EP0374868A1 - Cooking hob - Google Patents

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Publication number
EP0374868A1
EP0374868A1 EP89123524A EP89123524A EP0374868A1 EP 0374868 A1 EP0374868 A1 EP 0374868A1 EP 89123524 A EP89123524 A EP 89123524A EP 89123524 A EP89123524 A EP 89123524A EP 0374868 A1 EP0374868 A1 EP 0374868A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrodes
support plate
hob
hob according
oscillator circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP89123524A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Albert Kiessling
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Industrieelektronik Dr Ing Walter Klaschka GmbH and Co
Original Assignee
Industrieelektronik Dr Ing Walter Klaschka GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Industrieelektronik Dr Ing Walter Klaschka GmbH and Co filed Critical Industrieelektronik Dr Ing Walter Klaschka GmbH and Co
Publication of EP0374868A1 publication Critical patent/EP0374868A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/10—Tops, e.g. hot plates; Rings
    • F24C15/102—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
    • F24C15/105—Constructive details concerning the regulation of the temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • the invention relates to a hob according to the preamble of claim 1.
  • Such hobs typically have a support plate made of ceramic which is permeable to heat radiation, under which an infrared radiator is arranged.
  • the support plate is usually colored so that it cannot be easily recognized whether the infrared radiator is in operation or not.
  • On cookers for commercial kitchens it is also often desired that the hob automatically switches on when a pan is placed on top or roasts or the like are placed on top. For this reason, it has already been proposed to arrange an inductive sensor under the support plate of such a hob, which responds to the placement of a pot made of metal.
  • inductive sensors under the support plate of a hob is difficult, however, since such sensors are not designed for high temperatures. In addition, the sensor must be able to distinguish between pots and metal cutlery that is accidentally left on the hob. In addition, inductive sensors are relatively expensive and for this reason the use of occupancy sensors has not previously been considered in domestic hobs.
  • the present invention is therefore intended to create a cooktop according to the preamble of the claims which, with a mechanically simple structure, permits the reliable detection of pots on the cooktop.
  • two electrodes are provided on the underside of the support plate, which together with a pot base form two capacitors which are connected in series.
  • the bottom of the pot forms the counter electrodes for the two spaced electrodes attached to the underside of the field and at the same time the electrical connection which connects the two capacitors in series.
  • Connections to an external operating and evaluation circuit that responds to the change in capacitance between the connection terminals need only be provided on the underside of the support plate, that is to say in the area protected against contamination.
  • the top of the support plate and thus the hob is unchanged compared to a standard hob.
  • the presence sensor only responds at the same time when the pot placed substantially coincides with the axis of the hob. Only then is there a sufficient overlap between the bottom of the pot and the electrodes arranged on the underside of the support plate.
  • a sharp "directional characteristic" of the capacitive occupancy sensor is advantageous because you can switch off the hob by moving the pan relatively slightly from the center of the hob. The hob therefore does not need to have large “parking spaces" for pots that are no longer to be heated; these pots, which sometimes together with their contents also represent large masses, do not need to be lifted off the hob to switch it off the.
  • the development of the invention according to claim 3 has the advantage that heat radiation can also pass through to the bottom of the pot through the surfaces of the underside of the supporting plate occupied by the electrodes.
  • the development of the invention according to claim 6 is also advantageous with regard to small ohmic losses in the measuring capacitor. Since the individual wires or bars of the electrodes are only in linear contact with the underside of the support plate, there is a very high contact resistance between the electrodes and the support plate.
  • the development of the invention according to claim 7 allows the electrodes to be formed from relatively thick wire or in lattices with relatively thick lattice bars, without larger portions of the heat rays emitted by the heat radiation source being absorbed by the electrodes.
  • Thicker wires or thicker bars are advantageous with regard to greater mechanical inherent stability of the electrodes and allow the electrodes to be arranged cantilevered below the support plate. This keeps ohmic losses in the capacitor formed between the bottom of the pot and the electrodes small, even at high temperatures.
  • the development of the invention according to claim 10 is advantageous with regard to a particularly simple and inexpensive qualitative evaluation of the capacitance between the two electrodes. If there is a pot over the two electrodes, an oscillator circuit is completed so that it starts to oscillate. This swinging can be easily determined using simple switching elements.
  • the fact that the conductivity of the support plate made of glass ceramic increases noticeably with increasing temperature can be used to make the hob when one reaches to switch off the predetermined temperature inevitably, the electrodes, which are primarily parts of a pot sensor, now simultaneously forming parts of a temperature sensor which comprises the temperature-dependent dielectric of the support plate between the pot base and electrodes as a temperature-sensitive medium.
  • support plates made of glass ceramic have a very high but finite electrical resistance, which decreases with increasing temperature.
  • This ohmic resistance is parallel to the capacitive measuring resistor and affects the sensitivity of the capacitive pot presence sensor.
  • this ohmic interference resistance of the glass ceramic material is compensated for by an additionally provided resistor thermally coupled to the support plate.
  • the development of the invention according to claim 14 is also advantageous in terms of good response behavior of the capacitive presence sensor.
  • 10 denotes a support plate made of glass ceramic, under which an infrared heating coil 12 is arranged, which is only indicated schematically in FIG.
  • An outer annular electrode 14 is applied to the underside of the support plate 10.
  • the electrode 14 has a terminal lug 16 and is interrupted at 18.
  • An annular shield electrode 20 is arranged concentrically to the circular electrode 14.
  • the latter has a connecting lug 22 which is passed through the interruption 18 of the electrode 14.
  • the shield electrode 20 has an interruption 24 through which a connecting lug 26 a concentric circle shaped inner electrode 28 is passed.
  • an electrically insulating layer 29 is inserted between the electrodes and the underside of the support plate 10.
  • This can e.g. be a layer consisting of SiO2, which has been produced by printing on a frit and subsequent heat treatment, by sputtering or the like.
  • Such a SiO2 layer is permeable to the heat radiation emitted by the infrared heating coil 12 and can therefore be drawn over the entire underside of the support plate 10 for the sake of simplicity.
  • a thin-film resistor 30 is applied to the underside of the support plate 10.
  • the application of the electrodes 14, 20 and 28 and the thin film resistor 30 to the underside of the support plate 10 can e.g. by steaming gold or silver on the underside of the support plate 10 or by printing a frit in the screen printing process with the desired pattern on the underside of the support plate 10 and then subjecting the printed material to a heat treatment, in which case a continuous metallic conductive film is formed.
  • the electrodes do not form a continuous surface, but rather a grid with an area coverage of typically 10 to 20%, so that the heat radiation generated by the IR heating coil 12 also in the region of the electrodes through the support plate 10 can step through.
  • electrodes made of wire material can also be used, preferably wire mesh material. Also this is permeable to the heat radiation generated by the heating coil 12.
  • the heat radiation thus also reaches the bottom of a pot placed on the hob in the electrode area, as shown at 34 in FIG.
  • the pot bottom made of electrically conductive material forms together with the annular electrode 14 an annular capacitor C1 and together with the central circular electrode 28 a circular capacitor C2. Through the electrically conductive bottom 34, these two capacitors are simultaneously connected in series, as indicated by a line 36.
  • the series circuit from the capacitors C1 and C2 can be connected via the connecting lugs 16 and 26 to an oscillator circuit 38, as shown in Figure 3.
  • a resistor 40 is shown, which represents the ohmic losses in the dielectric of the support plate 10. These losses typically increase with increasing temperature of the base plate material.
  • a switch 42 symbolizes the switching bridge, which is also formed by the pot bottom 34.
  • a differential amplifier 44 is connected with its positive input via a resistor 46 to a positive supply rail 48 and via a resistor 50 to a negative supply rail 52. Furthermore, the positive input of the differential amplifier 44 is connected to the amplifier output via an adjustable resistor 54. This resistance is set so that the differential amplifier does not yet start to oscillate.
  • the negative input terminal of differential amplifier 44 is also connected to the amplifier output via a resistor 56.
  • the combination of the capacitors C1, C2, the resistor 40 and the switch 42 which forms the capacitive pot presence sensor is denoted overall by 58 in FIG.
  • This presence sensor is connected on the one hand to the output of the differential amplifier 44, and on the other hand via the thin film resistor 30 to the positive input of the differential amplifier 44.
  • the two input terminals of the differential amplifier 44 are also connected to one another via a resistor 60, and the negative input terminal of the differential amplifier 44 is connected to the negative supply rail 52 via a capacitor 62, which is connected in parallel with the resistor 50 and together with the latter specifies the frequency of the oscillator RC element forms.
  • Diodes 64, 66 which are poled in opposite directions, limit the maximum voltage present at the input terminals of the differential amplifier 44.
  • the oscillator circuit 38 described above works in such a way that the oscillator does not oscillate as long as the switch 42 is open (there is no pot on the hob). As soon as the switch 42 is closed, one has an increased feedback via the capacitors C 1 and C 2, and the oscillator circuit 38 begins to oscillate. The alternating signal provided on the output line 68 of the oscillator circuit can then, if necessary after rectification or other evaluation, be used to switch on the IR heating coil 12.
  • the capacitive feedback is weakened or completely eliminated, and the oscillator circuit 38 no longer oscillates.
  • the alternating signal on the output line 68 then disappears and the IR heating coil 12 is automatically switched off.
  • connection to the oscillator circuit 38 is somewhat different, the electrode arrangement described above can also be used to identify the food to be cooked, as shown in broken lines in FIG.
  • the connection lugs 16 and 26 are connected to the negative input of the differential amplifier or the negative supply rail 52. You then have a small stray capacitance C3 between the two electrodes and a loss resistor 70, which characterizes the dielectric losses in the food.
  • the switch 42 With its closed state, the switch 42 again represents the presence of cooking or roasting material on the top of the support plate 16.
  • this variant which is already being made in the factory for cooktops intended for roasting or can be set by the user using a changeover switch, one receives a signal on the output line 68 when there is 10 cooking or fried food on the top of the support plate.
  • the outer electrode 14 and the inner electrode 28 as well as the shield electrode 20 lying between them now have a square shape when viewed from above.
  • the electrodes 14 and 28 are flat, planar electrodes which are punched out of expanded metal made of molybdenum.
  • the ribbed metal has a diamond shape Meshes with a mesh length of approximately 5 mm, a mesh width of 3 mm and a web width of 1 mm.
  • the webs themselves have a V-shaped cross section.
  • the electrodes are bare and reflective, resulting in a total heat loss of less than 0.5% on the electrodes.
  • the shield electrode 20 has the shape of a lower square shaft with a vertical axis.
  • Each of the electrodes is supported by four ceramic supports 72, 74 and 76, respectively, which are suitably connected to the electrode material, e.g. by mechanical positive connection such as snap connections or by adhesive connection with a heat-resistant ceramic material.
  • One of the supports 72, 74, 76 is hollow and receives a connecting conductor 78, 80, 82, which is connected to the electrode under consideration.
  • the supports 72, 74, 76 are in turn inserted into a tub part 84, which is made of porous ceramic material and at the same time carries and surrounds the IR heating coil 12.
  • the capacitances are connected via shielded cables 86 to the primary winding of a transformer 90 the secondary winding of which is connected to a capacitor 88.
  • the transformer 88 has the polarity indicated by dots.
  • the secondary winding of transformer 90 is connected at one end to the base terminal of a transistor 92 which is part of an amplifier stage.
  • Its base bias is predetermined by a transistor 94, the base of which is connected to the supply voltage via a resistor 96 and the emitter of which is connected to ground via a resistor 98.
  • the collector of transistor 94 is connected to the second terminal of the secondary winding of transformer 90.
  • the collector of transistor 92 is supplied with the supply voltage via an adjustable resistor 100 and at the same time is connected to the primary winding of a feedback transformer 102. Whose secondary winding is connected to the resonant circuit, which is formed by the primary winding of the transformer 90 and the measuring capacitor arrangement designated overall by 104.
  • the emitter of transistor 92 is connected to ground via a resistor 106, and the signal tapped at the emitter is provided on an output line 110 via a coupling capacitor 108.
  • the output signal can then be used to control a relay or a thyristor in order to switch the IR heating coil on and off.
  • the feedback of the oscillator circuit 38 shown in FIG. 6 can be adjusted by adjusting the resistor 100.
  • This setting is made so that the oscillator at a predetermined operating temperature of the hob, which can be, for example, 400 o C, stops vibrating. This is because the ohmic losses in the glass ceramic are now greater and the capacitance of the measuring capacitor arrangement is reduced, so that the resonance condition is no longer met.
  • the IR heating coil is switched off by a relay controlled by this output signal or by a thyristor controlled as a function of this output signal.

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Abstract

A cook top has an automatic pot detector in the form of a capacitative presence sensor consisting of the base (34) of the pot and two electrodes (14, 28) arranged at a distance apart on the lower surface of the glass ceramic supporting plate (10) of the cook top.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kochfeld gemäß dem Oberbegriff des Ansprüches 1.The invention relates to a hob according to the preamble of claim 1.

Derartige Kochfelder haben typischerweise eine aus für Wärmestrahlung durchlässiger Keramik hergestellte Tragplatte, unter welcher ein Infrarotstrahler angeordnet ist. Die Trag­platte ist üblicherweise gefärbt, so daß man nicht ohne weiteres erkennen kann, ob der Infrarotstrahler in Betrieb ist oder nicht. An Herden für Großküchen wird auch oft ge­wünscht, daß sich das Kochfeld automatisch mit dem Aufsetzen eines Topfes oder dem Auflegen von Bratenstücken oder der­gleichen einschaltet. Aus diesem Grunde wurde schon vorge­schlagen, unter der Tragplatte eines solchen Kochfeldes einen induktiven Fühler anzuordnen, der auf das Aufsetzen eines aus Metall gefertigten Topfes anspricht.Such hobs typically have a support plate made of ceramic which is permeable to heat radiation, under which an infrared radiator is arranged. The support plate is usually colored so that it cannot be easily recognized whether the infrared radiator is in operation or not. On cookers for commercial kitchens, it is also often desired that the hob automatically switches on when a pan is placed on top or roasts or the like are placed on top. For this reason, it has already been proposed to arrange an inductive sensor under the support plate of such a hob, which responds to the placement of a pot made of metal.

Das Anbringen induktiver Fühler unter der Tragplatte eines Kochfeldes ist jedoch mit Schwierigkeiten verbunden, da derartige Fühler von Hause aus nicht für hohe Temperaturen ausgelegt sind. Außerdem muß der Fühler unterscheiden kön­nen zwischen Töpfen und versehentlich auf dem Kochfeld ab­gelegten metallischen Bestecken. Darüber hinaus sind induk­tive Fühler verhältnismäßig teuer, und aus diesem Grunde wurde die Verwendung von Anwesenheitsfühlern bisher bei für den Haushalt bestimmten Kochfeldern nicht in Betracht gezogen.The attachment of inductive sensors under the support plate of a hob is difficult, however, since such sensors are not designed for high temperatures. In addition, the sensor must be able to distinguish between pots and metal cutlery that is accidentally left on the hob. In addition, inductive sensors are relatively expensive and for this reason the use of occupancy sensors has not previously been considered in domestic hobs.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher ein Kochfeld gemäß dem Oberbegriff des Ansprüches geschaffen werden, welches bei mechanisch einfachem Aufbau die zuverlässige Erkennung von Töpfen auf der Kochstelle gestattet.The present invention is therefore intended to create a cooktop according to the preamble of the claims which, with a mechanically simple structure, permits the reliable detection of pots on the cooktop.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Kochfeld gemäß Anspruch 1.This object is achieved according to the invention by a hob according to claim 1.

Bei dem erfindungsgemäßen Kochfeld sind auf der Unterseite der Tragplatte zwei Elektroden vorgesehen, die zusammen mit einem Topfboden zwei Kondensatoren bilden, die in Serie geschaltet sind. Der Topfboden bildet dabei die Gegenelek­troden für die beiden auf der Feldunterseite angebrachten beabstandeten Elektroden und zugleich die elektrische Ver­bindung, welche die beiden Kondensatoren in Reihe schaltet. Anschlüsse zu einer externen Betriebs- und Auswerteschaltung, die auf die Kapazitätsänderung zwischen den Anschlußklemmen anspricht, brauchen nur auf der Unterseite der Tragplatte vorgesehen zu werden, also im gegen Verschmutzung geschützten Bereich. Die Oberseite der Tragplatte und damit des Koch­feldes ist gegenüber einem Standard-Kochfeld unverändert.In the hob according to the invention, two electrodes are provided on the underside of the support plate, which together with a pot base form two capacitors which are connected in series. The bottom of the pot forms the counter electrodes for the two spaced electrodes attached to the underside of the field and at the same time the electrical connection which connects the two capacitors in series. Connections to an external operating and evaluation circuit that responds to the change in capacitance between the connection terminals need only be provided on the underside of the support plate, that is to say in the area protected against contamination. The top of the support plate and thus the hob is unchanged compared to a standard hob.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteran­sprüchen angegeben.Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß der Anwesenheitsfühler zugleich nur dann an­spricht, wenn der aufgesetzte Topf im wesentlichen mit der Achse des Kochfeldes übereinstimmt. Nur dann erhält man einen ausreichenden überlapp zwischen dem Topfboden und den auf der Unterseite der Tragplatte angeordneten Elek­troden. Eine scharfe "Richtcharakteristik" des kapazitiven Anwesenheitsfühlers ist deshalb von Vorteil, weil man so schon durch verhältnismäßig geringes Verschieben eines Topfes von der Mitte des Kochfeldes weg das Kochfeld ab­schalten kann. Das Kochfeld braucht somit keine großen "Parkplätze" für Töpfe aufzuweisen, die nicht mehr geheizt werden sollen; diese Töpfe, die zuweilen zusammen mit ihrem Inhalt auch große Massen darstellen, brauchen auch zum Aus­schalten des Kochfeldes nicht von diesem abgehoben zu wer­ den.With the development of the invention according to claim 2 it is achieved that the presence sensor only responds at the same time when the pot placed substantially coincides with the axis of the hob. Only then is there a sufficient overlap between the bottom of the pot and the electrodes arranged on the underside of the support plate. A sharp "directional characteristic" of the capacitive occupancy sensor is advantageous because you can switch off the hob by moving the pan relatively slightly from the center of the hob. The hob therefore does not need to have large "parking spaces" for pots that are no longer to be heated; these pots, which sometimes together with their contents also represent large masses, do not need to be lifted off the hob to switch it off the.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 bringt den Vorteil, daß auch durch die von den Elektroden belegten Flächen der Tragplattenunterseite Wärmestrahlung zum Topf­boden hin durchtreten kann.The development of the invention according to claim 3 has the advantage that heat radiation can also pass through to the bottom of the pot through the surfaces of the underside of the supporting plate occupied by the electrodes.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf einfache und preisgünstige Herstellung der Elektroden des kapazitiven Anwesenheitsfühlers von Vorteil.The development of the invention according to claim 4 is advantageous in terms of simple and inexpensive manufacture of the electrodes of the capacitive presence sensor.

Bei einem Kochfeld gemäß Anspruch 5 hat man nur einen sehr geringen ohmschen Kurzschlußweg über die Meßkondensator­strecke, auch wenn die Tragplatte auf sehr hohe Temperatur aufgeheizt wird.In a hob according to claim 5, there is only a very small ohmic short-circuit path across the measuring capacitor path, even if the support plate is heated to a very high temperature.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf kleine ohmsche Verluste im Meßkondensator von Vorteil. Da die einzelnen Drähte oder Gitterstäbe der Elektroden nur linienhaft mit der Unterseite der Tragplatte in Berührung stehen, hat man einen sehr hohen Übergangswi­derstand zwischen den Elektroden und der Tragplatte.The development of the invention according to claim 6 is also advantageous with regard to small ohmic losses in the measuring capacitor. Since the individual wires or bars of the electrodes are only in linear contact with the underside of the support plate, there is a very high contact resistance between the electrodes and the support plate.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 7 gestattet es, die Elektroden aus verhältnismäßig dickem Draht bzw. in Gitter mit verhältnismäßig dicken Gitterstäben auszubil­den, ohne daß größere Anteile der von der Wärmestrahlungs­quelle abgegebenen Wärmestrahlen von den Elektroden absor­biert werden. Dickere Drähte bzw. dickere Gitterstäbe sind im Hinblick auf eine größere mechanische Eigenstabilität der Elektroden von Vorteil und gestatten es, die Elektroden freitragend unter Abstand unterhalb der Tragplatte anzu­ordnen. Damit werden ohmsche Verluste in den zwischen dem Topfboden und den Elektroden gebildeten Kondensator auch bei hohen Temperaturen klein gehalten.The development of the invention according to claim 7 allows the electrodes to be formed from relatively thick wire or in lattices with relatively thick lattice bars, without larger portions of the heat rays emitted by the heat radiation source being absorbed by the electrodes. Thicker wires or thicker bars are advantageous with regard to greater mechanical inherent stability of the electrodes and allow the electrodes to be arranged cantilevered below the support plate. This keeps ohmic losses in the capacitor formed between the bottom of the pot and the electrodes small, even at high temperatures.

Wählt man den Abstand der Elektroden unterhalb der Trag­platte gemäß Anspruch 8, so sind einerseits Berührpunkte zwischen den Elektroden und der Unterseite der Tragplatte sicher vermieden, welche sich durch geringe Restfällig­keiten der Elektroden ergeben könnten, andererseits bilden Topfboden und Elektroden noch mit einfach aufgebauter Elek­tronik zuverlässig erkennbare Kapazitäten.If one chooses the distance between the electrodes below the support plate according to claim 8, then on the one hand contact points between the electrodes and the underside of the support plate are reliably avoided, which could result from small residual residues of the electrodes, on the other hand, the bottom of the pot and electrodes are still reliably recognizable with simply constructed electronics Capacities.

Ordnet man die beiden Elektroden unter verhältnismäßig kleinem Abstand an, was wünschenswert ist, um auch durch kleine Töpfe das Kochfeld einschalten zu können, so ent­stehen zwischen den Rändern der benachbarten Elektroden zusätzliche Kapazitäten, die durch das Aufsetzen des Topfes nicht geschaltet werden, vielmehr dauernd vorliegen. Der­artige Kapazitäten würden an sich das Ansprechverhalten des kapazitiven Anwesenheitsfühlers verschlechtern. Mit der im Anspruch 9 angegebenen Maßnahme wird aber erreicht, daß die Streu-Kapazitäten zwischen den beiden benachbarten Elektroden keinen Einfluß auf die Anwesenheitsdetektion haben.If the two electrodes are arranged at a relatively small distance, which is desirable in order to be able to switch on the hob even with small pots, additional capacities are created between the edges of the adjacent electrodes, which are not switched by placing the pot, but are continuously present . Such capacities would in themselves deteriorate the response of the capacitive occupancy sensor. With the measure specified in claim 9, however, it is achieved that the stray capacitances between the two adjacent electrodes have no influence on the presence detection.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 ist im Hinblick auf eine besonders einfache und preisgünstige qualitative Auswertung der Kapazität zwischen den beiden Elektroden von Vorteil. Steht über den beiden Elektroden ein Topf, so ist ein Oszillatorkreis vervollständigt, so daß dieser zu schwingen beginnt. Dieses Schwingen kann leicht unter Verwendung einfacher Schaltelemente festgestellt werden.The development of the invention according to claim 10 is advantageous with regard to a particularly simple and inexpensive qualitative evaluation of the capacitance between the two electrodes. If there is a pot over the two electrodes, an oscillator circuit is completed so that it starts to oscillate. This swinging can be easily determined using simple switching elements.

Bei einem Kochfeld gemäß Anspruch 11 kann man von der Tatsache, daß die Leitfähigkeit der aus Glaskeramik gefer­tigten Tragplatte mit steigender Temperatur spürbar zunimmt, dazu Gebrauch machen, die Kochplatte bei Erreichen einer vorbestimmten Temperatur zwangsläufig abzuschalten, wobei die in erster Linie Teile eines Topffühlers darstellenden Elektroden nun zugleich Teile eines Temperaturfühlers bilden, der das temperaturabhängige Dielektrikum der Trag­platte zwischen Topfboden und Elektroden als temperatur­empfindliches Medium umfaßt.In a hob according to claim 11, the fact that the conductivity of the support plate made of glass ceramic increases noticeably with increasing temperature can be used to make the hob when one reaches to switch off the predetermined temperature inevitably, the electrodes, which are primarily parts of a pot sensor, now simultaneously forming parts of a temperature sensor which comprises the temperature-dependent dielectric of the support plate between the pot base and electrodes as a temperature-sensitive medium.

Aus Glaskeramik gefertigte Tragplatten haben, wie schon dargelegt, einen zwar sehr hohen aber doch endlichen elek­trischen Widerstand, der mit zunehmener Temperatur abnimmt. Dieser ohmsche Widerstand liegt parallel zum kapazitiven Meßwiderstand und beeinträchtigt die Empfindlichkeit des kapazitiven Topf-Anwesenheitsfühlers. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 wird dieser ohmsche Stör­widerstand des Glaskeramik-Materiales durch einen zusätzlich vorgesehenen thermisch an die Tragplatte angekoppelten Widerstand kompensiert.As already explained, support plates made of glass ceramic have a very high but finite electrical resistance, which decreases with increasing temperature. This ohmic resistance is parallel to the capacitive measuring resistor and affects the sensitivity of the capacitive pot presence sensor. With the development of the invention according to claim 12, this ohmic interference resistance of the glass ceramic material is compensated for by an additionally provided resistor thermally coupled to the support plate.

Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 13 ist wie­derum im Hinblick auf preisgünstige und einfache Herstel­lung des Kochfeldes von Vorteil. Man kann den Kompensations­widerstand einfach zusammen mit den Elektroden in einem Arbeitsgang auf die Unterseite der Tragplatte aufbringen.The development of the invention according to claim 13 is again advantageous in terms of inexpensive and simple manufacture of the hob. You can easily apply the compensation resistor together with the electrodes to the underside of the support plate in one operation.

Auch die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 14 ist im Hinblick auf gutes Ansprechverhalten des kapazitiven Anwesenheitsfühlers von Vorteil.The development of the invention according to claim 14 is also advantageous in terms of good response behavior of the capacitive presence sensor.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­beispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher er­läutert. In dieser zeigen:

  • Figur 1: eine Aufsicht auf die Unterseite eines Kochfeldes, welches mit einer kapazitiven Topferkennung aus­gerüstet ist;
  • Figur 2: einen transversalen Schnitt durch das in Figur 1 gezeigte Kochfeld längs der dortigen Schnitt­linie II-II;
  • Figur 3: einen elektrischen Schaltplan der kapazitiven Topferkennung des Kochfeldes nach den Figuren 1 und 2;
  • Figur 4: eine Aufsicht auf eine abgewandelte Elektroden­anordnung;
  • Figur 5: einen vertikalen Schnitt durch einen Teil eines Kochfeldes, welches die Elektrodenanordnung nach Figur 4 enthält; und
  • Figur 6: eine abgewandelte Schaltung zur kapazitiven Topferkennung, die zusammen mit der Elektroden­anordnung nach Figur 4 verwendbar ist.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. In this show:
  • Figure 1: a plan view of the underside of a hob, which is equipped with a capacitive pan detection;
  • Figure 2 shows a transverse section through the hob shown in Figure 1 along the section line II-II;
  • Figure 3: an electrical circuit diagram of the capacitive pan detection of the hob according to Figures 1 and 2;
  • FIG. 4: a top view of a modified electrode arrangement;
  • FIG. 5: a vertical section through a part of a hob which contains the electrode arrangement according to FIG. 4; and
  • Figure 6: a modified circuit for capacitive pot detection, which can be used together with the electrode arrangement according to Figure 4.

In der Zeichnung ist mit 10 eine aus Glaskeramik gefertigte Tragplatte bezeichnet, unter welcher eine Infrarot-Heiz­spirale 12 angeordnet ist, die in Figur 2 nur schematisch angedeutet ist.In the drawing, 10 denotes a support plate made of glass ceramic, under which an infrared heating coil 12 is arranged, which is only indicated schematically in FIG.

Auf die Unterseite der Tragplatte 10 ist eine äußere ring­förmige Elektrode 14 aufgebracht. Die Elektrode 14 hat eine Anschlußfahne 16 und ist bei 18 unterbrochen.An outer annular electrode 14 is applied to the underside of the support plate 10. The electrode 14 has a terminal lug 16 and is interrupted at 18.

Konzentrisch zur kreisförmigen Elektrode 14 ist innerhalb derselben eine kreisringförmige Schirmelektrode 20 ange­ordnet. Letztere hat eine Anschlußfahne 22, die durch die Unterbrechung 18 der Elektrode 14 hindurchgeführt ist. Die Schirmelektrode 20 weist eine Unterbrechung 24 auf, durch welche eine Anschlußfahne 26 einer konzentrischen kreis­ förmigen inneren Elektrode 28 hindurchgeführt ist.An annular shield electrode 20 is arranged concentrically to the circular electrode 14. The latter has a connecting lug 22 which is passed through the interruption 18 of the electrode 14. The shield electrode 20 has an interruption 24 through which a connecting lug 26 a concentric circle shaped inner electrode 28 is passed.

Um auch bei hohen Temperaturen der Tragplatte 10 zu gewähr­leisten, daß der ohmsche Widerstand zwischen den Elektroden hoch ist, ist zwischen die Elektroden und die Unterseite der Tragplatte 10 eine elektrisch isolierende Schicht 29 eingefügt. Diese kann z.B. eine aus SiO₂ bestehende Schicht sein, die durch Aufdrucken einer Fritte und anschließende Wärmebehandlung, durch Aufsputtern oder dergleichen erzeugt worden ist. Eine derartige SiO₂-Schicht ist für die von der Infrarot-Heizspirale 12 abgegebene Wärmestrahlung durch­lässig und kann so der Einfachheit halber über die gesamte Unterseite der Tragplatte 10 gezogen werden.In order to ensure that the ohmic resistance between the electrodes is high even at high temperatures of the support plate 10, an electrically insulating layer 29 is inserted between the electrodes and the underside of the support plate 10. This can e.g. be a layer consisting of SiO₂, which has been produced by printing on a frit and subsequent heat treatment, by sputtering or the like. Such a SiO₂ layer is permeable to the heat radiation emitted by the infrared heating coil 12 and can therefore be drawn over the entire underside of the support plate 10 for the sake of simplicity.

Ferner ist auf die Unterseite der Tragplatte 10 ein Dünn­schichtwiderstand 30 aufgebracht.Furthermore, a thin-film resistor 30 is applied to the underside of the support plate 10.

Das Aufbringen der Elektroden 14, 20 und 28 sowie des Dünn­schichtwiderstandes 30 auf die Unterseite der Tragplatte 10 kann z.B. dadurch erfolgen, daß man Gold oder Silber auf die Unterseite der Tragplatte 10 aufdampft oder eine Fritte im Siebdruckverfahren mit dem gewünschten Muster auf die Unterseite der Tragplatte 10 aufdruckt und das auf­gedruckte Material anschließend einer Wärmebehandlung unter­zieht, bei welcher dann ein durchgehender metallisch lei­tender Film entsteht. Wie bei 32 für die äußere Elektrode 14 gezeigt, bilden die Elektroden keine durchgehende Fläche, vielmehr ein Gitter mit einem Flächendeckungsgrad von typi­scherweise 10 bis 20 %, so daß die von der IR-Heizspirale 12 erzeugte Wärmestrahlung auch im Bereich der Elektroden durch die Tragplatte 10 hindurchtreten kann.The application of the electrodes 14, 20 and 28 and the thin film resistor 30 to the underside of the support plate 10 can e.g. by steaming gold or silver on the underside of the support plate 10 or by printing a frit in the screen printing process with the desired pattern on the underside of the support plate 10 and then subjecting the printed material to a heat treatment, in which case a continuous metallic conductive film is formed. As shown at 32 for the outer electrode 14, the electrodes do not form a continuous surface, but rather a grid with an area coverage of typically 10 to 20%, so that the heat radiation generated by the IR heating coil 12 also in the region of the electrodes through the support plate 10 can step through.

Anstelle gitterförmiger aufgedruckter oder aufgedampfter Elektroden kann man auch aus Drahtmaterial gefertigte Elek­troden verwenden, vorzugsweise Drahtnetzmaterial. Auch diesem ist für die von der Heizspirale 12 erzeugte Wärme­strahlung durchlässig.Instead of grid-shaped printed or evaporated electrodes, electrodes made of wire material can also be used, preferably wire mesh material. Also this is permeable to the heat radiation generated by the heating coil 12.

Die Wärmestrahlung erreicht somit auch im Elektrodenbereich den Boden eines auf das Kochfeld gestellten Topfes, wie er in Figur 2 bei 34 gezeigt ist.The heat radiation thus also reaches the bottom of a pot placed on the hob in the electrode area, as shown at 34 in FIG.

Der aus elektrisch leitendem Material bestehende Topfboden bildet zusammen mit der ringförmigen Elektrode 14 einen ringförmigen Kondensator C₁ und zusammen mit der mittigen kreisförmigen Elektrode 28 einen kreisförmigen Kondensator C₂. Durch den elektrisch leitenden Boden 34 werden diese beiden Kondensatoren zugleich in Reihe geschaltet, wie dort durch eine Leitung 36 angedeutet. Die Reihenschaltung aus den Kondensatoren C₁ und C₂ kann über die Anschlußfahnen 16 und 26 mit einer Oszillatorschaltung 38 verbunden werden, wie sie in Figur 3 näher gezeichnet ist.The pot bottom made of electrically conductive material forms together with the annular electrode 14 an annular capacitor C₁ and together with the central circular electrode 28 a circular capacitor C₂. Through the electrically conductive bottom 34, these two capacitors are simultaneously connected in series, as indicated by a line 36. The series circuit from the capacitors C₁ and C₂ can be connected via the connecting lugs 16 and 26 to an oscillator circuit 38, as shown in Figure 3.

In Figur 3 ist neben den Kondensatoren C₁ und C₂ ein Wider­stand 40 wiedergegeben, der die ohmschen Verluste im Di­elektrikum der Tragplatte 10 darstellt. Diese Verluste neh­men mit steigender Temperatur des Tragplattenmateriales typischerweise zu. Ein Schalter 42 symbolisiert die Schalt­brücke, die durch den Topfboden 34 mit gebildet wird.In Figure 3, in addition to the capacitors C₁ and C₂, a resistor 40 is shown, which represents the ohmic losses in the dielectric of the support plate 10. These losses typically increase with increasing temperature of the base plate material. A switch 42 symbolizes the switching bridge, which is also formed by the pot bottom 34.

Ein Differenzverstärker 44 ist mit seinem positiven Eingang über einen Widerstand 46 mit einer positiven Versorgungs­schiene 48 und über einen Widerstand 50 mit einer negativen Versorgungsschiene 52 verbunden. Ferner ist der positive Eingang des Differenzverstärkers 44 über einen einstell­baren Widerstand 54 mit dem Verstärkerausgang verbunden. Dieser Widerstand ist so eingestellt, daß der Differenz­verstärker noch nicht zu schwingen beginnt.A differential amplifier 44 is connected with its positive input via a resistor 46 to a positive supply rail 48 and via a resistor 50 to a negative supply rail 52. Furthermore, the positive input of the differential amplifier 44 is connected to the amplifier output via an adjustable resistor 54. This resistance is set so that the differential amplifier does not yet start to oscillate.

Die negative Eingangsklemme des Differenzverstärkers 44 ist über einen Widerstand 56 ebenfalls mit dem Verstärker­ausgang verbunden. Die den kapazitiven Topf-Anwesenheits­fühler bildende Kombination aus den Kondensatoren C₁, C₂, dem Widerstand 40 und dem Schalter 42 ist in Figur 3 ins­gesamt mit 58 bezeichnet. Dieser Anwesenheitsfühler ist zum einen mit dem Ausgang des Differenzverstärkers 44, zum anderen über den Dünnschichtwiderstand 30 mit dem positiven Eingang des Differenzverstärkers 44 verbunden.The negative input terminal of differential amplifier 44 is also connected to the amplifier output via a resistor 56. The combination of the capacitors C₁, C₂, the resistor 40 and the switch 42 which forms the capacitive pot presence sensor is denoted overall by 58 in FIG. This presence sensor is connected on the one hand to the output of the differential amplifier 44, and on the other hand via the thin film resistor 30 to the positive input of the differential amplifier 44.

Die beiden Eingangsklemmen des Differenzverstärkers 44 sind ferner über einen Widerstand 60 miteinander verbunden, und die negative Eingangsklemme des Differenzverstärkers 44 ist über einen Kondensator 62 mit der negativen Versorgungs­schiene 52 verbunden, der parallel zum Widerstand 50 liegt und zusammen mit diesem ein die Frequenz des Oszillators vorgebendes RC-Glied bildet. Dioden 64, 66, die in ent­gegengesetzter Richtung gepolt sind, begrenzen die maximal an den Eingangsklemmen des Differenzverstärkers 44 anlie­gende Spannung.The two input terminals of the differential amplifier 44 are also connected to one another via a resistor 60, and the negative input terminal of the differential amplifier 44 is connected to the negative supply rail 52 via a capacitor 62, which is connected in parallel with the resistor 50 and together with the latter specifies the frequency of the oscillator RC element forms. Diodes 64, 66, which are poled in opposite directions, limit the maximum voltage present at the input terminals of the differential amplifier 44.

Die oben beschriebene Oszillatorschaltung 38 arbeitet grob gesprochen so, daß der Oszillator noch nicht schwingt, so­lange der Schalter 42 geöffnet ist (auf dem Kochfeld steht kein Topf). Sowie der Schalter 42 geschlossen wird, hat man über die Kondensatoren C₁ und C₂ eine verstärkte Rück­kopplung, und die Oszillatorschaltung 38 beginnt zu schwin­gen. Das auf der Ausgangsleitung 68 des Oszillatorkreise bereitgestellte Wechselsignal kann dann ggf. nach Gleich­richtung oder sonstiger Auswertung zum Einschalten der IR-­Heizspirale 12 dienen.Roughly speaking, the oscillator circuit 38 described above works in such a way that the oscillator does not oscillate as long as the switch 42 is open (there is no pot on the hob). As soon as the switch 42 is closed, one has an increased feedback via the capacitors C 1 and C 2, and the oscillator circuit 38 begins to oscillate. The alternating signal provided on the output line 68 of the oscillator circuit can then, if necessary after rectification or other evaluation, be used to switch on the IR heating coil 12.

Wird der Topf vom Kochfeld heruntergenommen oder deutlich von der Mitte des Kochfeldes weggeschoben, so wird die kapazitive Rückkopplung geschwächt oder ganz aufgehoben, und die Oszillatorschaltung 38 schwingt nicht mehr weiter. Damit verschwindet dann das Wechselsignal auf der Ausgangs­leitung 68 und die IR-Heizspirale 12 wird automatisch ab­geschaltet.If the pot is removed from the cooktop or pushed significantly away from the center of the cooktop, the capacitive feedback is weakened or completely eliminated, and the oscillator circuit 38 no longer oscillates. The alternating signal on the output line 68 then disappears and the IR heating coil 12 is automatically switched off.

Die oben beschriebene Elektrodenanordnung kann bei etwas anderer Verbindung mit der Oszillatorschaltung 38 auch zur Kochguterkennung verwendet werden, wie in Figur 3 gestri­chelt eingezeichnet. In diesem Falle werden die Anschluß­fahnen 16 und 26 mit dem negativen Eingang des Differenz­verstärkers bzw. der negativen Versorgungsschiene 52 ver­bunden. Man hat dann eine kleine Streukapazität C₃ zwischen den beiden Elektroden und einen Verlustwiderstand 70, der die dielektrischen Verluste im Kochgut charakterisiert. Der Schalter 42 stellt wieder mit seinem Schließzustand die Anwesenheit von Koch- bzw. Bratgut auf der Oberseite der Tragplatte 16 dar. Bei dieser Variante, die schon in der Fabrik für zum Braten bestimmte Kochfelder vorgenommen wird oder vom Benutzer durch einen Umschalter eingestellt werden kann, erhält man ein Signal auf der Ausgangsleitung 68 dann, wenn sich auf der Oberseite der Tragplatte 10 Koch- bzw. Bratgut befindet.If the connection to the oscillator circuit 38 is somewhat different, the electrode arrangement described above can also be used to identify the food to be cooked, as shown in broken lines in FIG. In this case, the connection lugs 16 and 26 are connected to the negative input of the differential amplifier or the negative supply rail 52. You then have a small stray capacitance C₃ between the two electrodes and a loss resistor 70, which characterizes the dielectric losses in the food. With its closed state, the switch 42 again represents the presence of cooking or roasting material on the top of the support plate 16. In this variant, which is already being made in the factory for cooktops intended for roasting or can be set by the user using a changeover switch, one receives a signal on the output line 68 when there is 10 cooking or fried food on the top of the support plate.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4 und 5 sind Teile des Kochfeldes, die obenstehend schon erläutert wurden, wieder mit denselben Bezugszeichen versehen. Diese Teile brauchen nicht noch einmal im einzelnen beschrieben zu werden.In the exemplary embodiment according to FIGS. 4 and 5, parts of the hob, which have already been explained above, are again provided with the same reference symbols. These parts do not need to be described again in detail.

Die äußere Elektrode 14 und die innere Elektrode 28 sowie die dazwischen liegende Schirmelektrode 20 haben nun in Aufsicht gesehen quadratische Gestalt.The outer electrode 14 and the inner electrode 28 as well as the shield electrode 20 lying between them now have a square shape when viewed from above.

Die Elektroden 14 und 28 sind flache, ebene Elektroden, die aus aus Molybdän gefertigtem Rippenstreckmetall ausge­stanzt sind. Das Rippenstreckmetall hat rautenförmige Maschen mit einer Maschenlänge von etwa 5 mm, einer Maschen­breite von 3 mm und einer Stegbreite von 1 mm. Die Stege selbst haben V-förmigen Querschnitt. Die Elektroden sind blank und spiegeln, so aß sich insgesamt Wärmeverluste von weniger als 0,5% an den Elektroden ergeben.The electrodes 14 and 28 are flat, planar electrodes which are punched out of expanded metal made of molybdenum. The ribbed metal has a diamond shape Meshes with a mesh length of approximately 5 mm, a mesh width of 3 mm and a web width of 1 mm. The webs themselves have a V-shaped cross section. The electrodes are bare and reflective, resulting in a total heat loss of less than 0.5% on the electrodes.

Die Schirmelektrode 20 hat die Gestalt eines niederen quadratischen Schachtes mit senkrechter Achse.The shield electrode 20 has the shape of a lower square shaft with a vertical axis.

Jede der Elektroden ist von vier aus Keramik hergestellten Stützen 72 bzw. 74 bzw. 76 getragen, die auf geeignete Weise mit dem Elektrodenmaterial verbunden sind, z.B. durch mechanische Formschlußverbindung wie Schnappver­bindungen oder durch Klebverbindung mit einem hitzebe­ständigen Keramikmaterial.Each of the electrodes is supported by four ceramic supports 72, 74 and 76, respectively, which are suitably connected to the electrode material, e.g. by mechanical positive connection such as snap connections or by adhesive connection with a heat-resistant ceramic material.

Jeweils eine der Stützen 72, 74, 76 ist hohl und nimmt einen Anschlußleiter 78, 80, 82 auf, der mit der betrach­teten Elektrode verbunden ist.One of the supports 72, 74, 76 is hollow and receives a connecting conductor 78, 80, 82, which is connected to the electrode under consideration.

Die Stützen 72, 74, 76 sind ihrerseits in ein Wannenteil 84 eingesetzt, welches aus porigem keramischem Material gefertigt ist und zugleich die IR-Heizspirale 12 trägt und umgibt.The supports 72, 74, 76 are in turn inserted into a tub part 84, which is made of porous ceramic material and at the same time carries and surrounds the IR heating coil 12.

Wie aus Figur 6 ersichtlich, bilden die Elektrode 14, die Elektrode 28, die Schirmelektrode 20 und der Boden eines auf das Kochfeld gestellten Topfes zusammen drei variable Kapazitäten C14-T (T=Topf), C20-T und C28-T, wobei "varia­bel" sowohl die Kapazitätsänderung durch Aufsetzen oder Abnehmen eine Topfes als auch die Kapazitätsänderung durch Temperaturänderung beinhaltet.As can be seen from FIG. 6, the electrode 14, the electrode 28, the shield electrode 20 and the base of a pot placed on the hob together form three variable capacitances C14-T (T = pot), C20-T and C28-T, where " variable "includes both the change in capacity by placing or removing a pot and the change in capacity by changing the temperature.

Diese Kapazitäten sind über geschirmte Kabel 86 mit der Primärwicklung eines Transformators 90 verbunden, über dessen Sekundärwicklung ein Kondensator 88 geschaltet ist. Der Transformator 88 hat die durch Punkte angedeutete Polarität. Die Sekundärwicklung des Transformators 90 ist am einen Ende mit der Basisklemme eines Transistors 92 verbunden, der Teil einer Verstärkerstufe ist.These capacitances are connected via shielded cables 86 to the primary winding of a transformer 90 the secondary winding of which is connected to a capacitor 88. The transformer 88 has the polarity indicated by dots. The secondary winding of transformer 90 is connected at one end to the base terminal of a transistor 92 which is part of an amplifier stage.

Dessen Basisvorspannung wird durch einen Transistor 94 vor­gegeben, dessen Basis über einen Widerstand 96 mit der Versor­gungsspannung und dessen Emitter über einen Widerstand 98 mit Masse verbunden ist. Der Kollektor des Transistors 94 ist an die zweite Klemme der Sekundärwicklung des Transfor­mators 90 angeschlossen.Its base bias is predetermined by a transistor 94, the base of which is connected to the supply voltage via a resistor 96 and the emitter of which is connected to ground via a resistor 98. The collector of transistor 94 is connected to the second terminal of the secondary winding of transformer 90.

Der Kollektor des Transistors 92 ist über einen einstellbaren Widerstand 100 mit der Versorgungsspanung beaufschlagt und zugleich mit der Primärwicklung eines Rückkoppeltransforma­tors 102 verbunden. Dessen Sekundärwicklung ist an den Schwingkreis angeschlossen, der durch die Primärwicklung des Transformators 90 und die insgesamt mit 104 bezeichnete Meßkondensator-Anordnung gebildet ist.The collector of transistor 92 is supplied with the supply voltage via an adjustable resistor 100 and at the same time is connected to the primary winding of a feedback transformer 102. Whose secondary winding is connected to the resonant circuit, which is formed by the primary winding of the transformer 90 and the measuring capacitor arrangement designated overall by 104.

Der Emitter des Transistors 92 ist über einen Widerstand 106 mit Masse verbunden, und das am Emitter abgegriffene Signal wird über einen Koppelkondensator 108 auf einer Ausgangsleitung 110 bereitgestellt.The emitter of transistor 92 is connected to ground via a resistor 106, and the signal tapped at the emitter is provided on an output line 110 via a coupling capacitor 108.

Das Ausgangssignal kann dann nach Gleichrichtung, Glättung und gegebenenfalls Verstärkung zur Ansteuerung eines Relais oder eines Thyristors dienen, um die IR-Heizspirale ein- und auszuschalten.After rectification, smoothing and optionally amplification, the output signal can then be used to control a relay or a thyristor in order to switch the IR heating coil on and off.

Die Rückkopplung der in Figur 6 gezeigten Oszillatorschaltung 38 läßt sich durch Einstellen des Widerstandes 100 einstellen. Diese Einstellung wird so getroffen, daß der Oszillator bei einer vorbestimmten Betriebstemperatur des Kochfeldes, die beispielsweise bei 400o C liegen kann, zu schwingen aufhört. Dies deshalb, weil die ohmschen Verluste in der Glaskeramik nun größer werden und die Kapazität der Meß­kondensator-Anordnung verkleinert wird, so daß die Resonanz­bedingung nicht mehr erfüllt ist. Da nun am Ausgang der Oszillatorschaltung kein Signal mehr erhalten wird, wird die IR-Heizspirale durch ein mit diesem Ausgangssignal gesteuertes Relais oder einen in Abhängigkeit von diesem Ausgangssignal gesteuerten Thyristor abgeschaltet. Gleicher­maßen erhält man kein die Heizspirale einschaltendes Aus­gangssignal der Oszillatorschaltung, wenn auf dem Kochfeld über den Elektroden kein Topf steht, da auch in diesem Falle die Meßkondensatoranordnung keine ein Schwingen des Schwingkreises ermöglichende Kapazität aufweist.The feedback of the oscillator circuit 38 shown in FIG. 6 can be adjusted by adjusting the resistor 100. This setting is made so that the oscillator at a predetermined operating temperature of the hob, which can be, for example, 400 o C, stops vibrating. This is because the ohmic losses in the glass ceramic are now greater and the capacitance of the measuring capacitor arrangement is reduced, so that the resonance condition is no longer met. Since no signal is now received at the output of the oscillator circuit, the IR heating coil is switched off by a relay controlled by this output signal or by a thyristor controlled as a function of this output signal. Likewise, there is no output signal from the oscillator circuit which switches on the heating coil if there is no pot on the hob above the electrodes, since in this case too the measuring capacitor arrangement has no capacitance which enables the oscillating circuit to oscillate.

Claims (14)

1. Kochfeld mit einer für Wärmestrahlung durchlässigen Tragplatte (10), mit einer unter der Tragplatte ange­ordneten Wärmestrahlungsquelle (12) und mit einem der Trag­platte (10) zugeordneten berührungslosen Anwesenheitsfühler (58), dadurch gekennzeichnet, daß der Anwesenheitsfühler (58) mindestens zwei bei der Unterseite der Tragplatte (10) angeordnete beabstandete Elektroden (14, 28) aufweist.1. cooktop with a heat radiation permeable support plate (10), with a heat radiation source (12) arranged under the support plate and with a contact plate (10) associated with the contactless presence sensor (58), characterized in that the presence sensor (58) has at least two the bottom of the support plate (10) arranged spaced electrodes (14, 28). 2. Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei konzentrische Elektroden (14, 28) mit vorzugs­weise kreisförmiger Randkontur aufweist.2. Hob according to claim 1, characterized in that it has two concentric electrodes (14, 28) with a preferably circular edge contour. 3. Kochfeld nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 28) jeweils für Wärmestrahlung durchlässig sind.3. Hob according to claim 1 or 2, characterized in that the electrodes (14, 28) are each permeable to heat radiation. 4. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Elektroden (14, 28) Dünnschicht­elektroden sind, die durch Aufdampfen leitenden Materiales oder Aufdrucken einer Paste mit leitendem Material und anschließendes Sintern des Pastenmateriales hergestellt sind.4. Hob according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrodes (14, 28) are thin-film electrodes which are produced by vapor deposition of conductive material or printing of a paste with conductive material and subsequent sintering of the paste material. 5. Kochfeld nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Elektroden (14, 28) und die Tragplatte (10) eine für Wärmestrahlung durchlässige Isolierschicht (29) gelegt ist.5. Hob according to claim 4, characterized in that between the electrodes (14, 28) and the support plate (10) is an insulating layer (29) permeable to heat radiation. 6. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 28) aus Draht- oder Gittermaterial, insbesondere einem Drahtnetz oder Rippenstreckmetall bestehen.6. Hob according to one of claims 1 to 3, characterized in that the electrodes (14, 28) consist of wire or grid material, in particular a wire mesh or expanded metal. 7. Kochfeld nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (14, 20) eine spiegelnde Oberfläche aufweisen, insbesondere aus einem auch bei der Arbeitstem­peratur des Kochfeldes nicht oxydierenden und nicht anlau­fenden Metall wie Molybdän bestehen oder mit einem solchen Material beschichtet sind.7. Hob according to claim 6, characterized in that the electrodes (14, 20) have a reflecting surface, in particular consist of a non-oxidizing and non-tarnishing metal such as molybdenum even at the working temperature of the hob or are coated with such a material. 8. Kochfeld nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Elekroden (14, 28) unter kleinem Abstand von größenordnungsmäßig 0,5 - 2 mm unterhalb der Tragplatte (10) liegen.8. Hob according to claim 6 or 7, characterized in that the electrodes (14, 28) are at a small distance of the order of 0.5 - 2 mm below the support plate (10). 9. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­kennzeichnet, daß zwischen den benachbarten Rändern der beiden Elektroden (14, 28) eine mit Masse verbundene Schirmelektrode (20) vorgesehen ist.9. Hob according to one of claims 1 to 8, characterized in that a ground electrode (20) is provided between the adjacent edges of the two electrodes (14, 28). 10. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch ge­kennzeichnet, daß die beiden Elektroden (14, 28) Teil einer Oszillatorschaltung (38) sind.10. Hob according to one of claims 1 to 9, characterized in that the two electrodes (14, 28) are part of an oscillator circuit (38). 11. Kochfeld nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückkoppelstrecke der Oszillatorschaltung ein einstellbares Bauelement (100) aufweist, so daß die Rückkopplung derart einstellbar ist, daß die Oszillator­schaltung sowohl dann nicht anschwingt, wenn kein Topf auf dem Kochfeld steht, als auch dann nicht anschwingt, wenn zwar auf dem Kochfeld ein Topf steht, die Temperatur der Tragplatte jedoch über einer vorbestimmten Temperatur liegt.11. Hob according to claim 10, characterized in that the feedback path of the oscillator circuit has an adjustable component (100), so that the feedback can be set such that the oscillator circuit does not oscillate either when there is no pot on the hob, and then does not swing when there is a pot on the hob, but the temperature of the support plate is above a predetermined temperature. 12. Kochfeld nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen thermisch an die Tragplatte (10) angekoppelten tempe­raturabhängigen Widerstand (30), der die thermisch bedingte Widerstandsänderung des Materiales der Tragplatte (10) kom­pensiert und vorzugsweise an die Rückkoppelstrecke der Oszillatorschaltung (38) angeschlossen ist.12. Hob according to claim 10, characterized by a thermally coupled to the support plate (10) temperature-dependent resistor (30), which is thermally conditioned Change in resistance of the material of the support plate (10) is compensated and is preferably connected to the feedback path of the oscillator circuit (38). 13. Kochfeld nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kompensationswiderstand (30) ein auf die Unterseite der Tragplatte (10) durch Aufdampfen oder Aufdrucken auf­gebrachter Dünnschichtwiderstand ist.13. Hob according to claim 12, characterized in that the compensation resistor (30) is a thin-film resistor applied to the underside of the support plate (10) by vapor deposition or printing. 14. Kochfeld nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Eingangsklemmen der Oszillator­schaltung (38) erdsymmetrisch sind.14. Hob according to one of claims 10 to 13, characterized in that the input terminals of the oscillator circuit (38) are earth-symmetrical.
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