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Die
Erfindung betrifft eine Friteuse gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 und 7.
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Friteusen
dieser Art haben mindestens ein in dem zur Aufnahme von Fritieröl dienenden
Gefäß angeordnetes
elektrisches Heizelement, welches mit Höhenabstand oberhalb des Gefäßbodens
angeordnet ist. Der Ölbereich
zwischen dem Gefäßboden und
dem mindestens einen Heizelement wird als Kaltzone bezeichnet, weil
von dem Heizelement erwärmtes Öl nach oben
steigt und kälteres Öl in die Kaltzone
sinkt. Ferner sinken in die Kaltzone Bestandteile, welche schwerer
sind als das Öl,
insbesondere aus Fritiergut ausgeschiedene Flüssigkeit, insbesondere Wasser,
Fritiergut-Bestandteile, und durch mehrfaches Aufheizen des Fritieröls schwerer gewordene Ölbestandteile.
Die Teile, welche schwerer als das Öl sind, können sich in der Kaltzone absetzen
und werden von der Hitze des Heizelementes nicht oder nur beschränkt an die Öloberfläche getrieben.
Im Gegensatz dazu werden bei Friteusen mit einer außen liegenden
Heizung die Bestandteile, welche schwerer als Öl sind, von der vom Gefäßboden aufsteigenden
Hitze aufgewirbelt und mindestens teilweise an die Öloberfläche getrieben.
Aus diesen Gründen
altert Fritieröl
in Friteusen mit Kaltzone nicht so schnell wie in Friteusen mit
außen
liegender Heizung, jedoch ist es bei den Friteusen mit einer Kaltzone
sehr schwierig zu beurteilen, wann das Fritieröl so stark gealtert ist, daß es gewechselt
werden sollte.
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In
der
EP 0561 583 A1 ist
eine Alarmvorrichtung für
eine Kochvorrichtung beschrieben. Bei dieser Alarmvorrichtung kann
die Bestimmung, ob ein Alarm ausgelöst werden soll, aufgrund von
drei alternativen Ausführungsformen
erfolgen. Bei diesen Ausführungsformen
wird der Alarm ausgelöst
abhängig
von der Heizzeit, der Kochzeit oder der Wärmemenge der das Öl ausgesetzt
ist.
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Durch
die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei Friteusen mit
innenliegender Heizung und darunter gebildeter Kaltölzone das
Altern des Fritieröles
besser erkennbar zu machen und dadurch die Benutzung der Friteuse
für die
Benutzerperson komfortabler zu gestalten. Zudem soll die Bestimmung
der Alterung des Fritieröles
auf zuverlässige Weise
erfolgen.
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Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch
die Merkmale von Anspruch 1 und Anspruch 7 gelöst.
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Weitere
Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
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Der
Begriff "Öl" bedeutet im Rahmen
der Erfindung flüssiges Öl, was auch
geschmolzenes Fett sein kann. Der Begriff "Fritiergut" bedeutet jede Art von Nahrungsmittel.
Der Begriff "fritieren" bedeutet jede Art
von Wärmebehandlung
von Fritiergut in erhitztem Öl,
wie beispielsweise das Fritieren von Pommes Frites, jedoch auch
jede Art von Garen, Backen und Braten von Fritiergut in erhitztem Öl.
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Die
Erfindung wird im folgendem mit Bezug auf die Zeichnungen anhand
von bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben. In den Zeichnungen zeigen
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1 schematisch
eine Friteuse nach der Erfindung,
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2 ein
Ablaufschema des Verfahrens nach der Erfindung zur Ölwechselerkennung
von Fritieröl
bei einer Friteuse nach 1,
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3 ein
Zeit-Temperatur-Diagramm zur Erklärung eines Ölwechsel-Erkennungsverfahrens nach der Erfindung,
wie es mit einer Friteuse nach der in 1 dargestellten
Art durchführbar
ist.
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1 zeigt,
teilweise im Vertikalschnitt, eine Friteuse 10 mit mindestens
einem elektrischen Heizelement 12 mit Vertikalabstand über dem
Boden 14 eines Friteuse-Gefäßes 16 zur
Aufnahme von Fritier-Öl
bis zu einem mit Abstand über
dem Heizelement 12 gelegenen Ölpegel 20 und zur
Aufnahme von Fritiergut zur Wärmebehandlung
in dem vom Heizelement 12 erhitzten Öl 18. Zwischen dem
Boden 14 und dem Heizelement 12 ist eine Kaltölzone 22 gebildet.
Vom Heizelement 12 erhitztes Öl 18 steigt nach oben
und sinkt dann nach Abkühlung
in die Kaltzone 22. In der Kaltzone 22 sammeln
sich Teile an, welche schwerer als das Öl 18 sind, beispielsweise
von Fritiergut abfallende Fritiergutteile, vom Fritiergut abgegebene
Flüssigkeit,
insbesondere Wasser, und gealterte oder verbrannte Ölbestandteile.
Das Heizelement 12 ist vorzugsweise ein in mehreren Schleifen
sich quer durch den Ölaufnahmeraum
erstreckender elektrischer Heizkörper.
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Die
Friteuse 10 enthält
eine Steuereinrichtung 24 mit einem manuellen Einstellelement 26,
an welchem die Friteuse 10 einschaltbar ist.
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Die
Friteuse 10 kann in verschiedenen Ausführungsformen gestaltet werden.
Gemäß einer
Ausführungsform
wird mit dem Einschalten der Friteuse 10 an dem Einstellelement 26 die
elektrische Stromversorgung zu dem Heizelement 12 eingeschaltet und
das Heizelement 12 erzeugt eine seiner Heizleistung entsprechende
Temperatur. Gemäß einer
verbesserten Ausführungsform
kann ein Mittel zur Vermeidung eines Überhitzungsschutzes vorgesehen sein,
so daß das
Heizelement innerhalb vorbestimmter Einschalt- und Ausschaltgrenzen
abgeschaltet wird, wenn seine Temperatur einen vorbestimmten Maximalwert überschreitet,
und wieder eingeschaltet wird, wenn ein Minimalwert unterschritten
wird. Der Maximalwert und der Minimalwert können gleich sein. Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung können
an dem Einstellelement 26 nicht nur die elektrische Stromversorgung
der Friteuse eingeschaltet werden, sondern gleichzeitig oder zusätzlich auch
verschiedene Heizstufen, mit welchen das Heizelement 12 das Öl 18 erhitzen
soll. Jede Heizstufe entspricht einer anderen, vom Heizelement 12 im Öl zu erzeugenden
Temperatur. Hier gibt es verschiedene Möglichkeiten, beispielsweise
eine ungeregelte oder geregelte Heizleistungseinstellung, oder eine geregelte
oder ungeregelte Temperatureinstellung der vom Heizelement 12 zu
erzeugenden Temperatur. Je nach dem, welche Ausführungsform die Friteuse 10 aufweist,
ist auch die Steuereinrichtung 24 anders ausgebildet. Gemäß der Erfindung
ist ein Indikator 28 zur Indikation der Fälligkeit
eines Wechsels des Öls 18 vorgesehen
und die Steuereinrichtung 24 ist derart ausgebildet, daß sie automatisch
einen in Relation zum Alterungsprozess des Öls 18 stehenden Alterungswert
berechnet und bei Erreichen einer vorbestimmten Größe des Alterungswertes
an dem Indikator 28 die Indikation eines Ölwechsels
erzeugt.
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Der
Indikator 28 ist vorzugsweise ein Gerät zur optischen Anzeige, wann
ein Ölwechsel
fällig wird.
Anstelle eines optischen Anzeigegerätes könnte auch ein akustisches Anzeigegerät verwendet werden.
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Je
nach Ausführungsform
der Friteuse sind verschiedene Verfahren möglich, nach welchen die Steuereinrichtung 24 die
Fälligkeit
eines Ölwechsels berechnet
und am Indiaktor 28 zur Anzeige bringt. Zur Berechnung
enthält
die Steuereinrichtung 24 vorzugsweise mindestens einen
Mikroprozessor, welcher die Berechnung der Fälligkeit des Ölwechsels
je nach Ausführungsform
durch in der Hardware vorgegebene Kriterien oder durch ein fest
installiertes oder variables Computerprogramm ermittelt.
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Gemäß einer
Ausführungsform
ist die Steuereinrichtung 24 derart ausgebildet, daß sie in
der Abhängigkeit
von der Häufigkeit
und der Zeitdauer, mit welcher bzw. auf welche ein Fritierbetrieb
jeweils eingeschaltet wird, den Alterungswert berechnet. Ein solches
Verfahren ist bei allen Arten von Friteusen möglich, insbesondere auch bei
einer, welche keine variabel einstellbare Heizleistung oder Öltemperatur hat.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
ist die Steuereinrichtung 24 derart ausgebildet, daß sie den
Alterungswert unter Berücksichtigung
der zum Fritieren jeweils verwendeten Temperaturwerte ermittelt.
Der "verwendete
Temperaturwert" ist
vorzugsweise nicht die jeweils aktuelle Temperatur des Öls 18,
sondern ein Wert, welcher dem maximalen Heizleistungswert des Heizelementes 12 entspricht. Gemäß bevorzugter
Ausführungsform
ist der Heizleistungswert oder ein gewünschter Temperaturwert des Öls an dem
Einstellelement 26 wählbar.
In diesem Falle wird von der Steuereinrichtung 24 für die Berechnung
des Alterungswertes vorzugsweise ein der jeweiligen gewählten Einstellung
des Einstellelementes 26 zugeordneter Wert verwendet, welcher somit
zwar einer theoretischen Temperatur des Öls 18 oder einer theoretischen
Heizleistung des Heizelements 12 im wesentlichen entspricht,
jedoch nur ein ungefähr
korrespondierender Vergleichswert ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausbildung der Steuereinrichtung 24 ist sie derart
ausgebildet, dass sie für
die Berechnung des Alterungswertes des Öls die Zeitdauer erfasst, während welcher
die Friteuse am Einstellelement 26 auf eine bestimmte Temperatur oder
eine bestimmte Heizleistung eingestellt ist oder während welcher
im Öl 18 eine
bestimmte Temperatur herrscht. Eine "bestimmte Temperatur" kann hierbei ein bestimmter Temperaturwert
oder ein Temperaturbereich sein.
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Ein
Temperaturfühler 32 ragt
vorzugsweise mindestens teilweise in den mit Öl 18 gefüllten Ölaufnahmeraum
des Gefäßes 16 und
erzeugt in der an sie angeschlossenen Steuereinrichtung 24 ein
von der Temperatur des Öls 18 abhängiges Signal.
Der Temperaturfühler 32 enthält vorzugsweise
einen elektrischen Widerstand, dessen Widerstandswert temperaturabhängig ist
und deshalb ein Maß für die detektierte
Temperatur ist.
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Der
Alterungsprozeß von Öl ist auch
von den Fritierzyklen abhängig,
d. h. davon, wie häufig
es erhitzt wird. Ein Fritierzyklus kann erkannt werden an der Schalthäufigkeit
des Einstellelementes 26 und/oder der Häufigkeit eines größeren Temperaturabfalles
des Öls 18,
gemessen durch den Temperaturfühler 32,
und/oder durch die Häufigkeit
eines größeren Temperaturanstieges
des Öls 18,
ebenfalls gemessen durch den Temperaturfühler 32. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß die Steuereinrichtung 24 für die Berechnung
des Alterungswertes die Anzahl der Fritierzyklen verwendet. Falls
die Friteuse 10 derart ausgebildet ist, daß die Heizleistung
ihres Heizelements 12 geregelt wird oder die Temperatur
des Öls 18 geregelt
wird, dann entstehen im Öl 18 relativ
kleine Temperaturschwankungen, die bei der Berechnung des Alterungswertes
berücksichtigt
werden können,
jedoch normalerweise so klein sind, daß sie nicht berücksichtigt
zu werden brauchen. Gemäß bevorzugter
Ausführungsform
werden deshalb nur solche Temperaturänderungen als Fritierzyklus
gezählt, wenn
die oberen und unteren Werte der Temperaturänderung eine vorbestimmte Mindest-Temperatur-Differenz
auseinanderliegen.
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Ein
langsamer Temperaturanstieg des Öls 18 hat
eine kleinere Auswirkung auf den Alterungsprozeß als ein schneller Temperaturanstieg.
Deshalb ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung vorgesehen, daß von
der Steuereinrichtung 24 nur solche Temperaturänderungen
als Fritierzyklus gezählt
werden, bei welchen die Temperaturänderung zwischen zwei vorbestimmten
oder jeweils ermittelten Werten in einer vorbestimmten Mindestzeit
erfolgt.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der Steuereinrichtung 24 berücksichtigt außerdem,
daß Öl bei hohen
Temperaturen schneller altert als bei niedrigen Temperaturen. Die,
vorzugsweise elektronische, Steuereinrichtung 24 besitzt
einen Betriebsstundenzähler.
Je nach der am Einstellelement 26 gewählten Temperatur wird der Einfluß der Zeit
gewichtet. Ein schnelles Nachheizen von Öl sowie die Eingabe von Fritiergut
in das Öl 18 altern
das Öl
ebenfalls. Deshalb wird von der Steuereinrichtung 24 auch
die Anzahl der Fritierzyklen gezählt.
Jeder Temperaturabfall (oder gemäß anderer
Ausführungsform
jeder Temperaturanstieg), der zwischen zwei ermittelten Werten stattfindet,
wird als Fritierzyklus gezählt.
Die Kombination von a) der Temperatur und b) der Anzahl der Zyklen
geben eine sichere Angabe über
das Altern des Öls.
Wenn eine gewisse Alterung erreicht ist, erscheint im Anzeigefeld
des Indikators 28 ein auf diese Alterung hinweisendes Signal
oder ein Signal, daß ein
Wechsel des Öls 18 erforderlich
ist. Das Öl muß dann ausgetauscht
und der Betriebsstundenzähler zurückgesetzt
werden. Anstelle von frischem Öl
kann frisches Fett in das Gefäß gegeben
werden, welches dann schmilzt und als Fritier-Öl verwendbar ist.
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2 zeigt
schematisch den Verfahrensablauf der Steuereinrichtung 24 für die soeben
beschriebene bevorzugte Ausführungsform.
In 2 bedeuten Schritt 1 "normaler Betrieb"; gemäß Schritt 2 wird ein für die Friteuse 10 fest
vorbestimmter Temperatur-Sollwert
T oder, wenn am Einstellelement 26 ein gewünschter
Temperaturwert oder Heizleistungswert einstellbar ist, ein der gewählten Einstellung
entsprechender Temperatur-Sollwert T mit einem weiteren Betriebskriterium "a", vorzugsweise die jeweilige Einschaltzeitdauer
des betreffenden Sollwertes (konkreter Wert oder Wertebereich),
rechnerisch verarbeitet, beispielsweise multipliziert zur Bildung
eines temperatur- und zeitabhängigen
Rechenwertes T1, wobei "a" eine Funktion der
Temperatur sein kann; unabhängig
von Schritt 2 erfolgt in Schritt 3 die Berechnung eines
Rechenwertes T2 durch rechnerische Verknüpfung einer Temperaturänderung "ΔT" mit einem weiteren Betriebskriterium "b", wobei "b" eine
Funktion der Temperaturänderung
sein kann, vorzugsweise jedoch oder zusätzlich eine Funktion der Häufigkeit
von Temperaturänderungen
und/oder von der Amplitude und/oder des Gradienten (Änderung
pro Zeiteinheit) der Temperaturänderung
ist; in Schritt 4 werden die beiden Rechenwerte T1 und T2 rechnerisch
miteinander verknüpft,
vorzugsweise addiert; in Schritt 5 wird festgestellt, ob der verknüpfte Wert
größer oder
kleiner einem vorbestimmten Alterungswert "c" ist;
im Falle von "ja" erfolgt eine "Fettwechsel-Anzeige" durch den Indikator 28,
was in 2 als Schritt 6 dargestellt ist, während im
Falle von "nein" eine Rückmeldung
zu den Schritten 2 und 3 erfolgt, so daß weiterhin die Werte T1 und
T2 zu berechnen sind.
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3 zeigt
auf der horizontalen Achse die Zeit "t" und
auf der vertikalen Achse die Temperatur "T".
Im Diagramm bedeuten "TS" ein Temperatur-Sollwert, "TR" Regelschwankungen
der geregelten Temperatur und damit die schwankenden Temperatur-Istwerte; "TU" ein unterer Temperaturwert
und "TO" ein oberer Temperaturwert,
zur Erkennung eines Fritierzyklus, welcher dadurch definiert sein kann,
daß ein
Temperaturanstieg 34 mindestens vom unteren Temperaturwert
TU bis mindestens zum oberen Temperaturwert TO im Zeitraum von t1
bis t2 stattgefunden hat, oder ein Temperaturabfall 36 zwischen
diesen beiden oberen und untereren Temperaturwerten in der Zeit
von t3 bis t4 stattgefunden hat. Gemäß der Erfindung kann vorgesehen
sein, daß der Temperaturabfallgradient
oder der Temperatursteigungsgradient einen bestimmten Mindestwert
haben muß,
um als Fritierzyklus gezählt
zu werden.