EP1379105A2

EP1379105A2 - Sensor for cooking vessel detection

Info

Publication number: EP1379105A2
Application number: EP03022466A
Authority: EP
Inventors: Martin Gross; Nils Platt
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 1996-02-05
Filing date: 1997-01-18
Publication date: 2004-01-07
Also published as: EP1379105A3; DE19603845B4; ATE204114T1; JPH09223572A; US5893996A; ES2218941T3; ES2218941T5; DE19603845A1; EP0982973A2; ES2162136T3; ATE263475T1; DE59704217D1; EP0982973B2; EP0982973A3; EP0788293A3; EP0788293B1; EP0788293A2; EP0982973B1; DE59711476D1

Abstract

A sensor (30) has a single-wind loop that consists of a tube or thick wire and fits over the sensor near heater zones (18,19) and tightly under a glass ceramic plate. In the case of a two-circuit electric radiant element, the sensor loop is shaped in the heater zones with concise peripheral areas (37,38). An Independent claim is also included for a radiant element.

Description

Die Erfindung betrifft einen Sensor für einen elektrischen Strahlungsheizkörper zur Erkennung der Positionierung eines Kochgefäßes auf einer den Heizkörper überdeckenden Kochplatte, insbesondere einer Glaskeramikplatte.The invention relates to a sensor for an electric radiant heater to detect the positioning of a cooking vessel on a the hotplate covering the radiator, in particular a glass ceramic plate.

Die automatische Ein- und Ausschaltung einer Kochstelle in direkter Abhängigkeit vom Aufstellen eines Kochgefäßes ist ein seit langem verfolgtes Ziel, das jedoch bisher nur unvollständig, mit großem technischen Aufwand und nicht mit der nötigen Zuverlässigkeit gelöst werden konnte, weswegen solche Systeme in der Praxis noch wenig eingeführt sind.The automatic switching on and off of a hotplate in direct dependence setting up a cooking vessel is a long-pursued one Aim, but so far only incompletely, with great technical Effort and could not be solved with the necessary reliability, which is why such systems are not yet widely used in practice.

Die zu diesem Zwecke vorgeschlagenen Systeme beruhen auf den unterschiedlichsten Prinzipien, wobei meist die Art und Anordnung des Sensors entscheidend ist. So wurden mechanische, kapazitive, optische, resistive und induktive Sensoren vorgeschlagen. Bei induktiven Sensoren sind sowohl Spulen mit mehreren Windungen als auch mit nur einer Windung vorgeschlagen worden. Diese Spulen sind entweder kreisförmig und konzentrisch zur jeweiligen Kochzone angeordnet oder umrahmen diese im Fall unrund geformter Kochzonen. Dabei befinden sich diese Spulen üblicherweise im Bereich der Randisolation. (Siehe EP 490 289 B1 und EP 442 275 A2).The systems proposed for this purpose are based on the most varied Principles, mostly the type and arrangement of the sensor is crucial. So were mechanical, capacitive, optical, resistive and inductive sensors are proposed. With inductive sensors are both coils with multiple turns and with only one turn been proposed. These coils are either circular and arranged concentrically to the respective cooking zone or frame it in the case of non-circular shaped cooking zones. There are these coils usually in the area of edge insulation. (See EP 490 289 B1 and EP 442 275 A2).

Die erwähnte einwindige Topferkennungsschleife ist aus der DE 37 11 589 Al bekannt geworden. Es handelt sich dabei um eine passive Kurzschlussschleife, die zwischen den Heizelementen und einer Glaskeramikplatte angeordnet ist. Sie wird von einem unterhalb der Heizelemente angeordneten Magnetfeldgeber fremd beaufschlagt. Durch periodisches Kurzschließen und eine entsprechende Bedämpfungsmessung wird die Auswerteschaltung beaufschlagt. Die Einführung eines solchen Systems in die Praxis scheitert an dem großen Aufwand und vor allem der erforderlichen großen Bauhöhe zur Unterbringung des Magnetfeldgebers.The single-winded pot detection loop mentioned is from DE 37 11 589 Al became known. It is a passive short circuit loop, between the heating elements and a glass ceramic plate is arranged. It is from one below the heating elements arranged magnetic field transmitter externally acted upon. By periodic Short circuit and a corresponding damping measurement will Evaluation circuit acted upon. The introduction of such a system in practice fails because of the great effort and above all the necessary large height to accommodate the magnetic field encoder.

Die erwähnten vielwindigen Spulen im Außenrandbereich (oder in einer unbeheizten Mittelzone) bereiten thermische Probleme und sind, wie gemäß der Erfindung erkannt wurde und wie später noch erläutert wird, bzgl. einer scharfen Signalerzeugung und -erkennung weniger geeignet.The mentioned multi-wind coils in the outer edge area (or in one unheated middle zone) cause thermal problems and are, as per the invention was recognized and as will be explained later, less suitable with regard to sharp signal generation and detection.

Aus der DE 37 33 108 ist eine Schaltungsanordnung für ein Topferkennungssystem mit einem Tropferkennungssensor bekannt geworden, der nach Art eines passiven Vierpols arbeitet. Der nach Art von Senderund Empfängerantennen arbeitende Sensor ist auf die Unterseite der Kochplatte als gedruckte Schaltung aufgebracht und hat eine generell spiralige Anordnung.DE 37 33 108 describes a circuit arrangement for a pot detection system become known with a drip detection sensor, which works like a passive four-pole. The kind of broadcaster and Receiver antenna is working on the bottom of the sensor Hotplate applied as a printed circuit and has a generally spiral Arrangement.

Die EP 0 469 189 A beschreibt ein Steuerungsverfahren für die Heizelemente eines Kochherdes mit einem als Luftspule mit nur wenigen Windungen ausgeführten Sensor, über dessen Anordnung und Gestaltung im übrigen keine Angaben gemacht sind.EP 0 469 189 A describes a control method for the heating elements a stove with an air coil with only a few turns executed sensor, about its arrangement and design in no other details are given.

Aus der DE 42 24 934 A ist eine Sensoranordnung für ein Topferkennungssystem bekannt geworden, bei dem je zwei kapazitiv wirkende, elektrisch leitende, temperaturbeständige Topferkennungssensoren am äußeren Rand von Strahlheizkörpern angeordnet sind. Es handelt sich dabei um diskrete Sensoren, die nur einen kleinen Bereich des Umfanges des Strahlheizkörpers überdecken. Ihre Wirkung und das Einschaltverhalten ist daher in starkem Maße davon abhängig, an welchen Stellen die Sensoren am Umfang angeordnet sind. Die exakte Positionierung eines Kochgefäßes können sie daher nicht zweifelsfrei erfassen.DE 42 24 934 A describes a sensor arrangement for a pot detection system became known, in which two capacitive, electrically conductive, temperature-resistant pot detection sensors on outer edge of radiant heaters are arranged. It is about this involves discrete sensors that cover only a small area of the circumference of the radiant heater. Your effect and the switch-on behavior is therefore largely dependent on where the sensors are arranged on the circumference. The exact positioning of a They cannot therefore detect cooking vessels without any doubt.

AUFGABE UND LÖSUNGTASK AND SOLUTION

Aufgabe der Erfindung ist es, einen aktiven Sensor für einen Strahlungsheizkörper zu schaffen, der bei einfachem und robustem Aufbau leicht am Strahlheizkörper anzuordnen ist und ein möglichst prägnantes Signal zur Steuerung des Heizkörpers liefert.The object of the invention is an active sensor for a radiant heater to create the simple and robust construction is easy to arrange on the radiant heater and as concise as possible Radiator control signal.

Diese Aufgabe wird durch den Anspruch 1 gelöst.This object is solved by claim 1.

Der Sensor ist als Schleife aus elektrisch leitfähigem Material im Bereich der Heizzone umlaufend und diese zumindest teilweise übergreifend angeordnet. Dadurch wird gegenüber einem im Randbereich des Heizkörpers umlaufenden Sensor das Signal wesentlich aussagekräftiger für die Überdeckung der Heizzone und damit für die Erkennung prägnanter. Dies ist insofern ungewöhnlich, als man annehmen sollte, dass durch einen am Rand angeordneten Sensor die zugehörige Kochgefäßgröße besonders genau erkannt werden würde, weil die Signalgröße in Form der relativen Frequenzverschiebung im Randbereich besonders groß ist und dann stark (parabolisch) zur Mitte hin abfällt. Das Problem ist hier jedoch, dass, wie festgestellt wurde, eine solche Randspule kaum zwischen einem relativ kleinen Topf, der noch eine Einschaltung bewirken soll, und einem großen, jedoch zur Heizfläche verschobenen Topf unterscheiden kann, der keine Einschaltung bewirken soll. Außerdem ergab sich bei den Randspulen stets ein Problem aufgrund der Tatsache, dass Strahlungsheizkörper üblicherweise in einem Blechteller angeordnet sind, dessen Boden und vor allem dessen Rand den Schwingkreis stark bedämpft. Das Feld erstreckt sich also auf einen ganz schmalen Randbereich, der überhaupt ein auswertbares Signale liefert.The sensor is a loop made of electrically conductive material in the area the heating zone and arranged at least partially overlapping. This is compared to one in the edge area of the radiator rotating sensor the signal much more meaningful for the Coverage of the heating zone and thus more concise for the detection. This is unusual in that one should assume that by an Edge arranged sensor especially the associated cookware size would be recognized precisely because the signal size in the form of the relative Frequency shift in the edge area is particularly large and then drops sharply (parabolically) towards the center. The problem here, however, is that such an edge coil was found to be hardly between a relative small pot, which is still supposed to switch on, and one can distinguish a large pot that is moved to the heating surface, which should not cause an activation. In addition, the Edge coils are always a problem due to the fact that radiant heaters are usually arranged in a tin plate, the Bottom and especially its edge strongly dampens the resonant circuit. The field therefore extends to a very narrow edge area, the delivers an evaluable signal at all.

Der Sensor kann Teil eines induktiv, vorzugsweise mittels Schwingkreisverstimmung arbeitenden Schwingkreises einer Steuerung sein. So kann die Auswertung erfolgen.The sensor can be part of an inductive circuit, preferably by detuning the oscillating circuit working resonant circuit of a controller. So can the evaluation is done.

Überhaupt muss bei derartigen Strahlungsheizkörpern berücksichtigt werden, dass auch der Boden des Blechtellers eine Dämpfung des Magnetfeldes bewirkt, so dass sich dieses nur relativ kleinräumig als Schlauch um den eigentlichen Sensorleiter herum ausbilden kann.In general, such radiators must be considered that the bottom of the tin plate also dampens the magnetic field causes so that this is only relatively small-scale as a hose can form around the actual sensor conductor.

Durch die Anordnung der Sensorschleife im Bereich der Heizzone kann eine möglichst große Überdeckung des Sensors in dem Bereich erzielt werden, bei dem der Topf eine Einschaltung bewirken soll, und eine möglichst geringe Überdeckung in dem Bereich, in dem das betreffende Heizelement ausgeschaltet sein soll. Daher bringt auch ein kleiner Topf bei ordnungsgemäßer zentrischer Anordnung ein großes Signal, während ein verschobener Topf nur ein davon deutlich zu unterscheidendes kleines Signal liefert. Die Sensorschleife sollte also ihren wirksamen Durchmesser im Bereich des Mindestdurchmessers haben, vorteilhaft etwas darüber, und zwar um den Bereich des Magnetfeld-"Schlauches". Infolge des Abstandes zum Außenrand findet keine nennenswerte Bedämpfung durch diesen statt, die sozusagen einen Topf vortäuschen würde. Dadurch ist es auch möglich, mit einer nur eine oder ggf. nur wenige Windungen aufweisenden Sensorschleife auszukommen, während früher meist die Anordnung einer Spule mit vielen Windungen für nötig gehalten wurde, um ein ausreichend großes Signal in Form einer Frequenzverschiebung im Mess-Schwingkreis zu erhalten.Due to the arrangement of the sensor loop in the area of the heating zone achieved the greatest possible coverage of the sensor in the area be, in which the pot should cause an activation, and one if possible little coverage in the area where the heating element in question should be switched off. Therefore, a small pot also teaches proper centric arrangement a large signal while a moved pot only a small one clearly distinguishable from it Signal delivers. The sensor loop should therefore have its effective diameter in the range of the minimum diameter, advantageously something above namely around the area of the magnetic field "hose". As a result of There is no significant damping at a distance from the outer edge by this instead, which would fake a pot, so to speak. Thereby it is also possible to use one or only a few turns exhibiting sensor loop, while earlier usually the arrangement of a coil with many turns considered necessary was to get a sufficiently large signal in the form of a frequency shift in the measuring resonant circuit.

Die Erfindung ermöglicht es daher vorteilhaft, die Sensorschleife im unmittelbaren Bereich der Heizzone, d.h. unmittelbar der Strahlungswärme ausgesetzt anzuordnen, weil bei einer solchen Spule mit einer oder nur geringen Windungen mit Luftabstand dazwischen eine Isolation nicht nötig ist. Sie besteht aus einem gestaltfesten, selbsttragenden und temperaturbeständigen Leitmaterial, vorzugsweise aus einem Rohr oder massivem, starkem Draht. Als Werkstoff kommt ein Material wie ein hochlegierter Stahl, z.B. eine FeCrNi-Legierung in Frage. Die Ausbildung aus nichtferromagnetischem Material ist deswegen zweckmäßig, weil bei einem ferromagnetischem Material in Folge der auftretenden hohen Temperatur der Curiepunkt überschritten werden würde und die in diesem Punkt sich ändernden magnetischen Eigenschaften zu einem Signal führen würden, das von der gewünschten Ermittlung einer Kochgefäßposition völlig unabhängig ist und daher das Ergebnis verfälschen würde.The invention therefore advantageously enables the sensor loop in the immediate vicinity Area of the heating zone, i.e. directly the radiant heat exposed to arrange because with such a coil with one or only Insulation is not necessary for small turns with an air gap in between is. It consists of a stable, self-supporting and temperature-resistant Conducting material, preferably from a tube or solid, strong wire. A material comes like a high-alloy material Steel, e.g. a FeCrNi alloy in question. Training from non-ferromagnetic Material is useful because with one ferromagnetic material due to the high temperature that occurs the Curie point would be exceeded and that at this point itself changing magnetic properties would lead to a signal completely independent of the desired determination of a cooking vessel position is and would therefore falsify the result.

Die Sensorschleife und die Steuerung kann vorteilhaft zur Kochgefäß-Größenerkennung ausgebildet sein. Zu diesem Zweck kann die Sensorschleife in radialem Abstand voneinander unterschiedliche Wirkbereiche aufweisen, z.B. in unterschiedlichen Umfangsbereichen im wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Schleifenabschnitte, die durch radiale Verbindungsabschnitte miteinander verbunden sind. Dabei kann sich beispielsweise eine Sensorschleife mit einer Kreis- oder Mehreckform mit omega-förmigen Ausbuchtungen ergeben. Diese Kleeblattform ist als besonders wirkungsvoll erkannt worden.The sensor loop and the control can advantageously be used for cooking vessel size detection be trained. For this purpose the sensor loop different effective areas at a radial distance from each other have, e.g. in different circumferential areas essentially circumferential loop sections, which by radial Connection sections are interconnected. For example, a sensor loop with a circular or polygonal shape omega-shaped bulges result. This cloverleaf shape is as special been recognized effectively.

Da bei den vorliegenden Gegebenheiten die Signalgröße im wesentlichen dem Überdeckungsgrad der Sensorschleife durch ein Kochgefäß entspricht, hat die Kennlinie _"Frequenzhub/diametrale Überdeckung durch das Kochgefäß" im Gegensatz zu dem parabolischen Verlauf einen stufigen Verlauf mit einem mehr zum Inneren der Heizzone verschobenen steilen Abschnitt, der bei Zweikreis-Heizkörpern zwei Durchmesserstufen haben kann. Auf diese Weise kann der Signalverlauf stärker der Idealform angepasst werden. Diese wäre beim Heizkörper mit nur einer Heizzone ein flacher Signalverlauf im Randbereich, ein möglichst steiler Abfall im Bereich des Durchmessers eines kleinstmöglichen Topfes, der noch zu einer Einschaltung führen soll, und dann ein flacher, möglichst tiefer Verlauf bis zur Heizzonenmitte hin.Since the signal size in the present circumstances essentially corresponds to the degree of coverage of the sensor loop by a cooking vessel, the characteristic _" frequency deviation / diametric coverage by the cooking vessel", in contrast to the parabolic course, has a stepped course with a steep section shifted more towards the interior of the heating zone, which can have two diameter levels for dual-circuit radiators. In this way, the signal curve can be more closely adapted to the ideal shape. For a radiator with only one heating zone, this would be a flat signal curve in the edge area, a steepest possible drop in the area of the diameter of the smallest possible pot, which should still lead to switching on, and then a flat, as deep as possible curve to the middle of the heating zone.

Bei einem Zweikreisheizkörper, bei dem in Abhängigkeit von der Kochgefäßgröße entweder nur die eine (mittlere) oder beide Heizzonen eingeschaltet werden sollen, kann durch die zwei Wirkbereiche aufweisende Form nur eines Sensors ein sehr prägnanter Signalverlauf mit zwei angenäherten Stufen erzielt werden, der zu einer differenzierten Einschaltung der beiden Heizzonen ausgewertet werden kann.With a two-circuit radiator, depending on the size of the cooking vessel either only one (middle) or both heating zones switched on can be achieved through the two effective areas In the form of just one sensor, a very concise signal curve with two approximated ones Levels are achieved, leading to a differentiated engagement of the two heating zones can be evaluated.

Die robuste, selbsttragende Sensorschleife kann bei beliebigen Heizkörperkonfigurationen leicht angeordnet werden. Diese haben meist einen Außenrand aus Isoliermaterial und bei Zweikreisheizkörpern ggf. eine Zwischenwand. Auf diesem kann die Sensorschleife aufliegen, wofür darin Ausnehmungen vorgesehen sein können, um eine Anlage von Sensor und Isolierrand an der Platte oder einen gewissen, jedoch nur geringen Abstand dazu herzustellen. Auch bei vorliegenden Heizkörpergestaltungen ist eine nachträgliche Ausrüstung mit einer Topferkennung möglich.The robust, self-supporting sensor loop can be used with any radiator configuration can be easily arranged. These usually have one Outer edge made of insulating material and, if necessary, one for two-circuit radiators Partition. The sensor loop can rest on this, for what purpose Recesses can be provided to attach a sensor and insulating edge on the plate or a certain, but only slight Distance from it. Even with existing radiator designs retrofitting with pan detection is possible.

Es hat sich gezeigt, dass durch die Form, Art und Anordnung der Sensorschleife das bei bisherigen Sensoren dieser Art sehr schlechte Signal/Rauschverhältnis wesentlich verbessert werden kann. It has been shown that by the shape, type and arrangement of the sensor loop this is a very poor signal / noise ratio in previous sensors of this type can be significantly improved.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.These and other features are based on the claims the description and the drawings, the individual Features individually or in groups in the form of sub-combinations in one embodiment of the invention and others Areas to be realized and advantageous as well as protectable Can represent designs for which protection is claimed here becomes. The division of the application into individual sections and subheadings limit the statements made under these not in their generality.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWING

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen zentralen Schnitt durch einen Strahlungsheizkörper unter einer Glaskeramikplatte mit angedeuteten Kochgefäßen,
Fig. 2: eine Draufsicht auf den Strahlungsheizkörper nach Fig. 1,
Fig. 3: eine Diagramm über den Frequenzgang bei einem Zweikreisheizkörper,
Fig. 4: eine Draufsicht auf eine Variante eines Strahlungsheizkörpers,
Fig. 5-10: Draufsichten auf weitere Varianten in schematischer Darstellung und
Fig. 11: ein Frequenzgang-Diagramm eines Sensors für einen Einkreisheizkörper (Fig. 5 bis 7).

An embodiment of the invention is shown in the drawings and is explained in more detail below. The drawings show:

Fig. 1: a central section through a radiant heater under a glass ceramic plate with indicated cooking vessels,
Fig. 2: 2 shows a top view of the radiant heater according to FIG. 1,
Fig. 3: a diagram of the frequency response in a two-circuit radiator,
Fig. 4: a plan view of a variant of a radiant heater,
Fig. 5-10: Top views of further variants in a schematic representation and
Fig. 11: a frequency response diagram of a sensor for a single-circuit radiator (Fig. 5 to 7).

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen elektrischen Strahlungsheizkörper 11, der unter einer Glaskeramikplatte 12 einer elektrischen Kochmulde oder eines anderen Strahlungskochgerätes angeordnet ist. Er weist einen flachen Blechteller 13 auf, dessen Boden 14 und Rand 15 eine Bodenschicht 16 und einen Rand 17 aus elektrisch und thermisch isolierendem und dämmendem wärmebeständigem Isoliermaterial aufnehmen. Es handelt sich dabei vorzugsweise um ein mikroporöses, aus Schüttmaterial gepresstes pyrogenes Kieselsäureaerogel. Der Außenrand 17 ist wegen verbesserter mechanischer Festigkeit gesondert hergestellt und besteht aus einer gepressten bzw. nassgeformten und dann nachgetrockneten keramischen Faser mit Bindemitteln etc.1 and 2 show an electric radiant heater 11, the under a glass ceramic plate 12 an electric hob or one other radiation cooking device is arranged. He has a flat Tin plate 13, the bottom 14 and edge 15 of a bottom layer 16 and an edge 17 made of electrically and thermally insulating and absorbing heat-resistant insulating material. It deals is preferably a microporous bulk material pressed pyrogenic silica airgel. The outer edge 17 is because improved mechanical strength separately manufactured and exists from a pressed or wet-formed and then post-dried ceramic fiber with binders etc.

Der Blechrand 15 reicht nicht ganz bis an die Glaskeramikplatte 12 heran, wohl aber der Isolierrand 17, der von unten an die Glaskeramikplatte angedrückt ist, indem der Heizkörper 11 durch eine nicht dargestellte Andruckfeder nach oben gedrückt ist.The sheet edge 15 does not quite reach the glass ceramic plate 12, but the insulating edge 17, which is pressed onto the glass ceramic plate from below is by the heater 11 by a pressure spring, not shown is pushed up.

Der Strahlungsheizkörper weist zwei zueinander konzentrische Heizzonen 18, 19 auf, die durch eine Zwischenwandung 20 voneinander abgegrenzt sind, die jedoch nicht bis an die Glaskeramikplatte heranreicht.The radiant heater has two concentric heating zones 18, 19, which are delimited from one another by an intermediate wall 20 are, which, however, does not reach the glass ceramic plate.

In beiden Heizzonen 18, 19 sind elektrische Heizelemente 21 in Form von dünnen, wellenförmig verformten Bändern angeordnet, die aufrechtstehend auf der Oberfläche 22 des Isolierkörpers 16 stehend angeordnet sind und in diesem mit an ihrer Unterseite ausgeformten Füßen verankert sind, die infolge der Wellung des Bandes eine Spatenform haben. Sie bedecken die beiden Heizzonen 18, 19 gleichmäßig mit Ausnahme einer unbeheizten Mittelzone 59, in der ein nach oben gerichteter Vorsprung 43 des Isolierbodens 16 liegt. In both heating zones 18, 19 there are electrical heating elements 21 in the form of thin, wavy ribbons arranged upright arranged standing on the surface 22 of the insulating body 16 are anchored in this with feet formed on their underside are that have a spade shape due to the corrugation of the tape. You cover the two heating zones 18, 19 evenly with the exception of an unheated one Central zone 59, in which an upward projection 43 of the insulating bottom 16.

Fig. 2 zeigt die Anordnung der Heizelemente in mäanderförmigen Ringbahnen. Sie sind über Heizelementanschlüsse 23 an einem Temperaturwächter 24 und einem gesonderten Anschlussstein 25 so geschaltet, dass die äußere Heizzone 19 der bei Betrieb des Heizkörpers ständig eingeschalteten Heizzone 18 wahlweise zugeschaltet werden kann. Der Temperaturwächter 24 weist einen stabförmigen Fühler 26 auf, der auf einen Temperaturwächter-/Kontakt zur Einhaltung einer zulässigen Maximaltemperatur an der Glaskeramikunterseite und einen Heißmelderkontakt zur Signalisierung des Heißzustandes des Heizkörpers in einem Temperaturwächterkopf 27 einwirkt. Der Fühler 26 ragt durch den Isolierkörperrand 17 und durch die Zwischenwand 20 hindurch und verläuft in einer Ebene oberhalb der Heizelemente 21, jedoch größtenteils in einer von Heizelementen freien Gasse 28.Fig. 2 shows the arrangement of the heating elements in meandering ring tracks. They are connected to a temperature monitor via heating element connections 23 24 and a separate terminal block 25 switched so that the outer heating zone 19 of the radiator in operation all the time switched on heating zone 18 can optionally be switched on. The Temperature monitor 24 has a rod-shaped sensor 26 which a temperature monitor / contact to maintain a permissible maximum temperature on the underside of the glass ceramic and a hot detector contact for signaling the hot state of the radiator in one Temperature monitor head 27 acts. The sensor 26 projects through the edge of the insulating body 17 and through the intermediate wall 20 and runs in one level above the heating elements 21, but mostly in one alley free from heating elements 28.

Der Heizkörper weist einen Sensor in Form einer Schleife 30 auf, der Teil einer Steuerung 31 zur Erkennung der Positionierung eines Kochgefäßes auf der den Heizkörper überdeckenden Kochplatte 12 ist. Die Sensorschleife 30 bildet eine Induktivität eines Schwingkreises 32, der mit einer relativ hohen Frequenz von beispielsweise 1 MHz bis 5 MHz angeregt ist. Beim Aufsetzen eines Kochgefäßes ändert sich die Bedämpfung der Sensorschleife 30 und damit die Frequenz des Schwingkreises 32. Dies wird in der Steuerung 31 ausgewertet und in Abhängigkeit davon werden mechanische oder elektronische Schalter 33, 33a in der Steuerung angesteuert, die die Heizzonen 18, 19 zum Betrieb einschalten.The heater has a sensor in the form of a loop 30, the part a controller 31 for detecting the positioning of a cooking vessel on the hotplate covering the radiator 12. The sensor loop 30 forms an inductance of an oscillating circuit 32 which is connected to a relatively high frequency of 1 MHz to 5 MHz, for example. The damping of the sensor loop changes when a cooking vessel is placed on it 30 and thus the frequency of the resonant circuit 32. This will evaluated in the controller 31 and depending on it mechanical or electronic switches 33, 33a in the control, which turn on the heating zones 18, 19 for operation.

Zur Einstellung der jeweiligen freigegebenen Leistung ist ferner ein Energiesteuergerät 34 (oft auch als Energieregler bezeichnet) vorgesehen, der über einen Einstellknopf 35 auf eine bestimmte Leistung eingestellt werden kann. Es kann auch ein Temperaturregler vorgesehen sein. Bei der Regelung oder Steuerung handelt es sich meist um eine taktende Leistungsfreigabe, d.h. um eine Aussetzregelung oder -steuerung. Das Energiesteuergerät 34 kann thermo-mechanisch, d.h. als Bimetallschalter oder, bevorzugt, als elektronisches Bauteil ausgebildet sein, das ggf. auch in die Steuerung 31 integriert sein kann. Um Störeinflüsse vom Schwingkreis 32 möglichst fern zuhalten, sollte die Leitung zwischen der eigentlichen Sensorschleife 30 und den übrigen Elementen des Schwingkreises so kurz wie möglich gehalten werden. Auch eine Abschirmung der Leitungen ist möglich. Ggf. könnte der die eigentliche Kochgefäßerkennung enthaltene Bauteil 36 der Steuerung auch gesondert von der übrigen Heizkörpersteuerung getrennt räumlich nahe am Strahlungsheizkörper 11 angeordnet sein.An energy control device is also used to set the respective released power 34 (often referred to as energy regulator) provided the can be set to a certain power via an adjusting knob 35 can. A temperature controller can also be provided. In the Regulation or control is usually an intermittent power release, i.e. a suspension regulation or control. The energy control device 34 can be thermo-mechanical, i.e. as a bimetal switch or, preferred to be designed as an electronic component, which may also be can be integrated into the controller 31. For interference from the resonant circuit 32 keep as far away as possible, the line between the actual Sensor loop 30 and the other elements of the resonant circuit be kept as short as possible. Also a shielding of the lines is possible. Possibly. could be the actual cooking vessel detection contained component 36 of the control system separately from the rest Radiator control separately close to radiant heater 11 be arranged.

Die Sensorschleife 30 besteht aus einem relativ dicken Runddraht mit einem Durchmesser zwischen 1 und 4 Millimetern, vorzugsweise etwa 2 Millimetern, aus einem wärmebeständigen und nicht magnetisierbaren Material. Dies kann beispielsweise in hochlegierter Stahl wie eine Eisen-Chrom-Nickel-Legierung sein. Geeignete Werkstoffe sind z.B. ein Stahl mit der Werkstoff-Nr. 1.4876 oder ein Heizleitermaterial mit der Werkstoff-Nr. 2.4869.The sensor loop 30 consists of a relatively thick round wire with a Diameter between 1 and 4 millimeters, preferably about 2 Millimeters, from a heat-resistant and non-magnetizable Material. For example, in high-alloy steel such as an iron-chromium-nickel alloy his. Suitable materials are e.g. a steel with the material no. 1.4876 or a heating conductor material with the material no. 2.4869.

Der Sensor kann einseitig geerdet sein. Zur Erzielung eines geringen Erdungswiderstandes (vorzugsweise kleiner als 0,1 Ohm), und dem hierfür erforderlichen sehr geringen ohmschen Widerstand des Sensors, kann dieser entsprechend dick ausgeführt werden. Für ihre Funktion als Topferkennungssensor mit Hochfrequenzbeaufschlagung ist allerdings wegen des Skin-Effektes nur ihre Oberfläche wirksam, so dass sie auch als Rohr ausgebildet sein könnte. Wegen des geringen ohmschen Widerstandes könnte dieses dann auch mit Kupfer oder einem anderen hochleitenden Material gefüllt sein, während das Mantelmaterial für Temperaturbeständigkeit und Zunderbeständigkeit sorgt. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführung mit einem elektrisch hochleitfähigen galvanischen Überzug, z.B. aus Silber, oder eine Ausführung aus gut leitendem Vollmaterial mit z.B. galvanischem, zunderbeständigem Überzug. Die sehr steife Ausbildung der Sensorschleife 30 sorgt dafür, dass auch bei hohen thermischen Beanspruchungen nicht mit einem Absinken auf die Heizelemente 21 zu rechnen ist.The sensor can be grounded on one side. To achieve a low earth resistance (preferably less than 0.1 ohm), and that required very low ohmic resistance of the sensor, can these should be made correspondingly thick. For its function as a pot detection sensor with high frequency exposure is due The skin effect only makes its surface effective, so it can also be used as a tube could be trained. Because of the low ohmic resistance could this also be with copper or another highly conductive Material can be filled, while the jacket material for temperature resistance and scaling resistance. An embodiment is particularly advantageous with an electrically highly conductive galvanic coating, e.g. made of silver, or a version made of highly conductive solid material with e.g. galvanic, scale-resistant coating. The very rigid training The sensor loop 30 ensures that even with high thermal loads not sinking towards the heating elements 21 to calculate.

Wegen der Form der Sensorschleife 30 wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. In Fig. 2 bildet die Sensorschleife eine einwindige Spule mit über der äußeren Heizzone 19, jedoch mit relativ großem radialem Abstand vom Außenrand 17 verlaufenden äußeren Umfangsabschnitten 37 und, wiederum mit radialem Abstand von der Zwischenwandung 20, über der Heizzone 18 verlaufenden inneren Umfangsabschnitten 38.Because of the shape of the sensor loop 30, reference is made to the drawings taken. In Fig. 2 the sensor loop forms a single-turn coil over the outer heating zone 19, but with a relatively large radial distance outer peripheral portions 37 extending from outer edge 17 and, again at a radial distance from the intermediate wall 20, over the inner peripheral portions 38 of the heating zone 18.

Diese Umfangsabschnitte sind in Fig. 2 Kreisbogenabschnitte unterschiedlichen Durchmessers, die durch Verbindungsabschnitte 39 miteinander verbunden sind. Diese Verbindungsabschnitte verlaufen zwar im wesentlichen radial, jedoch derart schräg, dass die Winkelsumme der äußeren und inneren Umfangsabschnitte 37, 38 größer ist als 360 °. Die Draufsicht auf die Sensorschleife 30 hat die Grundform eines dreiblättrigen Kleeblattes mit einem relativ großen, nahezu einen Vollkreis bildenden Mittelbereich und drei seitlichen "Blättern" in Form eines dreieckigen Sektors oder Omega. Je nach Größe und steuerungstechnischen Erfordernissen können auch mehr Umfangsabschnitts-Sektoren vorgesehen sein. An einem der Umfangsabschnitt-Sektoren 40 sind Anschlüsse 41 in Form nach außen gerichteter, zueinander paralleler Abschnitte des Schleifenmaterials vorgesehen.These circumferential sections are different in FIG. 2 circular arc sections Diameter through the connecting sections 39 to each other are connected. These connecting sections run in essentially radial, but so oblique that the sum of the angles of the outer and inner peripheral portions 37, 38 is greater than 360 °. The Top view of the sensor loop 30 has the basic shape of a three-leaf Cloverleaf with a relatively large, almost full circle Middle section and three lateral "leaves" in the form of a triangular Sector or omega. Depending on the size and control requirements more peripheral section sectors can also be provided his. At one of the peripheral section sectors 40 there are connections 41 in Form of outwardly directed, parallel sections of the Loop material provided.

Die gesamte Sensorschleife 30 mit der beschriebenen Form ist flach und aufgrund des relativ starken Materials selbsttragend und formstabil. Sie liegt im vorliegenden Beispiel einerseits im Bereich der Anschlüsse 41 in flachen Vertiefungen des Isolierkörper-Außenrandes 17 und stützt sich im übrigen mit ihren Verbindungsabschnitten 39 auf der Zwischenwand 20 ab, die nicht ganz bis an die Glaskeramikplatte heranreicht. Dadurch ist die Sensorschleife anliegend oder mit geringem Abstand von der Unterseite der Glaskeramikplatte 12 angeordnet und mit einem Sicherheitsabstand oberhalb der Heizelemente 21. Es ist zu erkennen, dass der Fühler 26 des Temperaturwächters infolge der dargestellten Anordnung die Sensorschleife nur einmal unterquert, und zwar im Bereich eines inneren Umfangsabschnittes 38. In diesem Bereich läuft er auch in der Gasse 28, so dass er ohne Gefahr einer Kollision mit den Heizelementen 21 etwas tiefer gelegt werden könnte. Es ist auch möglich, je einen der Anschlüsse 41 auf einer Seite des Temperaturfühlers 26 herauszuführen, so dass jede Kreuzung Fühler/Schleife vermieden wird. Fühler und Schleife können dann in gleicher Ebene liegen. Dadurch wird der die Bauhöhe des Strahlungsheizkörpers bestimmende Raum 42 zwischen dem die Heizelemente 21 tragenden Boden 16 und der Glaskeramikplatte 12 ideal genutzt und die Abstände für die Hochspannungsprüfung können eingehalten werden.The entire sensor loop 30 with the shape described is flat and due to the relatively strong material, self-supporting and dimensionally stable. she in the present example lies on the one hand in the area of the connections 41 in shallow depressions of the outer edge 17 of the insulating body and is supported in the the rest with their connecting sections 39 on the intermediate wall 20 that does not quite reach the glass ceramic plate. This is the sensor loop is close or at a short distance from the bottom the glass ceramic plate 12 arranged and with a safety distance above the heating elements 21. It can be seen that the sensor 26 of the temperature monitor due to the arrangement shown, the sensor loop traverses only once, in the area of an inner peripheral portion 38. In this area he also runs in Gasse 28, see above that it is slightly lower without the risk of a collision with the heating elements 21 could be laid. It is also possible to have one of the connections 41 on one side of the temperature sensor 26 so that each Crossing sensor / loop is avoided. Feeler and loop can then lie in the same plane. This makes the height of the radiant heater defining space 42 between which the heating elements 21 supporting floor 16 and the glass ceramic plate 12 ideally used and the distances for the high voltage test can be maintained become.

Während Fig. 2 einen Zweikreisheizkörper mit zwei konzentrischen Heizzonen 18, 19 zeigt, ist in Fig. 4 ein Zweikreisheizkörper mit insgesamt länglich ovaler Form dargestellt. Dieser Strahlungsheizkörper 11 hat beim übrigen gleichem Grundaufbau eine kreisrunde Hauptheizzone 18, an die sich einseitig, durch eine Zwischenwand 20 abgegrenzt, eine Zusatzheizzone 19 anschließt, die eine halb- bzw. viertelmondförmige Gestalt hat. Ein Temperaturwächter 24 ist schräg an der Hauptheizzone 18 vorgesehen und sein Fühler 26 ragt radial nur etwa bis zu deren Mitte, wo er auf einem mittleren Vorsprung 43 in der unbeheizten Mittelzone 59 des Isolierkörperbodens 16 aufliegt.2 shows a two-circuit radiator with two concentric heating zones 18, 19 shows, in Fig. 4 is a two-circuit heater with a total shown elongated oval shape. This radiant heater 11 has the remaining the same basic structure, a circular main heating zone 18 to which one side, delimited by an intermediate wall 20, an additional heating zone 19 connects, the half- or quarter-moon-shaped shape Has. A temperature monitor 24 is inclined at the main heating zone 18 provided and its sensor 26 projects radially only about to the middle of where he on a central projection 43 in the unheated central zone 59 of the Insulating body bottom 16 rests.

Die für diesen Strahlungsheizkörper vorgesehene Sensorschleife 30 ist aus gleichem Material hergestellt wie die nach den Figuren 1 und 2. Sie hat die Form eines Viereckes, das aus geradlinigen Umfangsabschnitten besteht, die im Bereich der Längsmittellinie 44 des Heizkörpers parallel hinausgeführte Anschlüsse 41 bilden. Die im Bereich der Quermittellinie 45 der Hauptheizzone 18 liegenden Ecken 46 des Viereckes liegen in entsprechenden flachen Vertiefungen 47 des Isolierkörper-Außenrandes 17, jedoch innerhalb des Blechschalenrandes 15. Die Umfangsabschnitte 38 verlaufen also in Form von Sehnen mit einem deutlichen Abstand vom Außenrand über große Flächenabschnitte des Heizkörpers hinweg und haben somit einen im Bereich der Heizzone 18 liegenden wirksamen Durchmesser.The sensor loop 30 provided for this radiant heater is made of the same material as that of Figures 1 and 2. You has the shape of a quadrilateral that consists of straight circumferential sections there, which is parallel in the region of the longitudinal center line 44 of the radiator lead out connections 41 form. The one in the cross-center line 45 of the main heating zone 18 lying corners 46 of the square are in corresponding shallow depressions 47 of the outer edge of the insulating body 17, but within the sheet metal shell edge 15. The peripheral sections 38 thus run in the form of chords with a clear distance from Outer edge over large areas of the radiator and thus have an effective in the area of the heating zone 18 Diameter.

Im Bereich des Schnittpunktes der Längsmittellinie 44 mit der Zwischenwand 20, d.h. an der den Anschlüssen gegenüberliegenden Ecke des Viereckes ist mit einer starken Biegung nach außen je ein Verbindungsabschnitt 39 angeschlossen, der bis zu Außenecken 48 reicht, die, wie die Ecken 46, auf dem Isolierkörperaußenrand 17 in entsprechenden Vertiefungen aufliegen. Sie sind durch einen im Ausführungsbeispiel geraden Abschnitt 37a miteinander verbunden, der im wesentlichen zentral zur Zusatzheizzone 19 diese überquert und quer zur Längsmittellinie 44 verläuft. Dieser Abschnitt könnte auch entsprechend der Halbmondform der Zusatzheizzone 19 gerundet sein. Die Sensorschleife 30 liegt also an insgesamt sieben Stellen auf dem Isolierkörper auf, und zwar an den Ecken 46 und 48, an den Anschlüssen 41 und, mit ihren Innenecken 49 zwischen den Vierecksschenkeln 38a und den Verbindungsabschnitten 39, auf der Zwischenwand 20. Ihre Grundform ist etwa die eines stilisierten Fisches.In the area of the intersection of the longitudinal center line 44 with the intermediate wall 20, i.e. at the corner of the Quadrilateral is a connection section with a strong outward bend 39 connected, which extends to outer corners 48, which, like the corners 46, on the outer edge 17 of the insulating body in corresponding depressions rest. They are straight through in the embodiment Section 37a interconnected, which is essentially central to Additional heating zone 19 crosses this and extends transversely to the longitudinal center line 44. This section could also correspond to the crescent shape of the Additional heating zone 19 should be rounded. The sensor loop 30 is therefore in total seven places on the insulating body, at the corners 46 and 48, at the connections 41 and, with their inner corners 49 between the square legs 38a and the connecting sections 39, on the intermediate wall 20. Their basic shape is that of a stylized one Fish.

Von den in den Figuren 5 bis 10 schematisch gezeigten Sensorschleifen-Formen entspricht die nach Fig. 9 etwa der nach Fig. 2, jedoch mit geraden Umfangsabschnitten 37, 38 statt der in Fig. 2 gezeigten bogenförmigen Ausführung. Auch sind hier die Umfangsabschnitte 39 weitgehend radial gerichtet und nicht so stark rückgreifend wie in Fig. 2. Diese Ausführungsform hat einen wegen der Abweichung von der theoretischen Idealform des Kreises (bzw. der Topfform) etwas geringere Ausprägung der Signalstufen als Fig. 2, ist jedoch einfacher herzustellen. Of the sensor loop shapes shown schematically in FIGS. 5 to 10 9 corresponds approximately to that of FIG. 2, but with a straight line Circumferential portions 37, 38 instead of the arcuate shown in Fig. 2 Execution. Here too, the peripheral sections 39 are largely radially directed and not as far backward as in Fig. 2. This embodiment has one because of the deviation from the theoretical Ideal shape of the circle (or the pot shape) somewhat less pronounced the signal stages than Fig. 2, but is easier to manufacture.

Die Ausführungen nach den Figuren 5 bis 7 sind für Einkreisheizkörper gedacht, d.h. Heizkörper, die nur eine zusammenhängende und stets gemeinsam betriebene Heizzone 18 haben. Die Sensorschleife 30 in Fig. 5 hat die Form eines Quadrates mit auf dem Rand 17 abgestützten Ecken 46. Der Fühler 46 des Temperaturwächters 24 ragt im wesentlichen diagonal über das vom Sensor abgegrenzte Feld.The explanations according to FIGS. 5 to 7 are for single-circuit radiators thought, i.e. Radiators that are just one coherent and always have jointly operated heating zone 18. The sensor loop 30 in FIG. 5 has the shape of a square with corners supported on the edge 17 46. The sensor 46 of the temperature monitor 24 projects essentially diagonally over the field delimited by the sensor.

In Fig. 6 ist eine Ausführung entsprechend Fig. 5 gezeigt, bei der jedoch der Fühler 26 des Temperaturwächters 24 zu beiden Seiten von geraden Abschnitten der Sensorschleife 30 flankiert wird. Hinter dem freien Ende des Temperaturfühlers 26 sind diese miteinander verbunden. Dadurch ist es möglich, den Temperaturfühler und die Sensorschleife in der gleichen Ebene zu führen, was zur Verringerung der Bauhöhe bei ausreichenden elektrischen Abständen beiträgt.In Fig. 6 an embodiment corresponding to Fig. 5 is shown, but in the the sensor 26 of the temperature monitor 24 on both sides of straight Sections of the sensor loop 30 is flanked. Behind the free end of the temperature sensor 26, these are connected to one another. This is it is possible to have the temperature sensor and the sensor loop in the same Level, which leads to the reduction of the overall height with sufficient electrical distances.

Fig. 7 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführung der Sensorschleife 30, die, mit Abstand zum Rand 17 verlaufende, nahezu einen Vollkreis bildende Umfangsabschnitte 37 aufweist, die lediglich durch die parallel zueinander herausgeführten Anschlüsse 41 und katzenohrenförmig nach außen gerichtete Ecken 46a unterbrochen sind, die für die notwendige Auflage auf dem Außenrand 17 sorgen.7 shows a particularly preferred embodiment of the sensor loop 30, the, running at a distance from the edge 17, almost a full circle has circumferential portions 37 which are formed only by the parallel Connections 41 leading out to one another and shaped like a cat's ear outside corners 46a are interrupted, which are necessary for the Ensure support on the outer edge 17.

Fig. 8 zeigt eine Sensorschleife 30 für einen Zweikreisheizkörper, die im Bereich der Trennwand 20 zwischen Hauptheizzone 18 und der sie umgebenden Zusatzheizzone 19 liegt. Die im wesentlichen quadratische Ausführung ähnlich Fig. 5 der Schleife ist wesentlich kleiner und reicht mit den Außenecken in den Bereich der Zusatzheizzone, während die Umfangsabschnitte 38a das äußere der Hauptheizzone 18 überstreichen.Fig. 8 shows a sensor loop 30 for a two-circuit radiator, which in Area of the partition 20 between the main heating zone 18 and the surrounding area Additional heating zone 19 is. The essentially square Design similar to Fig. 5 of the loop is much smaller and is sufficient the outside corners in the area of the additional heating zone, while the peripheral sections 38a paint over the exterior of the main heating zone 18.

Fig. 10 zeigt eine Ausführung für einen Zweikreisheizkörper, der im Gegensatz zu den anderen Heizkörpern, die im wesentlichen aus einer einwindigen Schleife bestanden, eine Doppelschleife bildet, die jedoch parallel geschaltet ist. Die Form ist die zweier ineinander liegender Quadrate, die beide an die gleichen Anschlüsse 41 angeschlossen sind und lediglich zur Vergrößerung ihrer Flächenüberdeckung im Abstand voneinander verlaufende Umfangsabschnitte aufweisen, jedoch elektrisch je eine einwindige Schleife bilden. Die innere der beiden Schleifen liegt, wie in Fig. 8 beschrieben, auf der Zwischenwand 20 auf, während die äußere Schleife entsprechend Fig. 5 mit ihren Ecken auf dem Außenrand 80 aufliegt. Die relative gestaltfeste, aber elastische Ausbildung der Sensorschleife ermöglicht es auch sie z.B. durch Einschnappen in Ausnehmungen des Randes sicher festzulegen. Auch eine Festlegung durch Einstecken in das Isoliermaterial, z.B. durch angeschweißte Stifte, ist möglich.Fig. 10 shows an embodiment for a two-circuit radiator, in contrast to the other radiators, which essentially consist of a single wind Passed loop, forms a double loop, but parallel is switched. The shape is that of two squares inside each other, which are both connected to the same connections 41 and only to increase their surface coverage at a distance from each other have circumferential sections extending, but electrically a single wind Form a loop. The inner of the two loops lies, as in FIG. 8 described on the intermediate wall 20 while the outer loop 5 rests with its corners on the outer edge 80. The Relatively stable, but elastic design of the sensor loop enables it also e.g. by snapping into recesses in the The margin. Also a definition by plugging in the insulating material, e.g. with welded-on pins is possible.

FUNKTIONFUNCTION

Das Verfahren, nach dem die Topferkennung arbeitet, wird anhand der Figuren 1 bis 3 beschrieben. Wenn der Strahlungsheizkörper 11 in Betrieb genommen werden soll, wird am Einstellknopf 35 die gewünschte Leistungsstufe eingestellt und damit auch die Steuerung 31 einschließlich der Kochgefäßerkennung 36 in Betrieb genommen. Diese Kochgefäßerkennung arbeitet induktiv, d.h. der Schwingkreis 32 wird mit einer relativ hohen Frequenz zwischen 1 MHz und 5 MHz erregt und die nachfolgend in ihrem Ergebnis beschriebene Auswertung der Topferkennung ist in an sich bekannter Weise aufgebaut. Wegen Einzelheiten wird dazu auf die europäische Patentanmeldung 0442 275 A2 Bezug genommen.The method by which the pot detection works is based on the Figures 1 to 3 described. When the radiant heater 11 is in operation should be taken, the desired button 35 Power level set and thus the controller 31 including the cooking vessel detection 36 is put into operation. This cooking vessel detection works inductively, i.e. the resonant circuit 32 becomes relative high frequency between 1 MHz and 5 MHz excited and the subsequent evaluation of the pot detection described in its result is in on built up in a known manner. For details, please refer to the European patent application 0442 275 A2.

Dementsprechend wird um den Draht der Sensorschleife 30 herum ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt, dessen Eigenschaften die Frequenz des Schwingkreises mitbestimmt.Accordingly, a around the wire of the sensor loop 30 alternating electromagnetic field generated, the characteristics of which the frequency of the resonant circuit.

Wird jetzt ein Kochgefäß 51 auf die Platte 12 gestellt, so wird dieses Magnetfeld verändert, d.h. die Sensorschleife wird bedämpft, wodurch sich die Frequenz des Schwingkreises 32 ändert. Diese Frequenzänderung wird in dem Topferkennungsbauteil 36 ausgewertet und führt bei Erreichen eines voreingestellten Schwellwertes zu einer Einschaltung eines oder beider Schalter 33, 33a, so dass nun die Heizelemente 21 entsprechend stromdurchflossen und beheizt werden.If a cooking vessel 51 is now placed on the plate 12, this becomes Magnetic field changed, i.e. the sensor loop is damped, whereby the frequency of the resonant circuit 32 changes. This frequency change is evaluated in the pot detection component 36 and leads when reached a preset threshold for switching on a or both switches 33, 33a, so that now the heating elements 21 accordingly flowed through and heated.

Das Diagramm in Fig. 3 zeigt den relativen Frequenzgang df über den Durchmesser, d.h. die Frequenzveränderung df in Prozent der maximalen Frequenzveränderung bei der Messung in Abhängigkeit von der Durchmesser-Überdeckung der Kochplatte und damit der Sensorschleife durch ein Kochgefäß. Unter dem Diagramm ist zur Veranschaulichung der Querschnitt des Heizkörpers 11 entsprechend Fig. 1 angedeutet.The diagram in Fig. 3 shows the relative frequency response df over the Diameter, i.e. the frequency change df as a percentage of the maximum Frequency change in the measurement depending on the diameter coverage the hotplate and thus the sensor loop a cooking vessel. Below the diagram is an illustration of Cross section of the radiator 11 indicated in FIG. 1.

Das Diagramm zeigt folgendes: bei der Verwendung einer herkömmlichen Sensorspule, die im Rand 17 angeordnet ist, würde sich der als strichpunktierte Linie 52 gezeigte Verlauf der Frequenzänderung über den Durchmesser ergeben. Der über den Umfang aufaddierte Signalwert wäre praktisch proportional der Überdeckung der Umfangslinie. Ein genau zentrisch aufgesetzter großer Topf 51a (s. Fig. 1) würde also ein gutes Signal ergeben, jedoch ein etwas kleinerer Topf trotz genau zentrischer Überdeckung kein vernünftig verwertbares Signal. Würde man nun die Schaltschwelle beispielsweise wesentlich unter 50 % der Gesamtsignalgröße setzen, so würde einerseits das Signalrauschen, das bei derartigen Sensoren und ihrer Anordnung relativ groß ist, eine Schaltung unzuverlässig machen und zum anderen könnte dann ein exzentrischer (verschobener) Topf (siehe doppelt strichpunktierte Linie 51 b in Fig. 2) bereits zu einer unerwünschten Einschaltung führen.The diagram shows the following: when using a conventional one Sensor coil, which is arranged in the edge 17, would be the dash-dotted line Line 52 shown course of the frequency change over the Result in diameter. The signal value added up over the range would be practically proportional to the coverage of the circumference. Exactly Centrally placed large pot 51a (see Fig. 1) would be a good one Signal, but a somewhat smaller pot despite being exactly centric Coverage is not a reasonably usable signal. Would you now Switching threshold, for example, significantly below 50% of the total signal size would set, on the one hand, the signal noise that occurs with such Sensors and their arrangement is relatively large, a circuit unreliable and on the other hand an eccentric (shifted) Pot (see double dash-dotted line 51 b in Fig. 2) already closed lead to an undesired activation.

Die in Fig. 3 mit einer durchgezogenen Linie dargestellte Idealkurve hat zwei Stufen, nämlich die obere Stufe 54, die dem großen, beide Heizzonen 18, 19 überdeckenden Topf 51 a entspricht und die Einschaltung beider Heizzonen 18, 19 bewirken soll und eine untere Stufe 55, beispielsweise bei der Frequenzdifferenz df. Im Bereich dieser Stufe, die dem Durchmesser des kleinen Topfes 51 entspricht, sollte nur die zentrale Hauptheizzone 18 allein eingeschaltet sein, während am linken Ende der Stufe 55, die den minimalen Topfdurchmesser für die Zentralheizzone angibt, das Signal schnell abfallen sollte.The ideal curve shown in Fig. 3 with a solid line two stages, namely the upper stage 54, the large, both heating zones 18, 19 overlapping pot 51 a corresponds and the activation of both Heating zones 18, 19 and a lower stage 55, for example at the frequency difference df. In the area of this stage, the Diameter of the small pot 51 corresponds to only the central one Main heating zone 18 be turned on alone, while at the left end of the Level 55, which is the minimum pot diameter for the central heating zone indicates the signal should drop off quickly.

Es ist zu erkennen, dass die von der Sensorschleife 30 erzeugte Kurve 56 sich dieser theoretischen Idealkurve 53 annähert, indem sie zwar generell einen weitgehend linearen Verlauf hat, also die Signalgröße dem überdeckten Durchmesser weitgehend proportional ist, sie jedoch der Stufenform der Idealkurve angenäherte Stufen enthält. Dadurch wird es möglich, mit nur einem Sensor zuverlässig große von kleinen Töpfen zu unterscheiden und vor allem auch eine Unterscheidung zwischen einem verschoben aufgesetzten Topf, der eine Einschaltung bewirken soll, und einem kleinen Topf zu erreichen, der die mittlere Hauptheizzone in Gang setzen soll.It can be seen that the curve generated by the sensor loop 30 56 approaches this theoretical ideal curve 53 by generally has a largely linear course, i.e. the signal size to the covered diameter is largely proportional, but it is the Step shape of the ideal curve contains approximate steps. It will possible to reliably large from small pots with just one sensor distinguish and above all a distinction between one displaced pot, which is supposed to cause an activation, and to reach a small saucepan that starts the middle main heating zone should put.

Im Diagramm Fig. 3 sind die Umschaltpunkt 57, 58 gezeigt. Bei Punkt 57 (Signalhöhe S1) soll nur die mittlere Heizzone 18 eingeschaltet werden und bis zum Schaltpunkt 58 eingeschaltet bleiben (Schalter 33 "EIN"). Beim Schaltpunkt 58 (Signalgröße S2) wird dann die äußere Heizzone 19 zugeschaltet (beide Schalter 33 und 33a "EIN"). Mit anderen Worten: der Schaltpunkt 58 symbolisiert die kleinste Größe des großen Topfes 51 a, der mit beiden Heizzonen arbeiten soll, während der Schaltpunkt 57 die kleinste Größe eines Topfes 51 anzeigt, die überhaupt noch zu einer Einschaltung führen soll.The switchover points 57, 58 are shown in the diagram in FIG. 3. At point 57 (Signal level S1) only the middle heating zone 18 should be switched on and remain switched on until switching point 58 (switch 33 "ON"). At switching point 58 (signal size S2) the outer heating zone 19 switched on (both switches 33 and 33a "ON"). In other words: the Switch point 58 symbolizes the smallest size of the large pot 51 a, who should work with both heating zones, while switching point 57 the smallest size of a pot 51 indicates that there is still a switch should lead.

Es ist vor allem zu erkennen, dass im Bereich der Schaltpunkte 57, 58 die Steigung der Signalkurve 56 relativ groß ist, so dass eine zuverlässige Schaltung auch unter Berücksichtigung von Störfaktoren möglich ist. Gleichzeitig sieht man, dass dies bei der Kurve 52 einer konventionellen Sensorspule nicht möglich wäre. It can be seen above all that in the area of the switching points 57, 58 the Slope of the signal curve 56 is relatively large, so that a reliable Switching is also possible taking into account interference factors. At the same time you can see that this is a conventional curve 52 Sensor coil would not be possible.

In bezug auf die Sensorspule geschieht folgendes: Bei dem in Fig. 1 dargestellten Kochgefäß 51 handelt es sich um einen Topf, dessen Durchmesser dem der zentralen Hauptheizzone 18 entspricht. Er überdeckt den Bereich der Heizzone 18 und den entsprechenden Bereich der Sensorschleife 30, also hauptsächlich die inneren Umfangsabschnitte 38. Daraus ergibt sich eine Signalhöhe, die etwa im Bereich der ersten Stufe 55 im Diagramm Fig. 3 liegt. Dieses Signal liegt also zwischen dem dort angegebenen Signalwerten S1 und S2, so dass nur die zentrale Hauptheizzone 18 eingeschaltet wird.The following occurs with regard to the sensor coil: In the case of the one shown in FIG. 1 Cooking vessel 51 is a pot whose diameter corresponds to that of the central main heating zone 18. It covers the Area of the heating zone 18 and the corresponding area of the sensor loop 30, ie mainly the inner circumferential sections 38 the signal level is approximately in the region of the first stage 55 3 is in the diagram. This signal is between the one specified there Signal values S1 and S2, so that only the central main heating zone 18 is turned on.

Beim Aufsetzen des größeren Topfes 51a werden zusätzlich zu den inneren Umfangsabschnitten 38 auch die äußeren Umfangsabschnitte und die Verbindungsabschnitte 39 überdeckt, so dass sich eine stärkere Signaländerung ergibt. Die aus Fig. 3 zu erkennende Stufigkeit ergibt sich durch die Lage der Umfangsabschnitte 37, 38, die bei ihrer Überdeckung eine relativ scharfe Signaländerung ergeben, während dazwischen die relativ flachen Kurvenabschnitte entsprechend den Stufen 54, 55 der Idealkurve liegen.When putting the larger pot 51a in addition to the inner one Circumferential sections 38 and the outer peripheral sections Connection sections 39 covered, so that there is a stronger signal change results. The step shown in FIG. 3 results from the position of the circumferential sections 37, 38, the one when they overlap result in relatively sharp signal change, while in between the relative flat curve sections corresponding to levels 54, 55 of the ideal curve lie.

Der Kochbetrieb verläuft im übrigen ohne jede Beeinflussung durch die Topferkennung entweder leistungs- oder temperaturgesteuert und unter der Überwachung des Temperaturwächters 24, der die Glaskeramikplatte vor Überhitzung schützt.The cooking mode runs without any influence by the Pot detection either power or temperature controlled and under monitoring the temperature monitor 24 of the glass ceramic plate protects against overheating.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist die Funktion vergleichbar, nur dass statt der konzentrischen Anordnung die Nebeneinanderanordnung der Heizzonen und ihre Überdeckung durch ein entsprechend rundes oder langgestrecktes Kochgefäß (ovaler Bräter) entweder nur die Hauptheizzone 18 oder zusätzlich die Zusatzheizzone 19 eingeschaltet wird. Auch dort entsteht eine gewisse Stufigkeit durch die Anordnung der einzelnen Abschnitte der Sensorschleife. Vor allem wird aber durch den stufigen Signalverlauf die Möglichkeit gegeben, durchmesserabhängig zu schalten.In the embodiment according to FIG. 4, the function is comparable, only that instead of concentric arrangement, side by side arrangement of the heating zones and their coverage by a correspondingly round or elongated cooking vessel (oval roaster) either only Main heating zone 18 or additionally the additional heating zone 19 switched on becomes. There, too, a certain level is created by the arrangement of the individual sections of the sensor loop. Above all, the stepped signal curve given the possibility of depending on the diameter turn.

Bei einem in den Figuren 5 bis 7 gezeigten Einkreisheizkörper mit einer Heizzone 18 ist der Signalverlauf wie in Fig. 11 gezeigt. Dort enthält die Idealkurve nur eine Stufe 54 und auch dort ist der Signalverlauf 56 der Sensorspule 30 nach der Erfindung diesem Idealverlauf weitgehend angepasst, so dass sich am Schaltpunkt 58 (kleinstmöglicher Topf) ein steiler Signalverlauf für die Ein- und Ausschaltung ergibt. Bei der Kurve 52 einer herkömmlichen Sensorspule würde der Schaltpunkt in einem Bereich so kleiner Signalgrößen liegen, dass keine zuverlässige Schaltung möglich wäre.In a single-circuit radiator shown in FIGS. 5 to 7 with a Heating zone 18 is the signal curve as shown in Fig. 11. There contains the Ideal curve only one stage 54 and the signal curve 56 is also there Sensor coil 30 largely adapted to this ideal course according to the invention, so that there is a steep slope at switching point 58 (smallest possible pot) Signal curve for switching on and off results. At curve 52 a conventional sensor coil would have the switching point in one area signal sizes are so small that no reliable switching it is possible.

Es wird also durch die Erfindung ein Strahlungsheizkörper mit einem Topferkennungssensor geschaffen, der nicht nur besonders einfach, robust und nachrüstbar ist, sondern der auch ein scharfes und für die Schaltung in einem weiten Bereich nutzbares Signal liefert. Vor allem können dadurch mehrere Wirkbereiche für die Topferkennung geschaffen werden, so dass Töpfe unterschiedlichen Durchmessers unterschiedliche Beheizungen auslösen. Es wird mit einem Sensor eine echte Kochgefäß-Größenerkennung möglich. Es wäre, wenn auch mit größerem Bauaufwand, auch möglich, dies z.B. bei Zweikreis-Heizkörpern, mit zwei Sensoren nach der Erfindung zu erreichen, wobei sich gegenüber einer Anordnung zweier herkömmlicher Sensoren im Außen- und Zwischenrand sowohl bauliche als auch vor allem funktionelle Vorteile ergeben. Durch die Anordnung im Bereich der Heizzone selbst ergibt sich ein über den Durchmesser mit zur Schaltung brauchbaren Änderungen versehenes Ergebnis, das in grober Annäherung als linearisiert bezeichnet werden kann, jedoch vorteilhaft die in den Diagrammen Fig. 3 und 11 gezeigte Stufen- oder Sprungcharakteristik hat.It is therefore a radiant heater with a through the invention Pot detection sensor created that is not only particularly simple, robust and can be retrofitted, but also a sharp one and for those Circuit provides usable signal in a wide range. Especially can thus create several effective areas for pot detection so that pots of different diameters are different Trigger heating. With a sensor it becomes a real cooking vessel size recognition possible. It would be, albeit with more construction work, also possible, e.g. for two-circuit radiators, with two sensors to achieve according to the invention, being opposite an arrangement two conventional sensors in the outer and intermediate edge both structural as well as functional advantages. Through the Arrangement in the area of the heating zone itself results in a Diameter with changes usable for switching Result that is roughly called linearized can, but advantageously that shown in the diagrams Fig. 3 and 11 Has step or jump characteristics.

Claims

Sensor for an electric radiant heater (11) for detecting the positioning of a cooking vessel (51) on a hotplate (12) covering the heater (11), in particular a glass ceramic plate, the sensor being a loop (30) made of electrically conductive material in the area of at least one heating zone (18, 19) which is heated by electric radiant heating elements (21) and which is arranged at least partially overlapping, characterized in that the sensor loop (30) has only one or possibly a few form-stable, self-supporting and temperature-resistant windings.

Sensor according to claim 1, characterized in that the sensor loop (30) has a shape deviating from a concentricity to the heating zone (18, 19).

Sensor according to Claim 1 or 2, characterized in that the sensor loop (30) runs in the edge region of the at least one heating zone (18, 19) at a distance from the outer edge and / or an unheated central zone (59) of the heating element (11).

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) has different, essentially circumferential loop sections (37, 38) at a radial distance from one another, which are optionally connected to one another by a plurality of radially directed connecting sections (39).

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop consists of solid, strong wire, which is in particular uninsulated.

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) is designed as a tube.

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) consists of a multi-layer material, for example a tube made of temperature-resistant, scale-resistant material with a filling of highly conductive material such as copper.

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) has a coating.

Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the coating consists of electrically highly conductive material.

Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) is supported on an outer edge (17) consisting of insulating material and / or an intermediate edge (20) delimiting different heating zones (18, 19), preferably radial connecting sections (39 ) and / or outward bends (46, 48) of the sensor loop (30) form support sections.

Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) has a circular or polygonal shape with circumferential section sectors (40) in the form of omega-shaped bulges.

Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) consists of non-magnetizable material, such as a high-alloy steel, for example an iron-chromium-nickel alloy.

Radiant heater according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor loop (30) closely below the hotplate (12), possibly above a sensor (26) of a temperature monitor (24) or in the same plane with it at a substantial distance from the heating elements ( 21) is arranged.