DE2605533A1

DE2605533A1 - Elektronische steuereinrichtung fuer elektroherde

Info

Publication number: DE2605533A1
Application number: DE19762605533
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Fischer; Guenther Formanek; Leonhard Scheumann; Dieter Ing Grad Wierzchowski
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1976-02-12
Filing date: 1976-02-12
Publication date: 1977-08-18
Also published as: CH595588A5; FR2341245A1; IT1076362B; US4188528A; SE408845B; DE2605533B2; FR2341245B3; GB1554369A; SE7701206L

Description

Licentia

Patent-Vr-rwaltungs-GmbH "Frenkfurt/I-iain

EBHZ - 73/1-15 11.2.1976

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Elektronische Steuereinrichtuna für Elektroherde

Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuereinrichtung für Elektroherde mit digitaler Eingabe zum Schölten der den einzelnen Schaltstufen der Beheizung zugeordneten Effektivleistungen in Form von Schaltimpulsen unterschiedlichen Taktverhältnisses= (Einschaltzeit zu Ein-plus Ausschaltzeit)

Es ist ein Elektroherd mit einer elektronischen Schalteinrichtung bekannt (Prospekt Frigidaire..Herd)bei dem die Steuerung der Kochplatten und Bratofenbeheizung in der Weise erfolgt-, daß den einzelnen S'chaltstufen unterschiedliche

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Effektivleistungen in Form von Schaltimpulsen unterschiedlichen Taktverhältnisses zugeordnet sind. Dies wird dadurch erreicht, daß durch die Steuereinrichtung sowohl die Länge des Eim.chaltimpulses als auch die Länge der Pausenzeit in den einzelnen Schaltstufen verändert wird. Die Einsch:<ltdauer in den einzelnen Schalt— stufen erstreckt sich dabei von 10 bis ICO %.

Bei der bekannten Steuereinrichtung ist es nicht möglich in den niederen Schaltstufen mit voller Leistung einen Ankochvorgang durchzuführen, so daß zum Ankochen mit voller Leistung die höchste Stufe eingeschaltet »/erden nuß. Nach erfolgtem Ankochen muß für den Fortkoch- oder F-ratvorgang ein Umschalten auf niedere Effektivleistung in einer unteren Schaltstufe vorgenommen werden. Durch die großen Pausenseiten in den unteren Schaltstufon ergibt sich außerdem, daß die Temperatur des Kochgutes in weiten Grenzen schwankt, so daß keine Konstanthaltung der Temperatur erreicht wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine elektronische Steuereinrichtung für Elektroherde so auszubilden, daß ein automatisches Kochen und Backen durchgeführt v/erden kann und bei reiner Steuerung der Leistungszufuhr im Fortkochbereich eine relativ genaue Konstanthaltung der Temperatur über die zugeführte Effektivleistung erreicht wird. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jeder Schaltstufe eine zeitlich begrenzte Einschaltzeit konstanter Leistung für den Ankoch- oder Bratbereich vorangesetzt und daran anschließende Einschaltimpulse und Ausschaltzeiten

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im Fortkochbereich derart zugeordnet sind, daß dia aus Ein- und Ausschaltzeit bestehende Taktfrequenz im Fortkochbereich in jeder Schaltstufe konstant und die Zeitdauer der konstanten Loistung im Ankochbc-roich und die Dauer der Impulse im Fortkochberoich in den Schaltstufen unterschiedlich sind.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der elektronischen Steuereinrichtung weist den Vorteil auf, daß in allen Schaltstufen ein automatischer Ankoch- und Fortkochvorgany ab-.läuft und auch bei reiner Steuerung der Energiezufuhr eine konstante Fortkochter.iperatur erzeugt wird.

In Weiterbildung der Erfindung ist es zweckmäßig, eine Schaltstufe vorzusehen, bei der die volle Leistung zeitlich konstant zugeführt wird.'

.. Zweckmäßigerweise v/erden

die Impulslängen der einzelnen Schaltstufen im Fortkochbereich proportional der entsprechenden Digetalzahl der Schaltstufe ausgebildet. Damit bei schwankender Netzfrequenz eine gleichbleibende Energiezufuhr in den einzelnen Schaltstufen erfolgt, ist es zweckmäßig für die Taktfrequenz einen Gesamtzeitzähler anzuordnen und für die Impulslängen einen weiteren Zähler der mit einem Spannungsfrequenzwandler verbunden ist. Durch diesen Spannungsfrequenzwandler werden die Zählzeiten für die Impulslängen bei Überspannung verkürzt und bei Unterspannung verlängert.

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Bei einer bevorzugten Ausiührungsform ist die Digitaleingabe mit einem Programmspeicher verbunden der bei Anwählung eine automatische Programmsteuerung eines Koch-Breit- oder Backprocirainmes ^vcrniramt. Eine derartige Einrichtung ki-.nn auch in Verbindung mit einer teraperaturgeregelten Beheizung vorgenommen werden. *

Ein Ausführungsbci spiel der Erfindung ist anhand des in der Zeichnung dargestellten Blockschaltbildes boschrieben.

Im Blockschaltbild der Figur 1 ist mit A ein Spannungefrequenzwandler bezeichnet, der an einen 2Sähler Bl angeschlossen ist. Der Zähler Bl steuert mit einem weiteren Zähler B2 das Netzwerk C. Durch die digitale Eingabe D kaiin unmittelbar das Netzwerk C oder ein Programmspeicher P angesteuert werden. Bei Ansteuerung des Programmspeichers P erfolgt ein vollautomatischer Ablauf des Programmes über das Netzwerk C. Durch das Netzwerk C werden ein Schaltkreise Fl für die Festzeit und F2 für die Fortkochzeit gesteuert

Der Zähler B2 steuert die Gesaratlänge der aus Ein- plusAusschaltzeit bestehenden Taktfrequenz, während der Zähler 31 die Impulslängen bestimmt. Durch den Spannungs-requenzwandler wird der Zähler Bl in der Weise gesteuert, daß bei Unterspannung die Sollimpulse verlängert, bei Überspannung die Sollimpulse verkürzt werden. Hierdurch wird erreicht, daß unabhängig von der Netzspannung der Kochplatte eine konstante Effektivleistung zugeführt wird.

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Irn Programmspeicher P sind Festprogramme für die Koch-Brat- und Badezeiten in der V/eise eingegeben, daß durch den Speicher der Programraablauf eines gesamten Koch- oder Backvorganges gesteuert wird. Die Anwahl dos Speichers erfolgt durch die Digitaleingabe D durch WdV)I eines y.i if ermäßig bezeichneten Progr-:i;;'.">.GS. Durch den Programmspeicher kann auch eine Hackofer> schaltung mit: Temperaturfühler ue— steuert werden.

Figur 2 zeigt den. zeitlichen Verlauf dej: Impulse, in einer Schaltstufc« Im Ankochboroich 1 wird über einen lancieren Zeitabschnitt die volle Leistung eingesclKiltot, vobei don einzelnen Scholtstufen unterschi.ed Ii ehe "rr'inn zugeordnet sind. Die Steuerung dieser Zeiten erfolc;! durch die Schaltkreise Fi. An diesem Ankochbere5.cn schließt sich der FortkochbereicVi rc:.V. aufeinanderfolgenden Schaltir;--pulsen 2 εη. Die aus Ein-pius Ausschaltzeit bestehende Taktfrequenz ist dabei in allen Schaltstufen konstant v:ährer.d die Impulslänge und die Ausschaltzeit in den einzelnen Schaltstufen unterschiedlich sind. Hierdurch besteht die Möglichkeit die Taktfrequenz so zu wählen, daß im Fortkcchfcereich wänrend £_er Ausschaltzeit nur eine geringe Abkühlung des Koch- bzw. Backgutes erfolgt und eine relativ konstante Temperatur gehalten wird«

Beim Umschalten von einer Schaltstufe auf eine andere Schaltstufe im Ankochbereich ist die Schaltung so gewählt, daß nur dann im Ankochbereich weiter geheizt wird wenn der Ankochbereich der neu geschalteten Stufe oder der eingestellten Stufe zeitlich noch nicht abgelaufen ist. Wird im Fort-

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kochbereich bei Impulssteuerung von einer eingeschalteten auf eine andere Stufe umgeschaltet, so wird auch bei der neuen Stufe der Impulsbereich wirksam.

In Figur 3 ist dies an einem Diagramm dargestellt.

Die Kurve 1 zeigt den zeitlichen Verlauf der zugeführten Leistung bei Schaltstufe 1, die Kurve 2 den zeitlichen Verlauf bei Schaltstufe 2. Bei Stufe 1 ist im Ankochbereich über die Zeit X die volle Leistung eingeschaltet anschliessend erfolgt im Fortkochbereich die Zuführung der Leistung über Impulse von der Länge Y. Die Schaltstufe 2 weist im Ankochbereich die doppelte Länge der Leistungszufuhr 2 X auf, die Impulse im Fortkochbereich weisen die Länge 2 Y auf. Die Taktfrequenz ist bei beiden Schaltstufen die gleiche* Bei Umschaltung von Schaltstufe 1 auf Schaltstufe 2 im Punkt U 1 läuft in Schaltstufe 2 die nach dem Umschaltzeitpunkt liegende restliche Zeit des Ankochbereiches ab- Anschließend erfolgt dann die Impulsfolge des Fortkochberexches.

Wird im Zeitpunkt U 2 nach Ablauf des Ankochbereiches der Schaltstufe 1 auf Schaltstufe 2 umgeschaltet, dann erfolgt in Schaltstufe 2 keine Einschaltung des Ankochbereiches der Schaltstufe 2 sondern die Impulsfolge entsprechend dem Fortkochbereich. Dies gilt ebenso wenn von Sehaltstufe 2 im Ankochbereich nach einem Zeitpunkt der nach dem Ende der Ankochzeit von Schaltstufe 1 liegt auf Schaltstufe 1 umgeschaltet wird, z.B. im PunktIB. Auch bei dieser Umschaltung läuft dann in Schaltstufe 1 die Impulsfolge des Fortkochberexches ab. Durch diese Schaltung wird ermöglicht, bei kürzeren Ankochzeiten auf höhere Fortkochleistungen umgeschaltet werden kann weitere Ankochleistung zuzuführen.

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Claims

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Patentansprüche

V yElektronische Steuereinrichtung für Elektroherde mit digitsler Eingabe zum Schalten der den einzelnen Schaltstufen der Beheizung zugeordneten Effektivleistungen in Form von Schaltimpulsen unterschiedlichen Taktverhältnisses (Einschaltzeit zu Ein-plus Ausschaltzeit) dadurch gekennzeichnet, daß jeder Schaltstufe eine zeitlich begrenzte Einschaltzeit konstanter Leistung für den Ankoch- oder Bratbereich vorangesetzt und daran anschließende Einschaltimpulse und Ausschaltzeiten im Fortkochbereich derart zugeordnet sind, daß die aus Ein- und Ausschaltzeit bestehende Taktfrequenz im Fortkochbereich in jeder Schaltstufe konstant und die Zeitdauer der konstanten Leistung im Ankochbereich und die Dauer der Impulse im Fortkochbereich in den Schaltstufen unterschiedlich sind.
2. Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schaitstufe mit konstanter Leistung im Ankoch- und Fortkochbereich vorgesehen ist.
3. Elektronische Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Impulslängen der Schaltstufe im Fortkochbereich proportional der entsprechenden Digitalzahl der Schaltstufe sind.
4. Elektronische Steuereinrichtung insbesondere nach Anspruch 1 oder den folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß für die Taktfrequenz ein Gesamtzeitzähler (B2) und für die Impuls-

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längen im Fortkochbereich ein weiterer Zähler (Bl) angeordnet ist, der mit einem Spannungsfrequenzwandler (A) verbunden ist.
5. Elektronische Steuereinrichtung für Elektroherde, dadurch gekennzeichnet, daß bei Umschaltung von einer Schaltstufe auf eine andere Schaltstufe der Ankochbereich nur wirksam wird,
wenn er bei der umgeschalteten Schaltstufe noch nicht abgelaufen und bei der eingeschalteten Schaltstufe zum Zeitpunkt der Umschaltung noch v/irksam ist.
6. Elektronische Steuereinrichtung für Elektroherde insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der digitalen Eingabe verbundener Programmspeicher angeordnet ist, der bei Anwählung als E'rcgrarrunsteuerung für den Ankoch- Fort-koch oder Nachgarbereich dient.
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