DE3804170A1 - Cooking apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kochgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.The invention relates to a cooking appliance according to the preamble of first claim.
Bei einem Kochgerät gemäß dem Hauptpatent (Patentanmeldung P 37 11 589.8) ist unter einer als geschlossenes Kochfeld ausgebildeten Glaskeramik-Kochfläche eine Isolierstoffplatte angeordnet, die auf ihrer Oberseite eine Heizwendel als Heizelement trägt und deren Unterseite ein Metalldetektor als Sensor zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Metallgefäßes zugeordnet ist. Der Sensor befindet sich außerhalb eines vom Heizelement bedeckten Bereichs, um Störungen des Sensorfeldes durch die metallische Heizwendel zu vermeiden. Der Sensor ist an ein Steuerelement angeschlossen, das bei Vorhandensein eines Metallgefäßes im Kochbereich einen Stromkreis des Heizelementes schaltet, so daß nur dann das Heizelement an Spannung gelegt ist. Es zeigt sich, daß im praktischen Betrieb äußere Störeinflüsse das Schalt verhalten nachteilig beeinflussen können.For a cooking appliance according to the main patent (patent application P 37 11 589.8) is designed as a closed cooktop Glass ceramic cooktop arranged an insulating plate on her Upper side carries a heating coil as a heating element and its underside a metal detector as a sensor for detecting the presence or Lack of a metal vessel is assigned. The sensor is located outside an area covered by the heating element in order to avoid interference with the Avoid sensor field due to the metallic heating coil. The sensor is connected to a control that, in the presence of a Metal vessel in the cooking area a circuit of the heating element switches so that the heating element is only energized. It shows that external interference influences the switching can adversely affect behavior.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kochgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche störende Einflüsse durch äußere, insbesondere elektromagne tische Felder vermindert oder ganz vermieden werden.The invention has for its object in accordance with a cooking device the preamble of the first claim to take measures by what disruptive influences from external, especially electromagnetic fields can be reduced or avoided altogether.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Erfindungsmerkmale.This object is achieved according to the invention by characteristic features of the invention.
Bei einem Aufbau eines Kochgerätes gemäß der Erfindung wird nicht nur eine Energieeinsparung dadurch erzielt, weil das Heizelement nur bei vorhandenem Gefäß eingeschaltet wird, vielmehr werden auch Störeinflüsse auf den Metalldetektor, bzw. von ihm ausgehende Stör felder durch die Abschirmschale minimiert. Daneben ist es zweckmäßig, den Metallsensor durch das Steuerelement nur kurzzeitig, aber wieder holt zu aktivieren bzw. auf das Vorhandensein bzw. Fehlen des Gefäßes abzufragen und während dieser Aktivierungs- bzw. Abfragedauer auf jeden Fall das Heizelement auszuschalten, um Störungen durch davon erzeugte Magnetfelder zu vermeiden.When building a cooking device according to the invention is not only achieved energy savings because the heating element only is switched on when the vessel is present, rather will be Interferences on the metal detector or interference emanating from it fields minimized by the shielding shell. In addition, it is advisable the metal sensor by the control element only briefly, but again catches to activate or the presence or absence of the vessel query and during this activation or query period in any case turn off the heating element to avoid interference from it to avoid generated magnetic fields.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprü chen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are in the claims Chen specified.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen eines Ausführungs beispiels näher erläutert.The invention is based on the sketches of an embodiment example explained in more detail.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine einzelne Kochstelle eines Kochgerätes mit einer Heizeinrichtung und Fig. 1 shows a single hotplate of a cooking device with a heating device and
Fig. 2 eine Abschirmschale für die Heizeinrichtung. Fig. 2 is a shielding shell for the heating device.
Ein in einem Ausschnitt schematisch dargestellten Kochgerät weist eine nicht metallische, insbesondere glaskeramische Kochfläche 1 auf, die ohne Durchbrüche oder dergl. und plan ausgebildet ist. Mit Abstand unterhalb der Unterseite 2 der Kochfläche 1 befindet sich eine parallel dazu verlaufende unmagnetische Isolierstoffplatte 3, deren Außenränder topfförmig nach oben bis an die Unterseite 2 hochgezogen sind und die im übrigen eine elektrische Heizwendel 4 auf ihrer innenliegenden Oberseite 5 trägt. Die vom Heizelement 4 untergriffene Fläche be stimmt innerhalb der Kochfläche 1 einen Kochbereich, der im darge stellten Beispiel mit dem Boden 10 eines metallischen Gefäßes 6 etwa identisch ist. Das Vorhandensein oder Fehlen dieses Gefäßes 6 wird mittels eines Metalldetektors 7 festgestellt, der der Unterseite 11 der Isolierstoffplatte 3 benachbart angeordnet ist, dessen aktive Seite zum Kochbereich hinweist und der zudem außerhalb eines vom Heizelement 4 bedeckten Bereiches angeordnet ist.A cooking device shown schematically in a detail has a non-metallic, in particular glass-ceramic cooking surface 1 , which is designed without openings or the like. At a distance below the underside 2 of the cooking surface 1 there is a non-magnetic insulating material plate 3 running parallel thereto, the outer edges of which are drawn up in a pot shape up to the underside 2 and which, moreover, carries an electric heating coil 4 on its inner top side 5 . The area undercut by the heating element 4 determines a cooking area within the cooking surface 1 , which is approximately identical to the base 10 of a metallic vessel 6 in the example provided in Darge. The presence or absence of this vessel 6 is determined by means of a metal detector 7 , which is arranged adjacent to the underside 11 of the insulating material plate 3 , the active side of which points towards the cooking area and which is also arranged outside an area covered by the heating element 4 .
Der Metalldetektor 7 wirkt mit seinem Sensorfeld bis in den Kochbe reich hinein und beeinflußt ein nicht gezeigtes Steuerelement in der Weise, daß bei vorhandenem Gefäß 6 bei sonst vorbereitetem Ein schaltzustand das Heizelement 4 eingeschaltet und das Gefäß 6 beheizt wird. Fehlt das Gefäß, wird über den Metalldetektor 7 bei noch vorbe reitetem Einschaltzustand der Stromkreis des Heizelementes 4 unterbrochen.The metal detector 7 acts with its sensor field into the Kochbe rich in and influences a not shown control in such a manner that with existing vessel 6 in otherwise the heating element 4 scripted A switching state is turned on and the vessel is heated. 6 If the vessel is missing, the circuit of the heating element 4 is interrupted via the metal detector 7 while the switch-on state is still being prepared.
Um Störungen, insbesondere von benachbarten und ähnlich aufgebauten Heizeinrichtungen zumindest weitgehend auszuschalten bzw. Störfelder nicht nach außen gelangen zu lassen, ist die gesamte Isolierstoffplatte 3 mit den hochgezogenen Außenrändern und dem Heizelement 4 in einer angepaßten, topfförmigen Abschirmschale 30 angeordnet, die im aktiven Bereich des Metalldetektors 7 einen angepaßten Ausschnitt 31 besitzt. Durch diesen Ausschnitt 31 tritt das Sensorfeld des Metallde tektors 7 zum Kochbereich hin durch die Isolierstoffplatte 3 und durch die Kochfläche 1 bis in den Bereich hindurch, auf den das Gefäß 6 aufzusetzen ist und detektiert werden kann. Die Abschirmschale 30 besteht vorzugsweise aus Chromnickelstahl- oder Aluminiumblech bzw. einem nichtmagnetischen Material. Der Metalldetektor 7 ist mittels eines temperaturbeständigen, dauerelastischen Klebers 32 an der Abschirmschale 30 festgesetzt, so daß Dehnungen zu keinen mechani schen Verspannungen führen können, die Fehlmessungen nach sich ziehen.In order to at least largely switch off faults, in particular from neighboring and similarly designed heating devices, or to prevent interference fields from reaching the outside, the entire insulating material plate 3 with the raised outer edges and the heating element 4 is arranged in an adapted, pot-shaped shielding shell 30 , which is located in the active area of the Metal detector 7 has an adapted cutout 31 . Through this cutout 31 , the sensor field of the metal detector 7 enters the cooking area through the insulating plate 3 and through the cooking surface 1 into the area on which the vessel 6 is to be placed and can be detected. The shielding shell 30 is preferably made of chromium-nickel steel or aluminum sheet or a non-magnetic material. The metal detector 7 is fixed by means of a temperature-resistant, permanently elastic adhesive 32 to the shielding shell 30 , so that expansions cannot lead to mechanical stresses, which lead to incorrect measurements.
Dabei ist der Metallsensor 7 durch den in dem Ausschnitt 31 gebildeten Luftspalt und durch den Kleber 32 thermisch von der Isolierstoffplatte 3 entkoppelt, die ihrerseits eine hochwertige Wärmedämmung mit einer Wärmeleitzahl von ca. 0,02 W/mk bildet, um am Metalldetektor 7 die Temperatur, die vom Heizelement 4 ausgeht, zur Vermeidung von Störungen möglichst niedrig zu halten. Um dennoch bei auftretenden, erhöhten Temperaturen ohne Störungen arbeiten zu können, weist der Metalldetektor 7 einen Schalenkern aus einem Ferrit mit hoher Curie temperatur sowie eine Wicklung aus einem Draht mit einer hochtem peraturfesten Isolierung auf. Außerdem kann der Metalldetektor 7 im Luftstrom eines Gebläses oder eines Konvektionsschachts angeordnet sein, um seine Temperatur möglichst gleich halten zu können. Der Luftstrom kann gesteuert sein in Abhängigkeit von der Temperatur des Metallsensors 7. Daneben ist dem Metalldetektor ein Heizwiderstand 33 zugeordnet, der thermostatisch gesteuert die Temperatur des Metall sensors 7 weitgehend konstant hält. Durch diese die Temperatur steuernden Mittel bleibt die Empfindlichkeit des Metalldetektors auch bei den verschiedenen, im Betrieb auftretenden störenden Temperaturen hinreichend gleich.The metal sensor 7 is thermally decoupled from the insulating plate 3 by the air gap formed in the cutout 31 and by the adhesive 32 , which in turn forms high-quality thermal insulation with a coefficient of thermal conductivity of approx. 0.02 W / mk in order to control the temperature at the metal detector 7 , which starts from the heating element 4 , as low as possible to avoid interference. In order to be able to work at high temperatures without disturbances, the metal detector 7 has a shell core made of a ferrite with a high Curie temperature and a winding made of a wire with a high temperature resistant insulation. In addition, the metal detector 7 can be arranged in the air stream of a blower or a convection shaft in order to be able to keep its temperature as constant as possible. The air flow can be controlled as a function of the temperature of the metal sensor 7 . In addition, a heating resistor 33 is assigned to the metal detector, which thermostatically controlled keeps the temperature of the metal sensor 7 largely constant. By means of these temperature-controlling means, the sensitivity of the metal detector remains sufficiently the same even at the various disturbing temperatures that occur during operation.
Im übrigen ist die Abschirmschale 30 zu Verminderung von störenden Ringströmen, die durch das vom aktiven Bereich des Metalldetektors 7 ausgehende elektromagnetische Wechselfeld in der Abschirmschale 30 entstehen können, wenigstens mit einem Schlitz 34 versehen. Dieser Schlitz 34 reicht vorzugsweise ausgehend vom Ausschnitt 31 in radialer Richtung einseitig bis durch den hochgezogenen Rand (Fig. 2). Es können auch mehrere, nur Teillängen der Abschirmschale 30 aufweisende Schlitze vorgesehen werden. Durch das Schlitzen wird der Metalldetek tor 7 weniger elektrisch bedämpft und daher seine Wirksamkeit erhöht.For the rest, the shielding shell 30 is provided with at least one slot 34 in order to reduce interfering ring currents which can arise in the shielding shell 30 from the alternating electromagnetic field emanating from the active area of the metal detector 7 . This slot 34 preferably extends from the cutout 31 in the radial direction on one side through the raised edge ( FIG. 2). It is also possible to provide a plurality of slots having only partial lengths of the shielding shell 30 . By slitting the metal detector 7 is less electrically damped and therefore its effectiveness is increased.
Werden mehrere derartige Heizeinrichtungen nebeneinander unter einer gemeinsamen Kochfläche 1 angeordnet, dann sind zweckmäßig zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinflussungen die Abschirmschalen 30 gegeneinander sowie gegenüber einem gemeinsamen, nur angedeuteten Trägerrahmen 35 elektrisch isoliert. Diese Maßnahme wird zweckmäßig auch zwischen dem Trägerrahmen 35 und einem ebenfalls nur angedeu teten Gerätegehäuse 36 angewandt.If several heating devices of this type are arranged next to one another under a common cooking surface 1 , then the shielding shells 30 are expediently electrically insulated from one another and from a common, only indicated, support frame 35 in order to avoid mutual interference. This measure is also expediently applied between the support frame 35 and a device housing 36, which is also only indicated.
Eine Möglichkeit zur Unterbindung von Störeinflüssen besteht auch darin, daß der Metalldetektor nur kurzzeitig, aber während der Dauer, in welcher durch manuell zu betätigende Schalteinrichtungen die Einschaltung einer Heizeinrichtung möglich bzw. vorbereitet ist, wie derholt impulsmäßig aktiviert wird oder elektrisch abgefragt wird. Dabei wird während der kurzzeitigen Aktivierung bzw. Abfrage des Metalldetektors 7 der Stromkreis des Heizelementes 3 in jedem Fall unterbrochen. Das Magnetfeld des Heizelementes 3 kann dann keine Fehlsteuerung verursachen. Dabei eignet sich der Impulsbetrieb des Metalldetektors 7 besonders bei mehreren Heizeinrichtungen, weil dann mit einem Steuerelement alle Metalldetektoren nacheinander aktiviert und/oder abgefragt werden können, ob ein metallisches Gefäß 6 auf dem zugehörigen Kochbereich aufgesetzt ist oder nicht. One possibility for preventing interference is that the metal detector only briefly, but during the period in which the switching on of a heating device is possible or prepared by manually operated switching devices, as is repeatedly activated in a pulsed manner, or is interrogated electrically. The circuit of the heating element 3 is interrupted in any case during the brief activation or query of the metal detector 7 . The magnetic field of the heating element 3 can then cause no control errors. The pulse operation of the metal detector 7 is particularly suitable in the case of a plurality of heating devices, because then all metal detectors can be activated and / or queried in succession with a control element as to whether or not a metal vessel 6 is placed on the associated cooking area.
Vorzugsweise ist jeder Heizeinrichtung ein Energieregler 39 oder Temperaturbegrenzer zugeschaltet, der den Stromkreis des jeweils zugeordneten Heizelementes 3 bei Erreichen vorgegebener Betriebsbe dingungen unterbricht. Diese Unterbrechungen werden vorzugsweise dem Steuerelement mitgeteilt, das dann den zugehörigen Metalldetektor 7 aktiviert und/oder abfragt. Hierdurch werden Unterbrechungen des Stromkreises eingespart und zusätzliche Funkstörungen vermieden.Each heating device is preferably connected to an energy regulator 39 or temperature limiter, which interrupts the circuit of the respectively assigned heating element 3 when predetermined operating conditions are reached. These interruptions are preferably communicated to the control element, which then activates and / or queries the associated metal detector 7 . This saves interruptions in the circuit and avoids additional radio interference.
Bei impulsmäßigem Betreiben des oder der Metalldetektoren 7 wird zwar bei Aufsetzen wie beim Abnehmen des Gefäßes 6 möglicherweise eine Verzögerung des Schaltvorganges eintreten, jedoch kann die Impulsfrequenz so hoch gewählt werden, daß keine merklichen Nachteile erwachsen. Im übrigen liegt die Unterbrechungsdauer des Stromkreises für das Heizelement 3 beispielsweise bei 0,5 Sekunden.If the metal detector (s) 7 is operated in pulsed mode, a delay in the switching process may occur when the vessel 6 is placed on and removed, but the pulse frequency can be chosen so high that no noticeable disadvantages arise. Otherwise, the interruption of the circuit for the heating element 3 is, for example, 0.5 seconds.
Schließlich ist es möglich, Maßnahmen zu treffen, daß die Justierung der Topferkennungseinrichtung automatisch erfolgt, derart, daß die Elektronik sich dann selbst justiert, wenn sie erkennt, daß kein Topf bzw. Gefäß aufgesetzt ist. Der Bereich, innerhalb welchem der Metall detektor 7 ein aufgesetztes Gefäß 6 detektiert, ist in Fig. 1 mit 37 bezeichnet und liegt in einer Flucht mit dem Ausschnitt 31 sowie dem von Windungen des Heizelementes 4 freien Bereich 38 auf der Ober seite 5 der Isolierstoffplatte 3.Finally, it is possible to take measures that the adjustment of the pot detection device takes place automatically, in such a way that the electronics adjust themselves when they recognize that no pot or vessel has been placed. The area within which the metal detector 7 detects an attached vessel 6 is denoted by 37 in FIG. 1 and lies in alignment with the cutout 31 and the area 38 free of turns of the heating element 4 on the upper side 5 of the insulating plate 3 .
Claims (18)
Priority Applications (2)
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Applications Claiming Priority (2)
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Publications (1)
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DE3804170A1 true DE3804170A1 (en) | 1989-08-24 |
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ID=25854377
Family Applications (1)
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