DE2954369C2

DE2954369C2 -

Info

Publication number: DE2954369C2
Application number: DE2954369A
Authority: DE
Inventors: Keiichiro Izumi Osaka Jp Doi; Minoru Higashiosaka Osaka Jp Makita; Masaaki Kaizuka Osaka Jp Kowada
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1978-07-04
Filing date: 1979-01-11
Publication date: 1989-10-05
Also published as: AU512927B2; GB2025659B; CA1132665A; GB2025659A; JPS558562A; DE2900943A1; DE2900943C2; US4339646A; AU4329279A

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuergerät für einen programmier baren Mikrowellenherd.

Eine Steuerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruchs 1 ist aus JP 51-78191 A 2 bekannt. Sie verfügt über ein Register, das Kochinformationen für zwei Kochschritte speichert, sowie über ein Schieberegister zum bitweisen Ver schieben der Daten im genannten Register. Die Programmier fähigkeit läßt zu wünschen übrig, da nur ein einziges Regi ster zum Speichern von Kochinformation zur Verfügung steht.

Aus JP 51-49 166 A 2 ist eine Steuerschaltung für einen pro grammierbaren Mikrowellenherd bekannt, die mehrere Sätze von Tasten zum Einstellen von Kochinformation aufweist. Mit die ser Steuerschaltung lassen sich zwar viele unterschiedliche Programme einstellen, jedoch ist der Schaltungsaufwand wegen der vielen verwendeten Tasten erheblich.

Aus US-40 35 795 ist eine Steuerschaltung für einen program mierbaren Mikrowellenherd bekannt, die eine Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines Magnetrons mit drei unterschiedlichen Heizleistungen aufweist. Die Reihenfolge, mit der die Heiz leistungen abrufbar sind, ist einstellbar, ebenso wie die Kochzeit. Dieses Gerät ist einfach aufgebaut und erlaubt das Einstellen einer größeren Anzahl unterschiedlicher Kochschritt folgen, jedoch sind die bei jedem Kochschritt verwendbaren Heizleistungen nur unter drei vorgegebenen Heizleistungen wählbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschal tung für einen programmierbaren Mikrowellenherd anzugeben, die einfach aufgebaut ist und ein flexibles Programmieren sowohl von Kochzeit wie auch von Kochleistung in einzelnen Kochschritten zuläßt.

Die Erfindung ist durch die Merkmale von Anspruch 1 gegeben. Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist Gegenstand von Anspruch 2.

Die erfindungsgemäße Steuerschaltung zeichnet sich insbeson dere dadurch aus, daß sie zwei Sätze von Registern aufweist, die einander paarweise zugeordnet sind, und daß die Ablauf steuerschaltung so ausgebildet ist, daß sie entweder den Koch ablauf unterbricht oder Registerinhalte paarweise verschiebt. In einem Register eines Registerpaares wird jeweils die Koch zeit für einen Kochschritt und im zugehörigen anderen Regi ster Information betreffend die Kochleistung für diesen Schritt gespeichert. Durch die paarweise Zuordnung der mehre ren Register läßt sich hohe Flexibilität im Programmieren bei einfachem Aufbau der Schaltung erzielen.

Gemäß Anspruch 1 hat eines der in der Steuerschaltung vor handenen Register, nämlich das sogenannte Heizleistungsregi ster, eine Doppelfunktion und zwar dahingehend, daß in es nicht nur die jeweilige Heizleistungsinformation aus einem der Register aus den Registerpaaren eingeschrieben wird, son dern daß es zugleich Teil der Ansteuerschaltung zum Ansteuern des Magnetrons ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Kartenleser, wie er zur Verwendung in einem programmierbaren Mikrowellen herd geeignet ist;

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Kartenleser gemäß Fig. 1 entlang einer Linie A-A in Fig. 1;

Fig. 3 eine Frontansicht einer in Verbindung mit dem Kartenleser von Fig. 1 verwenbbaren Magnetkarte,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines auf der Magnetkarte von Fig. 3 aufgezeichneten Koch programms,

Fig. 5 eine separate Darstellung einer in der Frontseite des Gehäuses eines Mikrowellenherdes von befestigbaren Bedienungstafel,

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild einer aus dem Stand der Technik bekannten (JP 51-52389 A2, JP 51-50606 A2) Mikrowellen- Generatorschaltung des Mikrowellenherdes von Fig. 1, und

Fig. 7 ein Blockschaltbild einer Steuerschaltung für die Generatorschaltung von Fig. 8.

Der in Fig. 1 und 2 in Draufsicht sowie geschnitten dargestellte Kartenleser 5 enthält eine Schiebeführung 12 mit einem Einlaß 15 zum Einführen einer Magnetkarte 11, welche in codierter Form ein Kochprogramm trägt, welches an in einem Mikrowellenherd enthaltenen Lebens mitteln durchgeführt werden soll. Sobald die Magnetkarte 11 vollständig in die Schiebeführung 12 eingeschoben ist, wird ein Meldeschalter 13 ausgelöst und dieser Einführ zustand auf einem Anzeigeelement 14 (siehe Fig. 5) an gezeigt. Beim Einschieben der Magnetkarte 11 in die Schiebeführung 12 wird sie zu Lesezwecken an einem Magnetkopf 16 vorbeibewegt. Während des Herausziehvor ganges liest der Magnetkopf 16 das Kochprogramm in Form eines Streifens auf einer Magnetschicht 11 a (siehe Fig. 3) der Magnetkarte 11 aufgezeichnete Kochprogramm. In Ver bindung mit der Rotation einer Walze 18 gibt eine Zeit steuerplatte 17 eine Anzahl von Schreibsteuerimpulsen unter Verwendung eines Photokopplers 19 ab. Wie aus der vorgehenden Beschreibung hervorgeht, wird der Magnet kopf 16 hier lediglich zum Lesen des auf der Magnetkarte 11 aufgezeichneten Kochprogramms benutzt, wie in einem konventionellen Kartenleser.

Die in Fig. 3 dargestellte Magnetkarte 11 enthält ober halb und unterhalb ihrer Magnetschicht 11 a visuell les bare Kochinformationen über ein Menü, Kochmaterial und Rezeptangaben in Bezug auf das magnetisch gespeicherte Kochprogramm.

Das auf der Magnetschicht 11 a dieser Magnetkarte 11 ge speicherte Kochprogramm bezieht sich auf das Auftauchen eines dreipfündigen Bratens und enthält folgende Einzel heiten:

Das in dem Mikrowellenherd durchzuführende Koch programm beginnt mit einem Programmstartsignal "STX" und endet mit einem Programmendsignal "ETX". Auf die Koch zeit bezogenen Daten ist ein Datenanzeigesignal B, und auf Mikrowellenenergie bezogenen Daten ist ein Datenan zeigesignal A vorangestellt. Verschiedene Kochschritte sind durch eine Ablaufunterbrechungsinforomation C unterteilt. In die Kochoperation ist eine Wendeoperation einbezogen, bei der das Kochgut umgedreht wird, um seine gleichförmige Erhitzung zu fördern.

Auf der in Fig. 5 separat dargestellten Bedienungstafel 3 sind der Einlaß 15 für die Magnetkarte 11, das Anzeige element 14, eine Tastatur 20, eine Anzeigeeinheit 21 und eine Operationsmeldeeinrichtung 22 erkennbar. Die Tastatur 20 enthält zehn Zifferntasten, ferner Steuer tasten zur Beeinflussung der von dem Magnetron 6 abge gebenen Mikrowellenenergie bei Programmschritten wie "Auftauen", "Kochen" und dergleichen, und Operations tasten wie "Start" und "Stop" zum Ein- und Ausschalten eines Magnetrons. Die Anzeigeeinheit 21 ist sechsstellig in gekreuzt-rechteckiger Konfiguration ausgebildet und ermöglicht die Darstellung von Kochzeit-Daten oder anderen Angaben. Die Operationsmeldeeinrichtung 22 dient zur Anzeige von Operationszuständen des Mikrowellen herdes.

Anstatt mit Hilfe der Magnetkarte 11 kann das Kochpro gramm auch zur Durchführung in dem Mikrowellenherd 1 mit Hilfe der Tasten der Tastatur 20 eingegeben werden.

In der in Fig. 6 dargesellten bekannten Mikrowellen-Generator schaltung gehören zwei Relais 23 und 26 mit zugeordneten Relaiskontakten 24, 25 bzw. 27, ferner ein Triac 28, ein Hochspannungstransformator 29, ein Heiztransformator 30, ein Rührmotor 32, eine Herdlampe 33, eine Gleichrichterschaltung 34 und ein Magnetron 35, welches leistungsmäßig nach den Daten auf der Magnetkarte 11 angesteuert wird.

Das durch die Mikrowellen-Ausgangssteuersignale PW ange steuerte Relais 26 steuert mit seinem Relaiskontakt 27 das Triac 28 an, während das Relais 23 in Abhängigkeit von dem Kochsignal "Kochen" mit seinen Relaiskontakten 24 und 25 den Hochspannungstransformator 29 über das Triac 28 bzw. den Heiztransformator 30, den Gebläse motor 31, den Rührmotor 32 und die Herdlampe 33 mit Wechselstrom (beispielsweise 100 V) versorgt.

Nach dem Drücken der Starttaste in der Bedienungstafel 3 zwecks Abgabe des Kochsignals "Kochen" wird das Magnetron 35 über die an die Sekundärwicklung des Hoch spannungstransformators 29 angeschlossene Gleichrichter schaltung 34 mit einer Hochspannung versorgt und er zeugt Mikrowellenenergie. Das Triac 28 wird entsprechend den impulsförmigen Mikrowellen-Ausgangssteuersignalen PW intermittierend aktiviert, und das Magnetron 35 gibt eine Mikrowellenenergie ab, die dem Unterbrechungsver hältnis entspricht, das zwischen 0% und 100% liegen kann. Die zentrale Verarbeitungseinheit 110 (CPU) gibt ent sprechend dem auf der Programmkarte 107 aufgezeichneten Kochprogramm die von der Kochzeitinformation abhängigen Kochsignale "Kochen" und außerdem die ebenfalls programm abhängigen Mirkowellen-Ausgangssteuersignale PW ab.

Die Beschreibung der in Fig. 7 dargestellten Steuer schaltung für den Mikrowellenherd erfolgt unter Bezug nahme auf ein Beispiel einer Kochoperation, bei der der oben erwähnte dreipfündige Braten mit Hilfe des zuvor erwähnten Kochprogramms aufgetaut bzw. zubereitet wird.

Nachdem das Anzeigeelement 14 aufgeleuchtet und dadurch angegeben hat, daß die Magnetkarte 11 richtig in den Kartenleser 5 eingeschoben ist, wird die Mangetkarte aus dem Kartenleser herausgezogen, dabei liest der Magnetkopf 16 das aufgezeichnete Kochprogramm und überträgt dessen Daten in einen Decodierer 36, so daß dieser die decodierten Daten des Kochprogramms in eine zentrale Verarbeitungseinheit CPU 37 überträgt. Die Kochzeit-Information über sechs Minuten im ersten Koch programm wird in einen ersten Zähler 38, und die Mikro wellenenergie-Information über 70% in ein Register 43 übertragen. Ein Register 39 speichert die Ablaufunterbrechungs information C, welche den Zeitraum angibt, nach dem die Energieversorgung des Mikrowellenherdes 1 unter brochen wird. Eine visuelle Anzeige erfolgt als Hinweis auf die erforderliche Wendeoperation.

In ähnlicher Weise wird die Kochzeit-Information über 1 Minute und 30 Sekunden im ersten Schritt des zweiten Kochprogramms in einem Register 40 gespeichert und die Mikrowellenenergie-Information über 70% darin in ein Register 45 übertragen. Die Kochzeit-Information über 3 Minuten und 40 Sekunden im zweiten Schritt des zweiten Kochprogramms wird in ein Register 41 eingegeben und die Mikrowellenenergie-Information über 0% darin wird in einem Register 46 gespeichert. Schließlich wird die Kochzeit-Information über 6 Minuten im dritten Schritt des zweiten Kochprogramms in ein Register 42 übertragen und die Mikrowellenenergie-Information über 50% darin in einem Register 47 gespeichert.

Angenommen, die Leseoperation der Magnetkarte 11 durch Herausziehen der Magnetkarte 11 aus dem Kartenleser 5 ist beendet und der Koch drückt die Starttaste "START" in der Tastatur 20, dann nimmt ein Codierer 48 diese Startinformation auf und gibt sie in decodierter Form an die zentrale Verarbeitungseinheit 37 weiter, welche daraufhin ein Startsignal "START" erzeugt, welches zum Setzen eines Flip-Flop 49 führt.

Sobald Flip-Flop 49 gesetzt ist, erzeugt es ein Koch signal "KOCHEN" und gibt an ein UND-Gatter 50 Signale zu dessen Durchschaltung ab. Das Startsignal geht außer dem an ein Flip-Flop 51, um ein UND-Gatter 52 durchzu schalten. Eine Taktschaltung 53 erzeugt Sekundensignale durch Unterteilung der Netzfrequenz von 50/60 Hz in entsprechende Intervalle. Die Sekundensignale wer den in den ersten Zähler 38 eingegeben, wenn das UND- Gatter 52 durch Flip-Flop 51 durchgeschaltet ist. Der erste Zähler 38 zählt die Operationszeiten entsprechend den Sekundensignalen abwärts, so daß die in diesem Zähler 38 gespeicherte Kochzeit-Information sekunden weise abwärts gezählt wird. Ein von diesem Zähler 38 bei seinem Abwärtszählvorgang abgegebener Ausgang wird mittels eines Decodierers 54 in eine Anzeigeinformation umgesetzt, die in der Anzeigeeinheit 21 dargestellt wird.

Ein zweiter Zähler 55 dient zur Wiederholung der Abwärts zähloperationen mit einer vorbestimmten Frequenz zwischen einer bestimmten Konstanten und dem Nullwert in Abhängig keit von den Sekundensignalen , welche die Takt schaltung 53 erzeugt. Der zweite Zähler 55 erzeugt ein Ausgangssignal, welches einem Addierer 56 zusammen mit dem Aus gangssignal eines Registers 43 zugeführt wird. Dieser Addierer 56 addiert die im Register 43 gespeicherte Mikrowellen energie-Information zu dem Ausgang des zweiten Zählers 55 hinzu. Übertrags-Signale, welche der zweite Zähler 55 mit jeder Schwingung erzeugt, steuern die Anwesenheit und Abwesenheit eines Signals am Ausgang des Addierers 56. Auf diese Weise erzeugt das UND-Gatter 50 ein Mikrowellenenergie- Steuersignal PW in Form von Impulssignalen, deren Impuls breitenverhältnis, d. h. das Verhältnis zwischen Nutzimpuls und Pause von dem intermittierenden Ausgangssignal des Addierers 56 abhängig ist.

Da im ersten Kochprogramm eine Kochzeit von 6 Minuten und eine Mikrowellenenergie-Information von 70% enthalten ist, dauert das impulsförmige Kochsignal "KOCHEN" 6 Minu ten, und das impulsförmige Mikrowellenenergie-Steuer signal PW weist ein Tastverhältnis von 7/3 auf. Das zweite Relais 26 (siehe Fig. 6 und 7) wird durch das Mikrowellen energie-Steuersignal PW, und das erste Relais 23 durch das Kochsignal "KOCHEN" angesteuert. Auf diese Weise wird das Magnetron 35 intermittierend aktiviert, d. h. jeweils nach 7 Sekunden Betrieb für 3 Sekunden unterbrochen, und das über eine Kochzeit von 6 Minuten hinweg. Auf diese Weise taut der Mikrowellenherd 1 über einen Zeitraum von 6 Minuten hinweg mit einer Mikrowellenenergie von 70% den dreipfündigen Braten auf.

Wenn der erste Zähler 38 6 Minuten lang Abwärtszähl operationen durchgeführt hat, nimmt sein Inhalt den Wert Null an, und dieser Zustand wird von einer Detektor schaltung 57 erkannt, woraufhin diese Übertragungsan weisungssignale GO über ein durchgeschaltetes ODER- Gatter 58 an die Register 39 und 44 überträgt. Wenn die im Register 39 gespeicherte Ablaufunterbrechungsinformation C in den ersten Zähler 38 übertragen wird, gehen gleich zeitig die in Register 44 gespeicherten Daten in das Register 43 über. Die im Zähler 38 enthaltene Ablaufunterbre chungsinformation C wird von dem Decodierer 54 decodiert. Die Flip-Flops 49 und 51 sowie ein UND-Gatter 59 führen zeitweilig ein Haltesignal "WARTEN".

Veranlaßt durch den Ausgang des Decodierers 54 leuchtet in der Anzeigeeinheit 21 der Hinweis "WENDEN" auf, um den Koch zu informieren, daß das Kochgut zwecks gleichförmiger Erhitzung umgedreht werden muß. Durch das Wartesignal wird das Kochsignal durch Rück setzen von Flip-Flop 49 zweitweilig unterbrochen. Flip- Flop 51 sperrt das UND-Gatter 52, um die Folge der Sekundensignale zeitweilig zu unterbinden. Das Magnetron 35 unterbricht seine Mikrowellenenergie erzeugung, während die Anzeigeeinheit 21 den Hinweis "WENDEN" abgibt. Durch dieses Signal ist der Operateur informiert, daß er jetzt die Tür des Herdes öffnen und den Braten wenden kann.

Das Register 43 erhält Daten vom Register 44 übertragen, obwohl diese in diesem Kochprogramm ohne Funktion bleiben. Da das UND-Gatter 50 gesperrt ist, steht kein Ausgangssignal des Addierers 56 zur Verfügung, es wird also auch kein Mikrowellenausgangssteuersignal PW abge geben.

Wenn der Koch das Kochgut umgedreht, wieder in den Mikrowellenherd eingeschoben und danach die Starttaste in der Tastatur 20 gedrückt hat, erzeugt die zentrale Verarbeitungseinheit 37 wiederum das Startsignal "START" zum Setzen der Flip-Flops 49 und 51. Das UND-Gatter 59 erzeugt seinen Ausgang unter Verwendung des zeitweiligen Kochunterbrechungssignals "WARTEN" und das Startsignals "START". Der Ausgang von UND-Gatter 59 geht zum ODER- Gatter 58, so daß die Übertragungsanweisungssignale GO zu den Registern 40 und 45 jetzt auf diesem Wege anstatt über die Detektorschaltung 57 laufen.

Die im Register 40 gespeicherte Kochzeit-Information über 1 Minute und 30 Sekunden im ersten Schritt des zweiten Kochprogramms wird in den Zähler 38, und die Mikrowellen energie-Information über 70% wird aus dem Register 45 in Register 43 übertragen. Der Zähler 38 zählt wiederum, wie vorstehend beschrieben, im Sekundentakt abwärts, und der Addierer 56 zählt die Mikrowellenenergie-In formation aus dem Register 43 und die Inhalte von Zähler 55 zusammen.

Sobald der Zählerinhalt von Zähler 38 Null erreicht, gibt die Detektorschaltung 57 die Übertragungsanweisungs signale GO ab. Daraufhin werden die Informationen für den zweiten Schritt des zweiten Kochprogramms über die Kochzeit und die Mikrowellenenergie aus den Registern 41 bzw. 46 in den Zähler 38 bzw. das Register 43 übertragen. Sobald im Verlauf des zweiten Schrittes des zweiten Koch programms der Zählerinhalt von Zähler 38 den Wert Null er reicht hat, gehen die Übertragungsanweisungssignale GO an beide Register 42 und 47. Daraufhin werden die In formationen über Kochzeit und Mikrowellenenergie in Bezug auf den dritten Schritt des zweiten Kochprogramms, die in den Registern 42 bzw. 47 gespeichert sind, in den Zähler 38 bzw. in Register 43 übertragen. Nach Abschluß des ersten und zweiten Kochprogramms gibt die Detektor schaltung 57 Beendigungssignale "ENDE" ab, nachdem der Zähler 38 den Nullwert erreicht hat. Durch dieses End signal werden die Flip-Flops 49 und 51 rückgesetzt, das Kochsignal "KOCHEN" verschwindet, so daß das Relais 23 abfällt und seine Relaiskontakte 24 und 25 öffnen.

Durch das Rücksetzen von Flip-Flop 51 wird auch das UND- Gatter 52 gesperrt, es wird kein Mikrowellenausgangs energie-Steuersignal PW mehr erzeugt.

Mit Abschluß des ersten und zweiten Kochprogramms ver löscht die Anzeige der Meldeeinrichtung 22 in der Be dienungstafel 3, so daß der Koch die Beendigung des Kochprogramms erkennen kann.

Claims

1. Steuerschaltung für einen programmierbaren Mikrowellenherd, mit

- einer CPU (37),
- Registern zum Speichern von Kochzeiten und zugeordneten Kochleistungen für einzelne Kochschritte,
- einer Ansteuerschaltung zum Ansteuern eines Magnetrons jeweils für die vorgegebene Zeit eines Kochschrittes mit der jeweils zugeordneten Kochleistung und
- einer Ablaufschaltung, die den Ablauf der Kochschritte steuert und die dazu einen Zähler (38) aufweist, der bei Ablauf der von ihm erfassten Kochzeit ein Ablaufsignal ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
- dem Zähler (38) ein Satz erste Register (39-42) zugeordnet ist, in die Kochzeitinformation oder eine Ablaufunterbrechungsinformation einschreibbar ist,
- ein Heizleistungsregister (43) vorhanden ist, in das ein Wert für die bei einem Kochschritt jeweils einzuhaltende Kochleistung einschreibbar ist,
- ein Satz zweiter Register (44-47) vorhanden ist, wobei die Register in den beiden Registersätzen einander paarweise zugeordnet sind, um zu jeder in einem Register des ersten Satzes speicherbaren Kochzeitinformation oder Ablaufunterbrechungsinformation die zugehörige Kochleistung speichern zu können,
- die Ablaufsteuerschaltung eine Detektorschaltung (54, 57) aufweist, die überprüft, ob in den Zähler die Ablaufunterbrechungsinformation eingeschrieben ist oder ob, falls dies nicht der Fall ist, die im Zähler gesetzte Kochzeit abgelaufen ist, wobei sie im ersten Fall ein Wartesignal zur Ablaufunterbrechung und im zweiten Fall einen Weiterschaltimpuls (GO) ausgibt, und
- in den Zähler (38) und das Heizleistungsregister (43) auf den Weiterschaltimpuls oder einen durch das Betätigen einer Taste nach dem Auftreten des Wartesignales erzeugten Impuls jeweils diejenige Kochzeit bzw. Kochleistung eingeschrieben werden, die im jeweils nächsten Registerpaar in den beiden Sätzen von Registern nach demjenigen Registerpaar abgespeichert sind, in das die Informationen vom zuvor abgearbeiteten Kochschritt eingeschrieben sind.

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß

- ein zweiter Zähler (55), der von einem vorgegebenen Wert auf Null zählt, und
- ein Addierer (56) vorhanden sind, der mit dem Zähler und dem Heizleistungsregister (43) verbunden ist und die Signale von diesen addiert, und
- das Magnetron solange mit Energie versorgt wird, wie das Übertragssignal vom Addierer abgegeben wird.