Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zustandserfassung an einer
Platte oder einer Wand eines Haushaltgerätes, insbesondere
Küchengerätes, speziell Küchenherdes.
Bei Kochplatten eines Küchenherdes soll die Temperatur des Kochgutes
erfasst werden, ohne dass Temperaturfühler in das Kochgut eingebracht
werden müssen. Bei den bekannten Einzelkochplatten aus Gusseisen ist
eine mittig angeordnete Temperaturmessdose vorgesehen, an der der
Boden des Kochtopfes anliegt. Für Glaskeramik-Kochfelder ist diese
Lösung nicht praktikabel. Denn sie würde Durchbrechungen der
Glaskeramikplatte bedingen. Solche Durchbrechungen sind
fertigungstechnisch nur schwer herstellbar und abdichtbar. Sie würden
darüber hinaus die bei Glaskeramikplatten wesentliche einfache Pflege
beeinträchtigen.
Es ist zur Temperaturerfassung des Kochgutes auch eine Infrarot-Messeinrichtung
bekannt, die die Oberfläche des Kochtopfes abtastet.
Dabei sind besondere Gestaltungen des Kochtopfes nötig, um für die
Temperaturmessung einen geeigneten Emissionsfaktor zu erreichen.
Bei Glaskeramikplatten ist es zur Temperaturerfassung bekannt, auf die
Unterseite der Glaskeramikplatte elektrische Leiter aufzudrucken, mittels
denen die temperaturabhängige elektrische Widerstandsänderung des
Glaskeramikmaterials erfasst werden kann. Geeignete Materialien für die
elektrischen Leiterstreifen sind aufwändig aufzubringen und teuer. Die
Leiterstreifen sind auch schwer mit weiterführenden elektrischen
Leitungen kontaktierbar. Die Leiterstreifen sind direkter Hitze des
jeweiligen Heizkörpers ausgesetzt und sie schatten einen Teil der
Wärmestrahlung ab, der an sich auf den Kochtopfboden fallen sollte. Da
die Glaskeramik beim Beheizen niederohmig wird, muss die Schaltung
der Leiterstreifen vom elektrischen Netz getrennt sein.
Bei Backöfen ist es bekannt, in einer Ecke einer Wand des Backofens
einen Temperatursensor anzuordnen. Ein solcher Sensor erfasst die
Temperatur nur punktuell. Er erfasst nicht die in der Mitte des
Backofeninnenraumes herrschende Temperatur. Deshalb müssen bei der
Entwicklung des Backofens zeitraubende und kostenintensive Versuche
gefahren werden, um zu ermitteln, welche Temperatur am
Temperatursensor welcher Temperatur im Innern des Backofens
entspricht. Solche Versuche sind insbesondere auch deshalb aufwändig,
weil für jede Betriebsart, wie Oberhitzenbetrieb und/oder
Unterhitzenbetrieb oder Heißluftbetrieb, das Verhältnis der
Temperaturen anders ist. Nach Ermittlung der zwischen der Messstelle
und dem Backofeninnenraum bestehenden Temperaturverhältnisse
(Temperatur-Offset) muss der mit dem Temperatursensor,
beispielsweise Kapillarrohrfühler, verbundene mechanische Regler
entsprechend justiert werden, um in allen Betriebsarten ein ausreichend
gutes Backergebnis zu erzielen. In der Praxis kommt es dann oft dazu,
dass der zunächst vorgesehene Anbringungsort des Temperatursensors
ungeeignet ist und dementsprechend geändert werden muss, wonach alle
Versuche erneut durchgeführt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Temperaturerfassung
der eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der die
Temperaturerfassung vereinfacht und verbessert ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des
kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Dabei wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass sich in Abhängigkeit vom
Zustand auf der Übertragungsstrecke der Schallwellen an einer Platte
oder Wand sich in ihr oder auf ihr fortpflanzende Schallwellen,
insbesondere hinsichtlich ihrer Ausbreitungscharakteristik, ändern. Diese
Änderungen lassen sich durch Messung der Laufzeit von vorzugsweise
gepulsten Signalen, der Phasenverschiebung, der Amplitudenänderung
oder einer Resonanzverstimmung messen. Der erfassbare Zustand ist
insbesondere die Temperatur und/oder eine Beaufschlagung der Platte
oder Wand, beispielsweise eine Verschmutzung, übergelaufenes
Kochgut, ein Bruch oder eine Fingerberührung der Platte oder Wand.
Die Einrichtung ist mit einfachen Mitteln an der Platte oder Wand
anbringbar. Der Bereich, dessen Zustand erfasst werden soll, ist auf
einfache Weise eingrenzbar. Die Einrichtung kann mit einfachen
Bauelementen realisiert werden.
Die Schallwellen können Rayleigh-Wellen oder Lamb-Wellen sein. Diese
beiden Schallwellentypen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer
räumlichen Ausbreitungsstruktur. Rayleigh-Wellen pflanzen sich auf der
Oberfläche fort. Bei Lamb-Wellen treten Schwingungen der Dicke der
Platte oder Wand auf.
Bei dem Einsatz der Einrichtung an Kochplatten zur
Temperaturerfassung besteht der Vorteil, dass die Temperaturerfassung
sehr nahe am Kochtopfboden erfolgt, dass die Einrichtung die
Kochplatte nicht beeinträchtigt, keine besonderen Kochtöpfe nötig sind
und keine Beschattung der Kochzone erfolgt.
Bei dem Einsatz der Einrichtung bei Backöfen ist günstig, dass die
Temperatur in einem großen Wandbereich erfasst werden kann.
Dadurch erübrigen sich aufwändige Justagemaßnahmen.
Mittels der Einrichtung lassen sich Heizelemente und/oder
Anzeigeelemente des Geräts, insbesondere Küchenherds, steuern.
Vorzugsweise erfasst die Auswerteschaltung die sich temperaturabhängig
ändernde Phasenverschiebung bzw. Phasenlage der Schallwellen. In
Ausgestaltung der Erfindung sind die Schallwellen auf Resonanz
abgestimmt, wobei sich die Abstimmung temperaturabhängig verstimmt.
Die Auswerteschaltung regelt die Schallwellenfrequenz so nach, dass der
Resonanzzustand erhalten bleibt. Das hierfür nötige Maß der
Frequenzänderung entspricht der jeweiligen Temperaturänderung.
Die Auswerteschaltung kann auch die Änderung der Amplitude der
Schallwellen erfassen. Damit sind zusätzliche Betriebszustände
erkennbar.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung und den Unteransprüchen. In der Zeichnung
zeigen:
Figur 1 eine Ansicht der Einrichtung an einer Wand eines Backofens mit
einer Schallmessstrecke, Figur 2 eine Ansicht der Wand, Figur 3 eine Ansicht der Wand mit zwei Messstrecken in
unterschiedlichen Höhen, Figur 4 eine Alternative zu Figur 3, Figur 5 die Schallmesseinrichtung an einer Glaskeramik-Kochplatte in
Seitenansicht, Figur 6 eine Aufsicht einer Glaskeramik-Kochplatte mit einem zentralen
Schallwellensender, Figur 7 eine Figur 6 ähnliche Glaskeramikplatte und Figur 8 die Einrichtung an einer Glaskeramikplatte, wobei vier
Schallwellensender vorgesehen sind.
Bei den Ausführungsbeispielen besteht zwischen voneinander
beabstandeten ersten und zweiten Stellen eine Messstrecke. Für die
jeweilige Messstrecke sind zwei Möglichkeiten vorgesehen. Im einen Fall
(vgl. Fig.1, Fig.2, Fig.3, Fig.5, Fig.6, Fig.7) ist an der ersten Stelle ein
Schallwellensender 1 und an der zweiten Stelle ein
Schallwellenempfänger 2 angeordnet. Beide können mit Piezoelementen
1',2' als Sende- bzw. Empfangselemente arbeiten. Dem
Schallwellensender 1 ist eine Sendeschaltung 1" zugeordnet. Dem
Schallwellensender 2 ist eine Empfangsschaltung 2" zugeordnet.
Im andern Fall (vgl. Fig.4, Fig.8) ist an der ersten Stelle ein von
Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb intermittierend umschaltbarer
Schallwellensender 1 und an der zweiten Stelle ein Schallwellen
reflektierendes Element 3 angeordnet. Das Schallwellen reflektierende
Element 3 kann von einem auf die Platte oder Wand aufgebrachten,
insbesondere aufgedruckten, Streifen bestehen, der eine Störstelle derart
bildet, dass auftreffende Schallwellen reflektiert werden. Eine solche
definierte Störstelle kann auch durch eine Ausformung oder Einformung
der Platte oder Wand gebildet sein. Eine solche Störstelle bildet auch ein
etwaiger Bruch der Platte.
Die Arbeitsfrequenz des Schallwellensenders 1 beträgt beispielsweise
etwa 1 MHz.
Die Schallwellen des Schallwellensenders 1 pflanzen sich in oder auf der
Platte oder Wand fort. Je nach der Temperatur der Platte oder Wand -
und der Länge der Messstrecke - ändert sich dabei die Phasenlage der
Schallwellen.
Um die Änderung der Phasenlage zu erfassen, ist eine elektronische
Auswerteschaltung 4 vorgesehen, die die Phasenlage der gesendeten
Schallwellen mit der Phasenlage der empfangenen Schallwellen vergleicht
und die sich ergebende Differenz auswertet. Die Phasenlagendifferenz
bildet ein Maß für die jeweilige Temperatur bzw. die
Temperaturänderung. Bei der Auswertung kann auch vorgesehen sein,
das System auf Resonanz abzustimmen und bei einer
temperaturbedingten Verstimmung der Resonanz die
Schallwellenfrequenz auf den Resonanzzustand nachzuregeln. Die Größe
der dabei nötigen Frequenzänderung ist ein Maß für die
Temperaturänderung.
Der Auswerteschaltung 4 ist eine Steuerschaltung 5 zugeordnet Diese
steuert Heizelemente 6 und/oder Anzeigeelemente 7 des Geräts (vgl.
Fig.2, Fig.5).
Bei der Gestaltung nach Figur 1 sind der Schallwellensender 1 in einem
untenliegenden Eckbereich einer Backofenwand 8 und der
Schallwellenempfänger 2 diagonal gegenüber in einem obenliegenden
Bereich der Backofenwand 8 angeordnet. Beide sind an deren
Außenseite 9 befestigt. Dabei sind die Piezoelemente 1',2' des
Schallwellensenders 1 und Schallwellenempfängers 2 nicht direkt an der
Backofenwand 8 befestigt, sondern mit dieser über Distanzstücke 10
verbunden. Die Piezoelemente sind auf die Distanzstücke 10 geklebt.
Die Distanzstücke 10 sind mit der Backofenwand 8 verbunden.
Vorzugsweise bestehen die Distanzstücke 10 aus einem schlecht
wärmeleitenden, aber schallharten Material, beispielsweise Keramik. Die
Distanzstücke 10 dienen dazu, die Temperatur an den Piezoelementen so
weit zu reduzieren, dass deren maximal zulässige Betriebstemperatur
nicht überschritten wird. Die Innenseite 11 der Backofenwand 8
begrenzt den Backraum.
Bei der Anordnung nach Figur 1 erstreckt sich die Messstrecke diagonal
über die Backofenwand 8. Damit ist erreicht, dass die Temperatur in
einem großen Bereich der Backofenwand 8 und nicht nur an einer
Einzelstelle erfasst wird. Die so erfasste Temperatur bildet ein sicheres
Maß für die im Backofeninnenraum tatsächlich herrschende Temperatur.
Im Bedarfsfall kann die Temperaturerfassung in der beschriebenen
Weise auch an mehreren Wänden, auch an der Bodenwand und der
Deckenwand erfolgen, wobei an einer Wand der Sender 1 und an einer
anderen Wand der Empfänger 2 angeordnet sein kann.
Bei der Ausführung nach Figur 3 sind an der Backofenwand 8 eine obere
Messstrecke mit einem Schallwellensender 1a und einem
Schallwellenempfänger 2a sowie eine untere Messstrecke mit einem
Schallwellensender 1b und einem Schallwellenempfänger 2b vorgesehen.
Die obere Messstrecke erfasst die im Backofen herrschende Oberhitze.
Die untere Messstrecke erfasst die im Backofen herrschende Unterhitze.
Dem Messergebnis entsprechend kann gezielt die Verteilung von
Oberhitze und Unterhitze während des Backvorgangs variiert werden.
Die Ausführung nach Figur 4 entspricht bezüglich der Erfassung der
Oberhitze und der Unterhitze der Ausführung nach Figur 3. Bei der
Ausführung nach Figur 4 sind keine separaten Schallwellenempfänger
vorgesehen. An deren Stellen sind Schallwellen reflektierende Elemente
3a,3b innen an der Backofenwand 8 angeordnet. Die Schallwellensender
1a,1b werden intermittierend über die Senderschaltung von
Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb umgeschaltet. Dabei wertet der
Schallwellensender 1a bzw. 1b im Empfangsbetrieb jeweils das von dem
Schallwellen reflektierenden Element 3a bzw. 3b reflektierte Schallsignal
aus. Dadurch ist nur ein Piezoelement je Messstrecke nötig. Das
Schallwellen reflektierende Element 3 kann auch vom Rand der
Backofenwand 8 selbst gebildet sein.
Damit bei der Anordnung nach Figur 4 die reflektierten Signale nur vom
richtigen Schallwellensender ausgewertet werden, ist es möglich, die
Sendesignale der Schallwellensender 1a und 1b unverwechselbar zu
modulieren. Dies kann beispielsweise durch Pulsmodulation erfolgen. Es
ist auch möglich, die Schallwellensender 1a und 1b wechselweise zu
betreiben. In diesem Fall arbeitet dann der Schallwellensender 1a weder
im Sendebetrieb noch im Empfangsbetrieb, wenn der Schallwellensender
1b arbeitet und umgekehrt.
Die Messstrecke kann auch in zwei oder mehreren Wänden des
Backofens verlaufen. Dafür ist dann an einer der Wände der
Schallwellensender 1 und an einer anderen Backofenwand 8 der
Schallwellenempfänger 2 bzw. das Schallwellen reflektierende Element 3
angeordnet.
Die Figuren 5 bis 8 zeigen die Einrichtung bei einer Glaskeramikplatte
12 eines Küchenherdes, die mehrere Kochzonen 13 aufweist. Jeder
Kochzone 13 ist wenigstens ein Heizelement 6 für ein Kochgeschirr K
zugeordnet. Neben der Kochzone 13 ist der Schallwellensender 1 und
diagonal gegenüber neben der Kochzone 13 ist der
Schallwellenempfänger 2 (vgl. Fig.5, Fig.6, Fig.7) oder ein Schallwellen
reflektierendes Element 3 oder mehrere Schallwellen reflektierende
Elemente 3 (vgl. Fig.8) angeordnet. In der zwischen den
Schallwellensendern 1 und den Schallwellenempfängern 2 bzw. den
Schallwellensendern 1 und den Schallwellen reflektierenden Elementen 3
bestehenden Messstrecke wird die Temperatur der jeweiligen Kochzone
13 und damit die Temperatur des Kochgeschirrs K erfasst.
Entsprechend der Temperatur der Kochzone 13 ändert sich die
Phasenlage der empfangenen Schallwellen. Wie beschrieben wird die
Phasenlage verglichen, wobei auch die oben genannte
Resonanzabstimmung und Frequenznachregelung über die
Auswerteschaltung 4 und die Senderschaltung erfolgen kann. Das
elektrische Heizelement 6 wird von der Steuerschaltung 5 entsprechend
der ermittelten Temperatur gesteuert.
Bei der Ausführung nach Figur 6 ist in der Mitte zwischen den vier
Kochzonen 13 ein einziger Schallwellensender 1 vorgesehen. Diesem
bezogen auf jede der vier Kochzonen 13 gegenüber sind in Eckbereichen
der Glaskeramikplatte 12 Schallwellenempfänger 2 angeordnet. Der
Schallwellensender 1 und die Schallwellenempfänger 2 sind an der
Unterseite 15 der Glaskeramikplatte 12 angeordnet (vgl. Fig.5).
Die Ausführung nach Figur 7 gleicht der nach Figur 6, wobei jedoch nur
bei zwei Kochzonen 13 Schallwellenempfänger 2 vorgesehen sind.
Bei der Gestaltung nach Figur 8 sind vier Schallwellensender 1, die
jeweils von Sendebetrieb auf Empfangsbetrieb umschaltbar sind, in den
Eckbereichen der Glaskeramikplatte 12 neben den Kochzonen 13
angeordnet. In der Mitte der Glaskeramikplatte 12, zwischen den
Kochzonen 13, sind Schallwellen reflektierende Elemente 3 an der
Unterseite 15 der Glaskeramikplatte 12 vorgesehen, die jeweils von den
vier Schallwellensendern 1 ausgehende Schallwellen auf diese zurück
reflektieren. Die Schallwellen reflektierenden Elemente 3 können durch
auf die Oberseite der Glaskeramikplatte 12 aufgedruckte Streifen
gebildet sein. Es kann zur Reflektion der Schallwellen der vier
Schallwellensender 1 auf den jeweiligen Schallwellensender 1 zurück ein
einziges geeignet figuriertes Schallwellen reflektierende Element 3
genügen. Das Schallwellen reflektierende Element 3 bzw. die
Schallwellen reflektierenden Elemente 3 können aus einer harten
Keramik bestehen, die eine Schallwellen reflektierende Störstelle an der
Oberseite der Glaskeramikplatte 12 bildet.
Bei der beschriebenen Einrichtung ist es auch möglich, die Amplitude
der gesendeten und empfangenen Schallwellen zu vergleichen. Die
Amplitude der Schallwellen wird gedämpft, beispielsweise durch
übergelaufenes Kochgut oder durch eine Berührung einer Schaltzone.
Durch den Amplitudenvergleich lassen sich Ereignisse bzw. Zustände
auf der Kochplatte 12 auswerten und zur Steuerung von Funktionen des
Geräts verwenden.
Mit der beschriebenen Einrichtung sind verschiedene Ereignisse
erkennbar und angepasste Funktionen des Geräts steuerbar.
Zur Ermittlung der Anwesenheit oder Abwesenheit eines Kochgeschirrs
kann die Auswerteschaltung 4 die Anstiegsgeschwindigkeit der
Kochzonentemperatur in Beziehung zur am Gerät für eine Kochzone 13
eingestellten Heizleistung ermitteln. Die Anstiegsgeschwindigkeit, der
Temperaturgradient, ist größer, wenn kein Kochgeschirr auf der
Kochzone 13 steht, als dann, wenn ein Kochgeschirr auf der Kochzone
13 steht. Durch Implementierung eines entsprechenden Algorithmusses
in die Auswerteschaltung 4 bzw. die Steuerschaltung 5, die in der Praxis
von einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller gebildet sind, ist es
möglich, die Heizleistung abzuschalten oder zu reduzieren, wenn kein
Kochgeschirr auf der Kochzone 13 steht. Damit wird ein gefährlicher
Betriebszustand vermieden.
Bei bekannten Systemen zur Ankochsteuerung wird einer einstellbaren
Fortkochleistung der Heizelemente 6 eine feste Zeitdauer für das
Ankochen zugeordnet. Beispielsweise wird bei üblichen Kochherden
einer Fortkochstufe "3" eine Ankochdauer von 4,8 min. und bei einer
Fortkochstufe "4" eine Ankochdauer von 6,5 min. fest zugeordnet.
Diese starre Zuordnung setzt voraus, dass der Nutzer aus seiner
Erfahrung die richtigen Einstellwerte bei gegebener Kombination von
Kochtopf und dessen Füllmenge herausgefunden hat. Bei der
erfindungsgemäßen Einrichtung ist es möglich, die Ankochfunktion zu
verbessern, indem der Verlauf des Temperaturanstiegs der jeweiligen
Kochzone 13 durch die Auswertung des Schallsignals ermittelt wird.
Durch eine Temperaturanstiegsmessung bei der Herstellung oder
Erstinbetriebnahme des Geräts wird bei voller Energiezufuhr zu den
Heizelementen 14 für jede Kochzone 13 - ohne Kochgeschirr - der
Temperaturanstieg ermittelt. Wird dann im Kochbetrieb ein
Kochgeschirr mit Kochgut auf die Kochzone 13 gestellt, dann wird die
Kennlinie des Temperaturverlaufs flacher als bei der Anfangsmessung
bzw. dem daraus gespeicherten Wert. In Abhängigkeit von dieser
Differenz kann der erforderliche Ankochs-Wärmebedarf bzw. die
Ankochleistung gesteuert werden.
Die Einrichtung kann über die Auswerteschaltung 4 ein "trembling"
(Zittern) der Schallsignalamplitude auswerten. Dieser Effekt tritt, kurz
bevor das Kochgut zum Sieden kommt, auf. Er ist mit der bekannten
Geräuschentwicklung verbunden. Im Kochgeschirr entstehen dabei
Schallwellen, die sich den Schallwellen der Platte oder Wand überlagern.
Diese Erscheinung kann durch Auswertung der Amplitude oder
Frequenz des "trembling" des empfangenen Schallsignals erfasst werden.
Damit lässt sich das Ankochverfahren folgendermaßen gestalten:
Die Ankochzeit wird spätestens dann beendet, wenn eine der jeweiligen
Fortkochstufe fest zugeordnete Ankoch-Zeitdauer überschritten ist. Die
Ankochzeit wird dann vorzeitig beendet, wenn der durch den
Temperaturanstiegsgradienten ermittelte Wert eine kürzere Zeitdauer
vorgibt. Die Ankochzeit wird auch dann vorzeitig beendet, wenn das aus
dem "trembling" ermittelte Signal noch vor den anderen Kriterien
auftritt.
Durch die beschriebene Einrichtung ist es auch möglich, die Restwärme
der Kochzone 13 zu berücksichtigen. Die Temperaturmessung der
Kochzone 13 über die Phasenverschiebung ermöglicht es, bei der
Eingabe einer neuen Einstellgröße durch den Benutzer, die noch
zuzuführende Energie unter Berücksichtigung des im Bereich der
Kochzone 13 noch bestehenden Wärmeinhalts zu steuern. Dabei kann
auch die Ankochzeit um einen von der Restwärme abhängigen Betrag
vermindert werden.
Mittels der Einrichtung kann auch das Leerkochen eines Kochgeschirrs
erkannt werden. Ist die Flüssigkeit des Kochgutes im Kochgeschirr
verdampft, erfolgt ein deutlicher Temperaturanstieg an der Kochzone
13. Dieses kann zu einer Reduzierung oder Abschaltung der Heizleistung
ausgewertet werden.
Die beschriebene Einrichtung eignet sich auch zum Erkennen eines
Überlaufens von Kochgut aus dem Kochgeschirr auf die Kochzone 13.
Läuft Kochgut über, dann wird das Schallsignal derart gedämpft, dass
sich die Schallsignalamplitude reduziert. Daraufhin wird dann über die
Auswerteschaltung 4 und die Steuerschaltung 5 die Heizleistung auf
einen unkritischen Wert zurückgestellt oder abgeschaltet. Es kann
vorgesehen sein, dass, wenn danach eine Abkühlung der Kochzone 13
erfolgt ist, das Heizelement 14 mit der vorherigen Heizleistung oder
einer reduzierten Heizleistung wieder eingeschaltet wird, um den
Kochvorgang fortzuführen.
Durch die beschriebene Einrichtung kann sich auch ein nach dem Stand
der Technik üblicher elektromechanischer Temperaturbegrenzer
erübrigen, der die Glaskeramikplatte 12 vor Überhitzung schützt. Die
Auswerteschaltung 4 mit Steuerschaltung 5 wird dafür so programmiert,
dass vor Erreichen der kritischen Glaskeramiktemperatur die
Heizleistung reduziert oder abgeschaltet wird.
Vorteilhaft ist bei der beschriebenen Temperaturmessung, dass die für
die Glaskeramikplatte 12 kritische Temperatur näher als beim Stand der
Technik angefahren werden kann, wodurch die mögliche Ankochzeit
reduziert wird, weil während der Ankochzeit mit hoher Heizleistung
gearbeitet werden kann.
Die beschriebene Einrichtung ermöglicht auch die folgende
Sicherheitsfunktion:
Beim Betrieb von Küchenherden entstehen immer wieder Brände, weil
sich Fett im Kochgeschirr überhitzt und selbst entzündet. Der
Flammpunkt von Speiseölen und Speisefetten liegt bei ca. 280°C. Die
Selbstentzündung von Speiseölen und Speisefetten erfolgt bei etwa
370°C. Bei der beschriebenen Einrichtung kann die Temperatur der
Kochzone 13 auf einen Wert unterhalb der
Selbstentzündungstemperatur von Speiseölen und Speisefetten begrenzt
werden. Wird der Begrenzungswert für eine gewisse Zeit überschritten,
dann wird die Heizleistung abgeschaltet oder wenigstens reduziert.
Die beschriebene Einrichtung eignet sich auch als Warnanzeige für heiße
Kochzonen 13. Sie ermittelt das Warnsignal aus der Phasenverschiebung
der Schallwellen.
Günstig bei der beschriebenen Einrichtung und für ihre Funktion ist,
dass die Temperatur der Glaskeramik auf der Oberfläche der
Glaskeramikplatte 12 an der Kontaktstelle zum Kochgeschirr bzw.
Kochtopf K gemessen und die dortige Temperatur zur Steuerung der
Funktionen ausgewertet wird. Durch die Temperaturmessung über ein
Schallsignal wird die Temperatur der Glaskeramikplatte 12 in den
Kochzonen 13 genauer erfasst als dies beim Stand der Technik der Fall
ist.
Durch die beschriebene Einrichtung ist es auch möglich, eine
Sicherheitsabschaltung bei einem Bruch der Glaskeramikplatte 12
einzuleiten, weil ein Bruch die Schallübertragung unterbricht. Die
Auswerteschaltung 4 und die Steuerschaltung 5 sind so programmierbar,
dass entweder die vom Bruch betroffene Kochzone oder alle
Kochzonen abgeschaltet werden.
Das Anzeigeelement 7 kann notwendige Informationen über die
Einstellungen und den Betriebszustand geben, was bei einem
Mikrocontroller oder Mikroprozessor über Schnittstellen erfolgt. Solche
Schnittstellen sind insbesondere Ausgänge:
zur Ansteuerung von Signalmitteln, zur Anzeige des eingestellten Temperatursollwerts der Kochstelle, zur Anzeige des Zustandes "Ankochbetrieb", zur Anzeige des Zustandes "Sicherheitsbegrenzung ist aktiv", zur Anzeige des Zustandes "Temperatursollwert ist erreicht", zur Anzeige des Zustandes "Restwärmeniveau", Ausgänge für die Ausgabe akustischer Signalisierungen der vorgenannten
Zustände, Ausgänge für die Ausgabe von Textinformationen über die
vorgenannten Zustände, Ausgänge für die Ausgabe von sprachlichen Informationen über die
vorgenannten Zustände, insbesondere einer sprachlichen Ausgabe der
"Vorsicht-heiß"-Informationen bei heißer Kochzone.
Die bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen erläuterten
Teilmerkmale lassen sich auch bei anderen der geschilderten
Ausführungsbeispiele verwenden. Es ist je nach den Einsatzbedingungen
günstig, die oben bei den Figuren 1 bis 8 beschriebenen Einzelmerkmale
je einzeln oder mehrfach zu kombinieren.