DE202021001409U1 - Inductive warming device for food - Google Patents

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Abstract

Warmhaltevorrichtung für Speisen, die auf einem Speisenträger serviert werden mit einer Induktionsspule, die von einer Steuerung mit elektrischen Spannungsimpulsen versorgt wird, welche in einem mit dem Speisenträger thermisch in Verbindung stehenden Material Wirbelströme erzeugen, die das Material, den Speisenträger und schliesslich die Speisen erwärmen, bzw. deren Abkühlung verzögern, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Windungen(6) der Induktionsspule als auch die schaltungs-relevanten Bauteile(4) der Steuerung(5) auf einer gemeinsamen Platine(1) angeordnet sind, wobei die Windungen(6) der Induktionsspule und die Verbindungen der Bauteile untereinander und zu der Induktionsspule als Leiterbahnen nach Art einer gedruckten Schaltung ausgeführt sind und dass die so gestaltete Platine(1) nach Anlegen einer Versorgungsspannung an die Steuerung(5) als bestimmungsgemäß funktionierende Einheit unterhalb einer Tischplatte, in einem Tischset bzw. Tablett oder einer Warmhalteplatte angeordnet werden kann.

Figure DE202021001409U1_0000
Warming device for food that is served on a food carrier with an induction coil which is supplied by a control with electrical voltage pulses which generate eddy currents in a material that is thermally connected to the food carrier, which heats the material, the food carrier and finally the food, or delay their cooling, characterized in that both the windings (6) of the induction coil and the circuit-relevant components (4) of the controller (5) are arranged on a common board (1), the windings (6) of the Induction coil and the connections between the components and to the induction coil are designed as conductor tracks in the manner of a printed circuit and that the circuit board (1) designed in this way, after a supply voltage has been applied to the controller (5), as a properly functioning unit below a table top, in a table set or a tray or a hotplate angeord can be net.
Figure DE202021001409U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine induktive Warmhaltevorrichtung für Speisen, die auf einem Speisenträger serviert werden. Sie enthält eine Induktionsspule, die von einer Steuerung mit elektrischen Impulsen versorgt wird, welche in einem mit dem Speisenträger thermisch in Verbindung stehenden Material, das sich im Bodenbereich des Speisenträgers befindet, Wirbelströme erzeugen, die das Material und damit den Speisenträger und schließlich die Speisen erwärmen.The invention relates to an inductive warming device for food that is served on a food carrier. It contains an induction coil which is supplied with electrical impulses from a control unit, which generate eddy currents in a material that is thermally connected to the food carrier and is located in the bottom area of the food carrier, which heats the material and thus the food carrier and finally the food .

Eine derartige Warmhaltevorrichtung ist beispielsweise in der DE 20 2006 009 905 sowie der USPS 3,740,513 gezeigt und beschrieben.Such a warming device is for example in the DE 20 2006 009 905 and USPS 3,740,513.

Aber auch in der DE 73 19 719 ist eine solche, für nur einen Speisenplatz gedachte Erwärmungsvorrichtung gezeigt und dieses Dokument gibt ein Beispiel dafür, wie die Schaltung einer solchen Steuerung aussieht, die die elektromagnetischen Impulse erzeugt.But also in the DE 73 19 719 such a heating device intended for only one food place is shown and this document gives an example of what the circuitry of such a control looks like, which generates the electromagnetic pulses.

Explizit zeigt die DE 10 2018 132 214 A1 eine Schaltung, wie ein solcher selbstschwingender Oszillator gestaltet ist, den man auch als Royer-Oszillator bezeichnet.Explicitly shows the DE 10 2018 132 214 A1 a circuit of how such a self-oscillating oscillator is designed, which is also known as a Royer oscillator.

In beiden vorgenannten Dokumenten sind Oszillatoren im Einsatz, die nach Anlegen einer ausreichend hohen Spannung selbst in Schwingung geraten, es ist aber auch denkbar, eine Induktionsspule mit Impulsen zu versorgen, die von einem fremdgespeisten Oszillator herrühren. Unter fremdgespeistem Oszillator ist ein solcher zu verstehen, bei dem die Steuerungsimpulse mittels separater Ansteuerschaltung erzeugt werden.In both of the aforementioned documents, oscillators are used which themselves start to oscillate after a sufficiently high voltage has been applied, but it is also conceivable to supply an induction coil with pulses that originate from an externally fed oscillator. An externally fed oscillator is to be understood as one in which the control pulses are generated by means of a separate control circuit.

In der oben genannten DE 73 19 719 ist die Induktionsspule als Flachbandspule ausgeführt, mit spiralförmig zusammengerollten Leitern, die in einem separaten, recht aufwändigen Arbeitsschritt gefertigt werden müssen.In the above DE 73 19 719 the induction coil is designed as a flat-ribbon coil with conductors rolled up in a spiral, which have to be manufactured in a separate, rather complex work step.

Die Herstellung derartiger Spulen und deren Anbringung an einen Tisch bzw. einem Tischset und zwar dort, wo eine induktive Erwärmung eines Speisenträgers erfolgen soll, ist mit einer gewickelten und damit äußerst instabilen Spule schwierig und erfor dert den Einsatz besonders geschickten Personals. Dabei spielt es keine Rolle, ob die Spulenwindungen als Flachband oder aber als runder Draht, der auf einem flächigem Träger spiralförmig ausgelegt ist, ausgeführt sind.The production of such coils and their attachment to a table or a placemat, namely where an inductive heating of a food carrier is to take place, is difficult with a wound and thus extremely unstable coil and requires the use of particularly skilled staff. It does not matter whether the coil windings are designed as a flat strip or as a round wire that is laid out in a spiral shape on a flat carrier.

Besondere Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn eine so hergestellte Spule in besonders flachen Gegenständen, wie beispielswiese in einer ca 8mm dicken Basisplatte eines Tischsets bzw. Tabletts angeordnet werden muss. Dies ist mit den Induktionsspulen nach dem Stande der Technik gar nicht möglich. Die Spule, die nach dem Stande der Technik in einem Tisch eingebaut ist, bedarf zwangsläufig einer Steuerung, die in der Regel in einem getrennt von der Spule angeordneten Gehäuse untergebracht ist.Particular difficulties arise when a coil produced in this way has to be arranged in particularly flat objects, such as, for example, in an approximately 8 mm thick base plate of a table set or tray. This is not at all possible with the induction coils according to the state of the art. The coil, which is built into a table according to the state of the art, inevitably requires a control which is usually accommodated in a housing arranged separately from the coil.

In der oben genannten USPS 3,740,513 befindet sich das die Steuerung aufnehmende Gehäuse in dem vorderen Bereich eines Tisches und erfordert daher, neben der Installation der Induktionsspule selbst, besondere Fertigungsschritte. Dies ist insgesamt aufwändig, weil hier nicht nur die Induktionsspule als instabiles Teil gefertigt und installiert werden muss, sondern darüber hinaus zusätzlich ein Platz da sein muss, in dem das Gehäuse für die Steuerung unterzubringen ist.In the above-mentioned USPS 3,740,513, the housing accommodating the control is located in the front area of a table and therefore requires special manufacturing steps in addition to the installation of the induction coil itself. Overall, this is complex because here not only must the induction coil be manufactured and installed as an unstable part, but there must also be space in which the housing for the control system can be accommodated.

Mit der vorliegenden Erfindung sollen diese Schwierigkeiten beseitigt werden, was mit den Maßnahmen gelingt, die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 aufgeführt sind.With the present invention, these difficulties are to be eliminated, which is achieved with the measures that are listed in the characterizing part of claim 1.

Mithin sieht die Erfindung vor, dass die Induktionsspule und die Steuerung auf einer einzigen Platine vereinigt sind, wobei die Windungen der Induktionsspule sowie die Verbindungsleitungen der Bauteile der Steuerung untereinander und mit der Induktionsspule als Leiterbahnen nach Art einer gedruckten Schaltung auf dieser Platine ausgeführt sind.The invention therefore provides that the induction coil and the control are combined on a single board, the windings of the induction coil and the connecting lines of the components of the control with each other and with the induction coil being designed as printed circuit traces on this board.

Damit entfällt nicht nur ein zusätzliches Gehäuse für die Steuerung und das Bereitstellen eines dafür geeigneten Installationsplatzes, sondern es wird auch zusätzlich eine Maßnahme bereitgestellt, mit der auf außerordentlich einfachem Wege die Induktionsspule nebst ihrer Steuerung herstellbar ist.This not only eliminates the need for an additional housing for the control and the provision of a suitable installation space, but also provides a measure with which the induction coil and its control can be produced in an extremely simple way.

Selbstverständlich ist das Herstellen von Spulenwindungen als gedruckte Schaltung seit langem zum Beispiel in der Hochfrequenztechnik zum Erstellen von Schwingkreisen bekannt.It goes without saying that the production of coil windings as a printed circuit has long been known, for example in high-frequency technology for creating resonant circuits.

Selbst der Ersatz einer von Hand gewickelten Induktionsspule von Kreisel-Momentgebern durch eine gedruckte Schaltung, ist aus der DE 23 15 498 seit langem vorbekannt.Even the replacement of a hand-wound induction coil of gyro torque sensors with a printed circuit is from the DE 23 15 498 known for a long time.

Die Erfindung besteht nicht einfach darin, eine Spule als gedruckte Schaltung erstellt zu haben, sondern in der Schaffung eines aktiven, nach Anlegen einer Versorgungsspannung in sich im Sinne eines bestimmungsgemässen Gebrauches selbstständig arbeitenden Bauteiles als Platine mit einer leistungsstarken Induktionsspule, mit der Speisen auf einem Speisenträger erwärmt werden können, auf der als integrales Bestandteil auch die Bauteile und Leitungsverbindungen einer Steuerung zum Ansteuern der Induktionsspule angeordnet sind.The invention does not simply consist in creating a coil as a printed circuit, but in creating an active component that works independently after applying a supply voltage in the sense of intended use as a circuit board with a powerful induction coil, with the food on a food carrier can be heated, on which the components and line connections of a controller for controlling the induction coil are arranged as an integral part.

Die Erfindung beinhaltet darüberhinaus nicht nur die Herstellung einer derartigen Platine, sondern impliziert auch deren vorteilhafte Handhabung als eigenständiges Bauteil, das auf einfachstem Wege als homogene Einheit gehandhabt werden kann.The invention also includes not only the production of such a circuit board, but also implies its advantageous handling as an independent component that can be handled in the simplest way as a homogeneous unit.

Die Vorteile einer solchen Massnahme liegen auf der Hand:

  • -einfachste Fertigung einer Induktionsspule,
  • -Zusammenfassung von Induktionsspule und diese versorgende Steuerung zu einem äusserst kompakten Bauteil,
  • -Entbehrlichmachung einer separaten Steuerung, deren Unterbringung in einem Gehäuse, und Schaffung eines Installationsplatzes
  • -Schaffung eines Bauteiles, das aufgrund seiner Grösse geeignet ist, auch in sehr flache Gegenstände, wie Tischsets eingebaut zu werden.
  • -und schliesslich Schaffung eines Bauteiles, das nicht wesentlich grösser ist, als eine für diese Art der Beheizung notwendige Induktionsspule.
The advantages of such a measure are obvious:
  • -Easy production of an induction coil,
  • - Combination of induction coil and this supply control to an extremely compact component,
  • - Eliminating the need for a separate control, placing it in a housing and creating an installation space
  • -Creation of a component which, due to its size, is suitable to be built into very flat objects such as placemats.
  • -and finally the creation of a component that is not significantly larger than an induction coil necessary for this type of heating.

Anhand einer Zeichnung soll der Erfindungsgegenstand beispielhaft erläutert werden:

  • Dabei zeigt:
    • 1 ein Prinzipschaltbild dieser Anordnung und
    • 2 eine perspektivische Ansicht einer Platin mit Leiterbahnen der Spule sowie angeordneten Bauteilen.
The subject of the invention is to be explained by way of example using a drawing:
  • It shows:
    • 1 a schematic diagram of this arrangement and
    • 2 a perspective view of a platinum with conductor tracks of the coil and arranged components.

Mit (1) ist eine Platine gezeigt, die eine Vorderseite, die Bestückungsseite (2) und eine Rückseite, die Leiterbahnseite(3) aufweist. Auf der Vorderseite (2) sind Bauteile (4) angeordnet, die insgesamt die Steuerschaltung (5) bilden. Das Teil (4) soll symbolisch alle Bauteile der Steuerung darstellen und zeigt beispielsweise einen CMOS-Schalttransistor, der bei solchen Steuerungen als Schaltelement Verwendung findet.With ( 1 ) shows a circuit board with a front side, the component side ( 2 ) and a back side, the track side ( 3 ) having. On the front side ( 2 ) are components ( 4th ) arranged, the total of the control circuit ( 5 ) form. The part ( 4th ) is intended to symbolically represent all components of the controller and shows, for example, a CMOS switching transistor that is used as a switching element in such controllers.

Neben den Leitungsverbindungen der Bauteile untereinander, sind auch die Windungen der Induktionsspule (6) auf der Leiterbahnseite als gedruckte Leiterbahnen angeordnet. Über Anschlussstellen (7) bzw. (8) ist die Induktionsspule(6) mit der Steuerung(5), hier symbolisch durch das Bauteil (4) dargestellt, verbunden.In addition to the line connections between the components, the windings of the induction coil ( 6th ) arranged on the conductor track side as printed conductor tracks. Via connection points ( 7th ) respectively. ( 8th ) is the induction coil ( 6th ) with the control ( 5 ), here symbolically by the component ( 4th ) shown connected.

Dabei muss der eine Spulenanschluss mittels einer Drahtverbindung (9), die sich auf der Bestückungsseite der Platine befindet, hergestellt werden.The one coil connection must be made by means of a wire connection ( 9 ), which is located on the component side of the board.

Die Bauteile der Steuerung (5) können auch als sog. SMD-Bauteile ausgeführt sein, dies sind Bauteile, die äußerst geringe Dimensionen aufweisen, so dass die Platine selbst außerordentlich flach ausgebildet sein kann und sich somit ohne weiteres zum Einbau in sehr flache Gebilde, wie ein Tischset eignen.The components of the control ( 5 ) can also be designed as so-called. SMD components, these are components that have extremely small dimensions, so that the board itself can be extremely flat and are therefore easily suitable for installation in very flat structures, such as a placemat.

Das Prinzipschaltbild der Steuerung, wie in 1 gezeigt, weist eine Spannungsquelle (10) auf, die hier als 12 Volt Batterie ausgeführt ist, aber durchaus auch ein Netzteil sein kann.The basic circuit diagram of the control, as in 1 shown, a voltage source ( 10 ), which is designed here as a 12 volt battery, but can also be a power supply unit.

Vom Pluspol der Versorgungsspannung geht eine Verbindung zu einem Schalter (11) und weiter zu einem Relaiskontakt (12), der unter dem Einfluss eines Relais (13) steht. Damit soll erreicht werden, dass erst dann eine Versorgungsspannung der Steuerung (15) zugeführt wird, wenn diese eine Mindesthöhe erreicht hat, die hier einfach durch die Erregerspannung des Relais (13) bestimmt wird und beispielsweise 12V beträgt. Damit soll erreicht werden, dass kritische Unterspannung, die beispielsweise bei einem Royer-Oszillator unter 6V liegt und dabei Bauteile der Steuerung zerstören könnten, nicht an die Steuerung geschaltet wird.From the positive pole of the supply voltage there is a connection to a switch ( 11 ) and on to a relay contact ( 12th ), which under the influence of a relay ( 13th ) stands. This is to ensure that only then is a supply voltage to the control system ( 15th ) is supplied when this has reached a minimum level, which here is simply caused by the excitation voltage of the relay ( 13th ) is determined and is, for example, 12V. This is to ensure that critical undervoltage, which, for example, is below 6V in a Royer oscillator and could destroy components of the control, is not switched to the control.

Die Minus-Verbindung der Schaltung ist hier mit der Position (14) andeutungsweise gezeigt.The minus connection of the circuit is here with the position ( 14th ) indicated.

Auf die Funktionsweise der Schaltung näher einzugehen, erübrigt sich angesichts des umfangreichen Standes der Technik, so wie er in der Beschreibungseinleitung detailliert ausgeführt ist.In view of the extensive state of the art, as detailed in the introduction to the description, there is no need to go into more detail about the mode of operation of the circuit.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 202006009905 [0002]DE 202006009905 [0002]
  • DE 7319719 [0003, 0006]DE 7319719 [0003, 0006]
  • DE 102018132214 A1 [0004]DE 102018132214 A1 [0004]
  • DE 2315498 [0014]DE 2315498 [0014]

Claims (1)

Warmhaltevorrichtung für Speisen, die auf einem Speisenträger serviert werden mit einer Induktionsspule, die von einer Steuerung mit elektrischen Spannungsimpulsen versorgt wird, welche in einem mit dem Speisenträger thermisch in Verbindung stehenden Material Wirbelströme erzeugen, die das Material, den Speisenträger und schliesslich die Speisen erwärmen, bzw. deren Abkühlung verzögern, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die Windungen(6) der Induktionsspule als auch die schaltungs-relevanten Bauteile(4) der Steuerung(5) auf einer gemeinsamen Platine(1) angeordnet sind, wobei die Windungen(6) der Induktionsspule und die Verbindungen der Bauteile untereinander und zu der Induktionsspule als Leiterbahnen nach Art einer gedruckten Schaltung ausgeführt sind und dass die so gestaltete Platine(1) nach Anlegen einer Versorgungsspannung an die Steuerung(5) als bestimmungsgemäß funktionierende Einheit unterhalb einer Tischplatte, in einem Tischset bzw. Tablett oder einer Warmhalteplatte angeordnet werden kann.Warming device for food that is served on a food carrier with an induction coil which is supplied by a control with electrical voltage pulses which generate eddy currents in a material that is thermally connected to the food carrier, which heats the material, the food carrier and finally the food, or delay their cooling, characterized in that both the windings (6) of the induction coil and the circuit-relevant components (4) of the controller (5) are arranged on a common board (1), the windings (6) of the Induction coil and the connections between the components and to the induction coil are designed as conductor tracks in the manner of a printed circuit and that the circuit board (1) designed in this way, after a supply voltage has been applied to the controller (5), as a properly functioning unit below a table top, in a table set or a tray or a hotplate can be dnet.
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