DE3118414A1

DE3118414A1 - Restwaermeanzeige fuer einen elektrisch beheizbaren herd

Info

Publication number: DE3118414A1
Application number: DE19813118414
Authority: DE
Inventors: Arno Ing Grad Bauer; Hartmut Dr Ing Dittrich
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1981-05-09
Publication date: 1982-11-25
Also published as: GB2102170B; FR2505596A1; FR2505596B1; DE3118414C2; GB2102170A

Description

NACHQERtSCHT

Ca. <?- 77/

DIEHL GMBH & CO., 8500 Nürnberg

Restwärmeanzeige für einen elektrisch beheizbaren Herd

Die Erfindung betrifft eine Restwärmeanzeige für einen elektrisch beheizbaren Herd nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Restwänneanzeigeifür elektrisch beheizbare Herde sind insbesondere bei Herden mit Glas- Keramik- Kochplatten bekannt. So ist der DE-OS 25 45 239 ein elektronischer Temperaturregler für Heizelemente, z. B. Kochplatten, entnehmbar, bei welchem ein Tastenfeld zur Eingabe der gewünschten Leistungs- bzw. Temperaturstufe vorgesehen ist. Zur Anzeige des Schaltzustandes des Eingabe- Tastenfeldes dient eine, über eine Dioden- Matrix angesteuerte Siebensegment- Anzeige. Bei dem genannten Eingabe-Tastenfeld ist weiter eine Null- Taste vorgesehen, durch welche nach der Ausschaltung des jeweiligen Heizelementes die Siebensegment- Anzeige über eine entsprechende Schaltungsanordnung an einen Widerstandsfühler gekoppelt wird, welcher mit der Kochplatte in thermischer Verbindung steht. Übersteigt nun die Temperatur der Kochplatte nach dem Abschalten der Leistungszufuhr einen bestimmten Wert, z. B. 45 C°, so wird die Siebensegment- Anzeige so angesteuert, daß

sie eine Warnanzeige liefert. Vorzugsweise soll dabei ein H dargestellt werden.

Diese Anordnung dient also ausschließlich dazu, den Benutzer davor zu warnen, daß die Kochplatte noch so heiß ist, daß "bei Berührung Verletzungsgefahr besteht. Es läßt sich also auch nicht erkennen, wie hoch die Temperatur der Kochplatte nach dem Ende der Leistungszufuhr tatsächlich ist.

Da aber eine derartige Masse- Kochplatte nach einem Koch-, bzw. Bratvorgang auf Temperaturen bis über 200 C⁰ erhitzt sein kann, ist es möglich, die gespeicherte Wärme noch anderweitig zu nutzen.

In Erkenntnis dieser Zusammenhänge ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Restwärmeanzeige anzugeben, die eine gezielte Nutzung dieser Restwärme ermöglicht. Dabei sollen möglichst weitgehend bereits in einem Elektroherd vorhandene Schaltungsteile Verwendung finden. Ferner soll die Anzeige der Restwärme in eindeutiger Weise von der Anzeige bei Betrieb des Elektroherdes unterscheidbar sein.

Erfindungsgemäß wird diese Restwärmeanzeige nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 zur Lösung dieser Aufgabe nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 ausgebildet.

Weitere Vorteile sind den Unteransprüchen entnehmbar.

So kann z. B. die Schaltungsanordnung erfindungsgemäß mit der Steuereinrichtung für die Heizeinrichtung zusammengefaßt sein so daß z. B. eine Speichereinrichtung

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und eine Schnittstelle zur Ansteuerung der Mehrsegment-Anzeigeanordnung gemeinsam verwendbar sind.

Weiterhin ist es möglich, die Restwärmeanzeige so auszugestalten, daß die, bei abgeschalteter Heizeinrichtung angezeigten Zeichen identisch sind mit denen, die der jeweils gewählten Leistungs- oder Temperaturstufe bei eingeschalteten Heizeinrichtungen zugeordnet sind. Zur besseren Unterscheidung können auch für die Restwärmeanzeige bei abgeschalteten Heizeinrichtungen andere Zeichen verwendet werden, als die, welche bei eingeschalteten Heizeinrichtungen, also während des Betriebes der Heizeinrichtungen, verwendet sind.

Weiterhin ist es möglich, zweifarbige Anzeigeelemente vorzusehen, so daß für die Betriebsanzeige und für die Restwärmeanzeige unterschiedliche Farben verwendet wer-, den können.

Die Zeichnung zeigt zwei bevorzugte Ausführungs'^eispiele der erfindungsgemäßen Restwärmeanzeige, sowie zugehörige Blockschaltbilder. Im einzelnen zeigt:

Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Restwärmeanzeige unter Verwendung einer Siebensegment- Anzeigeanordnung,

Fig. 2 ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Restwärmeanzeige unter Verwendung einer 16-Segment- Anzeigeanordnung,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung für eine Restwäraeanzeige,

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Fig. 4 ein weiteres Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung zur Restwärmeanzeige, die mit einer Leistungssteuerung für die Heizeinrichtung zusammengefaßt ist.
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Üblicherweise bleibt bei einem Kochvorgang auf einem manuell bedienbaren Elektroherd die Leistungszufuhr bis zum Ende oder bis kurz vor dem Ende des Kochvorganges eingeschaltet. Moderne Herde, insbesondereauch solche mit Glaskeramik- Kochflächen, weisen in ihren beheizten Teilen immer noch eine beachtliche Wärmekapazität auf, so daß die Kochfläche nach dem Ende des Kochvorganges eine beträchtliche Restwärmemenge aufweist, die im allgemeinen nutzlos an die Umgebung abgegeben wird. Das gleiche gilt für Backröhren, die, insbesondere bei solchen mit Strahlungsbeheizung, eine sehr große Wärmemenge gespeichert haben.

Im Zuge der allgemeinen Energieeinsparungsbemühungen erscheint es nun sinnvoll, diese Restwärme zu nutzen. Dazu ist es notwendig, genaue Informationen über die jeweils noch vorhandene Wärmemenge zu haben, bzw. zur Abschätzung dieser Wärmemenge, Informationen über die Temperatur der Kochstellen, bzw. der Backröhre nach dem Abschalten der Leistungszufuhr zu den entsprechenden Heizeinrichtungen. Im Sinne dieser Erfindung sollen im Begriff Kochstellen jeweils auch die Backröhre bzw. äquivalente Einrichtungen an einem Elektroherd eingeschlossen sein.
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Zur Re3twärmeanzeige wird bevorzugt eine bereits vorhandene Anzeigeanordnung verwendet, die bei einem

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Elektroherd im Betrieb entweder die eingeschaltet Leistungsstufe, oder die dieser Leistungsstufe zugeordnete Temperatürstufe anzeigt. Bei Verwendung einer Siebensegment- Anzeige können dies z. B. die Stufen 1 bis 9 sein. Für eine Restwärmeanzeige könndftnun ebenfalls die Ziffern 1 bis 9 verwendet werden, wobei die Anzeige der Restwärme der Kochstelle nach dem Abschalten der Heizeinrichtungen den einzelnen Temperaturstufen so zugeordnet sind, daß sie. den jeweils in den einzelnen Leistungsstufen erreichbaren Temperaturen bei eingeschalteten Heizeinricifangen entsprechen.

In Fig. 1 ist eine weitere bevorzugte Restwärmeanzeige mit einer Siebensegment- Anzeigeanordnung dargestellt.

Dabei werden von der in Fig. 1 a schematisch dargestellten Siebensegment- Anzeige nur die drei Querbalken verwendet. Die Fig. 1 b, c und d zeigen die Darstellung mittels drei, zwei und einem Querbalken. Damit kann eine vierstufige Restwärmeanzeige realisiert werden. Den drei Anzeigestufen nach den Fig.

1 b, c und d sind dabei die drei Temperaturstufen nach den üblichen Begriffen "Fortkocheif, "Garen" und "Warmhalten" zügeordnet.Die vierte Stufe für "kalt", bzw. "Kochstelle aus" kann z. B. wie in den Fig. 1 e, bzw. 1 f dargestellt, mittels einer Null oder dem Großbuchstaben A angezeigt werden.

In Fig. 2 ist ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel für eine Restwärmeanzeige mit einer 16-Segment-Anzeigeanordnung dargestellt.

Fig. 2 a zeigt schematisch eine übliche 16- Segment-Anzeige. Mit einer derartigen Anzeigeanordnung können

in einer sehr einfachen Weise auch die Ziffern 10 bis 19 dargestellt werden, d. h. es ist die Anzeige von mehr als 9 Leistungsstufen bei eingeschalteter Heizeinrichtung möglieb. Dies geschieht, indem die rechte Hälfte der 16-Segment-Anzeige wie eine Siebensegment- Anzeige verwendet wird und mit den beiden links angeordneten vertikalen Balken eine "1^M dargestellt wird. In Fig. 2 b ist als Beispiel die Ziffer 12 dargestellt.

Mit einer derartigen 16- Segment- Anzeigeanordnung ist auch die Darstellung von Buchstaben möglich. Bei einer vierstufigen Restwärmeanzeige, wie bei Fig. 1 beschrieben, können folgende Buchstaben entsprechend den genannten Temperaturstufen angezeigt, werden:

F für Fortkochen (Fig. 2c)

G für Garen (Fig. 2d)

¥ für Warmhalten (Fig. 2e)

K für Kalt (Fig. 2f)

Im Sinne der Erfindung ist natürlich auch eine Anzeige 2Q der Restwärme mit mehr als vier Stufen, und mit anderen Zeichen möglich.

Um für einen Benutzer eine möglichst gute Unterscheidbarkeit zwischen der Anzeige der Leistungs-, bzw.

₂c Temperaturstufen der Kochstelle bei eingeschalteten Heizeinrichtungen und der Restwärmeanzeige sicher zustellen, ist es möglich, eine Anzeigeanordnung zu wählen, die auf zwei verschiedene Farben umschaltbar ist. Beispielsweise kann bei eingeschalteten Heizein-

,Q richtungen die Farbe Rot und bei ausgeschalteten Heizeinrichtungen, also für die Anzeige der Restwärme, die Farbe Gelb Verwendung finden. Weiterhin ist es möglich, die Anzeigeanordnungen in zwei verschiedenen Betriebs-

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arten arbeiten zu lassen. Als Beispiel kann während des Betriebes der Heizeinrichtungen die Anzeige permanent im Betrieb sein, und bei der Anzeige der Restwärme intermittierend,also z. B. blinkend. Weiterhin ist es möglich, bei intermittierendem Betrieb der Anzeigeanordnung abwechselnd die Restwärme und das Zeichen für "ausgeschaltet" anzuzeigen. Dies ist vorzugsweise dann sinnvoll, wenn für die Anzeige der Tempera tür-*., bzw. Schaltstufen bei eingeschalteten Heizeinrichtuigen und für die Restwärmeanzeige die gleichen Zeichen verwendet werden.

In Fig. 3 ist eine Schaltungsanordnung 1 zur Ermittlung der Temperatur der Kochstelle im Blockschaltbild dargestellt. Die Schaltungsanordnung 1 besteht aus einer Signalerzeugungsschaltung 2 und einer des Vergleiches mehrerer Werte fähigen Vergleichsschaltung 3.

Die Signalerzeugungsschaltung 2 erhält über eine oder mehrere Informationsleitungen 4 Informationen über den thermischen Zustand der Kochstelle. Im einfachsten Falle ist dabei ein thermisch an die Kochstelle gekoppelter Widerstandsfühler mit der Signalerzeugungsschaltung 2 verbunden. Die Signalerzeugungsschaltung 2 erzeugt ein der Temperatur der Kochstelle zugeordnetes elektrisches Signal, welches über eine oder mehrere Signalleitungen 5 der Vergleichsschaltung 3 zugeführt wird. Die Vergleichsschaltung 3 vergleicht das von der Temperatur der Kochstelle abhängige Signal mit verschiedenen vorgebbaren Werten, welche den gewählten Restwärmestufen zugeordnet sind, und steuert entsprechend eine Anzeigeanordnung 6 zur Anzeige der verschiedenen Restwärmestufen.

Die einfachste erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 1 zur Ermittlung der Temperatur der Kochstelle besteht dabei aus einer Wheatstone- Brückenschaltung, bei der ein Zweig z. B. von einem als Temperaturfühler verwendeten Heißleiter gebildet wird. Das am Diagonalzweig der Brückenschaltung abgegriffene elektrische Signal wird der Vergleichsschaltung 3 aus mehreren parallel geschalteten Schmitt- Trigger—-Schaltungen zugeführt, deren Umschaltpunkteauf verschiedene geeignete Werte eingestellt sind. Die Anzeigeanordnung 6 besteht dabei z. B. aus einem Siebensegment- Anzeigeelement, das mit den Ausgärigen der Schmitt- Trigger- Schaltungen über ein Diodennetarwerk so verbunden ist, daß uz. B. Je nach der Temperatur der Kochstelle drei, zwei oder ein Querbalken in Betrieb sind. Sinkt die Temperatur der Kochstelle unter z. B. 45°C , so wird die Anzeigeanordnung völlig abgeschaltet.

In Fig. 4 ist ein weiteres Blöckschaltbild der Schaliungsanordnung 1, die mit der Schaltung zur Steuerung der Heizeinrichtungen 7 für die Kochstellen zu einer Zentraleinheit 8 zusammengefaßt ist, dargestellt. Dabei besteht die Schaltungsanordnung 1 aus der Signalerzeugungsschaltung 2, der Vergleichsschaltung 3 und einer Schnittstelle 9 zur Ansteuerung der Anzeigeanordnung Weiterhin enthält die Zentraleinheit 8 eine Steuereinrichtung 10 und eine Speicheranordnung 11, wobei die Steuereinrichtung 10 mit einer manuell betätigbaren Bedie-aungseinrichtung 12 verbunden ist. 30

Mittels der Bedienungseinrichtungea12wird über eine Eingabeleitung 13 die Steuereinrichtung 10 auf eine bestimmte Leistungs- bzw. Temperaturstufe eingestellt. Die Steuereinrichtung 10 ist über erste Befehls- und Daten-

Ol IUH-It

leitungen 14 mit der Speicheranordnung 11 verbunden, welche die der Jeweils eingestellten Leistungs- bzw« Temperaturstufe zugeordneten Daten über Ankochdauer, Fortkochleistung usw. enthält. Die Steuereinrichtung 10 steuert die Leistungszufuhr für die Heizeinrichtungen 7 entsprechend der eingestellten Schaltstufe und ist über eine erste Anzeigeleitung 15 mit der Schnittstelle 9 zur Ansteuerung der Anzeigeanordnung 6 verbunden.

Die Signalerzeugungsstufe 2 erhält über die Informationsleitungen 4 Daten über den Temperaturzustand der den Jeweiligen Heizeinrichtung en 7 zugeordneten Kochstellen und erzeugt ein dieser Temperatur zugeordnetes elektrisches Signal, welches über die Signalleitungen 5 der* Vergleichsschaltung 3 zugeführt wird. Die Vergleichsschaltung 3 ist über Zweite Befehls- und Datenleitungen 16 mit der Speicheranordnung 11 verbunden. Die Vergleichsschaltung 3 vergleicht das der Kochstellentemperatur zugeordnete Signal mit vorgebbaren Werten, die in der Speicheranordnung 11 enthalten sind. Außerdem ist die Vergleichsschaltung 3 über eine zweite Anzeigeleitung 17 mit der Schnittstelle 9 zur Ansteuerung der Anzeigeanordnung 6 verbunden. Je nach der Zahl der vorgegebenen Vergleichswerte und der Temperatur der Kochstelle wird die Anzeige- anordnung 6 über die Schnittstelle 9 so angesteuert, daß die verschiedenen bereits oben beschriebenen Zeichen zur Anzeige der verschiedenen Restwärmestufen zur Darstellung gelangen.

Im Sinne der Erfindung ist es auch möglich, als Zentraleinheit 8 einen Mikroprozessor mit entsprechender Peripherie, bzw. einen Einchip- Mikrocomputer zu verwenden. Es existieren Systeme (z. B. Texas- Instruments,

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zn-

TMS 1000), die direkt mit einer als Bedienungseinrichtung 12 verwendeten Tastatur verbunden werden können. Weitere Eingänge können der Übernahme von Informationen über den thermischen Zustand der Kochstelle dienen. Zur Steuerung der Leistungszufuhr zu den Heizeinrichtungen 7 ist eine geeignete Interface-Schaltung, z. B. Relais oder Thyristoren, notwendig. Bei Verwendung bspw. von Fluoreszenzdisplays als Anzeigeanordnung 6 ist eine direkte Ansteuerung durch den Mikroprozessor möglich, bei Verwendung anderer Anzeigealemen-te kann eine übliche Treiberschaltung notwendig sein.

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Bezugszeichenliste

Bezugszeichen Benennung

1	Schaltungsanordnung
2	Signalerzeugungsschaltung
3	Vergleichsschaltung
4	Informationsleitungen
5	Signalleitungen
6	Anzeigeanordnung
7	Heizeinrichtungen
8	Zentraleinheit
9	Schnittstelle
10	St euere inrichtung
11	Speicheranordnung
12	Bedienungseinrichtung
13	Eingabeleitung
14	erste Befehls- und Datenleitungen¹*
15	erste Anzeigeleitung
16	zweite Befehls- und Datenleitungen
17	zweite Anzeigeleitung

Leerseite

Claims

• Λ *

• *

Patentansprüche

Restwärmeanzeige für einen elektrisch benetzbaren Herd mit einer oder mehreren Kochstellen Bit Heizeinrichtungen,mit Steuer- und Bedienungseinriebt tungen, mit einer oder mehreren Siebensegment- An-Zeigeanordnungen sowohl für den Temperatur- und/ oder Schaltzustand der Kochstellen bei eingeschalteten Heizeinrichtungen, als auch für eine zweistufige Anzeige einer zu hohen Temperatur der Kochstellen bei abgeschalteten Heizeinrichtungen, und mit einer Schaltungsanordnung zur Ermittlung der Temperatur der Kochstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnung (1) aus einer Signalerzeugungsschaltung (2) und einer des Vergleiches mehrerer Werte fähigen Vergleichsschaltung (3)besteht, wobei durch die Signalerzeugungsschaltung (2) ein der Temperatur der Kochstellen zugeordnetes elektrisches Signal bei ein- und ausgeschalteten Heizeinrichtungen (7) erzeugbar ist, welches Signal durch die Vergleichsschaltung (3) ait , den anzuzeigenden Temperaturstufen entsprechenden, vorgebbaren Werten vergleichbar ist und daß ein oder mehrere mindestens einstellige Mehrsegment- Anzeigeanordnungen (6) verwendet sind, durch die in Abhängigkeit von der Temperatur der Kochstellen ein- und ausgeschalteten Heizeinrichtung*!^) für mindestens drei verschiedene Temperaturbereiche unterschiedliche Zeichen darstellbar sind.

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2. Restwärmeanzeige nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Schaltungsanordnung (1) zur Ermittlung der Temperatur der Kochstellen mit der Steuereinrichtung (10) für die Heizeinrichtungen(7) zusammengefaßt ist, daß eine Speicheranordnung (11) und eine gemeinsame Schnittstelle (9) zur Ansteuerung der Mehrsegment- Anzeigeanordnungen (6) vorgesehen ist.
3. Restwärmeanzeige nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Speicheranordnung (11) die vorgebbaren Werte für die Vergleichsschaltung (3), sowie Daten enthält, nach welchen die Steuereinrichtung (10) die den Heizeinrichtungen (7) zugeführte Leistung in Abhängigkeit von der gewählten Leistungs- oder Temperaturstufe steuert.
4-· Restwärmeanzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeige der Temperatur der Kochstellen bei abgeschalteten Heizeinrich+tungen(7) derjenigen Anzeige entspricht, die der Leistungs- oder Temperaturstufe zugeordnet ist, bei welcher bei eingeschalteten Heizeinrichtungen (7) die gleichen Temperaturen erreichbar sind.
5. Restwärmeanzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß für die Anzeige der Temperatur der Kochstellen bei abgeschalteten Heizeinrichtungen (7) zur Anzeige der Temperaturbereiche ausschließlich die

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Querbalken der Mehrsegment- Anzeigeanordnung verwendet sind, wobei die Anzahl der dargestellten Querbalken mit sinkender Temperatur abnimmt,
6. Restwärmeanzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeigeanordnung (6) je nach dem Betriebszustand Ein/Aus der Hei ζ einrichtungen^) in unterschiedlichen Betriebsarten anzeigen.
7. Rentwärmeanzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeigeanordnungen (6) M einen Betriebszustand der Heizeinrichtungen (7) permanent im Betrieb sind, und im anderen Betriebszustand intermittierend im Betrieb sind.
8. Restwärmeanzeige nach mindestens einen der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeigeanordnungen (6) bei abgeschalteten Heizeinrichtungen (7) intermittierend im Betrieb sind, und daß zwischen der Anzeige des der Temperatur entsprechenden Zeichens das Zeichen für den Zustand "ausgeschaltet" anzeigbar ist.
9. Restwärmeanzeige nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Anzeigeanordnung (6) je nach Betriebszustand der Heizeinrichtungen (7) auf verschiedene Farben umschaltbar sind.

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