EP0718562B1 - Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld - Google Patents

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EP0718562B1
EP0718562B1 EP95119087A EP95119087A EP0718562B1 EP 0718562 B1 EP0718562 B1 EP 0718562B1 EP 95119087 A EP95119087 A EP 95119087A EP 95119087 A EP95119087 A EP 95119087A EP 0718562 B1 EP0718562 B1 EP 0718562B1
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EP
European Patent Office
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flame
time
gas
control means
electric igniter
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EP0718562A2 (de
EP0718562A3 (de
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Edgar Vom Schloss
Christoph Paul Kalmer
Gerhard Becke
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Diehl Stiftung and Co KG
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Diehl Stiftung and Co KG
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    • 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
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/12—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C3/126—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges
    • 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
    • F24C3/00—Stoves or ranges for gaseous fuels
    • F24C3/04—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate
    • F24C3/06—Stoves or ranges for gaseous fuels with heat produced wholly or partly by a radiant body, e.g. by a perforated plate without any visible flame
    • F24C3/067—Ranges

Definitions

  • the invention relates to a cooking apparatus with a glass ceramic hob and one or more gas radiant burners, each of which is a gas supply device with solenoid valve, a glow starter, a flame monitoring device and an on / off switch for the glow starter and a control device for the operation and monitoring of the burner.
  • Cooking apparatuses of the type described above are, for example, from DE 40 03 799 C1 known.
  • the gas burner is connected to a Glow igniter ignited and the presence or over an ionization path Monitored for the absence of a gas flame.
  • the glow igniter is switched off via a control device.
  • Monitoring devices of this type have the advantage of promptly igniting the glow plug switch off after igniting a flame and thus unnecessary heating up prevent.
  • the disadvantage of such solutions is that the gas flame after their Ignition and after detection by the ionization path in the start-up phase does not always have a stable burning behavior. Such hangs namely, very strongly on the gas mixture used. Is the burning behavior the gas flame is not yet stable, it can go out again with the Consequence that the arrangement recognize the extinction of the flame and a new one Start must initiate. Because for security reasons the number of attempts to restart In such cases, is only allowed to be small within a certain period inconsistent behavior of the ignition mechanism, with intermittent interruptions, expected.
  • the object of the invention set to bridge the unsafe burner start-up phase without the glow starter to keep burning for an unnecessarily long time.
  • the invention proposes that characterized in claim 1 Characteristics before.
  • the basic idea of the proposed solution is to turn off the gas flame after a first predetermined time, which is statistically highly likely a stable burner pattern can be expected by the flame detection device to have it checked for presence. If there is a flame, the Glow starter switched off, if there is no flame, then after a second predetermined time, which corresponds to the prescribed safety time, again Check the presence of the gas flame. If this is still not available, So it is assumed that it is an accident and the cooking apparatus is switched to a so-called lockout routine and not just the faulty, but all burners shut down.
  • control device as the first predetermined Time a period of 5 seconds and as a second predetermined time outputs a period of 10 seconds.
  • first predetermined Time a period of 5 seconds
  • second predetermined time outputs a period of 10 seconds.
  • control device is preferred realized by a microprocessor, but an ASIC can also be used for this Find.
  • A is preferably used as the flame monitoring device Ionization path.
  • a gas ceramic hob 1 is shown, under which a fleece 2 with is arranged.
  • the gas is supplied via a gas line 3 and a solenoid valve 4.
  • a glow starter 5 is controlled by an electronic control device 6.
  • the latter is also connected to the solenoid valve 4. Receives your commands it from a usual handling knob 7 on the stove.
  • For flame monitoring serves an ionization path 8, which is also electrical at the control device 6 connected.
  • the arrangement works as follows. After operating the toggle 7 the glow igniter 5 is energized and heated, the solenoid valve 4 is opened and then the fleece ignited. From the control device 6 after commissioning the glow starter after a predetermined time, in the present case 5 seconds, an interrogation signal is given to the flame detection device 8 in such a way that their condition is used to determine whether a gas flame is present or not. If a flame has been detected by the flame monitoring device 8, it is detected switched off by the control device 6 of the igniter 5. However, was not Flame detected, the glow igniter remains in operation and the control device is there after a second predetermined time, in the present case these are a further 5 Seconds, a renewed interrogation signal to the flame monitoring device 8. The glow starter is now switched off in any case. If a flame was detected, so the solenoid valve 5 remains open, if no flame was detected, it is it is it is closed and all burners of the cooking apparatus are switched off and outputting a signal on a display or a not shown Buzzer.
  • FIG. 2a the states of action of several assemblies are along a time axis of a cooking apparatus. It can be seen that in the presence of a Operating voltage and actuation of the toggle first the blower for the Cooking device is switched on and after a waiting time specified by the device the glow starter and after a preheating time the solenoid valve for the gas flow is switched on become. After a period of time the flame starts to ignite it a flame signal, initially with interruptions, is recognized and the igniter briefly switched on and off again until then, recognizable by the permanent running flame signal the flame burns constantly and the glow igniter finally is switched off.
  • FIG. 2c shows a case in which after a short period of time Accident no successful ignition could be initiated. You can see that Similar to Figure 2b, a flame failure signal after the flame disappears given and at the same time the glow plug is energized. After a security period The igniter and the solenoid valve are switched off and a lockout signal generated.
  • FIG. 3b A brief fault is described with reference to FIG. 3b, analogously to FIG 2 B. It can be seen that after the flame has extinguished at the time ta after a short time Time a flame failure signal is generated and at the same time the igniter is switched on becomes. At time t1, in the present case after 5 seconds, is the first time checked whether there is a flame. After the flame monitor 8 has recognized one and no longer emits a flame failure signal the glow starter is switched off at the end of the safety time ts. The solenoid valve remains open all the time. Another occurs at time t1 Check of the flame monitoring device 8 by the control device 6. After there is no flame failure signal, it will be on properly burning flame closed and proper operation stated. At this point the igniter is no longer actuated.
  • FIG. 3c analogous to FIG. 2c, shows an accident that cannot be remedied described. It can be seen that after the flame disappears within time ta after a short time a flame failure signal is detected and the glow starter 5 is energized. At time t1, it is checked for the first time whether there is a flame is; after this is not the case and the flame failure signal persists, remains the detonator continues to be energized. At the end of the safety time ts, the Control device 6 again checks the flame monitoring device 8. There is still a flame failure signal to indicate that The absence of a flame.
  • the igniter is switched off, the solenoid valve closed and the system switched to a lockout routine, in which a signal either to an optical or to an acoustic display is issued, to indicate that the user has completed the entire switching process including toggle actuation starts again.
  • FIGS. 3a and 3b show that in the arrangement according to the invention a multiple ignition of the igniter to achieve a stable flame pattern on the gas burner, but not that the igniter is either off or on and not "flickering". With that, the achieved advantages of the invention.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld und einem oder mehreren Gasstrahlungsbrennern, von denen jeder eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil, einen Glühzünder, eine Flammenüberwachungseinrichtung und einen Ein-/Ausschalter für den Glühzünder sowie eine Steuereinrichtung für den Betrieb und die Überwachung des Brenners aufweist.
Kochapparate der vorbeschriebenen Art sind beispielsweise aus der DE 40 03 799 C1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Anordnung wird der Gasbrenner über einen Glühzünder gezündet und über eine Ionisationsstrecke das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Gasflamme überwacht. Sobald eine Gasflamme erkannt wird, wird der Glühzünder über eine Steuereinrichtung abgeschaltet.
In IEEE Transactions on Industry Applications, Bd. 24, Nr. 5, September/Oktober 1988, S. 765 - 771, XP000120858, Donnelly et al,: "Hot surface ignition system" ist ein Microcomputer- gesteuertes Gasflammen-Überwachungssystem beschrieben, bei welchem der Glühzünder vorgeheizt und eine Sekunde nach Öffnen des Gasventils abgeschaltet wird. Danach erfolgen diverse Abfragezyklen auf Vorhandensein bzw. Flackern der Gasflamme. Bei Nichtvorhandensein einer Flamme wird ein neuer Startversuch unternommen oder das System abgeschaltet.
Überwachungseinrichtungen dieser Art haben den Vorteil, den Glühzünder zeitnah nach Zündung einer Flamme abzuschalten und damit eine unnötige Aufheizung zu verhindern. Nachteil solcher Lösungen ist jedoch, daß die Gasflamme nach ihrer Zündung und nach dem Erkennen durch die Ionisationsstrecke in der Anlaufphase noch nicht in jedem Falle ein stabiles Brennverhalten aufweist. Ein solches hängt nämlich sehr stark von dem verwendeten Gasgemisch ab. Ist das Brennverhalten der Gasflamme noch nicht stabil, so kann ein Wiedererlöschen eintreten, mit der Folge, daß die Anordnung das Erlöschen der Flamme erkennen und einen erneuten Start einleiten muß. Da aus Sicherheitsgründen die Zahl der Wieder-Startversuche innerhalb eines bestimmten Zeitraumes nur gering sein darf, ist in solchen Fällen ein unstetes Verhalten des Zündungsmechanismus, mit zeitweisen Unterbrechungen, zu erwarten.
Um Schwierigkeiten dieser Art zu vermeiden, hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gesetzt, die unsichere Brenner-Anlaufphase zu überbrücken, ohne den Glühzünder unnötig lange weiterbrennen zu lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale vor.
Grundgedanke der vorgeschlagenen Lösung ist es, die Gasflamme nach einer ersten, vorbestimmten Zeit, welche statistisch gesehen mit hoher Wahrscheinlichkeit ein stabiles Brennerbild erwarten läßt, durch die Flammenerkennungseinrichtung auf Vorhandensein überprüfen zu lassen. Ist eine Flamme vorhanden, wird der Glühzünder abgeschaltet, ist keine Flamme vorhanden, so wird nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, die der vorgeschriebenen Sicherheitszeit entspricht, erneut das Vorhandensein der Gasflamme überprüft. Ist diese dann noch immer nicht vorhanden, so wird angenommen, daß es sich um einen Störfall handelt und der Kochapparat wird in eine sogenannte Störabschaltungsroutine geschaltet und nicht nur der fehlerhafte, sondern alle Brenner stillgesetzt.
Mit der vorgeschlagenen Lösung wird die Zahl der von der Steuereinrichtung durchzuführenden Wiederstartversuche drastisch eingeschränkt und mögliche, dadurch bedingte Verzögerungszeiten eliminiert. Der Kochapparat erhält dadurch zum einen einen stetigeren Anlaufbetrieb, insbesondere bei qualitativ schwankenden Gasgemischen.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung als erste vorbestimmte Zeit einen Zeitraum von 5 Sekunden und als zweite vorbestimmte Zeit einen Zeitraum von 10 Sekunden ausgibt. Selbstverständlich wäre es im Sinne der Erfindung möglich, diese Zeiträume zu variieren.
Die Steuereinrichtung ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorzugsweise durch einen Mikroprozessor realisiert, es kann hierfür jedoch auch ein ASIC Verwendung finden. Als Flammenüberwachungseinrichtung dient vorzugsweise eine Ionisationsstrecke.
Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbespiel anhand der Zeichnung noch näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1
in schematischer Darstellung einen Kochapparat mit Steuereinrichtung;
Figuren 2a - 2c
die Darstellung verschiedener Zündvorgänge bei einem bekannten Kochapparat;
Figuren 3a - 3c
die Darstellung verschiedener Zündvorgänge bei einem erfindungsgemäßen Kochapparat.
In Figur 1 ist ein Gas-Keramikkochfeld 1 dargestellt, unter dem einem Vlies 2 mit angeordnet ist. Über eine Gasleitung 3 und ein Magnetventil 4 erfolgt die Gaszufuhr. Ein Glühzünder 5 wird über eine elektronische Steuereinrichtung 6 angesteuert. Letztere steht auch mit dem Magnetventil 4 in Verbindung. Ihre Befehle erhält sie von einem üblichen Handhabungsknebel 7 am Herd. Zur Flammenüberwachung dient eine Ionisationsstrecke 8, die ebenfalls an der Steuereinrichtung 6 elektrisch angeschlossen ist.
Die Funktionsweise der Anordnung ist wie folgt. Nach Betätigen des Knebels 7 wird der Glühzünder 5 bestromt und aufgeheizt, das Magnetventil 4 geöffnet und dann das Vlies gezündet. Von der Steuereinrichtung 6 wird nach Inbetriebnahme des Glühzünders nach einer vorbestimmten Zeit, im vorliegenden Falle von 5 Sekunden, ein Abfragesignal an die Flammenerkennungseinrichtung 8 gegeben derart, daß an deren Zustand erkannt wird, ob eine Gasflamme vorhanden ist oder nicht. Wurde von der Flammenüberwachungseinrichtung 8 eine Flamme erkannt, so wird von der Steuereinrichtung 6 der Glühzünder 5 abgeschaltet. Wurde hingegen keine Flamme erkannt, so bleibt der Glühzünder in Betrieb und die Steuereinrichtung gibt nach einer zweiten vorbestimmten Zeit, im vorliegenden Fall sind dies weitere 5 Sekunden, ein erneutes Abfragesignal an die Flammenüberwachungseinrichtung 8. Der Glühzünder wird jetzt in jedem Falle abgeschaltet Wurde eine Flamme erkannt, so bleibt das Magnetventil 5 geöffnet, wurde keine Flamme erkannt, so wird es geschlossen und es erfolgt eine Störabschaltung aller Brenner des Kochapparates und Ausgabe eines Signals an einer nicht dargestellten Anzeige oder einem Summer.
Anhand der Figuren 2a bis 2c soll zunächst die Wirkungsweise einer bekannten Steuerung für einen Kochapparat beschrieben werden, bei welchem der Glühzünder bei Erkennen des Flammensignals abgeschaltet wird.
In Figur 2a sind entlang einer Zeitachse die Wirkungszustände mehrerer Baugruppen eines Kochapparats dargestellt. Man erkennt, daß bei Vorhandensein einer Betriebsspannung und Betätigung des Knebels zunächst das Gebläse für den Kochapparat eingeschaltet wird und nach einer vom Gerät vorgegebenen Wartezeit der Glühzünder und nach einer Vorglühzeit das Magnetventil für den Gasfluß eingeschaltet werden. Nach einer gewissen Zeit beginnt die Flamme zu zünden, es wird ein Flammensignal, zunächst mit Unterbrechungen, erkannt und der Zünder jeweils kurzzeitig ein- und wieder ausgeschaltet, bis dann, erkennbar am dauernd verlaufenden Flammensignal die Flamme konstant brennt und der Glühzünder endgültig abgeschaltet wird.
In Figur 2b ist dargestellt, daß eine bereits vorhandene Flamme aus irgendwelchen Gründen ausgegangen ist, wobei von der Flammenüberwachungseinrichtung ein Flammenausfallsignal abgegeben wird und gleichzeitig der Zünder eingeschaltet wird. Man erkennt auch hier wieder, daß der Zünder, nachdem die Flamme stabil brennt, nach mehreren Unterbrechungen endgültig abgeschaltet wird und das Flammenausfallsignal verschwindet. Bei diesem sehr kurzzeitigen Störfall wurde das Magnetventil nicht abgeschaltet, sondern blieb offen, nachdem ein Zündvorgang innerhalb einer Sicherheitszeit mit Erfolg eingeleitet wurde.
In Figur 2c ist schließlich ein Fall dargestellt, bei welchem nach einem kurzzeitigen Störfall keine erfolgreiche Zündung eingeleitet werden konnte. Man erkennt, daß, ähnlich wie in Figur 2b, nach Verschwinden der Flamme ein Flammenausfallsignal gegeben und gleichzeitig der Glühzünder bestromt wird. Nach einer Sicherheitszeit ts werden der Zünder und das Magnetventil abgeschaltet und ein Störabschaltsignal erzeugt.
Anhand der Figuren 3a bis 3c soll nun die Wirkungsweise der Erfindung noch näher erläutert werden.
Aus Figur 3a ist erkennbar, daß nach Betätigung des Knebels 7 zunächst das Gebläse eingeschaltet wird und nach einer Wartezeit zunächst der Glühzünder eingeschaltet und dann das Magnetventil geöffnet werden. Nach einer Zeit t1 wird von der Steuereinrichtung 6 überprüft, ob die Flammenüberwachungseinrichtung 8 eine Gasflamme erkannt hat. Im vorliegenden Falle ist dies nicht der Fall, der Glühzünder bleibt noch bestromt bis zum Ende der Zeit ts, am Ende der Sicherheitszeit. Inzwischen wird von der Flammenüberwachungseinrichtung 8 ein Flammensignal erkannt und der Glühzünder 5 zu diesem Zeitpunkt abgeschaltet.
Anhand von Figur 3b wird ein kurzzeitiger Störfall beschrieben, analog zu Figur 2b. Man erkennt, daß nach Verlöschen der Flamme zum Zeitpunkt ta nach kurzer Zeit ein Flammenausfallsignal erzeugt und gleichzeitig der Zünder eingeschaltet wird. Zum Zeitpunkt t1, im vorliegenden Falle nach 5 Sekunden, wird erstmalig geprüft, ob eine Flamme vorhanden ist. Nachdem die Flammenüberwachungseinrichtung 8 eine solche erkannt hat und kein Flammenausfallsignal mehr abgibt, wird der Glühzünder am Ende der Sicherheitszeit ts abgeschaltet. Das Magnetventil bleibt wieder während der ganzen Zeit geöffnet. Zum Zeitpunkt t1 erfolgt eine erneute Prüfung der Flammenüberwachungseinrichtung 8 durch die Steuereinrichtung 6. Nachdem kein Flammenausfallsignal vorhanden ist, wird auf eine ordnungsgemäß brennende Flamme geschlossen und ein ordnungsgemäßer Betrieb konstatiert. Der Zünder wird zu diesem Zeitpunkt nicht mehr betätigt.
Anhand von Figur 3c wird, analog zu Figur 2c, ein nicht zu behebender Störfall beschrieben. Man erkennt, daß nach Verschwinden der Flamme innerhalb der Zeit ta nach kurzer Zeit ein Flammenausfallsignal festgestellt und der Glühzünder 5 bestromt wird. Zum Zeitpunkt t1 wird erstmalig geprüft, ob eine Flamme vorhanden ist; nachdem dies nicht der Fall ist und das Flammenausfallsignal besteht, bleibt der Zünder weiterhin bestromt. Am Ende der Sicherheitszeit ts erfolgt über die Steuereinrichtung 6 erneut eine Überprüfung der Flammenüberwachungseinrichtung 8. Es besteht noch immer ein Flammenausfallsignal zum Zeichen für das Nichtvorhandensein einer Flamme. Jetzt wird der Zünder abgeschaltet, das Magnetventil geschlossen und das System in eine Störabschaltungsroutine geschaltet, in welcher ein Signal entweder an eine optische oder an eine akustische Anzeige ausgegeben wird, zum Zeichen, daß der Benutzer den gesamten Schaltvorgang einschließlich Knebelbetätigung erneut startet.
Im Vergleich der Figuren 3a und 3b mit den Figuren 2a und 2b erkennt man, daß bei der erfindungsgemäßen Anordnung ein mehrfachen Zünden des Zünders bis zum Erreichen eines stabilen Flammenbildes am Gasbrenner nicht erfolgt, sondern daß der Zünder entweder aus oder an ist und nicht "flackert". Damit werden die eingangs erläuterten Vorteile der Erfindung erreicht.

Claims (5)

  1. Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld und einem oder mehreren Gasstrahlungsbrennern, von denen jeder eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil, einen Glühzünder, eine Flammenüberwachungseinrichtung und einen Ein-/Ausschalter für den Glühzünder sowie eine Steuereinrichtung für den Betrieb und die Überwachung des Brenners aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuereinrichtung (6) nach einer ersten vorbestimmten Zeit nach der Zündung des Glühzünders (5) und nahezu gleichzeitigem Einschalten des Magnetventils (4) die Flammenüberwachungseinrichtung (8) auf das Vorhandensein einer Gasflamme abfragt,
    daß die Steuereinrichtung (6) bei Vorhandensein einer Gasflamme den Glühzünder (5) abschaltet und einen ordnungsgemäßen Betrieb konstatiert, ohne daß eine weitere Abfrage der Flammenüberwachungseinrichtung (8) erfolgt,
    daß die Steuereinrichtung (6) nur bei Nichtvorhandensein einer Flamme und erst nach einer vorgegebenen zweiten Zeit (ts) die Flammenüberwachungseinrichtung (8) ein zweites Mal abfragt und bei Vorhandensein einer Gasflamme den Glühzünder (5) abschaltet bzw. bei Nichtvorhandensein eine Störabschaltung des betreffenden Brenners vornimmt.
  2. Kochapparat nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuereinrichtung (6) bei Erhalt eines Signals der Flammenüberwachungseinrichtung (8) wegen Erlöschens der Gasflamme einen erneuten Startversuch des Glühzünders (5) vornimmt, ohne das Magnetventil (4) zwischendurch abzuschalten.
  3. Kochapparat nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuereinrichtung (6) als erste vorbestimmte Zeit 5 sec. und als zweite vorbestimmte Zeit 10 sec. ausgibt.
  4. Kochapparat nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Steuereinrichtung (6) als Mikroprozessor ausgebildet ist.
  5. Kochapparat nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Flammenüberwachungseinrichtung (8) eine Ionisationsstrecke vorgesehen ist.
EP95119087A 1994-12-23 1995-12-05 Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld Expired - Lifetime EP0718562B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4446237 1994-12-23
DE4446237A DE4446237A1 (de) 1994-12-23 1994-12-23 Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld

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EP0718562A2 EP0718562A2 (de) 1996-06-26
EP0718562A3 EP0718562A3 (de) 1996-12-27
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EP95119087A Expired - Lifetime EP0718562B1 (de) 1994-12-23 1995-12-05 Kochapparat mit einem Glaskeramikkochfeld

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JP (1) JPH08215039A (de)
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