DE4104966C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kochapparat mit mehreren Glaskeramik-Kochfeldern, wobei jedes Glaskeramik-Kochfeld an den Gasstrahlungsbrenner mit Düsenplatte, eine oberhalb der Düsenplatte angeordnete Glaskeramikplatte, einen Glühzünder, eine Glasversorgungseinrichtung mit Magnetventil, eine Steuereinrichtung zum Ein- und Ausschalten und eine Überwachungseinrichtung zur Betriebsüberwachung aufweist. - Der Glühzünder ist in die Überwachungseinrichtung integriert. Er arbeitet im Bereich der Düsenplatte jenseits des Gasaustrittes. Die Kochfelder sind sowohl in bezug auf die Gasversorgung als auch in elektrotechnischer Hinsicht parallelgeschaltet, aber einzeln bedienbar. Es versteht sich, daß ein solcher Kochapparat mit einer entsprechenden Bedienblende ausgerüstet ist, in der im allgemeinen auch die Anzeigevorrichtungen angeordnet sind, die die jeweiligen Einstellungen bzw. die jeweiligen Betriebszustände erkennbar machen.

Bei gattungsgemäßen Kochapparaten (DE-OS 38 44 082) mit mehreren Glaskeramik-Kochfeldern, denen jeweils ein Glühzünder zugeordnet ist, entsteht das Problem, daß die Glühzünder, solange sie eingeschaltet sind, eine verhältnismäßig große elektrische Energie benötigen. Die elektrische Energieversorgung kann insbesondere dann problematisch sein, wenn der Kochapparat für Freizeitzwecke, z. B. in Wohnwagen, auf Booten o. dgl. benutzt wird. - Grundsätzlich ist es zwar bekannt (US-PS 39 38 944), mehrere Gasstrahlungsbrenner mit Hilfe eines gemeinsamen Glühzünders zu zünden, daß setzt aber besondere konstruktive Maßnahmen voraus.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kochapparat der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß mit Stromquellen verhältnismäßig geringer Leistung gearbeitet werden kann.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung eine Folgesteuerung für die Gasstrahlungsbrenner aufweist und bei simultaner Betätigung der Ein- und Ausschalteinrichtungen für mehrere Glaskeramik-Kochfelder die Magnetventile und die Glühzünder für die einzelnen Glaskeramik-Kochfelder so steuert, daß der n-te Glühzünder erst unter Strom kommt, wenn der (n-1)te Glühzünder gezündet hat, wobei n=2, 3, . . . usw. ist. Auch beim Einschalten mehrerer Glaskeramik- Kochfelder wird stets nur so viel elektrische Energie benötigt, wie für den Betrieb des einzelnen Glühzünders notwendig ist. Der Verbrauch elektrischer Energie z. B. aus einem Akkumulator oder aus einer Batterie, ist dementsprechend gering.

Insbesondere kann die Überwachungseinrichtung mit einer Ionisationsstrecke arbeiten, die auf die durch den brennenden Gasstrahlungsbrenner bewirkte Ionisation in den Verbrennungsgasen anspricht, wobei der Glühzünder in einem Glühzünder-Stromkreis liegt, der mit der Ein- und Ausschalteinrichtung ein- und ausschaltbar ist, und wobei der Glühzünder-Stromkreis von der Überwachungseinrichtung unterbrechbar ist, wenn die Ionisationsstrecke anspricht. - Elektronische Überwachungseinrichtung für Betriebsaggregate eines Glaskeramik-Kochfeldes sind an sich bekannt (DE 36 37 841). Hier wird auf andere Weise ein Gebläse überwacht, bei dessen Ausfall die Gaszufuhr unterbrochen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Kochapparat kann der Glühzünder sowohl eine fallende als auch eine steigende Temperatur- Charakteristik aufweisen. Bevorzugt weist der Glühzünder eine fallende Charakteristik auf und ist die elektronische Überwachungseinrichtung so ausgelegt, daß sie auf einen zulässigen Bereich der dem Glühzünder zufließende Energie werkmäßig einstellbar ist. Dazu können die Stromstärke und/oder die Spannung überwacht werden. Der Gasstrahlungsbrenner kann auch bei dem erfindungsgemäßen Kochapparat auf unterschiedliche Betriebstemperatur der Glaskeramikplatte eingestellt werden. Dazu kann der Gasstrahlungsbrenner im übrigen über einen Mikroprozessor in bezug auf die gewünschte Betriebstemperatur der Glaskeramikplatte einstellbar sein, welcher Mikroprozessor vom Benutzer einstellbar ist, zumeist über einen Hahnknebel mit nachgeschaltetem Potentiometer (vgl. US 45 21 183). Im einfachsten Falle steuert dabei der Mikroprozessor das Magnetventil, gleichsam in Überlagerung zu den beschriebenen Maßnahmen, nach Maßgabe von Zeitintervallen auf/zu, wie es an sich bekannt ist (DE 27 23 164).

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung ausführlich erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Überwachungseinrichtung zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbrenners bei einem erfindungsgemäßen Kochapparat,

Fig. 2 ein verfeinertes Schaltschema zum Gegenstand der Fig. 1,

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild gehört zu einem Kochapparat 1 mit zumindest einem Glaskeramik-Kochfeld. Das Glaskeramik-Kochfeld besitzt einen Gasstrahlungsbrenner 2 mit Düsenplatte 3, eine oberhalb der Düsenplatte 3 angeordnete Glaskeramikplatte 4, einen Glühzünder 5 und eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil 6. Das Magnetventil 6 erscheint in Fig. 1 einerseits in der Gaszuführungsleitung 7 des schematisch dargestellten Kochapparates 1 und andererseits in dem Blockschaltbild. Im übrigen ist eine Überwachungseinrichtung zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbrenners 2 vorgesehen. Der Glühzünder 5 ist in diese Überwachungseinrichtung integriert. Man erkennt in dem Blockschaltbild einen Hauptschalter 8 und zwei Umsetzer 9, deren einer die Netzspannung in 20 Volt Gleichstrom und deren anderer die Netzspannung in 5 Volt Gleichstrom umsetzt. Im oberen Zweig 10 der Überwachungseinrichtung erkennt man eine Analogüberwachung, im unteren Zweig 11 eine Digitalüberwachung des Glühzünders 5, die entsprechenden Steuerleitungen sind angedeutet und führen zu dem Glühzünder 5 in der schematischen Darstellung des Kochapparates 1. Man erkennt im Blockschaltbild fernerhin die Bedienblende 12 und die Anzeigeeinrichtung 13. Links unten im Blockschaltbild befinden sich Bauteile 14, die zur Steuerung eines mit dem Kochapparat verbundenen Lüfters dienen.

Weitere schaltungstechnische Einzelheiten entnimmt man aus der Fig. 2. Am Eingang der Schaltung liegt eine gleichgerichtete, geglättete Spannung von etwa 20 Volt an. Die Beschaltung des Operationsverstärkers OP1, der Transistoren T2, T1 und T3 bilden eine Spannungsstabilisierungsschaltung, so daß am Kollektor von T1 die Spannung auf 24 Volt begrenzt wird. Liegt am Kollektor von T1 ein Kurzschluß gegen Masse vor, so sperrt T3, der im Normalfall über R8 durchgeschaltet ist. In diesem Fall liegt der positive Eingang von OP1 über R5 auf hohem Potential und der Ausgang von OP1 schaltet über den Transistor T2 den Transistor T1 ab. Nach einem Kurzschluß am Glühzünder 5 oder am Magnetventil 6 werden die Spannung am Glühzünder 5 und die Versorgungsspannung zum Magnetventil 6 abgeschaltet. Im Einschaltmoment wird über den Kondensator C1 der Transistor T3 leitend, und die Spannungsregelung am Kollektor von T1 setzt ein. Wenn am Kollektor von T1 kein Kurzschluß anliegt, bleibt der Transistor T3 über R8 leitend. Die Beschaltung der Operationsverstärker OP2 und OP3 bilden einen Fensterdiskriminator, der bei einem zu großen oder zu kleinen Strom durch den Glühzünder 5 das Magnetventil 6 über die Transistoren T4 und T6 abschaltet. Der Strom durch den Glühzünder 5 bewirkt einen Spannungsabfall an dem in Reihe geschalteten Meßwiderstand R9. Ist der Strom durch den Glühzünder 5 zu groß und liegt somit die Meßspannung am Widerstand R9 über dem Potential am Minuseingang von OP2, so wird über die Diode D2 und den Widerstand R15 der Transistor T4 leitend. Der Transistor T6 wird nicht mehr angesteuert und somit ist das Magnetventil 6 spannungslos. Ist der Strom durch den Glühzünder 5 zu klein oder liegt eine Unterbrechung des Stromkreises durch den Glühzünder 5 vor, so liegt am Pluseingang von OP3 eine höhere Spannung an als am Minuseingang von OP3. Der Ausgang von OP3 schaltet über D3 und R15 den Transistor T4 durch. Somit wird der Transistor T6 nicht mehr angesteuert und das Magnetventil 6 kann auch bei zu kleinem Strom durch den Glühzünder 5 oder bei einer Stromkreisunterbrechung nicht mehr angesteuert werden. Die dargestellte Schaltung bewirkt, daß bei einem Glühzünderkurzschluß die gesamte Versorgungsspannung von dem Glühzünder 5 und dem Magnetventil 6 abgeschaltet wird. Liegt der Stromfluß durch den Glühzünder 5 nicht in dem vorgesehenen Bereich, so läßt sich das Magnetventil 6 nicht mehr einschalten. Neben der Überwachung des Glühzünders 5 durch die beschriebene Schaltung findet eine Steuerung durch einen Mikrocomputer 15 statt. Der Spannungsabfall an dem Meßwiderstand R9 und somit der Stromfluß durch den Glühzünder 5 wird über den Widerstand R10 durch einen Analog/Digital-Wandler gemessen und auf richtige Werte hin überprüft. Die Diode D1 sorgt dafür, daß der Eingangsspannungsbereich des Analog/ Digital-Wandlers nicht überschritten wird. Liegt der Stromfluß durch den Glühzünder 5 nicht in dem zugelassenen Bereich, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben und das Magnetventil 6 wird vom Mikrocomputer 15 nicht angesteuert. Das Ein- und Ausschalten des Magnetventils 6 durch den Mikrocomputer erfolgt über die Transistoren T5 und T6. Über die Diode D4 wird der Schaltzustand des Transistors T6 abgefragt. Wenn am Punkt MV1 also eine niedrige Spannung anliegt, obwohl der Transistor T6 nicht über den Transistor T5 angesteuert ist, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Liegt ein Kurzschluß der Versorgungsspannung des Mikrocomputers 15 vor oder ist diese Spannung von 5 Volt nicht vorhanden, so liegt auch am Minuseingang von OP1 keine Spannung an und die Versorgungsspannung des Glühzünders 5 und des Magnetventils 6 wird abgeschaltet. Die Eingangsspannung an E1 wird ebenfalls auf zu kleine Werte vom Mikrocomputer 15 überwacht. Liegt hier eine zu geringe Spannung an, so wird kein Magnetventil 6 angesteuert und es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. - Die Temperatur des Glühzünders 5 ist selbstverständlich eine Funktion seiner aufgenommenen Leistung. Daraus folgt, daß die Stromstärke des Glühzünders 5 bei einem vorgegebenen Spannungsintervall nur in einem vorgegebenen Intervall schwanken darf.

Der in der Fig. 3 dargestellte Kochapparat besitzt ein Glaskeramik-Kochfeld. Das Glaskeramik-Kochfeld weist einen Gasstrahlungsbrenner 21 mit Düsenplatte 22, eine oberhalb der Düsenplatte 22 angeordnete Glaskeramikplatte 23, einen Glühzünder 24, eine Gasversorgungseinrichtung 25 mit Magnetventil 26, eine Steuereinrichtung 27 mit einer Ein- und Ausschalteinrichtung 28 sowie eine Überwachungseinrichtung 29 zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbrenners 21 auf. Die Gasversorgungseinrichtung 25 wurde lediglich durch einen Pfeil angedeutet. Man erkennt die Zuführungsleitung für das Gas mit dem darin angeordneten Magnetventil 26.

Die Überwachungseinrichtung 29 arbeitet mit einer Ionisationsstrecke 30. Diese spricht auf die durch den brennenden Gasstrahlungsbrenner 21 bewirkte Ionisation in den Verbrennungsgasen an. Der Glühzünder 24 liegt in einem Glühzünder- Stromkreis 31, der mit der Ein- und Ausschalteinrichtung 28 ein- und ausschaltbar ist. Der Glühzünder-Stromkreis 31 ist von der Überwachungseinrichtung 29 unterbrechbar, wenn die Ionisationsstrecke 30 anspricht. Sie öffnet dazu den Schalter 32 in dem Glühzünder-Stromkreis 31.

Claims (2)

1. Kochapparat mit mehreren Glaskeramik-Kochfeldern, wobei jedes Glaskeramik-Kochfeld einen Gasstrahlungsbrenner mit Düsenplatte, eine oberhalb der Düsenplatte angeordnete Glaskeramikplatte, einen Glühzünder, eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil, eine Steuereinrichtung zum Ein- und Ausschalten und eine Überwachungseinrichtung zur Betriebsüberwachung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (27) eine Folgesteuerung für die Gasstrahlungsbrenner (21) aufweist und bei simultaner Bestätigung der Ein- und Ausschalteinrichtungen (28) für mehrere Glaskeramik-Kochfelder die Magnetventile (26) und die Glühzünder (24) für die einzelnen Glaskeramik-Kochfelder so steuert, daß der n-te Glühzünder (24) erst unter Strom kommt, wenn der (n-1)te Glühzünder (24) gezündet hat, wobei n=2, 3, . . . usw. ist.

2. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (29) mit einer Ionisationsstrecke (30) arbeitet, die auf die durch den brennenden Gasstrahlungsbrenner (21) bewirkte Ionisation in den Verbrennungsgasen anspricht, wobei der Glühzünder (24) in einem Glühzünder-Stromkreis (31) liegt, der mit der Ein- und Ausschalteinrichtung (28) ein- und ausschaltbar ist, und wobei der Glühzünder-Stromkreis von der Überwachungseinrichtung (29) unterbrechbar ist, wenn die Ionisationsstrecke (30) anspricht.