DE19549064B4

DE19549064B4 - Control circuit for carrying out cooking processes

Info

Publication number: DE19549064B4
Application number: DE1995149064
Authority: DE
Inventors: Dieter Brunner; Joachim Dr.-Ing. Damrath; Martin Dr.-Ing. Kornberger; Gerhard Dipl.-Ing. Rothenberger (Fh); Dieter Dipl.-Ing. Weiß (FH)
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2015-12-30
Also published as: DE19549064A1

Abstract

Steuerschaltung zur Durchführung eines Garungsvorganges, insbesondere auf einer Heizfläche (1) durch Wärmezufuhr an das von einem Gargutträger (3) aufgenommene Gargut (4), mit einem Sensor (7) zur Erfassung eines Temperaturverlaufes beim Garungsvorgang und zur Abgabe von Ist-Werten, und einer Auswertestufe (12) zur Aufnahme der Ist-Werte und zum Vergleichen der Ist-Werte mit einem Soll-Wert, welche Auswertestufe (12) zur Regelung der Wärmezufuhr einen die Wärmezufuhr reduzierenden Stell-Wert oder einen die Wärmezufuhr erhöhenden Stell-Wert erzeugt und abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswertestufe (12) ein Einstellorgan (8) zugeordnet ist, bei dessen Aktivierung die Auswertestufe (12) den vom Sensor (7) erfassten oder einen aus Ist-Werten innerhalb einer der Aktivierung vorangegangenen Zeitspanne gemittelten Wert als Soll-Wert speichert und mit den folgenden Ist-Werten vergleicht.control circuit to carry out a cooking process, especially on a heating surface (1) by supplying heat to that of a food carrier (3) recorded food (4), with a sensor (7) for detection a temperature profile during the cooking process and for the delivery of Actual values, and an evaluation stage (12) for recording the actual values and to compare the actual values with a target value, which evaluation stage (12) is used Regulation of heat input the heat supply reducing control value or a control value increasing the heat supply generated and emits, characterized in that the evaluation level (12) an adjustment member (8) is assigned when it is activated the evaluation stage (12) that detected by the sensor (7) or one Actual values within a period of time prior to activation saves the averaged value as the target value and with the following actual values compares.

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff nach Patentanspruch 1.The The invention relates to a control circuit according to the preamble of claim 1.

Aus DE 35 05 233 C1 ist eine gattungsgemäße Anordnung zum Steuern und Regeln einer Heizleistung bekannt, die einem Kochgefäß zugeführt wird. Dabei wird die Temperatur am Kochgefäß erfasst und zur Regelung auf eine vorgebbare Gar- bzw. Warmhaltetemperatur über eine Steuerschaltung zum Ein- und Ausschalten eines elektrischen Heizelements ausgenützt.Out DE 35 05 233 C1 a generic arrangement for controlling and regulating a heating power is known which is fed to a cooking vessel. The temperature at the cooking vessel is recorded and used for regulation to a predefinable cooking or holding temperature via a control circuit for switching an electrical heating element on and off.

Es ist wünschenswert, für bestimmte Garungsprozesse die Garungs- bzw. Kochtemperatur über einen längeren Zeitraum konstant zu halten. Insbesondere bei offenen Heizsystemen, bei denen ein Kochtopf, eine Bratpfanne oder dergleichen auf einem die Energie von unten zuführenden Heizsystem angeordnet ist, ist es problematisch, den Temperaturverlauf und -zustand genügend exakt zu erfassen und danach die Energiezufuhr zu steuern.It is desirable for certain Cooking processes the cooking or cooking temperature over one longer Period to keep constant. Especially with open heating systems, where a saucepan, frying pan or the like on one feeding the energy from below Heating system is arranged, it is problematic, the temperature curve and condition sufficient precisely recorded and then control the energy supply.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt geworden, am oder im Kochtopf einen Temperaturmessfühler anzubringen, der in Ab hängigkeit von der Temperatur ein analoges Meßwertsignal abgibt. Diese Meßwertsignale werden dann zur Regelung der Heizleistung der Heizstelle eingesetzt. Als Heizstelle kann eine Massekochplatte, Strahlungsheizungen oder auch gasbetriebene Heizungen dienen. Dabei bereitet gerade die Übertragung der Meßwertsignale von dem Gargutträger, z.B. dem Kochtopf zu der Steuerschaltung, die in dem Herd oder dergleichen untergebracht ist, erhebliche Schwierigkeiten. Eine Übertragung über eine Leitung vom Gargutträger zur Steuerschaltung scheidet aus Handhabungsgründen praktisch aus. Bekannte Anordnungen sehen daher eine drahtlose Übertragungsstrecke vor, die vorzugsweise als Infrarotstrecke ausgelegt ist. Dazu müßte aber am Gargutträger ein gegebenenfalls batteriegespeister Sender vorgesehen sein, der bei Reinigung des Gargutträgers aus Sicherheitsgründen abgenommen werden müßte.In it has become known in this context, on or in the saucepan a temperature sensor attach, depending on outputs an analog measured value signal from the temperature. These measured value signals are then used to control the heating power of the heating point. A hotplate, radiant heating or gas powered heaters also serve. The transmission is being prepared of the measured value signals from the food support, e.g. the saucepan to the control circuit housed in the stove or the like is significant difficulty. A transmission via a line from the food support to the control circuit separates practically for handling reasons out. Known arrangements therefore see a wireless transmission link before, which is preferably designed as an infrared path. But this would have to be done on the food support an optionally battery-powered transmitter may be provided, the when cleaning the food support for safety reasons should be removed.

Es bietet sich aber auch an, die Temperatur des Garguts oder des Gargutträgers über Infrarotsensoren fern abzufragen. Diese Maßnahme hat sich bisher aber als problematisch herausgestellt, da der Infrarotsender lediglich die Temperatur an der Abstrahl-Oberfläche zu erfassen in der Lage ist und diese Oberfläche je nach Beschaffenheit unterschiedlich den tatsächlichen Temperaturzustand im Gargut repräsentiert. Insbesondere dann, wenn der Infrarotsensor auf die Außenwandung des Gargutträgers ausgerichtet ist, wirkt sich die Beschaffenheit des Gargutträgermaterials und dessen Oberfläche unterschiedlich bei gleichen Garguttemperaturen im Inneren des Garguts aus.It but also offers itself, the temperature of the food or the food support via infrared sensors to query remotely. This measure So far it has proven to be problematic because of the infrared transmitter only able to measure the temperature at the radiation surface is and this surface depending on the nature of the actual temperature represented in the food. Especially when the infrared sensor is on the outer wall of the food support aligned the properties of the food support material and its surface have different effects at the same temperature inside the food.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt geworden, den Gargutträger so auszugestalten, daß er wie ein üblicher Gargutträ ger gehandhabt und gereinigt werden kann, keine Batterie für eine Sendeeinrichtung benötigt und dennoch eine ausreichend genaue Messung der Temperatur des im Gargutträger enthaltenen Garguts zulässt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Gargutträger im Übergangsbereich von dem Gargutträgerboden zur Topfwand mit ringförmigen, umlaufenden Abstrahlflächen versehen sind, dass ein Strahlungsfühler mit Fokussiereinrichtung auf die Abstrahlfläche eines von der Heizplatte abgestellten Gargutträgers ausgerichtet und dass der Strahlungsfühler in einem Abstand zu der Abstrahlfläche angeordnet ist, der dem Abstand der Endstelle im Strahlungsmessfeld des Strahlungsmessfühlers von der Eintrittsfläche des Strahlungsfühlers entspricht. Durch die im Übergangsbereich von dem Topfboden zur Topfwand mit ringförmig umlaufenden Abstrahlflächen versehenen Garungsträgern soll erreicht werden, dass der Garungsträger in diesem Bereich einen relativ genauen Temperaturzustand im Inneren des Gargutes repräsentiert, so daß der Infrarotsensor Werte zur Energiezufuhr herzuleiten in der Lage ist. Bei dieser Methode ist es jedoch erforderlich, Spezial-Gargutträger bzw. speziell ausgestattete Gargutträger zu verwenden.In In this context, it has become known to design the food support in such a way that he like a common one Food support can be handled and cleaned, no battery for a transmitter needed and yet a sufficiently accurate measurement of the temperature of the Contained food carriers Allows food to be cooked. This is achieved in that the food support in the transition area from the food support base to the pot wall with ring-shaped circumferential radiation surfaces are provided that a radiation sensor with focusing device on the radiation surface one of the food supports placed on the heating plate and that the radiation sensors is arranged at a distance from the radiation surface, which the Distance of the end point in the radiation measuring field of the radiation sensor from the entrance area of the radiation sensor equivalent. Through the in the transition area from the bottom of the pot to the wall of the pot with radially encircling radiating surfaces Garungsträgern the goal is to ensure that the cooking rack in this area represents a relatively precise temperature condition inside the food, so that the Infrared sensor is able to derive values for energy supply. With this method, however, it is necessary to use special food carriers or specially equipped food carriers to use.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Steuerschaltung zur Durchführung von Garungsvorgängen darzulegen, die mit Hilfe von Sensoren die Möglichkeit bietet, gleichbleibende Garungsprozessabläufe bei unterschiedlichem Gargut und mit unterschiedlichen Gargutträgern durchzuführen.It is the object of the present invention, a control circuit to carry out of cooking processes to demonstrate, which with the help of sensors offers the possibility of constant Garungsprozessabläufe to be carried out with different food and with different food carriers.

Die Aufgabe ist durch eine Steuerschaltung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.The Task is by a control circuit with the features of the claim 1 solved.

Eine derartige Steuerschaltung ist einsetzbar im Prinzip für Garungsprozesse im Back- oder Bratofen, sie wird aber bevorzugt einzusetzen sein auf Kochfeldern mit Heizflächen, die den ansonsten freistehenden Gargutträger von unten her beheizen. Bei Verwendung dieser erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird der Garungsprozess zu beobachten sein – üblicherweise durch eine Bedienungsperson, aber möglicherweise auch unter Einsatz von zusätzlicher Technik – und bei Erreichen eines gewünschten Zustands im Gargut, beispielsweise auch beim Siedezustand, wird der vom Sensor erfasste Wert durch Aktivierung des Einstellorgans durch besagte Bedienungsperson oder gegebenenfalls durch zusätzliche Technik aktiviert und als Soll-Messgröße gespeichert. Die vorliegenden vom Sensor erfassten Ist-Messgrößen werden mit dieser Soll-Messgröße verglichen und das Vergleichsergebnis wird zur Steuerung der Energiezufuhr herangezogen, damit der Zustand des Garguts über eine gewünschte Zeitspanne erhalten bleibt. Diese Zeitspanne kann voreinstellbar sein oder einem Programmspeicher entnommen werden.Such a control circuit can be used in principle for cooking processes in the baking or roasting oven, but it will preferably be used on hobs with heating surfaces which heat the otherwise free-standing food support from below. When using this control circuit according to the invention, the cooking process will have to be observed - usually by an operator, but possibly also using additional technology - and when a desired state in the food to be cooked, for example also in the boiling state, is reached, the value detected by the sensor is activated by activating the setting element activated by said operator or, if necessary, by additional technology and stored as a target measurement variable. The present detected by the sensor Actual measured variables are compared with this target measured variable and the comparison result is used to control the energy supply so that the state of the food to be cooked is maintained over a desired period of time. This time period can be preset or taken from a program memory.

Prinzipiell sind unterschiedliche Sensoren, die in der Lage sind, den Garungszustand zu erfassen, in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Steuerschaltung einsetzbar. Zweckmäßiger weise wird jedoch der Sensor ein Infrarotsensor sein, der bevorzugterweise auf den Gargutträger ausgerichtet ist. Aus aufbautechnischen Gründen wird der Sensor auf die Außenwandung des Gargutbehälters auszurichten sein, und zwar möglichst im Bereich des von diesem aufgenommenen Garguts. Dabei wird zu beachten sein, daß genügend Abstand des Erfassungsbereichs am Gargutträger von der Heizfläche vorhanden ist, um von dort ausgehende Störstrahlungen möglichst auszuschließen.in principle are different sensors that are able to determine the cooking status to detect, can be used in connection with the control circuit according to the invention. Conveniently however, the sensor will be an infrared sensor, which is preferred on the food support is aligned. For technical reasons, the sensor is on the outer wall of the food container to be aligned, if possible in the area of the food to be cooked. Please note be enough distance of the detection area on the food support from the heating surface is to avoid interference radiation emanating from there as possible excluded.

Meßwerte getaktet über den Sensor, ausgehend von der Auswertestufe, abzufragen und die Meßwerte als digitalisierte Binärwerte zu speichern und zu verarbeiten. Measured values clocked over the Sensor, based on the evaluation level, to query and the measured values as digitized binary values to save and process.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestattetes Ausführungsbeispiel wird im folgenden näher beschrieben.On Embodiment equipped according to the features of the invention will be closer in the following described.

Die Figur zeigt eine Prinzip-Skizze einer Kochzone mit Schaltungseinheiten.The Figure shows a schematic diagram of a cooking zone with circuit units.

Auf einer Glaskeramikfläche 1 mit darunter angeordnetem Strahlungsheizkörper 2 ist ein Gargutbehälter 3 mit Gargut 4 aufgestellt. Über einen Leistungssteller 9 wird der Strahlungsheizkörper 2, ausgehend von einer manuell betätigbaren Eingabeschaltung 5 mit Heizleistung beaufschlagt. Die Be dienlogik 6 enthält Displays, über die die Einstell- bzw. Heizwerte ablesbar sind.On a glass ceramic surface 1 with radiant heater located below 2 is a food container 3 with food 4 established. Via a power controller 9 becomes the radiant heater 2 , starting from a manually operated input circuit 5 charged with heating power. The operating logic 6 contains displays on which the setting or heating values can be read.

Im Randbereich der Heizfläche ist ein Infrarotsensor 7 angeordnet, welcher in Richtung auf den unteren Bereich der Wandung des Gargutträgers 3 ausgerichtet ist.There is an infrared sensor in the edge area of the heating surface 7 arranged, which in the direction of the lower region of the wall of the food support 3 is aligned.

Diese Anordnung geht an sich von einer Einrichtung aus, die wie gewohnt zum Kochen ohne Einschränkungen mit oder ohne der Möglichkeit einer Ankochautomatik einer Zeitsteuerung und einer freien Stufenwahl geeignet ist. Dabei kann die Eingabe der Heizwerte und der sonstigen Werte konventionell über Knebel oder über sogenannte Touch-Control-Felder durchgeführt werden.This The arrangement is based on a facility that works as usual for cooking without restrictions with or without the possibility automatic heating, time control and free level selection suitable is. You can enter the heating values and other Values conventionally above Gag or over so-called touch control fields are carried out.

Dieser in bekannter Weise ausgestatteten Garungsprozeßsteuerung ist eine weitere Steuermaßnahme zugeordnet, die bei Aktivierung eines Eingabeorgans 8 die Steuerung des Leistungsstellers 9 für die Heizenergiezufuhr zu den Strahlungsheizkörpern 2 anstelle der Eingabewerte, die konventionell manuell vorgenommen wurden, übernimmt. Wird die erfindungsgemäße Steuermaßnahme aktiviert, so wird am symbolischen Umschalter 10 eine Umschaltefunktion von der manuellen Eingabe zur Regelfunktion durchgeführt und vom Infrarotsensor 7, der in dieser Phase in Abhängigkeit des Temperaturzustands der Gargutträgerwandung ermittelte Meßwert in einen Speicher 11 einer Mikroprozessorschaltung 12 übernommen und als Soll-Meßwert für weitere Meßwertvergleiche gespeichert. Daraufhin werden von der Mikroprozessorschaltung 12 weitere Meßwerte vom Infrarotsender 7 abgegriffen und als Ist-Werte mit dem gespeicherten Soll-Wert verglichen. Repräsentieren nunmehr die Ist-Meßgrößen einen geringeren Temperaturwert als die Soll-Meagröße, so wird die Energiezufuhr erhöht und im umgekehrten Fall wird diese verringert. Die Energiezufuhr-Verringerung bzw. -Erhöhung kann graduell oder aber auch durch völlige kurzzeitige Ein-Aus-Taktung erfolgen. In jedem Fall ist unabhängig vom Gargut und vom Gargutträger ein günstiger, konstanter Garungs-Temperaturverlauf durchführbar. Der Zeitraum der Konstantregelung kann von Hand, aber auch durch eine Timer-Funktion des Mikroprozessors beendet werden.This cooking process control, which is equipped in a known manner, is assigned a further control measure, which takes place when an input element is activated 8th the control of the power controller 9 for the heating energy supply to the radiant heaters 2 instead of the input values that were made manually conventionally. If the control measure according to the invention is activated, the symbolic switch is activated 10 a switchover function from manual input to control function and from the infrared sensor 7 , the measured value determined in this phase as a function of the temperature state of the wall of the food support into a memory 11 a microprocessor circuit 12 accepted and saved as a target measured value for further measured value comparisons. Thereupon the microprocessor circuit 12 further measured values from the infrared transmitter 7 tapped and compared as actual values with the stored target value. If the actual measured variables now represent a lower temperature value than the target measured variable, the energy supply is increased and, in the opposite case, this is reduced. The energy supply reduction or increase can take place gradually or else by complete brief on-off switching. In any case, a favorable, constant cooking temperature curve can be carried out independently of the food to be cooked and the food support. The period of constant control can be ended manually, but also by a timer function of the microprocessor.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung kann bei entsprechender Ausstattung auch die Möglichkeit bieten, für ausgewählte Gargutträger und/oder Gargutarten einmal ermittelte Werte zu speichern, um bei erneuten gleichartigen Bedingungen sofort auf die Konstanthaltesteuerung zurückgreifen zu können. Es kann auch vorgesehen sein, Korrekturwerte für den Soll-Meßwert bedarfsweise eingeben zu können.The Control circuit according to the invention can with appropriate equipment also offer the possibility for selected food carriers and / or Save the types of food once the values have been determined so that you can save them when the similar conditions immediately on the constant control To fall back on to be able to. Provision can also be made to enter correction values for the target measured value as required to be able to.

Claims

Control circuit for performing a cooking process, especially on a heating surface ( 1 ) by supplying heat to a food support ( 3 ) cooked food ( 4 ), with a sensor ( 7 ) for recording a temperature profile during the cooking process and for delivering actual values, and an evaluation level ( 12 ) to record the actual values and to compare the actual values with a target value, which evaluation level ( 12 ) for regulating the heat supply generates and outputs a control value that reduces the heat supply or a control value that increases the heat supply, characterized in that the evaluation stage ( 12 ) an adjusting device ( 8th ) is assigned, when activated the evaluation level ( 12 ) from the sensor ( 7 ) recorded or one of actual values within one of the Activation of the previous period saves the averaged value as the target value and compares it with the following actual values.

Control circuit according to claim 1, characterized in that the sensor ( 7 ) is an infrared sensor.

Control circuit according to claim 2, characterized in that the sensor ( 7 ) on the food support ( 3 ) is aligned.

Control circuit according to claim 3, characterized in that the sensor ( 7 ) on an outer wall of the food support ( 3 ) is aligned.

Control circuit according to claim 4, characterized in that the sensor ( 7 ) on the outer wall of the food support ( 3 ) is directed in the area of the food to be cooked.

Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation stage ( 12 ) the actual values clocked by the sensor ( 7 ) records.

Control circuit according to one of the preceding claims, characterized in that the evaluation stage ( 12 ) stores and processes the actual values as digitized binary values.

Control circuit according to one of the preceding claims, characterized characterized that the recorded and stored specified target value individually changeable is.