DE3874803T2 - ELECTRIC COOKER. - Google Patents

ELECTRIC COOKER.

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DE3874803T2 DE8888304289T DE3874803T DE3874803T2 DE 3874803 T2 DE3874803 T2 DE 3874803T2 DE 8888304289 T DE8888304289 T DE 8888304289T DE 3874803 T DE3874803 T DE 3874803T DE 3874803 T2 DE3874803 T2 DE 3874803T2
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Abstract

A multifunction cooking oven in which temperature and mode of operation are controlled by a data processor, for example a microprocessor. The sensor (14) temperature may be corrected by reference to stored calibration data and the corrected temperature may be displayed. The settings may be made by means of a membrane switch panel (15), and may include operating programs.

Description

Diese Erfindung betrifft einen Multifunktions-Elektroherd. Solch ein Herd kann ein oberes Element, seitliche Heizelemente, ein Bodenelement und einen Konvektorausgang, der von einem Gebläseelement umgeben ist, umfassen. Der Herd kann in verschiedenen Betriebsarten, bei denen unterschiedliche Elemente oder Kombinationen von Elementen mit Strom versorgt werden, betrieben werden, und ist so gesteuert, daß er bei einer vorgegebenen Temperatur arbeitet.This invention relates to a multi-function electric cooker. Such a cooker may comprise a top element, side heating elements, a base element and a convector outlet surrounded by a fan element. The cooker may be operated in various modes in which different elements or combinations of elements are powered and is controlled to operate at a predetermined temperature.

Im US-Patent uS-A-43 80 698 wird ein Steuerungssystem für einen Herd mit verschiedenen Heizelementen beschrieben.US Patent uS-A-43 80 698 describes a control system for a stove with various heating elements.

Die vorliegende Erfindung, welche in den anliegenden Ansprüchen charakterisiert wird, ist durch eine Verbesserung der Steuerung solcher Herde gekennzeichnet.The present invention, which is characterized in the appended claims, is characterized by an improvement in the control of such stoves.

Die Lage des Temperatursensors der zur Steuerung der Herdtemperatur verwendet wird, ist als Kompromiß zwischen den Erfordernissen der verschiedenen Betriebsarten gewählt, so daß dessen Angaben bei jeder bestimmten Betriebsart nicht notwendigerweise mit dem am Thermostat voreingestellten Wert übereinstimmen muß. Entsprechend der Erfindung speichert das Seuerungssystem des Herdes Kalibrierungsdaten für den Sensor in jeder Betriebsart und gewinnt dadurch eine berichtigte Temperatur für die laufende Betriebsart, welche vorzugsweise die Temperatur im Zentrum des Herdes darstellt.The location of the temperature sensor used to control the oven temperature is chosen as a compromise between the requirements of the various operating modes, so that its reading in any particular operating mode does not necessarily have to match the value preset on the thermostat. According to the invention, the oven control system stores calibration data for the sensor in each operating mode and thereby obtains a corrected temperature for the current operating mode, which preferably represents the temperature in the center of the oven.

Um die Erfindung klar verständlich und leicht ausführbar zu machen, soll nunmehr eine spezielle Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen lediglich als Beispiel beschrieben werden.In order to make the invention clear and easy to carry out, a specific embodiment of the invention will now be described in conjunction with the accompanying drawings, purely by way of example.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung eines Herdes entsprechend dem Stand der Technik;Fig. 1 shows a schematic representation of a stove according to the state of the art;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren Ofens entsprechend dem Stand der Technik;Fig. 2 shows a schematic representation of another furnace according to the prior art;

Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung undFig. 3 shows the schematic representation of an embodiment of the invention and

Fig. 4 zeigt typische Kalibrierungskurven für den Temperatursensor entsprechend der Erfindung für die verschiedenen Betriebsarten des erfindungsgemäßen Multifunktionsherdes.Fig. 4 shows typical calibration curves for the temperature sensor according to the invention for the different operating modes of the multifunctional cooker according to the invention.

Der Herd, wie er in der Figur 1 dargestellt ist, ist ein konventioneller Herd mit einem Herdgehäuse 1 und seitlichen Heizelementen 2. Ein Herd dieser Art hat nur eine Betriebsart, d. h. beide seitlichen Heizelemente sind eingeschaltet; die Temperatur eines solchen Herdes wird durch Variierung der Stromzuführung zu den Elementen 2 verändert und kann durch bekannte Typen von thermostatischen Vorrichtungen, die hier nicht dargestellt sind, auf der benötigten Höhe gehalten werden. Ein solcher Herd ist zwangsläufig in seinen Anwendungsmöglichkeiten beschränkt.The oven as shown in Figure 1 is a conventional oven with an oven casing 1 and side heating elements 2. An oven of this type has only one mode of operation, i.e. both side heating elements are switched on; the temperature of such an oven is varied by varying the current supply to the elements 2 and can be maintained at the required level by known types of thermostatic devices, not shown here. Such an oven is necessarily limited in its applications.

Figur 2 zeigt eine Multifunktionsherd bekannter Bauart mit einem Gehäuse 3, einem oberen Heizelement 4, einem Bodenheizelement 5, einem Lüfter 6 und einem Lüfterheizelement 7. Dieser Herd besitzt eine größere Zahl von Betriebsarten als ein konventioneller Herd, jedoch wird infolge des Typs des in solchen Herden üblicherweise verwendeten Temperatursensors die Temperatureinstellung keine genaue Wiedergabe der Temperatur in der Mitte des Ofens für alle möglichen Betriebsarten darstellen.Figure 2 shows a multi-function oven of known design comprising a housing 3, a top heating element 4, a bottom heating element 5, a fan 6 and a fan heating element 7. This oven has a greater number of operating modes than a conventional oven, but due to the type of temperature sensor usually used in such ovens, the temperature setting will not be an accurate representation of the temperature in the centre of the oven for all possible operating modes.

Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung, das ein Gehäuse 8, ein oberes Heizelement 9, ein Bodenheizelement 10, Seitenelemente 11, einen Lüfter 12 und ein Lüfterheizelement 13 umfaßt. Ein Temperatursensor 14 bildet einen integralen Bestandteil des Temperatursteuerungssystems des Herdes, welches selbst Teil eines umfassenden elektronischen Steuerungssystems ist, das den Herd auf einer benötigten Temperatur hält und das sichert, daß die angezeigte Wahl-Herdtemperatur eine genaue Wiedergabe der Temperatur in der Mitte des Herdes ist.Figure 3 shows a schematic representation of a preferred embodiment of the invention, which comprises a housing 8, a top heating element 9, a bottom heating element 10, side elements 11, a fan 12 and a fan heating element 13. A temperature sensor 14 forms an integral part of the temperature control system of the oven, which itself is part of a comprehensive electronic control system which maintains the oven at a required temperature and which ensures that the selected oven temperature displayed is an accurate representation of the temperature in the centre of the oven.

Das obere Element 9 umfaßt zwei Teile (nicht dargestellt) nämlich ein zentrales Teil und ein äußeres Teil niedrigerer Leistung; diese Teile sind einzeln oder in Kombination betreibbar.The upper element 9 comprises two parts (not shown) namely a central part and an outer part of lower power; these parts can be operated individually or in combination.

Die Anordnung der Elemente, wie sie in Figur 3 dargestellt ist, ermöglicht die 8 folgenden Betriebsarten: Heißluftumlauf mit eingeschaltetem Lüfter 12 zur Luftumwälzung und eingeschaltetem Lüfterheizelement; lediglich Seitenelemente 11 eingeschaltet; obere Elemente 9 und Bodenelement 10 eingeschaltet, wobei die oberen Elemente 9 und die Bodenelemente in Serie und parallel geschaltet sind; nur Lüfter 12 eingeschaltet (keine Heizelemente); obere Elemente und Lüfter eingeschaltet; Heißluftumlauf (wie zuvor beschrieben) nunmehr mit eingeschalteten oberen Elementen; Heißluftumlauf und Bodenelement eingeschaltet; nur Bodenelement eingeschaltet.The arrangement of the elements as shown in Figure 3 allows the following 8 operating modes: hot air circulation with fan 12 switched on for air circulation and fan heating element switched on; only side elements 11 switched on; upper elements 9 and base element 10 switched on, with the upper elements 9 and the base elements connected in series and parallel; only fan 12 switched on (no heating elements); upper elements and fan switched on; hot air circulation (as previously described) now with upper elements switched on; hot air circulation and base element switched on; only base element switched on.

Alle Heizelemente 9, 10, 11 und 13 sind, wenn sie sich in Funktion befinden, über ein rückgekoppeltes geschlossenes Temperatursteuerungssystem unter Einschluß des Herdtemperatursensors 14, welcher aus einem Platinwiderstand besteht und, um die notwendige Funktionscharakteristik zu vermitteln, im Herdinneren angeordnet ist, mit der Spannungsquelle verbunden. Die Energie wird zu den Elementen über Relais zugeführt und die Betriebsarten des Herdes werden durch einen Mikroprozessor (nicht dargestellt) ausgewählt, welcher die Elemtente über die Relais und den Lüfter über den Triac, wenn erforderlich, ein- und ausschaltet, wobei der Mikroprozessor in das elektronische Steuerungssystem eingefügt ist.All heating elements 9, 10, 11 and 13, when in operation, are connected to the power source through a closed loop temperature control system including the oven temperature sensor 14 which consists of a platinum resistor and is located inside the oven to provide the necessary operating characteristics. Power is supplied to the elements via relays and the operating modes of the oven are selected by a microprocessor (not shown) which controls the elements via the relays and the fan via the triac when required, switches on and off, with the microprocessor integrated into the electronic control system.

Eine Membranschalterleiste 15 ist mit dem elektronischen Steuerungssystem 16 verbunden, das in Reihe mit dem Temperatursensor 14 über einen Temperatursensor-Schaltkreis 17 und weiter mit den Heizelementen 9, 10, 11 und 13 geschaltet ist. Der Temperatursensor-Schaltkreis 17 kalibriert die Messungen vom Sensor 14 in Übereinstimmung mit einer aus einer Anzahl von vorgegebenen Kalibrierungs-Kennlinien, die der gewählten Vorgabe der Energiezufuhr für jedes Heizelement entsprechen. Die Membranschalterleiste 15 enthält die meisten der durch den Anwender beeinflußbaren Steuercharakteristiken des Herdes und zeigt die gewählte Betriebsart und/oder die Charakteristiken des Herdes und die Herdtemperatur an.A membrane switch panel 15 is connected to the electronic control system 16 which is connected in series with the temperature sensor 14 through a temperature sensor circuit 17 and further to the heating elements 9, 10, 11 and 13. The temperature sensor circuit 17 calibrates the measurements from the sensor 14 in accordance with one of a number of predetermined calibration curves corresponding to the selected power input specification for each heating element. The membrane switch panel 15 contains most of the user-controllable control characteristics of the oven and indicates the selected mode of operation and/or the oven characteristics and oven temperature.

Figur 4 zeigt typische Kalibrierungs-Kennlinien für die Temperatursensor-Einrichtung dieser Erfindung.Figure 4 shows typical calibration characteristics for the temperature sensor device of this invention.

Die Kurve 18 beschreibt die Kalibrierungs-Kennlinie für die Betriebsart "Bodenelement und Heißluftumlauf eingeschaltet";Curve 18 describes the calibration characteristic for the operating mode "base element and hot air circulation switched on";

die Kurve 19 beschreibt die Kalibrierungs-Kennlinie für die Betriebsart "obere Elemente und Kaltluftumlauf eingeschaltet"; die Kurven 20, 21, 22, 23 und 24 stellen die Kalibrierungs-Kennlinien für die entsprechenden Betriebsarten "oberes Element/Bodenelement eingeschaltet", "nur seitliche Elemente eingeschaltet", "nur Bodenelement eingeschaltet" und "oberes Element/Heißluftumlauf eingeschaltet" dar.Curve 19 describes the calibration curve for the operating mode "upper elements and cold air circulation switched on"; curves 20, 21, 22, 23 and 24 represent the calibration curves for the corresponding operating modes "upper element/base element switched on", "side elements only switched on", "base element only switched on" and "upper element/hot air circulation switched on".

Das System arbeitet in typischer Weise wie folgt: Der Anwender wählt die benötigte Betriebsart durch Einschalten des entsprechenden Schalters an der Einstellvorrichtung 15; als Folge dessen wird dann ein Signal zum elektronischen Steuerungssystem 16 übertragen, wo ein Mikroprozessor (nicht dargestellt) Signale aussendet, um die benötigten Heizelemente und/oder den Lüfter unter Spannung zu setzen. Der Mikroprozessor schaltet gleichzeitig den Temperatursensor-Schaltkreis 17, damit dieser nach dem Kalibrierungsprofil entsprechend der gewählten Betriebsart arbeitet, wobei die notwendige Information über die Kalibrierungscharakteristik entsprechend der vorgegebenen Einschaltordnung im Mikroprozessor des elektronischen Steuersystems 16 gespeichert ist. Zum Beispiel, wenn die Betriebsart "obere Elemente und Kaltluftumlauf" gewählt ist, wird der Temperatursensor-Schaltkreis 17 durch das elektronische Steuersystem 16 so geschaltet, daß er nach Kennlinie 19 arbeitet und die Messungen des Sensors werden so verarbeitet und angepaßt, daß die Information, die endgültig zur Anzeige auf der Anzeigevorrichtung 15 gesendet wird, eine wirkliche Wiedergabe der Temperatur im Zentrum des Ofens ist.The system typically operates as follows: The user selects the required operating mode by turning on the appropriate switch on the setting device 15; as a result, a signal is then transmitted to the electronic control system 16 where a microprocessor (not shown) sends signals to energize the required heating elements and/or fan. The microprocessor simultaneously switches on the temperature sensor circuit 17 to operate according to the calibration profile corresponding to the selected mode of operation, the necessary information on the calibration characteristics according to the predetermined switching-on order being stored in the microprocessor of the electronic control system 16. For example, when the "upper elements and cold air circulation" mode of operation is selected, the temperature sensor circuit 17 is switched by the electronic control system 16 to operate according to characteristic curve 19 and the measurements of the sensor are processed and adjusted so that the information finally sent for display on the display device 15 is a true representation of the temperature in the center of the furnace.

Zusätzlich zu den verschiedenen, oben im einzelnen beschriebenen Betriebsarten, hat der Anwender auch die Wahl zwischen 6 vorgegebenen Charakteristiken. Jede dieser Charakteristiken kann durch Drücken einer bestimmten Schlüsseltaste auf der Membranschalttafel 15 abgerufen werden; der Anzeigenbereich dieser Anzeigetafel ist mit einer LED-Anzeige für jedes dieser Charakteristiken ausgerüstet, wobei die entsprechende LED-Anzeige beleuchtet wird, wenn die Charakteristik gewählt wird. Die vorgewählten Charakteristiken enthalten z. B. "langsames Kochen", "Auftauen" und "Brot-Probe". Wenn dementsprechend vom Anwender eine vorgegebene Charakteristik gewählt wird, stellt das elektronische Steuerungssystem automatisch die zugehörige Betriebsart ein und betreibt zusätzlich den Ofen in Übereinstimmung mit der gewählten Charakteristik für eine vorbestimmte Zeit auf einer vorbestimmten Temperatur. So wird z. B., wenn die Langsamkochstufe gewählt wird, der Ofen in der Betriebsart "Heißluftumlauf" betrieben, die Temperatur wird automatisch für 30 Minuten auf 200 ºC eingestellt, danach wird sie für den verbleibenden Kochvorgang auf 110 ºC zurückgeschaltet.In addition to the various operating modes described in detail above, the user also has the choice of 6 preset characteristics. Each of these characteristics can be called up by pressing a specific key on the membrane switch panel 15; the display area of this display panel is equipped with an LED indicator for each of these characteristics, the corresponding LED indicator being illuminated when the characteristic is selected. The preselected characteristics include, for example, "slow cooking", "defrosting" and "bread test". Accordingly, when a preset characteristic is selected by the user, the electronic control system automatically sets the associated operating mode and, in addition, operates the oven in accordance with the selected characteristic for a predetermined time at a predetermined temperature. For example, For example, if the slow cooking setting is selected, the oven will operate in the "hot air circulation" mode, the temperature will automatically be set to 200 ºC for 30 minutes, after which it will be switched back to 110 ºC for the remainder of the cooking process.

Ein grundsätzlicher Vorteil der Erfindung ist der, daß ungeachtet der vom Anwender und/oder des elektronischen Steuerungssystems gewählten Betriebsart die dual angezeigte Temperatur immer eine genaue Darstellung der im Ofeninneren vorliegenden Temperatur ist. Dies wird durch Kalibrierung des Temperatursensors 14 und des Temperatursteuerungssystems für jede Betriebsart erreicht, so daß die Temperaturanzeige nicht einfach die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur sondern stattdessen eine berichtigte Temperatur anzeigt, die die gewählte Betriebsart in Betracht zieht und die tatsächliche Temperatur im Inneren des Ofens verkörpert.A fundamental advantage of the invention is that regardless of the user and/or the electronic control system selected mode of operation, the dual displayed temperature is always an accurate representation of the temperature present inside the oven. This is accomplished by calibrating the temperature sensor 14 and the temperature control system for each mode of operation so that the temperature display does not simply show the temperature sensed by the temperature sensor, but instead shows a corrected temperature which takes into account the selected mode of operation and represents the actual temperature inside the oven.

Alternative Ausführungen der Erfindung werden in Betracht gezogen, die alle das besondere elektronische Steuerungssystem und die kalibrierte Sensorvorrichtung benutzen. So kann z. B. ein kleiner Herd mit nur einem Oberelement und einem Bodenelement ausgerüstet werden. In solch einem Herd kann das Oberelement aus drei Teilen bestehen: Aus einem, das in Verbindung mit dem Bodenelement beim Betrieb als Herd verwendet wird und den anderen zwei Teilen, die verwendet werden, wenn ein Grill benötigt wird. Tatsächlich kann ein kleiner Herd eines solchen Typs mit dem Herd der Figur 3 und einer Kamineinheit in Betracht gezogen werden, um eine außerordentlich anpassungsfähige, multifunktionale Kocheinrichtung zu realisieren.Alternative embodiments of the invention are envisaged, all utilising the special electronic control system and calibrated sensor device. For example, a small cooker may be fitted with only a top element and a bottom element. In such a cooker, the top element may consist of three parts: one used in conjunction with the bottom element when operating as a cooker, and the other two parts used when a grill is required. Indeed, a small cooker of this type may be envisaged with the cooker of Figure 3 and a chimney unit to realise an extremely adaptable, multifunctional cooking appliance.

Claims (7)

1. Elektroherd, der zumindest zwei der folgenden Arten von Heizelementen umfaßt, nämlich1. Electric oven comprising at least two of the following types of heating elements, namely ein oberes Element (9),an upper element (9), seitliche Heizelemente (11),side heating elements (11), ein Bodenelement (10),a floor element (10), ein Gebläseelement (13),a blower element (13), zusammen mit einem Temperatursensor (14), Vorrichtungen zum Einstellen der Betriebsart und der Temperatur (15) sowie ein Steuerungssystem (16), und in welchem das Steuerungssystem eine Datenverarbeitungseinrichtung umfaßt, die auf Eingangssignale von den Einstellvorrichtungen und dem Temperatursensor reagiert, um die Stromversorgung der Elemente zu steuern und zu bewirken, daß der Herd in der gewünschten Betriebsart und mit der Temperatur, für die er eingestellt ist, arbeitet, wobei das Steuerungssystem einen Speicher umfaßt, der Tempeaturkalibrierungsdaten für jede Betriebsart speichert, und wobei die Datenverarbeitungseinrichtung derart ausgelegt ist, daß sie aus den Sensoreingangssignalen und den gespeicherten Temperaturkalibrierungsdaten für die jeweilige Betriebsart eine korrigierte Temperatur für diese Betriebsart errechnet und die Stromversorgung der Element entsprechend steuert.together with a temperature sensor (14), means for setting the operating mode and the temperature (15) and a control system (16), and in which the control system comprises data processing means responsive to input signals from the setting means and the temperature sensor to control the power supply to the elements and to cause the oven to operate in the desired operating mode and at the temperature for which it is set, the control system comprising a memory storing temperature calibration data for each operating mode, and the data processing means being arranged to calculate from the sensor input signals and the stored temperature calibration data for the respective operating mode a corrected temperature for that operating mode and to control the power supply to the elements accordingly. 2. Elektroherd nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2. Electric stove according to claim 1, characterized in that er eine Anzeigevorrichtung (15) zum Anzeigen der korrigierten Temperatur umfaßt.it comprises a display device (15) for displaying the corrected temperature. 3. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß3. Electric cooker according to one of the preceding claims, characterized in that die Datenverarbeitungseinrichtung ein Mikroprozessor ist.the data processing device is a microprocessor . 4. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß4. Electric cooker according to one of the preceding claims, characterized in that das Steuerungssystem (16) zur Speicherung von Herdbetriebsprogrammen vorgesehen ist und die Einstellvorrichtung (15) eine Einrichtung zum Wählen eines gewünschten Programmes umfaßt.the control system (16) is provided for storing oven operating programs and the setting device (15) comprises a device for selecting a desired program. 5. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß5. Electric cooker according to one of the preceding claims, characterized in that die Einstellvorrichtung (15) eine Membranschalterleiste ist.the adjustment device (15) is a membrane switch bar. 6. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß6. Electric cooker according to one of the preceding claims, characterized in that er ein oberes Element (9) mit unabhängig voneinander schaltbaren Mittel- und Außenabschnitten aufweist.it has an upper element (9) with independently switchable middle and outer sections. 7. Elektroherd nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß7. Electric cooker according to one of the preceding claims, characterized in that die Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist, um aus den Sensoreingangssignalen und den gespeicherten Temperaturkalibrierungsdaten eine korrigierte Temperatur zu errechnen, welche der Temperatur in der Ofenmitte entspricht.the data processing device is provided to calculate a corrected temperature from the sensor input signals and the stored temperature calibration data, which corresponds to the temperature in the center of the furnace.
DE8888304289T 1987-05-12 1988-05-12 ELECTRIC COOKER. Expired - Lifetime DE3874803T2 (en)

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