DE19906115C1 - Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung

Info

Publication number
DE19906115C1
DE19906115C1 DE19906115A DE19906115A DE19906115C1 DE 19906115 C1 DE19906115 C1 DE 19906115C1 DE 19906115 A DE19906115 A DE 19906115A DE 19906115 A DE19906115 A DE 19906115A DE 19906115 C1 DE19906115 C1 DE 19906115C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
temperature
signal
control
switch
regulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19906115A
Other languages
English (en)
Inventor
Harry Engelmann
Kurt Schaupert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Schott Glaswerke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schott Glaswerke AG filed Critical Schott Glaswerke AG
Priority to DE19906115A priority Critical patent/DE19906115C1/de
Priority to EP99125600A priority patent/EP1028602B1/de
Priority to DE59911842T priority patent/DE59911842D1/de
Priority to ES99125600T priority patent/ES2238809T3/es
Priority to US09/497,582 priority patent/US6300606B1/en
Priority to JP2000030003A priority patent/JP2000240949A/ja
Application granted granted Critical
Publication of DE19906115C1 publication Critical patent/DE19906115C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/746Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/04Heating plates with overheat protection means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07Heating plates with temperature control means

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Electric Stoves And Ranges (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Cookers (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Abstract

Derartige Glaskeramikkochflächen (1) besitzen typischerweise mehrere Kochzonen (2), denen jeweils ein Heizkörper (3) zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane (4, 5) einstellbar ist. An der Kochzone (2) ist ferner ein Temperaturfühler (6) angebracht, der die Temperatur (T) der Kochzone (2) betrieblich erfaßt. Es ist typischerweise ferner ein Schutztemperaturbegrenzer (7) mit einer einstellbaren Abschalttemperatur (T¶A¶) vorgesehen, der die Temperatur in der Kochzone auf einen Höchstwert begrenzt. DOLLAR A Die bekannten Schaltungen zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr sind abhängig vom Geschirrtyp und der jeweiligen Energiezufuhr und geben daher keinen sicheren Schutz. DOLLAR A Die Erfindung beschreibt ein Verfahren sowie eine zugehörige Vorrichtung zum Erkennen des vorgenannten kritischen Betriebszustandes, das abhängig von einem dreistufigen Vergleich zwischen der Kochzonentemperatur (T) und der Abschalttemperatur (T¶A¶) des Schutztemperaturbegrenzers (7) eindeutige Kriterien auf der Basis von der ersten und zweiten zeitlichen Ableitung des Temperatursignals, von der Betätigung der Steuer- und Regelorgane (4, 5) sowie der Energiezufuhr angibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche, die mindestens eine Kochzone aufweist, welcher ein Heizkörper zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane eingestellt wird, und in welcher die Temperatur oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt und mittels eines Schutztemperaturbegrenzers mit einstellbarer Abschalttemperatur begrenzt wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Beim Kochen kann es bei zu langer oder zu hoher Energiezufuhr dazu kommen, daß die Feuchte im Kochgut des Geschirrs vollkommen verdampft. Dieser Zustand wird als leerkochendes Geschirr bezeichnet. Er kann im Fall von wässrigem Kochgut zur Beschädigung des Kochgerätes, insbesondere der Glaskeramik-Kochfläche und des Geschirrs führen. Bei anderem Kochgut besteht die Gefahr, daß das Kochgut in Brand gerät und umliegende Einrichtungen beschädigt. Bevorzugt soll in diesen Fällen die Energiezufuhr abgeschaltet werden oder der Benutzer zumindest gewarnt werden. Typischerweise tritt der Fehlerfall auf, wenn vergessen wird, die für ein schnelles Ankochen hohe Energiezufuhr für die Fortkochphase zurückzuschalten.
Nun wird zwar die Oberflächentemperatur der Kochzonen von Kochfeldern mit Glaskeramik-Kochflächen typischerweise mittels stabförmigen, mechanischen Schutztemperaturbegrenzern überwacht. Diese messen die mittlere Temperatur unterhalb der Kochzone und begrenzen diese. Die Abschalttemperatur, auch Schaltschwelle genannt, wird auf Basis der Eigenschaften des üblicherweise verwendeten Geschirrs und der Glaskeramik festgelegt. Auch eine elektronische Begrenzung der Temperatur ist bekannt. Dabei wird jedoch nur das Verhalten des mechanischen Schutztemperatur-Begrenzers nachempfunden, eine weitere Auswertung der Temperatur-Information erfolgt nicht.
Mittels der typischerweise bei Kochfeldern mit Glaskeramik-Kochflächen vorhandenen Schutztemperaturbegrenzern allein ist daher der Zustand des leerkochenden Geschirrs nicht zu erkennen.
Durch die US 4,493,981 ist ein Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr - dort als "Boil Dry Condition" bezeichnet - bekannt geworden. Bei dieser Methode wird als Indikator für diesen Zustand die erste zeitliche Ableitung der Temperatur benutzt. Übersteigt sie einen Grenzwert, wird ein Leerkochen erkannt. Der Grenzwert ist allerdings abhängig von der Art des Kochgerätes sowie von der aktuellen Leistungseinstellung. Weiterhin wird leergekochtes Geschirr erkannt, wenn die Temperatur am Kochgeschirr einen Grenzwert überschreitet. Auch dieser Wert ist abhängig von der Art des Kochgerätes sowie von der aktuellen Leistungseinstellung. Liegt ein Leerkochen vor, wird der Benutzer gewarnt oder das Gerät abgeschaltet.
Bei dieser bekannten Methode ist daher mit Nachteil die Erkennung des kritischen Betriebszustandes abhängig von der aktuellen Leistungseinstellung. Auch hat sich in der Praxis ergeben, daß durch die unterschiedlichen Kochgeschirr-Typen keine einheitlichen Grenzen der ersten zeitlichen Ableitung der Temperatur zuverlässig zur Erkennung des Leerkochens benutzt werden können. Bei gefülltem, schlecht wärmeableitendem Geschirr können schnellere Steigerungen der Temperatur auftreten als bei leerem, gut wärmeableitendem Geschirr.
Durch die DE 40 22 846 C2 ist es bekannt, den Zustand des Leerkochens durch die Messung der Temperatur im Innen- und Außenbereich eines Zweikreis- Heizelementes zu bestimmen.
Die bekannte Vorrichtung ist jedoch auf Glaskeramik-Kochflächen mit Zweikreis- Heizelementen beschränkt.
Das Verfahren verfolgt ferner nicht die zeitliche Entwicklung der Temperatur. Daher kann der Fall der Verwendung eines schlechten Geschirrs und der Fall des Leerkochens nicht unterschieden werden. In beiden Fällen wird lediglich die Leistung auf einen für das System sicheren Wert begrenzt. Ein solches System vermag auch nicht das Kochgerät abzuschalten, um weitere Schäden zu begrenzen.
Das System benutzt ferner eine feste Grenztemperatur. Das Leerkochen bei niederer als voller Leistung kann daher nicht erkannt werden, obwohl es ebenfalls zum Brand führen kann.
Durch die DE 43 36 752 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und eine zugehörige Vorrichtung bekannt geworden, das sowohl die Messung der Temperatur als auch die Bestimmung deren erster Ableitung umfaßt. Erst wenn der Wert der ersten Ableitung einen Grenzwert unterschreitet, wird die anfängliche Heizleistung von 100% reduziert. Weiterhin ist dieser Druckschrift zu entnehmen, daß leerkochende Metalltöpfe aufgrund ihrer absinkenden elektrischen Heizleistung bei gleicher Temperatur erkannt werden und bei Absinken unter einem bestimmten Leistungswert die Stromzufuhr unterbrochen wird.
Neben den im Zusammenhang mit der vorgenannten US-Schrift beschriebenen Nachteilen besitzt die bekannte Methode folgende Nachteile:
Falls das System noch in der Aufheizphase ist, wird ein Leerkochen nicht erkannt, da die Temperatur noch nicht konstant ist und daher eine Änderung der Heizleistung noch nicht bewertet werden kann. Bei praktischen Systemen ist die Aufheizphase der Platte sehr lange (< 10 min); sie ist insbesondere länger als die Zeit bis das Wasser kocht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Verfahren so zu führen bzw. die zugehörige Vorrichtung so auszubilden, daß eine sichere Erkennung des kritischen Betriebszustandes des Leerkochens des Geschirrs unabhängig von der aktuellen Leistungseinstellung und auch unabhängig vom Kochgeschirr-Typ und damit ein sicherer Schutz der zugehörigen Kochzone bei diesem kritischen Betriebszustand möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt für das Verfahren, differenziert nach der Größe der Temperatur im Vergleich zu der Abschalttemperatur, gemäß der Erfindung bei einer ersten Temperaturkonstellation mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Bilden sowohl der ersten als auch der zweiten zeitlichen Ableitung des Temperatursignals und Erfassen einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, wenn das Temperatursignal außerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn beide zeitliche Ableitungen positiv sind, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Erhöhung der Leistungszufuhr betätigt wurden,
oder bei einer zweiten Temperaturkonstellation mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, wenn das Temperatursignal der Abschalttemperatur entspricht, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgegebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden,
oder bei einer dritten Temperaturkonstellation mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Absenken der Abschalttemperatur auf den Wert des IST- Temperatursignals, wenn dieses im Temperaturgleichgewicht innerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt,
  • - Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden.
Durch diese Maßnahmen ist mit großem Vorteil eine sichere Erkennung des Leerkochens des Geschirres unabhängig von der aktuellen Leistungseinstellung und auch unabhängig vom Kochgeschirr-Typ möglich. Dabei stellt die gewählte Folge der Verfahrensschritte keine zeitliche Abfolge dar, sondern beschreibt die Bedingungen für das Erkennen des Leerkochens. So kann das Kriterium über die Betätigung der Steuer- und Regelorgane zeitlich vor der Prüfung der Temperaturschwelle liegen.
Die einzelnen Temperaturkonstellationen sind miteinander verkoppelt, da die Temperatur der Kochzone keine konstante Größe ist, zumal die Regel- und Steuerorgane jederzeit betätigt werden können.
Im Fall der zweiten Temperaturkonstellation ist daher die Verknüpfung der Erkennung des kritischen Betriebszustandes gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung so getroffen, daß bei einer Betätigung der Regel- und Steuerorgane im Sinne einer Reduzierung der Leistungszufuhr das Bilden des Steuersignals für eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise im Bereich von zwei Minuten, deaktiviert wird, und danach geprüft wird, ob die Temperatur noch an der Abschalttemperatur liegt oder soweit abgesunken ist, daß auf den Fall umgestellt wird, daß beide zeitliche Ableitungen positiv sind, d. h. es liegt dann eine Temperaturkonstellation mit den entsprechenden Signal- Bildungsbedingungen gemäß der ersten Temperaturkonstellation vor.
Werden im Fall der dritten Temperaturkonstellation die Regel- und Steuerorgane betätigt, dann wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Abschalttemperatur wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben, damit ggf. die volle Leistung bei hoher Temperatur bereit steht.
Die Erfahrung hat gezeigt, daß in der Regel erst mehrere Minuten nach Weggang des Benutzers vom Kochfeld ein Leerkochen auftreten kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird daher das Verfahren so geführt, daß das vorgegebene Zeitintervall für die Deaktivierung der Bildung eines Steuersignals nach einer Betätigung der Regel- und Steuerorgane im Bereich von zwei Minuten liegt.
Selbst bei ungünstigen Bedingungen, z. B. wenig Flüssigkeit im Geschirr und hohe Energiezufuhr, kann dann ein Leerkochen sicher erkannt werden.
Versuche haben gezeigt, daß man das Verfahren bei der ersten und dritten Temperaturkonstellation sicher führen kann, wenn gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung das vorgegebene Abstandsintervall für das IST-Temperatursignal in Bezug auf die Abschalttemperatur im Bereich von 40 K liegt.
Weitere Versuche haben gezeigt, daß bei der zweiten und dritten Temperaturkonstellation der kritische Betriebszustand sicher erkannt werden kann, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der vorgegebene Mindestbetrag für das Absinken der Energiezufuhr im Bereich von 2% pro Minute liegt.
Wird die Energiezufuhr zum Heizkörper der Kochzone getaktet, dann hat es sich zur genaueren Erfassung der Temperatur als zweckmäßig erwiesen, wenn das Temperatursignal ebenfalls getaktet und synchron zum Taktsignal abgeleitet wird.
Um die Erkennung des kritischen Betriebszustandes nicht zu verzögern, insbesondere dann, wenn die Energiezufuhr getaktet, beispielsweise mit einem Takt pro 40 Sekunden, erfolgt, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung das Verfahren so geführt, daß die zeitliche Ableitung des Temperatursignals aus einer Ausgleichsgeraden durch die früheren Temperatur-Werte und der Differenz von deren Extrapolation zum aktuellen Temperatur-Wert gebildet wird, sowie daß die zweite zeitliche Ableitung des Temperatursignals aus einer Ausgleichsgeraden durch die früheren Werte der ersten zeitlichen Ableitung und der Differenz von deren Extrapolation zum aktuellen Wert der ersten zeitlichen Ableitung gebildet wird.
Das Auswerten der Erkennung des kritischen Betriebszustandes kann auf verschiedene Weise erfolgen. Dieser Zustand kann im einfachsten Fall angezeigt werden, vorteilhaft jedoch verbunden mit einer Warnung, die akustisch, oder optisch aber auch über Fernwirkung (Homebus) erfolgen kann. Bei einer vollautomatisierten Regelung wird vorzugsweise direkt der Heizkörper ausgeschaltet.
Die Lösung der vorbeschriebenen Aufgabe gelingt hinsichtlich der eingangs bezeichneten Vorrichtung zur Durchführung der vorgenannten Verfahren, ausgehend von einem Kochfeld mit einer Glaskeramik-Kochfläche, die mindestens eine Kochzone aufweist, welcher ein Heizkörper zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane einstellbar ist, an welcher ein Temperaturfühler angebracht ist, der die Temperatur der Kochzone oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt, und welcher ein Schutztemperaturbegrenzer mit einstellbarer Abschalttemperatur zugeordnet ist, gemäß der Erfindung dadurch, daß
eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit vorgesehen ist, der neben dem Temperatursignal (T) Signale über die Abschalttemperatur (TA), die Energiezufuhr (EZ) und über eine Betätigung (BR) der Regel- und Steuerorgane zugeführt sind, und die ausgangsseitig mit der Einstellung der Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers, den Regel- und Steuerorganen und optional mit einer Anzeige- bzw. Warneinheit verbunden ist, und die eine erste Vergleichsstufe für den Vergleich der Kochzonentemperatur mit der Abschalttemperatur besitzt und die weitere Stufen zum Bilden eines Steuersignals zum Erkennen des Leerkochens des Geschirres abhängig von dem Vergleich aufweist,
wobei die weiteren Stufen eine solche zum Bilden sowohl der ersten als auch der zweiten zeitlichen Ableitung des Temperatursignals und Erfassen einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane (4, 5), wenn das Temperatursignal außerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, und zum Bilden des Steuersignals, wenn beide zeitliche Ableitungen positiv sind, ohne daß die Regel- und Steuerorgane (4, 5) innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Erhöhung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweisen,
oder wobei die weiteren Stufen eine solche zum Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper (3) und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane (4, 5), wenn das Temperatursignal der Abschalttemperatur entspricht, und zum Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane (4, 5) innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweisen,
oder wobei die weiteren Stufen eine solche zum Absenken der Abschalttemperatur auf den Wert des IST-Temperatursignals, wenn dieses im
Temperaturgleichgewicht innerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, sowie zum Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, und zum Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgegebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweist.
Weitere ausgestaltende Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich anhand der Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten Diagramme und Ausführungsbeispiele.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Temperatur-Zeitdiagramm unter Darstellung des Temperaturverlaufes beim Ankochvorgang, einschließlich des Verlaufes der ersten und zweiten Ableitung der Temperaturkurve,
Fig. 2 ein Diagramm entsprechend Fig. 1, jedoch unter Darstellung der Kurven beim Leerkochen des Geschirres,
Fig. 3 ein Diagramm entsprechend Fig. 1, jedoch unter Darstellung der Kurven in der Ankochphase mit Verringerung der Leistung,
Fig. 4 ein Temperatur-Zeitdiagramm, bei der die Temperaturwerte der Vergangenheit mittels einer Ausgleichsgeraden gemittelt und der aktuelle Temperaturwert mit der zeitlichen Extrapolation der Ausgleichsgeraden verglichen wird,
Fig. 5 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Erkennung des Leerkochens eines Geschirres, und
Fig. 6 ein Flußdiagramm für die Programmschritte eines in der Vorrichtung nach Fig. 6 enthaltenen Mikroprozessors.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erkennung des Leerkochens des Geschirrs beruht auf der Auswertung der Veränderung des Wärmeflusses und der damit verbundenen Größen Temperatur und Einschaltdauer des Kochgerätes sowie der aus diesen beiden abgeleiteten Größen.
Abhängig von der Abschalttemperatur von typisch 560°C des grundsätzlich bei einem Glaskeramik-Kochfeld vorhandenen Schutztemperaturbegrenzers sind drei Funktionsprinzipien zu unterscheiden:
1. Temperatur des Kochfeldes unterhalb der Abschalttemperatur
Der zeitliche Verlauf der Temperatur in diesem Bereich sowie die 1. und 2. zeitliche Ableitung der Werte der entsprechenden Kurve ist in Fig. 1 dargestellt.
Nach dem Einschalten, d. h. während des Ankochens, steigt die Temperatur der Kochfläche an, um sich einem Sättigungswert zu nähern, der vom Gleichgewicht zwischen Energie-Zufuhr und Energie-Abfuhr durch Verluste und Verdampfung von wässrigem Kochgut charakterisiert wird (durchgezogene Kurve). Hierbei steigt die zeitliche Änderung (1. Ableitung) der Temperatur entsprechend der punktierten Kurve zunächst schnell auf ihren Maximalwert, um dann langsam abzusinken. Die Anlaufphase der ersten zeitlichen Ableitung der Temperatur entsteht durch die Aufwärmung des der Kochzone zugeordneten Heizkörpers. Danach sinkt die 1. zeitliche Ableitung, da der Anstieg der Temperatur durch die bei höher werdender Temperatur zunehmenden Verluste flacher wird. Die zweite zeitliche Ableitung (strichlierte Kurve) ist in der Anlaufphase positiv, danach während der weiteren Aufheizung negativ.
Kocht ein auf die Kochfläche aufgestelltes Geschirr leer, schließt sich gemäß den in Fig. 2 analog der Fig. 1 dargestellten Temperatur-Kurven ein erneuter Anstieg der Temperatur an. Charakteristisch ist, daß hier die erste und die zweite Ableitung der Temperatur positiv sind. Hierdurch läßt sich diese Phase von der normalen Aufheizung nach der Anlaufphase gemäß Fig. 1 unterscheiden, in der die zweite zeitliche Ableitung negativ ist, und läßt sich somit zur Erkennung des Leerkochens des Geschirrs auswerten.
Der Verlauf der Temperatur und damit die Werte der 1. und 2. Ableitung hängen jedoch auch von der Leistungszufuhr zu den Heizelementen der Kochzonen mittels der üblichen Steuer- bzw. Regelorgane ab. Diese Bedingung muß daher bei der Erkennung des kritischen Betriebszustandes des Leerkochens des Geschirrs mit berücksichtigt werden.
Wird die Leistungszufuhr mittels der Steuer- und Regelorgane erhöht, wird die zweite Ableitung neben der 1. Ableitung ebenfalls positiv, d. h. es liegt die gleiche Wertekonstellation wie beim Leerkochen gemäß Fig. 2 vor. In diesem Fall ist der Benutzer jedoch offensichtlich anwesend, weshalb in diesem Fall die Erkennung des kritischen Betriebszustandes kurzfristig außer Kraft gesetzt werden kann, ohne daß der Schutz beeinträchtigt wird. Typischerweise 2 Min. nach einer Betätigung der Steuer- bzw. Regelorgane wird die Erkennung wieder aktiviert.
Wird die Leistungszufuhr mittels der Steuer- und Regelorgane erniedrigt, wird die zweite Ableitung nach einiger Zeit positiv, so wie es im Diagramm nach Fig. 3 dargestellt ist. Die erste Ableitung ist jedoch in diesem Fall negativ, wodurch dieser Fall als unkritisch unterschieden werden kann.
Die Wirksamkeit der Erkennung des kritischen Betriebszustandes des Leerkochens von Geschirr hängt im nicht unbeachtlichen Maße von der Genauigkeit der Temperaturerfassung bzw. der Erfassung ihres zeitlichen Verlaufes ab. Diese wird jedoch typischerweise auch von der Leistungssteuerung des Kochfeldes beeinflußt. Diese Abhängigkeit soll vorab im Zusammenhang mit dem ersten Fall dargestellt werden. Sie gilt auch für die anderen Temperaturbereiche, die noch dargestellt werden.
Die Leistungssteuerung von Kochzonen erfolgt typischerweise gemäß dem Stand der Technik durch Takten der Stromzufuhr. Dabei wird bei fester Gesamtdauer des Intervalls von z. B. 40 s das Verhältnis von eingeschalteter, d. h. stromführender Dauer, zur Gesamtdauer, variiert. Dieses Ein- und Ausschalten führt zu einer periodischen Änderung der Glaskeramik- Temperatur, die der langfristigen Temperaturänderung überlagert ist. Um den störenden Einfluß dieser periodischen Änderung auszufiltern, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Temperatur synchron zum Takten - z. B. immer an der Ausschaltflanke - gemessen.
Eine weitere Möglichkeit der exakten Temperatur-Bestimmung besteht darin, die Leistung praktisch kontinuierlich - z. B. durch eine Pulspaktet-Steuerung - einzustellen, so daß auch der Temperaturverlauf entsprechend kontinuierlich verläuft.
Auch die Genauigkeit der Temperaturmessung bedarf der Berücksichtigung. Im praktischen Betrieb unterliegen nämlich die Temperaturmessungen Schwankungen durch Meßungenauigkeiten und Störgrößen. Üblicherweise werden zur Verringerung dieser Effekte mehrere Werte zeitlich gemittelt. Dies bedeutet jedoch eine Verzögerung bei der Erkennung des leerkochenden Geschirrs, da erst mehrere Werte zur Mittelung vorliegen müssen. Insbesondere beim Takten des Energiereglers mit der typischen Rate von einem Takt pro 40 s ist diese Verzögerung für die Erkennung des kritischen Betriebszustandes nicht tolerierbar.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden daher nur die Temperaturwerte der Vergangenheit mittels einer Ausgleichsgeraden gewichtet, der aktuelle Wert jedoch nicht gemittelt, sondern mit der zeitlichen Extrapolation der Ausgleichsgeraden verglichen, so wie es in Fig. 4 dargestellt ist. Dies ist in vorteilhafter Weise durchführbar, da vor dem Leerkochen das System mindestens annähernd im Gleichgewicht ist, sich durch das Leerkochen jedoch sprunghaft ändert.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens muß nicht zwangsläufig direkt die Temperatur der Glaskeramik bestimmt werden. Das Verfahren läßt sich auch mit einer temperaturabhängigen Größe, wie dem Bahnwiderstand von Sensoren auf der Unterseite der Kochfläche gemäß DE 196 32 057 A1, erfolgreich durchführen. Vorteilhaft ist hier, daß die Alterung der Sensoren das Verfahren nicht behindert, da nur die zeitlichen Ableitungen der Widerstandswerte verwendet werden. Eine Temperatur-Kalibrierung der Sensoren ist nicht erforderlich.
Soweit zur Temperaturmessung.
Der Betriebszustand des Leerkochens des Geschirrs wird daher im ersten Temperaturbereich als kritisch erkannt, wenn sowohl die erste und zweite zeitliche Ableitung der Temperatur positiv sind, ohne daß die Steuer- und Regelorgane innerhalb einer vorgegebenen Zeit zu einer Erhöhung der Leistungszufuhr bestätigt wurden. Diese Konstellation ist jedoch im nachfolgend beschriebenen 2. Temperaturbereich nicht mehr gegeben.
2. Temperatur an der Abschalttemperatur des Schutztemperatur­ begrenzers
Liegt die Temperatur der Glaskeramik-Kochfläche an der Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers, ändert sich die Temperatur beim Leerkochen nicht. Bei dieser Temperaturkonstellation regelt der Schutztemperaturbegrenzer auf konstante Temperatur. Die nach dem Leerkochen schlechtere Wärmeabfuhr des Systems äußert sich dann in einer verringerten Strom- Einschaltdauer pro Zyklus. Als Indikation des kritischen Betriebszustandes wird dann verwendet, daß sich die Strom-Einschaltdauer verringert, obwohl die Regel- und Steuerorgane nicht betätigt wurden.
Werden die Regel- und Steuerorgane zur Erhöhung der Leistung bedient, ändert sich die relative Einschaltdauer nicht, da die Leistung des Systems vom Schutztemperaturbegrenzer begrenzt wird. Werden die Regel- und Steuerorgane zur Verringerung der Leistung bedient, kann sich jedoch die relative Einschaltdauer ebenfalls verringern, ohne daß ein kritischer Betriebsfall vorliegt. In einem solchen Bedienfall wird nach der Einstellung der Leistung daher die Überwachung kurzzeitig, typ. für 2 min., abgeschaltet. Die Temperatur sinkt dann unter die Abschalttemperatur und die Überwachung wird auf die Kriterien über die zeitlichen Ableitungen der Temperatur entsprechend der unter 1. beschriebenen Fallkonstellation umgestellt. Auch hier gilt jedoch, daß bei der Bedienung der Regel- und Schaltorgane offensichtlich eine Person anwesend ist und das Gerät beobachtet, so daß in der 2-minütigen Deaktivierungsphase kein Leerkochen auftreten kann.
3. Temperatur etwas unterhalb der Abschalttemperatur
Steigt bei gefülltem Geschirr die Temperatur so weit an, daß die Temperatur im Gleichgewicht etwas unterhalb der Abschalttemperatur liegt, erhöht sich beim Leerkochen die Temperatur nur geringfügig, bis sie durch den Schutztemperaturbegrenzer begrenzt wird. Für eine sichere Auswertung sind die Signale aus der ersten und zweiten Ableitung entsprechend der unter 1. beschriebenen Fallkonstellation dann zu gering.
In diesem Fall wird die Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers auf den aktuellen Wert abgesenkt und ein leerkochendes Geschirr wird dann wie bei der unter 2. beschriebenen Fallkonstellation erkannt.
Dieses Verfahren setzt zunächst das Erkennen eines Temperatur- Gleichgewichtszustandes voraus. Dieser Zustand wird erkannt, wenn sich die Temperatur über längere Zeit nur noch unwesentlich ändert. Liegt die Temperatur dann nur wenig unter der üblichen Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers, wird dessen Abschalttemperatur auf den aktuellen Temperaturwert herabgesetzt.
Normalerweise verringert eine niedrigere Abschalttemperatur des Temperaturbegrenzers die Leistungsfähigkeit des Kochgerätes und führt zu einer Verlängerung der Ankochdauer, da eine niedrigere Maximaltemperatur zur Verfügung steht. Beim vorstehenden Verfahren ist dies jedoch nicht der Fall, da die Temperatur nur angepaßt wird, wenn die Gleichgewichtstemperatur ohnehin im fraglichen Bereich liegt.
Werden die Regel- und Steuerorgane wieder betätigt, wird die Absenkung der Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers aufgehoben, um gegebenenfalls die volle Leistung bei hoher Temperatur bereitzustellen.
In der Praxis hat sich dabei ein Bereich von 40 K unterhalb der normalen Ab­ schalttemperatur für die Erkennung des kritischen Betriebszustandes nach der 3. Fallkonstellation als ausreichend erwiesen.
In der Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zur Erkennung des Leerkochens von Geschirr bei einem Kochfeld mit einer Glaskeramik- Kochfläche 1 dargestellt, die im Ausführungsbeispiel vier Kochzonen 2 besitzt. Jeder Kochzone 2 ist ein Heizkörper 3 zugeordnet, beispielsweise ein elektrisch betriebener Strahlungsheizkörper, dessen Energiezufuhr über eine Regelstufe 4, betätigbar über Stellelemente 5, beispielsweise Berührungsschalter, Drehschalter oder dergleichen, einstellbar ist. Jeder Kochzone 2 ist ferner ein Temperaturfühler 6 zugeordnet, der direkt die Temperatur in der Kochzone oder eine davon abgeleitete Größe betrieblich erfaßt. Derartige Temperaturfühler für Kochzonen sind in mannigfaltigen Ausführungsformen auf dem Markt bzw. im einschlägigen Schriftum, z. B. in der DE 196 32 057 A1, beschrieben. Der besseren Übersicht halber sind in Fig. 5 Heizkörper und Temperaturfühler nur für eine Kochzone dargestellt.
Das entsprechende Temperatursignal T des Temperaturfühlers 6 wird einmal der Regelstufe 4 zugeführt, als IST-Wert für die übliche Temperaturregelung der Kochzone. Es gelangt zum anderen auf einen Schutztemperaturbegrenzer 7 mit einstellbarer Abschalttemperatur TA, hier in elektronischer Ausführung, der mit der Regelstufe 4 ebenfalls verbunden ist. Dieser Schutztemperaturbegrenzer 7 begrenzt die Temperatur in der Kochzone auf den Wert der Abschalttemperatur TA, auch als Schaltschwelle bezeichnet. Derartige Schutztemperaturbegrenzer mit einstellbarer Abschalttemperatur sind ebenfalls bekannt.
Das Temperatursignal wird weiterhin einer zentralen Auswerte- und Steuereinheit 8 zugeführt, in der die Erkennung des kritischen Betriebszustandes des Leerkochens von Geschirr durchgeführt wird. Zu diesem Zweck werden der Auswerte- und Steuereinheit 8 weitere Signale zugeführt, nämlich:
  • - die Abschalttemperatur TA des Schutztemperaturbegrenzers,
  • - das Signal EZ, das ein Maß für die dem Heizkörper 3 zugeführte Energie ist, und
  • - das Signal BR, das ein Maß für die Betätigung des Stellelementes 5 ist, einschließlich der Richtung, in der das Stellelement betätigt wurde (Erniedrigen oder Erhöhen der Energiezufuhr).
Ausgangsseitig wirkt die Auswerte- und Steuereinheit 8 mit ihrem Ausgang A1 auf den Schutztemperaturbegrenzer 7 hinsichtlich der Vorgabe der Abschalttemperatur TA ein und sie ist über Ausgang A2 auch mit der Regelstufe 4 verbunden, um diese bei einem kritischen Betriebszustand abschalten zu können. Über den Ausgang A3 steht sie mit einer Anzeige- und/oder Warneinheit 9 in Verbindung, in der der kritische Betriebszustand angezeigt bzw. ein optisches oder akustisches Alarmsignal erzeugt wird.
In dieser Auswerte- und Steuereinheit, die vorzugsweise durch einen Mikroprozessor gebildet wird, werden die bereits eingehend beschriebenen Schritte zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr, das auf die Kochzonen 2 aufgestellt wird, durchgeführt. Die Verknüpfung der Schritte und der angelegten Signale ist nochmals in der Fig. 6 in Form eines üblichen Flußdiagrammes für die einzelnen Programmschritte dargestellt, aus dem sich auch die Zusammenhänge für die drei beschriebenen Temperaturkonstellationen unmittelbar ergeben. Aufgrund der eingehenden Beschreibung der Verfahrensschritte bei den einzelnen Temperaturkonstellationen und deren innerer Zusammenhang braucht an dieser Stelle das Flußdiagramm nach Fig. 6 nicht mehr umfassend näher beschrieben zu werden. Es dürften die nachfolgenden Anmerkungen ausreichen:
Die Temperatur-Information TA wird in der Auswerte- und Steuereinheit 8 gespeichert, um die Ausgleichsgerade durch die letzten 5 Meßpunkte und die Extrapolation auf den aktuellen Zeitpunkt entsprechend der Fig. 4 zu berechnen. Wird eine annähernd konstante Temperatur im Bereich innerhalb 40 K der Schaltschwelle des Schutztemperaturbegrenzers 7 (560°C) festgestellt, wird diese Schaltschwelle auf den aktuellen Wert gesenkt, um gemäß Fall 3 weiter vorzugehen.
Ist die Temperatur der Kochzone an der Schaltschwelle (Fall 2), wird die relative Einschaltdauer für die letzten 5 Werte abgespeichert. Sinkt diese in zwei aufeinanderfolgenden Perioden um mindestens 2% ab, wird ein leerkochendes Geschirr erkannt und z. B. die Kochzone abgeschaltet. Bei einem typischen Kochvorgang sinkt die Einschaltdauer von einem Gleichgewichtswert von 65% beim Kochen mit Kochgut beim Leerkochen innerhalb von 6 min. auf 35%, so daß ein Abfall um zweimal 2% sehr frühzeitig und sicher erkannt wird. Werden die Stellelemente 5 zur Änderung der Leistungseinstellung betätigt, wird die Leerkocherkennung für 2 min. außer Kraft gesetzt, so daß es zu keinen Fehlabschaltungen kommt. Auch die Bildung der Ableitungen gemäß Fall 1 erfolgt in der Auswerte- und Steuereinheit 8.
Alles was in diesem Zusammenhang auch zu den Besonderheiten der Temperaturmessung bzw. der Zufuhr der Energie zu den Heizkörpern gesagt worden ist, insbesondere die Besonderheiten bei einer getakteten Energiezufuhr, gelten direkt auch für die Vorrichtung nach Fig. 5 und braucht daher an dieser Stelle nicht nochmals wiederholt werden.
In Fig. 5 ist der elektronische Schutztemperaturbegrenzer als separate Stufe 7 dargestellt. Er kann auch ein Teil der Auswerte- und Steuereinheit 8 sein, mit Vorgabe der Abschalttemperatur durch die Software.
Falls der Benutzer das Geschirr, den Topf, während des Kochens ein wenig verschiebt, wird die Kochzone zu einem geringeren Prozentsatz bedeckt und die Temperatur steigt an bzw. die Einschaltdauer sinkt ab. Dies würde das erfindungsgemäße System als "leerkochenden Topf" qualifizieren und ein Steuersignal erzeugen. Dies wird gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Systems umgangen, wenn das Bilden des Steuersignals oder seine Weiterleitung für ein vorgegebenes Zeitintervall, vorzugsweise 2 min., gesperrt wird, wenn das Geschirr, erkannt durch eine übliche Topferkennungsschaltung, die Kochzone nur zu einem vorgegebenen Prozentsatz bedeckt. Es ist unschädlich dies zu tun, da der Benutzer anwesend ist, wenn der Topf bewegt wird.

Claims (17)

1. Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche, die mindestens eine Kochzone aufweist, welcher ein Heizkörper zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane eingestellt wird, und in welcher die Temperatur oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt und mittels eines Schutztemperaturbegrenzers mit einstellbarer Abschalttemperatur begrenzt wird, mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Bilden sowohl der ersten als auch der zweiten zeitlichen Ableitung des Temperatursignals und Erfassen einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, wenn das Temperatursignal außerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn beide zeitliche Ableitungen positiv sind, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Erhöhung der Leistungszufuhr betätigt wurden.
2. Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche, die mindestens eine Kochzone aufweist, welcher ein Heizkörper zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane eingestellt wird, und in welcher die Temperatur oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt und mittels eines Schutztemperaturbegrenzers mit einstellbarer Abschalttemperatur begrenzt wird, mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, wenn das Temperatursignal der Abschalttemperatur entspricht, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgegebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung der Regel- und Steuerorgane im Sinne einer Reduzierung der Leistungszufuhr das Bilden des Steuersignals für eine vorgegebene Zeitdauer, vorzugsweise im Bereich von zwei Minuten, deaktiviert wird, und danach geprüft wird, ob die Temperatur noch an der Abschalttemperatur liegt oder soweit abgesunken ist, daß auf den Fall umgestellt wird, daß beide zeitliche Ableitungen positiv sind.
4. Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche, die mindestens eine Kochzone aufweist, welcher ein Heizkörper zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane eingestellt wird, und in welcher die Temperatur oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt und mittels eines Schutztemperaturbegrenzers mit einstellbarer Abschalttemperatur begrenzt wird, mit den Schritten:
  • - Vergleichen des IST-Temperatursignals mit der Abschalttemperatur,
  • - Absenken der Abschalttemperatur auf den Wert des IST- Temperatursignals, wenn dieses im Temperaturgleichgewicht innerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt,
  • - Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, und
  • - Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgegebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung der Regel- und Steuerorgane die Abschalttemperatur wieder auf den ursprünglichen Wert angehoben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Zeitintervall für die Deaktivierung der Bildung eines Steuersignals nach einer Betätigung der Regel- und Steuerorgane im Bereich von zwei Minuten liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgegebene Abstandsintervall für das IST-Temperatursignal in Bezug auf die Abschalttemperatur im Bereich von 40 K liegt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgegebene Mindestbetrag für das Absinken der Energiezufuhr im Bereich von 2% pro Minute liegt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr getaktet erfolgt und das Temperatursignal ebenfalls getaktet und synchron zum Taktsignal abgeleitet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zeitliche Ableitung des Temperatursignals aus einer Ausgleichsgeraden durch die früheren Temperatur-Werte und der Differenz von deren Extrapolation zum aktuellen Temperatur-Wert gebildet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite zeitliche Ableitung des Temperatursignals aus einer Ausgleichsgeraden durch die früheren Werte der ersten zeitlichen Ableitung und der Differenz von deren Extrapolation zum aktuellen Wert der ersten zeitlichen Ableitung gebildet wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite zeitliche Ableitung aus einer temperaturabhängigen Meßgröße gebildet werden.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Abschaltsignal für den Heizkörper und/oder ein Anzeige- bzw. Alarmsignal und dieses vorzugsweise ein akustisches, oder optisches Signal ist, wobei der Alarm auch über Fernwirkung (Homebus) erfolgen kann.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Bilden des Steuersignals unterdrückt oder seine Weiterleitung für ein vorgegebenes Intervall gesperrt wird, wenn das Geschirr die Kochzone nur zu einem vorgegebenen Prozentsatz bedeckt.
15. Vorrichtung zur Durchführung der Verfahren nach den Ansprüchen 1, oder 2 oder 4 mit den jeweils zugeordneten Unteransprüchen, ausgehend von einem Kochfeld mit einer Glaskeramik-Kochfläche (1), die mindestens eine Kochzone (2) aufweist, welcher ein Heizkörper (3) zugeordnet ist, dessen Energiezufuhr über Regel- und Steuerorgane (4, 5) einstellbar ist, an welcher ein Temperaturfühler (6) angebracht ist, der die Temperatur der Kochzone (2) oder eine davon abgeleitete Größe als Signal (Temperatursignal) betrieblich erfaßt, und welcher ein Schutztemperaturbegrenzer (7) mit einstellbarer Abschalttemperatur zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Auswerte- und Steuereinheit (8) vorgesehen ist, der neben dem Temperatursignal (T) Signale über die Abschalttemperatur (TA), die Energiezufuhr (EZ) und über eine Betätigung (BR) der Regel- und Steuerorgane (4, 5) zugeführt sind, und die ausgangsseitig mit der Einstellung der Abschalttemperatur des Schutztemperaturbegrenzers (7), den Regel- und Steuerorganen (4) und optional mit einer Anzeige- bzw. Warneinheit (9) verbunden ist, und die eine erste Vergleichsstufe für den Vergleich der Kochzonentemperatur mit der Abschalttemperatur besitzt und die weitere Stufen zum Bilden eines Steuersignals zum Erkennen des Leerkochens des Geschirres abhängig von dem Vergleich aufweist, wobei
die weiteren Stufen eine solche zum Bilden sowohl der ersten als auch der zweiten zeitlichen Ableitung des Temperatursignals und Erfassen einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane (4, 5), wenn das Temperatursignal außerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, und zum Bilden des Steuersignals, wenn beide zeitliche Ableitungen positiv sind, ohne daß die Regel- und Steuerorgane (4, 5) innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Erhöhung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweisen, oder wobei
die weiteren Stufen eine solche zum Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper (3) und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane (4, 5), wenn das Temperatursignal der Abschalttemperatur entspricht, und zum Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane (4, 5) innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweisen, oder wobei
die weiteren Stufen eine solche zum Absenken der Abschalttemperatur auf den Wert des IST-Temperatursignals, wenn dieses im
Temperaturgleichgewicht innerhalb eines vorgegebenen Abstandsintervalles zur Abschalttemperatur liegt, sowie zum Erfassen der Energiezufuhr zu dem Heizkörper und einer Betätigung der Steuer- und Regelorgane, und zum Bilden eines Steuersignals, wenn die Energiezufuhr um einen vorgegebenen Betrag absinkt, ohne daß die Regel- und Steuerorgane innerhalb eines vorausgegangenen vorgegebenen Zeitintervalls zu einer Reduzierung der Leistungszufuhr betätigt wurden, aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Abschaltsignal für den Heizkörper (3) und/oder ein Anzeige- bzw. Alarmsignal für eine zugeordnete Anzeige- bzw. Alarmstufe (9) ist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16 mit einer Schaltung für eine Topferkennung, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe für das Bilden des Steuersignals mit der Topferkennungsschaltung gekoppelt ist, derart, daß bei einer Verschiebung des Geschirres auf der Kochzone um einen vorgegebenen Betrag das Bilden des Steuersignals für ein vorgegebenes Zeitintervall unterbleibt oder seine Weiterleitung gesperrt wird.
DE19906115A 1999-02-13 1999-02-13 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung Expired - Fee Related DE19906115C1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19906115A DE19906115C1 (de) 1999-02-13 1999-02-13 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung
EP99125600A EP1028602B1 (de) 1999-02-13 1999-12-22 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung
DE59911842T DE59911842D1 (de) 1999-02-13 1999-12-22 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung
ES99125600T ES2238809T3 (es) 1999-02-13 1999-12-22 Procedimiento para reconocer la coccion en vacio de utensilios de cocina en encimeras de coccion con una superficie de coccion de vitroceramica y dispositivo correspondiente.
US09/497,582 US6300606B1 (en) 1999-02-13 2000-02-03 Method and device for detection of a boil dry condition of a utensil placed on a glass-ceramic cooking surface of a cooking unit
JP2000030003A JP2000240949A (ja) 1999-02-13 2000-02-08 調理ユニットのガラスセラミック調理面上に置かれた調理具のボイルドライ状態を検出する方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19906115A DE19906115C1 (de) 1999-02-13 1999-02-13 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19906115C1 true DE19906115C1 (de) 2000-08-31

Family

ID=7897449

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19906115A Expired - Fee Related DE19906115C1 (de) 1999-02-13 1999-02-13 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung
DE59911842T Expired - Fee Related DE59911842D1 (de) 1999-02-13 1999-12-22 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE59911842T Expired - Fee Related DE59911842D1 (de) 1999-02-13 1999-12-22 Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6300606B1 (de)
EP (1) EP1028602B1 (de)
JP (1) JP2000240949A (de)
DE (2) DE19906115C1 (de)
ES (1) ES2238809T3 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122427A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-14 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung und/oder Steuerung der Oberflächentemperatur eines Kochfelds
DE10253198A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-24 Electrolux Home Products Corporation N.V. Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Überwachung eines induktiv erwärmbaren Gargefäßes
DE10329840A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-20 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen
DE102005045875A1 (de) * 2005-09-22 2007-03-29 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
EP2339893A1 (de) 2009-12-28 2011-06-29 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerätevorrichtung
DE102010019113A1 (de) * 2010-04-30 2011-11-03 Wilo Se Verfahren zur näherungsweisen Berechnung der operativen Temperatur eines Raumes
DE102015006825A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-16 Küppersbusch Großküchentechnik GmbH & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Gargerätes und Gargerät

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6469282B1 (en) * 2000-07-28 2002-10-22 General Electric Company Boil dry detection in cooking appliances
US6818867B2 (en) * 2001-06-09 2004-11-16 Braun Gmbh Method for heating liquid in an electric kettle
GB0313831D0 (en) * 2003-06-16 2003-07-23 Ceramaspeed Ltd Apparatus and method for detecting abnormal temperature rise associated with a cooking arrangement
DE10327273B4 (de) * 2003-06-17 2013-12-24 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Herd mit einem Kochfeld und mit einem Modul zur Steuerung des Kochfeldes
US8423193B2 (en) * 2003-08-20 2013-04-16 Watlow Electric Manufacturing Company Variable wattage control system
GB0426467D0 (en) * 2004-12-02 2005-01-05 Ceramaspeed Ltd Apparatus for detecting abnormal temperature rise associated with a cooking arrangement
AT8257U1 (de) * 2005-04-19 2006-04-15 Electrovac Messfühleranordnung
GB2431784B (en) * 2005-11-18 2007-12-05 Crastal Technology Anti-dry burning control methods and apparatus
KR100672610B1 (ko) 2006-01-25 2007-01-22 엘지전자 주식회사 조리기기의 고열 상태 모니터장치 및 그 방법
DE102006057885A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
DE102008014268A1 (de) 2008-03-04 2009-09-17 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kochfeldes
EP2327939A4 (de) * 2008-09-09 2014-11-19 Kevin Lin Heizungssteuervorrichtung und verfahren dafür
US8259308B2 (en) * 2009-05-29 2012-09-04 Baking Acquisition Llc Sensor system and method for detecting misaligned trays and/or mis-positioned utensils in a direct recirculating oven
KR101492068B1 (ko) * 2010-08-05 2015-02-10 삼성전자 주식회사 유도가열조리기 및 그 제어방법
ES2473316B1 (es) * 2012-01-04 2015-09-29 Bsh Electrodomésticos España, S.A. Dispositivo de aparato de cocción
JP6385777B2 (ja) * 2014-09-29 2018-09-05 テルモ株式会社 電子体温計
JP6278402B2 (ja) * 2014-09-29 2018-02-14 テルモ株式会社 電子体温計
US10813172B2 (en) * 2018-05-23 2020-10-20 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Cooktop appliances and control methods for the same
KR20240004475A (ko) 2021-05-07 2024-01-11 트리나미엑스 게엠베하 복사 방출 요소의 방출 온도를 모니터링하는 디바이스 및 방법
EP4334690A1 (de) 2021-05-07 2024-03-13 trinamiX GmbH Vorrichtung und verfahren zur überwachung einer emissionstemperatur eines strahlungsemittierenden elements
CN113791102B (zh) * 2021-09-02 2022-07-26 东北石油大学 基于核磁共振双t2截止值确定岩心束缚流体分布的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493981A (en) * 1984-03-05 1985-01-15 General Electric Company Boil dry protection system for cooking appliance
DE4022846C2 (de) * 1990-07-18 1994-08-11 Schott Glaswerke Vorrichtung zur Leistungssteuerung und -begrenzung bei einer Heizfläche aus Glaskeramik oder einem vergleichbaren Material
DE4336752A1 (de) * 1993-10-28 1995-05-04 Daimler Benz Ag Verfahren zum Anpassen der elektrischen Heizleistung an die zur Speisenzubereitung erforderlichen Kenngrößen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0786923A3 (de) * 1996-01-26 1998-01-07 AEG Hausgeräte GmbH Schaltungssystem für den Übertemperaturschutz der Glaskeramikplatte eines Kochfeldes
EP0806887B1 (de) * 1996-05-11 2004-05-19 AEG Hausgeräte GmbH Verfahren und Vorrichtung zum Erkennen des Kochpunktes von Kochgut
DE19632057C2 (de) 1996-08-09 2000-06-21 Schott Glas Verfahren zum Kalibrieren von Temperaturmeßwiderständen auf Trägern aus Glas, Glaskeramik oder dergleichen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4493981A (en) * 1984-03-05 1985-01-15 General Electric Company Boil dry protection system for cooking appliance
DE4022846C2 (de) * 1990-07-18 1994-08-11 Schott Glaswerke Vorrichtung zur Leistungssteuerung und -begrenzung bei einer Heizfläche aus Glaskeramik oder einem vergleichbaren Material
DE4336752A1 (de) * 1993-10-28 1995-05-04 Daimler Benz Ag Verfahren zum Anpassen der elektrischen Heizleistung an die zur Speisenzubereitung erforderlichen Kenngrößen

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10122427A1 (de) * 2001-05-09 2002-11-14 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Verfahren und Vorrichtung zur Begrenzung und/oder Steuerung der Oberflächentemperatur eines Kochfelds
DE10253198A1 (de) * 2002-11-15 2004-06-24 Electrolux Home Products Corporation N.V. Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Überwachung eines induktiv erwärmbaren Gargefäßes
DE10253198B4 (de) * 2002-11-15 2007-07-05 Electrolux Home Products Corporation N.V. Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Überwachung eines induktiv erwärmbaren Gargefäßes
EP2271175A3 (de) * 2002-11-15 2011-01-19 Electrolux Home Products Corporation N.V. Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Überwachung eines induktiv erwärmbaren Gargefässes
DE10329840A1 (de) * 2003-06-27 2005-01-20 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen
DE102005045875A1 (de) * 2005-09-22 2007-03-29 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
EP2339893A1 (de) 2009-12-28 2011-06-29 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerätevorrichtung
DE102010019113A1 (de) * 2010-04-30 2011-11-03 Wilo Se Verfahren zur näherungsweisen Berechnung der operativen Temperatur eines Raumes
DE102015006825A1 (de) * 2014-12-15 2016-06-16 Küppersbusch Großküchentechnik GmbH & Co. KG Verfahren zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Gargerätes und Gargerät

Also Published As

Publication number Publication date
JP2000240949A (ja) 2000-09-08
US6300606B1 (en) 2001-10-09
DE59911842D1 (de) 2005-05-04
EP1028602A2 (de) 2000-08-16
EP1028602A3 (de) 2002-01-02
ES2238809T3 (es) 2005-09-01
EP1028602B1 (de) 2005-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19906115C1 (de) Verfahren zum Erkennen des Leerkochens von Geschirr bei Kochfeldern mit einer Glaskeramik-Kochfläche und zugehörige Vorrichtung
DE602004005105T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung von anormaler Temperatursteigerungen in einer Kocheinrichtung
EP0146780B1 (de) Anordnung zum Steuern und Regeln der Heizleistung in der Aufheizphase eines Dampfdruckkochgefässes
DE10262141B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Überwachung eines induktiv erwärmbaren Gargefäßes
CH669297A5 (de) Verfahren zum steuern und regeln der heizleistung in der aufheizphase eines kochgefaesses.
EP1989922B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur erkennung eines an eine steuerung angeschlossenen temperatursensors
DE3830389A1 (de) Anordnung und verfahren zum erkennen des ausfalls eines temperatursensors
EP3267113B1 (de) Verfahren zum betrieb eines kochfelds
WO2001014798A1 (de) Steuer- oder regeleinrichtung eines kochherdes
DE4345472C2 (de) Verfahren zum Zubereiten von Speisen in einem wenigstens teilweise mit Wasser gefüllten Kochgeschirr auf einem Kochfeld aus Keramik, insbesondere Glaskeramik
DE3715910C1 (de) Vorrichtung zum Regeln der Heizleistung des Heizelementes eines Kochtopfes
EP1732357A2 (de) Heizvorrichtung für ein Induktionsgargerät
WO2009112150A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines kochfeldes
WO2008064898A1 (de) Verfahren zum erzeugen, verarbeiten und auswerten eines mit der temperatur korrelierten signals und entsprechende vorrichtung
DE19648196A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Kochen von zu garendem Gut
DE3642180C2 (de)
DE3529699C2 (de)
EP3714747B1 (de) Küchenmaschine mit siedepunkterkennung
DE2949890C2 (de)
EP1768461A1 (de) Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
DE102005045872A1 (de) Verfahren zum Erzeugen, Verarbeiten und Auswerten eines mit der Temperatur korrelierten Signals und entsprechende Vorrichtung
EP1492385B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen
EP4147615A1 (de) Verfahren zum zubereiten einer speise nebst küchenmaschine
EP3307019B1 (de) Verfahren zum betrieb eines induktionskochfelds und induktionskochfeld
EP3975662A1 (de) Verfahren zur bestimmung einer topfposition eines topfes auf einem kochfeld und kochfeld

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: SCHOTT AG, 55122 MAINZ, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee