EP1489361A2 - Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät - Google Patents

Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät Download PDF

Info

Publication number
EP1489361A2
EP1489361A2 EP04011882A EP04011882A EP1489361A2 EP 1489361 A2 EP1489361 A2 EP 1489361A2 EP 04011882 A EP04011882 A EP 04011882A EP 04011882 A EP04011882 A EP 04011882A EP 1489361 A2 EP1489361 A2 EP 1489361A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking
sensor
time
value
evaluation circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04011882A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1489361A3 (de
Inventor
Thomas Dr. Krümpelmann
Ulrich Dr. Sillmen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP1489361A2 publication Critical patent/EP1489361A2/de
Publication of EP1489361A3 publication Critical patent/EP1489361A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a cooking process in a cooking appliance and a cooking device for performing the method
  • the final cooking values for individual items to be cooked have previously been determined by tests.
  • the Cooking space of conventional cooking appliances is flushed with ambient air during operation. Ambient air is blown through by means of a fan arranged in the cooking device Air intake openings sucked in and vapors from the cooking chamber via a vapor channel aspirated.
  • the volume of the ambient air drawn through the cooking chamber is in each Case significantly larger than the volume of the food being cooked during the cooking process emitted gases.
  • the sensor detects an instantaneous gas concentration detected because the gases generated by the cooking process are continuously produced by the fan suctioned off and thus removed from the cooking space. There is no one Concentration of these gases in the cooking space.
  • a disadvantage of the known method is that the final cooking value depends on the amount of food to be cooked as well their distribution in the cooking space, for example due to use different forms of baking or roasting. Thus arise for yourself only recipe different cooking values from each other. This leads to a multitude of Cooking values, so that either a complex control is required to control the Detect the amount of food to be cooked and its distribution, or the user makes further entries must make what reduces the ease of use.
  • DE 38 37 072 A1 describes another method for controlling an as Bread baking process known cooking. Because this procedure is strictly When it comes to bread baking processes, there is no need to determine the type of food to be cooked. With the known The bread baking process is determined using a gas sensor controlled temporal change in the gas density in the cooking space. Here, for example Radiator and blower switched off automatically and the bread baking process ended, as soon as the gas density is above a maximum value by a predetermined amount has decreased. Alternatively, it is provided that the change in the inclination of the gas density that is, the change in the first derivative of the gas density over time for the control of the Use bread baking process after the maximum gas density by the Gas sensor has been detected.
  • the invention thus addresses the problem of a method for controlling a cooking process to specify, in which the control also for different food and for different Quantities and distributions of a food to be cooked in the cooking space are realized in a simple manner and regardless of the food to be treated, a remaining cooking time with a long time Accuracy and reproducibility can be determined.
  • the method according to the invention can also be used for cooking processes in which cooking space temperatures different from one another are used for a cooking product, since the final cooking value does not depend on the quantity of food to be cooked, the distribution of the food to be cooked in the cooking chamber or the cooking chamber temperature for the cooking process, since this parameters that change from cooking process to cooking process can be compensated for by using a cooking quotient.
  • the cooking quotient corresponds to the ratio of the first derivative of the output signal after the time to a first extreme value of the first derivative of the output signal after the time determined before and after the start of the cooking process.
  • An advantageous development of the teaching according to the invention provides that the concentration an atmospheric gas, especially oxygen, nitrogen or carbon dioxide, through the Sensor is detected.
  • the accuracy and repeatability of that with the Measured values determined according to the method of the invention and thus of the method of the invention Process further improved because the amount of an atmospheric gas throughout Is sufficiently large to ensure reliable measurement. by virtue of their high concentration in the atmosphere here are especially oxygen, nitrogen and To call carbon dioxide.
  • the type and scope of the cooking device function to be triggered is widely suitable Limits selectable. Automatic switching off is expediently used as a cooking appliance function the heating source for heating the cooking space and / or an end of cooking signal is triggered.
  • a particularly advantageous further development provides that after it has been reached for the first time an extreme value of the gas concentration or the first time derivative of the Gas concentration after the start of the cooking process the remaining cooking time depending on the Output signals from the sensor extrapolated and on a display element of the cooking device Advertisement is brought. As a result, the comfort for the user without additional components and thus further improved cost-effectively.
  • the extreme value is a minimum value or a maximum value.
  • the extreme value is expediently designed as a maximum value.
  • a particularly advantageous development of the teaching according to the invention provides that the Output signal of the sensor in the evaluation circuit only after a previous one specified lead time after the start of the cooking process. This is Ensures that output signal perturbs during an initial period the beginning of the cooking process does not undesirably affect the processing of the Output signal can affect.
  • the invention is also based on the problem of a cooking appliance for carrying out the specify method according to the invention.
  • a cooking device is designed as an electric cooker.
  • the Cooking appliance has a cooking chamber that can be closed by a door, one as an oxygen sensor trained sensor for detecting a gas concentration in the cooking space and a electronic control, which has an evaluation circuit with a timer and Memory contains and with the oxygen sensor and one as resistance heating trained heat source for heating the cooking chamber is in signal transmission connection.
  • an amperometric one was used Solid-state zirconia-based electrolyte sensor used.
  • the cooking space of the cooking device according to the invention is, as usual, with during operation Flushes ambient air. Ambient air is released in the cooking appliance arranged blower sucked through air inlet openings and vapors through a Vacuum channel extracted from the cooking space.
  • the volume through the cooking space sucked ambient air in any case significantly larger than the volume of during the Gases released from the food to be cooked.
  • a instantaneous gas concentration is detected because the gases generated by the cooking process continuously sucked off by the fan and thus removed from the cooking space. It there is no concentration of these gases in the cooking space.
  • the cooking device according to the invention can optionally be equipped with or without a catalyst, the catalyst being arranged in the vapor channel in a manner known to those skilled in the art. If it is a cooking appliance with a catalyst, it is generally advantageous to put the sensor in Arrange flow direction after the catalytic converter, since that to the evaluation circuit forwarded output signal of the sensor is amplified in this way. This is the case because the oxidizing gas molecules escaping from the food through the action of the catalyst oxidize and so the number of gas molecules that the atmospheric gases displace after the catalyst rises. This consumes oxygen.
  • an oxygen sensor is used, so the Oxygen concentration in the flow direction behind the catalyst to a greater extent reduced than when installing the oxygen sensor in the flow direction before Catalyst.
  • sensors used that detect gases during the cooking process arise and are released from the food to be cooked their output signal is due to the Increase in the number of gas molecules also increased. On the one hand, this means that Evaluation of the output signal and thus the control of the cooking process further improved.
  • the installation of the sensor downstream of the catalytic converter is basically for everyone suitable sensors possible and useful for the reasons mentioned above.
  • the concentration of these gases from an initial value or zero to one Extreme value increases or decreases and the time at which this extreme value is reached with coincides with the end of the cooking time, the carbon dioxide concentration exceeds during the Cooking process a maximum value, then drops again and reaches at the time of the End of cooking time is zero.
  • the course of the carbon dioxide concentration thus corresponds qualitatively the courses of the first time derivatives of the other gas concentrations.
  • Carbon dioxide is additionally formed by the catalyst, so that the arrangement of the Carbon dioxide sensor in the flow direction after the catalyst to the output signal Control of the cooking process in contrast to the other gases is not reinforced, but in is falsified in an undesired manner. Because of decomposition reactions on Catalyst then still recorded a carbon dioxide concentration, although the actual one The end of the cooking time would have been reached.
  • control in FIG Control and display elements provided for signal transmission connection.
  • the Operating and display elements serve, for example, to activate the cooking appliance function to be triggered, such as "rapid cooling", by automatically switching on the fan or the automatic increase of the fan speed, or "keep warm”, by the automatic Reduction of the heating power of the heating source, to be set manually. It is also conceivable that this automatically by selecting a recipe stored in a memory of the cooking device he follows.
  • Fig. 1 is a temperature-time diagram for the inventive method with two shown exemplary temperature profiles. It is the temperature curve of each lowest temperature in the dough, i.e. the core temperature.
  • the curve a shows that Temperature curve for a dough spread out on a baking sheet and curve b shows the temperature curve for a piece of beef placed on a baking sheet.
  • the dough on the baking sheet and the piece of beef are placed in the cooking space and the door is closed. Both samples are freshly prepared, so that the food is cooked Room temperature, i.e. about 20 ° C.
  • the control element started, i.e. the heating source switched on, the temperature in the dough on the Baking sheet faster to a maximum temperature than the temperature in the piece of beef, see curves a, b.
  • the maximum temperature for all baking processes is around 98 ° C
  • the maximum core temperature varies for meat.
  • the Maximum temperature for beef is about 85 ° C and for pork about 75 ° C.
  • the heating source can be switched off automatically by the user or by means of the control.
  • a good cooking result can be achieved, for example, if the heating source is switched off, as soon as the value of the cooking quotient after the start of the cooking process and with that associated heating of the food falls below a final cooking value.
  • the cooking quotient corresponds to the ratio of the first derivative of the output signal over time a first time determined before and after the start of the cooking process Extreme value of the first derivative of the output signal over time.
  • the extreme value would be formed as a minimum if an oxygen sensor was used be, because the oxygen in the cooking space at the beginning of the cooking process during the Cooking process on the one hand displaced by gases and moisture escaping from the food and secondly is consumed during the cooking process by chemical reactions. Deviating from this would be the measurement of gases escaping from the food Extreme value can be designed as a maximum. The same applies to the escaping from the food Moisture, i.e. water vapor.
  • FIG. 2 shows an exemplary time course of the function f (1-O2) or the first derivative of the function f after the time, f '.
  • the function f has an initial value that only depends on the Oxygen concentration in the environment is dependent.
  • the sinks during the cooking process Oxygen concentration, as already described above, so that the value of f increases.
  • the Function f passes through a turning point, i.e. the maximum of the slope of f is crossed, and continues to rise up to a maximum value.
  • f ' 0.
  • the value of f 'and increases during the cooking process reaches a maximum value at the time f passes the inflection point. While the cooking process continues, the value of f 'decreases again and reaches to that Point in time the value zero at which f reaches the maximum value.
  • the cooking process is finished, i.e. the end of cooking time t end is reached as soon as the value of the cooking quotient falls below the end of cooking value.
  • a cooking end value is assigned to each item to be cooked and stored in the memory of the electronic control.
  • food to be cooked also means different recipes, for example the final state of beef.
  • the cooking quotient corresponds to the ratio of the first derivative of the output signal over time to a first extreme value, in this case maximum value, determined before and after the start of the cooking process, the first derivative of the output signal after time, the cooking quotient can only be determined after passing through this extreme value .
  • the cooking space is heated either according to a cooking program entered by the user or according to a heating program previously defined for all cooking programs, for example a gentle heating program suitable for all food items. If the cooking device according to the invention is equipped with automatic food recognition, this takes place during this first heating phase, that is until the extreme value of the first derivative of the output signal is reached over time.
  • the automatic food recognition is explained in more detail below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • Another possible embodiment provides that the output signal of the sensor in the Evaluation circuit only after a predetermined lead time after the start of the Cooking process is processed. This ensures that there is interference in the output signal during an initial period after the start of the cooking process can undesirably affect the processing of the output signal. For example, disturbances in the output signal due to rapid heating, that is, a Heating up with the maximum heating output, or by switching on a forced air fan be conditional. The result is local extreme values, i.e. local minimum and maximum values. there For example, the time period for the lead time can be determined and determined by experiments become.
  • the final cooking value G can be positive, zero or negative.
  • the further course of f is no longer relevant for controlling the cooking process.
  • An advantage of using f instead of f is that after passing through the extreme value for f ', the remaining cooking time depending on the output signal of the sensor can be extrapolated with high accuracy and reproducibility in the evaluation circuit and displayed on the display element, since the Time at which the value of f 'becomes extreme lies far before the end of cooking time t end .
  • the display it is also conceivable, for example, to trigger an acoustic signal.
  • the end of the cooking time t end is the point in time at which the food to be cooked is completely cooked in its core.
  • the surface browning of the food depends on the selected cooking space temperature. If the user enters a high cooking space temperature via the control and display elements or if this is automatically determined by selecting a recipe for the cooking process, the surface browning of the food at the end of the cooking time t end will be stronger than at a lower cooking space temperature.
  • the heat source of the cooking appliance is switched off and a cake tin with dough is in the Cooking space set.
  • the door is closed.
  • the output signal of the oxygen sensor for example an electrical one which is dependent on the oxygen concentration in the environment Voltage is sent to the electronic evaluation circuit via an electrical line Control transmitted.
  • the output signal is by means of the timing element of the evaluation circuit assigned time information.
  • the concentration of gases escaping from the food increases, so that the oxygen concentration and thus the electrical output signal is reduced.
  • the value for f 'generated in the evaluation circuit increases to a maximum value. This is automatically recognized by the electronic control by the continuous comparison of the stored value pairs with the value pair currently formed in the evaluation circuit. Then the value of f 'drops again.
  • the output signals transmitted from the oxygen sensor to the evaluation circuit are used to extrapolate the remaining cooking time by the evaluation circuit and display it on the display element.
  • concentrations of gases produced by the cooking process or by other atmospheric gases in particular Nitrogen or carbon dioxide.
  • a special case is water vapor, because there is water vapor in the atmosphere and also in all baking processes is generated or released.
  • the The heating source can also trigger other cooking device functions. For example, that Reaching the end of the cooking time are displayed on the display element of the cooking device and / or the heating power of the heating source can be reduced such that a Keeping temperature prevails. Furthermore, triggering rapid cooling of the Cooking space or the food to be cooked.
  • the user can use the Select controls manually.
  • the food to be cooked for the specific cooking process is automatically recognized via food recognition.
  • the cooking appliance has at least two further sensors, the individual additional sensors with respect to the detectable gas types at least in one Differentiate gas type from each other.
  • the cooking appliance according to the invention thus has a total at least three sensors S1, S2 and S3 to detect gas concentrations, see Fig. 3. The more sensors used for food recognition, the more precisely this can be done specific food to be cooked.
  • the individual output signals of sensors S1, S2 and S3 are, in analogy to the above explanations, for processing to the electronic Transfer control.
  • the result of the overview of the output signals for each food is a characteristic pattern M1 and M2.
  • These patterns M1, M2 become temporal beforehand, for example by experiments, assigned to individual items to be cooked and in the memory stored in the electronic control. By comparing the during heating current output signals transmitted to the evaluation circuit with the previous ones stored output signals can then be the specific food of the current cooking process be determined.
  • the senor is simultaneously another Sensor S1 designed for food recognition.
  • the latter embodiment of the automatic food detection would therefore be sufficient a single sensor with which to one automatically recognizes the food and on the other one in the memory Saved cooking value can be determined depending on the automatically recognized food would.
  • the invention is not restricted to the aforementioned embodiments.
  • that is Method according to the invention and the cooking device for performing the inventive Procedure for controlling the cooking process not based on a selection of recipes or Cooking items, operating modes or oven temperatures are limited.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electric Ovens (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät mit einem Garraum, an bzw. in dem eine Heizquelle zur Beheizung des Garraums angeordnet ist, mit einem Sensor zur Erfassung einer Gaskonzentration in dem Garraum und einer elektrischen oder elektronischen Steuerung, die eine Auswerteschaltung und einen Speicher aufweist und mit dem Sensor in Signalübertragungsverbindung steht, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist: - Erstens, Ermittlung eines in dem Speicher abgespeicherten Garendewerts in Abhängigkeit eines manuell ausgewählten bzw. automatisch erkannten Garguts, mittels der Auswerteschaltung, - zweitens, Verarbeitung des Ausgangssignals des Sensors in der Auswerteschaltung zur Erzeugung eines Garquotienten, wobei der Garquotient dem Verhältnis der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit (f') zu einem zeitlich vorher und nach dem Beginn des Garvorgangs ermittelten erstmaligen Extremwert der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit (f (extrem) ) entspricht, - drittens, Vergleich des Werts des Garquotienten mit dem Garendewert (G) in der Auswerteschaltung und - viertens, Auslösen einer Gargerätfunktion erfolgt, sobald der Wert des Garquotienten nach dem Beginn des Garvorgangs den Garendewert (G) unterschreitet. Auf diese Weise ist ein Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs angegeben, bei dem die Steuerung auch für unterschiedliche Gargüter und für unterschiedliche Mengen und Verteilungen eines Garguts in dem Garraum auf einfache Weise realisiert ist und unabhängig von dem zu behandelnden Gargut gleichzeitig eine Restgarzeit mit einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ermittelt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und ein Gargerät zur Durchführung des Verfahrens
Ein derartiges Verfahren ist bereits bekannt. Bei dem bekannten Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät mit einem Garraum, an bzw. in dem eine Heizquelle zur Beheizung des Garraums angeordnet ist, mit einem Sensor zur Erfassung einer Gaskonzentration in dem Garraum und einer elektrischen oder elektronischen Steuerung, die eine Auswerteschaltung und einen Speicher aufweist und mit dem Sensor in Signalübertragungsverbindung steht, wird zuerst ein in dem Speicher abgespeicherter Garendewert in Abhängigkeit eines manuell ausgewählten bzw. automatisch erkannten Garguts mittels der Auswerteschaltung ermittelt. Sobald der Wert einer von dem Ausgangssignal des Sensors abhängigen Größe nach dem Beginn des Garvorgangs den Garendewert unterschreitet, wird automatisch eine Gargerätfunktion ausgelöst. Demnach wird bei dem bekannten Verfahren die Gargerätfunktion, beispielsweise das Abschalten der Heizquelle, dann automatisch ausgelöst, wenn die Gaskonzentration eines bei dem Garvorgang aus dem Gargut entweichenden Gases einen vorher festgelegten Garendewert unterschreitet.
Die Garendewerte für einzelne Gargüter sind vorher durch Versuche ermittelt worden. Der Garraum herkömmlicher Gargeräte wird während des Betriebs mit Umgebungsluft durchspült. Dabei wird Umgebungsluft mittels eines in dem Gargerät angeordneten Gebläse durch Lufteinlassöffnungen angesaugt und Wrasen über einen Wrasenkanal aus dem Garraum abgesaugt. Hierbei ist das Volumen der durch den Garraum gesaugten Umgebungsluft in jedem Fall deutlich größer als das Volumen der während des Garvorgangs von dem Gargut abgegebenen Gase. Somit wird durch den Sensor eine momentane Gaskonzentration detektiert, da die durch den Garvorgang entstehenden Gase durch das Gebläse fortlaufend abgesaugt und damit aus dem Garraum entfernt werden. Es kommt nicht zu einer Aufkonzentration dieser Gase in dem Garraum.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens ist, dass der Garendewert von der Gargutmenge sowie von deren Verteilung in dem Garraum, beispielsweise aufgrund der Verwendung unterschiedlicher Back- bzw. Bratformen, abhängig ist. Somit ergeben sich selbst für ein einziges Rezept voneinander verschiedene Garendewerte. Dies führt zu einer Vielzahl von Garendewerten, so dass entweder eine aufwendige Steuerung erforderlich ist, um die Gargutmenge und deren Verteilung zu detektieren, oder der Benutzer weitere Eingaben vornehmen muss, was den Bedienkomfort verringert.
Darüber hinaus ist aus der DE 38 37 072 A1 ein weiteres Verfahren zur Steuerung eines als Brotbackvorgang ausgebildeten Garvorgangs bekannt. Da dieses Verfahren ausschließlich Brotbackvorgänge betrifft, erübrigt sich hier die Ermittlung der Gargutart. Bei dem bekannten Brotbackverfahren wird der Brotbackvorgang mittels der über einen Gassensor ermittelten zeitlichen Änderung der Gasdichte in dem Garraum gesteuert. Hierbei werden beispielsweise Heizkörper und Gebläse automatisch abgeschaltet und damit der Brotbackvorgang beendet, sobald sich die Gasdichte gegenüber einem Maximalwert um einen vorher festgelegten Betrag verringert hat. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, die Änderung der Neigung der Gasdichte, also die Änderung der ersten Ableitung der Gasdichte nach der Zeit, für die Steuerung des Brotbackvorgangs zu verwenden, nachdem der Maximalwert der Gasdichte durch den Gassensor erfasst worden ist.
Ein anderes Verfahren ist aus der EP 0 455 169 A2 bekannt. Bei diesem Verfahren werden bei dem Erreichen zweier vorher festgelegter Temperaturen an einem Gassensor anliegende elektrische Ausgangsspannungen in einer Auswerteschaltung einer Steuerung weiterverarbeitet. Hierbei wird eine erste Ausgangsspannung vor Beginn des Garvorgangs, also bei der Starttemperatur für den Garvorgang, und eine zweite Ausgangsspannung bei dem Erreichen einer vorher festgelegten Temperatur während des Garvorgangs vom Gassensor an die Auswerteschaltung übermittelt und aus den beiden Ausgangsspannungen des Gassensors ein Garquotient gebildet. Dieser Garquotient wird mit vorher festgelegten und in einem Speicher abgespeicherten Referenzwerten verglichen. Je nachdem ob der Garquotient größer oder kleiner als ein erster oder ein zweiter Referenzwert ist, wird auf die Art des zu behandelnden Garguts geschlossen. Unterschreitet der Garquotient beispielsweise den zweiten Referenzwert, wird der Garvorgang bei einer vorher festgelegten weiteren Gartemperatur für eine vorher festgelegte Zeitdauer fortgesetzt und zeitlich danach automatisch beendet.
Der Erfindung stellt sich somit das Problem ein Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs anzugeben, bei dem die Steuerung auch für unterschiedliche Gargüter und für unterschiedliche Mengen und Verteilungen eines Garguts in dem Garraum auf einfache Weise realisiert ist und unabhängig von dem zu behandelnden Gargut gleichzeitig eine Restgarzeit mit einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ermittelt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgenden Unteransprüchen.
Die mit der Erfindung erreichbaren Vorteile bestehen zum einen darin, dass das Verfahren auch für unterschiedliche Gargüter und für unterschiedliche Mengen und Verteilungen eines Garguts in dem Garraum auf einfache Weise realisiert ist und unabhängig von dem zu behandelnden Gargut gleichzeitig eine Restgarzeit mit einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit ermittelt werden kann. Zum anderen ist das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls für Garvorgänge anwendbar, bei denen für ein Gargut voneinander verschiedene Garraumtemperaturen verwendet werden, da der Garendewert nicht von der Gargutmenge, der Verteilung des Garguts in dem Garraum bzw. der Garraumtemperatur für den Garvorgang abhängig ist, da sich diese von Garvorgang zu Garvorgang verändernden Parameter durch die Verwendung eines Garquotienten kompensiert werden. Der Garquotient entspricht dabei dem Verhältnis der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit zu einem zeitlich vorher und nach dem Beginn des Garvorgangs ermittelten erstmaligen Extremwert der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit. Ein Vorteil bei der Verwendung von f' anstelle von f besteht darin, dass nach dem Durchlaufen des Extremwerts für f' die Restgarzeit in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors mit einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in der Auswerteschaltung extrapoliert und auf dem Anzeigeelement angezeigt werden kann, da der Zeitpunkt, zu dem der Wert von f' extrem wird, weit vor dem Garzeitendezeitpunkt tEnde liegt. Anstelle der Anzeige ist beispielsweise auch das Auslösen eines akustischen Signals denkbar.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, dass die Konzentration eines Atmosphärengases, insbesondere Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlendioxid, durch den Sensor erfasst wird. Auf diese Weise ist die Genauigkeit und die Wiederholbarkeit der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ermittelten Messwerte und damit des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter verbessert, da die Menge an einem Atmosphärengas während des gesamten Garvorgangs ausreichend groß ist, um eine zuverlässige Messung zu gewährleisten. Aufgrund deren hoher Konzentration in der Atmosphäre sind hier insbesondere Sauerstoff, Stickstoff und Kohlendioxid zu nennen.
Grundsätzlich ist die auszulösende Gargerätfunktion in Art und Umfang in weiten geeigneten Grenzen wählbar. Zweckmäßigerweise wird als Gargerätfunktion das automatische Abschalten der Heizquelle zur Beheizung des Garraums und/oder ein Garzeitendesignal ausgelöst.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass nach dem erstmaligen Erreichen eines Extremwerts der Gaskonzentration oder der ersten zeitlichen Ableitung der Gaskonzentration nach dem Beginn des Garvorgangs die Restgarzeit in Abhängigkeit der Ausgangssignale des Sensors extrapoliert und auf einem Anzeigeelement des Gargeräts zur Anzeige gebracht wird. Hierdurch ist der Komfort für den Benutzer ohne zusätzliche Bauteile und damit kostengünstig weiter verbessert.
Grundsätzlich ist es möglich, dass der Extremwert ein Minimalwert oder ein Maximalwert ist. Zweckmäßigerweise ist der Extremwert als Maximalwert ausgebildet.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lehre sieht vor, dass das Ausgangssignal des Sensors in der Auswerteschaltung erst nach Ablauf einer vorher festgelegten Vorlaufzeit nach dem Beginn des Garvorgangs verarbeitet wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass Störungen des Ausgangssignals während eines Anfangszeitraums nach dem Beginn des Garvorgangs sich nicht in ungewünschter Weise auf die Verarbeitung des Ausgangssignals auswirken können.
Der Erfindung liegt ferner das Problem zugrunde, ein Gargerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens anzugeben.
Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die im Anspruch 7 angegebene Lehre gelöst.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der Lehre des Anspruchs 7 sind in den Ansprüchen 8 und 9 angegeben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen rein schematisch dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt
Figur 1
ein Temperatur-Zeit-Diagramm zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und
Figur 2
einen zeitlichen Verlauf der Funktion f (1-O2) bzw. der ersten Ableitung der Funktion f nach der Zeit, f',
Figur 3
ein Schaubild eines ersten Ausführungsbeispiels einer automatischen Garguterkennung zu dem erfindungsgemäßen Verfahren und
Figur 4
einen zeitlichen Verlauf zu einem zweiten Ausführungsbeispiel einer automatischen Garguterkennung zu dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Ein nicht dargestelltes erfindungsgemäßes Gargerät ist als Elektroherd ausgebildet. Das Gargerät weist einen durch eine Tür verschließbaren Garraum, einen als Sauerstoffsensor ausgebildeten Sensor zur Erfassung einer Gaskonzentration in dem Garraum und eine elektronische Steuerung auf, die eine Auswerteschaltung mit einem Zeitglied und einen Speicher enthält und mit dem Sauerstoffsensor und einer als Widerstandsbeheizung ausgebildeten Heizquelle zur Beheizung des Garraums in Signalübertragungsverbindung steht. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde ein amperometrisch betriebener Festkörperelektrolyt-Sensor auf Zirkonoxidbasis verwendet.
Der Garraum des erfindungsgemäßen Gargeräts wird während des Betriebs, wie üblich, mit Umgebungsluft durchspült. Dabei wird Umgebungsluft mittels eines in dem Gargerät angeordneten Gebläses durch Lufteinlassöffnungen angesaugt und Wrasen über einen Wrasenkanal aus dem Garraum abgesaugt. Hierbei ist das Volumen der durch den Garraum gesaugten Umgebungsluft in jedem Fall deutlich größer als das Volumen der während des Garvorgangs von dem Gargut abgegebenen Gase. Somit wird durch den Sensor eine momentane Gaskonzentration detektiert, da die durch den Garvorgang entstehenden Gase durch das Gebläse fortlaufend abgesaugt und damit aus dem Garraum entfernt werden. Es kommt nicht zu einer Aufkonzentration dieser Gase in dem Garraum.
Das erfindungsgemäße Gargerät kann wahlweise mit oder ohne Katalysator ausgerüstet sein, wobei der Katalysator auf dem Fachmann bekannte Weise in dem Wrasenkanal angeordnet ist. Handelt es sich um ein Gargerät mit Katalysator ist es grundsätzlich vorteilhaft, den Sensor in Strömungsrichtung nach dem Katalysator anzuordnen, da das an die Auswerteschaltung weitergeleitete Ausgangssignal des Sensors auf diese Weise verstärkt wird. Dies ist der Fall, weil die aus dem Gargut entweichenden und oxidierbaren Gasmoleküle durch die Einwirkung des Katalysators oxidieren und so die Anzahl der Gasmoleküle, die die Atmosphärengase verdrängen, nach dem Katalysator ansteigt. Dabei wird Sauerstoff verbraucht. Wird, wie in diesem Ausführungsbeispiel, ein Sauerstoffsensor verwendet, so wird die Sauerstoffkonzentration in Strömungsrichtung hinter dem Katalysator in stärkerem Maße verringert als bei einem Einbau des Sauerstoffsensors in Strömungsrichtung vor dem Katalysator. Werden Sensoren eingesetzt, die Gase detektieren, die bei dem Garvorgang entstehen und von dem Gargut abgegeben werden, wird deren Ausgangssignal aufgrund der Zunahme der Anzahl der Gasmoleküle ebenfalls verstärkt. Dadurch wird zum einen die Auswertung des Ausgangssignals und damit die Steuerung des Garvorgangs weiter verbessert. Zum anderen ist es möglich, einen weniger empfindlichen und damit kostengünstigeren Sensor zu verwenden.
Der Einbau des Sensors in Strömungsrichtung nach dem Katalysator ist grundsätzlich für alle geeigneten Sensoren möglich und aus den oben genannten Gründen sinnvoll. Dies gilt jedoch nicht bei der Verwendung eines Kohlendioxid-Sensors, also wenn die Konzentration von Kohlendioxid erfasst und für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden soll, da der zeitliche Verlauf der Kohlendioxidkonzentration von dem Verlauf der anderen Atmosphärengase wie auch der anderen während des Garvorgangs durch das Gargut freigesetzten Gase abweicht. Während die Konzentration dieser Gase von einem Anfangswert bzw. Null auf einen Extremwert ansteigt bzw. abfällt und der Zeitpunkt, an dem dieser Extremwert erreicht wird, mit dem Garzeitende übereinstimmt, überschreitet die Kohlendioxidkonzentration während des Garvorgangs einen Maximalwert, fällt dann wieder ab und erreicht zum Zeitpunkt des Garzeitendes den Wert Null. Der Verlauf der Kohlendioxidkonzentration entspricht somit qualitativ den Verläufen der ersten zeitlichen Ableitungen der anderen Gaskonzentrationen.
Durch den Katalysator wird zusätzlich Kohlendioxid gebildet, so dass durch die Anordnung des Kohlendioxid-Sensors in Strömungsrichtung nach dem Katalysator das Ausgangssignal zur Steuerung des Garvorgangs im Unterschied zu den anderen Gasen nicht verstärkt, sondern in ungewünschter Weise verfälscht wird. So würde aufgrund von Zersetzungsreaktionen am Katalysator dann noch eine Kohlendioxidkonzentration erfasst, obwohl das tatsächliche Garzeitende bereits erreicht worden wäre.
Ferner sind bei dem Ausführungsbeispiel ebenfalls mit der Steuerung in Signalübertragungsverbindung stehende Bedien- und Anzeigeelemente vorgesehen. Die Bedien- und Anzeigelemente dienen beispielsweise dazu, die auszulösende Gargerätfunktion, wie beispielsweise "Schnellabkühlen", durch das automatische Einschalten des Gebläses bzw. die automatische Erhöhung der Gebläsedrehzahl, oder "Warmhalten", durch die automatische Reduzierung der Heizleistung der Heizquelle, manuell festzulegen. Denkbar ist auch, das dies über die Anwahl eines in einem Speicher des Gargeräts abgespeicherten Rezepts automatisch erfolgt.
In Fig. 1 ist ein Temperatur-Zeit-Diagramm zu dem erfindungsgemäßen Verfahren mit zwei beispielhaften Temperaturverläufen gezeigt. Es ist jeweils der Temperaturverlauf der niedrigsten Temperatur im Teig, also die Kerntemperatur, dargestellt. Die Kurve a zeigt den Temperaturverlauf bei einem auf einem Backblech ausgebreiteten Teig und die Kurve b zeigt den Temperaturverlauf bei einem auf einem Backblech abgelegten Stück Rindfleisch.
Der Teig auf dem Backblech und das Stück Rindfleisch werden in den Garraum eingebracht und die Tür wird geschlossen. Beide Proben sind frisch zubereitet, so dass das Gargut jeweils Raumtemperatur, also etwa 20°C hat. Wird der Garvorgang mittels des Bedienelements gestartet, also die Heizquelle eingeschaltet, steigt die Temperatur in dem Teig auf dem Backblech schneller auf eine Maximaltemperatur als die Temperatur in dem Stück Rindfleisch, siehe Kurven a, b. Während die Maximaltemperatur bei allen Backvorgängen etwa 98°C ist, variiert die Maximaltemperatur im Kern bei Fleisch. Beispielsweise beträgt die Maximaltemperatur bei Rindfleisch etwa 85°C und bei Schweinefleisch etwa 75°C. Sobald die jeweilige Maximaltemperatur erreicht ist, ist der Garvorgang beendet und die Heizquelle kann manuell vom Benutzer oder mittels der Steuerung automatisch abgeschaltet werden.
In Versuchen wurde festgestellt, das die Gasabgabe der aus dem Gargut entweichenden Gase und die Feuchtigkeitsabgabe bei der Maximaltemperatur, also bei Beendigung des Garvorgangs, maximal ist. Danach sinkt die Gasabgabe bzw. die Feuchtigkeitsabgabe aus dem Gargut wieder ab, weil die chemischen Reaktionen in dem Gargut während des Garvorgangs abgeschlossen sind und/oder weil das Gargut im weiteren zeitlichen Verlauf trockener wird und deshalb auch weniger Wasserdampf aus dem Gargut austritt. Die hiervon abweichenden Gegebenheiten bei Kohlendioxid wurden bereits erläutert.
Ein gutes Garergebnis ist beispielsweise erzielbar, wenn die Heizquelle abgeschaltet wird, sobald der Wert des Garquotienten nach dem Beginn des Garvorgangs und dem damit verbundenen Aufheizen des Garguts einen Garendewert unterschreitet. Der Garquotient entspricht dabei dem Verhältnis der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit zu einem zeitlich vorher und nach dem Beginn des Garvorgangs ermittelten erstmaligen Extremwert der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit.
Bei der Verwendung eines Sauerstoffsensors würde der Extremwert als Minimum ausgebildet sein, da der zu Beginn des Garvorgangs in dem Garraum befindliche Sauerstoff während des Garvorgangs zum einen von aus dem Gargut entweichenden Gasen und Feuchtigkeit verdrängt und zum anderen bei dem Garvorgang durch chemische Reaktionen verbraucht wird. Abweichend hiervon würde bei der Messung von aus dem Gargut entweichenden Gasen der Extremwert als Maximum ausgebildet sein. Gleiches gilt für die aus dem Gargut entweichende Feuchtigkeit, also den Wasserdampf.
Für die Verarbeitung in der Auswerteschaltung ist es zweckmäßig, dass hierfür nur positive Werte verwendet werden. Dies ist auf einfache Weise durch die Verwendung der Funktion f' (1- O2) anstelle der Originalfunktion g' (O2) ermöglicht, siehe Fig. 2.
Fig. 2 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf der Funktion f (1-O2) bzw. der ersten Ableitung der Funktion f nach der Zeit, f'.
Zu Beginn des Garvorgangs, also bei t=0, hat die Funktion f einen Anfangswert, der nur von der Sauerstoffkonzentration in der Umgebung abhängig ist. Während des Garvorgangs sinkt die Sauerstoffkonzentration, wie oben bereits beschrieben, so dass der Wert von f steigt. Die Funktion f durchläuft dabei einen Wendepunkt, also in dem das Maximum der Steigung von f durchschritten wird, und steigt bis zu einem Maximalwert weiter an.
Zur Steuerung des Garvorgangs wird für alle zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Gase die erste zeitliche Ableitung f' verwendet, siehe ebenfalls Fig. 2.
Zu Beginn des Garvorgangs ist f'=0. Während des Garvorgangs steigt der Wert von f' und erreicht zu dem Zeitpunkt, an dem f den Wendepunkt durchläuft einen Maximalwert. Während der Garvorgang weiter fortschreitet nimmt der Wert von f' wieder ab und erreicht zu dem Zeitpunkt den Wert Null zu dem f den Maximalwert erreicht.
Der Garvorgang ist beendet, also das Garzeitende tEnde ist erreicht, sobald der Wert des Garquotienten den Garendewert unterschreitet. Jedem Gargut ist ein beispielsweise durch Versuche ermittelter Garendewert zugeordnet und in dem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert. Unter Gargut werden hier auch voneinander verschiedene Rezepte, also beispielsweise der Garendzustand von Rindfleisch verstanden. Da der Garquotient dem Verhältnis der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit zu einem zeitlich vorher und nach dem Beginn des Garvorgangs ermittelten erstmaligen Extremwert, hier Maximalwert, der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit entspricht, kann der Garquotient erst nach Durchlaufen dieses Extremwerts ermittelt werden. Bis zu diesem Zeitpunkt wird der Garraum entweder nach einem durch den Benutzer eingegebenen Garprogramm oder nach einem vorher für alle Garprogramme festgelegten Aufheizprogramm, beispielsweise ein für alle Gargüter geeignetes schonendes Aufheizprogramm, aufgeheizt. Sofern das erfindungsgemäße Gargerät mit einer automatischen Garguterkennung ausgerüstet ist, erfolgt diese während dieser ersten Heizphase, also bis zum Erreichen des Extremwerts der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit. Die automatische Garguterkennung ist weiter unten anhand der Fig. 3 und 4 näher erläutert.
Eine andere mögliche Ausführungsform sieht vor, dass das Ausgangssignal des Sensors in der Auswerteschaltung erst nach Ablauf einer vorher festgelegten Vorlaufzeit nach dem Beginn des Garvorgangs verarbeitet wird. Hierdurch ist gewährleistet, dass Störungen des Ausgangssignals während eines Anfangszeitraums nach dem Beginn des Garvorgangs sich nicht in ungewünschter Weise auf die Verarbeitung des Ausgangssignals auswirken können. Beispielsweise können Störungen des Ausgangssignals durch Schnellaufheizen, also ein Aufheizen mit der maximalen Heizleistung, oder durch das Einschalten eines Umluftgebläses bedingt sein. Die Folge sind lokale Extremwerte, also lokale Minimal- und Maximalwerte. Dabei kann die Zeitdauer für die Vorlaufzeit beispielsweise durch Versuche ermittelt und festgelegt werden.
Somit ist der Garvorgang bei dem erstmaligen Vorliegen der Bedingung {f'/ f'(extrem)} < G beendet, also der Garzeitendezeitpunkt tEnde erreicht und die Gargerätfunktion wird ausgelöst.
Der Garendewert G kann dabei positiv, gleich Null oder negativ sein. Der weitere Verlauf von f ist für die Steuerung des Garvorgangs nicht mehr relevant.
Ein Vorteil bei der Verwendung von f anstelle von f besteht darin, dass nach dem Durchlaufen des Extremwerts für f' die Restgarzeit in Abhängigkeit des Ausgangssignals des Sensors mit einer hohen Genauigkeit und Reproduzierbarkeit in der Auswerteschaltung extrapoliert und auf dem Anzeigeelement angezeigt werden kann, da der Zeitpunkt, zu dem der Wert von f' extrem wird, weit vor dem Garzeitendezeitpunkt tEnde liegt. Anstelle der Anzeige ist beispielsweise auch das Auslösen eines akustischen Signals denkbar.
Bei den obigen Ausführungen ist zu beachten, dass die Formulierungen Extremwert und Maximal- bzw. Minimalwert nicht streng mathematisch zu verstehen sind. Bei der vorliegenden Erfindung ist darunter ebenfalls ein Plateau zu verstehen, also wenn die Gaskonzentration für eine Zeitdauer auf dem höchsten bzw. niedrigsten Wert konstant bleibt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Garzeitendezeitpunkt tEnde der Zeitpunkt, bei dem das Gargut in dessen Kern fertig gegart ist. Beispielsweise ist die Oberflächenbräune des Garguts von der gewählten Garraumtemperatur abhängig. Gibt der Benutzer über die Bedienund Anzeigeelemente eine hohe Garraumtemperatur ein bzw. wird diese durch die Anwahl eines Rezepts für den Garvorgang automatisch festgelegt, so wird die Oberflächenbräune des Garguts zum Garzeitendezeitpunkt tEnde stärker sein als bei einer niedrigeren Garraumtemperatur.
Die Verarbeitung des Ausgangssignals des Sensors in der elektronischen Steuerung ist nachfolgend näher erläutert:
Die Heizquelle des Gargeräts ist ausgeschaltet und eine Kuchenform mit Teig ist in den Garraum eingestellt. Die Tür ist geschlossen. Das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors, beispielsweise eine von der Sauerstoffkonzentration in der Umgebung abhängige elektrische Spannung, wird über eine elektrische Leitung an die Auswerteschaltung der elektronischen Steuerung übermittelt. Dem Ausgangssignal wird mittels des Zeitglieds der Auswerteschaltung eine Zeitinformation zugeordnet. Das aus Ausgangssignal und Zeitinformation gebildete Wertepaar wird anschließend zur weiteren Verwendung in der Auswerteschaltung in dem Speicher abgespeichert. Da sich das Ausgangssignal des Sauerstoffsensors in Abhängigkeit von der Zeit noch nicht geändert hat, ist f'=0. Nachdem die Heizquelle des Gargeräts mittels des Bedienelements eingeschaltet worden ist, also die Heizquelle mittels der elektronischen Steuerung mit einer elektrischen Netzspannung elektrisch leitend verbunden worden ist, erwärmt sich der Garraum und damit auch der darin befindliche Teig.
Während des Garvorgangs, steigt die Konzentration an Gasen, die aus dem Gargut entweichen, an, so dass die Sauerstoffkonzentration und damit das elektrische Ausgangssignal verringert wird. Analoges gilt für den aus dem Gargut entweichenden Wasserdampf. Dadurch erhöht sich der in der Auswerteschaltung erzeugte Wert für f' bis auf einen Maximalwert. Dies wird durch den fortlaufenden Vergleich der abgespeicherten Wertepaare mit dem aktuell in der Auswerteschaltung gebildeten Wertepaar durch die elektronische Steuerung automatisch erkannt. Danach fällt der Wert von f' wieder ab. Die hierbei von dem Sauerstoffsensor an die Auswerteschaltung übermittelten Ausgangssignale werden zur Extrapolation der Restgardauer durch die Auswerteschaltung und deren Anzeige auf dem Anzeigeelement verwendet. Dabei wird der weitere Verlauf von f' mittels einer vorher festgelegten und in dem Speicher abgespeicherten Näherungsfunktion, beispielsweise der Geradengleichung, und dem aktuellen Ausgangssignal fortlaufend extrapoliert und die Zeitdauer bis zum Erreichen der Bedingung {f'/f'(extrem)} < G, also die Restgardauer, bestimmt. Ist die Bedingung {f'/ f'(extrem)} < G tatsächlich erfüllt, wird die Heizquelle mittels der elektronischen Steuerung abgeschaltet und ein Garzeitendesignal auf dem Anzeigeelement angezeigt.
Abweichend von dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können auch Konzentrationen von durch den Garvorgang erzeugten Gasen oder von anderen Atmosphärengasen, insbesondere Stickstoff oder Kohlendioxid, verwendet werden. Einen Sonderfall bildet hierbei Wasserdampf, da Wasserdampf in der Atmosphäre vorhanden ist und darüber hinaus bei allen Backvorgängen erzeugt bzw. freigesetzt wird. Ferner ist neben oder alternativ zu dem Abschalten der Heizquelle auch das Auslösen anderer Gargerätfunktionen denkbar. Beispielsweise kann das Erreichen des Garzeitendes auf dem Anzeigeelement des Gargeräts angezeigt werden und/oder die Heizleistung der Heizquelle derart verringert werden, dass in dem Garraum eine Warmhaltetemperatur herrscht. Ferner ist auch das Auslösen eines Schnellabkühlens des Garraums bzw. des Garguts denkbar.
Wie bereits ausgeführt ist es möglich, dass der Benutzer das Gargut mittels der Bedienelemente manuell auswählt. Bei einem erfindungsgemäßen Gargerät mit einem weiter verbesserten Bedienkomfort ist es auch denkbar, dass das Gargut des konkreten Garvorgangs über eine Garguterkennung automatisch erkannt wird. Eine mögliche Ausführungsform sieht dabei vor, dass das Gargerät wenigstens zwei weitere Sensoren aufweist, wobei sich die einzelnen weiteren Sensoren hinsichtlich der detektierbaren Gasarten wenigstens in einer Gasart voneinander unterscheiden. Somit weist das erfindungsgemäße Gargerät insgesamt mindestens drei Sensoren S1, S2 und S3 zur Erfassung von Gaskonzentrationen auf, siehe Fig. 3. Je mehr Sensoren zur Garguterkennung eingesetzt werden, desto genauer kann das konkrete Gargut bestimmt werden. Die einzelnen Ausgangssignale der Sensoren S1, S2 und S3 werden, analog zu den obigen Ausführungen, zwecks Verarbeitung an die elektronische Steuerung übertragen. Dabei ergibt sich aus der Zusammenschau der Ausgangssignale für jedes Gargut ein charakteristisches Muster M1 und M2. Diese Muster M1, M2 werden zeitlich vorher, beispielsweise durch Versuche, einzelnen Gargütern zugeordnet und in dem Speicher der elektronischen Steuerung abgespeichert. Durch den Vergleich der während des Aufheizens an die Auswerteschaltung übertragenen aktuellen Ausgangssignale mit den zeitlich vorher abgespeicherten Ausgangssignalen kann dann das konkrete Gargut des aktuellen Garvorgangs ermittelt werden.
Alternativ hierzu ist es möglich, die automatische Garguterkennung mit lediglich einem einzigen Sensor S1 durchzuführen. In diesem Fall wird während der Aufheizphase ein vorher festgelegter Temperatur-Zeit-Verlauf mehrfach wiederholt. Dabei wird die Gaskonzentration durch den Sensor S1 zu verschiedenen Zeitpunkten erfasst und in der Auswerteschaltung ein Wertetripel aus Ausgangssignal S, Zeitinformation t und Temperatur T gebildet und in dem Speicher abgespeichert, siehe Fig. 4. Die Gesamtheit der während des Durchlaufens des Temperatur-Zeit-Verlaufs abgespeicherten Wertetripel bilden ein Muster, analog zu der obigen Ausführungsform. Die weitere Verarbeitung entspricht den vorgenannten Ausführungen.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist der Sensor gleichzeitig als ein weiterer Sensor S1 zur Garguterkennung ausgebildet. Bei der letztgenannten Ausführungsform der automatischen Garguterkennung wäre demnach ein einziger Sensor ausreichend, mit dem zum einen das Gargut automatisch erkennbar und zum anderen ein in dem Speicher abgespeicherter Garendewert in Abhängigkeit des automatisch erkannten Garguts ermittelbar wäre.
Die Erfindung ist nicht auf die vorgenannten Ausführungen beschränkt. Beispielsweise ist das erfindungsgemäße Verfahren und das Gargerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Steuerung des Garvorgangs nicht auf eine Auswahl von Rezepten bzw. Gargütern, Betriebsarten oder Ofentemperaturen beschränkt.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät mit einem Garraum, an bzw. in dem eine Heizquelle zur Beheizung des Garraums angeordnet ist, mit einem Sensor zur Erfassung einer Gaskonzentration in dem Garraum und einer elektrischen oder elektronischen Steuerung, die eine Auswerteschaltung und einen Speicher aufweist und mit dem Sensor in Signalübertragungsverbindung steht, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte aufweist:
    Erstens, Ermittlung eines in dem Speicher abgespeicherten Garendewerts in Abhängigkeit eines manuell ausgewählten bzw. automatisch erkannten Garguts, mittels der Auswerteschaltung,
    zweitens, Verarbeitung des Ausgangssignals des Sensors in der Auswerteschaltung zur Erzeugung eines Garquotienten, wobei der Garquotient dem Verhältnis der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit (f') zu einem zeitlich vorher und nach dem Beginn des Garvorgangs ermittelten erstmaligen Extremwert der ersten Ableitung des Ausgangssignals nach der Zeit (f(extrem)) entspricht,
    drittens, Vergleich des Werts des Garquotienten mit dem Garendewert (G) in der Auswerteschaltung und
    viertens, Auslösen einer Gargerätfunktion erfolgt, sobald der Wert des Garquotienten nach dem Beginn des Garvorgangs den Garendewert (G) unterschreitet.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration eines Atmosphärengases, insbesondere Sauerstoff, Stickstoff oder Kohlendioxid, durch den Sensor erfasst wird.
  3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass als Gargerätfunktion das automatische Abschalten der Heizquelle zur Beheizung des Garraums und/oder ein Garzeitendesignal ausgelöst wird.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass nach dem erstmaligen Erreichen eines Extremwerts der Gaskonzentration oder der ersten zeitlichen Ableitung der Gaskonzentration (f(extrem)) nach dem Beginn des Garvorgangs die Restgarzeit in Abhängigkeit der Ausgangssignale des Sensors extrapoliert und auf einem Anzeigeelement des Gargeräts zur Anzeige gebracht wird.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Extremwert ein Maximalwert ist.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangssignal des Sensors in der Auswerteschaltung erst nach Ablauf einer vorher festgelegten Vorlaufzeit nach dem Beginn des Garvorgangs verarbeitet wird.
  7. Gargerät zur Durchführung eines Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einem Garraum, an bzw. in dem eine Heizquelle zur Beheizung des Garraums angeordnet ist, mit einem Sensor zur Erfassung einer Gaskonzentration in dem Garraum und einer elektrischen oder elektronischen Steuerung, die eine Auswerteschaltung und einen Speicher aufweist und mit dem Sensor in Signalübertragungsverbindung steht.
  8. Gargerät nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gargerät wenigstens zwei weitere Sensoren (S1, S2, S3) aufweist, wobei sich die einzelnen weiteren Sensoren (S1, S2, S3) hinsichtlich der detektierbaren Gasarten wenigstens in einer Gasart voneinander unterscheiden.
  9. Gargerät nach mindestens einem der Ansprüche 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor gleichzeitig als ein weiterer Sensor (S1) ausgebildet ist.
EP04011882A 2003-06-18 2004-05-19 Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät Withdrawn EP1489361A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10327861 2003-06-18
DE10327861A DE10327861B4 (de) 2003-06-18 2003-06-18 Verfahren zur Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1489361A2 true EP1489361A2 (de) 2004-12-22
EP1489361A3 EP1489361A3 (de) 2013-03-27

Family

ID=33394910

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP04011882A Withdrawn EP1489361A3 (de) 2003-06-18 2004-05-19 Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7075041B2 (de)
EP (1) EP1489361A3 (de)
DE (1) DE10327861B4 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006094658A1 (de) * 2005-03-07 2006-09-14 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und vorrichtung zur regelung von garvorgängen in einem garraum
WO2008086946A3 (de) * 2007-01-15 2009-01-29 Ego Elektro Geraetebau Gmbh Verfahren und gargerät zur regelung von garvorgängen in einem garraum
RU2473579C2 (ru) * 2007-04-16 2013-01-27 Алтана Электрикал Инсулейшн Гмбх Наномодифицированные эмали для проводов и соответственно эмалированные провода
DE102016206331A1 (de) 2016-04-14 2017-10-19 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-Gargerät mit Garsensor
EP3511629A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-17 Rational International AG Verfahren zur bestimmung der temperaturempfindlichkeit eines gargutes sowie gargerät
WO2020156928A1 (de) * 2019-02-01 2020-08-06 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-gargerät und verfahren zum betreiben eines haushalts-gargeräts

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10324881A1 (de) * 2003-05-30 2004-12-30 Demag Cranes & Components Gmbh Schnittstellenschaltung für die Ansteuerung eines elektrischen Verbrauchers und Schaltungsanordnung für die Ansteuerung eines Elektromotors hiermit
US7143769B2 (en) * 2003-08-11 2006-12-05 Richard Stoltz Controlling pulse energy of an optical amplifier by controlling pump diode current
US20060188638A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Joseph Ponnattu K Fabricated food product made from fresh potato mash
US20060188639A1 (en) 2005-02-18 2006-08-24 Joseph Ponnattu K Fabricated food product made from fresh potato mash
DE102005019082A1 (de) * 2005-04-23 2006-10-26 Neuenkirchener Maschinenfabrik Emil Kemper Gmbh Misch- und Knetanordnung
US20070215599A1 (en) * 2006-03-17 2007-09-20 W.C. Bradley Company Systems and methods for predicting the time to change the temperature of an object
DE102006041767B3 (de) 2006-09-04 2007-10-04 Miele & Cie. Kg Verfahren zur Brandfallerkennung in einem Garraum eines Backofens
DE102007016501A1 (de) 2007-03-26 2008-10-02 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und Dampfgargerät zur Regelung von Garvorgängen in einem Garraum
DE102012222166A1 (de) 2012-12-04 2014-06-05 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerät
DE102012222165A1 (de) 2012-12-04 2014-06-05 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Gargerät
CN105764385A (zh) * 2013-11-14 2016-07-13 皇家飞利浦有限公司 智能烹调设备和方法
US10009965B2 (en) * 2015-01-28 2018-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Gas detection apparatus, cooking apparatus, and method of controlling the apparatuses
KR102327881B1 (ko) * 2015-01-28 2021-11-18 삼성전자주식회사 가스 검출 장치, 조리 장치 및 그 제어 방법
US20170130968A1 (en) * 2015-11-10 2017-05-11 General Electric Company Method for Monitoring Cooking in an Oven Appliance
US10599994B2 (en) 2016-05-24 2020-03-24 International Business Machines Corporation Predicting a chromatic identity of an existing recipe and modifying the existing recipe to meet a desired set of colors by adding new elements to the recipe
US10332276B2 (en) 2016-05-24 2019-06-25 International Business Machines Corporation Predicting a chromatic identity of an existing recipe and modifying the existing recipe to meet a desired set of colors by replacing existing elements of the recipe
DE102016215650A1 (de) * 2016-08-19 2018-02-22 BSH Hausgeräte GmbH Haushaltsgargerät
DE102018204879A1 (de) 2018-03-29 2019-10-02 BSH Hausgeräte GmbH Bestimmen eines Garzeitendes von Gargut
DE102019107828B4 (de) * 2019-03-27 2022-07-28 Miele & Cie. Kg Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts und Gargerät

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0074764A1 (de) * 1981-09-03 1983-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln
US4496817A (en) * 1983-07-07 1985-01-29 General Electric Company Automatic fire detection for a microwave oven
EP0455169A2 (de) * 1990-04-28 1991-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Kochstelle
EP0615400A2 (de) * 1993-03-11 1994-09-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Mikrowellenofen und Verfahren zur Bestimmung des Lebenmittelproduktes

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4379964A (en) * 1979-07-20 1983-04-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of food heating control by detecting liberated gas or vapor and temperature of food
DE3837072A1 (de) * 1987-10-31 1989-05-11 Toshiba Kawasaki Kk Automatik-backvorrichtung
DE4022964C2 (de) * 1990-07-19 1994-11-10 Werner & Pfleiderer Meßwerterfassungs- und Speichergerät für Feuchtigkeit und Temperatur
GB2293027A (en) * 1994-09-07 1996-03-13 Sharp Kk Apparatus for and method of controlling a microwave oven
KR20040047083A (ko) * 2002-11-29 2004-06-05 삼성전자주식회사 전자레인지 및 그 제어방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0074764A1 (de) * 1981-09-03 1983-03-23 Sharp Kabushiki Kaisha Gerät zum Erhitzen von Lebensmitteln
US4496817A (en) * 1983-07-07 1985-01-29 General Electric Company Automatic fire detection for a microwave oven
EP0455169A2 (de) * 1990-04-28 1991-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Kochstelle
EP0615400A2 (de) * 1993-03-11 1994-09-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Mikrowellenofen und Verfahren zur Bestimmung des Lebenmittelproduktes

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006094658A1 (de) * 2005-03-07 2006-09-14 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Verfahren und vorrichtung zur regelung von garvorgängen in einem garraum
WO2008086946A3 (de) * 2007-01-15 2009-01-29 Ego Elektro Geraetebau Gmbh Verfahren und gargerät zur regelung von garvorgängen in einem garraum
RU2473579C2 (ru) * 2007-04-16 2013-01-27 Алтана Электрикал Инсулейшн Гмбх Наномодифицированные эмали для проводов и соответственно эмалированные провода
DE102016206331A1 (de) 2016-04-14 2017-10-19 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-Gargerät mit Garsensor
EP3258176A1 (de) 2016-04-14 2017-12-20 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-gargerät mit garsensor
EP3511629A1 (de) * 2018-01-12 2019-07-17 Rational International AG Verfahren zur bestimmung der temperaturempfindlichkeit eines gargutes sowie gargerät
WO2020156928A1 (de) * 2019-02-01 2020-08-06 BSH Hausgeräte GmbH Haushalts-gargerät und verfahren zum betreiben eines haushalts-gargeräts

Also Published As

Publication number Publication date
DE10327861A1 (de) 2005-01-27
EP1489361A3 (de) 2013-03-27
US20050061799A1 (en) 2005-03-24
US7075041B2 (en) 2006-07-11
DE10327861B4 (de) 2006-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1489361A2 (de) Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät
EP1800065B1 (de) Verfahren zur steuerung eines garvorgangs bei einem gargerät
DE3822590C2 (de) Mikrowellenkochgerät
EP1831608B1 (de) Gargerät mit mindestens einem gassensorarray, probenahmesystem für solch ein gerät, verfahren zum garen mit solch einem gargerät und verfahren zum reinigen solch eines gargeräts
DE69306530T2 (de) Heizapparat
DE3544205C2 (de)
EP1956301B1 (de) Verfahren zum Führen eines Garprozesses
DE3883417T2 (de) Automatischer Heizapparat.
EP1906096B1 (de) Verfahren zur Regelung des Abluftvolumenstromes aus einem Garraum eines Backofens
EP1761729A2 (de) Stellvorrichtung mit einem zumindest zweidimensionalen sensorbereich
DE19758860B4 (de) Verfahren zur Steuerung eines Pyrolysereinigungsvorganges
DE102007039027A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Kerntemperatur eines Garguts und Gargerät zur Durchführung solch eines Verfahrens
DE102008036683B4 (de) Gargerät und Verfahren zum Steuern eines Garprozesses
DE3879971T2 (de) Kochgerät.
DE102006041767B3 (de) Verfahren zur Brandfallerkennung in einem Garraum eines Backofens
WO2018033385A1 (de) Entfeuchten eines garraums
WO2008064898A1 (de) Verfahren zum erzeugen, verarbeiten und auswerten eines mit der temperatur korrelierten signals und entsprechende vorrichtung
EP1599097B1 (de) Verfahren zum steuern eines garprozesses
EP1619443A2 (de) Gargerät mit steuerbarer Entlüftung
BE1029128A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts und Gargerät
DE102006013093B3 (de) Verfahren zur Steuerung eines Pyrolysereinigungsvorgangs bei einem Backofen
DE10327864B4 (de) Verfahren zur berührungslosen Steuerung eines Garvorgangs bei einem Gargerät und Gargerät
DE3834909A1 (de) Automatisches kochsteuersystem fuer einen mikrowellenherd
DE10021235A1 (de) Haushaltsbackofen mit Räucherfunktion
DE69501965T2 (de) Haushaltskochofen

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL HR LT LV MK

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F24C 7/08 20060101AFI20130215BHEP

17P Request for examination filed

Effective date: 20130927

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20131016

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20140429