DE3786242T2

DE3786242T2 - Steuervorrichtung für ein Kochgerät.

Info

Publication number: DE3786242T2
Application number: DE87118659T
Authority: DE
Inventors: Mario Pasquini
Original assignee: Food Automation Service Tech
Current assignee: Food Automation Service Tech
Priority date: 1986-12-18
Filing date: 1987-12-16
Publication date: 1993-10-28
Anticipated expiration: 2007-12-17
Also published as: EP0272602A3; CA1281759C; ATE90512T1; JPS63243633A; EP0272602A2; JPH0684818B2; US4782445A; EP0272602B1; DE3786242D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern und Überwachen der Temperatur eines Koch-/Brat-/Backgeräts, die ein Mittel zum Messen der Temperatur, ein Mittel zum Heizen und ein Mittel zum Steuern und Überwachen des Heizmittels in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturwerten umfaßt.
Bisher benutzten erfahrene Bäcker handelsübliche Backöfen derart, daß sie die verschiedenartigsten Brot- und Pastetensorten in erster Linie nach dem optischen Eindruck backten. Dieser manuell gesteuerte Betrieb unterliegt jedoch Fehlern durch den Bediener und die Betriebskosten liegen höher als erwünscht.
Im Patent GB-A-2 155 662, das die Einleitung des Anspruchs 1 offenlegt, wird eine Frittiergerätesteuerung offengelegt, die einen Temperaturfühler und eine steuerbare Heizung umfaßt. Diese Steuerung funktioniert nicht ausreichend, wenn die Temperatur nicht über den gesamten Raum des Geräts konstant ist.
Deshalb besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, eine neue und verbesserte Vorrichtung zur Ofensteuerungen zur Verfügung zu stellen, die einen bzw. mehrere Nachteile früherer Ofensteuerungen vermeidet.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung umfaßt:
mehrere Temperaturfühler in dem erwähnten Koch-/Brat- /Backgerät;
Mittel zum Zählen der Anzahl Y der Y Fühler in dem Koch-/Brat-/Backgerät und zum Speichern dieser Anzahl sowie zum sukzessiven Anzeigen der einzelnen Fühler;
Mittel zum Abfragen des Temperaturwertes jedes einzelnen Fühlers, der durch das Mittel zum Zählen und Speichern der Y Fühler angegeben wird;
Mittel zum Dekrementieren dieses Mittels zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler;
Mittel zum Feststellen, ob dieses Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null dekrementiert wurde;
Mittel zum Bilden des Mittelwerts der Temperaturwerte dieser Y Fühler, wenn dieses Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null dekrementiert worden ist; sowie
Mittel zum Steuern der Heizmittel in Abhängigkeit von den gemittelten Temperaturwerten.
Die Erfindung kann mit Erfolg zum Steuern von Backöfen eingesetzt werden und einen Mikrocomputer zum Optimieren der Leistung von großen Backöfen umfassen. Darüberhinaus betrifft die Erfindung die Temperatursteuerung von Koch-/Brat-/Backgeräten, bei denen es sich nicht um Backöfen handelt, z. B. Frittiergeräte mit offenem, Frittieröl enthaltendem Frittiergefäß.
Eine Verbesserung der Erfindung umfaßt folgendes:
Mittel zum Zählen einer Anzahl N der angewählten Fühler der erwähnten Y Fühler;
Mittel zum Inkrementieren der Mittel zum Zählen der angewählten N Fühler;
Mittel zum Dekrementieren der Mittel zum Zählen sowie zum Speichern und Anzeigen der Y Fühler;
Mittel zum Abfragen der Temperaturwerte und zum Speichern der abgefragten Werte der Anzahl N der angewählten N Fühler;
Mittel zum Feststellen, ob die erwähnten Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null dekrementiert worden sind; sowie
Mittel zum Bilden des Mittelwerts der Temperaturwerte der angewählten N Fühler, wenn die erwähnten Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null dekrementiert worden sind. Durch diese Verbesserung wird es möglich, automatisch die erfaßten Temperaturwerte von Fühlern zu eliminieren, die außerhalb eines vorher festgelegten Bereichs der Temperaturabweichung vom Fühlertemperaturmittelwert liegen.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung umfaßt folgendes:
ein Mittel zum Wählen eines bei einer vorher festgelegten Temperatur TP zu erhitzenden Backguts;
ein Mittel, das dafür sorgt, daß eine Sollwerttemperatur TS gleich der erwähnten vorher festgelegten Heiztemperatur TP ist;
einen Rückstellzähler zum Zählen der Zeit zwischen dem Zeitpunkt, zu dem das erwähnte Backgut-Wählmittel ein zu erhitzendes Backgut gewählt hat, und dem Ende eines vorher festgelegten Rückstellzeitraums, und das sicherstellt, daß die Sollwerttemperatur TS gleich einer vorher festgelegten Rückstelltemperatur TSB ist, die niedriger als die Heiztemperatur TP ist, wobei die Funktion des erwähnten Mittels zum Sicherstellen, daß die Sollwerttemperatur TS gleich einer vorher festgelegten Rückstelltemperatur TSB ist, unterdrückt wird, wodurch die Leistungsaufnahme verringert wird.
Diese Verbesserung sorgt für eine minimale Belastung mit hohem Energieverbrauch bei einem Backgerät mit mehreren Heizmöglichkeiten.
Eine weitere Verbesserung umfaßt folgendes:
ein Mittel zum Bilden des Mittelwerts der Temperaturen von N angewählten Temperaturfühlern in einem Koch-/Brat-/Backgerät zwecks Erzielung einer mittleren Temperatur TA;
ein Mittel zum Feststellen, ob die mittlere Temperatur TA niedriger als oder gleich einer Sollwerttemperatur TS ist und ob die mittlere Temperatur TA höher als die Sollwerttemperatur TS minus der Temperaturdifferenz TD ist;
ein Mittel zum Feststellen, ob ein in dem Koch-/Brat-/Backgerät zu verarbeitendes Produkt (Koch-/Backgut) gewählt worden ist;
ein Mittel zum Feststellen, ob das Gerät nach Wahl des Backguts in einer Rückstelltemperaturbetriebsart TSB arbeitet;
ein Mittel, das auf ein Signal reagiert, das signalisiert, daß das Gerät nicht in einer Rückstelltemperaturbetriebsart arbeitet, um die Verarbeitung des gewählten Koch-/Backguts zeitlich zu steuern; sowie
ein Mittel zum zeitlichen Steuern der Dampfzufuhr in das Koch-/Brat-/Backgerät. Durch diese Verbesserung wird es möglich, den Dampf in einem Ofen zu steuern.
Weitere Verbesserungen der Erfindung sind aufgrund der besonderen Merkmale weiterer abhängiger Ansprüche möglich.
Beschreibung der Figuren:
Fig. 1 eine Perspektivzeichnung eines Backofens mit zahlreichen in Abständen angebrachten Temperaturfühlern, die an Temperaturfühlerschaltungen angeschlossen sind;
Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer Ofensteuerungsvorrichtung mit einem Mikrocomputer, die gemäß der vorliegenden Erfindung konstruiert ist;
Fig. 3, 4A und 4B sind Flußdiagramme, die die Darstellung eines Mikrocomputerteils umfassen, der gemäß einem anhand der Flußdiagramme erstellten Computerprogram arbeitet;
Fig. 5 ist ein Diagramm, das die Ofentemperatur bezogen auf die Zeit darstellt;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das die Darstellung eines Mikrocomputerteils umfaßt, der gemäß einem anhand der Flußdiagramme erstellten Computerprogramm arbeitet.
Bevor nun ausführlich auf die Figuren eingegangen wird, sei darauf hingewiesen, daß die in den Blockschaltbildern 2, 3, 4A, 4B und 6 dargestellte Vorrichtung z. B. (aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen) einen Analog-Digitalwandler und einen Mikroprozessor verwendet, der Hardware-Teile wie z. B. eine zentrale Datenverarbeitungseinheit (CPU), Programmspeicher und Speicher mit wahlfreiem Zugriff, Zeitgeber- und Steuerschaltungen, Ein-/Ausgabeschnittstellen und sonstige herkömmliche digitale Subsysteme enthält, die für den Betrieb der zentralen Datenverarbeitungseinheit notwendig sind, wie mit der Technik vertraute Leser wohl verstehen werden. Der Mikroprozessor arbeitet gemäß dem Computerprogramm, das entsprechend den in den Figuren dargestellten Flußdiagrammen erstellt wurde.
Es folgt nun eine ausführliche Beschreibung der Fig. 1: Diese zeigt in schematischer Form einen großen kommerziellen Backofen 10, in den das Backgut in großen beweglichen Gestellen hineingestellt wird (nicht dargestellt). Das Heizen erfolgt durch Heißluft, die über das Backgut hinwegstreicht. Da es nicht möglich ist, einen einzigen Temperaturfühler zu plazieren, der letztendlich die Temperatur der Luft in der Mitte der Backgutanordnung in großen Öfen steuert, sind - wie in der Figur schematisch dargestellt - gemäß der Erfindung mehrere Fühler in Abständen an ausgewählten Stellen innerhalb des Ofens plaziert worden, um Temperaturvariablen zu eliminieren, und die Bildung der Mittelwerte der Temperaturwerte ausgewählter Fühler erfolgt durch eine Vorrichtung, die gemäß der Erfindung konstruiert wurde, wie im folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die in Abständen gewählten Stellen für die Anbringung der Temperaturfühler können durch das Bestimmen von Stellen mit unterschiedlichen Temperaturen innerhalb des Ofens gewählt werden. Das Anbringen mehrerer Fühler gestattet es, die Fühler abzufragen und zu überwachen, um festzustellen, ob die an ihnen gelesenen Werte innerhalb eines vorher festgelegten Bereichs akzeptierbar sind. Falls die abgefragten Werte annehmbar sind, werden sie zur Bildung des Mittelwerts mitherangezogen. Falls sie nicht akzeptierbar sind, werden sie bei der Bildung des Mittelwerts nicht berücksichtigt und der fehlerhafte Fühler wird in einer Alarmmeldung identifiziert. Bei Totalausfall eines der Fühler, z. B. wenn ein Fühler einen Kurzschluß oder eine Unterbrechung aufweist, wird die Temperaturmittelwertbildung mit den funktionsfähig gebliebenen Fühlern fortgesetzt. Falls eine vorher festgelegte Anzahl an Fühlern funktionsunfähig wird, übergibt der Computer die Steuerung des Ofens automatisch an die am Ofen vorhandenen Einsteller zur manuellen Steuerung.
Die meisten größeren Backöfen besitzen zwei oder mehr elektrische Heizelemente. Ein Schalter dient dazu, in Abhängigkeit von der Ofenfüllung eines oder beide Heizelemente manuell anzuwählen. Die meisten Stromversorgungsunternehmen setzen ihre Tarife nach Kilowattstunden (kWh) bei der erwarteten Spitzenbelastung fest. Wird die Spitzenlast bzw. Spitzenleistung während eines festgelegten Zeitraums verbraucht, verringern sich die Gebühren pro kWh deutlich. Um die vom Ofen aufgenommene Spitzenleistung zu minimieren, werden zwei Heizelemente zusammen benutzt, wenn die mittlere Betriebstemperatur TA unter einer vorher festgelegten Sollwert-Temperatur minus einer Temperaturdifferenz TD liegt. Dies tritt in dem Gerät gemäß der Erfindung in folgenden Fällen ein:1. Beim Übergang von einer niedrigeren Rückstelltemperatur zu einer höheren Backgut-Temperatur und außerdem 2. wenn im Gerät Backgut gebacken wird. Bei der Rückstelltemperatur handelt es sich um eine vorher festgelegte Temperatur, auf die die Temperatur des Ofens automatisch verringert wird, falls nicht innerhalb eines vorhergehenden festgelegten Zeitraums eine Backgut-Wahltaste gedrückt worden ist. Dadurch wird die maximale Leistung des Ofens nur dann verwendet, wenn ein Backgut gebacken wird oder wenn der Ofen so schnell wie möglich auf die für das betreffende Backgut erforderliche Temperatur gebracht wird. In allen übrigen Fällen liegt die Spitzenleistung des Ofens bei einem Minimalwert.
Wenn z. B. Krustenbrote gebacken werden, wird Dampf in den Ofen eingebracht. Um den Gesamtbackvorgang zu steuern (z. B. Temperatur, Backzeit), wird - als Teil des Vorgangs, der beim Drücken der Backgut-Wahltaste ausgelöst wird, und gesteuert durch eine Vorrichtung gemäß dieser Erfindung - eine präzise Dampfmenge in den Ofen eingebracht.
Am Ende eines Krustenbrot-Backzyklus sollte eine Ofenentlüftung betätigt werden. Dadurch kann die im Ofen eingeschlossene Feuchtigkeit entweichen und es können sich Risse in der Brotkruste bilden. Diese Entlüftung wird als Teil des Backzyklus durch die gemäß dieser Erfindung konstruierte Vorrichtung elektrisch gesteuert. Sie wird, gesteuert durch einen programmierten Mikrocomputer, innerhalb eines Backzyklus zu bestimmten Zeitpunkten geöffnet und geschlossen.
Die folgende Beschreibung betrifft Fig. 2: Ein Mikrocomputer 22 enthält eine Zentraleinheit, die eine Eingabe von einer Tastatur 23 erhalten kann, die z. B. kapazitive Tasten (Folientastatur) umfassen kann.
Die Steuerung umfaßt ein konventionelles Netzteil 24, eine über die Versorgungsgleichspannung ausgelöste Rücksetzschaltung 25 zum Rücksetzen des Mikrocomputers beim Einschalten des Netzteils, einen Taktoszillator 26 zum Liefern der Taktimpulse für den Mikrocomputer 22, Temperaturfühlerschaltungen 27, die an die Temperaturfühler 11 zum Fühlen der Temperatur an in Abständen innerhalb des Ofens gewählten Meßstellen angeschlossen sind, eine akustische Alarmschaltung 28, eine alphanumerische Anzeige 29 und Anzeigeleuchten 30. Die Vorrichtung umfaßt außerdem eine Eingabestatus-Überwachungsschaltung 31, die z. B. auf einen Türschalter reagiert. Der Mikrocomputer steuert Ausgaberelaisschaltungen, die z. B. elektrische Heizelemente oder andere Heizmittel 33 steuern.
Es folgt nun eine Erläuterung der Funktion des Mikrocomputers anhand des Flußdiagramms in Fig. 3: Die Vorrichtung zum Gewinnen des Mittelwerts der von mehreren Temperaturfühlern gemessenen Temperatur in einem Ofen umfaßt ein Mittel zum Zählen der Anzahl Y der Y Fühler im Ofen und zum Speichern der Anzahl Y dieser Fühler sowie zum sukzessiven Anzeigen einzelner Temperaturfühler. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 35 "Anzahl der Y Fühler in den Y-Fühler-Zähler laden". Außerdem enthält die Vorrichtung ein Mittel zum Abfragen der Temperatur der einzelnen, vom Mittel zum Zählen und Speichern der Y Fühler angegebenen Fühler. Dieses Mittel umfaßt einen Mikrocomputerteil 36 "Vom Y-Fühler-Zähler angegebenen Fühler abfragen". Der Mikroprozessorteil 36 wird durch Drücken einer Taste 34 "Start 1" aktiviert.
Ein Mikroprozessorteil 37 "Y-Fühler-Zähler erniedrigen" reagiert auf den Mikroprozessorteil 36 für das Mittel zum Erniedrigen des Y-Fühler-Zählung und zum Speichern und Anzeigen der Fühler, das den Mikroprozessorteil 35 umfaßt.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel zum Feststellen, ob das Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?".
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel zum Erzeugen des Mittelwerts der Temperaturen der Y Fühler, wenn das Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist. Dieses Mittel reagiert auf die "JA"-Ausgabe des Mikroprozessorteils 38 und umfaßt den Mikroprozessorteil 39 "Akzeptierbare Temperaturmittelwertmessungen", der mathematisch wie folgt ausgedrückt werden kann:
TA=T1 + T2 + . . . TN/N
Dabei ist TA die mittlere Temperatur der akzeptierbaren Temperaturmessungen, T1 + T2 + . . . TN sind die akzeptierbaren Temperaturmessungen von den Temperaturfühlern und N ist die Anzahl der akzeptierbaren Temperaturfühler mit akzeptierbaren Temperaturmessungen.
Wenn der Mikroprozessorteil 39 die Mittelwertbildung durchgeführt hat, aktiviert er den Mikroprozessorteil 34 "Start 1", damit der Zyklus wieder mit dem Weiterzählen des Y-Fühler-Zählers zum erneuten Anzeigen der Anzahl Y der Y Fühler beginnt.
Betrachten wir nun die Funktion der Vorrichtung gemäß Fig. 3 etwas genauer: Die Vorrichtung enthält ein Mittel zum Zählen einer Anzahl N ausgewählter Fühler. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 40 "Liegt die Fühlermessung innerhalb akzeptierbarer Grenzen?", der auf den Mikroprozessorteil 36 "Den durch den Y-Fühler-Zähler angegebenen Fühler abfragen" reagiert, wenn der Mikroprozessorteil 37 "Y-Fühler-Zähler erniedrigen" den Y-Fühler-Zähler erniedrigt hat. Wenn der vom Fühler abgefragte Wert innerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt, aktiviert die Ausgabe "Ja" des Mikroprozessorteils 40 einen Mikroprozessorteil 41 "N-Fühler-Zähler erhöhen". Das Mittel zum Erhöhen des Mittels zum Zählen der N angewählten Fühler umfaßt den Mikroprozessorteil 41. Außerdem enthält die Vorrichtung ein Mittel zum Abfragen der Temperatur und zum Speichern der Abfrage der Anzahl N der N angewählten Fühler. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 42 "Fühlerabfrage im TN-Register speichern".
Die Vorrichtung umfaßt ein Mittel, mit dem der Mittelwert der Temperaturen von N angewählten Fühlern gebildet wird, wenn das Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist. Dieses Mittel umfaßt den Mikroprozessorteil 39 "Mittelwert der akzeptierbaren Temperaturwertmessungen bilden". Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?" reagiert auf den Mikroprozessorteil 42 "Fühlerabfrage im TN-Register speichern", um die akzeptierbaren Temperaturen der N ausgewählten Fühler zum Mikroprozessorteil 39 zu übertragen. Mikroprozessorteil 39 aktiviert dann, wie bereits beschrieben, den Mikroprozessorteil 34 "Start(taste) 1".
Wenn der Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?" ein "Nein" ausgibt, dann wird diese Nein-Ausgabe dem Mikroprozessorteil 36 zugeführt, damit das Abfragen der noch abzufragenden Fühler fortgesetzt wird.
Somit liefert der "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 38 erst dann ein Signal an den Mikroprozessorteil 39 "Mittelwert der akzeptierbaren Temperaturwertmessungen bilden", wenn die Anzahl Y der Y Fühler abgefragt worden ist und der Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?" ein "Ja" ausgibt. Die Ja-Ausgabe des Mikroprozessorteils 38 enthält dann Abfragen der Anzahl N der N ausgewählten Fühler mit Temperaturabfragen innerhalb der akzeptierbaren Grenzen, die im Mikroprozessorteil 42 "Fühlerabfrage im TN-Register speichern" gespeichert worden sind.
Falls der Mikroprozessorteil 40 "Liegt die Fühlermessung innerhalb akzeptierbarer Grenzen?" ein "Nein" ausgibt, wird die "Nein"-Ausgabe einem Mikroprozessorteil 43 "Ist die Fühler-Anzeige zu hoch?" zugeführt. Mikroprozessorteil 43 gibt ein "Ja" an einen Mikroprozessorteil mit Anzeige 44 "Fühler-Zähler-Stand anzeigen und Alarm-Meldung bei zu hohem Stand ausgeben". Die Ausgabe des Mikroprozessorteils 44 wird dem Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?" zugeführt, um den Mikroprozessorteil 38 zu aktivieren, wobei aber keine Übergabe der Ausgabe des Mikroprozessorteils 44 an den Mikroprozessorteil 39 erfolgt.
Falls der Mikroprozessorteil 43 "Ist die Fühler-Anzeige zu hoch?" ein "Nein" ausgibt, wird die Nein-Ausgabe dem Mikroprozessorteil mit Anzeige 45 "Fühler-Zähler-Stand anzeigen und Alarm-Meldung bei zu niedrigem Stand ausgeben" zugeführt. Die Ausgabe des Mikroprozessorteils 45 wird ebenfalls dem Mikroprozessorteil 38 "Ist Y-Fühler-Zähler gleich Null?" zugeführt, um den Mikroprozessorteil 38 zu aktivieren, wobei aber keine Übergabe der Ausgabe des Mikroprozessorteils 45 an den Mikroprozessorteil 39 erfolgt.
Betrachten wir nun anhand der Fig. 2, 4A und 4B die Vorrichtung zum Steuern der Temperatur eines Ofens mit mehreren Heizmitteln. Die Vorrichtung umfaßt ein Mittel zum Wählen eines bei einer vorher festgelegten Temperatur TP zu erhitzenden Backguts. Dieses Mittel umfaßt eine Backgut-Wahltaste auf der Tastatur 23 in Fig. 2. Die Vorrichtung umfaßt außerdem eine Taste 50 "Start 2" in Fig. 4A, die mit einem Mikroprozessorteil 51 "Wurde eine Backgut-Wahltaste gedrückt?" in Verbindung steht. Die Ausgabe "Ja" des Mikroprozessorteils 51 wird einem Mittel zugeführt, das dafür sorgt, daß eine Sollwert-Temperatur TS gleich einer vorher festgelegten Heiztemperatur TP wird. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 52 "TS soll gleich TP sein".
Das vom Mikroprozessorteil 51 ausgegebene "Nein" wird dem Eingang des Mikroprozessorteils 51 zugeführt, um den Mikroprozessorteil 51 erneut zu aktivieren.
Die Vorrichtung enthält außerdem einen Rückstell-Zähler, der den Zeitintervall zwischen dem Zeitpunkt, an dem das Mittel zum Wählen des Backguts ein zu erhitzendes Produkt gewählt hat, und dem Ende eines vorher festgelegten Rückstell-Zeitintervalls auszählt, und der dafür sorgt, daß die Sollwert-Temperatur TS gleich einer vorher festgelegten Rückstell-Temperatur TSB ist, die niedriger als die vorher festgelegte Heiztemperatur TP ist, und der die Funktion des Mittels unterdrückt, das dafür sorgt, daß die Sollwert-Temperatur TS gleich der vorher festgelegten Heiztemperatur TP ist, was eine Verringerung der Leistungsaufnahme bewirkt. Der Rückstell-Zähler umfaßt einen Mikroprozessorteil 53 "Rückstell-Zähler zurücksetzen", der mit dem "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 51 verbunden ist. Der Mikroprozessorteil 53 ist mit einem Mikroprozessorteil 54 "Rückstell-Zähler starten" verbunden. Mikroprozessorteil 54 ist mit einem Mikroprozessorteil 55 "Hat Rückstell-Zeitgeber Zählvorgang beendet?" verbunden. Falls der Rückstell-Zeitgeber den Zählvorgang noch nicht beendet, d. h., bis zu dem vorgegebenen Rückstell-Zeitintervall gezählt hat, wird ein "Nein" an den Mikroprozessorteil 55 ausgegeben. Falls der Rückstell-Zeitgeber bis zu dem vorgegebenen Rückstell-Zeitintervall gezählt hat, wird ein "Ja" an den Mikroprozessorteil 56 "In Rückstell-Modus wechseln, TS gleich TSB" ausgegeben. Die Ausgabe des Mikroprozessorteils 56 wird dem Mikroprozessorteil 52 zugeführt und unterdrückt die Funktion des Mittels, das dafür sorgt, daß die Sollwert-Temperatur TS gleich der vorher festgelegten Heiztemperatur TP ist. Somit ist im Rückstellmodus die Sollwert-Temperatur TS gleich einer niedrigeren Rückstell-Temperatur TSB.
Unabhängig davon, ob die Sollwert-Temperatur TS gleich der vorher festgelegten Heiztemperatur TP oder ob die Sollwert-Temperatur TS gleich der Rückstell-Temperatur TSB ist, wird in beiden Fällen die Sollwert-Temperatur einem Mikroprozessorteil 57 "Sollwert-Temperatur laden" in Fig. 4B zugeführt. Der Mikroprozessorteil 57 ist mit einem Mikroprozessorteil 58 "Temperaturdifferenz TD laden" verbunden.
Betrachten wir uns nun kurz die Fig. 5: Die Sollwert-Temperatur TS ist gestrichelt gezeichnet in einer Grafik dargestellt, die das Temperatur-/Zeit-Verhalten eines Beispiels der Ofentemperatur TA zeigt. Die Temperaturdifferenz TD ist als durchgehende Linie gezeichnet und die Sollwert-Temperatur TS abzüglich der Temperaturdifferenz TD ist als unterbrochene Line TS-TD gezeichnet. Wenden wir uns nun wieder der Fig. 4B zu: Die Vorrichtung umfaßt Mittel zum Speichern der Sollwert-Temperatur TS minus einer Temperaturdifferenz TD. Dieses Mittel umfaßt den Mikroprozessorteil 57 "Sollwert-Temperatur TS laden" und Mikroprozessorteil 58 "Temperaturdifferenz TD laden"
Die Vorrichtung umfaßt außerdem ein Mittel zum Feststellen, ob die Ofentemperatur TA niedriger als die Sollwert-Temperatur TS minus der Temperaturdifferenz TD ist. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 59 "Ist TA niedriger als (TS-TD)?". Der Mikroprozessorteil 58 ist mit dem Mikroprozessorteil 59 "Ist TA niedriger als (TS-TD)?" verbunden. Außerdem ist ein Mikroprozessorteil 90 "TA zuführen" mit dem Mikroprozessorteil 59 verbunden.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel, das dafür sorgt, daß das erste und zweite Heizmittel sich im Heizzustand "Ein" befindet, falls die Ofentemperatur TA niedriger ist als die Sollwert-Temperatur TS minus der Differenztemperatur TD. Dieses Mittel umfaßt den "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 59 "Ist TA niedriger als (TS-TD)?", der mit einem Mikroprozessorteil 60 "Heizelement 1 einschalten und Heizelement 2 einschalten" verbunden ist. Die Heizelemente 1 und 2 sind vorzugsweise elektrische Heizelemente (nicht dargestellt) im Ofen. Der Ausgang des Mikroprozessorteils 60 liefert ein Signal, das die Ofentemperatur TA repräsentiert, an den Eingang des Mikroprozessorteils 59. Der Mikroprozessorteil 90 "TA zuführen" wird deaktiviert, nachdem er zu Beginn die Ofentemperatur TA dem Mikroprozessorteil 59 zugeführt hat.
Außerdem enthält die Vorrichtung ein Mittel, das dafür sorgt, daß das erste und zweite Heizmittel sich im Heizzustand "Aus" befindet, falls die Ofentemperatur TA nicht niedriger ist als die Sollwert-Temperatur TS. Dieses Mittel umfaßt den "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 59, der mit einem Mikroprozessorteil 61 "Ist TA niedriger als TS?" verbunden ist. Der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 61 ist mit einem Mikroprozessorteil 62 "Heizelement 1 ausschalten und Heizelement 2 ausschalten" verbunden. Der Ausgang des Mikroprozessorteils 62 liefert ein Signal, das die Ofentemperatur TA repräsentiert, an den Eingang des Mikroprozessorteils 59.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel, das dafür sorgt, daß das erste und zweite Heizmittel sich im Heizzustand "Aus" befinden, falls die Ofentemperatur TA nicht niedriger ist als die Sollwert-Temperatur TS. Dieses Mittel umfaßt den "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 61 "Ist TA niedriger als TS?" Der "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 61 ist mit dem Mikroprozessorteil 63 "Nimmt TA zu?" verbunden. Das Mittel, das feststellt, ob die Ofentemperatur TA zunimmt, umfaßt den Mikroprozessorteil 63 "Nimmt TA zu?".
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel, das dafür sorgt, daß das erste und zweite Heizmittel sich im Zustand "Aus" befinden, falls die Ofentemperatur TA niedriger ist als die Sollwert-Temperatur TS und die Ofentemperatur TA zunimmt. Dieses Mittel umfaßt den "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 63, der mit dem Mikroprozessorteil 62 "Heizelement 1 ausschalten und Heizelement 2 ausschalten" verbunden ist.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel, das dafür sorgt, daß das eine Heizmittel sich im Zustand "Ein" und das andere Heizmittel sich im Zustand "Aus" befindet, falls die Ofentemperatur TA niedriger ist als die Sollwert-Temperatur TS und die Ofentemperatur nicht zunimmt. Dieses Mittel umfaßt den "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 63, der mit dem Mikroprozessorteil 64 "Heizelement 1 einschalten und Heizelement 2 ausschalten" verbunden ist. Der Mikroprozessorteil 64 liefert ein Ausgangssignal, das die Ofentemperatur TA repräsentiert, an den Eingang des Mikroprozessorteils 59.
Betrachten wir nun insbesondere Fig. 6: Diese Figur zeigt eine Vorrichtung zum Steuern des Dampfes in einem Ofen, die ein Mittel zum Gewinnen des Mittelwerts der Temperaturen von N ausgewählten Temperaturfühlern in einem Ofen umfaßt, um eine mittlere Temperatur TA zu liefern. Dieses Mittel zur Mittelwertbildung umfaßt den Mikroprozessorteil 39 "Bilde Mittelwert der akzeptierbaren Temperaturabfragen" in Fig. 3. Außerdem enthält die Vorrichtung ein Mittel zum Feststellen, ob die mittlere Temperatur TA niedriger als die oder gleich 'der Sollwert-Temperatur TS ist und ob die mittlere Temperatur TA größer als die Sollwert-Temperatur TS minus einer Differenztemperatur TD ist. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 70 "Ist TA niedriger als oder gleich TS und ist TA größer als TS minus TD?". Mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 70 ist eine Taste "Start 3" verbunden und der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 70 ist außerdem mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 70 verbunden.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel zum Feststellen, ob ein im Ofen zu verarbeitendes Backgut gewählt worden ist. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 95 "Wurde Backgutwahltaste schon gedrückt?". Der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 95 ist mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 70 verbunden.
Die Vorrichtung enthält außerdem ein Mittel zum Feststellen, ob sich die Vorrichtung in einer Rückstell-Temperaturbetriebsart TSB befindet, wenn die Anwahl des Backguts erfolgt ist. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 72 "Ist Vorrichtung in Rückstell-Betrieb?", der mit dem "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 95 verbunden ist. Der "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 72 ist mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 70 verbunden. Der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 72 ist mit einem Mittel verbunden, das auf ein Signal reagiert, das zur zeitlichen Festlegung der Verarbeitung des gewählten Arbeitsgangs signalisiert, daß die Vorrichtung nicht in einer Rückstell-Betriebsart arbeitet. Dieses Mittel umfaßt den Backgut-Zeitgeber 73 "Zeitgeber starten". Die Vorrichtung umfaßt außerdem ein Mittel zur zeitlichen Steuerung der Dampfzufuhr in den Ofen. Dieses Mittel umfaßt einen Mikroprozessorteil 74 "Ist die Backgut-Zeitgeber-Zeit abgelaufen?", dessen "Nein"-Ausgang mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 74 und dessen "Ja"-Ausgang mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 70 verbunden ist.
Das Mittel zur zeitlichen Steuerung der Dampfzufuhr in den Ofen umfaßt außerdem einen Zeitgeber 75 "Dampfzufuhr starten", der mit dem Ausgang des Mikroprozessorteils 73 verbunden ist. Ein Mikroprozessorteil 76 "Ist die Dampfzufuhr-Zeitgeber-Zeit abgelaufen?" ist mit dem Ausgang des Mikroprozessorteils 75 verbunden. Der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 76 ist mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 76 sowie mit einem Mikroprozessorteil 77 "Dampf zuführen" verbunden. Der "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 76 ist mit einem Mikroprozessorteil 78 "Dampfzufuhr beenden" verbunden.
Die Vorrichtung umfaßt außerdem ein Mittel zur zeitlichen Steuerung der Zugklappe zur Dampfabgabe aus dem Ofen. Dieses Mittel enthält einen Mikroprozessorteil 80 "Zugklappen-Zeitgeber starten", der mit einem Mikroprozessorteil 81 "Ist die Zugklappen-Zeitgeber-Zeit abgelaufen?" verbunden ist. Der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 81 ist mit dem Eingang des Mikroprozessorteils 81 verbunden. Außerdem ist der "Nein"-Ausgang des Mikroprozessorteils 81 mit dem Mikroprozessorteil 82 "Zugklappe öffnen" verbunden. Der "Ja"-Ausgang des Mikroprozessorteils 81 ist mit dem Mikroprozessorteil 83 "Zugklappe schließen" verbunden.
In den vorhergehenden Abschnitten werden zwar zur Zeit angenommene vorzugsweise Realisierungen dieser Erfindung beschrieben, doch wird jedem, der mit der entsprechenden Technik vertraut ist, klar sein, daß man, ohne von der Erfindung abzuweichen, dazu die verschiedensten Variationen und Änderungen vornehmen kann. Deshalb wird hier darauf abgezielt, sämtliche solcher Änderungen und Modifizierungen derart abzudecken, daß sie unter den beanspruchten Gegenstand fallen.

Claims

1. Vorrichtung zum Steuern der Temperatur eines Koch-/Brat-/Backgeräts (Backofens) (10) mit Mitteln zum Messen der Temperatur (11), Mitteln zum Heizen (33) und Mitteln (22) zum Steuern der Mittel zum Heizen in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturwerten; dadurch gekennzeichnet, daß sie darüberhinaus folgendes umfaßt:

eine größere Anzahl an Temperaturfühlern (11) in dem erwähnten Backofen;

Mittel zum Zählen der Anzahl Y der Y Fühler in dem Backofen und zum Speichern der Anzahl Y dieser Fühler sowie zum sukzessiven Anzeigen der einzelnen Fühler;

Mittel zum Abfragen der Temperaturwerte der einzelnen, von dem erwähnten Mittel zum Zählen und Speichern der Y angezeigten Fühler;

Mittel zum Erniedrigen des erwähnten Mittels zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler;

Mittel zum Feststellen, ob dieses Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist;

Mittel zum Gewinnen des Mittelwerts der Temperaturwerte der erwähnten Y Fühler, wenn dieses Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist; und

Mittel zum Steuern der Heizmittel in Abhängigkeit von den gemittelten Temperaturwerten.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, die außerdem folgendes umfaßt:

Mittel zum Zählen einer Anzahl N ausgewählter Fühler der erwähnten Y Fühler;

Mittel zum Hochzählen des erwähnten Mittels zum Zählen der ausgewählten N Fühler;

Mittel zum Herunterzählen des erwähnten Mittels zum Zählen der ausgewählten Y Fühler;

Mittel zum Abfragen der Temperaturwerte und zum Speichern der abgefragten Werte der Anzahl N der erwähnten N ausgewählten Fühler;

Mittel zum Feststellen, ob das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist; und

Mittel zum Bilden des Mittelwerts der Temperaturwerte der N ausgewählten Fühler, wenn das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, die ein Mittel enthält, mit dem festgestellt wird, ob der Temperaturwert jedes einzelnen der N ausgewählten Fühler innerhalb vorher festgelegter akzeptierbarer Grenzen liegt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erwähnte Mittel zum Hochzählen des Mittels zum Zählen der N ausgewählten Fühler das Mittel zum Zählen der N ausgewählten Fühler hochzählt, wenn der Temperaturwert eines Fühlers aus den N ausgewählten Fühlern innerhalb der erwähnten, vorher festgelegten akzeptierbaren Grenzen liegt.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erwähnte Mittel zum Abfragen der Temperaturwerte und zum Speichern der abgefragten Werte der erwähnten Anzahl N von N ausgewählten Fühlern den abgefragten Wert eines Fühlers der N ausgewählten Fühler speichert, wenn dessen Temperatur innerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt.

6. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erwähnte Mittel zu Feststellen, ob das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist, feststellt, ob der Temperaturwert eines Fühlers von den erwähnten N ausgewählten Fühlern innerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt.

7. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erwähnte Mittel zum Gewinnen des Mittelwerts der Temperaturwerte der erwähnten N ausgewählten Fühler einen Fühler von den erwähnten N ausgewählten Fühlern miteinbezieht, falls dessen Temperatur innerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt.

8. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, bei der das erwähnte Mittel zum Feststellen, ob das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler auf Null heruntergezählt worden ist, auf das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Y Fühler reagiert, wenn der Temperaturwert eines Fühlers von den erwähnten N ausgewählten Fühlern innerhalb der erwähnten, vorher festgelegten akzeptierbaren Grenzen liegt.

9. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, die ein Mittel zum Feststellen, ob der Temperaturwert jedes einzelnen der erwähnten N ausgewählten Fühler zu hoch oder zu niedrig ist, enthält und bei der das erwähnte Mittel zum Feststellen, ob die Temperatur jedes einzelnen der N ausgewählten Fühler innerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt, das erwähnte Mittel zum Feststellen, ob die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, aktiviert, falls die Temperatur eines Fühlers von den N ausgewählten Fühlern außerhalb der akzeptierbaren Grenzen liegt.

10. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der im Falle, daß der Temperaturwert eines der erwähnten N ausgewählten Fühler außerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt, ein eine Kennung des betreffenden der N ausgewählten Fühler angezeigt wird.

11. Vorrichtung gemäß Anspruch 10, bei der im Falle, daß der Temperaturwert des betreffenden der erwähnten N ausgewählten Fühler außerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt, eine Über- bzw. Unterschreitungsmeldung angezeigt wird.

12. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der das erwähnte Mittel zum Feststellen, ob das erwähnte Mittel zum Zählen, Speichern und Anzeigen der Fühler auf Null heruntergezählt worden ist, auf das erwähnte Mittel zum Feststellen, ob die Temperatur zu hoch oder zu niedrig ist, anspricht, falls der Temperaturwert eines Fühlers von den N ausgewählten Fühlern außerhalb akzeptierbarer Grenzen liegt.

13. Vorrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche, die außerdem folgendes umfaßt:

Mehrere Heizmittel;

Mittel zum Wählen eines bei einer vorher festgelegten Temperatur TP zu heizenden Backguts;

Mittel, das dafür sorgt, daß eine Sollwert-Temperatur TS gleich der erwähnten vorher festgelegten Heiztemperatur TS ist;

Rückstellzählmittel zum Zählen des Zeitraums zwischen dem Zeitpunkt, wenn das erwähnte Backgut-Wählmittel ein zu heizendes Backgut ausgewählt hat, und dem Ende eines vorher festgelegten Rückstell-Zeitraums und das dafür sorgt, daß die erwähnte Sollwert-Temperatur TS gleich einer vorher festgelegten Rückstell-Temperatur TSB ist, die niedriger ist als die erwähnte, vorher festgelegte Heiztemperatur TP, und das die Wirkung des erwähnten Mittels unterdrückt, das dafür sorgt, daß die erwähnte Sollwerttemperatur TS gleich der erwähnten vorher festgelegten Heiztemperatur TP ist, und dadurch die Leistungsaufnahme verringert.

14. Vorrichtung gemäß Anspruch 13 zum Steuern der Temperatur eines Koch-/Brat-/Backgeräts mit mehreren Heizmitteln, das folgendes umfaßt:

Mittel zum Speichern der erwähnten Sollwert-Temperatur TS minus einer Differenztemperatur TD; Mittel zum Feststellen, ob die Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts niedriger als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS minus der erwähnten Differenztemperatur TD ist;

ein Mittel, das dafür sorgt, daß sich das erste und das zweite Mittel zum Heizen im eingeschalteten Heizzustand befindet, wenn die erwähnte Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts niedriger ist als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS minus der erwähnten Differenztemperatur TD;

ein Mittel zum Feststellen, ob die erwähnte 'Temperatur TA des Koch-/Backgeräts niedriger als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS ist, falls die erwähnte Backofentemperatur TA nicht niedriger als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS minus der erwähnten Differenztemperatur TD ist;

ein Mittel, das dafür sorgt, daß sich das erwähnte erste und das zweite Mittel zum Heizen im ausgeschalteten Zustand befindet, falls die erwähnte Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts nicht niedriger ist als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS;

ein Mittel zum Feststellen, ob die erwähnte Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts ansteigt;

ein Mittel, daß dafür sorgt, daß sich das erwähnte erste und das zweite Mittel zum Heizen im ausgeschalteten Zustand befindet, falls die erwähnte Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts niedriger als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS ist und die erwähnte Temperatur TA ansteigt; sowie

ein Mittel, das dafür sorgt, daß sich eines der erwähnten Mittel zum Heizen im eingeschalteten Zustand und das andere der erwähnten Mittel zum Heizen im ausgeschalteten Zustand befindet, falls die erwähnte Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts niedriger als die erwähnte Sollwert-Temperatur TS ist und die Temperatur TA des Koch-/Brat-/Backgeräts nicht ansteigt.

15. Vorrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche, die Mittel zum Steuern des Dampfes in einem Koch-/Brat-/Backgerät enthält, das folgendes umfaßt:

ein Mittel zum Gewinnen des Mittelwerts der Temperaturen von N ausgewählten Temperaturfühlern in einem Koch-/Brat-/Backgerät, zwecks Lieferung einer mittleren Temperatur TA;

ein Mittel, das feststellt, ob die mittlere Temperatur TA niedriger als eine oder gleich einer Sollwert-Temperatur TS ist und ob die mittlere Temperatur TA größer als die Sollwert-Temperatur TS minus einer Differenztemperatur TD ist;

ein Mittel, das feststellt, ob ein in dem Backofen zu verarbeitendes Backgut gewählt worden ist;

ein Mittel, das feststellt, ob die Vorrichtung in einer Rückstell-Temperatur-Betriebsart (TSB) arbeitet, wenn die Wahl des Backguts erfolgt ist;

ein Mittel, das auf ein Signal reagiert, das angibt, daß die Vorrichtung nicht in einer Rückstell-Temperatur-Betriebsart arbeitet, um die Verarbeitung des gewählten Backguts zeitlich zu steuern; sowie

ein Mittel zur zeitlichen Steuerung der Dampfzufuhr in den Backofen.

16. Vorrichtung gemäß Anspruch 15, die ein Mittel zum zeitlichen Steuern des Betriebs einer Zugklappe zum Freilassen des Dampfes aus dem Koch-/Backgerät enthält.

17. Vorrichtung gemäß einem der obigen Ansprüche, bei der das erwähnte Kochgerät ein Backofen ist.