DE19729662A1 - Informations-Übertragungssystem - Google Patents

Description

ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Informations-Über­ tragungssystem für Koch- und Bratautomatiken, bei dem in oder an einem Kochgefäß, insbesondere an einem Deckel, Sensoren o. dgl. vorgesehen sind, die Informationen über Vorgänge im Inneren des Kochgefäßes erfassen, wobei in oder an dem Kochgefäß Übertragungsmittel zur Übertragung der Informa­ tionen an eine Steuerung in einer Kochstelle vorgesehen sind.

Derartige Informations-Übertragungssysteme für Kochautoma­ tiken sind schon bekannt. In der EP 0 725 556 A3 wird eine solche Einrichtung beschrieben. Dort sind auf einer Koch­ stelle mit vier Beheizungseinrichtungen fünf Signalaufnehmer verteilt, die zur Lokalisierung und zum Empfang der Infor­ mationen dienen. Dabei werden die Richtungskomponenten des elektrischen Feldes eines Senders ausgewertet und der Stand­ ort des Kochgefäßes auf der Kochstelle bestimmt. Diese Vielzahl von Signalaufnehmern ist notwendig, damit eine sichere Zuordnung des automatischen Kochgefäßes zu der hierfür benutzten Beheizungseinrichtung möglich ist.

Durch die Notwendigkeit mehrerer Empfangseinrichtungen und der Störanfälligkeit sowohl der Informations-Übertragung als auch der Positionsbestimmung ist diese Einrichtung sehr aufwendig und störanfällig. Es besteht zwar die Möglichkeit, mehrere automatisch zu betreibende Kochgefäße auf einer Kochstelle einzusetzen, dazu ist jedoch ein unverhältnismäßig hoher Aufwand für die Empfangseinrichtungen erforderlich.

AUFGABE UND LÖSUNG

Es wird als Aufgabe der Erfindung angesehen, ein Informa­ tions-Übertragungssystem zu schaffen, das die o.g. Nachteile des Standes der Technik vermeidet, weitgehend unempfindlich ist gegen Störungen und eine genaue Positionsbestimmung des automatischen Kochgefäßes auf der Kochstelle bei geringem Aufwand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Übertragungsmittel für eine direkte Übertragung der Informationen an Empfangs­ mittel, die einer für das Kochgefäß benutzten Beheizungsein­ richtung der Kochstelle räumlich direkt zugeordnet sind, ausgebildet sind. Auf diese Weise ist der Signalübertragungs­ weg minimal. Bei der Verwendung eines Glaskeramikkochfeldes befinden sich die Empfangsmittel bevorzugt unterhalb der Glaskeramik. Die direkte räumliche Zuordnung der Empfangs­ mittel zu der Beheizungseinrichtung dient dazu, die Position des Kochgefäßes auf der Kochstelle zu lokalisieren. Der Aufwand für die Empfangsmittel reduziert sich dadurch, daß die Anzahl der Empfangsmittel der Anzahl der automatisch zu betreibenden Beheizungseinrichtungen entspricht. Es können auf einfache und sichere Weise mehrere automatisch zu betrei­ bende Kochgefäße auf einer Kochstelle verwendet werden. Die Steuerung wertet die Informationen aus und kann die Vorgänge in dem Kochgefäß nach einem oder mehreren festgelegten und von einem Benutzer auswählbaren Programm oder Ablauf steuern.

Vorteilhaft umfassen die Übertragungsmittel wenigstens eine Sendespule, insbesondere mit einem Ferritstab und/oder einem umschlossenen Ferritkern, wobei die Übertragungsmittel durch eine Abdeckung oder Verkleidung geschützt an dem Kochgefäß und/oder dem Deckel angebracht sind. Diese Ausbildung der Übertragungsmittel ermöglicht eine gerichtete Abstrahlung der Signale, die einen verbesserten Übertragungsweg und eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Störungen möglich macht. Diese Art der Übertragung stellt gleichzeitig sicher, daß der Übertragungsweg möglichst kurz ist, was zur weiteren Ver­ besserung der Störfestigkeit führt. Durch die Abdeckung werden die Übertragungsmittel vor einer Beschädigung von außen geschützt.

Als Materialien für den Ferritstab und/oder den Ferritkern bieten sich üblicherweise verwendete Ferrite aus dem Bereich der Übertrager an. Vorteilhaft können zur Erhöhung der Robustheit des gesamten Übertragungssystems spezielle Mate­ rialien verwendet werden, die besonders bruchsicher und temperaturunempfindlich sind.

Zwischen den Sensoren und der wenigstens einen Sendespule können Schaltmittel zur Aufbereitung und/oder Verarbeitung der Informationen vorhanden sein. So können die Informationen auf die Form beispielsweise eines einheitlichen Signal­ standards gebracht werden. Genauso kann eine Verstärkung der Signale für eine bessere Übertragung erfolgen.

Um ein von äußeren Anschlüssen freies und beliebig bewegbares Kochgefäß zu schaffen, kann eine Energieversorgung der Übertragungsmittel durch Batterien oder Akkumulatoren erfol­ gen. Ebenso möglich ist eine Energieversorgung beispielsweise auf induktivem Weg, wobei eine Erzeugung der energieübertra­ genden induktiven Felder in der Kochstelle erfolgt, und das Kochgefäß eine Empfangseinrichtung aufweist, die die induk­ tiven Felder in elektrische Energie umwandelt. Dabei kann auch ein Zwischenspeicher für die Energie vorhanden sein.

Bevorzugt enthalten die Empfangsmittel wenigstens eine Spule, insbesondere eine Ferritkernspule. Eine Spule stellt eine für solche Zwecke bewährte und im Aufbau sehr einfache Vorrich­ tung zum Empfang von Signalen dar. Durch einen Ferritkern werden sowohl die allgemeinen Empfangseigenschaften der Spule als auch die Richtcharakteristik des Übertragungssystems verbessert. Dabei ist eine relativ genaue Plazierung des Kochgefäßes notwendig, damit Sendespule, Ferritstab und Ferritkernspule in einer Achse liegen.

Vorteilhaft werden die Empfangsmittel von einer ein- oder mehrwindigen Sensorspule für eine Topferkennungsfunktion gebildet, wobei eine Auswerteschaltung für die Topfer­ kennungsfunktion vorhanden ist. Da derartige Sensoren in vielen modernen Kochstellen Standard sind, fällt der Aufwand für eine zusätzliche Bereitstellung der Empfangsmittel weg. Diese Sensoren entsprechen auch der o.g. Forderung, daß die Empfangsmittel der Beheizungseinrichtung direkt zugeordnet sein sollen. Die Auswerteschaltung für die Topferkennungs­ funktion kann dabei die Auswertung der übertragenen Signale übernehmen. Die Topferkennungsfunktion für nicht automatisch betriebene Kochgefäße kann bei deren Benutzung ohne Um­ stellungen von außen weiterbetrieben werden. Als Beheizungs­ einrichtung eignen sich unter anderem Strahlheizkörper, die Erfindung ist jedoch keineswegs darauf beschränkt. Ebenso ist eine Induktionsheizung möglich, dabei sind jedoch Sendefen­ ster vorzusehen, in denen die Induktionsheizung zur Signal­ übertragung kurzzeitig aussetzt, da sonst eine störungsfreie Übertragung gefährdet wäre. Diese Übertragung in Sendefenst­ ern ist allgemein vorteilhaft zu verwenden, da das Übertra­ gungssystem energiesparend arbeitet, wenn nicht konstant gesendet wird.

Die Informationsübertragung kann auf optischem Weg erfolgen, beispielsweise mit Leuchtdioden o. dgl. als Übertragungsmittel und Fotodioden o. dgl. als Empfangsmittel. Im Übertragungsweg können sich Lichtleiter wie Glasfasern oder Kunststoffleiter für eine störungsfreie und sichere Übertragung befinden. Eine weitere Möglichkeit ist die Ultraschall-Übertragung.

Wenn die elektrischen oder elektronischen Bauteile an oder in dem Kochgefäß wasserfest und/oder wasserdicht angebracht sind, kann das Kochgefäß beispielsweise in einer Spülmaschine gereinigt werden. Es ist möglich, die Übertragungseinrichtung und ihre Bestandteile ganz oder wenigstens teilweise auf einfache Weise von dem Kochgefäß und dem Deckel abnehmbar auszuführen. Neben der Reinigung des Kochgefäßes ist so auch ein Austausch von defekten Einzelteilen leicht durchzuführen.

Eine bevorzugte Anwendung kann sich auf einen Dampfkochtopf beziehen, wobei die Sensoren an der Innenseite des Deckels angebracht sind und die Sendespule an der Außenseite des Deckels, und wobei sich der Ferritstab in vertikaler Ausrich­ tung direkt unterhalb der Sendespule an der Außenseite des Kochgefäßes befindet. Da Kochautomatiken vor allem für Dampfkochtöpfe erhältlich sind, ist der Nutzen durch Anwen­ dung der vorliegenden Erfindung auf diesem Gebiet besonders groß. Genauso gut ist aber eine Verwendung der Erfindung bei anderen Kochgefäßen möglich.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung 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.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 eine Ansicht eines Kochgefäßes mit dem erfin­ dungsgemäßen Informations-Übertragungssystem auf einer Kochstelle.

BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Die Fig. 1 zeigt einen Dampfkochtopf 11. Er besteht aus einem im wesentlichen zylindrischen Kochgefäß 12, das mit einem Deckel 13 verschlossen ist. Um trotz der bei einem Dampfkoch­ topf üblicherweise auftretenden hohen Drücke ein sicheres Verschließen durch den Deckel 13 zu gewährleisten, wird dieser bevorzugt durch eine nicht dargestellte Verriegelungs­ einrichtung auf dem Kochgefäß 12 gehalten. Zur besseren Abdichtung ist zwischen den beiden beispielsweise ein umlau­ fender Dichtring vorgesehen, der ebenfalls nicht dargestellt ist. Das Kochgefäß 12 wird mit einem Kochgut gefüllt, in diesem Fall dargestellt durch eine Flüssigkeit.

An dem Deckel 13 befindet sich an einer Seite ein Deckelgriff 15, dessen Gehäuse im wesentlichen waagerecht seitlich von dem Deckel 13 absteht. Ein flacherer Teil des Gehäuses 16 erstreckt sich über den größten Teil des Deckels 13. Direkt anschließend an den Deckel 13 weist das Gehäuse 16 durch eine Art Ausbuchtung nach oben seine größte Ausdehnung aus. Bevorzugt an dieser Stelle sind in dem Gehäuse 16 Schalt­ mittel 17, eine Sendespule 18 mit einem Ferritkern 19 und eine Batterie 20 zur Energieversorgung vorgesehen. Auf der Oberseite der Ausbuchtung befindet sich ein Schalter 21, dessen Signale an die Schaltmittel 17 gegeben werden. An­ stelle des Schalters 21 können auch andere Eingabemittel wie beispielsweise eine Tastatur oder mehrere Schalter vorgesehen sein.

An der Innenseite des Deckels 13 befinden sich Sensoren 2 : 3, die gewisse Vorgänge im Inneren des Dampfkochtopfes 11 erkennen. Es können z. B. Temperaturfühler, Drucksensoren oder auch Luftfeuchtigkeitssensoren sein. Die Sensoren 23 sind mit den Schaltmitteln 17 verbunden.

Seitlich an dem Kochgefäß 12 ist ein Kochgefäßgriff 25 angebracht, dessen abstehendes Griffende 26 zu dem Griffende des Deckelgriffs 15 paßt. Bei aufgesetztem Deckel 13 weisen der Deckelgriff 15 und der Kochgefäßgriff 25, wenn überhaupt, nur einen sehr geringen Abstand auf. Der Teil des Kochgefäß­ griffes 25, der am Kochgefäß 12 sitzt, verläuft im wesent­ lichen gerade nach unten beinahe bis zum Boden des Kochge­ fäßes 12. In dem Gehäuse 27 des Kochgefäßgriffes verläuft im wesentlichen senkrecht ein Ferritstab 29, der an seinem obe­ ren Ende nur durch die Wandungen der Griffe 15 und 25 von dem Ferritkern 19 getrennt ist. Somit ist der Abstand zwischen den beiden sehr gering. An seinem unteren Ende reicht der Ferritstab bis an die Wandung des Gehäuses 27, so daß er kurz oberhalb der Ebene der Bodenunterseite des Kochgefäßes 12 endet.

Der Dampfkochtopf 11 befindet sich auf einer Glaskeramik­ platte 31 einer Kochstelle. Genau unterhalb des Dampfkoch­ topfes 11 befindet sich eine Beheizungseinrichtung 32 und ihr zugeordnet eine mehrwindige Sensorspule 33. Beide sind mit einer Steuerung 34 verbunden.

Die Funktion des Informations-Übertragungssystems wird im folgenden beschrieben. Das Kochgefäß 12 wird befüllt und mit dem Deckel 13 verschlossen, wobei der Deckel vorzugsweise verriegelt wird. Der Dampfkochtopf 11 wird auf eine Koch­ stelle gestellt, die mit einer Beheizungseinrichtung 32, beispielsweise in Form eines Strahlheizkörpers, und einer mehrwindigen Sensorspule 33 für eine Topferkennungsfunktion versehen ist. Dabei weist der Ferritstab 29 auf die Sensor­ spule 33, der Abstand zwischen den beiden ist nicht viel größer als die Dicke der Glaskeramikplatte 31. Über eine nicht dargestellte Steuerung wird die Beheizungseinrichtung 32 aktiviert, und der Dampfkochtopf 11 wird samt Inhalt erwärmt.

Über den Schalter 21 können den Schaltmitteln 17 eine Reihe von Vorgaben eingegeben werden, die die Vorgänge im Inneren des Dampfkochtopfes 11 betreffen. Das kann beispielsweise eine wählbare Temperatur, eine wählbare Luftfeuchtigkeit oder eine bestimmte Garzeit davor sein. Die Sensoren 23 erfassen die Informationen und geben sie an die Schaltmittel 17 weiter. Dort werden sie aufbereitet und von der Sendespule 18 übertragen. Die Sendespule 18 weist für ein besseres Übertra­ gungsverhalten den Ferritkern 19 auf. Der Ferritkern 19 und der Ferritstab 29 bilden sozusagen eine Kopplung zwischen der Sendespule 18 und der Sensorspule 33, die die Empfangsmittel darstellt. Die notwendige Energie für die Signalverarbeitung und -übertragung wird von der Batterie 20 geliefert.

Die von der Sensorspule 33 empfangenen Informationen werden an die Steuerung 34 gegeben. Diese Informationen können beispielsweise bewirken, daß bei einem Überschreiten der für den Sensor 23 vorgewählten Temperatur die Beheizungseinrich­ tung 32 abgeschaltet werden soll. Dementsprechend schaltet die Steuerung 34 die Beheizungseinrichtung 32 ab. Erst wenn die Temperatur im Inneren des Dampfkochtopfes 11 wieder unter den vorgegebenen Wert gefallen ist, wird ein Signal an die Steuerung 34 gegeben, die Beheizungseinrichtung 32 wieder einzuschalten. Bevorzugt kann entweder in den Schaltmitteln 17 oder in der Steuerung 34 wenigstens ein Verzögerungsglied o. dgl. bewirken, daß die zu überwachenden Kenngrößen für eine Über- bzw. Unterschreitung eine Art Hysterese aufweisen müssen.

Die Funktion der Sensorspule 33 für eine Topferkennungsfunk­ tion kann weiterhin voll erhalten bleiben. Signale können von den Übertragungsmitteln entweder konstant an die Empfangs­ mittel übertragen werden, oder nur dann, wenn ein veränderter Zustand im Inneren des Dampfkochtopfes 11 die Steuerung 34 zum Einsatz bringen soll.

Wenn als Empfangsmittel anstatt einer Sensorspule für eine Topferkennungsfunktion eine Ferritkernspule verwendet werden soll, so ist diese bevorzugt derart der Beheizungseinrichtung 32 zugeordnet, daß bei einem aufgesetzten Dampfkochtopf 11 der Ferritstab 29 direkt in Richtung der Ferritkernspule weist. Das gleiche gilt für den Fall, daß die Übertragung der Informationen auf optischem Wege erfolgen soll. Hier ist es zwar einerseits möglich, einen Ring von für eine optische Übertragung geeigneten Empfangsmitteln, wie beispielsweise Fotodioden, dem Verlauf der Sensorspule 33 ähnlich um die Beheizungseinrichtung 32 anzubringen. Dieser Aufwand kann dadurch gespart werden, daß nur an einem Stelle, ähnlich wie bei der Ferritkernspule, eine Empfangseinrichtung beispiels­ weise in Form einer Fotodiode der Beheizungseinrichtung 32 zugeordnet wird.

Ebenso ist es möglich, die Übertragungsmittel in Form der Sendespule nicht im Deckelgriff 15 anzubringen, sondern im unteren Bereich des Kochgefäßgriffes 25. Die Übermittlung der Informationen von den Schaltmitteln 17 zu den Übertragungs­ mitteln könnte beispielsweise durch elektrische Kontakte zwischen dem Deckelgriff 15 und dem Kochgefäß 25 erfolgen.

Durch den kurzen Übertragungsweg zwischen dem Ferritstab 29 und der Sensorspule 33 und die Richtcharakteristik des Ferritstabes 29 werden Störfelder weitgehend vermieden. Es ist möglich, in einer Kochstelle mehrere Beheizungseinrich­ tungen für den Betrieb mit einer Kochautomatik vorzusehen. Durch die sehr guten Übertragungseigenschaften des erfin­ dungsgemäßen Informations-Übertragungssystems können dabei alle Beheizungseinrichtungen mit derartigen Kochautomatiken betrieben werden, ohne daß sich die einzelnen Signale stören oder überlagern würden.

Claims (8)

1. Informations-Übertragungssystem für Koch- und Bratauto­ matiken, bei dem in oder an einem Kochgefäß (12), insbesondere an einem Deckel (13), Sensoren (23) o. dgl. vorgesehen sind, die Informationen über Vorgänge im Inneren des Kochgefäßes erfassen, wobei in oder an dem Kochgefäß Übertragungsmittel zur Übertragung der Infor­ mationen an eine Steuerung (34) in einer Kochstelle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Über­ tragungsmittel für eine direkte Übertragung der Infor­ mationen an Empfangsmittel, die einer für das Kochgefäß benutzten Beheizungseinrichtung (32) der Kochstelle räumlich direkt zugeordnet sind, ausgebildet sind.

2. Informations-Übertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsmittel wenigstens eine Sendespule (18), insbesondere mit einem Ferritstab (29) und/oder einem umschlossenen Ferritkern (19), um­ fassen, wobei die Übertragungsmittel durch eine Ab­ deckung oder Verkleidung geschützt an dem Kochgefäß (12) und/oder dem Deckel (13) angebracht sind.

3. Informations-Übertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltmittel (17) zur Aufbe­ reitung und/oder Verarbeitung der Informationen zwischen den Sensoren (23) und der wenigstens einen Sendespule (18) vorhanden sind.

4. Informations-Übertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Energieversorgung der Übertragungsmittel durch Batterien (20) oder Akkumulatoren erfolgt.

5. Informations-Übertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel wenigstens eine Spule, insbesondere eine Ferritkernspule, enthalten.

6. Informations-Übertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangsmittel von einer ein- oder mehrwindigen Sensor­ spule (33) für eine Topferkennungsfunktion gebildet werden, wobei eine Auswerteschaltung für die Topfer­ kennungsfunktion vorhanden ist.

7. Informations-Übertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen oder elektronischen Bauteile an oder in dem Kochgefäß (12) und dem Deckel (13) wasserfest und/oder wasserdicht angebracht sind.

8. Informations-Übertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochgefäß (12) ein Dampfkochtopf (11) ist, wobei die Sensoren (23) im wesentlichen an der Innenseite des Deckels (13) und die Sendespule (18) an der Außenseite des Deckels angebracht sind, und wobei sich der Ferrit­ stab (29) in vertikaler Ausrichtung direkt unterhalb der Sendespule in einem Gehäuse (27) an der Außenseite des Kochgefäßes befindet.