DE602004008990T2

DE602004008990T2 - Kochgeschirr und Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der Heizmittel eines Kochapparats

Info

Publication number: DE602004008990T2
Application number: DE602004008990T
Authority: DE
Inventors: Rene Cornec; Thibaut Rigolle
Original assignee: Brandt Industries SAS
Current assignee: Brandt Industries SAS
Priority date: 2003-04-29
Filing date: 2004-04-23
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-04-24
Also published as: DE602004008990D1; EP1473554B1; ATE373815T1; ES2294444T3; FR2854459B1; FR2854459A1; EP1473554A1

Description

Die vorliegende Erfindung betriff ein Küchenutensil zum Einführen in einen Kochbehälter, mit Mitteln zum Messen der Temperatur.
Sie betrifft auch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Regeln von Heizmitteln eines Kochgeräts, das dazu vorgesehen ist, mit einem erfindungsgemäßen Küchenutensil zusammenzuwirken Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen das Gebiet der Haushaltskochgeräte und insbesondere der elektrischen oder gasbetriebenen Herdplatten, die über Mittel zur elektronischen Steuerung der Heizelemente verfügen.
Es ist bekannt, die Temperatur eines Kochbehälters zu messen und die von den Heizmitteln in Bezug auf einen beispielsweise von einem Benutzer eingestellten Sollwert bereitgestellte Leistung zu regeln.
Eine solche Regelung wurde bereits in Abhängigkeit von verschiedenen Mitteln zum Messen der Temperatur ausgeführt. Somit beschreibt das Dokument FR 98 16658 Temperatursensoren, die in der Mitte einer Herdplatte unter einem Kochbehälter angeordnet und dadurch geeignet sind, mit der Außenwand dieses Behälters in Kontakt zu kommen. Diese Sensoren messen jedoch eine Temperatur, die von den Heizmitteln gestört ist, und sind nicht immer in engem Kontakt mit dem auf der Herdplatte aufgesetzten Behälter, so dass sie es nicht ermöglichen, die Temperatur des Inhalts des Behälters zu erfassen.
Es ist ebenfalls bekannt, eine Thermobatterie zu verwenden, die die Temperatur des Behälters oder dessen Inhalts durch die von diesen abgestrahlten Infrarotstrahlung ableitet.
Solche Sensoren sprechen jedoch nur bei der Temperatur der Oberfläche des Inhalts des Behälters an und sind zudem stark vom Strahlungsvermögen der betrachteten Oberfläche abhängig.
Um diese Systeme zu verbessern, wurde in den Dokumenten FR 82 19027 und FR 93 01143 vorgeschlagen, ein Utensil zu verwenden, das mit einem Temperatursensor ausgestattet ist, der in den Inhalt des Behälters eingetaucht werden kann.
In allen vorgenannten Dokumenten wird ein Wert der gemessenen Temperatur an Mittel zum Regeln der Heizelemente einer Herdplatte übertragen, um das Regeln der Leistung zu ermöglichen, welche von diesen Elementen bereitgestellt wird, die in Abhängigkeit vom Vergleich dieser gemessenen Temperatur mit einem von einem Benutzer gewählten Sollwert heizen.
Die Aufgabe der vorliegende Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Systeme zu verbessern, indem ein Küchenutensil eingesetzt wird, das mit Mitteln zum Messen der Temperatur versehen ist, die es ermöglichen, die Temperatur des Behälters und dessen Inhalts perfekt zu beherrschen.
Hierzu zielt die Erfindung in einer ersten Aspekt auf ein Küchenutensil ab, das zum Einführen in einen Kochbehälter vorgesehen und Mittel zum Messen der Temperatur und Mitteln zum Übertragen einer Temperaturmessung an eine Einrichtung zum Regeln von Heizmitteln eines Kochgeräts aufweist.
Die Mittel zum Messen der Temperatur weisen mindestens zwei Temperatursensoren auf, wobei ein erster Temperatursensor an einem Ende des Küchenutensils, das dazu vorgesehen ist, mit dem Boden des Behälters in Berührung zu kommen, und ein zweiter Temperatursensor von diesem Ende beabstandet angeordnet ist.
Das Küchenutensil gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht es somit, gleichzeitig die Temperatur des Bodens des Behälters und die Temperatur dessen Inhalts zu messen. Es ist auf diese Weise möglich, diese beiden Werte beim Regeln der Mittel zum Heizen des Behälters zu verwenden.
Nach einem zweiten Aspekt der Erfindung betrifft diese ein Verfahren zum Regeln von Heizmitteln eines Kochgeräts, wobei die Heizmittel dazu vorgesehen sind, den Inhalt des Kochbehälters zu heizen. Dieses Regelungsverfahren weist folgende Schritte auf:

– Aufnahme einer Messung der Temperatur des Bodens eines Behälters;
– Aufnahme einer Messung der Temperatur des Inhalts eines Behälters;
– Erhalten einer Solltemperatur; und
– Regelung der Heizmittel in Abhängigkeit von der Solltemperatur, der Messung der Bodentemperatur eines Behälters, der Messung der Temperatur des Inhalts eines Behälters und von dem Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters.

Die somit eingesetzte Regelung, um die Heizmittel zu regeln, verwendet nicht nur eine mit einem Sollwert vergleichbaren Temperaturmessung, wie dies herkömmlicherweise im Stand der Technik beschrieben, sondern auch den Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und die Temperatur dessen Inhalts.
Diese Regelung ermöglicht es, das Heizen des Behälters perfekt zu beherrschen und insbesondere zu kochen, ohne dass der Inhalt auf dem Boden des Behälters anhaftet oder -brennt.
Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung werden die Heizmittel in Abhängigkeit von der Regelung des Werts der Bodentemperatur des Behälters auf den erhaltenen Sollwert geregelt, und das Abschalten der Heizmittel wird gesteuert, wenn der Unterschied zwischen der Bodentemperatur des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters negativ ist.
Somit wird die solltemperaturabhängige Regelung in Abhängigkeit vom am Boden des Behälters gemessenen Wert ausgeführt, wobei die Heizmittel ausgeschaltet werden, sobald die Temperatur des Inhalts die Temperatur des Bodens des Behälters überschreitet.
Somit wird eine Regelung erreicht, die dazu geeignet ist, die Temperatur des Bodens des Behälters und diejenige von dessen Inhalt bei einem vorgegebenen Sollwert gleichzeitig perfekt zu beherrschen.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung wird ein Schritt des Sendens eines Warnsignals ausgeführt, wenn der Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters höher ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Wenn dagegen die Temperatur des Bodens des Behälters im Vergleich zur Temperatur dessen Inhalts zu hoch wird, kann ein Warnsignal es ermöglichen, den Benutzer zu warnen, der dann den Inhalt des Behälters umrühren sollte, um dessen Temperatur zu vergleichmäßigen, um somit jegliches Anhaften oder -brennen des Inhalts auf dem Boden des Behälters zu vermeiden.
Nach einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung umfasst das Regelungsverfahren zudem eine Phase des Anstiegs der Bodentemperatur des Behälters auf den erhaltenen Sollwert, wobei diese Phase des Temperaturanstiegs einen Schritt der Verringerung der Leistung der Heizmittel aufweist, wenn der Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters höher als ein zweiter Schwellenwert ist.
Das Regeln der Heizmittel wird auch während der Phase des Temperaturanstiegs ausgeführt, die einen sehr raschen Temperaturanstieg mit voller Leistung der Heizelemente erlaubt, wobei diese Leistung nur im Falle einer Überhitzung des Bodens des Behälters im Vergleich zu dessen Inhalts reduziert wird, um zu vermeiden, dass die Nahrungsmittel anbrennen.
Vorzugsweise umfasst die Phase des Anstiegs der Temperatur zudem einen Schritt des Sendens eines Warnsignals, wenn der Unterschied zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters höher als ein dritter Schwellenwert ist.
Wie während der Phase des Regelns um die Solltemperatur ermöglicht das Warnsignal, den Benutzer über die Notwendigkeit, den Inhalt des Behälters umzurühren, zu warnen.
In allen Fällen ist dieses Warnsignal vorzugsweise ein Schallsignal.
Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung, betrifft sie eine Vorrichtung zum Regeln von Heizmitteln eines Kochgeräts, das dazu vorgesehen ist, mit einem erfindungsgemäßen Küchenutensil zusammenzuwirken.
Diese Regelungsvorrichtung weist Mittel zum Aufnehmen von Temperaturmessungen, Mittel zum Erhalten einer Solltemperatur und Regelungsmittel auf, die dazu vorgesehen sind, die Heizmittel in Abhängigkeit von der Solltemperatur, einer Messung der Bodentemperatur eines Behälters, einer Messung der Temperatur des Inhalts eines Behälters und des Unterschieds zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters zu regeln.
Diese Regelungsvorrichtung weist Vorteile und Merkmale auf, die denjenigen identisch sind, die zuvor im Zusammenhang mit dem Regelungsverfahren, das sie ausführt, beschrieben sind.
Schließlich zielt die vorliegende Erfindung auf einen Haushaltsherdplatte mit elektronischer Steuerung der Heizmittel eines Behälters ab, die eine erfindungsgemäßen Regelungsvorrichtung aufweist.
Weitere Besonderheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich noch aus der nachfolgenden Beschreibung.
Die als nicht einschränkende Beispiele angegebenen Zeichnungen zeigen:
1 ein Küchenutensil nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
2 schematisch die Verwendung des Küchenutensils von 1 in einem Kochbehälter;
3 ein Küchenutensil nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
4 ein Küchenutensil nach einer dritten Ausführungsform der Erfindung; und
5 ein Herdplatte mit einer Vorrichtung zum Regeln von Heizmitteln nach der vorliegenden Erfindung.
Zunächst wird anhand der 1 bis 4 ein Küchenutensil nach einem ersten Aspekt beschrieben.
Dieses Küchenutensil ist dazu vorgesehen, in den Inhalt eines Behälters eingetaucht zu werden, um dessen Temperatur beim Kochen eines Nahrungsmittels in diesem Behälter zu überwachen.
Dieses Küchenutensil hat die allgemeine Form eine starren Stange 1, die als Stütze für die verschiedenen nachfolgend beschriebenen Funktionselemente dient.
Diese starre Stange 1 ist vorzugsweise aus einem gegenüber Temperaturen in der Größenordnung von 150°C beständigen Kunststoff.
Diese Stange 1 bildet somit einen Stiel zum Greifen des Utensils, der es dem Benutzer ermöglicht, dieses zu handhaben und insbesondere in einen Behälter einzuführen.
Wie in 2 gut veranschaulicht, ist dieses Utensil im Betrieb dazu vorgesehen, ein erstes Ende 1a zum Einführen in den Kochbehälter und ein zweites Ende 1b aufzuweisen, das dazu vorgesehen ist, am Endstück der Stange 1 außerhalb des Behälters gehalten zu werden.
Dieses zweite Ende 1b weist Mittel 2 zum Übertragen einer Temperaturmessung auf, die dazu geeignet sind, mit einer Regelungsvorrichtung zusammenzuwirken, die nachstehend beschrieben wird.
In herkömmlicher Weise sind diese Mittel 2 zum Übertragen einer Temperaturmessung Mittel zum drahtlosen Übertragen, die im Infrarot-, Radiofrequenz- oder Ultrahochfrequenzbereich arbeiten.
In diesen Übertragungsmittel 2 sind auch vorzugsweise Mittel zum Verarbeiten von Temperaturmessungen integriert, die insbesondere dazu geeignet sind, periodisch einen Temperaturdurchschnittswert in Abhängigkeit von einem von einem Sensoren gemessenen Dauerwert zu berechnen.
Diese Verarbeitungsmittel sind vorzugsweise herkömmliche elektronische Mittel, die einen Mikroprozessor verwenden.
Wie in 2 gut veranschaulicht, ist ein Federring 3 mittels eines Gleitrings 3a auf der Stange 1 gleitend angebracht, damit das Küchenutensil auf einem Kochbehälter in Position gehalten werden kann.
Das Positionieren dieses Federrings 3 kann somit entlang der Stange 1 in Abhängigkeit von der Höhe des Behälters eingestellt werden, um diese Stange 1 am Rand des Behälters befestigen zu können.
Erfindungsgemäß weist dieses Küchenutensil zwei Temperatursensoren auf.
In dieser ersten Ausführungsform ist ein erster Sensor 4 am Ende 1a des Küchenutensils angeordnet.
Wie in 2 veranschaulicht, ist dieses Ende 1a dazu geeignet, mit dem Boden des Behälters in Berührung zu kommen.
Dieser Temperatursensor 4 ist vorzugsweise in ein lebensmittelgerechtes Metallrohr eingefügt, um seine Ansprechzeit zu verbessern.
Dieser Temperatursensor 4 ermöglicht es somit, die Temperatur des Bodens des Behälters dynamisch und schnell zu messen.
Ein zweiter Temperatursensor 5 ist im Abstand von dem Ende 1a der Stange 1 angeordnet.
Dieser Temperatursensor 5 ist in der Stange 1 aufgeformt und ermöglicht es, eine Durchschnittstemperatur des Inhalts des Kochbehälters zu messen.
Hierzu ist dieser Temperatursensor in einem Abschnitt der Stange 1 angeordnet, der dazu geeignet ist, in den Inhalt des Kochbehälters eingetaucht zu werden.
Vorzugsweise kann eine durch das Bezugszeichen 6 schematisierte Strichteilung an der Stange 1 über den zweiten Temperatursensor 5 hinaus vorgesehen sein, um es dem Benutzer zu ermöglichen, das Eintauchen des zweiten Temperatursensors 5 innerhalb des Inhalts des Behälters visuell zu überprüfen.
Diese Temperatursensoren 4, 5 sind vorzugsweise Sensoren vom Typ NTC (mit negativem Temperaturkoeffizient).
Diese Küchenutensil ermöglicht es somit, gleichzeitig die Temperatur T4 des Bodens des Behälters und die Temperatur T5 dessen Inhalts zu messen.
Nach der Verarbeitung der von den Sensoren 4, 5 gemessenen Werte sind die Übertragungsmittel 2 dazu geeignet, diese Temperaturwerte T4, T5 an eine nachstehend beschriebene Regelungsvorrichtung zu senden.
Diese Temperaturwerte T4, T5 werden vorzugsweise sequentiell in einem Raster vom Typ: Start T4; T5 Stopp übertragen.
Anhand der 3 und 4 werden nun allgemeinere Formen eines Küchenutensils beschrieben, die für das in 1 beschriebene Utensil eingesetzt werden können.
Die dem zuvor anhand der 1 beschriebenen Beispiel gemeinsamen Elemente sind mit identischen Bezugszeichen versehen und werden nicht erneut ausführlich beschrieben.
Wie in 3 veranschaulicht, kann dieses Küchenutensil aus einem Löffel bestehen.
Der erste Temperatursensor 4 ist an einem Ende 1a des Löffels angeordnet, das dazu geeignet ist, mit dem Boden des Behälters in Berührung zu kommen.
Bei diese Ausführungsform gibt es zwei Metallspitzen 4, 4', die am Ende 1a des Küchenutensils angeordnet sind.
Eine erste Spitze 4 beinhaltet einen Temperatursensor 4 und eine zweite Spitze 4' ist dazu vorgesehen, das Utensil auf dem Boden des Behälters im Gleichgewicht zu halten.
Erfindungsgemäß ist ein zweiter Temperatursensor 5 zwischen dem Ende 1a und dem Stiel des Löffels angeordnet.
Vorzugsweise ist dieser zweite Temperatursensor 5 im gewölbten Teil des Löffels aufgeformt.
Um sich zu vergewissern, dass dieser zweiter Sensor 5 auch im Inhalt des Behälters eingetaucht ist, kann an der Stange 1 eine Strichteilung 6 beispielsweise an der Verbindung zwischen dem Stiel 1 und dem gewölbten Teil des Löffels vorgesehen sein.
Die 4 veranschaulicht schließlich eine dritte Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Küchenutensil aus einer Gabel besteht.
Ein erster Temperatursensor 4 ist am Ende 1a eines Zinkens der Gabel und ein zweiter Temperatursensor 5 zwischen diesem Ende 1a und dem Stiel 1 der Gabel angeordnet.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf diese Formen von Küchenutensil beschränkt.
Nun wird anhand der 5 ein System zum Regeln der Heizmittel eines Kochgeräts beschrieben.
Dieses Regelungssystem weist im Allgemeinen ein wie zuvor beschriebenes Küchenutensil auf, das dazu vorgesehen, in einen Kochbehälter 7 eingefügt zu werden.
Dieser Kochbehälter 7 ist dazu geeignet, durch Heizmittel 8 eines Kochgeräts 9 geheizt zu werden.
Das Regelungssystem weist auch eine Regelungsvorrichtung 10 auf, die mit dem Küchenutensil zusammenwirkt.
Diese dem Kochgerät 9 zugeordnete Regelungsvorrichtung weist zunächst Mittel zum Aufnehmen 11 von Temperaturmessungen auf.
Diese Aufnahmemittel 11 wirken mit den Übertragungsmitteln 2 des Küchenutensils zusammen und sind somit dazu geeignet, Temperaturwerte aufzunehmen, die die Temperatur des Inhalts des Behälters und die Temperatur des Bodens des Behälters darstellen.
Ausgehend von dem durch die Übertragungsmittel übertragenen Raster, wie zuvor als Beispiel beschrieben, können die Aufnahmemittel 11 nacheinander den Wert der Temperatur T4 des Bodens und anschließend den Wert der Temperatur T5 des Inhalts gewinnen.
In Abhängigkeit von den Übertragungsmitteln 2 können diese Aufnahmemittel auch drahtlose Aufnahmemittel sein, die im Infrarot-, Radiofrequenz- oder Ultrahochfrequenzbereich arbeiten.
Es wird selbstverständlich angemerkt, dass diese Aufnahmemittel 11 und diese Übertragungsmittel 2 Mittel zur Übertragung über Draht sein können.
Diese Regelungsvorrichtung 10 weist auch Mittel 12 zum Erhalten einer Solltemperatur Tc auf.
Diese Mittel 12 zum Erhalten einer Solltemperatur sind dazu geeignet, mit einer Tastatur 13 zusammenzuwirken, die eine Schnittstelle mit dem Benutzer bildet.
Der Benutzer kann somit in herkömmlicher Weise für das Kochgerät eine Solltemperatur mit Hilfe der Tastatur 13 festlegen. Er kann auch alternativ eine Kochfunktion vom Typ "Aufwärmen", "Kochen", "Frittieren" ... auswählen.
Jeder Kochfunktion kann ein vorgegebener Sollwert zugeordnet werden.
Dieser von den Erhaltungsmitteln 12 erhaltene Sollwert Tc und die von den Aufnahmemitteln 11 aufgenommenen Temperaturwerte (als T4 für den von einem ersten Sensor 4 gemessenen Wert und als T5 für den von einem zweiten Sensor 5 gemessenen Wert festgehalten) werden Regelmitteln 14 übertragen, die dazu geeignet sind, die Heizmittel 8 zu regeln.
Diese Regelmittel 14 und ihr Regelungsalgorithmus sind vorzugsweise Systeme mit Mikroprozessor, die dazu geeignet sind, die Regelungsprogramme zu speichern.
Neben dem Typ der Regelung, die sie einsetzen und der nachstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Regelungsverfahren beschrieben wird, werden diese Regelmittel 14 in herkömmlicher Weise in Haushaltsherden mit elektronischer Steuerung der Heizmittel verwendet.
Erfindungsgemäß ist der Algorithmus zur Regelung und zum Regeln der Heizmittel 8 nicht nur von der Solltemperatur Tc, einer Messung der Temperatur T4 des Bodens eines Behälters und einer Messung der Temperatur T5 des Inhalts des Behälters, sondern auch von dem zwischen der Temperatur T4 des Bodens des Behälters und der Temperatur T5 des Inhalts des Behälters berechneten Unterschied T4–T5 abhängig.
Diese Regelungsvorrichtung 10 weist zudem Warnmittel 15 auf, die von den Regelmitteln 14 gesteuert sind.
Diese Warnmittel 15 bestehen vorzugsweise aus Mitteln zum Senden eines Schallsignals, die es somit ermöglichen, ein Schallwarnsignal zu senden, insbesondere wenn der Unterschied zwischen der Temperatur T4 des Bodens des Behälters und der Temperatur T5 des Inhalts des Behälters größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Dieses Schallwarnsignal ermöglicht es somit, den Benutzer auf die Notwendigkeit hinzuweisen, den Inhalt umzurühren, um dessen Temperatur zu vergleichmäßigen und jegliches Anhaften des Inhalts auf dem Boden des Behälters zu vermeiden.
Nun wird das durch die erfindungsgemäße Regelungsvorrichtung 10 ausgeführte Regelungsverfahren beschrieben.
Dieses Regelungsverfahren wird in Abhängigkeit von der Temperatur T4 des Bodens, der Temperatur T5 des Inhalts, dem Unterschied zwischen dieser beiden Temperaturen T4–T5 und dem gewählten Sollwert Tc ausgeführt.
Nun werden Beispiele der Ausführung des erfindungsgemäßen Regelungsverfahrens beschrieben.
Beispiel 1: Funktion "Kochen" oder "Aufwärmen"
Wenn von einem Benutzer die Funktion "Kochen" gewählt wird, wird ein Solltemperaturwert Tc in der Größenordnung von 102°C durch die Erhaltungsmittel 12 zugewiesen.
In gleicher Weise wird ein Sollwert Tc in der Größenordnung von 80°C durch die Erhaltungsmittel 12 zugewiesen, wenn die Funktion "Aufwärmen" gewählt wird.
In herkömmlicher Weise umfasst das Regelungsverfahren zunächst eine Phase des Anstiegs der Temperatur und anschließend eine Phase des Regelns.
Während der Phase des Anstiegs der Temperatur wird die Leistung der Heizmittel eingestellt, um die Temperatur des Behälters und dessen Inhalts auf die Solltemperatur TC so schnell wir möglich zu erhöhen.
In der Praxis ist diese Phase des Anstiegs der Temperatur dazu geeignet, die Temperatur T4 des Bodens des Behälters auf den aufgenommenen Sollwert Tc ansteigen zu lassen.
Solange die Temperatur T4 des Bodens unter der Solltemperatur Tc liegt, ist die von den Heizmitteln 8 bereitgestellten Leistung somit maximal.
Während dieser Phase des Anstiegs der Temperatur gibt es jedoch einen Schritt der Verringerung der Leistung der Heizmittel, wenn der Unterschied T4–T5 zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Dieser Schwellenwert kann beispielsweise auf 10°C festgelegt werden.
In diesem Fall wird die von den Heizmitteln 8 bereitgestellten Leistung verringert, damit der Inhalt nicht auf dem Boden des Behälters anhaftet.
Wenn dieser Unterschied T4–T5 zwischen der Temperatur T4 des Bodens des Behälters und der Temperatur T5 des Inhalts größer ist als ein weiterer vorgegebener Schwellenwert, der höher ist als der vorhergehende Schwellenwert, wird ein Schritt des Sendens eines Schallsignals ausgeführt.
Das gesendete Schallsignal ist dazu vorgesehen, um den Benutzer über die Notwendigkeit, den Inhalt des Behälters umzurühren, zu warnen.
Dieser weitere Schwellewert, der das Senden eines Warnsignals auslöst, kann beispielsweise auf 20°C festgelegt werden.
Wenn die Temperatur T4 des Bodens des Behälters die Solltemperatur Tc überschreitet, wird in eine Phase des Regelns übergegangen, die es ermöglicht, den Boden des Behälters und dessen Inhalt auf der voreingestellten Solltemperatur Tc zu halten.
In dieser Phase des Regelns werden die Heizmittel in Abhängigkeit vom Regeln des Werts der Temperatur T4 des Bodens des Behälters auf den erhaltenen Sollwert Tc geregelt.
Dieses Regeln des Werts der Temperatur T4 des Bodens um den Sollwert Tc herum kann in herkömmlicher Weise in Abhängigkeit von dem Wert dieser Temperatur T4 und dessen Ableitung entsprechend einer Regelungsart vom Typ PID (Proportional Integral Derivate) erfolgen.
Parallel zu diesem Regeln wird die Temperatur T4 des Bodens des Behälters mit der Temperatur T5 dessen Inhalts verglichen, um das Abschalten der Heizmittel 8 zu steuern, wenn der Unterschied T4–T5 negativ ist, d. h. wenn die Temperatur des Inhalts des Behälters höher wird als die Temperatur des Bodens des Behälters und dadurch sogar die vorgegebene Solltemperatur überschreitet.
Diese doppelte Überwachung während des Regelns ermöglicht es somit, sich davon zu vergewissern, dass der Boden des Behälters und dessen Inhalt wohl auf der gewünschten Solltemperatur gehalten werden.
Bei diesem Schritt des Regelns wird zudem ein Schritt des Sendens eines Warnsignals ausgeführt, wenn der Unterschied T4–T5 zwischen der Temperatur T4 des Bodens des Behälters und der Temperatur T5 dessen Inhalts größer ist als ein vorgegebener Schwellenwert.
Wie zuvor ist dieses Warnsignal vorzugsweise ein Schallsignal, das es ermöglicht, den Benutzer über die Notwendigkeit hinzuweisen, den Inhalt umzurühren, um dessen Anhaften am Boden des Behälters zu vermeiden.
Der vorgegebene Schwellenwert bei diesem Schritt des Regelns kann beispielsweise in der Größenordnung von 15°C sein.
Beispiel 2: Funktion "Frittieren"
Dieser Funktion "Frittieren" wird eine Solltemperatur Tc in der Größenordnung von 150°C zugewiesen.
Wie zuvor kann man eine Phase des Temperaturanstiegs erkennen, die von einer Phase des Regelns um die vorgegebene Solltemperatur Tc herum gefolgt wird.
Während der Phase des Temperaturanstiegs ist die durch die Heizmittel 8 bereitgestellte Leistung maximal, solange die Temperatur T4 des Bodens des Behälters unter dem erhaltenen Sollwert Tc liegt.
Im Gegensatz zu dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel gibt es in dieser Ausführungsform weder einen Schritt zur Verringerung der Leistung des Heizmittels noch einen Schritt des Sendens eines Warnsignals, wenn der Unterschied T4–T5 zwischen der Temperatur T4 des Bodens und der Temperatur T5 des Inhalts höher als ein Schwellenwert wird.
Bei der Ausführung dieser "Frittier-Funktion" ist nämlich der Inhalt des Behälters typischerweise Öl, das bis zu einer Temperatur von 150°C ohne Gefahr von Anbrennen oder -haften am Boden des Behälters ansteigen kann.
Wenn die Temperatur T4 des Bodens den Sollwert Tc erreicht oder überschreitet, setzt sich das Regelungsverfahren mit einer Phase des Regelns fort, bei welcher die Heizmittel 8 in Abhängigkeit vom Regeln des Werts der Temperatur T4 des Bodens des Behälters auf den erhaltenen Sollwert Tc geregelt werden.
Wie zuvor kann dieses Regeln vom Typ PID sein.
Zudem wird das Abschalten der Heizmittel gesteuert, wenn der Unterschied zwischen dieser Temperatur T4 des Bodens des Behälters und der Temperatur T5 des Inhalts negativ wird, d. h. wenn die Temperatur T5 des Inhalts des Behälters höher als die Temperatur T4 des Bodens des Behälters wird.
Somit ermöglicht das erfindungsgemäßen Regelungsverfahren aufgrund der Verwendung der Werte der Temperatur T4 des Bodens und der Temperatur T5 des Inhalts, gegebenenfalls deren Derivat und vor allem deren Unterschied die von den Heizmitteln 8 bereitgestellten Leistung perfekt zu beherrschen, um das erwartete Ergebnis beim Kochen ohne Gefahr der Überhitzung des Inhalts des Behälters 7 zu erhalten.
Aufgrund der Messung der Durchschnittstemperatur T5 des Inhalts des Behälters und der dynamischen und schnellen Messung der Temperatur T4 des Bodens des Behälters, ist es somit möglich, Standard-Kochfunktionen auszuführen, indem die Temperatur des Bodens des Behälters und dessen Inhalts perfekt beherrscht wird, um jegliches Anbrennen oder -haften dieses zu vermeiden.
Das Senden eines Warnsignals, vorzugsweise eines Schallsignals, ermöglicht es zudem, den Benutzer über die Notwendigkeit hinzuweisen, den Inhalt des Behälters umzurühren, um die Temperatur im Behälter zu vergleichmäßigen.
Es wird angemerkt, dass sich das erfindungsgemäße Küchenutensil besonders gut dazu eignet, dem Benutzer zu ermöglichen, den Inhalt umzurühren, wenn dieses die Form eines Löffels oder einer Gabel hat, wie in den 3 und 4 veranschaulicht ist.
Dieses Regelungsverfahren und die Regelungsvorrichtung 10, das dazu geeignet ist, dieses Verfahren auszuführen, können in jeglichem Typ von Herdplatte mit elektronischer Steuerung der Mittel zum Heizen eines Behälters integriert werden.
Diese Regelungsvorrichtung kann insbesondere in einem Induktionsherd, beispielsweise mit sensitiver Tastatur, einem Infrarot- oder Halogenherd mit elektronischer Steuerung oder auch in einem Gasherd integriert werden, dessen Leistung durch einen Ventil zum Modulieren des Gasdurchsatzes geregelt werden kann, wobei dieses Ventil elektronisch gesteuert ist.
Selbstverständlich kann das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel vielfältig verändert werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Das Warnsignal, das dazu geeignet ist, den Benutzer über die Notwendigkeit zu warnen, den Inhalt des Behälters umzurühren, kann somit ein visuelles Signal wie die Anzeige des Begriffs "Umrühren" auf einem in der Ebene der Herdplatte integrierten Bildschirm sein.

Claims

Küchenutensil zum Einführen in ein Kochbehälter (7), mit Mitteln zum Messen der Temperatur (4, 5) und Mitteln zum Übertragen (2) einer Temperaturmessung an eine Einrichtung zum Regeln (10) von Heizmitteln (8) eines Kochgeräts (9), dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmessungsmittel mindestens zwei Temperatursensoren aufweisen, wobei ein erster Temperatursensor (4) an einem Ende (1a) des Küchenutensils, das dazu vorgesehen ist, mit dem Boden des Behälters (7) in Berührung zu kommen, und ein zweiter Temperatursensor (5) vom Ende (1a) beabstandet angeordnet ist.
Küchenutensil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Temperatursensor (5) dazu vorgesehen ist, eine Durchschnittstemperatur eines Inhalts des Kochbehälters (7) zu messen.
Küchenutensil nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine über dem zweiten Temperatursensor (5) angeordnete Strichteilung (6) aufweist.
Küchenutensil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einem Löffel besteht, wobei ein erster Temperatursensor (4) an einem Ende (1a) des Löffels, das dazu vorgesehen ist, mit dem Boden des Behälters (7) in Berührung zu kommen, und ein zweiter Temperatursensor (5) zwischen dem Ende (1a) und dem Stiel (1) des Löffels angeordnet ist.
Küchenutensil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer Gabel besteht, wobei ein erster Temperatursensor (4) an einem Ende (1a) eines Zinkens der Gabel und ein zweiter Temperatursensor (5) zwischen dem Ende (1a) und dem Stiel (1) der Gabel angeordnet ist.
Verfahren zum Regeln von Heizmitteln (8) eines Kochgeräts (9), wobei die Heizmittel (8) dazu vorgesehen sind, den Inhalt des Kochbehälters (7) zu heizen, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte aufweist: – Aufnahme einer Messung der Temperatur (T4) des Bodens eines Behälters; – Aufnahme einer Messung der Temperatur (T5) des Inhalts eines Behälters; – Erhalten einer Solltemperatur (Tc); und – Regelung der Heizmittel (8) in Abhängigkeit von der Solltemperatur (Tc), der Messung der Bodentemperatur (T4) eines Behälters, der Messung der Temperatur des Inhalts (T5) eines Behälters und von dem Unterschied (T4–T5) zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters (7).
Regelungsverfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt der Regelung die Heizmittel (8) in Abhängigkeit von der Regelung des Werts der Bodentemperatur (T4) des Behälters auf den erhaltenen Sollwert (Tc) geregelt werden und dass das Abschalten der Heizmittel (8) gesteuert wird, wenn der Unterschied (T4–T5) zwischen der Bodentemperatur des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters negativ ist.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schritt der Regelung ein Schritt des Sendens eines Warnsignals ausgeführt wird, wenn der Unterschied (T4–T5) zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters (7) höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem eine Phase des Anstiegs der Bodentemperatur des Behälters (7) auf den erhaltenen Sollwert (Tc) umfasst, wobei diese Phase des Temperaturanstiegs einen Schritt der Verringerung der Leistung der Heizmittel (8) aufweist, wenn der Unterschied (T4–T5) zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters (7) höher als ein zweiter Schwellenwert ist.
Regelungsverfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Phase des Anstiegs der Temperatur zudem einen Schritt des Sendens eines Warnsignals umfasst, wenn der Unterschied (T4–T5) zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters (7) höher als ein dritter Schwellenwert ist.
Regelungsverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Schwellenwert höher ist als der zweite Schwellenwert.
Regelungsverfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnsignal ein Schallsignal ist.
Vorrichtung zum Regeln von Heizmitteln (8) eines Kochgeräts (9), die dazu vorgesehen ist, mit einem Küchenutensil nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zusammenzuwirken, dadurch gekennzeichnet, dass sie Mittel zum Aufnehmen (11) von Temperaturmessungen (T4, T4), Mittel zum Erhalten (12) einer Solltemperatur (Tc) und Regelungsmittel (14) aufweist, die dazu vorgesehen sind, die Heizmittel (8) in Abhängigkeit von der Solltemperatur (Tc), einer Messung der Bodentemperatur (T4) eines Behälters (7), einer Messung der Temperatur des Inhalts (T5) eines Behälters (7) und des Unterschieds (T4–T5) zwischen der Bodentemperatur des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters zu regeln.
Regelungsvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie zudem Warnmittel (15) wie Mittel zum Senden eines Schallsignals aufweist, die dazu vorgesehen sind, durch die Regelungsmittel (14) gesteuert zu werden, wenn der Unterschied (T4–T5) zwischen der Temperatur des Bodens des Behälters und der Temperatur des Inhalts des Behälters höher als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Haushaltskochplatte mit elektronischer Steuerung der Heizmittel (8) eines Behälters (7), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Regelungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 13 oder 14 aufweist.