DE4410263A1 - Kochsystem mit Kochgeschirr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kochsystem mit Kochgeschirr und Thermo­ stat nach dem Deutschen Patent Nr. 43 12 975 und gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 und ist dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen aus Temperaturfühler, Schaltmagnet und Temperatur­ einstellvorrichtung bestehende Thermostat als autonome Baueinheit ausgebildet ist, so daß er für Kochgeschirre verschiedener Größe und Art (Töpfe, Kasserolen, Pfannen) verwendet werden kann, und am Kochgeschirr vorzugsweise durch ein am Thermostaten starr befestig­ tes, den Temperaturfühler enthaltendes Hüllrohr angebracht wird, das in die etwa bis zur Kochgeschirrmitte reichende oder sogar ganz durchgehende horizontale Bohrung im Kochgeschirrboden eingesteckt werden kann (Steckthermostat), und daß lösbare Befestigungsmittel (Permanentmagnete, Schnappmechanismen, Schraubmechanismen und der­ gleichen) vorgesehen sind, die den Steckthermostaten am Kochgeschirr festhalten, wobei die Befestigungsmittel so ausgebildet sein können, daß sie derart als Einschaltsperre wirken, daß die temperaturab­ hängige Lateralbewegung oder Drehbewegung des Schaltmagneten bzw. die Beeinflussung des Reedkontaktes durch den Schaltmagneten nur möglich ist, wenn der Steckthermostat vorschriftsmäßig am Kochge­ schirr befestigt ist.

In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, den am Kochge­ schirr angebrachten Thermostaten als abnehmbaren Steckthermostaten auszubilden, um die Kochgeschirre zur Aufbewahrung ineinanderstel­ len sowie in der Geschirrspülmaschine besser unterbringen zu können. Außerdem kann ein Steckthermostat wechselweise für verschiedene Kochgeschirre verwendet und auch im Falle eines Defekts leicht aus­ getauscht werden. Schließlich ist so die Benutzung des Kochge­ schirrs auch ohne Thermostat möglich.

Um einen flüssigkeitsgefüllten Wärmefühler am Steckthermostaten an­ bringen zu können ist ein starres Hüllrohr erforderlich, in das der Wärmefühler eingeschoben ist, da der an der Kapillare endende aktive Teil des Wärmefühlers aus Gründen der Wärmeankopplung ganz in der Bohrung des Kochgeschirrbodens verschwinden muß. Messungen haben ergeben, daß die durch das im Gehäuse des Steck­ thermostaten fest verankerte Hüllrohr verursachte Verzögerung des Wärmeübergangs nur geringfügig ist. Soll sie ganz vermieden werden, so kann in weiterer Ausbildung der Erfindung das Hüllrohr selbst als Temperaturfühler ausgebildet, d. h. unmittelbar mit der Flüssigkeit gefüllt und innen derart durch eine Trennwand geteilt sein, daß nur der vordere Teil Flüssigkeit enthält und die Kapil­ lare bereits innerhalb des Hüllrohres an der Trennwand beginnt.

Der im Hüllrohr angeordnete Temperaturfühler kann auch als Dehnungs­ stange ausgebildet sein, die den Schaltmagneten temperaturabhängig bewegt und deren Temperaturausdehnungskoeffizient sich von demjeni­ gen des Hüllrohres unterscheidet.

Zum Schalten eines Reedkontaktes muß die magnetische Erregung im Reedkontakt verändert werden. Dies kann entweder durch Veränderung der Entfernung des Schaltmagneten zum Reedkontakt (laterale Bewe­ gung) oder durch verändern des Winkels zwischen der Nord-Süd-Achse des Schaltmagneten und der Achse des Reedkontaktes (Drehbewegung) oder durch eine Kombination beider Bewegungsarten geschehen. Im Falle der Drehbewegung sind Platzbedarf und Energieaufwand zur Bewe­ gung des Schaltmagneten im Steckthermostaten gegenüber der Lateral­ bewegung etwas reduziert.

Anstelle des Schaltmagneten kann im Steckthermostaten auch eine ferromagnetische Abschirmung zwischen Schaltmagnet und Reedkontakt temperaturabhängig bewegt werden.

Die Befestigung des Steckthermostaten am Kochgeschirr geschieht, sofern zumindest der Kochgeschirrboden ferromagnetisch ist, am ein­ fachsten und zweckmäßigsten durch zwei rechts und links vom Hüll­ rohr am Gehäuse des Steckthermostaten befestigte Permanentmagnete, die den Steckthermostaten gleichzeitig auch gegen Verdrehen sichern. Bei nicht magnetisierbaren Kochgeschirren müssen andere lösbare Befestigungsmittel wie Schnappmechanismen, Schraubmechanismen und dergleichen eingesetzt werden.

Um auszuschließen, daß mit dem Steckthermostaten versehentlich die Kochleistung ohne Kochgeschirr eingeschaltet wird, können die Befestigungsmittel so ausgebildet sein, daß sie, z. B. durch Blockierung der Bewegung des Schaltmagneten, als Einschaltsper­ re wirken, solange der Steckthermostat nicht vorschriftsmäßig am Kochgeschirr befestigt ist. Diese Einschaltsperre wird nicht benötigt, wenn das Kochfeld, wie dies heute vielfach der Fall ist, mit einer Topferkennungsvorrichtung ausgestattet ist, welche die Kochleistung selbsttätig abschaltet, wenn das Kochgeschirr vom Kochfeld entfernt wird.

Bei der praktischen Handhabung in der Küche muß, um das Funktio­ nieren des Kochsystems zu gewährleisten, darauf geachtet werden, daß der Steckthermostat genügend genau über dem Reedkontakt pla­ ziert wird, dessen Schaltfläche auf dem Kochfeld markiert ist. Zur Erleichterung der richtigen Plazierung des Steckthermostaten auf der markierten Reedkontakt-Schaltfläche kann das Kochfeld über dem Reedkontakt zusätzlich mit einem Höcker versehen sein, der in eine entsprechende Aussparung im Boden des Steckthermostaten eingreift. Eine noch bessere, allerdings auch etwas kostenaufwendigere Lösung besteht darin, die Reedkontakt-Schaltfläche durch mehrere, neben­ einander angeordnete, elektrisch parallel geschaltete Reedkontakte zu vergrößern. Dann kommt es auf eine genaue Plazierung des Steck­ thermostaten nicht mehr an.

Um eine möglichst genaue Regelung zu erreichen ist zu beachten, daß die Temperatur des Kochguts bzw. des Kochgeschirrbodens auch nach dem Abschalten der Kochleistung noch durch die vom Kochfeld ausgehende Nachwärme beeinflußt wird. Dieser Effekt spielt bei Induktionskochfeldern, bei denen ja die Kochleistung unmittelbar im Kochgeschirrboden erzeugt wird, keine Rolle, kann aber bei Ce­ rankochfeldern mit konventioneller Beheizung durch die Kochfläche hindurch nicht mehr vernachlässigt werden. Hier kommt es darauf an, die Kochleistung schon vor Erreichen der Solltemperatur abzuschal­ ten, so daß die Nachwärme aus dem Kochfeld dann gerade ausreicht, das Kochgut bzw. den Kochgeschirrboden vollends auf Solltemperatur zu bringen. Diese Aufgabe wird in weiterer Ausbildung der Erfin­ dung dadurch gelöst, daß bereits beim ersten Anzeichen einer Be­ wegung des Schaltmagneten, d. h. bevor er die Position zur Abschaltung der Kochleistung erreicht hat, die Kochleistung abgeschaltet wird. Dies wird durch Ausbildung des Reedkontakts als Reedrelais und durch ein unter dem Kochfeld angeordnetes Zeitschaltglied bewirkt, das als Intervallschalter arbeitet und periodisch eine elektrische Gleich­ spannung für jeweils eine bestimmte Zeitspanne an die Spule des Reedrelais anlegt, deren Gleichstrom als schwache magnetische Gegenerregung zum Feld des Schaltmagneten auf den Reedkontakt ein­ wirkt, die jedoch allein nicht ausreicht, den Reedkontakt zu be­ tätigen. Sie bewirkt in Verbindung mit dem Feld des Schaltmagneten das Abschalten der Kochleistung, wenn der Schaltmagnet sich auch nur geringfügig aus der Einschaltposition in Richtung Abschaltpo­ sition bewegt hat. Wenn dann nach einer bestimmten Zeitspanne der Intervallschalter die Gegenerregung wieder abschaltet, hat der Schaltmagnet sich derart weiterbewegt, daß sein Magnetfeld am Ort des Reedkontakts nicht mehr ausreicht, die Kochleistung wieder ein­ zuschalten. Der Schaltmagnet wird den Reedkontakt erst dann wieder zur Einschaltung der Kochleistung betätigen, wenn der Kochgeschirr­ boden sich wieder etwas abgekühlt und der Schaltmagnet sich in die Einschaltposition zurückbewegt hat. Mit anderen Worten kann man sa­ gen, daß auf diese Weise die Abschaltposition des Schaltmagneten periodisch näher an die Einschaltposition herangeführt wird, was sich so auswirkt, als wäre die Hysterese des Reedkontaktes perio­ disch reduziert bzw. als sei die thermische Rückführung des Systems verstärkt, mit dem Ergebnis einer unübertrefflich genauen thermo­ statischen Regelung der Temperatur des Kochguts bzw. des Kochge­ schirrbodens.

Wenn zur Vergrößerung der Reedkontakt-Schaltfläche mehrere elek­ trisch parallel geschaltete Reedkontakte nebeneinander angeordnet und als Reedrelais ausgeführt sind, dann müssen die Reedkontakte mit ihrer Achse unbedingt senkrecht zum Kochfeld stehen, so daß jeweils nur eine Anschlußfahne jedes Reedkontakts sich im Wirkungs­ bereich des Schaltmagneten befindet. Nur dann ist gewährleistet, daß das Feld des Schaltmagneten, unabhängig von seiner Plazierung, in allen Reedkontakten stets in der gleichen Richtung verläuft, und zwar entgegen der Richtung der periodisch angelegten Gleichstrom­ erregung in den Spulen der Reedrelais.

Ausführungsbeispiel

Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes. Auf dem Ceranfeld 31 steht das Kochgeschirr 32 mit dem Kochgeschirrboden 33, der in üblicher Weise als relativ dicke Sand­ wichkonstruktion ausgeführt ist und eine Bohrung 34 zur Aufnahme des Hüllrohres 35 des Steckthermostaten aufweist. Das Hüllrohr 35 ist selbst als Temperaturfühler ausgebildet und innen derart durch eine Trennwand 36 geteilt, daß nur der vordere Teil Flüs­ sigkeit 37 enthält und die Kapillare 38 bereits innerhalb des Hüllrohres 35 an der Trennwand 36 beginnt. Die Kapillare 38 leitet die sich bei Temperaturerhöhung ausdehnende Flüssigkeit 37 in die Ausdehnungsdose 39, die sich an der Kugel 40 abstützt und über den die Ausdehnungsbewegung der Dose 39 stark übersetzenden Hebelmecha­ nismus 41 den Schaltmagneten 42 temperaturabhängig anhebt und ab­ senkt. Die Solltemperatur wird an dem Drehknopf 43 eingestellt. Um eine mechanische Überbeanspruchung der Ausdehnungsdose 39 und des Hebelmechanismus 41 zu vermeiden, wenn bei heißem Kochgeschirrbo­ den 33 die Solltemperatur an dem Drehknopf 43 auf "kalt" gestellt wird, ist die Kugel 40 mit einer Feder 44 versehen, so daß sie bei Überlastung ausweichen kann. In dem Gehäuse 45 des Steckthermosta­ ten, das zur Spülmaschinenfestigkeit wasserdicht ausgeführt sein kann, ist das Hüllrohr 35 starr verankert, z. B. eingelötet. Zur lös­ baren Halterung des Steckthermostaten am Kochgeschirr 32 und als Verdrehungsschutz ist an seinem Gehäuse 45 zu beiden Seiten des Hüllrohres 35 je ein Permanentmagnet 46 befestigt.

So weit der rein mechanisch arbeitende Teil des Kochsystems nach der Erfindung, der oberhalb des Ceran-Kochfeldes 31 angeordnet ist.

Darunter befindet sich die elektrische Beheizung 47 des Kochfeldes 31 mit dem Reflektor 48, der die Kochleistung der Beheizung 47 nach oben lenkt. Die Beheizung 47 wird von dem Leistungsrelais 49 ein- und aus-geschaltet, das von den Reedkontakten 50 betätigt wird, die elektrisch parallel geschaltet sind. Zur Vergrößerung der Reedkon­ takt-Schaltfläche sind drei Reedkontakte 50 nebeneinander angeord­ net, und man erkennt an der ungefähr maßstäblich ausgeführten Figur, daß der Schaltmagnet 42 nach allen Seiten um ungefähr 1,5 cm ver­ schoben werden kann, ohne seinen Einfluß auf die Reedkontakte 50 zu verlieren. Die Schaltfläche kann beliebig vergrößert werden.

Die drei Reedkontakte 50 sind senkrecht stehend nebeneinander unter dem Kochfeld 31 angeordnet und als Reedrelais ausgeführt, d. h. sie enthalten elektrische Spulen 51, durch die zur Beeinflussung des Schaltverhaltens ein Gleichstrom geschickt werden kann, der ein schwaches, dem Magnetfeld des Schaltmagneten 42 entgegengerichtetes Magnetfeld erzeugt. Das geschieht periodisch durch das als Inter­ vallschalter arbeitende Zeitrelais 52, dessen Kontakt z. B. jeweils für 10 sec geschlossen und für 15 sec geöffnet ist. Diese Zeitkon­ stanten sind auf das konstruktionsbedingte Wärmeträgheitsverhalten des Kochfeldes 31 mit Heizung 47 und Reflektor 48 abzustimmen. Je träger das Kochfeld 31 ist, d. h. je länger die Nachwärme wirksam ist, umso größer sollten die am Intervallschalter 52 eingestell­ ten Zeitspannen sein. Die Höhe des Gleichstroms in den Spulen 51 und damit die Stärke des magnetischen Gegenfeldes kann an dem Stell­ widerstand 53 reguliert werden und ist so einzustellen, daß be­ reits bei geringfügigem Abheben des Schaltmagneten 42 die Reedkon­ takte 50 öffnen, bei weiterer Entfernung des Schaltmagneten 42 von dem Gegenfeld allein aber nicht wieder geschlossen werden können.

Anstatt mit Relais kann selbstverständlich die Schaltung im Rahmen der meist im Herd ohnehin vorhandenen Elektronik mit noch geringe­ rem Aufwand auch kontaktlos aufgebaut werden.

Claims (6)

1. Kochsystem, bestehend aus einem Kochfeld (31), unter dem mindes­ tens ein magnetisch betätigbarer Kontakt (50) (Reedkontakt) als Schaltstelle für die Leistungszufuhr angeordnet ist, und einem Kochgeschirr (32) mit einem Temperaturfühler, der seitlich am Bo­ den oder vorzugsweise in einer horizontalen Bohrung (34) im Boden (33) des Kochgeschirrs (32) angeordnet ist und temperaturabhängig einen Permanentmagneten (42) bewegt, der auf den Reedkontakt (50) einwirkt, nach dem Deutschen Patent Nr. 43 12 975, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der im wesentlichen aus Temperaturfühler (35), Schaltmagnet (42) und Temperatureinstellvorrichtung (40, 43) beste­ hende Thermostat als autonome Baueinheit ausgebildet ist, so daß er für Kochgeschirre verschiedener Größe und Art (Töpfe, Kasserolen, Pfannen) verwendet werden kann, und am Kochgeschirr (32) vorzugs­ weise durch ein am Thermostaten starr befestigtes, den Temperatur­ fühler enthaltendes Hüllrohr (35) angebracht wird, das in die etwa bis zur Kochgeschirrmitte reichende oder sogar ganz durchgehende horizontale Bohrung (34) im Kochgeschirrboden (33) eingesteckt wer­ den kann (Steckthermostat), und daß lösbare Befestigungsmittel (Permanentmagnete (46), Schnappmechanismen, Schraubmechanismen und dergleichen) vorgesehen sind, die den Steckthermostaten am Koch­ geschirr (32) festhalten, wobei die Befestigungsmittel so ausge­ bildet sein können, daß sie derart als Einschaltsperre wirken, daß die temperaturabhängige Lateralbewegung oder Drehbewegung des Schaltmagneten (42) bzw. die Beeinflussung des Reedkontaktes (50) durch den Schaltmagneten (42) nur möglich ist, wenn der Steckther­ mostat vorschriftsmäßig am Kochgeschirr (32) befestigt ist.

2. Kochsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Hüllrohr (35), das selbst als Temperaturfühler ausgebildet und innen derart durch eine Trennwand (36) geteilt ist, daß nur der vordere Teil Flüssig­ keit (37) enthält und die Kapillare (38) bereits innerhalb des Hüllroh­ res (35) an der Trennwand (36) beginnt.

3. Kochsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Hüllrohr (35) angeordnete Temperaturfühler als Dehnungsstange aus­ gebildet ist, die den Schaltmagneten (42) temperaturabhängig bewegt und deren Temperaturausdehnungskoeffizient sich von demjenigen des Hüllrohrs (35) unterscheidet.

4. Kochsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Steck­ thermostaten nicht der Schaltmagnet (42), sondern eine ferromag­ netische Abschirmung zwischen Schaltmagnet (42) und Reedkontakt (50) temperaturabhängig bewegt wird.

5. Kochsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Erleichterung der richtigen Plazierung des Steckther­ mostaten auf der Reedkontakt-Schaltfläche

• - entweder das Kochfeld (31) über dem Reedkontakt (50) mit einem Höcker versehen ist, der in eine entsprechende Aussparung im Boden des Steckthermostaten eingreift,
• - oder die Reedkontakt-Schaltfläche durch mehrere, nebeneinander angeordnete, elektrisch parallel geschaltete Reedkontakte (50) vergrößert ist.

6. Kochsystem nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Reedkontaktes (50) als Reedrelais und ein unter dem Kochfeld angeordnetes Zeitschaltglied (52), das als Intervall­ schalter arbeitet und periodisch eine elektrische Gleichspannung für jeweils eine bestimmte Zeitspanne an die Spule (51) des Reedre­ lais anlegt, deren Gleichstrom als schwache magnetische Gegenerre­ gung zum Feld des Schaltmagneten (42) auf den Reedkontakt (50) ein­ wirkt, die jedoch allein nicht ausreicht, den Reedkontakt (50) zu betätigen.