DE3204518A1 - Schaltungsanordnung in backoefen - Google Patents
Schaltungsanordnung in backoefenInfo
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- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
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Description
BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH 8 München, den 09.02.1982
Stuttgart Hochstraße 17
Stuttgart Hochstraße 17
TZP 82/607 Re/si
Schaltungsanordnung in Backöfen
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung
in Backöfen zum Bereitstellen der für den Gärungsprozess erforderlichen Heizenergie, deren Energiewert durch
Einstellorgane voreinstellbar ist.
Zur Erzeugung der Heizwärme in elektrischen Backöfen ist es "bekannt, durch Einstellorgane Temperaturregler auf einen gewünschten
Wert einzustellen, wonach über diesen Temperaturregler die Heizstromzufuhr zu den Heizelementen bei Unterschreitung
des eingestellten Temperaturwertes ermöglicht und bei Überschreitung dieses eingestellten Temperaturwertes
unterbrochen wird. Vorteilhaft bei dieser Betriebsweise ist es, daß zu Beginn des Gärungsprozesses sofort die volle Heizleistung zur Verfugung steht und genutzt wird. Ist der eingestellte Temperaturwert erreicht, so wird diese gesamte Heizleistung abgeschaltet bis wieder ein unterer Temperaturwert erreicht w.rd, zu dem die volle Heizleistung.wieder zugeschaltet wird. Während des gesamten Gärungsprozesses wiederholt
unterbrochen wird. Vorteilhaft bei dieser Betriebsweise ist es, daß zu Beginn des Gärungsprozesses sofort die volle Heizleistung zur Verfugung steht und genutzt wird. Ist der eingestellte Temperaturwert erreicht, so wird diese gesamte Heizleistung abgeschaltet bis wieder ein unterer Temperaturwert erreicht w.rd, zu dem die volle Heizleistung.wieder zugeschaltet wird. Während des gesamten Gärungsprozesses wiederholt
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sich dieser Vorgang. Zur Durchführung dieser Schaltvorgänge
werden Thermostaten verwendet, die in ihrem Schaltverhalten eine gewisse Hysterese aufweist. Diese Hysterese wirkt sich
derart aus, daß im Backofen langgestreckte Phasen von unterschiedlichen Temperaturschwankungen auftreten. Diese Phasen
sind deshalb relativ lang, da der Backofen nach außen hin möglichst gut isoliert ist. Pur einen kontinuierlichen Gärungsprozess
wäre es aber wünschenswert, ein möglichst gleichbleibendes Temperaturverhalten im Backofen zu erzielen.
Aufbauend auf diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen,
mit Hilfe derer es möglich ist, unter Anwendung günstiger schaltungstechnischer Maßnahmen, insbesondere unter Einsatz
digitaler Schaltungstechnik bzw. Mikroprozessortechnik einen möglichst optimalen Gärungsprozess innerhalb des Backofens
durchzuführen.
Eine.Schaltungsanordnung, die diesen Anforderungen gerecht
wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend
eines durch ein Eingabeorgan .voreingestellten Eingabewerts ein Kriterium über die kontinuierlich zuzuführende
Heizleistung abgegeben wird, daß zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit vom Einstellwert des Einstellorgans
gesetzt wird und daß in Abhängigkeit vom Ablauf dieses Zeitgliedes für eine in Abhängigkeit von der Fortheizenergie
voreingestellten Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den Heizelementen zugeführt wird.
Eine Heizleistungssteuerung wird beispielsweise dadurch variiert, daß steuerungstechnisch ein Impuls-Pausen-Verhältnis
hergestellt wird, in dem der Heizstrom über Leistungsverstär-
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TZP 82/607
ker, z.B. Relais, den jeweiligen Heizelementen zugeführt
wird. Durch Veränderung dieses Impuls-Pausen-Verhältnisses sind annähernd beliebig viele Leistungsstufen .erzielbar,
Entsprechende Maßnahmen sind bei der Ansteuerung von Heizplatten in Kochherdmulden bekannt. Die Verhältnisse bei
Heizplatten in Kochherdmulden sind insoweit von der Betriebsweise innerhalb von Backöfen unterschiedlich,, da
das zu erwärmende bzw. zu erhitzende Gut auf Kochplatten
gegenüber der Umwelt kaum isoliert ist. Dadurch unterscheiden sich die Gegebenheiten während des gesamten Kochprozesses
kaum. Es muß jeweils relativ viel Energie dem zu behandelnden Gut zugeführt werden. Backöfen dagegen sind
zur Umgebung hin relativ gut wärmeisoliert. Dies bedeutet, daß während des Gärungsprozesses an sich relativ wenig Energie
zugeführt werden braucht. Wird jedoch eine derart geringe Energiezufuhr vorab fest eingestellt, so ergibt sich
als Nachteil eine relativ lange Anheizzeitspanne. Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch wird dieses
Problem in hervorragendem Maße gelöst. Durch die erfindungsgemäße
Anwendung einer Anheizphase mit voller Energiezufuhr vor der eigentlichen heizenergiegesteuerten Fortheizphase
wird eine kurze Ahheizzeit erzielt und im Anschluß an diese Anheizzeit die.reduzierte vorgegebene Heizleistung dem Gargut zugeführt.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch die der jeweiligen
Fortheizleistung entsprechende Schaltstellung des Heizlei stungseingabeelements in bezug auf das für die Anheizphase
wirksame Zeitintervall voreinstellbar ist. Dadurch wird gewährleistet, daß lediglich über ein und dasselbe
Heizleistungseingabeelement, z.B. über einen Drehknopf, in herkömmlicher Weise die Protheizleistung als auch nunmehr
das Zeitintervall für das Wirksamsein der Anheizleistung voreinstellbar ist.
Vorzugsweise ist in diesem. Zusammenhang die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste Heizleistungsstufe dem Setzeingang
der zktablauisteuerung zugeordnet ist. Die Konsequenz dieser
Maßnahme ist, daß automatisch bei Erreichen der höchsten Heizleistungsstufeneinstellung durch das Eingabeelement die
.Anheizautomatik eingeschaltet wird. Durch Zurückstellen des Eingabeelements auf den der endgültig zu erreichenden Heizenergie
entsprechenden Einstellwert wird die Zeitstufe zur Bestimmung der Anheizphase vorgewählt.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch die den einzelnen Fortheizleistungsstufen
zugeordneten Schalterstellungen bereitgestellter elektronischer Vergleichswert für die durchzuführende Anheizspanne
mit dem Ausgangswert der Zeitablaufsteuerungseinrichtung
verknüpft ist und daß bei Erreichen oder tiberschreiten des Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung durch den Vergleichswert
ein Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an die Heizleistungssteuerschaltung abgegeben wird.
Dadurch wird besonders günstig erreicht, d3J eine Korrektur
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bei der Bemessung der endgültigen Fortheizleistung während : der Anheizphase auch zur Korrektur für deren wirksame. Zeitspanne
herangezogen wird. Diese Maßnahme ist aber auch durchführbar durch anders geartete elektronische Schaltungsmaßnahmen, z.B. durch Verwendung von Speicherelementen und
Addier- bzw. Vergleicherstufen. Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße
Schaltungsanordnung dahingehend auszugestalten, daß die Zeitablaufsteuerschaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung
an einen Signalgeber angeschlossen ist. Damit ist signalisierbar, daß und. wie lange der Anheizvorgang
angeschaltet und wirksam ist. Vorteilhafterweise ist in diesem Zusammenhang der Ablaufsteuerschaltung ein Blinkgeber
zugeordnet, dieser Blinkgeber kann beispielsweise auf eine LED-Lampe einen Blinkimpuls abgeben oder bei numerischer
Darstellung des eingestellten Fortheizwertes über einer Siebensegmentanzeige dem gesamten Anzeigefeld oder lediglich dem
Dezimalpunkt dieses Anzeigefeldes zugeordnet sein.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Schaltungsanordnung dadurch zu kennzeichnen, daß die Zeitablaufsteuerung
in eine Mikroprozessor-Steuerschaltung der Heizleistungssteuerschaltung
integriert ist. Damit läßt sich ein sehr niedriger öchaltungstechnischer Aufwand für die erfindungsgemäße
Maßnahme erreichen.
Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben.
.
Es zeigen:
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Mikroprozessorbausteins und
-N-
TZP 82/607 Fiji. 2 ein Zeit-Leistungs-Diagramm.
Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeigt ein durch einen Spannungsteiler ST versinnbildlichtes Eingabeorgan, über
welches ein der Fortheizenergie entsprechendes Eingabesignal eingegeben wird. In einem Mikroprozessorbaustein
uP wird der am analogen Eingang anliegende Wert dieses Eingabesignals
in Werte zur Leistungssteuerung für die Backofenleistung
umgewandelt. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Abgabe von Impulsen und Impulspausen am Ausgang
des Mikroprozessorbausteins μΡ, wobei das Impuls-Pausen-Verhältnis den Steuerwert für die Heizleistung darstellt.
Über Leistungsverstärker RV wird dieses Impuls-Pausen-Signal
zur Steuerung der Stromversorgung für die Heizelemente des Backofens herangezogen. Ein Sieben-Segment-Anzeigedisplay
SSA zeigt den jeweils eingestellten Wert an.
Wird am Eingabeorgan ST zu Beginn des Einstellvorganges die Einstellstui'e für den maximalen Eingabewert eingenommen,
so wertet der Mikroprozessorbaustein diesen Wert als Kriterium für die Durchführung einer Anheizphase. Bei der Rückstellung
des Eingabeorgans ST auf den Wert für die endgültige Fortheizenergiebemessung
wird durch den Mikroprozessorbaustein μΡ aus diesem endgültigen Einstellwert auch ein Kriterium abgeleitet
für die Dauer der Ankochphase. Während dieser Ankochphase tritt anstelle des Impuls-Pausen-Verhältnisses zur Steuerung
des jeweiligen Leistungsverstärkers RV ein Dauerimpuls auf, welcher diesen Leistungsverstärker somit durchgehend durchsteuert,
Damit wird während der Ankochphase der maximal verwertbare Heizleistungsstrom dem entsprechenden Heizelement zugeführt. Im
Sieben-Segment-Anzeigedisplay SSA wird de Anheizphase durch ein Blinken des Dezimalpunktes D signalisiert. Diese Anzeige erlischt,
wenn die Anheizphase beendet ist. Wird nach Beginn der
— 7 —
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Anheizphase der Einstellwert für die Fortheizleistung am Einstellorgan ST verändert, so wird dieser Wert auch zur
Veränderung der Anheizspanne im Mikroprozessorbaustein uP verarbeitet. Durch Zurückstellen des Einstellorgans ST
kann die Anheizphase auch vorzeitig '. eendet werden, wonach
auf dem Einstellorgan ST nunmehr wieder der Wert für die
Fortheizleistung einstellbar ist.
Im Diagramm nach Fig. 2 ist die Zuordnung der Zeit für die
Ankochphase in Relation zur eingestellten Heizleistung für die Fortkochphase dargestellt. Das Eingabeorgan kann die
Schaltstellungen 0 bis 9 einnehmen. Die dabei erreichbaren
Heizleistungen liegen auf der durchgezogenen Kurve P, wobd bei der Einstellung 9 die maximale Heizleistung abgegeben
wird. Auf der gestrichelt dargestellten Kurve T liegen die
den einzelnen Einstellpositionen i bis 9 zugeordneten Zeitwerte für die Anheizphase. Aus diesem Diagramm ist entnehmbar,
daß bis zum Einstellwert 6 die Zeitwerte für die Anheizphase ansteigen, während für die Einstellwerte 7 und 9 wieder
niedrigere Zeitwerte gewählt sind. In der Einstellung 9 wird ohnehin der maximale Heizwert erzeugt, so daß zwischen einer
Anheizphase und einer Fortheizphase nicht unterschieden werden kann.
Claims (7)
1.) Schaltungsanordnung in Backöfen zum Bereitstellen der für den Gärungsprozess erforderlichen Heizenergie, deren
Energiewert durch Einstellorgane voreinstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß
entsprechend eines durch ein Eingabeorgan (ST) voreingestellten Eingabewertes ein Kriterium über die kontinuierlich zuzuführende Heizleistung abgegeben wird, daß
zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit
vom Einstellwert des Einstellorganes setzbar ist und daß in Abhängigkeit vom Ablauf dieses Zeitgliedes
für eine in Abhängigkeit von der Fortheizenergie voreingestellten Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den
Heizelementen zugeführt wird.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch die der jeweiligen
Fortkochleistung entsorechenden Stellung des Heizleistungs-Eingabeelementes
in bezug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall voreinstellbar ist.
3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste
Heizleistungsstufe dem Setze.ingang der Zeitablauf steuerung
zugeordnet ist.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch die den einzelnen Fortheizleistungsstufen zugeordneten Schalterstellüngen
bereitgestellter elektronischer Vergleichswert für die durchzuführende
Anheizphase mit dem Ausgangswert der Zeitablaufsteuereinrichtung verknüpft ist und daß bei Erreichen oder
Überschreiten des Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung
■ — 2 — '
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durch den Vergleichswert ein Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an die Heizleistungssteuerungsschaltung
abgegeben wird.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerschaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung
an einem Signalgeber angeschlossen ist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche k oder 5» dadurch
gekennzeichnet* daß der Zeitablaufsteuerung ein
Blinkgeber zugeordnet ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung in
eine Mikroprozessor-Steuerschaltung der Heizleistungssteuereinrichtung integriert ist.
Priority Applications (6)
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ID=6155233
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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