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Die vorliegende technische Lösung betrifft eine Vorrichtung zum Temperatur-gesteuerten Grillen oder Garen von Fleisch und anderem Grillgut in einem Gas-, Elektro-, Pellet- oder Kohle-Grill mit Hilfe einer Rotisserie. Der Fokus liegt hierbei darauf, eine umfassende Zustandsinformation aus Grillgut und Grillraum auf einfache Weise zu erhalten, um damit das Grillergebnis zu optimieren oder den Grillprozess zu automatisieren.
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Üblicherweise wird die Grillraumtemperatur eines zumindest partiell geschlossenen Grillraums durch in den Wandungen des Grillraums eingelassenen Temperaturmess-Elementen indiziert. Diese geben allerdings eine Auskunft über die Temperatur an einer mitunter Grillgut-fernen Stelle einseitig des Grillgutes. Eine Kerntemperatur des Grillgutes wird meist durch kurzzeitig manuell anzuwendende Einstech-Thermometer erfasst, wobei allerdings für den Zugang zum Grillgut der Grillraum geöffnet werden muss. Dies wiederum führt aber zu einem raschen Temperatur-Abfall im Grillraum und entsprechendem Energie-Verlust. Bei mehrfacher Prüfung der Kerntemperatur des Grillgutes ist der Grillprozess entsprechend häufig gestört und der Energieverlust noch höher. Zudem kann der Zeitpunkt für das gewünschte Grillergebnis verpasst werden.
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Es ist eine Lösung zur kontinuierlichen Temperaturerfassung bekannt (
EP 690 659 A ), wonach über die Außenseite eines Kochgeschirrs mithilfe von IR-Sensoren die Temperatur des Kochgutes abgefragt werden kann. Auf die Temperatur des Kochgutes kann also über die Temperatur der Außenseite des Kochgeschirrs geschlossen werden. Dadurch wird ein automatisches bzw. temperaturgesteuertes Kochen ermöglicht. Der IR-Sensor misst über eine gewisse Entfernung die Wärmestrahlung, die von dem Kochgeschirr ausgestrahlt wird. Diese Lösung kann jedoch nicht auf Grillgut übertragen werden, weil im Gegensatz zu den definierten Materialien und Oberflächen von Kochgeschirr die Koeffizienten zur IR-Bestimmung der Oberflächentemperatur eines Grillgutes höchst unterschiedlich und nur schwer vorherbestimmbar sind. Zudem kann von der Oberflächentemperatur nicht auf die Kerntemperatur geschlossen werden. Eine Temperaturerfassung der Grillraum-Atmosphäre ist damit nicht möglich. Zudem wird nach einer einfachen Kombi-Lösung gesucht.
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Des Weiteren ist eine Rotisserie-Lösung bekannt, bei der an planetenartig angeordneten Aufspieß-Elementen Einstech-Thermometer angebracht sind, deren Kabel frei bis zu einer Anschluss-Stelle an einem Ende der Zentralstange der Rotisserie geführt sind, von wo aus die Temperaturdaten dann an ein ortsfestes Datenerfassungs-Element zur Weiterverarbeitung übertragen werden (
DE 20 2005 017 251 U1 ). Nachteilig ist hier der ausladende, Platzzehrende Aufbau der Rotisserie und die umständliche, Beschädigungs-gefährdete und der Hitze des Grillraums ausgesetzter Verlauf der Kabelführung. Eine Kombination mit der Erfassung von Temperaturen im Grillraum ist nicht vorgesehen.
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Es besteht daher die Aufgabe, eine Lösung zu finden, welche in apparativ einfacher Weise sowohl die Grillraum-Temperatur als auch die Kerntemperatur des aufgespießten oder sonst wie an einer Grillgut-Aufnahme oder einer Rotisserie angebrachten Grillgutes an einer oder mehreren Stellen kontinuierlich erfasst, ohne dass Daten-Kabel oder Anschlüsse im Grillraum sichtbar vorhanden sind. An eine außerhalb des heißen Grillraums befindliche Stelle sollen diese Daten zu deren Weiterleitung und Weiterverarbeitung übertragen werden. Diese Aufgabe wird mit der im Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung beschriebenen Lösung erfüllt. Beispielhafte Ausprägungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
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Wesen der vorliegenden Erfindung ist, dass die Absolut-Temperaturen sowie der Temperaturunterschied von Kerntemperatur des Grillguts und Grillraum während der verschiedenen Phasen eines Grillprozesses ständig überwacht werden. Die Erfassung der Temperaturen erfolgt über einen oder mehrere in die zentrale Hohlstange einer Grillgutaufnahme oder Rotisserie bündig integrierten Temperatursensoren, die von den umgebenden Materialien thermisch entkoppelt sind. Somit können das Grillgut und verschiebbare Aufspieß-Elemente Hindernis-frei auf die zentrale Hohlstange geschoben werden. Auf diese Weise kann insbesondere die Kerntemperatur des Grillgutes gemessen werden. Es werden Temperatursensoren oder Temperatur-Messelemente eingesetzt, die einen geringen Platzbedarf an der Mess-Stelle benötigen. Die Kabel der Temperatursensoren werden gemeinsam und nicht störend durch die Hohlstange bis zu einer am Ende der Stange befestigten zentralen Anschlussstelle oder einem Batterie- oder Akku-gespeisten Funkübertragungsmodul geleitet, von wo aus die Temperaturdaten an eine Anzeige- oder Steuerungseinheit übertragen werden. Die gleichzeitige Erfassung von Grillraum- und Grillgut-Temperatur ermöglicht eine vorteilhafte Grillprozess-Führung, so dass das Grillgut keine zu hohe Umgebungshitze erfährt, was zur Austrocknung dessen führt und die Kerntemperatur nicht über die eingestellte, gewünschte Temperatur hinaus gerät, was zur Qualitätsminderung des Grillgutes führen kann. Werden Temperatursensoren zur Erfassung der Kerntemperatur des Grillgutes an verschiedenen Stellen des Hohlstangenumfangs platziert, so können mit der entsprechenden Lageinformation oder mittels eines an der drehbaren Grillgut-Aufnahme oder Rotisserie angebrachten Drehgeber einzelne, zu wenig gegrillte Stellen am Grillgut identifiziert und angezeigt oder/und einer Antriebssteuerung zugeleitet werden, so dass ein gleichmäßiges Grillen in Abhängigkeit von Art, Form und Größe des Grillgutes erreicht werden kann.
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In 1 wird die Anordnung einer erfindungsgemäßen Rotisserie im Bereich eines typischen Grillraumes dargestellt. 2 zeigt das Prinzip der Daten- oder Signal-Übertragung auf stationäre elektrische oder elektronische Komponenten zur Weiterverarbeitung, Prozesssteuerung und Anzeige. In 2 wird die bauliche Integration der Temperatursensoren in die zentrale Hohlstange einer Rotisserie und die weiterführende Idee einer Hohlstangen-integralen Farb-Sensorik zur Indikation des Gar-Grades skizziert. Die eingetragenen Bezugszeichen sind in einer separaten Bezugszeichenliste zusammengestellt.
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In 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zu sehen, welche die Erfassung von Temperaturen im Grillraum (1) oder im Inneren des Grillgutes (2) eines Kohle-, Gas-, Elektro- oder Pellet-betriebenen Grills (3) mit statisch eingelegter, spieß- oder gabelartiger Grillgutaufnahme (4), ermöglicht. Dies geschieht über Temperatursensoren (7, 8) die zum Beispiel an mindestens einer Stelle in der zentralen Hohlstange (6) und/oder der gabelartigen Grillgutaufnahme (4) befestig sind. Die Temperatursensoren (7, 8) übermitteln die Daten über Kabel (9) die im Inneren der Hohlstange (6) verlaufen und über eine Wärme isolierende Masse (18) geschützt sind. Ein Gyroskop (17) im Funkübertragungsmodul (11) ist zur Drehwinkel-Erfassung eingebettet und ist in der Lage den Drehwinkel der Rotisserie (5) zu regeln. Außerdem gibt das Funkübertragungsmodul (11) die Daten an eine Anzeige- (12) und Steuerungseinheit (13) weiter.
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Wie in 1 zu sehen ist, erfassen Thermoelemente oder Halbleiter-Temperatursensoren die Temperatur im Grillraum (1) und im Grillgut (2), welche in der Hohlstange (6) der Rotisserie (5) oder der gabelartigen Grillgutaufnahme (4) befestigt sind.
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Gemäß 2 sind die Temperatursensoren (7, 8) in die Hohlstange (6) eingeschraubt, eingeklebt oder eingepresst und über die Kabel (9) zum Beispiel mit einem Funkübertragungsmodul (11) verbunden.
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In einer beispielhaften Ausführung der erfindungsgemäßen Lösung sorgt der Einsatz einer geeigneten keramischen oder duroplastischen Wärme isolierenden Masse (18) der Stange dafür, dass die Temperatursensoren (7, 8) und die Kabel (9) vom heißen Material der zentralen Hohlstange (6) thermisch entkoppelt werden. So können Messfehler oder zeitlich verschobene Temperaturangaben vermieden werden. Zudem kann unabhängig von der Temperatur der Hohlstange (6) die Kerntemperatur des Grillgutes (2) gemessen werden, siehe hierzu 2.
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Des Weiteren wird eine Ausführung vorgeschlagen, wonach Temperatursensoren (7, 8) bei Bedarf durch einen flexiblen Schaft (14) ausziehbar sind und dadurch in jede Art und Größe des Grillgutes (2) von außen in dieses eingesteckt werden können. Aufgrund der Art und Größe des angebrachten Grillgutes (2) wird z. B. mittels eines stufenlos verstellbaren Teleskop-Mechanismus oder aber auch durch eine stufige Rasterung innerhalb des Schaftes die Position eines Temperatursensors (8) variiert. Somit können Messungen der Kerntemperatur an anderen Stellen im Grillgut (2) als im Bereich der Hohlstange (6) vorgenommen werden.
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Neben den genannten Temperatursensoren (7, 8) können in die zentrale Hohlstange (6) einer Grillgutaufnahme (4), oder einer Rotisserie (5), oder an deren Auflagerstellen (16) weitere Sensoren eingesetzt werden. Es wird als beispielhafte Ausführung der Erfindung die Anbringung von Gewichtssensoren (15) an der gabelartigen gelagerten Auflagerstelle (16) vorgeschlagen. Die Gewichts- und Temperaturdaten werden via Kabel (9) zur Steuerungseinheit (13) geleitet und über die Anzeigeeinheit (12) ausgegeben. In Kombination mit den Temperatur- Daten kann durch Gewichtsinformationen (Tara) insbesondere die Größe des Grillgutes (2) für die optimale Führung und Indizierung des Grill-Prozesses genutzt werden. Denkbar ist dabei auch eine Ausgabe via Bluetooth vom Funkübertragungsmodul (11) an mobile Endgeräte, wie beispielsweise Smartphone, Tablet oder PC. Bezugnehmend auf Daten im Speicher der Steuerungseinheit (13) wird so näherungsweise der optimale Sollwert der Grilldauer/Garzeit ermittelt.
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In einer weiteren Ausprägung der Erfindung wird die Erfassung des Drehwinkels der gabelartigen Grillgutaufnahme (4) mittels eines an sich vorbekannten Gyroskops (17), eingebaut z. B. im Funkübertragungsmodul (11), wie in 2 zu sehen ist, vorgeschlagen. Dabei werden z. B. mehrere Mess-Positionen der Gyroskop-Daten gespeichert und über die Steuerungseinheit (13) verarbeitet. Über eine Software in der Steuerungseinheit (13) kann aus den exakten Lagedaten des Gyroskops (17) die günstigste Positionierung oder das günstigste Drehgeschwindigkeits-Profil der gabelartigen Grillgutaufnahme (4), errechnet werden, welches durch einen entsprechenden Drehantriebsmotor, z. B. einen elektrischen Servomotor, ausgeführt wird.
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Zur Prävention von Hitzeschäden an den Kabeln (9), zum Schutz der Anschlussstelle (10) der Temperatursensoren (7, 8) und der Steuerungseinheit (13) oder des Datenverarbeitungssystems, welches Daten empfängt, bearbeitet, weiterleitet und anzeigt, können die Bestandteile im Inneren der Hohlstange (6) durch eine Wärme isolierende Masse (18) abgeschirmt werden, siehe ebenfalls 2. Diese Wärme isolierende Masse (18) kann aus einem keramischen Material, Torlon, einem duroplastischen Werkstoff oder sonstigem hitzebeständigen Material zum Schutz der Elektronik bestehen. Damit wird eine technische Ausführung für die sichere Funktionalität der Datenübertragung hin zur Anzeige- (12) bzw. Steuerungseinheit (13) vorgestellt.
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Die Garungs-abhängige Färbung des Inneren des Grillgutes (2), kann, wie in 2 zu sehen ist, durch einen oder mehrere Farbsensoren (19), welche in räumlicher Paarung mit kontinuierlich oder pulsierend oder blitzend betriebenem, ebenfalls Hohlstangen-bündig eingebautem Leuchtmittel (19) im mittleren Bereich der Hohlstange (6) ermittelt werden. Der Einbau von Farbsensoren (19) mit der Hohlstange (6) kann zum Beispiel in Form einer Schraubverbindung, einer Klebung oder Klemmverbindungen erfolgen. Die mittels der Farbsensoren (19) ermittelten Daten der inneren Garstufen des Grillgutes (2) werden ebenfalls durch geschützt verlegte Kabel (9) im Inneren der Hohlstange (6) an die Anschlussstelle (10) und von dort an die Steuerungseinheit (13) übertragen. Die Garstufen werden zum Beispiel auf der Anzeigeeinheit (12) durch unterschiedliche Farbstufen visualisiert.
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Zur Datenübertragung dient vorzugsweise ein Funkübertragungsmodul (
11). Alternativ dazu wird eine mechanische Möglichkeit der Daten- oder Signalübertragung von der Anschlussstelle (
10) der bewegten Rotisserie (
5) an die fest stehende Anzeige- (
12) oder Steuerungseinheit (
13) durch Schleifkontakte (
20) oder über optische oder induktive Signalübertragungsmittel vorgeschlagen. Anhand aller erfassten Informationen aus dem Grillraum (
1) und aus dem Inneren des Grillguts (
2) wird der Grillprozess über die motorisch angetriebene Bewegung einer Rotisserie (
5) in Richtung eines optimalen Grillergebnisses und minimalen Energie- und Zeitverbrauchs regelbar. Die zusätzlich vorgeschlagene einfache und kostengünstige Drehwinkel-Erfassung mittels Gyroskop (
17) dient einem in allen Bereichen des Grillgutes (
2) optimierten Grillergebnis durch ein in der Steuerungseinheit (
13) entsprechend errechnetes Bewegungs-Zeit-Profil. Bezugszeichenliste:
| 1 | Grillraum |
| 2 | Grillgut |
| 3 | Grill |
| 4 | Grillgutaufnahme |
| 5 | Rotisserie |
| 6 | Hohlstange |
| 7 | Temperatursensor |
| 8 | Temperatursensor |
| 9 | Kabel |
| 10 | Anschlussstelle |
| 11 | Funkübertragungsmodul |
| 12 | Anzeigeeinheit |
| 13 | Steuerungseinheit |
| 14 | Flexibler Schaft |
| 15 | Gewichtssensoren |
| 16 | Auflagerstellen |
| 17 | Gyroskop |
| 18 | Wärme isolierende Masse |
| 19 | Farbsensor mit Leuchtmittel |
| 20 | Schleifkontakt |
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 690659 A [0003]
- DE 202005017251 U1 [0004]
