DE4439095A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Kochstelle eines Kochfeldes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Regeln der Kochstelle eines Kochfeldes

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Regeln der Kochstelle eines Kochfeldes.
Der Kochstelle wird Energie zugeführt, wobei ein auf der Kochstelle angeordneter Kochbehälter erhitzt wird. Im Rahmen der bekannten Maßnahmen wird mit Hilfe eines der Kochstelle zugeordneten Kochstellenschalters die Heizleistung eingestellt. Es sind auch Regeleinrichtungen bekannt, welche die Heizleistung zeitabhängig nach Maßgabe einer vorgegebenen Funktion verändern. Stets ist jedoch eine ständige Beobachtung des Kochvorganges erforderlich, um sicherzustellen, daß einerseits die gewünschte Kochtemperatur erreicht wird und andererseits die Heizleistung nicht so groß wird, daß der Kochbehälterinhalt überkocht oder anbrennt. Die Einstellung der Heizleistung bedarf ferner einer Korrektur, wenn der Kochbehälter auf der Kochstelle verschoben oder die Lage eines Kochbehälterdeckels verändert wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Regeln der Kochstelle anzugeben, welche die Einhaltung einer vorwählbaren Kochtemperatur ermöglichen, und zwar ohne daß der Arbeitsplatz des Kochfeldes durch eine störende Zusatzeinrichtung beengt wird.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kochbehälter­ temperatur des auf der Kochstelle angeordneten Kochbehälters mit Hilfe einer am Kochbehälter angeordneten Temperaturmeßeinrichtung gemessen und drahtlos an einen im Kochfeld angeordneten Empfänger übertragen wird, wobei der übertragene Temperatur­ meßwert mit einem Sollwert verglichen und nach Maßgabe der Sollwertabweichung die Heizleistung der Kochstelle geregelt wird. Bei dem Temperatursollwert mag es sich um einen konstanten Temperaturwert oder auch um einen nach Maßgabe einer vorge­ gebenen Funktion zeitabhängig veränderten Wert handeln. Vorzugs­ weise ist die maximal zuführbare Heizleistung proportional an den Temperatursollwert angepaßt, so daß bei einem niedrigen Temperatursollwert eine kleinere Heizleistung zur Verfügung steht als bei einem höheren Temperatursollwert. Im Rahmen der Erfindung liegt es ferner, daß die Heizleistung zusätzlich durch einen unterlagerten Regelkreis zeitabhängig und temperaturab­ hängig geregelt wird, um unabhängig von dem eingestellten Temperatursollwert ein schnelles Ankochen mit schnell einsetzender′ Erwärmung zu ermöglichen.
Für die Energieversorgung des Empfängers sowie der Temperatur­ meßeinrichtung kann der Kochbehälter mit einer eigenen Spannungsquelle, beispielsweise in Form einer knopfförmigen Batterie, ausgerüstet werden. Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahren sieht jedoch vor, daß die Energie zum Betrieb der Temperaturmeßeinrichtung sowie des Senders mit Hilfe einer im Kochfeld angeordneten Ringspule induktiv an eine am Kochbehälter angeordnete Empfängerspule übertragen wird. Der Leistungsbedarf der Ringspule liegt bei Kochstellen für den häuslichen Bereich im Bereich unter 10 Watt.
Nach bevorzugter Ausführung der Erfindung besteht die Tempera­ turmeßeinrichtung aus einem Schwingkreis mit einem temperaturab­ hängigen Widerstand, wobei die temperaturabhängig gedämpften Schwingungen des Schwingkreises übertragen und als Temperatur­ meßwert ausgewertet werden. In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß die im Kochfeld angeordnete Ringspule sowohl für die Energieübertragung als auch für die Erfassung der Temperaturmeßwerte genutzt wird.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durch­ führung des beschriebenen Verfahrens mit einem Kochfeld, welches mindestens eine Kochstelle aufweist, einem der Kochstelle zuge­ ordneten Kochbehälter und einer Regeleinrichtung mit einem Stell­ glied zur Veränderung der Heizleistung der Kochstelle und mit einem Kochstellenschalter für die Vorgabe eines Sollwertes, wobei der Kochbehälter mit einer Einrichtung zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung ausgerüstet ist und wobei das Kochfeld einen Empfänger zur Aufnahme des Temperaturmeßwertes aufweist, welcher der Regeleinrichtung zuführbar ist. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsmäßen Vorrichtung sieht vor, daß das Kochfeld eine mit Wechselstrom beaufschlagte Ringspule und der Kochbehälter eine im Magnetfeld der Ringspule angeordnete Empfängerspule aufweist, wobei eine induktive Energieübertragung zur Energieversorgung der Temperaturmeß- und Übertragungseinrichtung erfolgt. Die Ringspule ist zweckmäßiger­ weise innerhalb eines Glaskeramik-Kochfeldes im Bereich der Kochstelle, vorzugsweise zentrisch zu diesem, angeordnet.
In weiterer Ausgestaltung lehrt die Erfindung, daß die Einrichtung zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung aus einem Schwingkreis mit einem temperaturabhängigen Widerstand besteht. Schwingkreis meint eine elektrische Grundschaltung aus Spule und Kondensator. Die Einrichtung zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung ist vorzugsweise innerhalb eines an den Kochbehälter angeschlossenen Griffes untergebracht. Der Tempe­ raturfühler der Einrichtung zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung ist zweckmäßigerweise im Anschlußbereich zwischen dem Kochbehälter und dem Griff, vorzugsweise mit Berührungskontakt mit einem metallischen Verbindungsteil zwischen dem Kochbehälter und dem Griff, angeordnet.
Im Rahmen der Erfindung liegt es schließlich, daß die dem Kochfeld zugeordnete Regeleinrichtung eine Anzeigeeinrichtung für den Temperaturmeßwert aufweist. Ferner kann die Regeleinrichtung mit einem Signalgeber ausgerüstet sein, der optisch und/oder akustisch anzeigt, wenn der Temperaturmeßwert den durch den Kochstellenschalter vorgegebenen Sollwert erreicht hat.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlich erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung zum Kochen.
Die in der Figur darstellte Vorrichtung besteht aus einem Kochfeld 1 mit mindestens einer Kochstelle 2 sowie einem Kochbehälter 3, der auf der Kochstelle 2 erhitzt wird. Dem Kochfeld 1 ist eine Regeleinrichtung 4 mit einem Stellglied 5 zur Veränderung der Heizleistung der Kochstelle 2 und mit einem Kochstellenschalter 6 für die Vorgabe eines Sollwertes zugeordnet.
Der Figur entnimmt man, daß der Kochbehälter 3 mit einer Ein­ richtung 7 zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertra­ gung ausgerüstet ist. Das Kochfeld 1 weist einen Empfänger zur Aufnahme des Temperaturmeßwertes auf. Der Temperaturmeßwert wird der Regeleinrichtung 4 zugeführt und dort mit dem durch den Kochstellenschalter 6 vorgegebenen Sollwert verglichen. Nach Maßgabe der Sollwertabweichung wird die Heizleistung der Koch­ stelle 2 geregelt.
Das Kochfeld 1 weist eine mit Wechselstrom beaufschlagte Ringspule 8 und der Kochbehälter 3 eine im Magentfeld 9 der Ringspule 8 angeordnete Empfängerspule 10 auf, wobei eine induktive Energie­ übertragung zur Energieversorgung der Temperaturmeß- und Über­ tragungseinrichtung erfolgt. Der Leistungsbedarf der Ringspule 8, beträgt weniger als 10 Watt. Die Energieübertragung erfolgt bei niedriger Frequenz und hoher Signalamplitude. Die Ringspule 8 ist innerhalb des Kochfeldes 1, welches als Glaskeramik-Kochfeld aus­ geführt ist, im Bereich der Kochstelle 2 angeordnet. Im Ausfüh­ rungsbeispiel ist eine konzentrische Anordnung der Ringspule 8 zum Kochfeld 2 vorgesehen. Die Einrichtung 7 zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung besteht aus einem elektrischen Schwingkreis 11 mit einem temperaturabhängigen Widerstand 12, letzterer als Temperaturfühler, und ist innerhalb eines an den Kochbehälter 3 angeschlossenen Griffes 13 untergebracht. Der Tem­ peraturfühler 12 der Temperaturmeß- und Übertragungseinrichtung 7 befindet sich im Anschlußbereich zwischen dem Kochbehälter 3 und dem Griff 13.
Die dem Kochfeld zugeordnete Regeleinrichtung 4 kann ferner eine Anzeigeeinrichtung für den Temperaturmeßwert aufweisen. Im Rahmen der Erfindung liegt es auch, einen Signalgeber vorzusehen, der optisch und/oder akustisch anzeigt, wenn der Temperatur­ meßwert den durch den Kochstellenschalter 6 vorgegebenen Sollwert erreicht hat.

Claims (14)

1. Verfahren zum Regeln der Kochstelle eines Kochfeldes, wobei der Kochstelle Energie zugeführt und ein auf der Kochstelle an ge­ ordneter Kochbehälter erhitzt wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kochbehältertemperatur mit Hilfe einer am Kochbehälter angeordneten Temperaturmeßeinrichtung gemessen und drahtlos an einen im Kochfeld angeordneten Empfänger übertragen wird, wobei der übertragene Temperaturmeßwert mit einem Sollwert verglichen und nach Maßgabe der Sollwertabweichung die Heizleistung der Kochstelle geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximal zuführbare Heizleistung proportional an den Temperatur­ sollwert angepaßt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen unterlagerten Regelkreis die Heizleistung zusätzlich zeitabhängig und temperaturabhängig geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zum Betrieb der Temperatur­ meßeinrichtung sowie des Senders mit Hilfe einer im Kochfeld angeordneten Ringspule induktiv an eine am Kochbehälter angeordnete Empfängerspule übertragen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturmeßeinrichtung aus einem Schwingkreis mit einem temperaturabhängigen Widerstand besteht, wobei die temperatur­ abhängig gedämpften Schwingungen des Schwingkreises übertragen und als Temperaturmeßwert ausgewertet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Kochfeld angeordnete Ringspule sowohl für die Energie­ übertragung als auch für die Erfassung der Temperaturmeßwerte genutzt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, - mit
einem Kochfeld, welches mindestens eine Kochstelle aufweist,
einem der Kochstelle zugeordneten Kochbehälter und
einer Regeleinrichtung mit einem Stellglied zur Veränderung der Heizleistung der Kochstelle und mit einem Kochstellenschalter für die Vorgabe eines Sollwertes,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kochbehälter (3) mit einer Einrichtung (7) zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung ausgerüstet ist und daß das Kochfeld (1) einen Empfänger zur Aufnahme des Temperaturmeßwertes aufweist, welcher der Regeleinrichtung (4) zuführbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochfeld (1) eine mit Wechselstrom beaufschlagte Ringspule (8) und der Kochbehälter (3) eine im Magnetfeld (9) der Ringspule (8) angeordnete Empfängerspule (10) aufweist, wobei eine induktive Energieübertragung zur Energieversorgung der Temperaturmeß- und Übertragungseinrichtung (7) erfolgt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringspule (8) innerhalb eines Glaskeramik-Kochfeldes (1) im Bereich der Kochstelle (2), vorzugsweise zentrisch zu diesem, angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung aus einem Schwingkreis (11) mit einem temperaturabhängigen Widerstand (12) besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (7) zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung innerhalb eines an dem Kochbehälter (3) angeschlossenen Griffes (13) untergebracht ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler der Einrichtung (7) zur Temperaturmessung und drahtlosen Meßwertübertragung im Anschlußbereich zwischen dem Kochbehälter (3) und dem Griff (13), vorzugsweise mit Berührungskontakt mit einem metallischen Verbindungsteil zwischen dem Kochbehälter (3) und dem Griff (13), angeordnet ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kochfeld (1) zugeordnete Regeleinrichtung (4) eine Anzeigeeinrichtung (16) für den Temperaturmeßwert aufweist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Kochfeld (1) zugeordnete Regel­ einrichtung (4) einen Signalgeber aufweist, der optisch und/oder akustisch anzeigt, wenn der Temperaturmeßwert den durch den Kochstellenschalter (6) vorgegebenen Sollwert erreicht hat.
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