DE19936418B4

DE19936418B4 - Gargerät mit einer Anzeigeeinheit zur Restwärmeanzeige und Verfahren zum Betrieb eines solchen Gargerätes

Info

Publication number: DE19936418B4
Application number: DE19936418A
Authority: DE
Inventors: Franz Götzendorfer; Bernhard Dipl.-Ing. Bauer; Susanne Dipl.-oec.troph. Stolz; Michael Dipl.-Ing. Ulmer; Katja Dipl.-oec.troph. Stein; Hans Dipl.-oec.troph. Rogenhofer
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1999-08-03
Publication date: 2007-10-25
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: DE19936418A1

Abstract

Gargerät, insbesondere Herd oder Kochfeld, mit einem Heizelement (13), mit einer Eingabeeinheit (7) zum Vorgeben einer Solltemperatur und einer Anzeigeeinheit (3), die dazu ausgelegt ist, während einer Heizphase die konstant vorgegebene Solltemperatur numerisch anzuzeigen und in einer nachfolgenden Restwärmephase eine durch ein Sensorelement (15) ermittelte, sich ändernde Isttemperatur anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (3, 5) dazu ausgelegt ist, die Isttemperatur (Tist) numerisch anzuzeigen, und daß eine Begrenzungseinheit (9) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Isttemperaturwerte (Tist), die größer sind als der vorgegebene Solltemperaturwert (Ts), beim Umschalten des Gargerätes von der Heizphase in die Restwärmephase für die Anzeigeeinheit (3, 5) etwa auf den Solltemperaturwert (Ts) zu begrenzen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gargerät, insbesondere einen Herd oder ein Kochfeld, mit einem Heizelement, mit einer Eingabeeinheit zum Vorgeben einer Solltemperatur des Gargerätes, beispielsweise der Backraum-Solltemperatur, und einer Anzeigeeinheit, die während einer Heizphase die konstant vorgegebene Solltemperatur numerisch anzeigt und in einer nachfolgenden Restwärmephase eine durch ein Sensorelement ermittelte, sich ändernde Isttemperatur anzeigt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Gargerätes.
Ein derartiges Gargerät ist bekannt aus der Druckschrift EP 0 612 200 A1 , wobei ein während und/oder nach der Energiebeaufschlagung der Heizeinrichtung auftretender relevanter repräsentativer Zustand zur Ansteuerung der sich über die Energiebeaufschlagung hinaus erstreckenden Nachwärme-Anzeige ausgewertet wird. Zudem werden die von Einstellorganen für die Energiezufuhr an das Heizelement eingestellten Zustände durch Anzeigen dargestellt. Dabei ist die Nachwärmeanzeige in die Anstellanzeige für die Energiezufuhr integriert.
Weiter ist aus der Druckschrift die DE 31 18 414 A1 eine Restwärmeanzeige für einen elektrisch beheizbaren Herd bekannt. Dabei wird eine Schaltungsanordnung verwendet, die aus einer Signalerzeugungsschaltung, welche ein der Temperatur der Kochstelle zugeordnetes Signal erzeugt, und aus einer des Vergleichs mehrerer Werte fähigen Vergleichsschaltung besteht. Diese Vergleichsschaltung vergleicht das gemesssene Temperatursignal mit verschiedenen vorgebbaren Werten, welche bestimmten Temperaturstufen entsprechen. Sie steuert eine mindestens einstellige Mehrsegmentanzeigeanordnung so an, daß bei ein- und ausgeschalteten Heizeinrichtungen für mindestens drei verschiedene Temperaturbereiche unterschiedliche Zeichen darstellbar sind. Die Anzeige der Temperatur ist sowohl in Ziffern als auch in Buchstaben möglich. Bei einer Kochmulde können dies sowohl für den Heiz- bzw. Kochvorgang als auch in der Nachwärmephase die Ziffern 1 bis 9 sein. Dabei ist die Anzeige der Restwärme der Kochstelle nach dem Abschalten der Heizeinrichtung den einzelenen Temperaturstufen so zugeordnet, daß sie den jeweils in den einzelnen Leistungsstufen erreichbaren Temperaturen bei eingeschalteter Heizeinrichtung entsprechen.
Weiterhin ist aus der Druckschrift DE 42 42 865 A1 eine Vorrichtung zur Anzeige der Garraumtemperatur eines Backofens bekannt. Mit Hilfe eines Sensorelementes und eines Temperaturmeßinstrumentes soll die Temperaturanzeige des Backofens hinsichtlich der Eindeutigkeit verbessert werden. Dies erfolgt dadurch, daß das Temperaturmeßinstrument zur Anzeige des Istwertes der Garraumtemperatur durch ein Schaltelement ausschließlich kurzzeitig einschaltbar ist.
Die Druckschrift DE 43 25 515 A1 zeigt schließlich ein Kochfeld. Ein als Temperaturbegrenzer angeordneter Stabregler fungiert als Wertgeber, dessen Ausgabe einer Anzeige zugeführt ist. Es wird vorgeschlagen auf dieser Basis eine kontinuierliche Temperaturanzeige von Betriebs- und Restwärme zu verwirklichen. Es ist gezeigt, Temperaturen von 60 °C bis 550°C anzuzeigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Gargerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 mit einer Anzeigeeinheit bereitzustellen, deren Informationsgehalt in der Restwärmephase verbessert ist.
Dies ist erfindungsgemäß bei einem Gargerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 erreicht. Sowohl die Solltemperatur als auch anschließend die Isttemperatur werden erfindungsgemäß numerisch, beispielsweise als °C-Werte angezeigt. Dabei wird bei dem Anzeigen der Isttemperaturwerte darauf geachtet, daß diese nicht größer sind als die eingestellte und zunächst angezeigte Solltemperatur. In der Praxis existieren beispielsweise bei Backöfen bestimmte Betriebsarten, in denen die Solltemperatur Ts um bis zu etwa 30 K unterhalb sowie oberhalb der von dem Sensorelement gemessenen Isttemperatur Tist liegt. Dieser Unterschied ergibt sich zum einen daraus, daß die Solltemperatur Ts vorschriftsgemäß im Backofenmuffel- bzw. Backaummittelpunkt erreicht werden soll, während das Sensorelement zum Messen der Isttemperatur Tist meist im Deckwandbereich der Backofenmuffel in unmittelbarer Nähe des Oberhitze- bzw. Grillheizkörpers angeordnet ist. Zum anderen resultiert der Unterschied beispielsweise beim Umluftgrillen daraus, daß regelungstechnisch eine Temperaturregelungsbreite von ± 20 K realisiert wird, um beim Braten ein optimales Garergebnis zu erzielen. Ein Anzeigen der tatsächlich gemessenen Isttemperatur Tist unmittelbar nach dem Umschalten von der Heizphase in die Restwärmephase würde ohne die Begrenzungseinheit dazu führen, daß eine Bedienperson bezüglich der Genauigkeit bzw. der Gebrauchstauglichkeit des Gargerätes verunsichert ist.
Um eine bezüglich des visuellen Eindrucks ruhige und trotzdem ausreichend genaue Anzeige der Isttemperatur gewährleisten zu können, erfolgt diese etwa in 5 K oder 10 K-Schritten, wobei eine entsprechende Ab- bzw. Aufrundung erfolgt.
Vorteilhafterweise schaltet die Steuereinheit die Anzeigeeinheit beim Erreichen einer Isttemperatur Tist von etwa 50 bis 80 °C, insbesondere bei etwa 60 °C ab. Bei derartigen Isttemperaturwerten ist das Gargerät überwiegend ausreichend abgekühlt und stellt im wesentlichen keine Gefahr mehr für eine Bedienperson dar. Außerdem ist die im Garraum verbleibende Energie nicht weiter nutzbar, da z.B. für das Warmhalten von Speisen eine Temperatur von mehr als 60 °C erforderlich ist. Zudem kann durch das Abschalten der Anzeigeeinheit Energie gespart werden.
Zur weiteren Energieersparnis ist die Steuereinheit derart einstellbar, daß eine Anzeige der Restwärme bzw. der Isttemperatur unterbleibt.
Um die Bedienperson ausreichend zu informieren, kann es vorteilhaft sein, daß die Steuereinheit bei bestimmten Betriebsarten die Anzeige der Restwärme unterdrückt. Dies gilt insbeondere für den Pyrolyse- und den Mikrowellenbetrieb. Zugleich wird auch dabei Energie gespart.
Nachfolgend ist anhand schematischer Darstellungen ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gargerätes beschrieben.
Es zeigen:
1 abschnittsweise eine Bedienblende eines Backofens,
2 schematisiert wesentliche Funktionsblöcke des Backofens und
3 den prinzipiellen Verlauf der angezeigten Ist- und Solltemperaturen sowie der im Backraum tatsächlich vorliegenden Temperaturen.
In einer Frontblende 1 eines nicht näher dargestellten an sich bekannten Backofens sind eine erste Klartextanzeige 3 und eine zweite Klartextanzeige 5 gehaltert. Weiterhin sind in der Blende verschiedene Bedienelemente 7 zum Einstellen und Vorgeben von Parametern wie Zeitdauern, Temperaturen und ähnliches sowie speziellen Backprogrammen vorgesehen. Eine elektronische Steuereinheit 8 ist über Verbindungsleitungen mit den Klartextanzeigen 3, 5 und den Bedienelementen 7 verbunden. Die Steuereinheit 8 weist eine Begrenzungseinheit 9 auf, deren Funktion nachfolgend beschrieben ist. Weiterhin gehen von der Steuereinheit 8 Leitungen ab, auf denen Steuersignale 11 für an sich bekannte Heizelemente 13, beispielsweise einem Ober- bzw. Grill- und einem Unterhitze-Heizkörper, übertragen werden. Zudem sind in dem Backraum (nicht gezeigt) in an sich bekannter Weise ein Temperatursensor 15 und ein Umluftgebläse 17 angeordnet, die mit der Steuereinheit 8 verbunden sind (1, 2).
Beim Betrieb des Backofens wird über eines der Bedienelemente 7 in der ersten Klartextanzeige 3 eine Solltemperatur Ts von beispielsweise 220 °C eingestellt. Weiter wird über geeignete Bedienelemente 7 eine Betriebsart des Backofens, beispielsweise Umluftgrillen vorgegeben. Diese Betriebsart zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß abwechselnd der Grillheizkörper 13 und das Umluftgebläse 17 des Backofens in Betrieb sind. Mit dem Einschalten des Heizelementes 13 steigt gemäß 3 die von dem Temperatursensor 15 des Backofens gemessene Isttemperatur Tist. Zugleich steigt auch die Temperatur im räumlichen Schwerpunkt des Garraumes (T1). Die Steuereinheit 8 regelt nun durch Ein- und Ausschalten des Heizelementes 13 aufgrund der durch den Temperatursensor 15 gemessenen Isttemperatur Tist in an sich bekannter Weise die Temperatur im Backraumschwerpunkt T1. Im eingeschwungenen Zustand schwankt die Temperatur T1 gemäß einem Zweipunkt-Regelungsverhalten mit einer begrenzten Bandbreite um die vorgegebene Solltemperatur Ts. Aufgrund der besonders engen thermischen Ankopplung des Temperatursensors 15 an das Heizelement 13 kann im Umluftgrillbetrieb Tist im Mittel um typisch etwa 20 K von der Schwerpunktstemperatur T1 abweichen. Außerdem ist die Steuereinheit 8 derart programmiert, daß die Temperaturregelungsbreite etwa ± 20 K beträgt.
Zum Zeitpunkt tx werden der Backofen bzw. das Heizelement 13 sowie das Umluftgebläse 17 bleibend abgeschaltet. Das heißt, daß die Heizphase beendet ist, und daß die Restwärmephase beginnt. Während für die Dauer der Heizphase der Wert der Solltemperatur Ts in Höhe von 220 °C in der ersten Klartextanzeige 3 angezeigt worden ist, erlischt diese mit Beginn der Restwärmephase. Anstelle der Solltemperatur Ts wird nun entweder in der ersten Klartextanzeige 3 oder auch in der zweiten Klartextanzeige 5 die gemessene Isttemperatur Tist numerisch angezeigt. Dazu liefert der Temperatursensor 15 seine Meßwerte unverändert an die Steuereinheit 8. Die Begren zungseinheit 9 der Steuereinheit 8 vergleicht die gemessenen Werte Tist mit dem vorgegebenen Wert der Solltemperatur Ts. Falls gilt Ts < Tist, also beispielsweise die Isttemperatur Tist etwa 235 °C beträgt, begrenzt die Begrenzungseinheit 9 den in der Anzeigeeinheit 5 angezeigten Restwärmewert etwa auf den Wert von T, also auf 220°C. Dabei kann bei die Anzeigeauflösung z.B. 5 °C betragen. Bei der nachfolgenden Anzeige der Restwärme steuert die Steuereinheit 8 die zweite Klartextanzeige 5 in 10 K-Schritten. Dies bedeutet, daß erst bei einer durch den Temperatursensor 15 gemessenen Isttemperatur bzw. Restwärme von etwas geringer als 215 °C eine Isttemperatur Tist von 210 °C angezeigt wird (ty). Wenn beim Abkühlvorgang die Isttemperatur Tist schließlich einen Wert von etwa 65 °C entsprechend einem anzuzeigenden Wert von 60 °C erreicht, schaltet die Steuereinheit 8 die zweite Klartextanzeige 5 ab. Zu diesem Zeitpunkt besteht im wesentlichen keine Gefahr mehr für eine Bedienperson, die beispielsweise den Backraum reinigen will.
In der Steuereinheit 8 sind bestimmte Betriebsarten gespeichert, bei denen eine Anzeige der Solltemperatur Ts und/oder der Isttemperatur Tist unterbleibt. Dies ist insbesondere bei den Betriebsarten Pyrolyse und Mikrowelle vorteilhaft, da in dem ersten Fall die sehr hohen Temperaturen die Bedienperson nicht verunsichern sollen und zum anderen beim Mikrowellenbetrieb die niedrigen Temperaturen die Bedienperson nicht zur Unvorsicht verleiten sollen.
Aus Sicherheitsgründen überprüfen die Steuereinheit (8) bzw. die Begrenzungseinheit (9), ob der beim Abschalten des Backofens gemessene Wert (Tist) wesentlich über dem vorgegebenen Wert der Solltemperatur (Ts) liegt. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn bei einem ersten Einstellvorgang als Solltemperatur 250 °C gewählt werden und nach dem Aufheizen des Backofens auf diese Temperatur während der Restwärmephase eine erneute Solltemperaturvorgabe bei sehr niedrigen Temperaturen vorgenommen wird. Wird beispielsweise bei einem etwa 200 °C heißen Backofen nachträglich kurzzeitig eine Solltemperatur von 80 °C vorgegeben und kurz darauf der Backofen abgeschaltet, würde ohne Berücksichtigung dieses besonderen Bedienfalles eine Resttemperatur im Backofen von lediglich etwa 80 °C angezeigt. Da die momentan gemessene Isttemperatur (Tist) jedoch deutlich größer als die Solltemperatur ist, nämlich im Beispielsfall um über 100 K, zeigt die Anzeigeeinheit (5) aus Sicherheitsgründen einen Wert von etwa 200 °C an. Der Sicherheitsmindestabstand (ΔT) beträgt etwa mindestens 30 K, kann jedoch auch kleiner gewählt werden, wenn die Regelungsschwankungen des Gargeräts deutlich geringer sind.

Claims

Gargerät, insbesondere Herd oder Kochfeld, mit einem Heizelement (13), mit einer Eingabeeinheit (7) zum Vorgeben einer Solltemperatur und einer Anzeigeeinheit (3), die dazu ausgelegt ist, während einer Heizphase die konstant vorgegebene Solltemperatur numerisch anzuzeigen und in einer nachfolgenden Restwärmephase eine durch ein Sensorelement (15) ermittelte, sich ändernde Isttemperatur anzuzeigen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinheit (3, 5) dazu ausgelegt ist, die Isttemperatur (Tist) numerisch anzuzeigen, und daß eine Begrenzungseinheit (9) vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Isttemperaturwerte (Tist), die größer sind als der vorgegebene Solltemperaturwert (Ts), beim Umschalten des Gargerätes von der Heizphase in die Restwärmephase für die Anzeigeeinheit (3, 5) etwa auf den Solltemperaturwert (Ts) zu begrenzen.
Gargerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige dazu ausgelegt ist, die Isttemperatur (Tist) etwa in 5 K- oder 10 K-Schritten anzuzeigen.
Gargerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, die Anzeigeeinheit (3, 5) beim Erreichen einer Isttemperatur (Tist) von 50 °C bis 80 °C, insbesondere etwa 60 °C, abzuschalten.
Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8) derart einstellbar ist, daß eine Anzeige der Restwärme bzw. der Isttemperatur (Tist) unterbleibt.
Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (8) dazu ausgelegt ist, bei bestimmten Betriebsarten, beispielsweise bei Pyrolysebetrieb, zumindest die Anzeige der Isttemperatur (Tist) zu unterdrücken.
Gargerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzungseinheit (9) dazu ausgelegt ist, die Isttemperaturwerte (Tist) beim Umschalten des Gargerätes von der Heizphase in die Restwärmephase für die Anzeigeeinheit (3, 5) etwa auf den Solltempe raturwert (Ts) zu begrenzen, wenn nicht der Isttemperaturwert (Tist) um einen Mindestwert (ΔT) größer ist als der Solltemperaturwert (Ts).
Verfahren zum Betrieb eines Gargerätes mit einem Heizelement (13), insbesondere eines Herdes oder eines Kochfeldes, mit den Schritten: Vorgeben einer Solltemperatur mit einer Eingabeeinheit (7), numerisches Anzeigen der konstant vorgegebenen Solltemperatur während einer Heizphase mit einer Anzeigeeinheit (3) und Anzeigen einer durch ein Sensorelement (15) ermittelten sich ändernden Isttemperatur in einer nachfolgenden Restwärmephase mit der Anzeigeeinheit (3), gekennzeichnet durch die weiteren Schritte: numerisches Anzeigen der Isttemperatur (Tist) mit der Anzeigeeinheit (3, 5), beim Umschalten des Gargerätes von der Heizphase in die Restwärmephase Begrenzen der Isttemperaturwerte (Tist), die größer sind als der vorgegebene Solltemperaturwert (Ts), für die Anzeigeeinheit (3, 5) etwa auf den Solltemperaturwert (Ts) durch eine Begrenzungseinheit (9).
Verfahren nach Anspruch 7 für ein Gargerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6.