DE3820823A1 - Method and device for controlling heating elements, in particular hotplates of electric cooking stoves and baking ovens - Google Patents

Method and device for controlling heating elements, in particular hotplates of electric cooking stoves and baking ovens

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DE3820823A1
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    • F24C15/00—Details
    • F24C15/10—Tops, e.g. hot plates; Rings
    • F24C15/102—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
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Abstract

To ensure an economic mode of operation and safe use, the temperature of the hotplate is measured by a temperature sensor, the measured actual temperature is compared in a logic circuit to an adjustable desired temperature and as a function of this comparison a power switch which controls the heating power of the hotplate is actuated in such a manner that the actual temperature of the hotplate is as close as possible to the desired temperature.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung von Heiz­ körpern, insbesondere von Heizplatten von elektrischen Koch- und Backherden, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for controlling heating bodies, especially of hot plates of electric cooking and Ovens, and a device for performing this Procedure.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung anzugeben, die besonders wirtschaftlich und sicher arbeiten.The object of the invention is such a method and specify such a device that is particularly economical and work safely.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Verfahren der eingangs angegebenen Art dadurch gelöst, daß die Temperatur der Heizplatte von einem Temperaturfühler gemessen wird, daß in einer Logikschaltung die gemessene Ist-Temperatur mit einer einstellbaren Soll-Temperatur verglichen wird und daß in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein die Heizleistung der Heiz­ platte steuernder Leistungsschalter derart betätigt wird, daß die Ist-Temperatur der Heizplatte möglichst nahe bei der Soll- Temperatur liegt. Die Erfindung schafft also eine stufenlos und elektronisch arbeitende Regeleinrichtung für Heizkörper im allge­ meinen und insbesondere für Heizkörper an Koch- und Backherden, welche mit elektrischer Energie versorgt werden. Die Regelein­ richtung ist gekennzeichnet durch die wirtschaftliche Arbeits­ weise des elektronisch arbeitenden Leistungsschalters. Der elektronisch arbeitende Leistungsschalter fühlt mittels Temperatursensoren die am Drehknopf eingestellte Temperatur an der Heizplatte ab. Wenn sich nun die Ist-Temperatur der Heiz­ platte der mittels Drehknopf eingestellten Soll-Temperatur nähert, wird nach einer vorteilhaften Weiterbildung die der Heiz­ platte zugeführte elektrische Heizleistung durch den Leistungs­ schalter auf die Hälfte reduziert. Nach einer weiteren vorteil­ haften Weiterbildung wird die der Heizplatte zugeführte elek­ trische Leistung durch den Leistungsschalter vollständig abge­ schaltet, sobald die Ist-Temperatur gleich der Soll-Temperatur ist, sobald also die mit dem Drehknopf eingestellte Sollwert- Temperatur erreicht ist. Aufgrund der elektronisch arbeitenden Regeleinrichtung wird die Sollwert-Temperatur in engen Grenzen gehalten. Das bedeutet, daß die Temperaturschwankungen der Istwert-Temperatur gegenüber der vorgegebenen Sollwert- Temperatur durch die Temperatursensoren kurzfristig erkannt und an die Regeleinrichtung gemeldet werden. Die Regeleinrichtung bewirkt nun durch den elektronischen Leistungsschalter infolge Zu- oder Abnahme des Leistungsangebotes an die Heizplatte die Annäherung der Istwert-Temperatur an die Sollwert-Temperatur.According to the invention, this object is achieved in the method of initially specified type solved in that the temperature of the Heating plate is measured by a temperature sensor that in a logic circuit the measured actual temperature with a adjustable target temperature is compared and that in Depending on this comparison, the heating power of the heating plate controlling circuit breaker is operated such that the actual temperature of the heating plate as close as possible to the target Temperature. The invention thus creates a stepless and electronically working control device for radiators in general mean and especially for radiators on cooking and baking ovens,  which are supplied with electrical energy. The rule direction is characterized by economic work way of the electronically working circuit breaker. The electronically working circuit breaker feels by means of Temperature sensors the temperature set on the rotary knob the heating plate. If the actual temperature of the heating plate of the set temperature set using the rotary knob approaches, after an advantageous development, the heating electrical heating power supplied by the power switch reduced to half. Another advantage The elec trical power through the circuit breaker completely switches as soon as the actual temperature equals the set temperature as soon as the setpoint value set with the rotary knob Temperature is reached. Because of the electronically working The setpoint temperature is controlled within narrow limits held. This means that the temperature fluctuations of the Actual temperature compared to the specified setpoint Temperature detected by the temperature sensors for a short time and be reported to the control device. The control device now caused by the electronic circuit breaker as a result Increase or decrease in the range of services on the heating plate Approximation of the actual temperature to the target temperature.

Vorzugsweise ist die Obergrenze der Heizplattentemperatur auf einen vorgegebenen Wert begrenzt. Dieser Wert kann 350°C betragen. Die Regeleinrichtung unterbricht mittels Leistungs­ schalter bei Erreichen dieser Temperatur die weitere Stromzu­ fuhr.The upper limit of the heating plate temperature is preferably up limits a predetermined value. This value can be 350 ° C be. The control device interrupts by means of power switch on when this temperature is reached drove.

Vorzugsweise wird mittels eines Positionssensors abgefragt, ob ein Kochgefäß auf der Heizplatte steht, und wird die Leistungs­ zufuhr an die Heizplatte durch den Leistungsschalter gesperrt, wenn kein Kochgefäß auf der Heizplatte steht. Es darf nämlich nur dann Leistung der Heizplatte zugeführt werden, wenn sich ein Kochgefäß auf der Heizplatte befindet. Das Material des Kochge­ fäßes ist dabei unerheblich.A position sensor is preferably used to query whether a cooking vessel stands on the hot plate, and becomes the power supply to the heating plate blocked by the circuit breaker, if there is no cooking vessel on the hotplate. Because it can  power of the heating plate can only be supplied when there is a Cooking vessel is located on the hot plate. The material of the cook barrel is irrelevant.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird die Leistungszufuhr an die Heizplatte durch eine Notschaltung unterbrochen, wenn bei aufgesetztem Kochgefäß und möglicherweise dem Kochgut als Inhalt die Heizplatte unbeabsichtigt eingeschaltet bleibt. Diese Notschaltung kann aus einem Zeitschalter mit einer fest einge­ stellten Zeitvorgabe von vorzugsweise etwa fünf Minuten bestehen. Dieses Zeitglied sorgt dann dafür, daß die Abschaltung der Stromzufuhr erfolgt.According to an advantageous development, the power supply to the hot plate interrupted by an emergency switch if at put on the cooking vessel and possibly the food as content the heating plate remains switched on unintentionally. These Emergency circuit can be turned on with a fixed time switch set time of preferably about five minutes consist. This timer then ensures that the shutdown the power is supplied.

Wird jedoch beabsichtigt, die Heizplatte bei niedriger Temperatur zu betreiben, um über einen längeren Zeitraum, auch ohne Aufsicht, Kochgut zu garen, kann man mittels einer vorzugs­ weise vorgesehenen Drucktaste die Notschaltung außer Kraft setzen. Dies kann man auch dann, wenn man den Herd ständig und bewußt unter Kontrolle hat.However, the heating plate is intended to be lower Operate temperature over a long period of time, too without supervision, to cook food, you can use a preference As provided push button override the emergency switch put. You can do this even if you keep the stove on and on consciously under control.

Sobald man die Heizplatte dann abschaltet, ist die Notschaltung vorzugsweise wieder in Funktion.As soon as you switch off the heating plate, the emergency switch is on preferably back in function.

Die Notschaltung bedeutet eine Sicherheitsmaßnahme ersten Ranges an elektrisch betriebenen Koch- und Backherden. Sie spart außerdem Energie. Man kann die Notschaltung unabhängig von den bisher bekannten Schalt- und Steuertechniken an jedem zur Zeit erhältlichen Koch- und Backherd einsetzen. Es werden dann aller­ dings ein Zeitrelais und der Plattenanzahl entsprechend ebenso­ viele Leistungsschütze benötigt.The emergency switch means a first-class safety measure on electrically operated cookers and ovens. It saves also energy. You can use the emergency switch independently previously known switching and control techniques on everyone at the moment Use the available cooker and oven. It will be everyone However, a timing relay and the number of plates are also appropriate many contactors needed.

Die soeben beschriebene Erfindung und ihre Weiterbildungen sind geeignet, Sicherheit und Energieeinsparung beim Betreiben von elektrischen Koch- und Backherden zu gewährleisten. Insbesondere können Unfälle mit Kindern vermieden werden. Es können auch Küchenbrände verhindert werden sowie Schäden an V4A-Kochgefäßen infolge Ablösung des Bodenteils. Weiterhin kann eine enorme Energieeinsparung erzielt werden.The invention just described and its developments are suitable, security and energy saving when operating to ensure electric cookers and ovens. In particular  accidents with children can be avoided. It can too Kitchen fires can be prevented and damage to V4A cooking vessels due to detachment of the bottom part. Furthermore, an enormous Energy savings can be achieved.

Der Positionssensor gibt Leistung an die Heizplatte nur dann frei, wenn sich ein Kochgefäß auf der Heizplatte befindet.The position sensor only outputs power to the heating plate free when there is a cooking vessel on the heating plate.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist für gußeiserne Abdeckplatten verwendbar. In gleicher Weise kann es auch für neuartige Keramik­ platten verwendet werden.The method according to the invention is for cast iron cover plates usable. In the same way it can also be used for new ceramics plates are used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigt die einzige Figur ein Prinzipschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.An embodiment of the invention is described below the accompanying drawing explained in detail. In the Drawing shows the single figure is a block diagram of a Device for carrying out the inventive method.

Einer Kochplatte mit einer Heizung I und einer Heizung II wird durch einen Leistungsschalter elektrische Energie zugeführt. Der Leistungsschalter besteht aus einem Triac I zur Steuerung der Heizung I der Kochplatte und aus einem Triac II zur Steuerung der Heizung II der Kochplatte. Die Temperaturen der Kochplatte werden von einem Temperaturfühler gemessen, der die gemessenen Temperaturen in ein elektrisches Signal verwandelt. Dieses elektrische Signal wird dann einer Logikschaltung mit einem Fensterdiskriminator zugeführt. Der Logikschaltung wird auch über eine Temperatureinstellung jeweils ein Sollwert für die beiden Heizungen der Kochplatte zugeführt. Die Logikschaltung vergleicht die von der Temperatureinstellung zugeführten Soll-Temperaturen mit den von dem Temperaturfühler zugeführten Ist-Temperaturen. In Abhänigkeit von diesem Vergleich werden den Optokopplern I und II Signale zugeführt, die von den Opto­ kopplern an den Leistungsschalter abgegeben werden. Durch die Optokoppler wird eine galvanische Trennung bewirkt.A hotplate with a heater I and a heater II will electrical energy supplied by a circuit breaker. The Circuit breaker consists of a triac I to control the Heating I of the hotplate and from a triac II for control the heating II of the hotplate. The temperatures of the hotplate are measured by a temperature sensor which measures the Temperatures are transformed into an electrical signal. This electrical signal is then a logic circuit with a Window discriminator fed. The logic circuit will also A setpoint for each of the temperature settings fed both heaters of the hotplate. The logic circuit compares those supplied by the temperature setting Target temperatures with those supplied by the temperature sensor Actual temperatures. Depending on this comparison, the  Optocouplers I and II signals supplied by the Opto couplers are delivered to the circuit breaker. Through the Optocouplers are galvanically isolated.

Die Logikschaltung ist darüber hinaus mit einer Spannungsver­ sorgung SV, mit einem Zeitglied und mit einem Positionssensor verbunden.The logic circuit is also connected to a voltage supply SV , with a timing element and with a position sensor.

Claims (14)

1. Verfahren zur Regelung von Heizkörpern, insbesondere von Heizplatten in elektrischen Koch- und Backherden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Temperatur der Heizplatte von einem Temperaturfühler gemessen wird,
daß in einer Logikschaltung die gemessene Ist-Temperatur mit einer einstellbaren Soll-Temperatur verglichen wird
und daß in Abhängigkeit von diesem Vergleich ein die Heiz­ leistung der Heizplatte steuernder Leistungsschalter derart betätigt wird, daß die Ist-Temperatur der Heizplatte möglichst nahe an der Soll-Temperatur liegt.1. A method for controlling radiators, in particular heating plates in electric cookers and ovens, characterized in that
that the temperature of the heating plate is measured by a temperature sensor,
that the measured actual temperature is compared with an adjustable target temperature in a logic circuit
and that, depending on this comparison, a circuit breaker controlling the heating power of the heating plate is actuated in such a way that the actual temperature of the heating plate is as close as possible to the target temperature. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Heizplatte zugeführte elektrische Heizleistung durch den Leistungsschalter auf die Hälfte reduziert wird, wenn sich die Ist-Temperatur der Soll-Temperatur nähert.2. The method according to claim 1, characterized in that the electrical heating power supplied to the heating plate by the Circuit breaker is reduced to half when down the actual temperature approaches the target temperature. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Heizplatte zugeführte elektrische Leistung durch den Leistungsschalter vollständig abgeschaltet wird, sobald die Ist-Temperatur gleich der Soll-Temperatur ist. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the electrical power supplied to the heating plate by the circuit breaker is completely turned off as soon as the actual temperature is equal to the target temperature.   4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Obergrenze der Heizplattentemperatur auf einen vorgegebenen Wert, vorzugsweise 350°C, begrenzt ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized that the upper limit of the hot plate temperature limited to a predetermined value, preferably 350 ° C is. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Positionssensors abgefragt wird, ob ein Kochgefäß auf der Heizplatte steht, und daß die Leistungszufuhr an die Heizplatte durch den Leistungs­ schalter gesperrt wird, wenn kein Kochgefäß auf der Heiz­ platte steht.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that queried by means of a position sensor is whether a cooking vessel is on the hot plate, and that the Power supply to the heating plate by the power switch is locked when there is no cooking vessel on the heater plate stands. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungszufuhr an die Heizplatte durch eine Notschaltung unterbrochen wird, wenn bei aufge­ setzem Kochgefäß die Heizplatte unbeabsichtigt eingeschaltet bleibt.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the power supply to the heating plate is interrupted by an emergency switch if at put the heating plate on unintentionally remains. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Notschaltung aus einem Zeitschalter mit einer fest einge­ stellten Zeitvorgabe von vorzugsweise fünf Minuten besteht.7. The method according to claim 6, characterized in that the Emergency circuit from a timer with a fixed on set time of preferably five minutes. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Notschaltung mittels einer Drucktaste außer Kraft gesetzt werden kann.8. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the emergency switch is overridden by means of a push button can be set. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Notschaltung wieder in Funktion gesetzt wird, sobald die Heizplatte abgeschaltet wird.9. The method according to claim 8, characterized in that the Emergency circuit is put back into operation as soon as the Heating plate is switched off. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Temperatur­ fühler zum Messen der Temperatur der Heizplatte, durch eine Logikschaltung zum Vergleich der gemessenen Ist-Temperatur mit der einstellbaren Soll-Temperatur und einem die Heiz­ leistung der Heizplatte in Abhängigkeit von diesem Vergleich steuernden Leistungsschalter, der derart betätigbar ist, daß die Ist-Temperatur der Heizplatte möglichst nahe bei der Soll-Temperatur liegt.10. Device for performing the method according to one of the Claims 1 to 9, characterized by a temperature sensor for measuring the temperature of the heating plate, through a Logic circuit for comparison of the measured actual temperature  with the adjustable target temperature and the heating performance of the heating plate depending on this comparison controlling circuit breaker, which is actuated such that the actual temperature of the heating plate as close as possible to the Target temperature is. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Positionssensor zum Abfragen, ob ein Kochgefäß auf der Heiz­ platte steht, und zum Sperren der Leistungszufuhr an die Heizplatte durch den Leistungsschalter, wenn kein Kochgefäß auf der Heizplatte steht.11. The device according to claim 10, characterized by a Position sensor to query whether a cooking vessel is on the heating plate stands, and to lock the power supply to the Heating plate through the circuit breaker if there is no cooking vessel on the hot plate. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, gekennzeichnet durch eine Notschaltung zum Unterbrechen der Leistungszufuhr an die Heizplatte, wenn bei aufgesetztem Kochgefäß die Heiz­ platte unbeabsichtigt eingeschaltet bleibt.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized by an emergency switch to interrupt the power supply the heating plate, if the heating plate remains switched on unintentionally. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Notschaltung aus einem Zeitschalter mit einer fest einge­ stellten Zeitvorgabe von vorzugsweise fünf Minuten besteht.13. The apparatus according to claim 12, characterized in that the emergency circuit from a timer with a fixed on set time of preferably five minutes. 14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, gekennzeichnet durch eine Drucktaste zum Außerkraftsetzen der Notschaltung.14. The apparatus according to claim 12 or 13, characterized by a push button to override the emergency switch.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0645114A1 (en) * 1993-09-29 1995-03-29 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. A griddle
WO2005028963A1 (en) * 2003-09-23 2005-03-31 Ceramaspeed Limited Method of controlling boiling level
ES2404337A1 (en) * 2011-03-11 2013-05-27 BSH Electrodomésticos España S.A. Circuit arrangement for a household appliance, household appliance, and procedure for operating a circuit arrangement in a household appliance (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

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