the heating device, in particular a glass ceramic plate ( 2 ).

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 21 ) on a part of a heat-resistant insulating body ( 5 ), in particular on or on a central projection ( 11 ) of an insulating shell of a radiant heater ( 3 ) is arranged.

14. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil ( 15 ; 21 ) is part of an oscillating circuit whose oscillation frequency changes with the change in inductance of the coil, and that the evaluation means have a frequency evaluation for evaluating the oscillation frequency.