EP0722069A2 - Cooking apparatus - Google Patents
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- EP0722069A2 EP0722069A2 EP96200004A EP96200004A EP0722069A2 EP 0722069 A2 EP0722069 A2 EP 0722069A2 EP 96200004 A EP96200004 A EP 96200004A EP 96200004 A EP96200004 A EP 96200004A EP 0722069 A2 EP0722069 A2 EP 0722069A2
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- EP
- European Patent Office
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- sensor
- temperature
- ceramic plate
- cooking appliance
- pot
- Prior art date
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- 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
- H05B3/744—Lamps as heat source, i.e. heating elements with protective gas envelope, e.g. halogen lamps
-
- 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
- H05B2213/07—Heating plates with temperature control means
Definitions
- the invention further relates to a system with a cooking appliance and cookware and to a method for carrying out a process control.
- a cooking appliance mentioned at the outset has become known, for example, from EP 0 037 638 B1.
- the sensor is arranged at a distance below the heating plate and is located in a cylindrical shield that runs from the heating plate to the bottom of the cooking device.
- the cylindrical shield is arranged outside the center of the heating plate.
- GB-PS 15 74 167 discloses a cooking appliance with a glass ceramic plate and a flat heating field which is arranged below the glass ceramic plate and which has electrical resistance elements. A bulge is provided on the outer edge of the heating field, in which a temperature sensor is arranged, which in this design is in direct thermal contact with the glass ceramic plate. Shielding of the sensor is not provided for in this type.
- the main obstacle in the classic ceramic cooktops described above is the high overheating of the ceramic in the heat transfer area, which is around 500 ° C. This great overheating is due to the fact that the ceramics previously used do not let through a large part of the heat supplied from below, but absorbs it. Therefore, a sensor attached to the ceramic plate does not measure the temperature of the pot placed on it, but a temperature that is mainly determined by the absorbed radiation power or, in the case of shielding, is falsified by so-called transverse heat conduction from the overheated neighboring areas. This measured value can therefore not provide a clear measure of the pot bottom temperature.
- the halogen spotlight contains two halogen lamps, which are arranged above a specially shaped reflector.
- the reflector is made of aluminum and therefore has a very high one Reflectance. Aluminum can be used because the majority of the heat energy supplied by the halogen lamps penetrates the ceramic glass plate and therefore there can be no excessive temperatures below the glass ceramic that would destroy the aluminum mirror.
- the invention has for its object to design a cooking device of the type mentioned in such a way that a reliable temperature measurement of the pot bottom can be made possible by means of the sensor arranged below the glass ceramic plate.
- halogen lamps also offer the advantage that the thermal energy developed by the halogen lamp is ideally available, ie without absorption by the ceramic plate.
- the thermal energy developed by the halogen lamp is ideally available, ie without absorption by the ceramic plate.
- a relatively small part is absorbed, but the main part is immediately available as heating power at the bottom of the pot, so that all heating processes start with this available power and are constantly limited to the set target temperature .
- the handling takes place in such a way that only the process temperature is set after the pot with the corresponding food to be cooked has been placed on the cooking ceramic. Then the transition from parboiling or heating up to the correct continuous output takes place automatically at the desired process temperature without manual intervention. If necessary, however, individual readjustment can be carried out in a simple manner by setting a changed process temperature.
- the working temperature is essentially kept good, which is important when grilling, meat fondue or roasting, for example. Unnecessary odors, such as smoking oil, are avoided. Since the bottom temperature of the pot is regulated, sensitive goods are treated particularly gently by avoiding excess temperatures. Fondue oil degrades more slowly, cheese fondue does not curdle and chocolate formulation becomes gently like treated in a water bath. This is a considerable advantage compared to controls that work with a immersion sensor in the food, for example, because full power is transferred almost to the end temperature, which is associated with a significant overheating of the floor boundary layer.
- Another advantage of the cooking device according to the invention is that when using a pan with an uneven bottom or when the ceramic hob is switched on without a pan being placed, the output is usually automatically limited without causing damage. This means that a pot with an uneven bottom is automatically adjusted to a lower output than a pot with a flat bottom. Furthermore, the remaining transverse heat conduction within the ceramic plate limits the performance of the ceramic hob in the event that no pot was placed on the ceramic plate when the radiant heater was switched on.
- the system automatically adjusts and tries to keep the optimal temperature as good as possible.
- the user of the cooking device according to the invention can thus turn to other things after switching on the power and setting a desired temperature without having to fear that the device will get out of control. If necessary, however, he can intervene individually according to his taste and make new temperature specifications.
- an aluminum reflector be assigned to the halogen lamp system.
- the ceramic material with smaller Absorption also takes place below the heating plate, so that there is no danger that the reflector made of aluminum will be destroyed.
- Aluminum has a very high degree of reflection, so that most of the heat flow generated by the halogen spotlights is reflected upwards in the direction of the ceramic plate.
- the senor is pressed resiliently against the ceramic plate. This design enables simple assembly without complicated mounting.
- the target temperature can be set in a simple manner by providing a rotary knob with corresponding symbols. This can e.g. be combined with the on / off switch.
- the setpoint temperature can also be set by a switch combination having a plurality of pressure switches.
- the senor is made of a highly reflective material, e.g. made of aluminum, existing pipe is shielded. This ensures that the temperature to be sensed by the sensor is falsified as little as possible by the heat radiation from the radiant heater.
- the diameter of the shielding tube is so large in relation to the contact area of the sensor that the edge areas of the Rohres have no noticeable influence on the temperature sensed by the sensor.
- the senor is arranged eccentrically on the edge of the hob in a manner known per se.
- the bottom of the pot used is as flat as possible. This ensures that the air gap between the pot base and the ceramic plate is very small and uniform, so that the heat generated by the heat radiator can reach the pot base unhindered. It has been found that even small air gaps of up to approx. 0.4 mm between the ceramic top and the bottom of the pot are still tolerable and enable the bottom temperature of the pot to be determined with sufficient accuracy.
- a method for carrying out a process control with a cooking device of the type mentioned above is characterized in that the temperature signals supplied by the sensor are constantly compared with the set target temperature and in that the values determined by the comparison are converted into a control power to be set.
- Such a method enables automatic process control without fear of overheating. All heating processes start automatically and ideally with the full available power and are constantly limited to the set target temperature in the power.
- the constant comparison of the measured actual temperature with the target temperature takes place e.g. at a distance of 2.5 seconds. It has been found that such a measurement gives sufficient values.
- FIG. 1 shows a cooking appliance with a highly transparent glass ceramic plate 10 and with a halogen spotlight 11 arranged below the plate 10, which has two halogen lamps 12 and an aluminum reflector 13 arranged in front of and behind the plane of the drawing.
- a temperature sensor which is arranged in the edge region of the cooktop, is designated by 14 and is shielded by a cylindrical aluminum tube 15 against the thermal radiation 16 emanating from the halogen lamps 12 and is located between the lamps 12.
- the sensor 14 is pressed against the glass ceramic plate 10 by a spring 14a.
- a pot 17 with a liquid 18 stands on the glass ceramic plate.
- the pot bottom 17a is black, and there is practically no air gap between the pot bottom and the glass ceramic plate.
- the heat radiation 16 is blocked by the shield 15 from the sensor 14. The radiation 16 which strikes the glass ceramic plate 10 outside the shield 15 is for the most part directed directly onto the pot base 17a.
- FIG. 3 shows an exemplary embodiment corresponding to FIG. 2, but an air gap 22 is present between the pot bottom 17a and the glass ceramic plate 10.
- the heat radiation 16 present outside the shield 15 can partially reach the pot bottom 17a via the shield 15, as indicated by 16a. If it is black, the radiation is absorbed and cannot reach sensor 14 and falsify its measurement result.
- the heat generated by the heat radiation 16 outside the shielding area 20 in the glass ceramic 10 is more or less prevented from flowing into the pot bottom 17a when the shield overflows through the air gap 22. Therefore, in this arrangement there is a somewhat increased heat flow 23 in the direction of the sensor 14.
- the temperature measured by the sensor 14 can be increased slightly, but, as experience has shown, with air gaps smaller than approximately 0.4 mm and with a black pot bottom remains within small limits. The sensor 14 thus predominantly experiences the heat flow 24 from the pot bottom 17a.
- 1 to 3 has a control device 25, shown schematically in FIG. 1, with a rotary knob 25a for setting a target temperature.
Landscapes
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kochgerät
- mit einer Glaskeramikplatte,
- mit mindestens einem unter der Platte angeordneten Heizstrahler,
- mit mindestens einem unterhalb der Platte in einem gegen die Heizstrahlung abgeschirmten Bereich angeordneten Sensor zur Messung der Temperatur dieses Bereiches und
- mit einer Einrichtung zur Regelung der Heizleistung in Abhängigkeit der vom Sensor gelieferten Signale.
- with a glass ceramic plate,
- with at least one radiant heater arranged under the plate,
- with at least one sensor arranged below the plate in an area shielded from the heat radiation for measuring the temperature of this area and
- with a device for controlling the heating power depending on the signals supplied by the sensor.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein System mit einem Kochgerät und Kochgeschirr und auf ein Verfahren zur Durchführung einer Prozeßkontrolle.The invention further relates to a system with a cooking appliance and cookware and to a method for carrying out a process control.
Ein eingangs genanntes Kochgerät ist z.B. durch die EP 0 037 638 B1 bekannt geworden. Bei dieser bekannten Bauart ist der Sensor mit Abstand unterhalb der Heizplatte angeordnet und befindet sich in einer zylinderförmigen Abschirmung, die von der Heizplatte zum unteren Boden des Kochgerätes verläuft. Die zylinderförmige Abschirmung ist außerhalb des Mittelpunktes der Heizplatte angeordnet. Wenn ein Topf auf die heiße Platte gesetzt wird, wird dieser erhitzt und erhitzt damit auch den von der Abschirmung begrenzten kreisförmigen Teil der Heizplatte. Da dieser Teil der Heizplatte durch seine Abschirmung gegen die direkte Heizstrahlung geschützt ist, korrespondiert seine Temperatur mit der des Topfes, so daß die von dem Sensor in dem abgeschirmten Bereich der Heizplatte gemessene Temperatur ein Signal erzeugt, das der Temperatur des Topfes entspricht. Wenn dabei jedoch eine Glaskeramikplatte verwendet wird, die einen großen Teil der zugeführten Heizstrahlung absorbiert, so wird das vom Sensor gelieferte Signal wegen der Querwärmeleitung in der Keramikplatte verfälscht.A cooking appliance mentioned at the outset has become known, for example, from EP 0 037 638 B1. In this known design, the sensor is arranged at a distance below the heating plate and is located in a cylindrical shield that runs from the heating plate to the bottom of the cooking device. The cylindrical shield is arranged outside the center of the heating plate. When a pot is placed on the hot plate, it is heated and thus also heats the circular part of the heating plate which is delimited by the shield. Since this part of the heating plate is protected against direct heating radiation by its shielding, its temperature corresponds to that of the pot, so that the temperature measured by the sensor in the shielded area of the heating plate generates a signal which corresponds to the temperature of the pot. However, if a glass ceramic plate is used, which is large Part of the supplied heating radiation is absorbed, the signal supplied by the sensor is falsified due to the transverse heat conduction in the ceramic plate.
Durch die GB-PS 15 74 167 ist ein Kochgerät mit einer Glaskeramikplatte und einem flachen, unterhalb der Glaskeramikplatte angeordneten Heizfeld bekannt geworden, welches elektrische Widerstandselemente aufweist. Am äußeren Rand des Heizfeldes ist eine Ausbuchtung vorgesehen, in welcher ein Temperatursensor angeordnet ist, der bei dieser Bauart in direktem thermischem Kontakt mit der Glaskeramikplatte steht. Eine Abschirmung des Sensors ist bei dieser Bauart nicht vorgesehen.GB-
Haupthindernis bei den oben beschriebenen klassischen Keramik-Kochfeldern ist die große Überhitzung der Keramik im Wärmeübertragungsbereich, die etwa bei 500°C liegt. Diese große Überhitzung hat ihre Ursache darin, daß die bisher verwendete Keramik einen Großteil der von unten zugeführten Wärme nicht durchläßt, sondern absorbiert. Daher mißt ein an der Keramikplatte angebrachter Sensor nicht die Temperatur des aufgesetzten Topfes, sondern eine Temperatur, die überwiegend durch die absorbierte Strahlungsleistung bestimmt wird bzw. im Falle einer Abschirmung durch sogenannte Quer-Wärmeleitung aus den überhitzten Nachbarbereichen verfälscht ist. Dieser Meßwert kann somit kein eindeutiges Maß für die Topfboden-Temperatur liefern. Dadurch wird bei diesen Keramik-Kochfeldern häufig eine völlig überhöhte Topftemperatur vorgetäuscht, wobei die Verfälschung noch vergrößert wird, wenn zwischen dem Topfboden und der Keramik-Oberfläche kein inniger Kontakt besteht, sondern ein mehr oder weniger großer Luftspalt vorhanden ist. Dies ist bei den handelsüblichen Elektrotöpfen häufig der Fall, die nicht plan sind, sondern in der Mitte um etwa 0,3 bis 1 mm eingewölbt sind. Derartige, für handelsübliche Elektrotöpfe vorgesehene Einwölbungen sollen vermeiden, daß sich der Topfboden beim Aufheizen auf üblichen Elektroherdplatten unzulässig nach außen wölbt und der Topf somit auf der Platte "tanzt".The main obstacle in the classic ceramic cooktops described above is the high overheating of the ceramic in the heat transfer area, which is around 500 ° C. This great overheating is due to the fact that the ceramics previously used do not let through a large part of the heat supplied from below, but absorbs it. Therefore, a sensor attached to the ceramic plate does not measure the temperature of the pot placed on it, but a temperature that is mainly determined by the absorbed radiation power or, in the case of shielding, is falsified by so-called transverse heat conduction from the overheated neighboring areas. This measured value can therefore not provide a clear measure of the pot bottom temperature. As a result, a completely excessive pot temperature is often simulated in these ceramic cooktops, the falsification being increased if there is no intimate contact between the bottom of the pot and the ceramic surface, but a more or less large air gap is present. This is often the case with commercially available electric pots, which are not flat, but in the middle by about 0.3 to 1 mm are arched. Such curvatures intended for commercially available electric pots are intended to prevent the base of the pot from bulging outward when heating up on conventional electric hotplates and the pot thus "dancing" on the plate.
Bei den allseits bekannten, z.B. aus Gußeisen gefertigten Massenkochplatten wird seit vielen Jahren ein Anlegefühler verwendet, der in einer Bohrung der Kochplatten angeordnet ist und beim Aufsetzen eines Topfes federnd gegen dessen Boden gedrückt wird. Mit Hilfe einer Zwei- und Dreipunktregelung kann damit ein automatischer Kochvorgang erzielt werden. Nachteilig dabei ist jedoch die schlechte Regelbarkeit dieser Massenkochplatten wegen der großen thermischen Trägheit, so daß sie mehr und mehr durch Kochstellen mit Glaskeramik verdrängt werden. Die bei diesen Massenkochplatten bekannte Anordnung der Sensoren innerhalb einer Bohrung der Platte verbietet sich jedoch bei den Glaskeramikplatten, da durch eine solche Bohrung die mechanische Stabilität und Schlagfestigkeit erheblich beeinträchtigt würden und da die glatte und gut aussehende Oberfläche durch Bohrungen zerstört würde und schwer zu reinigen wäre.In the well-known, e.g. For many years a cast-on hotplate made of cast iron has been used, which is arranged in a hole in the hotplates and is pressed resiliently against the bottom when a pot is placed on it. With the help of a two- and three-point control, an automatic cooking process can be achieved. A disadvantage of this, however, is the poor controllability of these mass hot plates because of the great thermal inertia, so that they are increasingly displaced by hot plates with glass ceramic. However, the arrangement of the sensors within a hole in the plate, which is known in the case of these mass hot plates, is prohibited in the case of the glass ceramic plates, since such a hole would significantly impair the mechanical stability and impact resistance and since the smooth and good-looking surface would be destroyed by holes and would be difficult to clean .
Durch die DE-OS 38 42 033 ist eine Lichtkochvorrichtung mit einem Halogenstrahler als Heizquelle bekannt geworden. Dabei wird eine Glaskeramikplatte verwendet, deren typische Arbeitstemperatur wegen der erheblich verringerten Absorption nur etwa halb so hoch ist wie bei herkömmlichen thermischen Herden. Dies bedeutet eine geringere störende Quer-Wärmeleitung innerhalb der Glaskeramikplatte. Der Halogenstrahler enthält zwei Halogenlampen, die oberhalb eines speziell geformten Reflektors angeordnet sind. Der Reflektor besteht aus Aluminium und besitzt somit einen sehr hohen Reflexionsgrad. Aluminium kann deshalb verwendet werden, weil der größte Teil der von den Halogenstrahlern gelieferten Wärmeenergie die Keramikglasplatte durchdringt und somit keine überhöhten Temperaturen unterhalb der Glaskeramik entstehen können, die den Aluminiumspiegel zerstören würden.From DE-OS 38 42 033 a light cooking device with a halogen lamp as a heat source has become known. A glass ceramic plate is used, the typical working temperature of which is only about half that of conventional thermal stoves due to the significantly reduced absorption. This means less annoying transverse heat conduction within the glass ceramic plate. The halogen spotlight contains two halogen lamps, which are arranged above a specially shaped reflector. The reflector is made of aluminum and therefore has a very high one Reflectance. Aluminum can be used because the majority of the heat energy supplied by the halogen lamps penetrates the ceramic glass plate and therefore there can be no excessive temperatures below the glass ceramic that would destroy the aluminum mirror.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kochgerät der eingangs genannten Art derart zu gestalten, daß mittels des unterhalb der Glaskeramikplatte angeordneten Sensors eine zuverlässige Temperaturmessung des Topfbodens ermöglicht werden kann.The invention has for its object to design a cooking device of the type mentioned in such a way that a reliable temperature measurement of the pot bottom can be made possible by means of the sensor arranged below the glass ceramic plate.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
- daß als Heizstrahler ein Halogenlampensystem und als Heizplatte eine für Halogenstrahlung gut durchlässige Keramikplatte mit einem Absorptionsgrad von etwa ≤ 40% vorgesehen ist,
- daß der Sensor an der Unterseite der Keramikplatte anliegt und
- daß die Regeleinrichtung mit einer Anordnung zur Einstellung einer Solltemperatur versehen ist.
- that a halogen lamp system is provided as the radiant heater and a ceramic plate with a degree of absorption of approximately ≤ 40% which is well permeable to halogen radiation is provided as the heating plate,
- that the sensor rests on the underside of the ceramic plate and
- that the control device is provided with an arrangement for setting a target temperature.
Mit einer derartigen Bauweise, in Kombination mit einem entsprechenden an sich bekannten Regler, gelingt erstmalig eine befriedigende Prozeßkontrolle der Garungsvorgänge, insbesondere der temperaturgesteuerten Vorgänge, wie z.B. Grillen, Ölfondue, Käsefondue oder Kouvertüre. Die typischen Arbeitstemperaturen derartiger Glaskeramiken sind wegen der verringerten Absorption nur etwa halb so groß wie bei herkömmlichen thermischen Herden, so daß nur eine geringfügige Quer-Wärmeleitung erfolgt, die sich weniger störend auf die vom Sensor gemessene Temperatur auswirkt. Die Verwendung derartiger Glaskeramiken hat den weiteren Vorteil, daß nunmehr mit Halogensrahlern als Heizstrahler eine große Hitzeentwicklung unterhalb der Glaskeramikplatte vermieden wird. Durch die verringerte Absorption dieser Glaskeramikplatten ergibt sich somit einerseits der Vorteil einer verringerten Quer-Wärmeleitung innerhalb der Platte und andererseits eine verringerte Hitzeentwicklung unterhalb der Keramikplatte.With such a construction, in combination with a corresponding controller known per se, for the first time a satisfactory process control of the cooking processes, in particular the temperature-controlled processes, such as grilling, oil fondue, cheese fondue or couverture, succeeds. Due to the reduced absorption, the typical working temperatures of such glass ceramics are only about half as high as in conventional thermal stoves, so that there is only a slight transverse heat conduction, which has a less disruptive effect on the temperature measured by the sensor. The use of such glass ceramics has the further advantage that now with halogen lamps as Radiant heaters a large heat development below the glass ceramic plate is avoided. The reduced absorption of these glass ceramic plates thus results on the one hand in the advantage of reduced transverse heat conduction within the plate and on the other hand in reduced heat development below the ceramic plate.
Darüber hinaus bieten derartige Halogenstrahler ferner den Vorteil, daß die vom Halogenstrahler entwickelte Wärmeenergie im Idealfall, d.h. ohne Absorption durch die Keramikplatte, voll zur Verfügung steht. In der Realität wird, im Vergleich zu bisher bekannten Keramikheizplatten, ein relativ geringer Teil absorbiert, der Hauptanteil steht jedoch sofort als Heizleistung am Topfboden zur Verfügung, so daß alle Aufheizvorgänge mit dieser verfügbaren Leistung anlaufen und stetig auf die eingestellte Solltemperatur in der Leistung begrenzt werden. Die Handhabung erfolgt derart, daß nach dem Aufsetzen des Topfes mit dem entsprechenden Gargut auf die Kochkeramik lediglich die Prozeßtemperatur eingestellt wird. Danach erfolgt der Übergang vom Ankochen bzw. Aufheizen zur richtigen Dauerleistung bei der gewünschten Prozeßtemperatur automatisch ohne manuellen Eingriff. Bei Bedarf kann jedoch auf einfache Weise individuell nachgeregelt werden, indem eine veränderte Prozeßtemperatur eingestellt wird. Bei Laständerungen wird die Arbeitstemperatur im wesentlichen gut gehalten, was wichtig ist z.B. beim Grillen, beim Fleischfondue oder beim Braten. Unnötige Geruchsentwicklung, z.B. rauchendes Öl, wird vermieden. Da die Bodentemperatur des Topfes geregelt wird, werden empfindliche Güter durch die Vermeidung von Übertemperaturen besonders schonend behandelt. Fondue-Öl degradiert langsamer, Käsefondue gerinnt nicht und Schokoladen-Kouvertüre wird schonend wie im Wasserbad behandelt. Dies ist ein erheblicher Vorteil gegenüber Regelungen, die z.B. mit einem Tauchfühler im Kochgut arbeiten, weil dort nahezu bis zum Erreichen der Endtemperatur die volle Leistung übertragen wird, was mit einer signifikanten Überhitzung der Boden-Grenzschicht verbunden ist.In addition, such halogen lamps also offer the advantage that the thermal energy developed by the halogen lamp is ideally available, ie without absorption by the ceramic plate. In reality, compared to previously known ceramic heating plates, a relatively small part is absorbed, but the main part is immediately available as heating power at the bottom of the pot, so that all heating processes start with this available power and are constantly limited to the set target temperature . The handling takes place in such a way that only the process temperature is set after the pot with the corresponding food to be cooked has been placed on the cooking ceramic. Then the transition from parboiling or heating up to the correct continuous output takes place automatically at the desired process temperature without manual intervention. If necessary, however, individual readjustment can be carried out in a simple manner by setting a changed process temperature. When the load changes, the working temperature is essentially kept good, which is important when grilling, meat fondue or roasting, for example. Unnecessary odors, such as smoking oil, are avoided. Since the bottom temperature of the pot is regulated, sensitive goods are treated particularly gently by avoiding excess temperatures. Fondue oil degrades more slowly, cheese fondue does not curdle and chocolate couverture becomes gently like treated in a water bath. This is a considerable advantage compared to controls that work with a immersion sensor in the food, for example, because full power is transferred almost to the end temperature, which is associated with a significant overheating of the floor boundary layer.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Kochgerätes besteht darin, daß bei Verwendung eines Topfes mit unebenem Boden oder bei Einschaltung des Keramikkochfeldes, ohne daß ein Topf aufgesetzt wurde, in der Regel selbsttätig die Leistung begrenzt wird, ohne daß Schaden angerichtet wird. Dies bedeutet, daß ein Topf mit einem unebenen Boden selbsttätig auf eine kleinere Leistung eingeregelt wird als ein Topf mit einem ebenen Boden. Ferner begrenzt die restliche Quer-Wärmeleitung innerhalb der Keramikplatte die Leistung des Keramik-Kochfeldes für den Fall, daß bei eingeschaltetem Heizstrahler kein Topf auf die Keramikplatte aufgesetzt wurde.Another advantage of the cooking device according to the invention is that when using a pan with an uneven bottom or when the ceramic hob is switched on without a pan being placed, the output is usually automatically limited without causing damage. This means that a pot with an uneven bottom is automatically adjusted to a lower output than a pot with a flat bottom. Furthermore, the remaining transverse heat conduction within the ceramic plate limits the performance of the ceramic hob in the event that no pot was placed on the ceramic plate when the radiant heater was switched on.
Bei Laständerungen, z.B. beim Einbringen von Fleisch in ein Ölfondue, regelt das System selbsttätig nach und versucht, die optimale Temperatur möglichst gut zu halten.With load changes, e.g. when meat is introduced into an oil fondue, the system automatically adjusts and tries to keep the optimal temperature as good as possible.
Der Benutzer des erfindungsgemäßen Kochgerätes kann sich somit nach Strom-Einschaltung und Einstellung einer Solltemperatur anderen Dingen zuwenden, ohne befürchten zu müssen, daß das Gerät außer Kontrolle gerät. Bei Bedarf kann er jedoch individuell nach seinem Geschmack eingreifen und neue Temperatur-Vorgaben machen.The user of the cooking device according to the invention can thus turn to other things after switching on the power and setting a desired temperature without having to fear that the device will get out of control. If necessary, however, he can intervene individually according to his taste and make new temperature specifications.
In Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß dem Halogenlampensystem ein Reflektor aus Aluminium zugeordnet ist. Durch die Verwendung des Keramikmaterials mit kleiner Absorption erfolgt auch unterhalb der Heizplatte eine geringere Erwärmung, so daß keine Gefahr besteht, daß der aus Aluminium hergestellte Reflektor zerstört wird. Aluminium hat einen sehr hohen Reflexionsgrad, so daß der größte Teil der von den Halogenstrahlern erzeugte Wärmestrom nach oben in Richtung auf die Keramikplatte reflektiert wird.In an embodiment of the invention, it is proposed that an aluminum reflector be assigned to the halogen lamp system. By using the ceramic material with smaller Absorption also takes place below the heating plate, so that there is no danger that the reflector made of aluminum will be destroyed. Aluminum has a very high degree of reflection, so that most of the heat flow generated by the halogen spotlights is reflected upwards in the direction of the ceramic plate.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sensor federnd gegen die Keramikplatte angedrückt ist. Diese Bauweise ermöglicht eine einfache Montage ohne umständliche Befestigung.In a further embodiment of the invention it is provided that the sensor is pressed resiliently against the ceramic plate. This design enables simple assembly without complicated mounting.
Die Solltemperatur kann auf einfache Weise in weiterer Ausgestaltung der Erfindung dadurch eingestellt werden, daß ein Drehknopf mit entsprechenden Symbolen vorgesehen ist. Dieser kann z.B. mit dem Ein/Aus-Schalter kombiniert sein. Die Solltemperatur kann auch durch eine, mehrere Druckschalter aufweisende Schalterkombination einstellbar sein.In a further embodiment of the invention, the target temperature can be set in a simple manner by providing a rotary knob with corresponding symbols. This can e.g. be combined with the on / off switch. The setpoint temperature can also be set by a switch combination having a plurality of pressure switches.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sensor durch ein aus hochreflektierendem Werkstoff, z.B. aus Aluminium, bestehendes Rohr abgeschirmt ist. Damit wird erreicht, daß die vom Sensor zu erfühlende Temperatur möglichst wenig durch die Wärmestrahlung des Heizstrahlers verfälscht wird.In a further embodiment of the invention it is provided that the sensor is made of a highly reflective material, e.g. made of aluminum, existing pipe is shielded. This ensures that the temperature to be sensed by the sensor is falsified as little as possible by the heat radiation from the radiant heater.
Um zu erreichen, daß auch die von der Wärmestrahlung beeinflußten Randbereiche des Aluminiumrohres möglichst keinen Einfluß auf den innerhalb des Rohres angeordneten Sensor haben, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Durchmesser des Abschirmrohres im Verhältnis zum Kontaktbereich des Sensors so groß ist, daß die durch die Wärmestrahlung erhitzten Randbereiche des Rohres keinen merkbaren Einfluß auf die vom Sensor erfühlte Temperatur ausüben.In order to ensure that the edge areas of the aluminum tube influenced by the heat radiation have as little influence as possible on the sensor arranged inside the tube, it is provided in a further embodiment of the invention that the diameter of the shielding tube is so large in relation to the contact area of the sensor that the edge areas of the Rohres have no noticeable influence on the temperature sensed by the sensor.
Es hat sich herausgestellt, daß bei einem Sensordurchmesser von wenigen Millimetern ein Rohrdurchmesser von etwa 15 bis 30 mm optimal ist.It has been found that with a sensor diameter of a few millimeters, a tube diameter of approximately 15 to 30 mm is optimal.
Um bei gewölbten Töpfen den Einfluß des zwischen der Heizplatte und dem Topfboden vorhandenen Luftspaltes möglichst gering zu halten, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Sensor in an sich bekannter Weise außermittig am Rande des Kochfeldes angeordnet ist.In order to keep the influence of the air gap between the heating plate and the pan base as low as possible in curved pots, it is provided in a further embodiment of the invention that the sensor is arranged eccentrically on the edge of the hob in a manner known per se.
Bei einem System, das aus einem erfindungsgemäßen Kochgerät und zugehörigem Kochgeschirr (z.B. Topf, Pfanne, Grillplatte) besteht, wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß der Boden des verwendeten Topfes möglichst eben ausgeführt ist. Damit wird erreicht, daß der zwischen dem Topfboden und der Keramikplatte vorhandene Luftspalt sehr klein und gleichmäßig ist, so daß die von dem Wärmestrahler erzeugte Wärme ungehindert den Topfboden erreichen kann. Es hat sich herausgestellt, daß auch kleine Luftspalte bis ca. 0,4 mm zwischen der Keramikoberseite und dem Topfboden noch tolerierbar sind und eine Ermittlung der Topfboden-Temperatur mit ausreichender Genauigkeit ermöglichen.In a system consisting of a cooking device according to the invention and associated cookware (e.g. pot, pan, grill plate), it is proposed according to a further feature of the invention that the bottom of the pot used is as flat as possible. This ensures that the air gap between the pot base and the ceramic plate is very small and uniform, so that the heat generated by the heat radiator can reach the pot base unhindered. It has been found that even small air gaps of up to approx. 0.4 mm between the ceramic top and the bottom of the pot are still tolerable and enable the bottom temperature of the pot to be determined with sufficient accuracy.
Besonders gute Werte ergeben sich dann, wenn bei dem genannten System der Topfboden schwarz ausgebildet ist, so daß möglichst wenig Strahlung in Richtung auf den Sensor reflektiert werden kann. Damit kann eine weitere Quelle zur Verfälschung der vom Sensor erfühlten Temperatur ausgeschaltet werden.Particularly good values result when the base of the pot is black in the system mentioned, so that as little radiation as possible can be reflected in the direction of the sensor. This means that another source for falsifying the temperature sensed by the sensor can be switched off.
Ein Verfahren zur Durchführung einer Prozeßkontrolle mit einem Kochgerät der oben genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sensor gelieferten Temperatursignale ständig mit der eingestellten Solltemperatur verglichen werden und daß die durch den Vergleich ermittelten Werte in eine zu setzende Regelleistung umgesetzt werden. Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine automatische Prozeßkontrolle, ohne daß eine Überhitzung zu befürchten ist. Alle Aufheizvorgänge laufen automatisch und im Idealfall mit der vollen verfügbaren Leistung an und werden stetig auf die eingestellte Solltemperatur in der Leistung begrenzt.A method for carrying out a process control with a cooking device of the type mentioned above is characterized in that the temperature signals supplied by the sensor are constantly compared with the set target temperature and in that the values determined by the comparison are converted into a control power to be set. Such a method enables automatic process control without fear of overheating. All heating processes start automatically and ideally with the full available power and are constantly limited to the set target temperature in the power.
Der ständige Vergleich der gemessenen Isttemperatur mit der Solltemperatur erfolgt z.B. in einem Abstand von 2,5 sec. Es hat sich herausgestellt, daß eine derartige Messung ausreichende Werte ergibt.The constant comparison of the measured actual temperature with the target temperature takes place e.g. at a distance of 2.5 seconds. It has been found that such a measurement gives sufficient values.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei Verwendung eines handelsüblichen Reglers (PID-Reglers) die Werte des Reglers so eingestellt sind,
- daß bei Prozeßbeginn wegen der großen Abweichung zwischen Soll- und Isttemperatur die volle Leistung so lange eingeregelt wird, bis die Sensortemperatur die Solltemperatur bis auf ca. 25°K erreicht hat, und
- daß die Leistung danach zurückgeregelt und ständig dem geforderten Wärmebedarf angepaßt wird.
- Fig. 1 zeigt ein Kochgerät gemäß der Erfindung mit einem unterhalb einer Glaskeramikplatte angeordneten Sensor,
- Fig. 2 zeigt in einem ersten Ausführungsbeispiel einen Ausschnitt im Bereich des Sensors, und
- Fig. 3 zeigt in einem zweiten Ausführungsbeispiel ebenfalls einen Ausschnitt im Bereich des Sensors.
- that at the start of the process, due to the large deviation between the target and actual temperature, the full output is adjusted until the sensor temperature has reached the target temperature to approximately 25 ° K, and
- that the output is then reduced and constantly adapted to the required heat.
- 1 shows a cooking appliance according to the invention with a sensor arranged underneath a glass ceramic plate,
- Fig. 2 shows a in a first embodiment Section in the area of the sensor, and
- 3 also shows a section in the area of the sensor in a second exemplary embodiment.
Fig. 1 zeigt ein Kochgerät mit einer hochtransparenten Glaskeramikplatte 10 und mit einem unterhalb der Platte 10 angeordneten Halogenstrahler 11, der zwei vor und hinter der Zeichenebene angeordnete Halogenlampen 12 und einen Aluminiumreflektor 13 aufweist. Mit 14 ist ein im Randbereich des Kochfeldes angeordneter Temperatursensor bezeichnet, der durch eine zylindrische Aluminiumröhre 15 gegen die von den Halogenlampen 12 ausgehende Wärmestrahlung 16 abgeschirmt ist und zwischen den Lampen 12 liegt.1 shows a cooking appliance with a highly transparent glass
Gemäß Fig. 2 ist der Sensor 14 über eine Feder 14a gegen die Glaskeramikplatte 10 gedrückt. Auf der Glaskeramikplatte steht ein Topf 17 mit einer Flüssigkeit 18. Der Topfboden 17a ist in diesem Ausführungsbeispiel schwarz ausgeführt, und zwischen dem Topfboden und der Glaskeramikplatte ist praktisch kein Luftspalt vorhanden. Bei einer derartigen Konfiguration wird die Wärmestrahlung 16 durch die Abschirmung 15 vom Sensor 14 abgehalten. Die außerhalb der Abschirmung 15 auf die Glaskeramikplatte 10 auftreffende Strahlung 16 wird zum größten Teil direkt auf den Topfboden 17a geleitet. Mit 19 ist ein durch Quer-Wärmeleistung bedingter seitlicher Wärmefluß bezeichnet, der einerseits infolge der geringen Absorption bei derartigen Glaskeramikplatten sehr klein ist und andererseits infolge des schwarzen Topfbodens und des guten Kontaktes (sehr kleiner Luftspalt) im Abschirmbereich 20 vom Sensor 14 ferngehalten und rechtwinklig in Richtung auf den Topfboden 17a gelenkt wird. Der Sensor 14 erfährt den vom Topfboden 17a kommenden Wärmefluß 21.2, the
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel entsprechend Fig. 2, wobei jedoch zwischen Topfboden 17a und Glaskeramikplatte 10 ein Luftspalt 22 vorhanden ist. Hierbei kann die außerhalb der Abschirmung 15 vorhandene Wärmestrahlung 16 zum Teil über die Abschirmung 15 hinweg zum Topfboden 17a gelangen, wie durch 16a angedeutet. Ist dieser schwarz ausgebildet, so wird die Strahlung absorbiert und kann damit nicht zum Sensor 14 gelangen und dessen Meßergebnis verfälschen. Die durch die Wärmestrahlung 16 außerhalb des Abschirmbereiches 20 in der Glaskeramik 10 erzeugte Wärme wird bei Überfließen der Abschirmung durch den Luftspalt 22 mehr oder weniger daran gehindert, in den Topfboden 17a abzufließen. Deshalb erfolgt bei dieser Anordnung ein etwas vergrößerter Wärmestrom 23 in Richtung des Sensors 14. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann somit eine geringfügige Erhöhung der vom Sensor 14 gemessenen Temperatur erfolgen, die aber, wie die Erfahrungen gezeigt haben, bei Luftspalten kleiner als ca. 0,4 mm und bei einem schwarzen Topfboden in kleinen Grenzen bleibt. Der Sensor 14 erfährt somit überwiegend den Wärmefluß 24 vom Topfboden 17a.FIG. 3 shows an exemplary embodiment corresponding to FIG. 2, but an
Das Kochgerät gemäß Fig. 1 bis 3 besitzt eine in Fig. 1 schematisch dargestellte Regeleinrichtung 25 mit einem Drehknopf 25a zur Einstellung einer Solltemperatur.1 to 3 has a
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