DE19729661A1 - Erwärmungssystem - Google Patents
ErwärmungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Erwärmungssystem, insbesondere für
elektrische Kochvorgänge, mit wenigstens einer Kochstelle mit
einer elektrischen Beheizungseinrichtung und mit einem Gefäß,
dessen Inhalt zu erwärmen ist, wobei die Beheizungseinrich
tung Mittel zur Aussendung induktiver Felder aufweist.
Derartige Kochstellen sind seit einiger Zeit bekannter Stand
der Technik und im Gebrauch weit verbreitet. Als Beheizungs
einrichtungen sind bei neueren Kochstellen vor allem Strahl
heizkörper gebräuchlich, ebenso wie Induktionsheizungen. Bei
den zu erwärmenden Gefäßen kann es sich um Kochtöpfe aus
Metall oder ebenso um Kochgefäße aus beispielsweise hitze
beständigem Glas handeln. Gerade solche Gefäße aus Glas kann
man jedoch nicht mit einer Induktionskochstelle erwärmen.
Ebenso besteht häufig der Wunsch, Gefäße aus nicht hitzebe
ständigem Material, beispielsweise Frischhaltedosen aus
Kunststoff, samt ihrem Inhalt aufzuwärmen. Für diesen Zweck
ist die Verwendung einer üblichen Kochstelle, beispielsweise
mit einem Strahlungsheizkörper, nicht geeignet, da die
Hitzeentwicklung zu groß ist und das Material bei einer
Unaufmerksamkeit des Benutzers zerstört werden kann.
In der EP 0 722 708 A1 wird eine Babyflasche beschrieben, die
aus einem durchsichtigen Material besteht und einen Boden mit
einem Hohlraum aufweist, in den eine metallische Scheibe
eingelegt ist. Das Material der Scheibe weist ferromagne
tische Eigenschaften mit einer Curie-Temperatur auf, die bei
etwa 40° liegt. Die Curie-Temperatur bezeichnet die charak
teristische Temperatur, unterhalb der ein Material ferro
magnetische Eigenschaften besitzt, diese bei deren Erreichen
verliert und paramagnetisch wird. Somit verliert es seine
Magnetisierung und kann nicht mehr magnetisiert werden.
Durch diese Metallscheibe kann die Babyflasche auf einer
Induktionskochstelle erwärmt werden. Wird die Curie-Tempera
tur nach Erwärmen der Scheibe durch die von der Induktions
kochstelle ausgesandten induktiven Felder erreicht, so
verliert sie ihre ferromagnetischen Eigenschaften und kann
keine weitere Energie zur Aufheizung des Gefäßes aufnehmen.
Der große Nachteil bei der EP 0 722 708 A1 besteht darin, daß
sich das Gefäß nach dem Erreichen der Curie-Temperatur der
metallischen Scheibe zwar nicht weiter erwärmt, die induk
tiven Felder jedoch weiterhin von der Induktionskochstelle
ausgesendet werden. Da sich diese Felder nicht mehr in der
metallischen Scheibe bündeln können, entsteht ein sehr
starkes und ausgedehntes Streufeld. Kommen nun andere magne
tisierbare Materialien in den Bereich dieses Streufeldes, so
richtet sich ein Großteil der Leistung auf diese Gegenstände
und erwärmt sie. Dadurch wird es für einen Benutzer gefähr
lich, beispielsweise mit einem Ring oder einer metallischen
Armbanduhr in die Nähe einer solchen leer laufenden induk
tiven Kochstelle zu kommen. Eine besonders große Gefahr geht
für Menschen aus, die einen Herzschrittmacher tragen. Durch
die außergewöhnlich starken Streufelder kann die Funktion des
Herzschrittmachers gestört oder außer Kraft gesetzt werden,
was fatale Folgen für den Träger haben kann.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, ein oben beschriebenes Erwärmungssystem zu erschaf
fen, das für beliebige Kochgefäße und die meisten Kochstellen
geeignet ist, eine einfache und sichere Handhabung gewährlei
stet, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und
eine Art Temperaturerkennung des zu erwärmenden Gefäßes
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß außen oder innen an
dem Gefäß mindestens ein Einsatzelement, das zumindest
teilweise aus mindestens einem Material mit ferromagnetischen
Eigenschaften besteht, vorgesehen ist, wobei das Material
eine Curie-Temperatur aufweist, die im Bereich wenigstens
einer Grenztemperatur liegt, die für das Gefäß und/oder
dessen Inhalt vorgesehen ist und wobei Mittel zur Änderung,
insbesondere zur Abschaltung, der Heizleistung der Behei
zungseinrichtung vorgesehen sind.
Derartige Einsatzelemente können in beliebige Gefäße einge
bracht werden, beispielsweise Kaffeekannen aus Glas oder
Porzellan ebenso wie beispielsweise Frischhalteboxen aus
Kunststoff. Durch das Vorhandensein von Mitteln zur Änderung
bzw. Abschaltung der Heizleistung der Beheizungseinrichtung
können starke und gefährliche induktive Streufelder vermieden
werden. Die Einsatzelemente können durch die Wahl ihrer
Curie-Temperaturen für jeweils verschiedene zu erreichende
Temperaturen ausgelegt sein. So kann beispielsweise ein
Einsatzelement für eine Kaffeekanne, in der Kaffee zubereitet
werden soll, eine Curie-Temperatur von etwa 100°C aufweisen.
Wird die Kaffeekanne auf einer erfindungsgemäßen Kochstelle
betrieben, verliert das in die Kaffeekanne eingelegte Ein
satzelement bei einer Temperatur des kochenden Wassers von
etwa 100°C den größten Teil seiner Magnetisierbarkeit. Da
eine weitere Erwärmung des Wassers über diese Temperatur
hinaus nicht möglich ist, wird Energie gespart, indem keine
weitere Heizleistung mehr in das Element eingebracht wird.
Das wenigstens eine Einsatzelement kann für bestimmte Eigen
schaften, insbesondere eine gewünschte Erwärmungscharakteris
tik, aus mehreren ferromagnetischen Materialien mit unter
schiedlichen Curie-Temperaturen bestehen. Auf diese Weise
kann eine abgestufte Leistungszufuhr in das Einsatzelement
und somit das Gefäß erfolgen. Jedes Material stellt nach
Erreichen seiner Curie-Temperatur seine Leistungsaufnahme
ein und nimmt sie nach Unterschreiten der Curie-Temperatur
wieder auf, da diese Materialeigenschaft reversibel ist. Je
nach Material kann dabei eine Hysterese auftreten, die
bewirkt, daß erst bei einer gewissen Temperaturdifferenz
unterhalb der Curie-Temperatur die Magnetisierbarkeit wieder
eintritt.
Die Einsatzelemente können auch aus einer Kunststoff- oder
Keramikmischung bestehen, in die beispielsweise feine Metall
partikel oder -pulver eines Materials mit den gewünschten
ferromagnetischen Eigenschaften eingebettet sind.
Bevorzugt weist das wenigstens eine Einsatzelement eine
Beschichtung und/oder Umhüllung für verschiedene Ansprüche an
seine Oberfläche auf. Dadurch wird gewährleistet, daß ein
hygienischer Gebrauch der Einsatzelemente gewährleistet ist,
so daß zu erwärmende Speisen oder Getränke keine negative
Beeinträchtigung erfahren. Als Möglichkeiten für eine Be
schichtung bieten sich galvanische oder Emaillierungsverfah
ren an. Auch ein Überzug mit temperaturfesten und ungiftigen
Lacken ist möglich. Die Einsatzelemente können mit Aufdrucken
ihrer jeweiligen Curie-Temperatur versehen sein, so daß für
einen Benutzer auf den ersten Blick erkennbar ist, bis zu
welcher Temperatur mit diesem Einsatzelement ein zu erwärmen
des Medium erwärmt werden kann.
Wenn ein Einsatzelement die Form einer runden und im wesent
lichen flachen Scheibe mit einer, insbesondere senkrecht
abstehenden, Griffmöglichkeit aufweist, ist es besonders gut
für ein Einsetzen in die meisten gebräuchlichen Gefäße geeig
net. Durch die Griffmöglichkeit, die von einem Benutzer
befestigbar oder fest angebracht sein kann, kann das Einsatz
element auch aus einem heißen Medium entfernt werden. Eine
Scheibe weist ein für die Anwendung der Erfindung gutes
Verhältnis der Oberfläche zum Volumen des Einsatzelementes
auf, so daß eine gute Wärmeabgabe an das umgebende Medium
möglich ist. Auf der Unterseite können kleine Abstandshalter
o. dgl. für eine bessere Zirkulation des Mediums um die
Scheibe vorgesehen sein. Für diesen Zweck ist auch die
Verwendung eines gelochten Einsatzelementes vorteilhaft.
Es ist möglich, daß ein Einsatzelement die Form einer im
wesentlichen runden und flachen Scheibe aufweist und in einem
Boden des Gefäßes integriert ist. Ein derartig geformtes
Einsatzelement kann beispielsweise in einen Sandwichboden
eines Kochtopfes integriert werden.
Bevorzugt ist das ferromagnetische Material eine Metallegie
rung, die im wesentlichen aus Eisen und Nickel besteht, wobei
sie insbesondere ein Verhältnis Fe : Ni von etwa 70 : 30 auf
weist. Derartige Metallegierungen weisen eine Curie-Tempera
tur auf, die zwischen 40 und 120°C liegen. Dieser Temperatur
bereich wird vor allem für die Erwärmung von Speisen haupt
sächlich verwendet. Zur Erwärmung anderer Medien, beispiels
weise im Chemielaborbereich, können jedoch Materialien mit
anderen Curie-Temperaturen ausgewählt werden.
Die Beheizungseinrichtung kann ein Leistungsteil, insbesonde
re einen Umrichter aufweisen, dessen zwei einzige Betriebsar
ten nur eine obere oder keine Leistung sind, wobei insbeson
dere die Höhe der oberen Leistung über ein Eingabeelement,
bevorzugt einen manuellen Wahlschalter, von einem Benutzer
vorgebbar ist. Durch das Leistungsteil kann die Leistungszu
fuhr zur Beheizungseinrichtung eingestellt werden. Sind nur
zwei Betriebsarten möglich, reduziert sich der Aufwand
beträchtlich.
Bevorzugt weist die Beheizungseinrichtung Überwachungsmittel,
insbesondere eine Stromüberwachung, auf zur Erkennung des
Zustandes, insbesondere des zumindest teilweise Verlustes,
der ferromagnetischen Eigenschaften des wenigstens einen
Einsatzelementes, und zur Änderung, insbesondere zur Abschal
tung bei Verlust der ferromagnetischen Eigenschaften über ein
bestimmtes Maß hinaus, der abgegebenen Leistung des Lei
stungsteils. Dies stellt eine besonders geeignete Methode
dar, um eine reduzierte Leistungsaufnahme des Einsatzelemen
tes nach Verlust seiner ferromagnetischen Eigenschaften
festzustellen. So kann ein Leerlaufen oder Überhitzen der
Kochstelle vermieden werden. Eine bevorzugte Möglichkeit der
Stromüberwachung ist die Überwachung des Phasenwinkels
zwischen Strom und Spannung.
An der Kochstelle können Eingabemittel für verschiedene
Betriebsarten des Erwärmungssystems vorgesehen sein. Das
ermöglicht eine individuelle Wahl der Art des Erwärmungsvor
gangs durch den Benutzer, wodurch der Erwärmungsvorgang auf
die zu erwärmenden Medien abgestimmt werden kann.
Die Überwachungsmittel können eine Zeitverzögerung, bei
spielsweise durch ein Hystereseglied, aufweisen, so daß ein
eventuelles Wiedereinschalten der Heizleistung erst nach
einem gewissen minimalen Zeitintervall erfolgen kann. Dadurch
wird vermieden, daß mit zu engem Abstand vom Punkt der Curie-Tem
peratur die Heizleistung ein- bzw. ausgeschaltet wird und
somit zu oft geschaltet werden muß. Das kann von dem verwen
deten Material und dessen eventuell vorhandener Hysterese
abhängen.
Vorteilhaft bestehen die Mittel zur Aussendung induktiver
Felder aus wenigstens einer Spule, insbesondere einer für
eine Topferkennungsfunktion gebräuchlichen Sensorspule. Eine
Spule ist eine sehr gute Anordnung zur Aussendung induktiver
Felder. Dabei ist es möglich, eine Topferkennungsspule zu
verwenden, die auch einwindig sein kann. Derartige Spulen
sind in Kochstellen mit Topferkennungsfunktion eingebaut, so
daß auch ältere Kochstellen evtl. nachträglich mit dem erfin
dungsgemäßen Erwärmungssystem ausgestattet werden können. In
einer weiteren vorteilhaften Funktion der Erfindung kann die
Temperatur eines Gefäßes erkannt werden. Durch die Änderung
der ferromagnetischen Eigenschaften des Einsatzelementes
ändert sich ähnlich wie bei einem Entfernen des Kochgefäßes
die Induktivität der Topferkennungsspule, was sogar durch
schon verwendete Schaltmittel möglich ist. Somit kann unab
hängig von der Art der Beheizungseinrichtung eine Maximaltem
peratur für ein Gefäß und/oder dessen Inhalt festgelegt
werden. Die Frequenzen für die induktiven Felder liegen
bevorzugt über der Hörgrenze von etwa 25 kHz.
Es können Auswertemittel zur Auswertung einer durch eine
Veränderung der ferromagnetischen Eigenschaften wenigstens
eines Materials bewirkten Änderung, insbesondere einer
Frequenzänderung, der induktiven Felder vorgesehen sein,
durch die eine Erkennung der Temperatur des Gefäßes möglich
ist.
Die Beheizungseinrichtung kann eine Induktionsspule zur
Erwärmung des Gefäßes auf induktivem Wege aufweisen, wobei
die von der Induktionsspule ausgesandten induktiven Felder
sowohl zur Erwärmung des Gefäßes als auch zur Erkennung von
dessen Temperatur bestimmt sind. Auf diese Weise übernimmt
die Induktionsspule eine Doppelfunktion, wodurch der Aufwand
für das Erwärmungssystem gesenkt wird. Damit kann die Erfin
dung in einer Induktionskochstelle eingesetzt werden. Die
Erkennung der Temperatur des Gefäßes ermöglicht die Realisa
tion eines automatischen Kochsystems, das bestimmte Speisen
auf für sie vorgegebene Temperaturen automatisch erwärmt,
wobei im weiteren Kochvorgang entweder diese Temperatur
gehalten werden kann, oder auch die Möglichkeit zum Weiter
kochen mit reduzierter Leistung gegeben ist.
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, für die hier Schutz beansprucht wird.
Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie
Zwischenüberschriften beschränken die unter diesen jeweils
gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beiden
Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläu
tert. In den Zeichnungen zeigt:
Fig. 1 ein Erwärmungssystem, bei dem ein Gefäß mit
Hilfe eines Einsatzelementes und einer induk
tiven Beheizungseinrichtung erwärmt werden
kann;
Fig. 2 ein Erwärmungssystem, bei dem ein Gefäß mit
einem in den Boden integrierten erfindungs
gemäßen Einsatzelement auf einer Beheizungs
einrichtung mit einer Topferkennungsspule
steht.
Die Fig. 1 zeigt ein Erwärmungssystem 11, das aus einer
einzelnen Kochstelle 12 besteht. Die Kochstelle 12 weist ein
Grundgehäuse 13 auf, auf dem eine Beheizungseinrichtung 14
aufgebaut ist. Die Beheizungseinrichtung 14 enthält eine
mehrwindige flache Induktionsspule 15, die induktive Felder
aussenden kann. Die Energieversorgung der Induktionsspule 15
erfolgt über ein Leistungsteil 16, das mit einem Netzan
schlußkabel 17 und einem nicht dargestellten Stecker an eine
üblicherweise im Haushalt verwendete Steckdose angeschlossen
werden kann.
Seitlich ist an dem Grundgehäuse 13 ein manueller Wahlschal
ter 19 angebracht, mit dem eine obere Leistungsgrenze des
Leistungsteils 16 von einem Benutzer eingestellt werden kann.
Dies ist in solchen Fällen sinnvoll, bei denen es sich um ein
Leistungsteil handelt, das als Umrichter in einer Ein
fach-Version ausgeführt ist. Ein derartiges Leistungsteil 16 kann
dafür ausgelegt sein, entweder keine Leistung oder im aktiven
Betrieb eine bestimmte Leistung an die Induktionsspule 15 zu
geben. Auf diese Weise kann das Leistungsteil 16 einfach und
kostengünstig ausgeführt sein. An das Leistungsteil 16 ist
eine Stromüberwachungseinrichtung 20 angeschlossen, die den
Phasenwinkel zwischen dem an der Induktionsspule 15 anliegen
den Wechselstrom und der Wechselspannung mißt.
Auf die Beheizungseinrichtung 14 ist ein Gefäß 22 gestellt,
auf dessen Grund sich ein Einsatzelement 23 in Form einer
runden Scheibe befindet. Senkrecht daran ist ein langgezo
gener Stiel 24 angebracht, der an seinem oberen Ende in eine
Griffmöglichkeit 25 übergeht. Diese Griffmöglichkeit 25 ragt
über das Niveau des in dem Gefäß befindlichen zu erwärmenden
Mediums 26. Auf einer Seite ist das Gefäß 22 mit einem
Handgriff 27 versehen. Das Gefäß 22 kann, wie oben erwähnt,
beispielsweise aus Glas bestehen. Das Einsatzelement 23
besteht aus einem Metall mit ferromagnetischen Eigenschaften,
dessen Curie-Temperatur in der Nähe der Temperatur liegt, die
für das Medium 26 bestimmt ist. Das Einsatzelement 23 ist mit
einer Beschichtung der eingangs erwähnten Art versehen. Der
Stiel 24 mit der Griffmöglichkeit 25 besteht bevorzugt aus
einem korrosionsfreien und für Lebensmittel verwendbaren
Material. Er kann entweder fest an dem Einsatzelement 23
angebracht sein, oder durch eine Verbindungsmöglichkeit mit
diesem verbunden werden. Eine Möglichkeit, auf die die
Erfindung allerdings nicht beschränkt ist, ist der Einsatz
einer Kunststoff-Gewindehülse in das Einsatzelement 23, die
abdichtend ist. So kommt das ferromagnetische Material des
Einsatzelementes 23 auch bei nicht eingesetztem Stiel 24
nicht mit dem zu erwärmenden Medium 26 in Kontakt.
Das in diesem Ausführungsbeispiel beschriebene Erwärmungs
system 11 funktioniert folgendermaßen: In das Gefäß 22 wird
das zu erwärmende Medium 26 gefüllt und anschließend ein von
der Curie-Temperatur her passendes Einsatzelement 23 in das
Gefäß 22 eingebracht. Dann wird das Gefäß 22 auf die Behei
zungseinrichtung 14 gestellt. Beispielsweise über den manu
ellen Wahlschalter 19 kann sowohl das Erwärmungssystem 11
aktiviert als auch die Höhe der Heizleistung bestimmt werden.
Soll ein wärmeempfindliches Medium, wie beispielsweise Milch
erwärmt werden, so ist es sinnvoll, dies mit weniger Leistung
durchzuführen als beispielsweise das Kochen von Wasser.
Das Leistungsteil 16 versorgt die Induktionsspule 15 mit
Leistung, die diese zur Erzeugung induktiver Felder verwen
det. Die Frequenz dieser induktiven Felder liegt bevorzugt
bei über 25 kHz. Die induktiven Felder konzentrieren sich vor
allem in dem Einsatzelement 23 und erwärmen dieses. Das
erwärmte Einsatzelement 23 wiederum heizt das umgebende
Medium 26 auf. Nähert sich die Temperatur des Einsatzelemen
tes der Curie-Temperatur des hierfür verwendeten Materials,
so läßt dessen Magnetisierbarkeit nach. Infolge dessen kann
nur eine geringere Leistung in das Einsatzelement eingebracht
werden, die Erwärmung erfolgt verlangsamt.
In dem Maß, in dem die Magnetisierung des Einsatzelementes 23
nachläßt, werden die Streufelder der Induktionsspule 15
stärker. Dies kann von der Stromüberwachungseinrichtung 20
dadurch detektiert werden, daß der Phasenwinkel zwischen
Strom und Spannung um so größer wird, je mehr die Induktions
spule 15 "leerläuft". Bei einem bestimmten Phasenwinkel kann
die Stromüberwachungseinrichtung 20 das Leistungsteil 16 dazu
veranlassen, die Induktionsspule 15 abzustellen. Auf diese
Weise wird sowohl eine Erwärmung des Mediums 26 über die
Curie-Temperatur hinaus als auch das Entstehen von nennens
werten Streufeldern durch die Induktionsspule 15 vermieden.
Je nach Ausführung des Leistungsteils 16 und der Stromüber
wachungseinrichtung 20 kann das Erwärmungssystem 11 dafür
ausgelegt sein, nach einer bestimmten Zeit die Induktions
spule 15 wieder in Betrieb zu nehmen. In dieser Zwischenzeit
hat sich das Einsatzelement 23 und das zu erwärmende Medium
26 wieder etwas abgekühlt, so daß die Temperatur des Einsatz
elementes 23 deutlich unter der Curie-Temperatur liegt. Um
die Temperatur des Mediums 26 über einen längeren Zeitraum in
etwa konstant zu halten, kann das Erwärmungssystem 11 wieder
in Betrieb genommen werden. Dadurch wird eine Art temperatur
abhängiges Takten nach Art einer Regelung der Beheizungsein
richtung 14 erreicht.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Fig.
2 dargestellt und soll im folgenden näher erläutert werden.
In der Fig. 2 ist ein Erwärmungssystem 11 dargestellt, das
auf der Unterseite einer Glaskeramikplatte 29 einer Kochmulde
angebracht ist. Die Beheizungseinrichtung 14 enthält einen
wendelförmigen Strahlheizkörper 30 und eine einwindige
Sensorspule 31, die für eine Topferkennungsfunktion gebräuch
lich ist. Der Strahlheizkörper 30 ist auf nicht dargestellte
Weise an ein Leistungsteil 16 angeschlossen. Dieses kann
entweder an Eingabemittel in Form eines Drehschalters 33
angeschlossen sein, oder diesen beinhalten. Mit diesem
Drehschalter 33 lassen sich verschiedene Betriebsarten des
Leistungsteils 16 einstellen.
Die Sensorspule 31 ist an Auswertemittel 34 angeschlossen,
die neben der Beheizungseinrichtung 14 und dem Leistungsteil
16 angeordnet und mit dem Leistungsteil 16 verbunden sind.
Diese Auswertemittel 34 dienen zur Ansteuerung und Auswertung
der Sensorspule 31.
Oberhalb der Beheizungseinrichtung 14 steht auf der Glaskera
mikplatte 29 ein Gefäß 22 in Form eines Kochtopfes mit einem
zu erwärmenden Medium 26. In den dicken Gefäßboden 35 ist
ein scheibenförmiges Einsatzelement 23 so integriert, daß es
auf allen Seiten mit dem Gefäßboden 35 verbunden ist. Das ist
für einen guten Wärmeübergang im Gefäßboden 35 wichtig.
Der Erwärmungsvorgang verläuft bei dieser Ausführung der
Erfindung folgendermaßen: Die Beheizungseinrichtung 14 wird
wie bei einer üblichen Kochstelle über eine nicht dargestell
te Schaltmöglichkeit in Betrieb genommen. Das bedeutet, daß der
Strahlheizkörper 30 mit einer über die Schaltmöglichkeit
vorgewählten Leistung betrieben wird und zu glühen anfängt,
um das Gefäß 22 durch die Glaskeramikplatte 29 hindurch zu
erwärmen. Gleichzeitig beginnt die Sensorspule 31, betrieben
von den Auswertemitteln 34, induktive Felder auszusenden, die
bei einer Kochstelle nach dem bekannten Stand der Technik zur
Erkennung eines aufgesetzten Gefäßes 22 dienen. Registrieren
die Auswertemittel 34, daß sich im Bereich der Sensorspule 31
und damit der Beheizungseinrichtung 14 kein ferromagnetisches
Gefäß befindet, so wird das Leistungsteil 16 veranlaßt, die
Leistungszufuhr zu dem Strahlheizkörper 30 zu unterbreche:n.
Ist dagegen ein ferromagnetisches Gefäß aufgesetzt, wird es
durch die Beheizungseinrichtung 14 erwärmt.
Ebenso wie im ersten Ausführungsbeispiel, dessen Funktion
oben beschrieben wurde, nähert sich die Temperatur des
Gefäßbodens 35 und damit des Einsatzelementes 23 der Curie-Tem
peratur des ferromagnetischen Materials des Einsatzelemen
tes 23. Dadurch wird die Magnetisierbarkeit des Materials
stark gemindert, wodurch sich die von der Sensorspule 31
ausgesandten induktiven Felder verändern. Dies kann von den
Auswertemitteln 34 registriert werden, die bei einem bestimm
ten erreichten Grad der Änderung die Beheizungseinrichtung 14
auf oben beschriebene Weise abschalten. Das Signal entspricht
dann im wesentlichen dem "kein Topf"-Signal. Über einen
Signalgeber o. dgl. kann einem Benutzer mitgeteilt werden, daß
die vorgesehene Temperatur erreicht worden ist.
Auf diese Weise kann auch bei einer Kochstelle nach dem Stand
der Technik die Verwendung des erfindungsgemäßen Erwärmungs
systems 11 für eine Erwärmung eines Gefäßes 22 nicht über
eine bestimmte Temperatur hinaus verwendet werden. Wie oben
beschrieben kann die Beheizungseinrichtung 14 entweder auf
taktende Weise die Temperatur des Gefäßes 22 in etwa konstant
halten, oder abhängig von einer durch den Drehschalter 33
gewählten Programmierung den Erwärmungsvorgang auf eine
andere Weise fortsetzen. Eine Möglichkeit ist dabei ein
Weiterkochen mit geringer Leistungszufuhr.
Claims (11)
1. Erwärmungssystem, insbesondere für elektrische Kochvor
gänge, mit wenigstens einer Kochstelle (12) mit einer
elektrischen Beheizungseinrichtung (14) und mit einem
Gefäß (22), dessen Inhalt zu erwärmen ist, wobei die
Beheizungseinrichtung Mittel (15; 31) zur Aussendung
induktiver Felder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
am Gefäß mindestens ein Einsatzelement (23), das zumin
dest teilweise aus mindestens einem Material mit ferro
magnetischen Eigenschaften besteht, vorgesehen ist,
wobei das Material eine Curie-Temperatur aufweist, die
im Bereich wenigstens einer Grenztemperatur liegt, die
für das Gefäß (22) und/oder dessen Inhalt vorgesehen
ist, und wobei Mittel (16) zur Änderung, insbesondere
zur Abschaltung, der Heizleistung der Beheizungsein
richtung (14) vorgesehen sind.
2. Erwärmungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß das wenigstens eine Einsatzelement (23) für be
stimmte Eigenschaften, insbesondere eine gewünschte
Erwärmungscharakteristik, aus mehreren ferromagnetischen
Materialien mit unterschiedlichen Curie-Temperaturen
besteht.
3. Erwärmungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das wenigstens eine Einsatzelement (23)
eine Beschichtung und/oder Umhüllung für verschiedene
Ansprüche an seine Oberfläche aufweist.
4. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatzelement
(23) die Form einer runden und im wesentlichen flachen
Scheibe mit einer, insbesondere senkrecht abstehenden,
Griffmöglichkeit (25) aufweist.
5. Erwärmungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Einsatzelement (23) die
Form einer im wesentlichen runden und flachen Scheibe
aufweist und in einen Boden (35) des Gefäßes (22)
integriert ist.
6. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ferromagne
tische Material eine Metallegierung ist, die im wesent
lichen aus Eisen und Nickel besteht, wobei sie insbeson
dere ein Verhältnis Fe : Ni von etwa 70 : 30 aufweist.
7. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungsein
richtung (14) ein Leistungsteil (16), insbesondere einen
Umrichter aufweist, dessen zwei einzige Betriebsarten
nur eine obere oder keine Leistung sind, wobei insbeson
dere die Höhe der oberen Leistung über ein Eingabeele
ment, bevorzugt einen manuellen Wahlschalter (19), von
einem Benutzer vorgebbar ist.
8. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungsein
richtung (14) Überwachungsmittel, insbesondere eine
Stromüberwachung (20), aufweist, die zur Erkennung des
Zustandes, insbesondere des zumindest teilweisen Ver
lustes, der ferromagnetischen Eigenschaften des wenig
stens einen Einsatzelementes (23), und zur Änderung,
insbesondere zur Abschaltung bei Verlust der ferromag
netischen Eigenschaften über ein bestimmtes Maß hinaus,
der abgegebenen Leistung des Leistungsteils (16) ausge
legt ist.
9. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur
Aussendung induktiver Felder aus wenigstens einer Spu
le, insbesondere einer für eine Topferkennungsfunktion
gebräuchlichen Sensorspule (31), bestehen.
10. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Auswertemittel (34)
zur Auswertung einer durch eine Veränderung der ferro
magnetischen Eigenschaften wenigstens eines Materials
bewirkten Änderung, insbesondere einer Frequenzänderung,
der induktiven Felder vorgesehen sind, durch die eine
Erkennung der Temperatur des Gefäßes (22) möglich ist.
11. Erwärmungssystem nach einem der vorhergehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizungs
einrichtung (14) eine Induktionsspule (15) zur Erwärmung
des Gefäßes (22) auf induktivem Wege aufweist, wobei die
von der Induktionsspule ausgesandten induktiven Felder
sowohl zur Erwärmung des Gefäßes als auch zur Erkennung
von dessen Temperatur bestimmt sind.
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