DE4446237A1 - Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld und einem oder mehreren Gasstrahlungsbrennern, von denen jeder eine Gasversor­ gungseinrichtung mit Magnetventil, einen Glühzünder, eine Flammenüberwa­ chungseinrichtung und einen Ein-/Ausschalter für den Glühzünder sowie eine Steu­ ereinrichtung für den Betrieb und die Überwachung des Brenners aufweist.

Kochapparate der vorbeschriebenen Art sind beispielsweise aus der DE 40 03 799 C1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung wird der Gasbrenner über ei­ nen Glühzünder gezündet und über eine Ionisationsstrecke das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Gasflamme überwacht. Sobald eine Gasflamme erkannt wird, wird der Glühzünder über eine Steuereinrichtung abgeschaltet.

Überwachungseinrichtungen dieser Art haben den Vorteil, den Glühzünder zeitnah nach Zündung einer Flamme abzuschalten und damit eine unnötige Aufheizung zu verhindern. Nachteil solcher Lösungen ist jedoch, daß die Gasflamme nach ihrer Zündung und nach dem Erkennen durch die Ionisationsstrecke in der Anlaufphase noch nicht in jedem Falle ein stabiles Brennverhalten aufweist. Ein solches hängt nämlich sehr stark von dem verwendeten Gasgemisch ab. Ist das Brennverhalten der Gasflamme noch nicht stabil, so kann ein Wiedererlöschen eintreten, mit der Folge, daß die Anordnung das Erlöschen der Flamme erkennen und einen erneuten Start einleiten muß. Da aus Sicherheitsgründen die Zahl der Wieder-Startversuche innerhalb eines bestimmten Zeitraumes nur gering sein darf, ist in solchen Fällen ein unstetes Verhalten des Zündungsmechanismus, mit zeitweisen Unterbrechungen, zu erwarten.

Um Schwierigkeiten dieser Art zu vermeiden, hat es sich die Erfindung zur Aufga­ be gesetzt, die unsichere Brenner-Anlaufphase zu überbrücken, ohne den Glühzün­ der unnötig lange weiterbrennen zu lassen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die im Anspruch 1 gekennzeich­ neten Merkmale vor.

Grundgedanke der vorgeschlagenen Lösung ist es, die Gasflamme nach einer er­ sten, vorbestimmten Zeit, welche statistisch gesehen mit hoher Wahrscheinlichkeit ein stabiles Brennerbild erwarten läßt, durch die Flammenerkennungseinrichtung auf Vorhandensein überprüfen zu lassen. Ist eine Flamme vorhanden, wird der Glühzünder abgeschaltet, ist keine Flamme vorhanden, so wird nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, die der vorgeschriebenen Sicherheitszeit entspricht, erneut das Vorhandensein der Gasflamme überprüft. Ist diese dann noch immer nicht vorhan­ den, so wird angenommen, daß es sich um einen Störfall handelt und der Kochap­ parat wird in eine sogenannte Störabschaltungsroutine geschaltet und nicht nur der fehlerhafte, sondern alle Brenner stillgesetzt.

Mit der vorgeschlagenen Lösung wird die Zahl der von der Steuereinrichtung durchzuführenden Wiederstartversuche drastisch eingeschränkt und mögliche, da­ durch bedingte Verzögerungszeiten eliminiert. Der Kochapparat erhält dadurch zum einen einen stetigeren Anlaufbetrieb, insbesondere bei qualitativ schwanken­ den Gasgemischen.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung als erste vorbe­ stimmte Zeit einen Zeitraum von 5 Sekunden und als zweite vorbestimmte Zeit einen Zeitraum von 10 Sekunden ausgibt. Selbstverständlich wäre es im Sinne der Erfindung möglich, diese Zeiträume zu variieren.

Die Steuereinrichtung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise durch einen Mikroprozessor realisiert, es kann hierfür jedoch auch ein ASIC Ver­ wendung finden. Als Flammenüberwachungseinrichtung dient vorzugsweise eine Ionisationsstrecke.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeich­ nung noch näher erläutert werden.

Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Kochapparat mit Steuereinrichtung;

Fig. 2a-2c die Darstellung verschiedener Zündvorgänge bei einem bekannten Kochapparat;

Fig. 3a-3c die Darstellung verschiedener Zündvorgänge bei einem erfindungsgemä­ ßen Kochapparat.

In Fig. 1 ist ein Gas-Keramikkochfeld 1 dargestellt, unter dem einem Vlies 2 mit angeordnet ist. Über eine Gasleitung 3 und ein Magnetventil 4 erfolgt die Gaszu­ fuhr. Ein Glühzünder 5 wird über eine elektronische Steuereinrichtung 6 angesteu­ ert. Letztere steht auch mit dem Magnetventil 4 in Verbindung. Ihre Befehle erhält sie von einem üblichen Handhabungsknebel 7 am Herd. Zur Flammenüberwachung dient eine Ionisationsstrecke 8, die ebenfalls an der Steuereinrichtung 6 elektrisch angeschlossen ist.

Die Funktionsweise der Anordnung ist wie folgt. Nach Betätigen des Knebels 7 wird der Glühzünder 5 bestromt und aufgeheizt, das Magnetventil 4 geöffnet und dann das Vlies gezündet. Von der Steuereinrichtung 6 wird nach Inbetriebnahme des Glühzünders nach einer vorbestimmten Zeit, im vorliegenden Falle von 5 Se­ kunden, ein Abfragesignal an die Flammenerkennungseinrichtung 8 gegeben derart, daß an deren Zustand erkannt wird, ob eine Gasflamme vorhanden ist oder nicht. Wurde von der Flammenüberwachungseinrichtung 8 eine Flamme erkannt, so wird von der Steuereinrichtung 6 der Glühzünder 5 abgeschaltet. Wurde hingegen keine Flamme erkannt, so bleibt der Glühzünder in Betrieb und die Steuereinrichtung gibt nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, im vorliegenden Fall sind dies weitere 5 Sekunden, ein erneutes Abfragesignal an die Flammenüberwachungseinrichtung 8. Der Glühzünder wird jetzt in jedem Falle abgeschaltet. Wurde eine Flamme er­ kannt, so bleibt das Magnetventil 5 geöffnet, wurde keine Flamme erkannt, so wird es geschlossen und es erfolgt eine Störabschaltung aller Brenner des Kochappara­ tes und Ausgabe eines Signals an einer nicht dargestellten Anzeige oder einem Summer.

Anhand der Fig. 2a bis 2c soll zunächst die Wirkungsweise einer bekannten Steuerung für einen Kochapparat beschrieben werden, bei welchem der Glühzün­ der bei Erkennen des Flammensignals abgeschaltet wird.

In Fig. 2a sind entlang einer Zeitachse die Wirkungszustände mehrerer Baugrup­ pen eines Kochapparats dargestellt. Man erkennt, daß bei Vorhandensein einer Betriebsspannung und Betätigung des Knebels zunächst das Gebläse für den Kochapparat eingeschaltet wird und nach einer vom Gerät vorgegebenen Wartezeit der Glühzünder und nach einer Vorglühzeit das Magnetventil für den Gasfluß ein­ geschaltet werden. Nach einer gewissen Zeit beginnt die Flamme zu zünden, es wird ein Flammensignal, zunächst mit Unterbrechungen, erkannt und der Zünder jeweils kurzzeitig ein- und wieder ausgeschaltet, bis dann, erkennbar am dauernd verlaufenden Flammensignal die Flamme konstant brennt und der Glühzünder end­ gültig abgeschaltet wird.

In Fig. 2b ist dargestellt, daß eine bereits vorhandene Flamme aus irgendwelchen Gründen ausgegangen ist, wobei von der Flammenüberwachungseinrichtung ein Flammenausfallsignal abgegeben wird und gleichzeitig der Zünder eingeschaltet wird. Man erkennt auch hier wieder, daß der Zünder, nachdem die Flamme stabil brennt, nach mehreren Unterbrechungen endgültig abgeschaltet wird und das Flammenausfallsignal verschwindet. Bei diesem sehr kurzzeitigen Störfall wurde das Magnetventil nicht abgeschaltet, sondern blieb offen, nachdem ein Zündvor­ gang innerhalb einer Sicherheitszeit mit Erfolg eingeleitet wurde.

In Fig. 2c ist schließlich ein Fall dargestellt, bei welchem nach einem kurzzeitigen Störfall keine erfolgreiche Zündung eingeleitet werden konnte. Man erkennt, daß, ähnlich wie in Fig. 2b, nach Verschwinden der Flamme ein Flammenausfallsignal gegeben und gleichzeitig der Glühzünder bestromt wird. Nach einer Sicherheitszeit ts werden der Zünder und das Magnetventil abgeschaltet und ein Störabschaltsignal erzeugt.

Anhand der Fig. 3a bis 3c soll nun die Wirkungsweise der Erfindung noch nä­ her erläutert werden.

Aus Fig. 3a ist erkennbar, daß nach Betätigung des Knebels 7 zunächst das Ge­ bläse eingeschaltet wird und nach einer Wartezeit zunächst der Glühzünder einge­ schaltet und dann das Magnetventil geöffnet werden. Nach einer Zeit t1 wird von der Steuereinrichtung 6 überprüft, ob die Flammenüberwachungseinrichtung 8 eine Gasflamme erkannt hat. Im vorliegenden Falle ist dies nicht der Fall, der Glühzün­ der bleibt noch bestromt bis zum Ende der Zeit ts, am Ende der Sicherheitszeit. Inzwischen wird von der Flammenüberwachungseinrichtung 8 ein Flammensignal erkannt und der Glühzünder 5 zu diesem Zeitpunkt abgeschaltet.

Anhand von Fig. 3b wird ein kurzzeitiger Störfall beschrieben, analog zu Fig. 2b. Man erkennt, daß nach Verlöschen der Flamme zum Zeitpunkt ta nach kurzer Zeit ein Flammenausfallsignal erzeugt und gleichzeitig der Zünder eingeschaltet wird. Zum Zeitpunkt t1, im vorliegenden Falle nach 5 Sekunden, wird erstmalig geprüft, ob eine Flamme vorhanden ist. Nachdem die Flammenüberwachungsein­ richtung 8 eine solche erkannt hat und kein Flammenausfällsignal mehr abgibt, wird der Glühzünder am Ende der Sicherheitszeit ts abgeschaltet. Das Magnetventil bleibt wieder während der ganzen Zeit geöffnet. Zum Zeitpunkt t1 erfolgt eine er­ neute Prüfung der Flammenüberwachungseinrichtung 8 durch die Steuereinrich­ tung 6. Nachdem kein Flammenausfallsignal vorhanden ist, wird auf eine ord­ nungsgemäß brennende Flamme geschlossen und ein ordnungsgemäßer Betrieb konstatiert. Der Zünder wird zu diesem Zeitpunkt nicht mehr betätigt.

Anhand von Fig. 3c wird, analog zu Fig. 2c, ein nicht zu behebender Störfall beschrieben. Man erkennt, daß nach Verschwinden der Flamme innerhalb der Zeit ta nach kurzer Zeit ein Flammenausfallsignal festgestellt und der Glühzünder 5 bestromt wird. Zum Zeitpunkt t1 wird erstmalig geprüft, ob eine Flamme vorhan­ den ist; nachdem dies nicht der Fall ist und das Flammenausfallsignal besteht, bleibt der Zünder weiterhin bestromt. Am Ende der Sicherheitszeit ts erfolgt über die Steuereinrichtung 6 erneut eine Überprüfung der Flammenüberwachungseinrich­ tung 8. Es besteht noch immer ein Flammenausfallsignal zum Zeichen für das Nichtvorhandensein einer Flamme. Jetzt wird der Zünder abgeschaltet, das Ma­ gnetventil geschlossen und das System in eine Störabschaltungsroutine geschaltet, in welcher ein Signal entweder an eine optische oder an eine akustische Anzeige ausgegeben wird, zum Zeichen, daß der Benutzer den gesamten Schaltvorgang einschließlich Knebelbetätigung erneut startet.

Im Vergleich der Fig. 3a und 3b mit den Fig. 2a und 2b erkennt man, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein mehrfachen Zünden des Zünders bis zum Erreichen eines stabilen Flammenbildes am Gasbrenner nicht erfolgt, sondern daß der Zünder entweder aus oder an ist und nicht "flackert". Damit werden die eingangs erläuterten Vorteile der Erfindung erreicht.

Claims (5)

1. Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld und einem oder mehreren Gasstrahlungsbrennern, von denen jeder eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil, einen Glühzünder, eine Flammenüberwachungseinrichtung und einen Ein-/Ausschalter für den Glühzünder sowie eine Steuereinrichtung für den Betrieb und die Überwachung des Brenners aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) nach einer ersten vorbestimmten Zeit nach der Zündung des Glühzünders (5) und Einschalten des Magnetventils (4) die Flammenüberwachungseinrichtung (8) auf das Vorhandensein einer Gas­ flamme abfragt und bei Vorhandensein den Glühzünder abschaltet bzw. bei Nichtvorhandensein nach einer vorgegebenen zweiten Zeit (Sicherheitszeit) die Flammenüberwachungseinrichtung erneut abfragt und bei Vorhandensein einer Gasflamme den Glühzünder abschaltet bzw. bei Nichtvorhandensein ei­ ne Störabschaltung des betreffenden Brenners vornimmt.

2. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) bei Erhalt eines Signals der Flammenüberwa­ chungseinrichtung (8) wegen Erlöschens der Gasflamme einen erneuten Startversuch des Glühzünders (5) vornimmt, ohne das Magnetventil (4) zwi­ schendurch abzuschalten.

3. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) als erste vorbestimmte Zeit 5 sec. und als zweite vorbestimmte Zeit 10 sec. ausgibt.

4. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (6) als Mikroprozessor ausgebildet ist.

5. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flammenüberwachungseinrichtung (8) eine Ionisationsstrecke vorge­ sehen ist.