DE4129196A1 - Heating power regulator for domestic electric cooking hob - has resistance sensor set into block that engages side of cooking pan to provide direct temp. measurement - Google Patents

Heating power regulator for domestic electric cooking hob - has resistance sensor set into block that engages side of cooking pan to provide direct temp. measurement

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Abstract

The regulator is provided for a ceramic hob on which cooking pans are placed on a flat surface. Located near to the resistance heating element is a contact temp. sensor (8) which is set into a pan-contact block (4) with an internal curvature similar to that of the cooking pan. Permanent magnets may be set into the block to apply a contact force to the pan. The sensor has a contact pin (10) of high thermal conductivity material which also is in contact with a resistance sensor (11). A spring (12) provides good contact. ADVANTAGE - Sensor can easily be put away.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Heizleistung einer Kochstelle, insbesondere für einen Elektroherd, mit Hilfe eines an der Außenwand des Kochgefäßes anliegenden Wandberührungssensors, mit dem der Ist-Wert der Temperatur des Gefäßinhal­ tes näherungsweise festgestellt wird.The invention relates to a device for regulation the heat output of a hotplate, especially for an electric stove, with the help of one on the outside wall the wall contact sensor attached to the cooking vessel, with which the actual value of the temperature of the vessel contents is approximately determined.

Aus der EP-03 48 298 A1 ist eine Vorrichtung zur Re­ gelung der Heizleistung einer Kochstelle bekannt, bei der eine Steuerlogik die elektrischen Heizelemente taktweise derart ein- und ausschaltet, daß die Tempe­ ratur zunächst auf einen Wert ansteigt, der deutlich niedriger ist als eine vorgegebene Höchsttemperatur der Erwärmung (Soll-Werttemperatur) des Kochgutes, wo­ bei nach Abschaltung der elektrischen Heizelemente die Temperatur durch die Wärmeträgheit soweit an­ steigt, daß die vorgegebene Soll-Werttemperatur an­ nähernd erreicht wird. Für eine solche Regelschal­ tung wird ein Temperaturfühler beschrieben, welcher als Wandberührungssensor an der Außenwand des Koch­ gefäßes federelastisch abgestützt anliegt. Das Koch­ gefäß ist hierzu auf eine Heizfläche abgestellt, die ein elektrisches Heizelement enthält. Der Wandberüh­ rungssensor, welcher gegen die Außenwand des Kochge­ fäßes anliegt, bewegt sich dabei mit einem Berührungs­ stift in einer schrägliegenden Führungsbahn aus der Innenwandfläche eines Abstelluntersatzes gegen die Außenwand des einzusetzenden Kochgefäßes und liefert einen annähernden Ist-Wert der Temperatur des Behälter­ inhaltes, der zusammen mit einem einstellbaren Soll- Wert in der Steuerlogik zur getakteten Schaltung des elektrischen Heizelementes verwendet wird.From EP-03 48 298 A1 a device for re gelung the heating power of a hotplate known the one control logic is the electrical heating elements cyclically on and off in such a way that the tempe rature initially increases to a value that is clear is lower than a predetermined maximum temperature the heating (target value temperature) of the food, where  after switching off the electrical heating elements the temperature due to the thermal inertia increases that the specified target value temperature rises is approached. For such a regular scarf a temperature sensor is described, which as a wall contact sensor on the outside wall of the cook vessel rests resiliently supported. The cook vessel is placed on a heating surface, the contains an electric heating element. The wall contact tion sensor, which against the outer wall of the Kochge contact with the barrel moves with one touch pin in an inclined guideway from the Inner wall surface of a stand against the Outer wall of the cooking vessel to be used and supplies an approximate actual value of the temperature of the container content, which together with an adjustable target Value in the control logic for the clocked switching of the electric heating element is used.

Die Anwendung eines Temperaturfühlers an der Außenwand eines auf die Herdplatte aufsetzbaren Kochgefäßes zeigt auch die DE-38 11 925 C1.The application of a temperature sensor on the outer wall shows a cooking vessel that can be placed on the hob also DE-38 11 925 C1.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so auszu­ bilden, daß ein Kochgefäß insbesondere auf einer eben­ flächigen Heizfläche eines Kochfeldes unter einwand­ freier Anlage des Wandberührungssensors an seiner Außen­ wand abgestellt werden kann.The invention is based on the task, a Device of the type described at the outset form that a cooking vessel especially on a level flat heating surface of a hob under fault free installation of the wall contact sensor on its outside wall can be parked.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt dadurch, daß der Wandberührungssensor in Verbindung mit einem auf der Herdplatte bzw. auf dem Kochfeld befestigten Anlage­ stück gehaltert ist. Das auf der Herdplatte befestigte Anlagestück enthält somit den Wandberührungssensor, und durch einfaches Anstoßen des Kochgefäßes an das Anlage­ stück wird in manchen Fällen, insbesondere bei Kochge­ fäßen von erheblichem Gewicht, u. U. eine ausreichend definierte Anlage des Kochgefäßes am Wandberührungssen­ sor erreicht.This task is solved in that the wall contact sensor in connection with one the hob or the system attached to the hob  piece is held. That fixed on the stove System piece thus contains the wall contact sensor, and by simply pushing the cooking vessel against the system in some cases, especially with Kochge barrels of considerable weight, u. A sufficient Defined placement of the cooking vessel on the wall contact points sor reached.

Zweckmäßig erscheint es jedoch, an dem Anlagestück zu­ sätzliche Mittel vorzusehen, welche eine definierte An­ lage des Kochgefäßes an dem Wandberührungssensor, unab­ hängig von dem mehr oder minder sorgfältigen Anrücken des Gefäßes an das Anlagestück, sicherstellen. Hierzu kann es vorteilhaft sein, vorzugsweise an dem Anlagestück eine Magnethalterung vorzusehen, welche einen Permanentmagneten oder mehrere Permanentmagnete enthält.However, it seems expedient to close the system section to provide additional means, which a defined An position of the cooking vessel on the wall contact sensor, independent depending on the more or less careful approach of the vessel to the contact piece. This can it may be advantageous, preferably on the contact piece Magnet holder to be provided, which is a permanent magnet or contains several permanent magnets.

Für bestimmte Anwendungszwecke kann es ferner günstig sein, die Magnethalterung mit einem oder mehreren schalt­ baren Elektromagneten auszubilden, wobei nach Ausschal­ tung des Elektromagneten das Kochgefäß frei bewegt werden kann.It can also be inexpensive for certain applications be the magnetic bracket with one or more switches educate solenoids, after stripping device of the electromagnet the cooking vessel can be moved freely can.

Voraussetzung für die Anwendung der definierten Magnet­ halterung ist allerdings die Verwendung eines Kochgefäßes aus ferromagnetischem Material. Dies ist jedoch in den meisten Fällen gegeben, weil die überwiegende Anzahl der heute benutzten Kochgefäße aus ferromagnetischem Stahl bestehen.Prerequisite for the application of the defined magnet holder is, however, the use of a cooking vessel made of ferromagnetic material. However, this is in the given most cases because the vast number of cooking vessels made of ferromagnetic steel are used today consist.

Zur satten Anlage des Kochgefäßes am Wandberührungssen­ sor kann es ferner vorteilhaft sein, das Anlagestück an­ lageseitig der Krümmung der Außenwandfläche, d. h. bei zylinderförmigen Kochgefäßen, dem Außendurchmesser des Kochgefäßes anzupassen. Dabei kann für die An­ passung ein mittlerer Außendurchmesser der benutzbaren Kochgefäße gewählt werden, wobei Abweichungen in gewis­ sem Umfange durch die zusätzlichen Haltemittel, insbe­ sondere bei der Magnethalterung, ausgeglichen werden.For the full contact of the cooking vessel on the wall contact points sor, it may also be advantageous to the plant piece location side of the curvature of the outer wall surface, d. H. at  cylindrical cooking vessels, the outer diameter adjust the cooking vessel. It can for the An fit an average outer diameter of the usable Cooking vessels are selected, with deviations in certain scope of the additional holding means, esp especially with the magnetic holder.

Eine zweckmäßige Ausbildung kann vorsehen, daß das Anlagestück zwei Haltemagnete aufweist, zwischen denen der Wandberührungssensor mit federelastisch verschieb­ barem Berührungsstift angeordnet ist. In dieser Ausbil­ dung wird eine gleichmäßige definierte Anlage des Wand­ berührungssensors am Kochgefäß erreicht.Appropriate training can provide that System piece has two holding magnets, between which the wall contact sensor with spring elastic displacement cash touch pin is arranged. In this training dung becomes an evenly defined installation of the wall Touch sensor reached on the cooking vessel.

Das Anlagestück kann zweckmäßig als massives Aluminium­ gußteil ausgebildet sein. Bei einem keramischen Koch­ feld kann das Anlagestück bevorzugt mit einer Klebebe­ festigung aber auch mit anderen Befestigungsmitteln auf der Herdplatte befestigt werden.The piece of equipment can expediently be made of solid aluminum be cast part. With a ceramic cook field, the piece of plant can preferably with an adhesive but also with other fasteners be attached to the hob.

Zur Übertragung des elektrischen Ausgangssignals des Wandberührungssensors, der zweckmäßig als Widerstands­ meßelement PTC oder NTC, gegebenenfalls auch als Thermo­ element oder in sonstiger Weise ausgebildet sein kann, erscheint es zweckmäßig, in der Herdplatte eine Ausneh­ mung zur Durchführung der Sensorzuleitungen vorzusehen. Dies dürfte trotz der relativ kostenaufwendigen Herstel­ lung von Bohrungen in keramischen Herdplatten günstiger sein als eine indirekte Signalübertragung, beispielswei­ se mit kapazitiven Elektrodenteilen auf der Ober- und Unterseite der als Dielektrikum wirksamen Keramikplatte. Eine solche indirekte Signalübertragung kann jedoch im Bedarfsfalle anstelle der direkten Leitungsführung ebenfalls vorgesehen werden.To transmit the electrical output signal of the Wall contact sensor, which is useful as a resistor PTC or NTC measuring element, possibly also as a thermo element or in some other way, it seems appropriate to make a recess in the hob to provide for the implementation of the sensor leads. This is likely to be despite the relatively expensive manufacture development of holes in ceramic stovetops cheaper be as an indirect signal transmission, for example with capacitive electrode parts on the top and Underside of the ceramic plate, which acts as a dielectric. Such an indirect signal transmission can, however  Trap instead of direct cable routing also be provided.

Die Kochstelle kann mit verschiedenen Heizelementen, wie Widerstandsheizelementen, Halogenstrahlern oder induktiven Heizvorrichtungen, ausgebildet sein. Für alle derartigen Heizelemente besteht eine Steuermög­ lichkeit mit Hilfe einer Steuerlogik, die als Eingangs­ größe für den Ist-Wert der Temperatur des Behälterin­ haltes mindestens einen Wandberührungssensor benötigt.The hotplate can be equipped with various heating elements, such as resistance heating elements, halogen spotlights or inductive heating devices. For all such heating elements are taxable with the help of a control logic that acts as an input Size for the actual value of the temperature of the container stop needs at least one wall contact sensor.

Die beschriebenen Anlagestücke lassen sich auf der Herdplatte bzw. auf dem Kochfeld ein- oder mehrfach anordnen.The described system pieces can be on the Stove or on the hob one or more times arrange.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert werden; es zeigen:The invention is based on an embodiment are explained in more detail; show it:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Koch­ feldes mit zwei belegbaren Heizflächen; Figure 1 is a perspective view of a cooking field with two assignable heating surfaces.

Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch das in Fig. 1 gezeigte Anlagestück in gegenüber Fig. 1 vergrößerter Darstellung. Fig. 2 is a horizontal section through the plant piece shown in Fig. 1 in an enlarged view compared to Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein keramisches Kochfeld 1, das zwei Heizflächen 2 aufweist. Im Bereich jeder Heizfläche 2 ist unterhalb des keramischen Kochfeldes 1 ein elek­ trisches Widerstandsheizelement angeordnet, welches mit Schalterknebeln 3 geschaltet werden kann. Hinter der rückseitigen Heizfläche 2 ist auf dem keramischen Koch­ feld 1 ein Anlagestück 4 befestigt. Fig. 1 shows a ceramic hob 1, which has two heating surfaces. 2 In the area of each heating surface 2 , an elec trical resistance heating element is arranged below the ceramic hob 1 , which can be switched with switch knobs 3 . Behind the rear heating surface 2 , a plant piece 4 is attached to the ceramic cooking field 1 .

Der Aufbau des Anlagestücks 4 geht aus Fig. 2 hervor. In dem als Aluminiumgußstück ausgebildeten Anlagestück 4 sind zwei Permanentmagnete 6, 7 eingesetzt, und zwischen diesen Permanentmagneten 6, 7 ist ein Wandberührungssen­ sor 8 als Temperaturfühler angeordnet. Der Wandberührungs­ sensor 8 besteht aus einer Führungsausnehmung 9, in der ein Berührungsstift 10 aus gut wärmeleitendem Material in Verbindung mit einem Widerstandsmeßelement 11 gegen die Wirkung einer Schraubendruckfeder 12 verschiebbar gelagert ist. Die Zuleitungen zu dem Widerstandsmeßele­ ment 11 sind mit 13, 14 bezeichnet. Hinter dem Anlagestück 4 erkennt man eine Ausnehmung 5 im Kochfeld 1, durch die die Zuleitungen 13, 14 des Wandberührungssensors 8 zu der in der Zeichnung nicht dargestellten Steuerlogik geführt werden.The structure of the piece 4 is shown in FIG. 2. In the formed as an aluminum casting piece 4 , two permanent magnets 6 , 7 are used, and between these permanent magnets 6 , 7 , a wall contact sensor 8 is arranged as a temperature sensor. The wall contact sensor 8 consists of a guide recess 9 , in which a touch pin 10 made of a good heat-conducting material in connection with a resistance measuring element 11 against the action of a helical compression spring 12 is slidably mounted. The leads to the resistance element 11 are designated 13, 14 . Behind the contact piece 4 , a recess 5 can be seen in the hob 1 , through which the feed lines 13 , 14 of the wall contact sensor 8 are led to the control logic, not shown in the drawing.

Das Anlagestück 4 ist anlageseitig mit einem Radius r gewölbt, welcher einem mittleren Außendurchmesser der benutzbaren Kochgefäße entspricht. In Fig. 2 ist die Anlage eines Kochgefäßes am Anlagestück 4 gezeigt, wel­ ches einen größeren Außendurchmesser R aufweist. Man er­ kennt, daß in diesem Falle zwar keine satte Anlage am Anlagestück 4 erreicht wird, daß jedoch der Berührungs­ stift 10 zur einwandfreien Außenwandanlage unter Feder­ vorspannung genügend weit aus der Führungsausnehmung 9 in dem Anlagestück 4 hervortritt, wobei die beiden Permanentmagnete 6, 7 in der geringen Distanz der Radien­ unterschiede noch eine hinreichende Anpreßkraft liefern.The system piece 4 is curved on the system side with a radius r, which corresponds to an average outer diameter of the usable cooking vessels. In Fig. 2 the installation of a cooking vessel on the contact piece 4 is shown, which has a larger outer diameter R. It is known that, in this case, no full contact with the contact piece 4 is achieved, but that the contact pin 10 for spring-loaded external wall installation is sufficiently far out of the guide recess 9 in the contact piece 4 , the two permanent magnets 6 , 7 in the small distance between the radii still provide sufficient contact pressure.

Das Anlagestück kann sowohl in Verbindung mit einem eben­ flächigen Kochfeld, als auch bei den bekannten Koch­ plattenanordnungen auf der die Kochplatten aufnehmen­ den Herdgrundplatte oder in sonstiger Weise im Be­ reich der Heizflächen angeordnet sein. Dabei soll das Kochgefäß in der Anlagestellung seine bestimmungsge­ mäße Lage auf der Heizfläche einnehmen.The system piece can be used in conjunction with a level flat hob, as well as the well-known cook  plate arrangements on which to take the hot plates the stove base plate or in any other way in the loading be arranged richly of the heating surfaces. It should Cooking vessel in its position of determination Assume an appropriate position on the heating surface.

Claims (12)

1. Vorrichtung zur Regelung der Heizleistung einer Kochstelle, insbesondere für einen Elektroherd, mit Hilfe eines an der Außenwand des Kochgefäßes anliegenden Wandberührungssensors, mit dem der Ist- Wert der Temperatur des Gefäßinhaltes näherungsweise festgestellt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Wandberührungssensor (8) in Verbindung mit einem auf der Herdplatte bzw. auf dem Kochfeld (1) befestigten Anlagestück (4) gehaltert ist.1. Device for regulating the heating power of a hotplate, in particular for an electric cooker, with the aid of a wall contact sensor lying against the outer wall of the cooking vessel, with which the actual value of the temperature of the vessel contents is approximately determined, characterized in that the wall contact sensor ( 8 ) is held in connection with an attachment piece ( 4 ) fastened on the hob or on the hob ( 1 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur definierten Anlage des Wandberührungssensors (8) an der Außenwandfläche des Kochgefäßes eine Magnethalterung (6, 7) vorge­ sehen ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that for the defined contact of the wall contact sensor ( 8 ) on the outer wall surface of the cooking vessel, a magnetic holder ( 6 , 7 ) is easily seen. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Magnethalterung Permanentmagnete (6, 7) enthält.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the magnet holder contains permanent magnets ( 6 , 7 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Magnethalterung schaltbare Elektromagnete enthält. 4. The device according to claim 2, characterized ge indicates that the magnetic holder contains switchable electromagnets.   5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Magnethalterung (6, 7) an dem Anlagestück (4) vorgesehen ist.5. The device according to claim 2, characterized in that the magnetic holder ( 6 , 7 ) is provided on the contact piece ( 4 ). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anlagestück (4) anlageseitig dem Außendurchmesser des Kochgefäßes angepaßt ist.6. The device according to claim 1, characterized in that the contact piece ( 4 ) on the system side is adapted to the outer diameter of the cooking vessel. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anlagestück (4) anlageseitig an einen mittleren Außendurchmesser (r) der benutzbaren Kochgefäße angepaßt ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the contact piece ( 4 ) on the system side is adapted to an average outer diameter (r) of the usable cooking vessels. 8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anlagestück (4) zwei Haltemagnete (6, 7) aufweist, zwischen denen der Wandberührungssensor (8) mit federelastisch ver­ schiebbarem Berührungsstift (10) angeordnet ist.8. The device according to claim 5, characterized in that the contact piece ( 4 ) has two holding magnets ( 6 , 7 ), between which the wall contact sensor ( 8 ) with a resiliently displaceable ver contact pin ( 10 ) is arranged. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anlagestück (4) aus Aluminium besteht und mit einer Klebebefestigung auf der Kochfläche (1) befestigt ist.9. The device according to claim 1, characterized in that the contact piece ( 4 ) consists of aluminum and is fastened with an adhesive attachment to the cooking surface ( 1 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kochfläche (1) eine Keramikplatte ist.10. The device according to claim 1, characterized in that the cooking surface ( 1 ) is a ceramic plate. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kochfläche (1) eine Ausnehmung (5) zur Durchführung der Sensorzu­ leitungen (13, 14) aufweist. 11. The device according to claim 10, characterized in that the cooking surface ( 1 ) has a recess ( 5 ) for carrying out the Sensorzu lines ( 13 , 14 ). 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Anlagestück (4) derart angeordnet ist, daß ein Kochgefäß in der An­ lagestellung seine bestimmungsgemäße Lage auf der Heizfläche einnimmt.12. The apparatus according to claim 1, characterized in that the contact piece ( 4 ) is arranged such that a cooking vessel in the on position assumes its intended position on the heating surface.
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