DE4032949A1

DE4032949A1 - Backofen

Info

Publication number: DE4032949A1
Application number: DE4032949A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Beantragt Teilnichtnennung
Original assignee: Miele und Cie KG
Current assignee: Miele und Cie KG
Priority date: 1990-10-17
Filing date: 1990-10-17
Publication date: 1992-04-23
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: DE4032949C2

Description

Die Erfindung betrifft einen Backofen mit einer Backmuffel zur Aufnahme von Gargut, mit Heizmitteln zur Beheizung der Backmuffel, mit einem Temperatursensorspieß zur Erfassung einer Gargutkerntemperatur und Steuermitteln zur Ansteuerung der Heizmittel sowie ein Verfahren zum Braten oder Backen von Gargut in einem solchen Backofen.

Beim Braten oder Backen in Backöfen ist es üblich, den Zu stand des Gargutes während des Backvorgangs zu kontrollie ren. Nachdem der gewünschte Endzustand des Garguts erreicht ist, wird die Backofenheizung abgeschaltet.

Um einen solchen Backvorgang zu automatisieren und die An wesenheit des Benutzers zu erübrigen, werden Backöfen mit Temperatursensorspießen ausgestattet, welche die Kerntempe ratur des Garguts überwachen. Vom Benutzer wird nur noch zu Beginn des Backvorgangs oder mit Hilfe einer Zeitschaltuhr für einen späteren Zeitpunkt eine konstante Backmuffeltem peratur und eine End- Kerntemperatur eingestellt. Ist diese End- Kerntemperatur erreicht, so schalten Steuermittel die Leistungszufuhr zu den Heizmitteln des Backofens ab.

Bei der vorgenannten Methode ist eine Beheizung des Back ofens mit einer konstanten, von der Bedienungsperson nach Erfahrungswerten eingestellten Temperatur üblich. Wird eine zu hohe Temperatur gewählt, ist das Gargut bei Erreichen der gewünschten Kerntemperatur an der Oberfläche bereits verbrannt.

Der Erfindung stellt sich somit das Problem, einen Backofen zu schaffen, bei welchem eine sichere und leicht an zuwendende Überwachung des Gargutzustandes sowie eine für das jeweilige Gargut angepaßte Beheizung gewährleistet ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im Pa tentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen. Aus weiteren abhängigen An sprüchen ergeben sich ein Verfahren zum Backen oder Braten von Gargut in einem erfindungsgemäß ausgestatteten Backofen.

Die mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erreichbaren Vor teile bestehen darin, daß nicht nur die Kerntemperatur, sondern auch die Oberflächenbeschaffenheit des Gargutes kontrolliert wird. Hierdurch wird ein zu schnelles Erhitzen der Gargutoberfläche und ein damit verbundenes Verbrennen verhindert.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur direkt am Temperatursensorspieß angebracht und steht so immer in di rektem Kontakt mit der Oberfläche des Gargutes.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung be steht darin, daß die Steuermittel als Leistungssteller, welche von einer Mikrocomputersteuerung angesteuert werden, ausgebildet sind und aus einer Ausstattung des er findungsgemäßen Backofens mit einer Eingabeeinheit zur Eingabe eines vom Garguttyp abhängigen Signals in den Mi krocomputer, mit einer nichtflüchtigen Speichereinheit zur Speicherung von Sollwerten für Kerntemperatur und Ober flächentemperatur, einer Verknüpfungseinrichtung zur Verknüpfung der Istwerte von Kerntemperatur und Oberflä chentemperatur mit der abgelaufenen Backzeit und mit einer Vergleichsschaltung zum Vergleich der zeitabhängigen Sollwerte und Istwerte. Bei einer solchen Ausführungsform ist es möglich, den gesamten Garvorgang automatisch zu steuern und somit den Bedürfnissen des vorliegenden Garguts anzupassen.

Wird der Backofen zusätzlich noch mit verschiedenen Heiz mitteln wie Strahlungsheizkörper und einem Mikrowellenge nerator und/oder einem Heizluftgebläse ausgestattet, so kann während des Garvorgangs nicht nur die Heizenergie menge, sondern auch die Art der Beheizung den Bedürfnissen des vorliegenden Gargutes angepaßt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnun gen rein schematisch dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Temperatursensorspieß mit einem Sen sor zur Erfassung der Oberflächentemperatur im Querschnitt,

Fig. 2 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Back ofen in einer Blockschaltbilddarstellung.

Fig. 1 zeigt einen Temperatursensorspieß (1), in dessen Spitze ein Thermoelement (2) als Sensor zur Erfassung der Gargutkerntemperatur (T_K) eines Garguts (13) angeordnet ist. Die elektrische Verbindung zu diesem Thermoelement (2) ist als Anschlußkabel (3) durch den Schaft (4) des Spießes gelegt. Am oberen Ende des Schaftes (4) ist ein Handgriff (5) angeordnet. An dem Spieß ist ein Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur (T_O) von Gargut befestigt. Dieser Sensor besteht aus einem kreisförmigen Thermoelement (6) und einer Befestigungsvorrichtung dieses kreisförmigen Thermoelementes (6) am Temperatursensorspieß (1). Die Befestigungsvorrichtung besteht aus einer Spiralfeder (7) und einer am kreis förmigen Thermoelement angebrachten Halterung. Das eine Ende der Spiralfeder (7) wird von der Halterung (8) aufgenommen, das andere Ende vom Handgriff (5). Dabei umgibt die Spiralfeder (7) den Schaft (4) des Temperatursensorspießes (1). Auf diese Weise ist der Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur (T_O) am Schaft (4) des Temperaturspießes über den Federweg beweglich. Zur Abschirmung ist zwischen Halterung (8) und Sensor (6) eine Kunststoffkappe (8a) angeordnet.

Das Kabel (9) des kreisförmigen Thermoelementes (6) wird durch den Schaft (4) geführt und mit dem Anschlußkabel (3) des Thermoelementes (2) zur Erfassung der Kerntemperatur (T_K) in einer gemeinsamen Kabelhülle (10) zu einem Anschlußstecker (11) geführt.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild eines Backofens und seiner Steuerung. Der Backofen besitzt eine Backmuffel (12) zur Aufnahme von Gargut (13). Im Ausführungsbeispiel wird der Backofen mit einer Mikrowellenheizung (14) und mit Strahlungsheizkörpern (15) beheizt. In anderen, nicht dargestellten Ausführungsformen ist ein Heißluftgebläse anstelle oder zusätzlich zur Mikrowellenheizung (14) denkbar. Die Leistungszufuhr zu den Heizmitteln wird über Leistungssteller (16) von einem Mikrocomputer (17) beeinflußt. Mit einer Eingabevorrichtung (18) wird ein von Art und Gewicht des vorliegenden Garguts (13) abhängiges Signal (S_E) in den Mikrocomputer (17) gegeben. Von dort führt eine Steuerleitung zu einem nichtflüchtigen Speicher (20). Dieser nichtflüchtige Speicher (20) beinhaltet Sollwerte (T_SK, T_SO) für Oberflächentemperatur (T_O) und Kerntemperatur (T_K), welche der Art und dem Gewicht sowie einem diskreten Zeitabschnitt der Garzeit zugeordnet werden (z. B. Schweinebraten, 1500 g, 30 min ⇒ Kerntemperatur (T_K)= 67 grd Celsius und Oberflä chentemperatur (T_O) = 150 grd Celsius). Die Oberflächentemperatur (T_O) und die Kerntemperatur (T_K) werden in der Backmuffel (12) gemessen und an eine Verknüpfungsschaltung (21) weitergegeben. Jeweils nach diskreten Zeitabschnitten (z. B. 1 min) werden die beiden Temperaturwerte (T_I, T_O) mit einem Zeitsignal (t) ver knüpft. Dieses Zeitsignal (t) wird von einer Zeitmeß einrichtung (22) geliefert und entspricht der abgelaufenen Garzeit. Das Zeitsignal (t) wird auch an einen Mikrocomputer (17) abgegeben, der in Abhängigkeit von diesem Signal und dem mit der Eingabevorrichtung (18) eingegebenen Signal (S_E) zwei Sollwerte (T_SK, T_SO), Oberflächentemperatur und Kerntemperatur, aus dem nichtflüchtigen Speicher (20) holt. In einer Vergleichsschaltung (23) werden die Sollwerte (T_SK, T_SO) und die Istwerte (T_IK, T_IO) für Oberflächen- und Kern temperatur verglichen. Die Leistungssteller (16) werden in Abhängigkeit von den Ausgangssignalen (V_O, V_K) der Vergleichsschaltung (23) angesteuert. So ist es zum Beispiel sinnvoll, bei einem Absinken der Kerntemperatur (T_K) unter den Sollwert (T_SK, T_SO) die Heizleistung der Strahlungsheizkörper (15) zu verringern und die Mikrowellenheizung (14) zu erhöhen. Bei einem Absinken der Oberflächentemperatur (T_O) dagegen muß die Heizleistung der Strahlungsheizkörper (15) vergrößert werden. Mit einem in der beschriebenen Art ausgestatteten Backofen kann ein automatisches Beheizungsverfahren verwirklicht werden.

Eine andere, nicht naher dargestellte Alternative einer automatischen Beheizung ist die, daß der Mikrocomputer (17) aus den während einer Anfangsphase gemessenen Werten die Art und das Gewicht des Garguts (13) berechnet und in Abhängigkeit davon die Leistungssteller (16) ansteuert.

Claims

1. Backofen mit einer Backmuffel zur Aufnahme von Gargut (13), mit Heizmitteln zur Beheizung der Backmuffel, mit einem Temperatursensorspieß zur Erfassung einer Gargut kerntemperatur und mit Steuermitteln zur Ansteuerung der Heizmittel gekennzeichnet durch einen weiteren Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur (T_O) des Garguts (13).

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur (T_O) des Garguts (13) am Temperatursensorspieß (1) angeordnet ist.

3. Backofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor zur Erfassung der Oberflächentemperatur (T_O) als kreisförmiges Thermoelement (6) ausgebildet ist, welches in seinem Mittelpunkt senkrecht vom Temperatursensorspieß (1) durchstoßen wird und an letzterem mit einer Spiralfeder (7) befestigt ist.

4. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Steuermittel als Leistungssteller (16) ausgebildet sind und von einem programmierbaren Mikrocomputer (17) in Abhängigkeit von den gemessenen Temperaturwerten (T_K, T_O) angesteuert werden.

5. Backofen nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Eingabevorrichtung (18) zur Eingabe eines von Art und Gewicht des Garguts (13) abhängigen Signals in den Mikrocomputer (17), einen nichtflüchtige Speicher (20) zur Speicherung von Sollwerten (T_SK, T_SO) für Kerntemperatur und Oberflächentemperatur, wobei die Sollwerte (T_SK, T_SO) der Art und dem Gewicht eines speziellen Garguts (13) und verschiedenen Garzeiten zugeordnet sind, eine Ver knüpfungsschaltung (21) zur Verknüpfung der Istwerte von Kerntemperatur (T_IK) und Oberflächentemperatur (T_IO) mit der abgelaufenen Garzeit nach jeweils diskreten Zeitabschnitten und durch eine Vergleichsschaltung (23) zum Vergleich der jeweiligen Temperatur- Soll- und Istwerte.

6. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Heizmittel eine Mikrowellenheizung (14) und/oder ein Heißluftgebläse und Strahlungsheizkörper (15) zur Erzeugung von Unter- und Oberhitze verwendet werden.

7. Verfahren zum Braten oder Backen von Gargut in einem Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- die vom Sensor (6) zur Erfassung der Oberflächen temperatur gemessenen (T_O) Werte und die vom Tempera tursensorspieß (1) erfaßten Kerntemperaturwerte (T_K) werden nach diskreten Zeitabschnitten mit der Garzeit verknüpft;
- die mit der Garzeit verknüpften Werte werden mit Sollwerten (T_SO, T_SK) aus dem nichtflüchtigen Speicher (20) verknüpft;
- die zeitabhängigen Istwerte (T_IO, T_IK) werden mit Sollwerten (T_SO, T_SK) in einer Vergleichsschaltung (23) verglichen, wobei die Sollwerte in Abhängigkeit vom mit der Eingabevorrichtung (18) in den Mikro computer (17) eingegebenen Signal und der abgelaufenen Garzeit aus dem nichtflüchtigen Speicher (20) abge rufen werden;
- Der Mikrocomputer (17) steuert die Leistungs steller (16) mit von den Ausgangssignalen (V_O, V_K) der Vergleichsschaltung (23) abhängigen Steuersignalen an.

8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abweichen der Kerntemperatur (T_K) unter den Sollwert (T_SK) die Leistungsabgabe der Strahlungsheizkörper (15) verringert wird und/oder die Leistungsabgabe der Mikrowellenheizung (14) erhöht wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abweichen der Oberflächentemperatur (T_O) unter den Sollwert (T_SO) die Leistungsabgabe der Strahlungsheizkörper (15) und/oder des Heißluftgebläses er höht wird.

10. Verfahren zum Backen und Braten in einem Backofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4 oder 6, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte

- die vom Sensor (6) zur Erfassung der Oberflächen temperatur gemessenen Werte (T_O) und die vom Temperatursensorspieß (1) erfaßten Kerntem peraturwerte (T_K) werden nach diskreten Zeitabschnit ten an den Microcomputer weitergegeben;
- der Mikrocomputer berechnet aus den während einer Auf heizphase vorliegenden Werten (T_O, T_K) Art und Gewicht des Garguts;
- Der Mikrocomputer (17) steuert die Leistungs steller (16) mit von Art und Gewicht des Garguts (13) abhängigen Steuersignalen an.