DE4432487C2 - Kocheinrichtung sowie Verfahren zum Steuern einer Kocheinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern wenigstens eines Verbrauchers in einer Kocheinrichtung sowie eine entsprechend steuerbare Kocheinrichtung selbst.

Es ist bei Kocheinrichtungen, insbesondere bei mehrere Kochstellen aufweisenden Kochmulden und Back- oder Bratöfen ganz allgemein bekannt, zur Sollwerteinstellung einer Temperatur oder der elektrischen Leistung der Verbraucher manuell zu bedienende Schalteinrichtungen vorzusehen, welche über elektrische Steuerleitungen mit Steuermitteln gekoppelt sind.

Aus der DE 34 37 398 A1 ist ein Elektroherd mit hochgelegtem Bedienungspult bekannt, bei dem das oberhalb des Herdes angeordnete Bedienungspult über eine drahtlose Fernsteuereinrichtung mit dem Herd in Verbindung steht. In dem Bedienungspult sowie in dem Herd sind mindestens zwei separate Fernsteuersysteme untergebracht, die jeweils unterschiedliche Heizkreise der Kochplattenanordnung und der Backraumbeheizung des Herdes steuern.

Aus der DE 39 09 126 A1 ist eine Kocheinrichtung bekannt, bei welcher ebenso das Ein- und Ausschalten sowie das Regeln der Heizleistungsstufe eines Kochfeldes mittels einer drahtlosen Fernsteuereinrichtung erfolgt. Hierzu ist an einer Dunstabzugshaube ein Sender vorgesehen, der das Signal zum Steuern des Kochfeldes an einen der Kochrichtung zugeordneten Empfänger sendet. Das zwischen dem Sender und dem Empfänger übertragene Signal enthält sowohl die Information, ob eine bestimmte Kochplatte ein- oder abgeschaltet werden soll, als auch die Information, in welcher Heizleistungsstufe die betroffene Kochplatte zu betreiben ist. Darüber hinaus ist im Bereich des Empfängers ein weiterer Sender und in dem Bereich des Senders ein weiterer Empfänger angeordnet. Zwischen dem weiteren Sender und dem weiteren Empfänger Entsteht eine Überwachungsstrecke, welche aufgrund eines rein baulichen nicht vermeidbaren Abstandes des weiteren Senders von dem Empfänger bzw. des weiteren Empfängers von dem Sender räumlich nicht exakt mit der Übertragungsstrecke zwischen dem Sender und dem Empfänger zusammenfällt. Es kann somit der Fall eintreten, daß beispielsweise ein Kochtopf eine Lage einnimmt, in welcher er zwar die Übertragungsstrecke zwischen dem Sender und dem Empfänger, jedoch nicht die Überwachungsstrecke zwischen dem weiteren Sender und dem weiteren Empfänger unterbricht. Dies hat zur Folge, daß die bekannte Kocheinrichtung der Bedienperson aufgrund der intakten Überwachungsstrecke nicht meldet, daß die Übertragungsstrecke zur Übertragung des die Kochplatte steuernden Signals unterbrochen ist. Die Bedienperson geht dann irrtümlich davon aus, daß das Ausschalten der betroffenen Kochplatte am Bedienfeld zu einem Ausschalten der Stromversorgung der Kochplatte führt. Verläßt die Bedienperson anschließend die bekannte Kocheinrichtung, so kann dies fatale Folgen haben.

Aus der DE 27 16 788 A1 ist ein optisches Informationssystem bekannt, bei welchem eine lichtleitergebundene Signalübertragung stattfindet. Dabei werden in einem Lichtleiter, an dessen einem Ende ein Lichtsender vorgesehen ist und an dessen anderem Ende sich ein Lichtempfänger befindet, zwei Signale übertragen, nämlich ein Kontrollsignal und ein Informationssignal. Das Kontrollsignal transportiert keinerlei Informationen und dient lediglich der Überwachung der durch den Lichtleiter räumlich vorgegebenen Übertragungsstrecke, welche zwangsweise auch von dem Informationssignal genutzt werden muß.

Ausgehend von der aus der DE 39 09 126 A1 bekannten Kocheinrichtung ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Steuern wenigstens eines Verbrauchers in einer Kocheinrichtung sowie eine entsprechend steuerbare Kocheinrichtung selbst zu schaffen, welches bzw. welche eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet und möglichst wenig komplexe Signale zur Steuerung des Verbrauchers, beispielsweise einer Kochplatte, benötigt.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. mit einer Kocheinrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Kocheinrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Bei einem Aufbau einer Kocheinrichtung gemäß der Erfindung können die zur Sollwerteinstellung erforderlichen manuellen Steuermaßnahmen an einem drahtlosen Fernsteuersender entfernt vom Träger des zu steuernden Verbrauchers vorgenommen werden, wobei dieser Sender wenigstens zwei unterschiedliche Sollsteuersignale generiert und über Sendeelemente frei in den Aufstellungsraum der Kocheinrichtung abstrahlt.

Dieser Sender kann dabei von der Bedienungsperson der Kocheinrichtung getragen oder insbesondere oberhalb der Kocheinrichtung an einer Dunstabzugshaube installiert sein, wo ihre manuell zu verstellenden Bedienungselemente im Blickbereich der Bedienungsperson

Die Sendesteuersignalquellen können Steuersignale mit unterschiedlichen Wellenlängen oder unterschiedliche Impulscodes abgeben. Dabei werden insbesondere lichtemittierende Sendeelemente, also Leuchtdioden und für die Empfangselemente lichtsensitive Dioden verwendet. Bei der Steuerung eines Verbrauchers in einer Kocheinrichtung wird dabei insbesondere so verfahren, daß mittels Licht des Fernsteuersenders die Sollsteuersignale zu einer Empfängerelektronik übermittelt werden, welche den Stromfluß zum Verbraucher beeinflußt, wobei der Sender während der Solleinschaltdauer des Verbrauchers ständig Sollsteuersignale abstrahlt, die den Verbraucher im eingeschalteten Zustand halten und die notwendigen Sollwerte vorgeben, daß jedoch der Verbraucher abgeschaltet wird, wenn das Sollsteuersignal nicht oder nicht vollständig an der Empfängerelektronik wirksam wird.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Kochmulde mit mehreren Empfangszonen und

Fig. 2 eine Prinzipsschaltungsanordnung mit mehreren Sende- und Empfangszonen zur Steuerung einer Kochmulde.

Eine nicht näher dargestellte Kocheinrichtung aus einer Kochmulde 1, gegebenenfalls Back- oder Bratofen sowie einer oberhalb der Kochmulde angeordneten Dunstabzugshaube ist mit einer Fernsteuereinrichtung aus einem Fernsteuersender 1 und einem Fernsteuerempfänger 2 zur Steuerung eines Verbrauchers 3 ausgestattet, der aus einem Stromversorgungsnetz 4 gespeist wird. Der Verbraucher 3 kann dabei eine der Kochstellen 5, der Kochmulde 1 oder die Heizeinrichtung des Bratofens sein. Der Sender 1 ist mit einer Sendesteuersignalquelle 6 zur Erzeugung eines Ein- oder Ausschaltsignals und nur einer weiteren Sendesteuersignalquelle 7 zur Erzeugung von der Regelung des Verbrauchers zugeordneten Sollwertsignalen ausgestattet. Der Sender 1 ist zudem mit zwei Sendezonen ausgestattet, in welchen lichtemittierende Dioden 7, 8 als Sendeelemente angeordnet sind. Die den Sendezonen zugeordneten Dioden 8 sind gruppenweise in Serie zusammengeschaltet und an die Sendesteuersignalquelle 6 angeschlossen, während die weiteren Dioden 9 jeder Sendezone ebenfalls in Serie geschaltet an die Sollwertsignale erzeugende Sendesteuersignalquelle 7 angeschaltet sind. Die räumlich voneinander entfernt angeordneten Sendezonen sind so gerichtet, daß die Infrarotlicht abgebenden Leuchtdioden zu drei Empfangszonen hin Lichtsteuersignale ausstrahlen. Die Empfangszonen 10 sind räumlich abgesetzt außerhalb der Kochstellenbereiche 5 in die Kochmuldenplatte 11 mit gegenseitigem Abstand eingelassen. Die Empfangszonen 10 sind insbesondere benachbart zu einer frei zugänglichen vorderen Seitenkante der Kochmuldenplatte 11 angeordnet, sie können jedoch insbesondere auch an der dem Benutzer abgewandten hinteren oder einer seitlichen Seitenkante oder verteilt über die Kochmuldenplatte 11 angeordnet sein.

Die Empfangszonen sind wiederum mit je zwei Empfangselementen in Form von lichtsensitiven Dioden 12, 13 ausgestattet, wobei die Dioden 12 als Gruppe an ein Empfängerschaltbauelement 14 und die jeweils anderen Dioden 13 der Empfangszonen als eine andere Gruppe an ein weiteres Empfängerschaltbauelement 15 angeschlossen sind. Das von den Dioden 12 gesteuerte Empfängerschaltbauelement 14 steuert einen Hauptschalter 16, der im Stromkreis des Verbrauchers 3 liegt. Dagegen wandelt das weitere Empfängerschaltbauelement 15 die von den Dioden 13 empfangenen Sollsteuersignale in ein Sollwertsignal um, das einem der Regelung dienenden weiteren, in den Stromkreis des Verbrauchers geschalteten Steuermittel 17 zugeführt wird. Während mit dem als Hauptschalter ausgebildeten Steuermittel 16 nur die Ein- oder Aus-Schaltung des Verbrauchers 3 vorgenommen werden kann, wird mit dem z. B. einen Thyristor 18 enthaltenden Steuermittel 17 eine Leistungssteuerung entsprechend einem vom Empfängerschaltbauelement 15 gelieferten Sollwertsignal gesteuert oder bei entsprechender Rückkopplung geregelt.

Durch den räumlichen Versatz der Sendezonen wie der Empfangszonen ist sichergestellt, daß der Infrarot-Signalweg zwischen den Sendezonen und den Empfangszonen auf einer der Verbindungsstrecken auch beim Hantieren im Bereich des Signalwegs gegeben ist. Dabei sendet der Sender 1 mit seiner einen Sendesignalquelle 6 über die davon gespeisten Sendedioden 8 ständig oder als wiederholte Impulsfolge ein Sollsteuersignal von den Sendezonen aus, das von wenigstens einer der Empfangszonen 10 aufgenommen und nach einer Filterung über das zugeordnete Empfängerschaltbauelement 14 in ein Einschaltsignal für den Hauptschalter 16 umgewandelt wird. Dagegen emittiert der Sender 1 über die weitere Sendesteuersignalquelle 7 und die daran angeschlossenen Leuchtdioden 9 ein Sollsteuersignal an die Empfangszonen 10, das Sollwertdaten enthält, die über die Empfangselemente 13 dem weiteren Empfängerschaltbauelement 15 zugeführt werden, wo sie ausgefiltert als Sollwertvorgabe dem Thyristor 18 zugeführt werden.

Dabei sind die Sendesteuersignalquellen ständig eingeschaltet und senden fortlaufend ihre Daten aus, so daß beim Ausbleiben des die Hauptschalterfunktion übertragenden Datensignals der Hauptschalter 16 den Stromkreis zum Verbraucher 3 öffnet. Bleibt das die Sollwertvorgabe enthaltende Steuersignal aus, gibt auch die zugeordnete Empfängerelektronik 15 kein Steuersignal an den Thyristor 18, so daß auch hier der Stromkreis zum Verbraucher 3 selbsttätig abgeschaltet wird. Zusätzlich kann in diesem Fehlerfalle die Empfängerelektronik 15 über eine interne Verbindung 19 auch ein Fehlersignal in die dem Hauptschalter 16 zugeordnete Empfängerelektronik 14 geben, wodurch auch der Hauptschalter 16 geöffnet und eine vorschriftsmäßige Unterbrechung des Stromkreises zum Verbraucher 3 erzielt wird. Im übrigen sind am Sender 1 den Sendesteuersignalquellen 6 und 7 jeweils nicht dargestellte manuell bedienbare Steuerelemente zugeordnet, mit welchen die zur Steuerung der Kocheinrichtung notwendigen Sollsteuersignale, insbesondere ein Ein- oder Aus-Schaltsignal oder sollwertverändernde Führungsgrößen eingegeben werden können. Selbstverständlich ist es auch möglich, unterschiedlich codierte Sollsteuersignale für unterschiedliche Verbraucher mit dem Sender 1 zu generieren, wenn die Empfangselektronik 14, 15 die einzeln codierten Signale selektiert und den unterschiedlichen Verbrauchern zugeordnete Steuermittel 16, 17 funktionsgerecht ansteuern.

Von Vorteil ist es, zwischen den Sendesteuersignalquellen 6, 7 noch eine Verbindung vorzusehen, über die eine Synchronisierung der beiden in der Weise erfolgt, daß sie nur alternierend Signale an die Sendedioden 8 und 9 absenden. Dadurch kann es zu keinem Gemisch der beiden Signale kommen und für die Empfängerschaltbauelemente 14, 15 stehen dann jeweils eindeutige Steuersignale zur Verfügung. Dabei können über die Sendedioden 8, 9 auch zusätzlich Synchronisiersignale gesendet werden, die die Zuordnung der richtigen Signale zu den betreffenden Empfängerschaltbauelementen 14, 15 bewerkstelligen.

Der getrennte Aufbau der gesamten Steuerschaltung mit zwei verschiedenen Sendesignalen und zwei verschiedenen Empfangszweigen ist im übrigen von dem Gedanken getragen, daß bei beliebigem Ausfall oder Störung eines Steuerzweiges der andere noch einwandfrei funktioniert, um eine optimale Sicherheit zu erreichen, wenn der Verbraucher fest am Netz angeschlossen ist und nur mittels Sicherung davon getrennt werden kann.

Daneben können aber auch getrennte Sendesteuersignalquellen für den Hauptschalter und für die Regelung/Steuerung zur Anwendung gelangen, die einen seriellen Code erzeugen, der auf einen gemeinsamen Baustein geleitet wird, welcher die beiden Codes miteinander verknüpft und über Sendedioden abstrahlt. Dieses Signal wird von einem Empfänger auf einen angepaßten Decoder-Baustein geleitet werden, der nach einer Decodierung die Teilcodes auf die verschiedenen Empfängerschaltbauelemente für den Hauptschalter bzw. für die Regelung leitet. Sollte dabei ein Signalzweig ausfallen, so fehlt einer der Teilcodes bzw. Wird gar kein Code übertragen, so daß dann eine Abschaltung des Verbrauchers eintritt.

Claims (14)

1. Verfahren zum Steuern wenigstens eines Verbrauchers (3) in einer Kocheinrichtung mittels einer Fernsteuereinrichtung, die drahtlos mittels eines Fernsteuersenders (1) ein Signal zum Ein- oder Ausschalten einer Stromversorgung (4) des Verbrauchers (3) und ein Sollwertsignal zur Regelung des Verbrauchers (3) an einen Fernsteuerempfänger (2) übermittelt, welcher den Stromfluß zu dem Verbraucher (3) beeinflußt, wobei
das Einschaltsignal während der Solleinschaltdauer des Verbrauchers (3) als Dauersignal oder als wiederholte Impulsfolge mittels wenigstens einem ersten Sendeelement (8) des Fernsteuersenders (1) an wenigstens ein erstes Empfangselement (12) des Fernsteueremp­ fängers (2) abgestrahlt wird,
das Sollwertsignal während der Solleinschaltdauer des Verbrauchers (3) mittels wenig­ stens einem zweiten Sendeelement (9) des Fernsteuersenders (1) an wenigstens ein zwei­ tes Empfangselement (13) des Fernsteuerempfängers (2) abgestrahlt wird und
die Stromversorgung (4) des Verbrauchers (3) abgeschaltet wird, wenn das Einschaltsignal oder das Sollwertsignal an dem Fernsteuerempfänger (2) ausbleibt.

2. Kocheinrichtung, insbesondere Kochmulde und/oder Backofen, mit Steuermitteln (16, 17) zur Ein- und Ausschaltung sowie zur Sollwerteinstellung einer Temperatur oder der elektrischen Leistung wenigstens eines Verbrauchers (3) und einer drahtlosen Fernsteuereinrichtung, wel­ che einen Fernsteuersender (1) und einen Fernsteuerempfänger (2) umfaßt, der mit den Steu­ ermitteln (16, 17) elektrisch gekoppelt ist,
wobei der Fernsteuersender (1)
wenigstens ein erstes Sendeelement (8) zum Aussenden eines Signals zum Ein- oder Aus­ schalten einer Stromversorgung (4) des Verbrauchers (3) und
wenigstens ein zweites Sendeelement (9) zum Aussenden eines Sollwertsignals zur Rege­ lung des Verbrauchers (3) aufweist und der Fernsteuerempfänger (2)
wenigstens ein erstes Empfangselement (12) zum Empfangen des Ein- oder Ausschaltsi­ gnals und
wenigstens ein zweites Empfangselement (13) zum Empfangen des Sollwertsignals auf weist,
wobei das Einschaltsignal und das Sollwertsignal während der Solleinschaltdauer des Ver­ brauchers (3) mittels des Fernsteuersenders (1) ständig oder als wiederholte Impulsfolge ab­ strahlbar sind und die Stromversorgung (4) mittels des Fernsteuerempfängers (2) derart steuerbar ist, daß sie bei Ausbleiben des Einschaltsignals oder des Sollwertsignals abgeschaltet wird.

3. Kocheinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (3) durch Heizelemente der Kochmulde (1a) und/oder des Backofens gebildet ist.

4. Kocheinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Fernsteuersender (1) wenigstens zwei räumlich getrennte Sendezonen aufweist und daß jede Sendezone wenig­ stens das erste und das zweite Sendeelement (8, 9) umfaßt, die an unterschiedliche Sendesteu­ ersignalquellen (6, 7) angeschlossen sind.

5. Kocheinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an jede Sendesteuersignal­ quelle (6, 7) eines der Sendeelemente (8, 9) jeder Sendezone angeschlossen ist.

6. Kocheinrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die an eine Sendesi­ gnalquelle (6, 7) angeschlossenen Sendeelemente (8, 9) elektrisch in Serie liegen.

7. Kocheinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei räumlich getrennte Empfangszonen (10) vorgesehen sind und daß jede Empfangszone (10) wenigstens das erste und das zweite Empfangselement (12, 13) umfaßt, die an unter­ schiedliche Empfängerschaltbauelemente (14, 15) angeschlossen sind, welche den Stromkreis des Verbrauchers (3) beherrschen.

8. Kocheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eines (14) der Empfänger­ schaltbauelemente (14, 15) einen in den Stromkreis des Verbrauchers (3) gelegten Hauptschal­ ter (16) steuert.

9. Kocheinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein anderes (15) der Empfän­ gerschaltbauelemente (14, 15) ein die elektrische Leistung des Verbrauchers (3) oder ein einen Temperaturwert beeinflussendes Steuerelement (17, 18) steuert.

10. Kocheinrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende­ steuersignalquellen (6, 7) Steuersignale mit unterschiedlichen Wellenlängen und/oder unter­ schiedlichen Impulscodes generieren.

11. Kocheinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangszonen (10) am Kochgerät selbst und die Sendezonen an einer darüber angeordneten Dunstabzugseinrichtung angeordnet sind.

12. Kocheinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Sende­ elemente (8, 9) Leuchtdioden und die Empfangselemente (12, 13) lichtsensitive Dioden sind.

13. Kocheinrichtung nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangszonen (10) räumlich abgesetzt außerhalb von Kochstellenbereichen (5) in einer Kochmuldenplatte (11) angeordnet sind.

14. Kocheinrichtung nach Anspruch 7 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangszone (10) benachbart zu einer frei zugänglichen Seitenkante einer Kochmuldenplatte (11) angeord­ net sind.