EP1562404A2 - Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Heizeinrichtung eines Gargeräts - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Heizeinrichtung eines Gargeräts Download PDF

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EP1562404A2
EP1562404A2 EP05100297A EP05100297A EP1562404A2 EP 1562404 A2 EP1562404 A2 EP 1562404A2 EP 05100297 A EP05100297 A EP 05100297A EP 05100297 A EP05100297 A EP 05100297A EP 1562404 A2 EP1562404 A2 EP 1562404A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
constant
cookware
control mode
heating device
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05100297A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1562404A3 (de
Inventor
Uwe Has
Peter Vetterl
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.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Publication of EP1562404A2 publication Critical patent/EP1562404A2/de
Publication of EP1562404A3 publication Critical patent/EP1562404A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the present invention relates to a method for driving a electrical heating device with the features of claims 1 and 3 and a control device for driving an electrical Heating device with the features of claims 10 and 11.
  • Simpler cooking and cooking appliances have controllable heaters, their heating power by means of manually operable switching and Input devices can be regulated. If no Temperature sensors are provided, no regulation of the Heating power and thus the cooking temperature. The user must decide on the basis of the determined state of cooking itself, whether he the Heating power keeps constant, reduced or increased.
  • additional Sensors are provided, which for the detection of temperatures, eg. a glass ceramic, a heating surface, a cookware o. The like. Serve. It If necessary, pressures, eg. In pressure cookers can be detected. In addition, radiation densities, for example. In the air be detected between the heating surface and the glass ceramic. Basically, a wide variety of parameters as Operating signals of a cooking station are detected and evaluated. Based These measurements allow precise temperature control. Indeed are such devices equipped consuming and therefore usually expensive.
  • DE 195 49 064 A1 discloses a control circuit for carrying out Cooking operations on heating surfaces by heat energy supply to the of a cooking product recorded food known.
  • a Infrared sensor is a temperature profile during cooking recorded, from which control variables for the heat supply to the heating surface won become.
  • the measured value emitted by the sensor is reached when a assumed temperature value as a reference value. Deviating actual values of the temperature become with this reference value compared and evaluated to control the energy supply.
  • An object of the present invention is to provide a simplified Method and a simple device for controlling a To propose heater of a cooking appliance, which with the Ease of use when cooking food can be increased.
  • a user-selected setting of the hotplate eg. by adjusting the power supply to a heater of a selected hob, swing most of the above Operating parameters after some time to a largely constant value if the selected setting and other environmental parameters remain unchanged.
  • This fact can be found in be used advantageously to the food to be cooked on To keep an approximately constant temperature level.
  • a simple one manual temperature control by the user of the cooking appliance sees that the user first for a warming in the Cookware to cook food on the hob ensures until the Temperature of the food to a desired target value has settled. Thereafter, the user keeps this set Temperature more or less constant by the set Energy supply initially reduced and then corrected every now and then.
  • the inventive method for driving a heater with The features of claim 1 now allows the user to to effect a course of cooking that a previously reached and largely selected by him as advantageous temperature selected kept and thus the food to be cooked without further manual Interventions can be finished cooking.
  • the user can do this one Activate control mode in which the temperature of a hotplate and / or a cookware is kept substantially constant.
  • This Control mode can be activated, for example, by manual keystroke, wherein activation preferably only makes sense if the detected temperature fluctuations at the cooking place or on Cookware is within a certain range move.
  • the temperature of the heater is in a steady state, allowing activation of the Control mode for keeping the temperature is reasonable.
  • the Heating device can in principle almost any electrical Be heating device. In principle, however, the heater can also a gas, oil or other energy source Be heating device. Even solar heating can be on the control the way described.
  • the temperature at the cookware and / or at the cooking area can by means of a temperature sensor arranged on the heating device or by means of an infrared sensor are detected.
  • the temperature can optionally permanently or cyclically.
  • the Heating power of the electric heater can by means of a Regulation of energy input and / or by variation of a mean Duty cycle are regulated.
  • An alternative method for controlling a heating device of Cooking appliance provides that the temperature of a Cooker and / or a cookware as well as variations in the Temperature from values for a duty cycle of the heater and / or estimated for their energy supply.
  • the user can Control mode can be activated in which the temperature is largely kept constant or within a predeterminable temperature range becomes.
  • This again simplified procedure can with very little technical effort a cost-effective and user-friendly Possibility to create a desired cooking temperature in to keep certain limits constant.
  • This process mode comes a typical user behavior very contrary, as a manual Constant keeping of the temperature by a permanent fine control of the Heating power is no longer necessary.
  • the control mode to keep the temperature constant to enable manual user input it may be beneficial if the achievement of the steady state of the heater is made visually recognizable by means of an advertisement.
  • a bulb from an intermittent display change a constant light display.
  • the simplified variant of the method provides that after Selection of the control mode to keep the temperature constant the middle Duty cycle for the heater can be kept constant. It However, the heating power of the heating element can be kept constant become. Possibly. Both parameters can be kept constant.
  • a control device for driving a Heating device of a cooking appliance with the Markmalen of claim 12 or claim 13 makes it possible, after activation of a particular Control mode, a temperature at the cookware or at the cooking area largely constant without further manual intervention necessary.
  • the present invention enables a novel control of Cooktops.
  • the user of the hob for a defined Cook at any convenient time a particular cooking mode activate. After this activation, the temperature is to be cooked Dine in the cookware on the selected hotplate within certain limits kept largely constant.
  • the procedure allows it, by a suitable automation of the process "Reduce and correct the power supply" for the heater of the selected cooking place to achieve a more or less Constant temperature in the food causes an automation to lead.
  • Figure 1 is a schematic representation of a cooking area with a electric heater, according to a first embodiment of the Invention
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a conventional one Temperature control
  • Figure 3 is a diagram for illustrating the inventive Control method.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a cooking area 10, the a radiator 11 having an electric heater 12, the is arranged below a glass ceramic surface 14.
  • a Cookware 22 with food to cook.
  • a temperature sensor 16 is arranged near the glass ceramic surface 14 or on the radiator 11.
  • One from the temperature sensor 16 supplied temperature signal 18 is connected to a Evaluation circuit 20 delivered.
  • This evaluation circuit 20 allows an evaluation of the signals supplied by the temperature sensor 16 be, and a dependent control of the heater 12th by means of a control signal 21. Once the temperature is only within of a defined range, is the evaluation circuit 20 recognized that the heater 12 in a steady State is. It can be assumed that the Temperature in the cookware 22 also remains largely constant, so that in the cookware 22 to be cooked dishes with a constant temperature can be cooked.
  • Temperature sensor 16 may also be an infrared sensor, the a temperature detected on a lateral surface of the cookware.
  • the evaluation circuit 20 is further provided with a first input device 24 coupled.
  • a control mode can be activated, which keeps a constant provides the temperature as soon as the user desires and as soon as the Evaluation circuit 20 a steady state of Heating device 12 has detected.
  • a second one Input device 28 is provided which, for example, a button o. The like. May be.
  • the temperature signals 18 of the Temperature sensor 16 are the evaluation circuit 20 available which makes an evaluation as to whether the Temperatures within a given fluctuation range move. If this is the case, by manual input at the second Input device 28 are defined by the user that the steady temperature should be kept as constant as possible.
  • a drive stage ensures in this case that the middle Duty cycle or the power supply to the electric heater 12th remains largely constant, so that the temperature within the Cookware 22 can settle at the desired level.
  • the fact that the temperature in the steady state can be preferably by means of a display device, For example, a light indicator 30 are visualized. These Indicator 30 may, for example. From an intermittent display in a Change the continuous display as soon as the preset maximum Fluctuation of the temperature is reached.
  • FIG. 2 illustrates in a time-temperature diagram a typical sequence of a cooking process.
  • a selected hotplate is activated by energizing a heater.
  • the temperature at the cooking point increases first linear, then later with a weaker rising curve up to the temperature T 1 , until the user makes a first control intervention at time t E1 , because he considers the cooking temperature too high.
  • the heating power is reduced by a manual control intervention, for example on the first input device 24 according to FIG. 1, until the temperature at the cooking point has reached the lower value T 2 .
  • the same thing is repeated at the times t E3 and t E4 at which the temperatures T 3 and T 4 are reached.
  • the entire cooking process is characterized by a large number of manual interventions for influencing the cooking temperature, since the possibly already existing simple control circuit for setting a desired temperature only provides a certain average duty cycle of an electric heater and / or a limitation of an electric power supply to a specific value, depending on the preselection by the user.
  • FIG. 3 illustrates in a further time-temperature diagram a possible control strategy that can be implemented by means of the method according to the invention.
  • the heater is activated at time t 0 until the temperature at the hotplate has reached a value that the user has found to be favorable for the cooking process.
  • the flattening temperature curve after the initial steep rise can be due to the intervention of a very simple control circuit, which provides for an intermittent power supply depending on the selection of the heating level.
  • the duty cycle for the heater in this case depends on the preselected heating level.
  • the user can activate the inventive control mode at any sensible time t x , with the aid of which the cooking temperature is kept substantially constant.
  • the fact that the heater is in a steady state can be displayed to the user in an advantageous manner by means of a light indicator 30 (see FIG.
  • the present invention can be very simple equipped cooking appliances, where none Temperature detection is provided at the cooking zones.
  • the heating power the individual hobs can be in such cooking appliances only by control manual adjustment of cooking levels, so that the desired cooking temperatures only based on experience of the Roughly estimate the user.
  • Figure 2 illustrates a typical Control process for such a cooking appliance by an inexperienced user is characterized by a variety of manual control actions.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargerätes, bei dem die Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) erfasst und Schwankungen der Temperatur ermittelt werden, und bei dem bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus aktivierbar ist, bei dem die Temperatur weitgehend konstant gehalten wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargerätes, bei dem die Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) sowie Schwankungen der Temperatur aus Werten für eine Einschaltdauer und/oder für eine Energiezufuhr für die Heizeinrichtung (22) abgeschätzt werden, und bei dem bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus aktivierbar ist, bei dem die Temperatur innerhalb eines vorgebbaren Bereichs weitgehend konstant gehalten wird. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Steuervorrichtung zur Durchführung der Verfahren zur Ansteuerung der Heizeinrichtung (12).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer elektrischen Heizeinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 3 sowie eine Steuervorrichtung zum Ansteuern einer elektrischen Heizeinrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 10 und 11.
Einfachere Koch- und Gargeräte weisen steuerbare Heizeinrichtungen auf, deren Heizleistung mittels manuell betätigbarer Schalt- und Eingabevorrichtungen reguliert werden kann. Wenn keine Temperatursensoren vorgesehen sind, kann keinerlei Regelung der Heizleistung und damit der Gartemperatur erfolgen. Der Benutzer muss anhand des festgestellten Garzustandes selbst entscheiden, ob er die Heizleistung konstant hält, reduziert oder erhöht.
Bei komfortableren und aufwändigeren Gargeräten können zusätzliche Sensoren vorgesehen sein, die zur Erfassung von Temperaturen, bspw. einer Glaskeramik, einer Heizfläche, eines Kochgeschirrs o. dgl. dienen. Es können ggf. auch Drücke, bspw. in Druckkochtöpfen erfasst werden. Darüber hinaus können auch Strahlungsdichten, bspw. im Luftraum zwischen der Heizfläche und der Glaskeramik erfasst werden. Grundsätzlich können die unterschiedlichsten Messgrößen als Betriebssignale einer Kochstelle erfasst und ausgewertet werden. Auf Basis dieser Messgrößen ist eine präzise Temperaturregelung möglich. Allerdings sind solcherart ausgestattete Geräte aufwändig und daher meist teuer.
Aus der DE 195 49 064 A1 ist eine Steuerschaltung zur Durchführung von Garungsvorgängen auf Heizflächen durch Wärmeenergiezufuhr an das von einem Gargutträger aufgenommene Gargut bekannt. Mittels eines Infrarotsensors wird ein Temperaturverlauf während des Garvorgangs erfasst, woraus Stellgrößen für die Wärmezufuhr zur Heizfläche gewonnen werden. Die vom Sensor abgegebene Messgröße wird bei Erreichen eines vorgegebenen Temperaturwerts als Referenzwert übernommen. Abweichende Ist-Werte der Temperatur werden mit diesem Referenzwert verglichen und zur Steuerung der Energiezufuhr ausgewertet.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren sowie eine einfache Vorrichtung zur Steuerung einer Heizeinrichtung eines Gargeräts vorzuschlagen, wodurch mit der Bedienkomfort beim Garen von Speisen erhöht werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Steuern einer Heizeinrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. 3 sowie durch eine Steuervorrichtung gemäß Anspruch 10 bzw. 11 gelöst. Bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung finden sich in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen.
Bei einer durch einen Benutzer gewählten Einstellung der Kochstelle, bspw. durch Einstellung der Energiezufuhr für eine Heizeinrichtung eines ausgewählten Kochfeldes, schwingen die meisten der oben genannten Betriebsparameter nach einiger Zeit auf einen weitgehend konstanten Wert ein, sofern die gewählte Einstellung und weitere Umgebungsparameter unverändert bleiben. Dies gilt in besonderem Maße für die jeweiligen mittleren Temperaturen der Heizfläche, der Luft zwischen der Heizfläche und der Glaskeramik, der Glaskeramik selbst, des Bodens des Kochgeschirrs und der zu garenden Speisen. Diese Tatsache kann in vorteilhafter Weise dazu genutzt werden, um die zu garenden Speisen auf einem annähernd konstanten Temperaturniveau zu halten. Eine einfache manuelle Temperatursteuerung durch den Benutzer des Gargeräts sieht vor, dass der Benutzer zunächst für eine Erwärmung der in dem Kochgeschirr zu garenden Speisen auf der Kochstelle sorgt, bis die Temperatur der Lebensmittel auf einen gewünschten Zielwert eingeschwungen ist. Danach hält der Benutzer diese eingestellte Temperatur mehr oder weniger konstant, indem er die eingestellte Energiezufuhr zunächst reduziert und danach hin und wieder korrigiert.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Ansteuern einer Heizeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ermöglicht es nun dem Benutzer, auf einen Garverlauf dahin gehend einzuwirken, dass eine zuvor erreichte und von ihm als vorteilhaft ausgewählte Temperatur weitgehend konstant gehalten und damit die zu garenden Speisen ohne weitere manuelle Eingriffe fertig gegart werden können. Der Benutzer kann hierzu einen Steuermodus aktivieren, bei dem die Temperatur einer Kochstelle und/oder eines Kochgeschirrs weitgehend konstant gehalten wird. Dieser Steuermodus kann bspw. durch manuellen Tastendruck aktiviert werden, wobei eine Aktivierung vorzugsweise nur dann sinnvoll ist, wenn die erfassten Temperaturschwankungen an der Kochstelle bzw. am Kochgeschirr sich innerhalb einer bestimmten Schwankungsbreite bewegen. Hierbei befindet sich die Temperatur der Heizeinrichtung in einem eingeschwungenen Zustand, so dass eine Aktivierung des Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur sinnvoll ist. Die Heizeinrichtung kann prinzipiell nahezu jede beliebige elektrische Heizeinrichtung sein. Grundsätzlich kann die Heizeinrichtung jedoch auch eine mit Gas, Öl oder einem anderen Energieträger betriebene Heizeinrichtung sein. Auch solare Heizeinrichtungen lassen sich auf die beschriebene Weise steuern.
Die Temperatur am Kochgeschirr und/oder an der Kochstelle kann mittels eines an der Heizeinrichtung angeordneten Temperatursensors oder mittels eines Infrarotsensors erfasst werden. Die Temperatur kann wahlweise permanent oder in zyklischen Zeitabständen erfasst werden. Die Heizleistung der elektrischen Heizeinrichtung kann mittels einer Regulierung der Energiezufuhr und/oder durch Variation einer mittleren Einschaltdauer reguliert werden.
Ein alternatives Verfahren zum Ansteuerung einer Heizeinrichtung eines Gargeräts gemäß Anspruch 3 sieht vor, dass die Temperatur einer Kochstelle und/oder eines Kochgeschirrs sowie Schwankungen der Temperatur aus Werten für eine Einschaltdauer der Heizeinrichtung und/oder für deren Energiezufuhr abgeschätzt bzw. hergeleitet werden. Sobald sich die Temperatur mit gewisser Wahrscheinlichkeit innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite bewegt, kann vom Benutzer ein Steuermodus aktiviert werden, bei dem die Temperatur weitgehend konstant bzw. innerhalb eines vorgebbaren Temperaturbereichs gehalten wird. Mit diesem nochmals vereinfachten Verfahren kann mit sehr geringem technischen Aufwand eine kostengünstige und benutzerfreundliche Möglichkeit geschaffen werden, eine gewünschte Gartemperatur in gewissen Grenzen konstant zu halten. Dieser Verfahrensmodus kommt einem typischen Benutzerverhalten sehr entgegen, da ein manuelles Konstanthalten der Temperatur durch eine permanente Feinsteuerung der Heizleistung nicht mehr notwendig ist. Sobald der Benutzer erkennt, dass eine bestimmte erreichte Gartemperatur für den weiteren Garverlauf günstig ist, kann er durch eine manuelle Eingabe diesen Temperaturwert fixieren. Hierbei kann aufgrund der relativ groben Temperaturabschätzung normalerweise zwar nicht eine bestimmte Temperatur gehalten werden, doch genügt die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbare Genauigkeit für die meisten Einsatzzwecke aus.
Um für den Benutzer erkennbar zu machen, ab wann es sinnvoll für ihn sein kann, den Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur mittels manueller Benutzereingabe zu aktivieren, kann es von Vorteil sein, wenn das Erreichen des eingeschwungenen Zustandes der Heizeinrichtung mittels einer Anzeige visuell erkennbar gemacht wird. Hierbei kann beispielsweise ein Leuchtmittel von einer intermittierenden Anzeige zu einer konstanten Leuchtanzeige wechseln.
Auch die vereinfachte Variante des Verfahrens sieht vor, dass nach Auswahl des Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur die mittlere Einschaltdauer für die Heizeinrichtung konstant gehalten werden kann. Es kann jedoch auch die Heizleistung des Heizelements konstant gehalten werden. Ggf. können auch beide Parameter konstant gehalten werden.
Eine erfindungsgemäße Steuervorrichtung zum Ansteuern einer Heizeinrichtung eines Gargeräts mit den Markmalen des Anspruchs 12 bzw. des Anspruchs 13 ermöglicht es, nach Aktivierung eines bestimmten Steuermodus eine Temperatur am Kochgeschirr bzw. an der Kochstelle weitgehend konstant zu halten, ohne dass weitere manuelle Eingriffe notwendig sind.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine neuartige Ansteuerung von Kochfeldern. Hierbei kann der Benutzer des Kochfeldes für eine definierte Kochstelle zu jedem sinnvollen Zeitpunkt einen bestimmten Kochmodus aktivieren. Nach dieser Aktivierung wird die Temperatur der zu garenden Speisen im Kochgeschirr auf der ausgewählten Kochstelle innerhalb bestimmter Grenzen weitgehend konstant gehalten. Das Verfahren ermöglicht es, durch eine geeignete Automatisierung des Vorganges "Reduzieren und Korrigieren der Energiezufuhr" für die Heizeinrichtung der ausgewählten Kochstelle zur Erreichung einer mehr oder weniger konstanten Temperatur im Lebensmittel eine Automatisierung herbei zu führen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer Kochstelle mit einer elektrischen Heizeinrichtung, gemäß einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung,
Figur 2 ein Diagramm zur Illustration einer herkömmlichen Temperatursteuerung und
Figur 3 ein Diagramm zur Illustration des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens.
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Kochstelle 10, die einen Heizkörper 11 mit einer elektrischen Heizeinrichtung 12 aufweist, die unterhalb einer Glaskeramikfläche 14 angeordnet ist. Auf der Glaskeramikfläche 14 und oberhalb der Kochstelle 10 befindet sich ein Kochgeschirr 22 mit zu garenden Speisen. Ein Temperatursensor 16 ist nahe der Glaskeramikfläche 14 bzw. am Heizkörper 11 angeordnet. Ein vom Temperatursensor 16 geliefertes Temperatursignal 18 wird an eine Auswerteschaltung 20 geliefert. Diese Auswerteschaltung 20 ermöglicht eine Auswertung der Signale, die vom Temperatursensor 16 geliefert werden, und eine davon abhängige Ansteuerung der Heizeinrichtung 12 mittels eines Steuersignals 21. Sobald die Temperatur nur noch innerhalb eines definierten Bereiches schwankt, wird von der Auswerteschaltung 20 erkannt, dass sich die Heizeinrichtung 12 in einem eingeschwungenen Zustand befindet. Es kann dabei angenommen werden, dass die Temperatur im Kochgeschirr 22 ebenfalls weitgehend konstant bleibt, so dass die im Kochgeschirr 22 befindlichen zu garenden Speisen mit einer konstanten Temperatur gegart werden können.
Zwischen Temperatursensor 16 und Heizeinrichtung 12 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Abschirmung 26 vorgesehen, so dass der Temperatursensor 16 weitgehend nur die tatsächlichen Temperaturen an der Glaskeramikfläche 14 erfasst. Anstelle des gezeigten Temperatursensors 16 kann auch ein Infrarotsensor vorhanden sein, der eine Temperatur an einer Mantelfläche des Kochgeschirrs erfasst.
Die Auswerteschaltung 20 ist weiterhin mit einer ersten Eingabeeinrichtung 24 gekoppelt. Dies kann bspw. ein herkömmlicher Drehknebel zur Temperaturauswahl bzw. zur Vorgabe einer Heizleistung sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass mittels einer manuellen Eingabemöglichkeit ein Steuermodus aktivierbar ist, der ein Konstanthalten der Temperatur vorsieht, sobald dies der Benutzer wünscht und sobald die Auswerteschaltung 20 einen eingeschwungenen Zustand der Heizeinrichtung 12 erkannt hat. Zur Aktivierung des erwähnten Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur ist eine zweite Eingabeeinrichtung 28 vorgesehen, die bspw. ein Taster o. dgl. sein kann.
Eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens wird nachfolgend kurz dargestellt. Die Temperatursignale 18 des Temperatursensors 16 werden der Auswerteschaltung 20 zur Verfügung gestellt, die eine Auswertung dahin gehend vornimmt, ob sich die Temperaturen innerhalb eines vorgegebenen Schwankungsbereichs bewegen. Ist dies der Fall, kann durch manuelle Eingabe an der zweiten Eingabevorrichtung 28 vom Benutzer definiert werden, dass die eingeschwungene Temperatur möglichst konstant gehalten werden soll. Eine Ansteuerstufe sorgt in diesem Fall dafür, dass die mittlere Einschaltdauer bzw. die Energiezufuhr zur elektrischen Heizeinrichtung 12 weitgehend konstant bleibt, so dass sich die Temperatur innerhalb des Kochgeschirrs 22 auf dem gewünschten Niveau einpendeln kann.
Die Tatsache, dass dich die Temperatur im eingeschwungenen Zustand befindet, kann vorzugsweise mittels einer Anzeigevorrichtung, beispielsweise einer Leuchtanzeige 30 visualisiert werden. Diese Leuchtanzeige 30 kann bspw. von einer intermittierenden Anzeige in eine Daueranzeige überwechseln, sobald die vorgegebene maximale Schwankungsbreite der Temperatur erreicht ist.
Figur 2 verdeutlicht in einem Zeit-Temperatur-Diagramm einen typischen Ablauf eines Garvorgangs. Zum Zeitpunkt t wird eine ausgewählte Kochstelle aktiviert, indem eine Heizeinrichtung mit Energie beaufschlagt wird. Die Temperatur an der Kochstelle steigt zunächst linear, später dann mit schwächer steigender Kurve bis zur Temperatur T1 an, bis der Benutzer zum Zeitpunkt tE1 einen ersten Steuereingriff vornimmt, weil er die Gartemperatur für zu hoch hält. Die Heizleistung wird durch einen manuellen Steuereingriff, bspw. an der ersten Eingabevorrichtung 24 entsprechend Figur 1 reduziert, bis die Temperatur an der Kochstelle den tieferen Wert T2 erreicht hat. Hier vermutet der Benutzer eine zu niedrige Gartemperatur und steigert zur Zeit tE2 mit einem zweiten manuellen Steuereingriff die Heizleistung wieder. Ähnliches wiederholt sich zu den Zeitpunkten tE3 und tE4, bei denen die Temperaturen T3 bzw. T4 erreicht sind. Der gesamte Garvorgang ist gekennzeichnet durch eine Vielzahl von manuellen Eingriffen zur Beeinflussung der Gartemperatur, da die möglicherweise bereits vorhandene einfache Steuerschaltung zur Einstellung einer gewünschten Temperatur lediglich eine bestimmte mittlere Einschaltdauer einer elektrischen Heizeinrichtung und/oder eine Begrenzung einer elektrischen Energieversorgung auf einen bestimmten Wert vorsieht, jeweils in Abhängigkeit der Vorauswahl durch den Benutzer.
Figur 3 verdeutlicht in einem weiteren Zeit-Temperatur-Diagramm eine mögliche Regelstrategie, die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens realisierbar ist. Hierbei wird die Heizeinrichtung zum Zeitpunkt t0 aktiviert, bis die Temperatur an der Kochstelle einen vom Benutzer für den Garverlauf als günstig erkannten Wert erreicht hat. Die flacher werdende Temperaturkurve nach dem zunächst steilen Anstieg kann auf den Eingriff einer sehr einfachen Regelschaltung zurückzuführen sein, die für eine intermittierende Energiezufuhr je nach Auswahl der Heizstufe sorgt. Die Einschaltdauer für die Heizeinrichtung hängt in diesem Fall von der vorgewählten Heizstufe ab. Sobald sich die Temperatur an der Kochstelle innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite DT befindet, kann der Benutzer zu einem beliebigen sinnvollen Zeitpunkt tx den erfindungsgemäßen Steuermodus aktivieren, mit dessen Hilfe die Gartemperatur weitgehend konstant gehalten wird. Die Tatsache, dass sich die Heizeinrichtung in einem eingeschwungenen Zustand befindet, kann dem Benutzer auf vorteilhafte Weise mittels einer Leuchtanzeige 30 (vgl. Figur 1) angezeigt werden.
Besonders vorteilhaft lässt sich die vorliegende Erfindung bei sehr einfach ausgestatteten Gargeräten einsetzen, bei denen keine Temperaturerfassung an den Kochstellen vorgesehen ist. Die Heizleistung der einzelnen Kochstellen lässt sich bei solchen Gargeräten lediglich durch manuelle Einstellung der Kochstufen steuern, so dass sich auch die gewünschten Gartemperaturen nur aufgrund von Erfahrungswerten des Benutzers grob abschätzen lassen. Figur 2 verdeutlicht einen typischen Steuervorgang für ein solches Gargerät, der bei einem ungeübten Benutzer durch eine Vielzahl von manuellen Steuereingriffen gekennzeichnet ist.
Bei Kochstellen ohne Temperatursensoren kann allerdings eine Gartemperatur abgeschätzt werden, da sie im Wesentlichen von der mittleren Einschaltdauer der Heizeinrichtung sowie von der Energiezufuhr für diese abhängt. Diese Zusammenhänge können vom Gargerätehersteller mittels Messreihen erfasst werden. In der Auswerteschaltung 20 können die entsprechenden Kennlinien für diese erfassten Temperaturverläufe abgespeichert und für das erfindungsgemäße Steuerverfahren zur Verfügung gestellt werden. Mittels dieser Kennlinien können auch die sinnvollen Zeitpunkte angegeben und visualisiert werden, ab denen eine Temperatur weitgehend konstant gehalten werden kann, da hierbei die Heizeinrichtung einen eingeschwungenen Zustand erreicht hat. Hierfür ist dann lediglich noch ein einfacher Tastendruck mittels der zweiten Eingabevorrichtung 28 (vgl. Figur 1) notwendig, von dem ab die Steuerschaltung 20 die zu diesem Zeitpunkt gerade vorgegebene Heizleistung und/oder mittlere Einschaltdauer konstant hält.
Bezugszeichenliste
  • 10 Kochstelle
  • 11 Heizkörper
  • 12 Heizeinrichtung
  • 14 Glaskeramikfläche
  • 16 Temperatursensor
  • 18 Temperatursignal
  • 20 Auswerteschaltung
  • 21 Steuersignal
  • 22 Kochgeschirr
  • 24 erste Eingabeeinrichtung
  • 26 Abschirmung
  • 28 zweite Eingabevorrichtung
  • 30 Leuchtanzeige

    • Claims (12)

    1. Verfahren zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargerätes, bei dem die Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) erfasst und Schwankungen der Temperatur ermittelt werden, und bei dem bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus aktivierbar ist, bei dem die Temperatur weitgehend konstant gehalten wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur der Kochstelle (10) und/oder des Kochgeschirrs (22) mittels eines der Heizeinrichtung (12) und/oder des Kochgeschirrs (22) zugeordneten Temperatursensors (16) permanent oder in zyklischen Zeitabständen erfasst wird.
    3. Verfahren zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargerätes, bei dem die Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) sowie Schwankungen der Temperatur aus Werten für eine Einschaltdauer und/oder für eine Energiezufuhr für die Heizeinrichtung (22) abgeschätzt werden, und bei dem bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus aktivierbar ist, bei dem die Temperatur innerhalb eines vorgebbaren Bereichs weitgehend konstant gehalten wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem das Erreichen der vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) für die Temperatur durch ein optisches Signal visualisiert wird.
    5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem eine Leuchtanzeige (30) beim Erreichen der vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) für die Temperatur von einer intermittierenden optischen Anzeige in eine Dauerlichtanzeige wechselt.
    6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem der Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur durch eine manuelle Benutzereingabe aktivierbar ist.
    7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem eine Heizleistung der Heizeinrichtung (12) mittels einer Regulierung der Energiezufuhr und/oder durch Variation einer mittleren Einschaltdauer reguliert wird.
    8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem nach Auswahl des Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur die mittlere Einschaltdauer weitgehend konstant gehalten wird.
    9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, bei dem nach Auswahl des Steuermodus zur Konstanthaltung der Temperatur die Heizleistung des Heizelements (12) weitgehend konstant gehalten wird.
    10. Steuervorrichtung zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargeräts, das wenigstens einen Temperatursensor (16) zur Erfassung der Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) sowie eine Einrichtung zur Erfassung von Schwankungen der Temperatur aufweist, und bei der bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus zur weitgehenden Konstanthaltung der Temperatur aktivierbar ist.
    11. Steuervorrichtung zum Ansteuern einer Heizeinrichtung (12) eines Gargeräts, die eine Einrichtung zur Abschätzung einer Temperatur einer Kochstelle (10) und/oder eines Kochgeschirrs (22) sowie zur Abschätzung von Schwankungen der Temperatur aus Werten für eine Heizleistung und/oder einer mittleren Einschaltdauer für die Heizeinrichtung (12) aufweist, und bei der bei einem Schwankungsgrad der Temperatur innerhalb einer vorgebbaren Schwankungsbreite (DT) ein Steuermodus zur weitgehenden Konstanthaltung der Temperatur aktivierbar ist.
    12. Steuervorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, die mit einem Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9 betreibbar ist.
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