DE3204518C2

DE3204518C2 - Schaltungsanordnung in Backöfen

Info

Publication number: DE3204518C2
Application number: DE3204518A
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl.-Ing. 8221 Vachendorf Hußlein; Helmut Dipl.-Ing. 8221 St Georgen Waigand
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BOSCH-SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 8000 MUENCHEN, DE
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1985-12-12
Also published as: GB2114828A; NL8300200A; GB2114828B; IT1193666B; IT8319465A0; FR2521383A1; BE895870A; DE3204518A1; IT8319465A1; GB8300830D0; FR2521383B1

Abstract

Die Schaltungsanordnung bezieht sich auf die Ansteuerung für Heizelemente in Backöfen. Zur Beheizung von Backöfen ist eine Heizstrom-Leistungssteuerung angeordnet, welche durch eine Steuerung für eine der Fortheizphase vorgeschaltete Anheizphase ausgestattet ist.

Description

werden. Backöfen dagegen sind zur Umgebung hin rela- dem gesamten Anzeigefeld oder lediglich dem Dezimaltiv gut wärmeisoliert Dies bedeutet daß während des punkt dieses Anzeigefeldes zugeordnet sein.
Gärungsprozesses an sich relativ wenig Energie züge- Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Schalführt zu werden braucht Wird jedoch eine derart gerin- tungsanordnung dadurch zu kennzeichnen, daß die Zeitge Energiezufuhr vorab fest eingestellt so ergibt sich als 5 ablaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschal-Nachteil eine relativ lange Anheizzeitspanne. Durch die tung der Heizleistungssteuerschaltung integriert ist Da-Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch mit läßt sich ein sehr niedriger schaltungstechnischer wird dieses Problem in hervorragendem Maße gelöst Aufwand für die erfindungsgemäße Maßnahme errei-Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer An- chen.

heizphase mit voller Energiezufuhr vor der eigentlichen ig Eine nach den Merkmalen der Erfindung ausgestalte-

heizenergiesesteuerten Fortheizphase wird eine kurze tes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung im

Anheizzeit erzielt und im Anschluß an diese Anheizzeit folgenden näher beschrieben. Es zeigt

die reduzierte vorgegebene Heizleistung dem Gargut F i g. 1 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung

zugeführt eines Mikroprozessorbausteins, und

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfin- is F i g. 2 ein Zeit-Leistungs-Diagramm,
dungsge.näße Schaltungsanordnung dadurch gekenn- Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zeigt ein durch zeichnet daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch einen Spannungsteiler STversinnbildlichtes Eingabeordie der jeweiligen Fortkochleistung entsprechende gan, über welches ein der Fortheizenergie entsprechen-Schaltstellung des Heizleistungseingabeelements in be- des Eingabesignal eingegeben wird. In einem Mikroprozug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall 20 zessorbaustein μΡ wird der am analogen Eingang anlievoreinstellbar ist Dadurch wird gewährleistet daß Ie- gende Wert dieses Eingabesignals in Werte zur Leidiglich über ein und dasselbe Heizleistungseingabeele- stungssteuerung für die Backofenleistung umgewandelt ment ζ. B. über einen Drehknopf, in herkömmlicher Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Abgabe Weise die Fortheizleistung als auch nunmehr das Zeitin- von Impulsen und Impulspausen am Ausgang des Mitervall für das Wirksamsein der Anheizleistung vorein- 25 kroprozessorbausteins μΡ, wobei das Impuls-Pausenstellbar ist Verhältnis den Sieuerwert für die Heizleistung darstellt

Vorzugsweise ist in diesem Zusammenhang die erfin- Ober Leistungsverstärker RV wird dieses Impuls-Pau-

dungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekenn- sen-Signal zur Steuerung der Stromversorgung für die

zeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste Heizlei- Heizelemente des Backofens herangezogen. Ein Sieben-

stungsstufe dem Setzeingang der Zeitablaufsteuerung 30 Segment-Anzeigedisplay SSA zeigt den jeweils einge-

zugeordnet ist Die Konsequenz dieser Maßnahme ist, stellten Wert an.

daß automatisch bei Erreichen der höchsten Heizlei- Wird am Eingabeorgan S7zu Beginn des Einstellvor-

stungsstufeneinstellung durch das Eingabeelement die ganges die Einstellstufe für den maximalen Eingabewert

Anheizautomatik eingeschaltet wird. Durch Zurückstel- eingenommen, so wertet der Mikroprozessorbaustein

len des Eingabeelements auf den der endgültig zu errei- 35 diesen Wert als Kriterium für die Durchführung einer

chenden Heizenergie entsprechenden Einstellwert wird Anheizphase. Bei der Rückstellung des Eingabeorgans

die Zeitstufe zur Bestimmung der Anheizphase vorge- ST auf den Wert für die endgültige Fortheizenergiebe-

wählt messung wird durch den Mikroprozessorbaustein μΡ

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist aus diesem endgültigen Einstellwert auch ein Kriterium die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch 40 abgeleitet für die Dauer der Ankochphase. Während gekennzeichnet daß ein jeweiliger durch die den einzel- dieser Ankochphase tritt anstelle des Impuls-Pausennen Fortheizleistungsstufen zugeordneten Schalterstel- Verhältnisses zur Steuerung des jeweiligen Leistungslungen bereitgestellter elektronischer Vergleichswert Verstärkers RV ein Dauerimpuls auf, welcher diesen für die durchzuführende Anheizspanne mit dem Aus- Leistungsverstärker somit durchgehend durchsteuert, gangswert der Zeitablaufsteuerungseinrichtung ver- 45 Damit wird während der Ankochphase der maximal knüpft ist und daß bei Erreichen oder Oberschreiten des verwertbare Heizleistungsstrom dem entsprechenden Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung durch den Heizelement zugeführt. Im Sieben-Segment-Anzeige-Vergleichswert ein Schaltkriterium zur Beendigung der display SSA wird die Anheizphase durch ein Blinken des Anheizphase an die Heizleistungssteuerschaltung abge- Dezimalpunktes D signalisiert. Diese Anzeige erlischt, geben wird. Dadurch wird besonders günstig erreicht 50 wenn die Anheizphase beendet ist. Wird nach Beginn daß eine Korrektur bei der Bemessung der endgültigen der Anheizphase der Einstellwert für die Fortheizlei-Fortheizleistung während der Anheizphase auch zur stung am Einstellorgan ST verändert, so wird dieser Korrektur für deren wirksame Zeitspanne herangezo- Wert auch zur Veränderung der Anheizspanne im Migen wird. Diese Maßnahme ist aber auch durchführbar kroprozessorbaustein μΡ verarbeitet. Durch Zurückdurch anders geartete elektronische Schaltungsmaß- 55 stellen des Einstellorgans ST kann die Anheizphase nahmen, z. B. durch Verwendung von Speicherelemen- auch vorzeitig beendet werden, wonach auf dem Einten und Addier- bzw. Vergleicherstufen. Es ist zweck- stellorgan ST nunmehr wieder der Wert für die Fortmäßig, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung da- heizleistung einstellbar ist.

hingehend auszugestalten, daß die Zeitablaufsteuer- Im Diagramm nach Fig. 2 ist die Zuordnung der Zeit schaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung an eo für die Ankochphase in Relation zur eingestellten Heizeinen Signalgeber angeschlossen ist. Damit ist signali- leistung für die Fortkochphase dargestellt. Das Eingabesierbar, daß und wie lange der Anheizvorgang ange- organ kann die Schaltstellungen 0 bis 9 einnehmen. Die schaltet und wirksam ist Vorteilhafterweise ist in die- dabei erreichbaren Heizleistungen liegen auf der durchsem Zusammenhang der Ablaufsteuerschaltung ein gezogenen Kurve P, wobei bei der Einstellung 9 die Blinkgeber zugeordnet, dieser Blinkgeber kann bei- 65 maxunale Heizleistung abgegeben wird. Auf der gestrispielsweise auf eine LED-Lampe einen Blinkimpuls ab- chelt dargestellten Kurve Γ liegen die den einzelnen geben oder bei numerischer Darstellung des eingestell- Einstellpusiiionen 1 bis 9 zugeordneten Zeitwerte für ten Fortheizwertes über einer Siebensegmentanzeige die Anheizphase. Aus diesem Diagramm ist entnehm-

bar, daß bis zum Einstellwert 6 die Zeitwerte für die Anheizphase ansteigen, während für die Anheizphase ansteigen, während für die Einstellwerte 7 und 9 wieder niedrigere Zeitwerte gewählt sind. In der Einsteilung 9 wird ohnehin der maximale Heizwert erzeugt, so daß zwischen einer Anheizphase und einer Fortheizphase nicht unterschieden werden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

10

15

20

25

30

40

45

50

55

6G

65

Claims

1 2 stung zur Verfügung steht und genutzt wird. Ist der Patentansprüche: eingestellte Temperaturwert erreicht, so wird diese gesamte Heizleistung abgeschaltet bis wieder ein unterer

1. Schaltungsanordnung in Backöfen zum Bereit- Temperaturwert erreicht wird, zu dem die volle Heizleistellen der für den Gärungsprozeß erforderlichen 5 stung wieder zugeschaltet wird Während des gesamten Hetzenergie, deren Energiewert durch Einstellorga- Gärungsprozesses wiederholt sich dieser Vorgang. Zur ne voreinstellbar ist, dadurch gekennzeich- Durchführung dieser Schaltvorgänge werden Thermon e t, daß entsprechend eines durch ein Eingabeor- staten verwendet, die in ihrem Schaltverhalten eine gegan(ST)voreingestellten Eingabewertesein Kriteri- wisse Hysterese aufweist Diese Hysterese wirkt sich um über die kontinuierlich zuzuführende Heizlei- io derart aus. daß im Backofen langgestreckte Phasen von stung abgegeben wird, daß zu Beginn des Gamngs- unterschiedlichen Temperaturschwankungen auftreten. Prozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit vom Ein- Diese Phasen sind deshalb relativ lang, da der Backofen stellwert des Einstellorganes setzbar ist und daß in nach außen hin möglichst gut isoliert ist Für einen kon-Abhängigkeit vom Ablauf dieses Zeitgliedes für eine tinuierlichen Gärungsprozeß wäre es aber wünschensin Abhängigkeit von der Fortheizenergie voreinge- is wert, ein möglichst gleichbleibendes Temperaturverhalstellten Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den ten im Backofen zu erzielen.

Heizelementen zugeführt wird. Es ist bekannt (DE-OS 28 48 824), eine Schaltungsan-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Ordnung zur Heizleistungssteuerung in Kochherdmuldurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung den dahingehend auszugestalten, daß die Impulsfrezusätzlich durch die der jeweiligen Fortgarleistung 20 quenz der Leistungsimpulse im Fortkochbereich konentsprechenden Stellung des Heizleistungs-Einga- stant ist und im sogenannten Ankochbereich dem elekbeelementes in bezug auf das für die Anheizphase trischen Verbraucher ein Leistungshub maximal verfügwirksame Zeitintervall voreinstellbar ist barer Leistung zugeführt wird, wobei die Ankochzeit

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, abhängig von der gewählten Leistungsstufe ist, mit weldadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für 25 eher nach Ende des Ankochens fortgekocht werden solL die höchste Hcizleistungsstufe dem Setzeingang der Darüber hinaus ist es für mechanische Zeitsteuerung bei Zeitablaufsteuerung zugeordnet ist elektrischen Kochplatten bekannt (DE-CM 1936 099.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3. DE-GM J9 36100), für das Merkmal der ROcksetzung dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch der Zeitsteuerung die Aus-Stellung des Schalters zu verdie den einzelnen Fortheizleistungsstufen angeord- 30 wenden. FQr die Anwendung einer Ansteuerung von neten Schalterstellungen bereitgestellter elektroni- Kochplatten sind verschiedene Ausführungsformen, scher Vergleichswert für die durchzuführende An- z. B. unter Verwendung von -Bimetallschaltern bekanntheizphase mit dem Ausgangswert der Zeitablauf- geworden (DE-OS 1615 222).

steuereinrichtung verknüpft ist und daß bei Errei- Aufbauend auf diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe

chen oder Oberschreiten des Ausgangswertes der 35 der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung

Zeitablaufsteuerung durch den Vergleichswert ein bereitszustellen, mit Hilfe derer es möglich ist, unter

Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an Anwendung günstiger schaltungstechnischer Maßnah-

die Heizleistungssteuerungsschaltung abgegeben men, insbesondere unter Einsatz digitaler Schaltungs-

wird. technik bzw. Mikroprozessortechnik einen möglichst

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, da- 40 optimalen Gärungsprozeß innerhalb des Backofens durch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuer- durchzuführen.

schaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung Eine Schaltungsanordnung, die diesen Anforderun-

an einem Signalgeber angeschlossen ist gen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekenn·

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- zeichnet, daß entsprechend eines durch ein Eingabeorche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß der Zeit- 45 gan voreingesteilten Eingabewerts ein Kriterium über ablaufsteuerung ein Blinkgeber zugeordnet ist die kontinuierlich zuzuführende Heizleistung abgege-

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- ben wird, daß zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitche I bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Zeitab- glied in Abhängigkeit vom Einstellwert des Einstellorlaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschal- gans gesetzt wird und daß in Abhängigkeit vom Ablauf tung der Heizleistungssteuereinrichtung integriert so dieses Zeitgliedes für eine in Abhängigkeit von der ist Fortheizenergie voreingestellten Zeitspanne der volle

Heizleistungsstrom den Heizelementen zugeführt wird.

Eine Heizleistungssteuerung wird beispielsweise dadurch variiert daß steuerungstechnisch ein Impuls-Pau-55 sen-Verhältnis hergestellt wird, in dem der Heizstrom

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine über Leistungsverstärker, z. B. Relais, den jeweiligen

Schaltungsanoidnung in Backöfen zum Bereitstellen Heizelementen zugeführt wird. Durch Veränderung die-

der für den Gärungsprozeß erforderlichen Heizenergie, ses Impuls-Pausen-Verhältnisses sind annähernd belie-

deren Energiewert durch Einstellorgane voreinstellbar big viele Leistungsstufen erzielbar. Entsprechende

ist 60 Maßnahmen sind bei der Ansteuerung von Heizplatten

Zur Erzielung der Heizwärme in elektrischen Backö- in Kochherdmulden bekannt Die Verhältnisse bei Heiz-

fen ist es bekannt, durch Einstellorgane Temperature- platten in Kochherdmulden sind insoweit von derBe-

gler auf einen gewünschten Wert einzustellen, wonach triebsweise innerhalb von Backöfen unterschiedlich, da

über diesen Temperaturregler die Heizstromzufuhr zu das zu erwärmende bzw. zu erhitzende Gut auf Koch-

den Heizelementen ermöglicht und bei Überschreitung 65 platten gegenüber der Umwelt kaum isoliert ist Da-

dieses eingestellten Temperaturwertes unterbrochen durch unterscheiden sich die Gegebenheiten während

wird. Vorteilhaft bei dieser Betriebsweise ist es, daß zu des gesamten Kochprozesses kaum. Es muß jeweils re-

Beginn des Gärungsprozesses sofort die volle Heizlei- lativ viel Energie dem zu behandelnden Gut zugeführt