DE19845103A1 - Kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsystem und Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden Kochsystems - Google Patents

Abstract

Bekannt ist ein kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsystem mit einem Kochplattenkörper zur Erwärmung eines auf dessen Oberseite abstellbaren Kochgefäßes, mit einem an dessen Unterseite gehalterten, zentral angeordneten ersten Heizelement und zumindest einem dazu peripher angeordneten zweiten Heizelement, denen jeweils zumindest ein Temperatursensor zugeordnet ist, und mit einer Steuereinheit, die mit den Heizelementen und den Temperatursensoren zur Steuerung der Heizleistung des Kochsystems verbunden ist. Um den hohen Wirkungsgrad des Kochsystems bei beliebigen Topfbodenkonturen sicherstellen zu können, stellt die Steuereinheit durch die Vorgabe definierter Heizleistungen der Heizelemente einen Temperatur- bzw. Längenausdehnungsgradienten in dem Kochplattenkörper von dessen Zentralbereich zu dessen Peripherbereich ein, wodurch eine definierte Wölbung des Kochplattenkörpers zur Minimierung des Abstandes zwischen der Oberseite des Kochplattenkörpers und dem Kochgefäßboden eingestellt ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsy­ stem mit einem Kochplattenkörper zur Erwärmung eines auf dessen Oberseite abstellba­ ren Kochgefäßes, mit einem an dessen Unterseite gehalterten, zentral angeordneten er­ sten Heizelement und zumindest einem dazu peripher angeordneten zweiten Heizele­ ment, denen jeweils zumindest ein Temperatursensor zugeordnet ist, und mit einer Steu­ ereinheit, die mit den Heizelementen und den Temperatursensoren zur Steuerung der Heizleistung des Kochsystems verbunden ist, und ein Verfahren zum Betreiben des Kochsystems.

Ein derartiges Kochsystem ist bekannt aus der Druckschrift DE 197 01 640 A1, wobei die die Kontaktwärme übertragende Elektrokochplatte aus einer nichtoxydischen Keramik, insbesondere aus Siliziumnitrid besteht. Ihr sehr dünner Kochplattenkörper ist in Form einer Scheibe in eine Einbauplatte, z. B. einer Glaskeramikplatte, selbsttragend durch Klebung eingebaut und besitzt eine extrem ebene oder aber in ihrer Oberflächenkontur an einen speziellen Kochgefäßboden angepaßte Oberfläche. Dadurch ist ein so geringer Spalt zum Kochgefäßboden erreicht, daß eine thermische Ankopplung auch bei größeren Leistungsdichten mit nur wenig K Temperaturdifferenz möglich ist. Beispielsweise ist die Kochfläche des Kochplattenkörpers in Form einer Kugelkalotte ballig (konvex) nach oben gewölbt. Bei einer solchen Ausführung ist es notwendig, daß die untere Fläche des Kochtopfbodens die entsprechende Gestalt hat, d. h. in diesem Falle in gleicher Weise konkav gewölbt ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kochsystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bereitzustellen, dessen hoher Wirkungsgrad im wesentlichen unab­ hängig von der Kontur der Unterseite des Topfbodens ist.

Erfindungsgemäß ist dies bei einem Kochsystem nach dem Oberbegriff des Patentan­ spruches 1 dadurch erreicht, daß die Steuereinheit durch die Vorgabe definierter Heizlei­ stungen der Heizelemente einen Temperatur- bzw. Längenausdehnungsgradienten in dem Kochplattenkörper von dessen Zentralbereich zu dessen Peripherbereich einstellt und dadurch eine definierte Wölbung des Kochplattenkörpers zur Minimierung des Abstandes zwischen der Oberseite des Kochplattenkörpers und dem Kochgefäßboden einstellt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Kochsystems ist dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einer bestimmten Phase des Heizvorganges durch eine Steuereinheit die Temperatur im Zentralbereich des Kochplattenkörpers höher gehalten wird als im Peripherbereich, um eine definierte Wölbung des Kochplattenkörpers in Richtung auf den darüber befindlichen Kochgefäßboden zu erzielen. Beispielsweise werden durch den definiert eingestellten Temperaturgradienten im Kochplattenkörper ent­ sprechende Spannungen in diesem verursacht, die dessen definierte Wölbung bewirken. Das erfindungsgemäße Kochsystem ist geeignet, den Wölbungsgrad bzw. die Ebenheit der Oberseite des Kochplattenkörpers definiert einzustellen. Dadurch ist es unabhängig von der Kontur des Kochgefäßbodens möglich, den Abstand bzw. Luftspalt geeignet klein zu gestalten. Unabhängig vom verwendeten Kochgefäß ist stets eine gute thermische Ankopplung des Kochplattenkörpers an das Kochgefäß sichergestellt.

Vorteilhafterweise ist auf der Oberseite des Kochplattenkörpers eine Oberflächenschutz­ schicht in Sol-Gel-Technik aufgebracht. Dadurch ist zum einen ein Schutz gegen das Anlaufen von Kochplattenkörpern aus Edelstahl oder ein Verkratzen oder sonstiges Verschmutzen verhindert. Zum anderen können extrem dünne Schutzschichten verfah­ renstechnisch einfach in der Sol-Gel-Technik realisiert sein. Dabei ist die Sol-Gel-Schicht beispielsweise in einem einfachen Tauchverfahren auf den Kochplattenkörper aufbring­ bar. Insbesondere sind bei der Sol-Gel-Technik die im Vergleich zur Emaillierungstechnik niedrigen Einbrenntemperaturen besonders günstig. Auch sind die aufgebrachten Sol-Gel-Schichten für die bei derartigen Kochsystemen typischen Temperaturen geeignet. Die Schichtstärken betragen dabei nur wenige µm. Aufgrund der Sol-Gel-Technik ver­ fügen die aufgebrachten Schichten trotz ihrer geringen Stärke sowohl im Falle einer Mehrschichttechnik aufeinander als auch auf dem Substratmaterial selbst, insbesondere Metall, über eine große Stabilität und ein großes Anhaftvermögen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kochplattenkörper bei etwa 20°C ka­ lottenförmig vertieft ausgebildet. Diese Wölbung von der Topfbodenunterseite weg kann insbesondere durch eine Bombierung einer als Kochplattenkörper dienenden Metallplatte oder einem anderen geeigneten Material realisiert sein. Dadurch ist sichergestellt, daß Töpfe mit kalottenförmig nach unten gewölbten Topfböden auf dem Kochsystem stabil abgestellt werden können und zugleich ein großflächiger Wärmekontakt zwischen dem Kochplattenkörper und dem Topfboden möglich ist.

Aus umfangreichen Versuchsreihen hat sich ergeben, daß die Tiefe der Kalotte bzw. des schalenförmig gestalteten Kochplattenkörpers maximal etwa 0,1 mm beträgt. Dadurch ist zum einen sichergestellt, daß nahezu alle am Markt erhältlichen Kochgefäße problemlos auf dem Kochsystem abgestellt werden können, und daß zum anderen die Steuerung der Wölbung des Kochplattenkörpers auch in Richtung nach oben gewölbter Kochgefäß­ böden realisierbar ist.

Vorteilhafterweise ist das Material des Kochplattenkörpers Metall, insbesondere Edelstahl oder auch Aluminium. Metall besitzt gegenüber beispielsweise Siliziumnitrid insbesondere die besseren Wärmeleitungseigenschaften und ebenso Kostenvorteile. Einerseits aus Stabilitätsgründen und andererseits aus Kostengründen bewegt sich die Stärke der Me­ tallplatte vorteilhafterweise etwa zwischen 2 und 5 mm.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im wesentlichen im Zentralbereich des Kochplattenkörpers eine Ausdehnungsplatte gehaltert, deren Temperaturlängenausdeh­ nungskoeffizient von dem des Kochplattenkörpers abweicht. Bei einer Erwärmung des Kochplattenkörpers kommt es aufgrund der unterschiedlichen Längenausdehnungskoeffi­ zienten zur Wölbung des Kochplattenkörpers in Richtung Topfboden bzw. nach oben. Alternativ dazu weist der Kochplattenkörper an dessen Unterseite im Zentralbereich eine flächige Aussparung auf. Dies ist fertigungstechnisch einfacher als das Haltern des Einsetzteils im Kochplattenkörper. Infolge der zentrischen beispielsweise kugelkalotten­ förmigen Aussparung an der Unterseite des Kochplattenkörpers in dessen Zentralbereich kommt es aufgrund des Beheizungsvorgangs zu tangentialen und radialen Zugspannun­ gen. Diese verursachen eine Wölbung des Kochplattenkörpers nach oben bzw. auf die Unterseite des Kochgefäßbodens zu.

Um das Ausmaß der Wölbung des Kochplattenkörpers steuern zu können, ist bevor­ zugter Weise eine Sensorik zur Erkennung des großflächigen Kontaktes zwischen dem Kochgefäßboden und der Oberseite des Kochplattenkörpers vorgesehen. Dies kann beispielsweise durch eine kapazitive Sensoranordnung realisiert sein. Dabei wird die sich mit veränderndem Abstand zwischen der Oberseite des Kochplattenkörpers und der Unterseite des Topfbodens verändernde Kapazität zwischen den beiden Platten in an sich bekannter Weise als Meßsignal verwendet. Eine weitere Alternative besteht darin, daß die Steuereinheit die Änderungsrate der Temperatur des Kochplattenkörpers mit der Zeit während des Aufheizvorganges auswertet. Dabei wird ausgenutzt, daß sich bei bekannter zugeführter Heizleistung der Temperaturanstieg des Kochplattenkörpers deutlich verrin­ gert, wenn ein ausreichender Wärmeleistungskontakt zwischen dem Topfboden und dem Kochplattenkörper hergestellt ist. Weiterhin wäre es auch möglich, daß von den Kochge­ fäßherstellern die Ebenheit bzw. der Wölbungsgrad des Topfbodens jeweils bekanntge­ geben wird, und über eine Eingabeeinheit von der Bedienperson beim Beginn des jeweiligen Kochvorganges dem Kochsystem vorgebbar ist. Die Steuereinheit berechnet sich dann aus der vorgegebenen Wölbung und der gewünschten bzw. eingestellten Heizleistung die entsprechenden Heizleistungen bzw. Heizleistungsprofile des ersten und zweiten Heizkörpers.

Um den Wärmekontakt zwischen dem Topfboden und der Oberseite des Koch­ plattenkörpers nicht unnötig zu verschlechtern, hält die Steuereinheit ab der Detektion eines ausreichenden Wärmekontaktes zwischen beiden den Temperaturunterschied zwischen dem Zentralbereich und dem Peripherbereich des Kochplattenkörpers und damit dessen Wölbung im wesentlichen konstant. Weiterhin garantiert die Steuereinheit durch eine entsprechend angepaßte Heizleistung der beiden Heizelemente ein Erreichen der über die Bedieneinheit von einer Bedienperson vorgegebenen Heizleistung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform steuert die Steuereinheit zunächst für eine bestimmte Zeit das zweite, im Peripherbereich des Kochplattenkörpers angeordnete Heiz­ element. Dadurch wird der Peripherbereich relativ zum Zentralbereich des Kochplatten­ körpers erwärmt. Es werden tangentiale und radiale Zugspannungen im Peripherbereich des Kochplattenkörpers hervorgerufen. Als Folge dieser Zugspannungen vergrößert sich der Umfang des Heizkörpers und es wird ausgezeichnete Ebenheit der Oberfläche des Kochplattenkörpers erreicht.

Nachfolgend sind anhand schematischer Darstellungen drei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kochsystems und des entsprechenden Verfahrens zum Betreiben der Kochsysteme beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 stark vereinfacht in einer Seitenansicht zum Teil in Schnittdarstellung das Kochsystem mit darauf abgestelltem Topf gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 ein Diagramm stark vereinfacht mit dem zeitlichen Verlauf der Heiz­ leistungen des Kochsystems,

Fig. 3 den Kochplattenkörper des Kochsystems gemäß dem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel,

Fig. 4 den Kochplattenkörper des Kochsystems gemäß dem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel, und

Fig. 5 stark schematisiert drei Phasen des Heizvorganges bei einem Koch­ plattenkörper gemäß dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel.

Gemäß Fig. 1 weist ein Kochfeld eine Glaskeramikplatte 1 auf, in bzw. unterhalb der ein Kochsystem 3 gehaltert ist. Dabei ist in eine kreisförmige Öffnung der Glaskera­ mikplatte 1 von oben ein kreisförmiger Kochplattenkörper 5 aus Edelstahl gesetzt. Auf der Oberseite des Kochplattenkörpers 5 ist ein an sich bekannter Topf 6 mit einer nach oben gewölbten Topfbodenunterseite gestellt (in unterbrochenen Linien gezeigt). Dadurch ist gemäß Fig. 1 bei Raumtemperatur zwischen der Oberseite des Koch­ plattenkörpers 5 und der Unterseite des Topfbodens 6 ein unerwünschter Luftspalt ausgebildet, der die Wärmeübertragung vom Kochplattenkörper 5 zum Topfboden 6 beeinträchtigt. Der Kochplattenkörper 5 ist als 4 mm starke Scheibe ausgebildet, deren Oberseite mit einer etwa 5 µm starken transparenten, in Sol-Gel-Technik aufgebrach­ ten Schutzschicht 13 versehen ist. Alternativ ist es auch möglich die Schutzschicht einzufärben und/oder undurchsichtig zu gestalten. Die Schutzschicht 13 schützt das Edelstahl im Betrieb insbesondere vor dem Anlaufen und dem Verkratzen. An der dem Topf 6 zugewandten Oberseite des Kochplattenkörpers 5 weist dieser eine sich umfangsseitig erstreckende Schulter 7 auf, mit der der Kochplattenkörper 5 auf dem Randbereich der Öffnung der Glaskeramikplatte 1 liegt. Um eine radiale Ausdehnung des Kochplattenkörpers 5 bei dessen betriebsgemäßer Erwärmung im Heizvorgang zu ermöglichen, ist umfangsseitig zwischen der Seitenwand des Kochplattenkörpers 5 und der Wand der Öffnung der Glaskeramikplatte 1 ein ausreichender Spalt 9 gebildet. Zur Befestigung und Abdichtung der Anordnung ist zumindest der Spalt 9 zum Teil mit Silikonkleber 11 gefüllt. Weiterhin kann der Kochplattenkörper 5 durch nicht näher gezeigte Haltevorrichtungen in der Öffnung der Glaskeramikplatte 1 gehaltert sein.

Gemäß Fig. 1 ist an der Unterseite der Edelstahlplatte 5 im Zentralbereich eine kalottenförmige Aussparung 15 ausgebildet. Diese erstreckt sich etwa über die Hälfte des Durchmessers des Kochplattenkörpers 5 und erreicht ihre maximale Tiefe im Mittelpunkt bzw. Zentrum er Kreisscheibe 5. Auf die Unterseite des Kochplattenkörpers 5 ist eine nicht näher gezeigte elektrische Isolationsschicht beispielsweise in Sol-Gel-Tech­ nik oder in einer Emaillierungstechnik aufgebracht. Auf diese Isolationsschicht ist im Bereich der Aussparung 15, also im Zentralbereich des Kochplattenkörpers 5, insbesondere in Dickschichttechnik mit einer geeigneten Paste, großflächig ein erstes Heizelement 17 aufgedruckt. Das erste Heizelement 17 kann beispielsweise spiral­ förmig verlaufen und mehrere seriell und/oder parallel geschaltete Unterheizkreise aufweisen (nicht gezeigt). Weiterhin ist im Bereich der Aussparung 15 ein ebenfalls in Dickschichttechnik aufgebrachter erster Temperatursensor 19 vorgesehen. Dieser ist geeignet angeordnet, um die Temperatur im Bereich der Aussparung 15 des Koch­ plattenkörpers 5 erfassen zu können. Entsprechend dem ersten Heizelement 17 und dem ersten Temperatursensor 19 sind im ringförmigen Peripherbereich des Koch­ plattenkörpers 5 außerhalb der Aussparung 15 großflächig ein zweites Heizelement 21 und ein zweiter Temperatursensor 23 aufgedruckt. Die Heizelemente 17, 21 und Sensoren 19, 23 können wiederum mit einer Schutzschicht bedeckt sein (nicht gezeigt). Weiterhin ist unterhalb der Heizelemente 17, 21 eine thermische Isolations­ schicht vorgesehen, um die Energieverluste des Kochsystems 3 unterhalb der Glas­ keramikplatte 1 zu verringern (nicht gezeigt).

Das Kochsystem 3 weist eine elektronische Steuereinheit 25 auf, die über Verbin­ dungsleitungen 27 mit dem ersten und zweiten Heizelement 17, 21 und dem ersten und zweiten Temperatursensor 19, 23 verbunden ist. Weiterhin ist die Steuereinheit 25 über Steuerleitungen 29 mit nicht näher dargestellten Leistungsschaltern verbunden, die zur Steuerung der Heizleistung der Heizelemente 17, 21 dienen. Um die Leistungs­ steuerung besonders feinfühlig zu gestalten, kann diese durch eine Schwingungs- bzw. Impulspaketsteuerung oder eine geeignete Phasenanschnittssteuerung realisiert sein. Dabei ist durch das geeignete Schalten oder Ansteuern von Netzhalbwellen sichergestellt, daß die vorgeschriebenen Flickerraten eingehalten werden. Weiterhin ist mit der Steuereinheit 25 eine Eingabeeinheit 31 verbunden. Über diese können bei­ spielsweise die gewünschte Heizleistung und gegebenenfalls auch die Beschaffenheit, insbesondere das Wölbungsmaß des Topfbodens von einer Bedienperson vorgegeben werden.

Die Funktionsweise des Kochsystems gemäß dem in Fig. 1 gezeigten ersten Ausfüh­ rungsbeispiel kann beispielsweise die folgende sein: Die Bedienperson gibt einen Leistungswunsch und zugleich den ihr bekannten Wölbungsgrad des verwendeten Topfbodens in die Eingabeeinheit 31 vor. Über in einer Tabelle der Steuereinheit 25 abgespeicherte Parameter steuert diese den zeitlichen Ablauf und die Werte der Heizleistungen der beiden Heizelemente 17 und 21 auf das bekannte Wölbungsmaß, wie nachfolgend noch ausführlicher erläutert ist.

Andererseits kann der Heizvorgang voll automatisiert auch gemäß Fig. 2 ablaufen, wenn die Wölbung des Topfbodens 6 unbekannt ist. Zunächst schaltet dabei zum Zeitpunkt t1 die Steuereinheit 25 eine begrenzte Heizleistung auf das zweite Heiz­ element 21, das im Peripherbereich des Kochplattenkörpers 5 angeordnet ist. Dadurch werden tangentiale und radiale Zugspannung im Peripherbereich verursacht, was eine Vergrößerung des Umfangs bzw. eine Streckung des Kochplattenkörpers 5 zur Folge hat. In diesem ersten Schritt kann eine völlige Ebenheit der Oberseite des Koch­ plattenkörpers 5 erreicht werden. Diese erste Phase kann nach einigen Sekunden, bei­ spielsweise 15 bis 30 Sekunden, abgeschlossen sein. Falls ein Topf 6 mit einer ebenfalls völlig ebenen Topfbodenunterseite auf dem Kochplattenkörper 5 abgestellt ist, kann unmittelbar im Anschluß daran der eigentliche Heizvorgang gestartet werden. Falls jedoch ein Topf mit nach oben gewölbtem Topfboden auf dem Kochplattenkörper 5 abgestellt ist, wird zum Zeitpunkt t2 gemäß Fig. 2 die Heizleistung des ersten Heizelementes 17 erhöht. Infolge der zentrischen, kugelkalottenförmigen Aussparung 15 in der Unterseite des Kochplattenkörpers 5 setzt sich die Plattenverformung aufgrund der durch die Erwärmung des Zentralbereiches hervorgerufenen mechani­ schen Spannungen in Richtung auf den Boden des Topfes 6 fort, d. h. die Edelstahlplatte 5 wölbt sich nach oben. Zum Zeitpunkt t3 erkennt die Steuereinheit 25, daß der Wärmekontakt zwischen dem Boden des Topfes 6 und der Oberseite des Kochplattenkörpers 5 ausreichend groß ist, d. h. daß der dazwischen ursprünglich vorhandene Luftspalt auf ein Minimum reduziert ist. Diese Kontakterkennung basiert darauf, daß ab dem Zeitpunkt des ausreichenden Wärmekontaktes zwischen dem Topfboden und der Oberseite des Kochplattenkörpers 5 der Temperaturanstieg je Zeiteinheit im Zentral- und im Peripherbereich deutlich abnimmt. Dies ist dadurch ver­ ursacht, daß infolge des gut wärmeleitenden Kontaktes zwischen dem Topf 6 und dem Kochplattenkörper 5 dem Gesamtsystem deutlich mehr Wärme entzogen wird. Typi­ sche Werte für das Zeitinterval vom Zeitpunkt t2 zum Zeitpunkt t3 können 30 bis 60 Sekunden sein.

Zum Zeitpunkt des Kontaktes (t3) zwischen dem Topfboden 6 und dem Kochplatten­ körper 5 liegt zwischen dem Zentralbereich und dem Peripherbereich des Koch­ plattenkörpers 5 ein definierter Temperaturunterschied vor. Aufgrund der gegebenen geometrischen Ausgestaltung des Kochplattenkörpers 5 ist jedem derartigen Tempe­ raturgradienten ein bestimmtes Wölbungsmaß des Kochplattenkörpers 5 zugeordnet. Damit bei einmal hergestelltem Kontakt das Ausmaß der Wölbung des Kochplatten­ körpers 5 erhalten bleibt, werden nun zum Einstellen der von der Bedienperson ge­ wünschten Heizleistung die Einzelheizleistungen der beiden Heizelemente 17 und 21 entsprechend aufeinander abgestimmt erhöht. Ziel dabei ist es, den im Zeitpunkt der Kontakterkennung gemessenen Temperaturunterschied zwischen dem Zentral- und dem Peripherbereich etwa konstant zu halten. Zum Zeitpunkt t4 ist dann die ge­ wünschte Heizleistung eingestellt und zugleich das erforderliche Ausmaß der Wölbung des Kochplattenkörpers 5 zur Herstellung eines wärmeleitenden Kontaktes zur Unter­ seite des Topfbodens 6 sichergestellt. Falls beim Erreichen der gewünschten Heiz­ leistung festgestellt wird, daß sich der Abstand zwischen der Oberseite des Koch­ plattenkörpers 5 und der Unterseite des Topfbodens 6 unerwünschter Weise ver­ größert hat, wird durch die Steuereinheit 25 der besagte Temperaturgradient neu ein­ gestellt.

Beim zweiten und dritten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 ist lediglich der Kochplattenkörper 5 jeweils geringfügig von dem des ersten Ausführungsbeispiels abgewandelt. Um auch nach unten gewölbte Kochgefäßböden 6 mit dem Kochsystem 3 mit dem gewünschten Wirkungsgrad beheizen zu können, ist der Kochplattenkörper 5 jeweils mit einer Bombierung von etwa 0,1 mm versehen. Dadurch ist der Koch­ plattenkörper 5 insgesamt als nach unten, im Zentralbereich vom Topfboden weg ge­ wölbte Kalotte ausgebildet. Alternativ zum zweiten Ausführungsbeispiel kann gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in Fig. 4 auch in eine entsprechend gestaltete kreis­ flächenförmige Aussparung in der Unterseite des Kochplattenkörpers 5 ein rundes plattenförmiges Einsetzteil 43 eingesetzt sein. Dieses weist einen im Vergleich zum Kochplattenkörper 5 größeren Temperaturlängenausdehnungskoeffizienten auf. Die Funktion des Kochplattenkörpers 5 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel entspricht der des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels, wobei die mechanischen Spannun­ gen im Kochplattenkörper 5 insbesondere durch die unterschiedlichen Materialeigen­ schaften bzw. Koeffizienten hervorgerufen sind.

In Fig. 5 sind drei wesentliche Phasen (a, b, c) der durch die Steuereinheit 25 ge­ steuerten, gezielten Verformung des Kochplattenkörpers 5 nach dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel dargestellt. Im unbeheizten Zustand (Phase a) weist der Kochplattenkörper 5 eine kalottenförmig nach unten gewölbte Kontur auf. Zur Ände­ rung dieser wird über das zweite Heizelement 21 dem Peripherbereich des Kochplattenkörpers 5 Wärme zugeführt. Dies führt in einer Phase b aufgrund der entstehenden mechanischen Spannungen, wie oben erläutert ist, zur völligen Ebenheit des Kochplattenkörpers 5. In Phase c wird zunächst das erste Heizelement 17 im Be­ reich der Aussparung 15 mit Heizleistung beaufschlagt, um eine Wölbung des Koch­ plattenkörpers 5 auf den Boden des Topfes 6 zu erreichen. Aufgrund des in dem Kochplattenkörper 5 vorliegenden Temperaturgradienten wölbt sich der Kochplatten­ körper 5 in den nach oben gewölbten Topfboden 6, bis ein ausreichender Wärme­ kontakt zwischen dem Topfboden 6 und dem Kochplattenkörper 5 hergestellt ist.

Claims (14)

1. Kontaktwärmeübertragendes elektrisches Kochsystem mit einem Kochplat­ tenkörper zur Erwärmung eines auf dessen Oberseite abstellbaren Kochgefä­ ßes, mit einem an dessen Unterseite gehalterten, zentral angeordneten er­ sten Heizelement und zumindest einem dazu peripher angeordneten zweiten Heizelement, denen jeweils zumindest ein Temperatursensor zugeordnet ist, und mit einer Steuereinheit, die mit den Heizelementen und den Temperatur­ sensoren zur Steuerung der Heizleistung des Kochsystems verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (25) durch die Vorgabe definierter Heizleistungen der Heizelemente (17, 21) einen Temperatur- bzw. Längenausdehnungsgradienten in dem Kochplattenkörper (5) von dessen Zentralbereich zu dessen Peripherbereich einstellt und dadurch eine definierte Wölbung des Kochplattenkörpers (5) zur Minimierung des Abstandes zwi­ schen der Oberseite des Kochplattenkörpers (5) und der Unterseite des Kochgefäßbodens (6) einstellt.

2. Kochsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Ober­ seite des Kochplattenkörpers (5) eine Schutzschicht in Sol-Gel-Technik auf­ gebracht ist.

3. Kochsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kochplattenkörper (5) bei Raumtemperatur kalottenförmig vertieft ausgebildet ist.

4. Kochsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Kalotte bzw. des schalenförmigen Kochplattenkörpers (5) maximal etwa 0,1 mm beträgt.

5. Kochsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Material des Kochplattenkörpers (5) Metall, insbesondere Edelstahl ist.

6. Kochsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall­ platte (5) etwa 2 bis 5 mm stark ist.

7. Kochsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Ausdehnungsplatte (43) im wesentlichen im Zentralbe­ reich des Kochplattenkörpers (5) gehaltert ist, deren Temperaturlängenaus­ dehnungskoeffizient von dem des Kochplattenkörpers (5) abweicht.

8. Kochsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kochplattenkörper (5) an dessen Unterseite im Zentralbereich eine flächige Aussparung (15) aufweist.

9. Kochsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Sensorik (19, 23, 25) zur Erkennung des großflächigen Kontaktes zwischen dem Kochgefäßboden (6) und der Oberseite des Koch­ plattenkörpers (5) vorgesehen ist.

10. Kochsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerein­ heit (25) die Änderungsrate der Temperatur des Kochplattenkörpers (5) mit der Zeit während des Aufheizvorganges auswertet und die deutliche Verringe­ rung der Änderungsrate als Zeitpunkt eines ausreichenden Wärmekontaktes zwischen dem Kochgefäßboden (6) und dem Kochplattenkörper (5) detektiert.

11. Kochsystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (25) ab Detektion eines ausreichenden Wärmekontaktes den Temperaturunterschied zwischen dem Zentralbereich und dem Peripherbe­ reich des Kochplattenkörpers (5) und damit dessen Wölbung im wesentlichen konstant hält, und daß die Steuereinheit (25) durch eine entsprechend ange­ paßte Heizleistung der beiden Heizelemente (17, 21) die über Bedienelemen­ te (31) vorgegebene Heizleistung des Kochsystems einstellt.

12. Kochsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (25) zunächst für eine bestimmte Zeit das zweite Heizelement (21) ansteuert und dadurch den Peripherbereich des Kochplattenkörpers (5) relativ zu dessen Zentralbereich erwärmt.

13. Verfahren zum Betreiben eines kontaktwärmeübertragenden elektrischen Kochsystems mit einem beheizbaren Kochplattenkörper, der zumindest ein zentrales erstes und ein peripheres zweites Heizelement aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in einer bestimmten Phase des Heizvorgan­ ges durch eine Steuereinheit (25) die Temperatur im Zentralbereich des Kochplattenkörpers höher gehalten wird als im Peripherbereich, um eine defi­ nierte Wölbung des Kochplattenkörpers (5) in Richtung auf den darüber be­ findlichen Kochgefäßboden zu erzielen.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ab Erreichen eines ausreichenden Wärmekontaktes zwischen dem Kochplattenkörper (5) und dem Kochgefäßboden (6) der Temperaturunterschied zwischen dem Zentralbereich und dem Peripherbereich des Kochplattenkörpers trotz nach­ folgender Erhöhung der Heizleistung der Heizelemente (17, 21) im wesentli­ chen konstant gehalten wird.