DE20005051U1

DE20005051U1 - Sicherheitssystem für Elektroherde

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Publication number: DE20005051U1
Application number: DE20005051U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-03-20
Filing date: 2000-03-20
Publication date: 2000-05-18
Anticipated expiration: 2010-03-21

Description

1072 G 1

Sicherheitssystem für Elektroherde
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Elektroherde sind im Haushalt weit verbreitet, jedoch nur mit sehr geringem Schutz gegen Fehlhandhabung ausgestattet. Gegenwärtig wird über Leistungsvorgaben, zum teil kombiniert mit Teperaturregelungen, in die Leistungsangabe eingegriffen (Schalterstellung des Drehschalters, Serien- oder Parallelschaltung der Heizwicklung, Zweipunktregelung mit Thermostat). Die zeitliche Durchführung des Kochvorganges kann durch Zeitschaltuhren gesteuert werden. E-ingriffe, z.B. Anpassung der Leistung bzw. der Temperatur, bleiben dem Kochpersonal vorbehalten. Die Überwachung des Kochvorganges in Hinblick auf das gewünschte Ergebnis, insbesondere aber in Bezug auf die Sicherheit, erfordert eine praktisch ständig anwesende Person. Hochentwickelte Geräte weisen zusätzlich Temperatursensoren auf, die bei rotglühender Platte eine Abregelung der Leistungsabgabe 5 vornehmen.

Wird der gesamte Haushalt von nur einer Person geführt, laufen üblicherweise gleichzeitig mit dem Kochen einzelne Tätigkeiten und plötzlich erforderliche Aktivitäten auch in anderen Räumen ab. Über längere Zeitspannen ist der Elektroherd somit ohne direkte menschliche Überwachung in Betrieb. Bedingt durch die Betriebsmöglichkeiten eines Elektroherdes können innerhalb weniger Minuten sehr hohe Temperaturen erreicht werden, z.B. liegt bei Überhitzung und anschließendes Feuerfangen von Öl ein hohes Gefährdungspotential für Personen und Sachwerte vor. Herkömmliche Herde sind gegen diese Zustände und Fehlbedienung nicht bzw. nur völlig unzureichend geschützt.

Ein Elektroherd für den Haushalt ist üblicherweise eine Kocheinrichtung ohne besondere Sicherheitsfunktionen, wobei mehrere Kochstellen in ihrer Leistung bzw. Temperatur individuell über die Bedienelemente des Herdes einstell- bzw. regelbar sind. Die elektrische Energie wird über einen beispielsweise dreiphasigen Wechselstroman-Schluss bereitgestellt. Üblicherweise sind mehrere Kochstellen gleichzeitig in Betrieb, es werden unterschiedliche Speisen bei unterschiedlichen Heizleistungen bzw. Temperaturen über unterschiedliche, längere Zeiten zubereitet. Ein Betrieb des Elektroherds ohne direkte konti-5 nuierliche menschliche Überwachung im Haushalt ist in Bezug auf die Sicherheit kritisch, in der Praxis aber nicht zu vermeiden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektroherd zu schaffen, mit dem die Gefährdung von Personen und

Sachgütern aufgrund der typischen Betriebsweise eines Elektroherdes stark verringert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.

Der erfindungsgemäße Elektroherd weist ein Sicherheitssystem auf, das aus einem oder mehreren Bewegungssensoren, einer Bewegungsauswerteeinheit, einer Warneinrichtung und/oder einer Sicherheitsschalteinheit besteht.

Der erfindungsgemäße Elektroherd bietet den Vorteil, dass durch Erkennen der längeren Abwesenheit einer Überwachungsperson und Erfassen von unzulässigen Betriebszuständen, wie besonders hohen Temperaturen, offenes Feuer, auch "Übergehen" von Töpfen usw., Warn- und/oder Abschaltmaßnahmen eingeleitet werden.

0 Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beispielshaft näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 : eine abstrakte Darstellung wesentlicher Komponenten eines bekannten Elektroherds, und

Figur 2 : eine abstrakte Darstellung wesentlicher

Komponenten des erfindungsgemäßen Elektroherds .
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In der Figur 1 ist ein Elektroherd in üblicher Ausführung dargestellt. Er besteht aus einer Netzanschlussstelle 1, einer Stromzuleitung 2, einer Energieverteilung (Kabelklemme) 3, mehreren einzelnen Stell- bzw. RegeIelementen 4, hierfür mehreren Bedien- bzw. Einstellelementen 5, mehreren entsprechenden Heizelementen 6, mehreren Kochstellen 7, einem Herdgehäuse 8 (mit z.B. auch Backrohrklappen oder Backwagen), diversen Betriebsanzeigen bzw. Signalleuchten oder -summer 9, einer Zeitschaltuhr 10.

Die Erfindung ergänzt einen herkömmlichen Elektroherd, wie in Figur 1 dargestellt, zu der in Figur 2 ersichtlichen Gesamtschaltung. Die Ergänzungen umfassen im allgemeinen Sensoren, beispielsweise für Bewegung, Geräusch, Temperatür, sichtbare und unsichtbare Wärmestrahlung, des weiteren Signalverarbeitungsglieder, Schwellwertschalter, Zeitglieder, logische Verknüpfungen Stell- bzw. Schalteinrichtungen, Signalgeber, Anzeigeeinheiten.

Die detaillierte Beschreibung umfasst sämtliche erfindungsgemäßen Bestandteile und Auswertemöglichkeiten. Ein teilweiser Verzicht auf bestimmte Sicherheitseinrichtungen ist bei weitgehender Aufrechterhaltung der sicherheitstechnischen Funktionalität möglich.

Durch Bewegungssensoren 11, beispielsweise auf Basis der örtlichen Wärmestrahlungsänderung, Ultraschall, Radar, wird die Anwesenheit einer Überwachungsperson erfasst. Die abgeleiteten Signale werden in Bewegungsauswerteeinheiten 12 bezüglich ihrer Intensität und Zeitdauer bearbeitet.

Mikrofone 12 nehmen Geräusche auf, die im Rahmen des Kochens entstehen, übliche Betriebsgeräusche (leises Blubbern) unterscheiden sich stark von Geräuschen im Fehlerfall (scharfes Zischen beim Übergehen eines Topfes, Knall beim Entzünden von Flammen oder Bersten von Gefäßen). Der Unterschied wird über geeignete Filterschaltungen für akustische Signale 14 in entsprechende elektrische Signale übergeführt. In Geräuschauswerteeinheiten 15 werden die Signale auf Stärke, Intensitätsänderungen und/oder Dicke überwacht. Die Wärmestrahlung wird in geeigneten Wärmestrahlungsdetektoren 16 erfasst und in Wärmestrahlungsauswerteeinheiten 17 verarbeitet. Berücksichtigt werden beispielsweise Intensität, sprunghafte Änderungen, Änderungsgeschwindigkeit, Dauer. Temperaturen werden über Temperaturmesslieder 18 berührend oder berührungslos gemessen und in Temperatursignal-Auswerteschaltungen 19 auf Überschreitungen von Spitzenwerten und/oder Anstiegsgeschwindigkeiten überwacht.

0 Die vorhin genannten Sensoren und Auswerteschaltungen liefern logische Signale, die in einer Verknüpfungslogik 2 0 verarbeitet werden. Diese Verknüpfungslogik 2 0 kann auch weitere zeitbestimmende Elemente umfassen. Abhängig von erfaßten Fehlerzuständen werden unterschiedliche, an 5 die Art und Gefährlichkeit des Fehlerzustands angepaßte Reaktionen durch die Verknüpfungslogik 20 eingeleitet. Bei zeitunkritischen Fehlern, wie z.B. die eine bestimmte Zeit übersteigende Abwesenheit vom Elektroherd bei ansonst ungefährlichen Betriebswerten von Temperatur, Geräusch o.a., werden vorerst von der Warneinrichtung 21 eine ein-

zelne Warnmeldung oder mehrere, beispielsweise in der Intensität gestufte Warnmeldungen abgesetzt, die das Bedienpersonal zu einer entsprechenden Kontrolle oder Reaktion veranlassen sollen. Die Warnung kann auf optischem und/oder akustischem Weg erfolgen. Wird auf diese Warnmeldung (en) vom Bedienpersonal nicht in vorgegebener Form, z.B. durch zumindest kurzzeitige Anwesenheit innerhalb einer bestimmten Zeit nach der Warnung reagiert, erfolgt eine selbstätige Abschaltung von Teilen oder des gesamten Elektroherdes durch die zusätzliche Sicherheitsschalteinheit 22. Bei zeitkritischen Fehlern, beispielsweise dem Entzünden von Öl und Brennen in offener Flamme, erfolgt eine Sofortabschaltung, d.h. Trennung des Herdes von der Energieversorgung durch die genannte zusätzliche Sicherheitsschalteinheit 22. Die Sicherheitsschalteinheit 22 kann mit elektromechanischem Schaltelement (z.B. Schütz) oder mit Halbleiterschalter (z.B. TRIAC) realisiert werden.

Sämtliche Betriebs- und Fehlerzustände, auch alle Messwerte (Istzustände), Schwellwerte (Maximalwerte), Zeitdauern, Reserven d.h. Abstände zwischen Ist- und Maximalwerten können durch eine optionale Anzeigeeinrichtung 23 visualisiert werden. Über die Sicherheitsbedieneinheit 24 können mögliche einzelne unterschiedliche Betriebszustände der Sicherheitseinrichtung angewählt werden.

Das gesamte Scherheitssystem kann in das Herdgehäuse integriert sein oder teilweise oder ganz außerhalb des Herdes 0 angeordnet werden. Ein externes Gerät eignet sich ins-

besondere zur Nachrüstung bereits vorhandener Elektrogeräte.

Claims

1. Elektroherd mit Netzanschlussstelle (1), Stromzuleitung (2), Stell- bzw. Regelelementen (4), Bedien- bzw. Einstellelementen (5), Heizelementen (6), Kochstellen (7), Herdgehäuse (8), ggf. ausgestattet mit Betriebsanzeigen bzw. Signalleuchten oder -summer (9) und/oder einer Zeitschaltuhr (10), versehen mit einem Sicherheitssystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem aus einem oder mehreren Bewegungssensoren (11), einer Bewegungsauswerteeinheit (12), einer Warneinrichtung (21) und/oder einer Sicherheitsschalteinheit (22) besteht.

2. Elektroherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem aus einem oder mehreren Mikrofonen (13), einer Filterschaltung für akustische Signale (14), einer Geräuschauswerteeinheit (15), einer Warneinrichtung (21) und/oder einer Sicherheitsschalteinheit (22) besteht.

3. Elektroherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem aus einem oder mehreren Wärmestrahlungsdetektoren (16), einer Wärmestrahlungsauswerteeinheit (17), einer Warneinrichtung (21) und/oder einer Sicherheitsschalteinheit (22) besteht.

4. Elektroherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Sicherheitssystem aus einem oder mehreren Temperaturmessgliedern (18), einer Temperatursignal-Auswerteschaltung (19), einer Warneinrichtung (21) und/oder einer Sicherheitsschalteinheit (22) besteht.

5. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem zusätzlich eine Verknüpfungslogik (20) umfasst.

6. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem zusätzlich eine Anzeigeeinrichtung (23) umfasst.

7. Elektroherd nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sicherheitssystem zusätzlich eine Sicherheitsbedieneinheit (24) umfaßt.