EP2061287B1 - Verfahren zur Einstellung der Taktung eines gepulsten Mikrowellengenerators eines Gargeräts und ein Gargerät hierfür - Google Patents

Verfahren zur Einstellung der Taktung eines gepulsten Mikrowellengenerators eines Gargeräts und ein Gargerät hierfür Download PDF

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EP2061287B1
EP2061287B1 EP20080019735 EP08019735A EP2061287B1 EP 2061287 B1 EP2061287 B1 EP 2061287B1 EP 20080019735 EP20080019735 EP 20080019735 EP 08019735 A EP08019735 A EP 08019735A EP 2061287 B1 EP2061287 B1 EP 2061287B1
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EP
European Patent Office
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cooking
food
parameter
cooked
cooking process
Prior art date
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Active
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EP20080019735
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English (en)
French (fr)
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EP2061287A3 (de
EP2061287A2 (de
Inventor
Janine Contius
Karin Klimm
Michael Dr. Greiner
Judith Kling
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Topinox SARL
Original Assignee
Topinox SARL
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Publication date
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Publication of EP2061287A3 publication Critical patent/EP2061287A3/de
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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
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/66—Circuits
    • H05B6/68—Circuits for monitoring or control
    • H05B6/687—Circuits for monitoring or control for cooking

Definitions

  • the invention relates to a method for adjusting the timing of at least one pulsed microwave generator of a cooking appliance as a function of at least one food parameter, at least one cooking chamber parameter, at least one user input parameter and / or at least one cooking process parameter.
  • Fig. 1 is the typical time course of the output power P of a pulsed, not shown microwave generator, in particular a magnetron, plotted.
  • the output power P is understood to mean the power of the envelope of a microwave signal oscillating with the microwave carrier frequency.
  • the microwave generator delivers an instantaneous power with a peak value P 1 , which drops to zero during the pause times for a pause duration T Pause .
  • DE 35 28 228 A1 discloses to provide a time and / or program control device in a cooking appliance with a microwave source, by which the microwave energy is adjustable in heating power by clocking and heating time, such that the average microwave power for different steps of a cooking program are different.
  • Another microwave oven is in the US 4,370,535 described, in which the duty cycle of a magnetron is set in dependence of a cooking temperature.
  • the duty cycle can be set as a function of the temperature of the cooking product so that the average magnetron output power decreases steadily at the end of the cooking process.
  • a disadvantage of this prior art is that an adjustment of the average microwave power to a parameter during a cooking process allows only insufficient consideration of the microwave sensitivity of a food.
  • a microwave household appliance with defrosting known in the food is intermittently subjected to microwave radiation, which can compensate for different temperatures within the food in the Beauftschungspausen, ie a homogenization of the thawing process is brought about.
  • the control of the timing of the microwave power is carried out in dependence on a user-selected thawing performance.
  • a disadvantage of the in the DE 38 30 431 C1 disclosed microwave domestic appliance is that it is not possible to adjust the timing of the microwave pulses during the cooking or thawing process to changing parameters, such as food parameters.
  • the pulsed microwave power for applying food to be cooked should be optimized so that a gentle and efficient cooking takes place during the entire cooking process.
  • This object is achieved in that the average power and the pause duration between two successive pulses of the microwave generator can be controlled or regulated independently.
  • the type of food to be cooked such as meat, fish, baked goods or the like, the initial state of the food, such as frozen or fresh or the initial mass, the initial weight, the starting caliber or the like, the degree of cooking of the food, such as internal degree, determined, in particular, by a core temperature, a cooking value, a pasteurization value, a weight loss or the like, and / or the external degree of cooking, determined in particular by the browning, crusting or the like, and / or the load of food in a cooking space as food parameter is or will be, preferably via at least a first sensor.
  • a climate parameter in particular determined by the temperature, the humidity and / or the flow rate of cooking chamber, is determined in the cooking chamber as cooking chamber parameters, preferably via at least one second sensor.
  • a desired value such as a desired value of a food parameter, a cooking chamber parameter or the like, and / or a cooking process and / or cooking process step is input as a user input parameter, preferably with the interposition of an operating device internal storage device storage, a garellaexternen storage device, the Internet or the like.
  • the duration and / or remaining running time of a cooking process or cooking process step and / or a cooking space parameter and / or a food parameter be or are determined as cooking process parameters at least two times during a cooking process or cooking process step. preferably via at least one third sensor.
  • Preferred methods according to the invention are characterized in that, at the beginning of a cooking process or cooking process step, a first default value of the mean power and a second default value of the pause duration are determined as a function of at least one user input parameter.
  • the first and / or second default value is adjusted depending on at least one detected food parameters, a detected cooking space parameters and / or a detected cooking process parameters or be.
  • the dead times are adapted in dependence of, in particular temporally changing, thermal diffusion behavior of the food.
  • the invention further proposes that the microwave generator generates a periodic microwave signal having a substantially rectangular pulse shape, the average power of this signal being set by the ratio between the period duration and the pulse duration.
  • the invention also provides a cooking appliance with at least one microwave generator, a control or regulating device, an operating device, a storage device and at least one sensor for carrying out a method according to the invention.
  • Such a cooking appliance according to the invention may further be characterized by an electric heating device, a gas-operated heating device, a cooling device, a moisture supply device, a moisture removal device, a heat storage device, a cooking chamber atmosphere circulation device and a display device.
  • the average output power of a microwave generator can first be set by setting the duty cycle T pulse / T 0 , that is to say the ratio between pulse duration and period duration of the clocked microwave signal.
  • the pause time T pause T 0 (1-T pulse / T 0 ) is linked as a remaining degree of freedom over the duty cycle with the period T 0 .
  • the pause time can be optimized separately depending on a food parameter, a cooking space parameter, a user input parameter and / or a cooking process parameter during the entire duration of the cooking process or cooking process step.
  • the invention allows the allocation of an average power and a pause duration to each food, cooking process and / or one of the aforementioned parameters.
  • This assigned value which leads to a default setting, can be changed as a function of, for example, a known caliber, a food item, the load in the cooking chamber of a food, the initial state of the item to be cooked, such as fresh or frozen, or further state detections during a cooking process.
  • a cooking process parameter for example, be determined by a remaining time of a cooking program, so that, for example, at the end of the cooking time for temperature compensation in the food a reduction of timing is possible, so that it comes to a more uniform heating and optimization of the cooking result.
  • the optimization according to the invention of the microwave application of food to be cooked not only leads to an optimization of the sensory quality of the finished cooked food, but also to a reduction of the cooking time and an energy saving.
  • the method according to the invention makes it possible, for example, to adapt the microwave clocking as a function of the humidity of the cooking chamber atmosphere in the cooking chamber.
  • This principle is to be illustrated by the example of baked goods or rolls, which are heated in the oven in dry heat to a cooking chamber temperature GT of 250 ° C.
  • Fig. 2 For this case, the time profile of the setpoint value GTsetpoint and the actual value GTactual of the cooking space temperature GT are shown.
  • the actual value of the cooking space temperature GT is regulated to a nearly constant value in the range of the setpoint value of the cooking chamber temperature GTSoll.
  • neither moisture F nor added to the cooking chamber is removed, whereby air circulation in the cooking chamber is generated as part of a recirculation mode.
  • Fig. 2 It can be seen that from a cooking time of approx. 8 minutes, the measured actual value of the moisture Fist increases with a first constant increase, whereby in the later course, from about 16 minutes, a saturation of the moisture begins.
  • the moisture in the oven increases later in the cooking process, it is assumed that this evaporation processes are responsible within the food.
  • the product may therefore be over-cooked in places, especially due to irregularities in microwave irradiation.
  • microwave radiation dehydration both on the surface and in the interior of the food may be possible.
  • a further addition of microwave radiation can lead to further overcooking or burns of the food, while other parts of the food can still be raw or ungar.
  • the calculated break times of the pulsed application of microwave are prolonged so that a temperature equalization between differently hot places can take place in the food to be cooked.
  • the microwave power can be switched off completely.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung der Taktung zumindest eines gepulsten Mikrowellengenerators eines Gargerätes in Abhängigkeit von zumindest einem Gargut-Parameter, zumindest einem Garraum-Parameter, zumindest einem Benutzereingabe-Parameter und/oder zumindest einem Garprozeß-Parameter.
  • Lebensmittel mit einer kurzen Garzeit, welche empfindlich auf Mikrowellenstrahlung reagieren, dürfen nur über relativ kurze Zeiträume mit Dauerstrich-Mikrowellenstrahlung beaufschlagt werden. Unempfindliche Lebensmitteln hingegen können über längere Zeiträume Mikrowellenstrahlung ausgesetzt werden. Außerdem kann sich die Mikrowellenverträglichkeit eines Lebensmittels im Verlauf eines Garprozesses verändern. Dies gilt es bei einer Optimierung eines Garverfahrens zu berücksichtigen.
  • In Fig. 1 ist der typische zeitliche Verlauf der Ausgangsleistung P eines gepulsten, nicht gezeigten Mikrowellengenerators, insbesondere eines Magnetrons, aufgetragen. Unter der Ausgangsleistung P wird hier die Leistung der Einhüllenden eines mit der Mikrowellen-Trägerfrequenz oszillierenden Mikrowellensignals verstanden. Während der Beaufschlagung eines nicht gezeigten Garguts mit einem rechteckförmigen Mikrowellenimpuls der Dauer TPuls liefert der Mikrowellengenerator eine Momentanleistung mit einem Scheitelwert P1, die in den Pausenzeiten für eine Pausendauer TPause auf Null absinkt. Die mittlere Ausgangsleistung PMittel des beschriebenen rechteckförmigen Mikrowellensignals wird durch die einfache Relation PMittel = P1 · TPuls / T0 beschrieben und kann über eine Veränderung des Verhältnisses zwischen der Pulsdauer TPuls und der Periodendauer T0, d.h. des Tastgrades, variiert werden.
  • Aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der US 4,149,057 , ist es bekannt, die von einem Magnetron erzeugte mittlere Mikrowellenleistung durch eine Änderung des Tastgrades einer rechteckförmig gepulsten Magnetron-Ausgangsleistung einzustellen.
  • Ferner ist in der DE 35 28 228 A1 offenbart, eine Zeit- und/oder Programmsteuereinrichtung in einem Gargerät mit einer Mikrowellenquelle vorzusehen, durch welche die Mikrowellenenergie bezüglich Heizleistung durch Taktung und bezüglich Heizdauer einstellbar ist, und zwar derart, daß die mittlere Mikrowellenleistung für verschiedene Schritte eines Garprogrammes unterschiedlich sind.
  • In der EP 1 021 068 B1 ist ein gattungsgemäßes Verfahren zum Auftauen von Gargut in einem Mikrowellenofen offenbart, bei dem in Abhängigkeit eines gemessenen Garprozeß-Parameters der Eintrag der Mikrowellenstrahlung in ein aufzutauendes Gargut eingestellt wird. Dabei wird dieser Parameter zu vorbestimmten Intervallen während eines Garprozesses verfolgt, und nach jedem Meßintervall wird über die Taktung des Mikrowellensignals die mittlere Leistung desselben an Veränderung des Garprozeß-Parameters angepaßt.
  • Aus der US 4,317,977 ist es zudem bekannt, die Garzeit in einem Mikrowellenofen in Abhängigkeit eines gemessenen Gargut-Parameters eines zu garenden Garguts zu kontrollieren. Als Gargut-Parameter sind hierbei die absorbierte Mikrowellenleistung des Garguts, die Ausgangsmasse des Garguts, die Ausgangstemperatur des Garguts, die spezifische Wärme des Garguts und der Gewichtsverlust des Garguts durch Verdampfen von Wasser beim Garen beschrieben.
  • In der US 5,317,133 ist ein Verfahren zur Kontrolle der Magnetron-Ausgangsleistung in einem Mikrowellenofen offenbart, bei dem die mittlere Mikrowellenleistung durch das Tastverhältnis der periodischen Magnetron-Ausgangsleistung eingestellt wird. Dabei wird die gesamte Gardauer und die mittlere Magentron-Ausgangsleistung an das Gargut innerhalb des Mikrowellenofens angepaßt.
  • Ein weiterer Mikrowellenherd ist in der US 4,370,535 beschrieben, bei dem der Tastgrad eines Magnetrons in Abhängigkeit einer Garguttemperatur eingestellt wird. Insbesondere kann zum Auftauen von Gargut der Tastgrad so in Abhängigkeit der Garguttemperatur eingestellt werden, daß die mittlere Magnetron-Ausgangsleistung zum Ende des Garprozesses stetig abnimmt.
  • Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, daß eine Anpassung der mittleren Mikrowellenleistung an einen Parameter während eines Garprozesses nur eine unzureichende Berücksichtigung der Mikrowellenempfindlichkeit eines Garguts ermöglicht.
  • Ferner ist aus der DE 38 30 431 C1 ein Mikrowellen-Haushaltsgerät mit Auftaufunktion bekannt, bei dem Gargut intervallartig mit Mikrowellenstrahlung beaufschlagt wird, wobei sich in den Beaufschlagungspausen unterschiedliche Temperaturen innerhalb des Garguts ausgleichen können, also eine Vergleichmäßigung des Auftauprozesses herbeigeführt wird. Die Steuerung der Taktung der Mikrowellenleistung erfolgt dabei in Abhängigkeit von einer benutzerseitig angewählten Auftauleistung. Nachteilig bei dem in der DE 38 30 431 C1 offenbarten Mikrowellen-Haushaltsgerät ist, daß es nicht möglich ist, die Taktung der Mikrowellenpulse während des Gar- oder Auftauprozesses an sich verändernde Parameter, wie Gargut-Parameter, anzupassen.
  • Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das gattungsgemäße Verfahren derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere soll beim Betrieb eines Gargerätes die gepulste Mikrowellenleistung zur Beaufschlagung von Gargut so optimiert werden, daß während des gesamten Garprozesses eine schonende und effiziente Garung erfolgt.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die mittlere Leistung und die Pausendauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen des Mikrowellengenerators unabhängig voneinander gesteuert oder geregelt werden können.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die Art des Garguts, wie Fleisch, Fisch, Backwaren oder dergleichen, der Ausgangszustand des Garguts, wie gefroren oder frisch oder die Ausgangsmasse, das Ausgangsgewicht, das Ausgangskaliber oder dergleichen, der Gargrad des Garguts, wie innerer Gargrad, bestimmt insbesondere durch eine Kerntemperatur, einen Kochwert, einen Pasteurisationswert, einen Gewichtsverlust oder dergleichen, und/oder der externe Gargrad, bestimmt insbesondere durch die Bräunung, die Krustenbildung oder dergleichen, und/oder die Last an Gargut in einem Garraum als Gargut-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen ersten Sensor.
  • Auch wird vorgeschlagen, daß ein Klimaparameter, insbesondere bestimmt durch die Temperatur, die Feuchte und/oder die Strömungsgeschwindigkeit von Garraumatmosphäre, im Garraum als Garraum-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen zweiten Sensor.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß ein Soll-Wert, wie ein Soll-Wert eines Gargut-Parameters, eines Garraum-Parameters oder dergleichen, und/oder ein Garprozeß und/oder Garprozeßschritt als Benutzereingabe-Parameter eingegeben wird, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Bedieneinrichtung, einer gargeräteinternen Speichereinrichtung, einer gargeräteexternen Speichereinrichtung, das Internet oder dergleichen.
  • Weiterhin wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Dauer- und/oder Restlaufzeit eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes und/oder ein Garraum-Parameter und/oder ein Gargut-Parameter zumindest zu zwei Zeitpunkten während eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes als Garprozeß-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen dritten Sensor.
  • Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes ein erster Default-Wert der mittleren Leistung und ein zweiter Default-Wert der Pausendauer in Abhängigkeit von zumindest einem Benutzereingabe-Parameter bestimmt wird.
  • Dabei ist ebenfalls bevorzugt vorgesehen, daß der erste und/oder zweite Default-Wert in Abhängigkeit von zumindest einem erfaßten Gargut-Parameter, einem erfaßten Garraum-Parameter und/oder einem erfaßten Garprozeß-Parameter angepaßt wird bzw. werden.
  • Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß die Pausenzeiten in Abhängigkeit des, sich insbesondere zeitliche verändernden, thermischen Diffusionsverhaltens des Garguts angepaßt werden.
  • Vorgeschlagen wird erfindungsgemäß des weiteren, daß der Mikrowellengenerator ein periodisches Mikrowellensignal mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Pulsform erzeugt, wobei die mittlere Leistung dieses Signals durch das Verhältnis zwischen der Periodendauer und der Pulsdauer eingestellt wird.
  • Mit der Erfindung wird auch ein Gargerät mit zumindest einem Mikrowellengenerator, einer Steuer- oder Regeleinrichtung, einer Bedieneinrichtung, einer Speichereinrichtung und zumindest einem Sensor zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens geliefert.
  • Solch ein erfindungsgemäßes Gargerät kann ferner gekennzeichnet sein durch eine elektrische Heizeinrichtung, eine gasbetriebene Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Feuchtigkeitszufuhreinrichtung, eine Feuchtigkeitsabfuhreinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung, eine Garraumatmosphärenzirkulationseinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung.
  • Es ist somit die überraschende Erkenntnis der Erfindung, daß durch die Möglichkeit, sowohl die mittlere Leistung als auch die Pausendauer eines gepulsten Mikrowellensignals unabhängig voneinander einzustellen, eine Optimierung eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes in Abhängigkeit eines Gargut-Parameters, eines Garraum-Parameters, eines Benutzereingabe-Parameters und/oder eines Garprozeß-Parameters während der gesamten Dauer des Garprozesses oder Garprozeßschrittes stattfinden kann. Durch eine intelligente Taktung der Mikrowellenstrahlung, d.h. durch eine intelligente Einstellung von Pulsdauer und Pausendauer, wobei die Größen auch die mittlere Leistung bestimmen, in Abhängigkeit der genannten Parameter kann nämlich die Mikrowellenverträglichkeit von Lebensmitteln in ihren jeweiligen Garphasen zur Erreichung eines optimalen Garergebnisses berücksichtigt werden.
  • Die mittlere Ausgangsleistung eines Mikrowellengenerators läßt sich erfindungsgemäß zunächst durch die Festlegung des Tastgrades TPuls / T0, also des Verhältnisses zwischen Pulsdauer und Periodendauer des getakteten Mikrowellensignals, einstellen. Die Pausenzeit TPause = T0 (1 - TPuls / T0) ist als verbleibender Freiheitsgrad über den Tastgrad mit der Periodendauer T0 verknüpft. Auf diese Weise kann die Pausenzeit in Abhängigkeit eines Gargut-Parameters, eines Garraum-Parameters, eines Benutzereingabe-Parameters und/oder eines Garprozeß-Parameters während der gesamten Dauer des Garprozesses oder Garprozeßschrittes separat optimiert werden. Indem die Pausenzeiten zwischen einzelnen Mikrowellenpulsen zum Temperaturausgleich im Gargut ausreichend groß gewählt werden, können insbesondere die schädlichen Auswirkungen von Hot-/Coldspots im Gargut vermieden werden.
  • Zusätzlich ermöglicht die Erfindung die Zuweisung einer mittleren Leistung und einer Pausendauer zu jedem Gargut, Garprozeß und/oder einem der zuvor erwähnten Parameter. Dieser zugewiesene Wert, der zu einer Defaulteinstellung führt, kann in Abhängigkeit beispielsweise eines bekannten Kalibers, eines Garguts, der Last im Garraum eines Garguts, dem Ausgangszustand des Garguts, wie frisch oder gefroren, oder weiterer Zustandserkennungen im Laufe eines Garverfahrens geändert werden. Dabei kann ein Garprozeß-Parameter beispielsweise durch eine verbleibende Restzeit eines Garprogramms bestimmt sein, so daß beispielsweise zum Ende der Garzeit zwecks Temperaturausgleich im Gargut eine Verringerung der Taktung möglich ist, so daß es zu einer gleichmäßigeren Erwärmung und Optimierung des Garergebnisses kommt.
  • Die erfindungsgemäße Optimierung der Mikrowellenbeaufschlagung von Gargut führt nicht nur zu einer Optimierung der sensorischen Qualität des fertiggegarten Garguts, sondern auch zu einer Reduzierung der Garzeit und einer Energieeinsparung.
  • Der Ablauf eines Garprozesses, bei dem ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Einsatz kommt, wird im Anschluß anhand eines Beispiels verdeutlicht.
    1. i) Benutzereingabe-Parameter
      Um ein Hähnchen zu garen, werden vor Beginn eines Garprozesses von einer Bedienperson Soll-Gargut-Parameter, beispielsweise in Form einer gewünschten Gargutkategorie bzw. Gargutart" Geflügel/Braten", einer gewünschten Bräunung und einer gewünschten Kerntemperatur des Garguts, über eine Bedienvorrichtung eines Gargerätes ausgewählt. In Abhängigkeit dieser eingegebenen Benutzereingabe-Parameter wird von einer Steuer- oder Regeleinheit des Gargerätes jeweils ein Default-Wert für die Pulsdauer und die Pausenzeit der getakteten Mikrowellenleistung berechnet. Bei der hier ausgewählten Gargutart "Geflügel/Braten" wird für den nachfolgenden Garprozeß durch einen entsprechenden Tastgrad bspw. die volle mittlere Mikrowellenleistung festgelegt, da sowohl Geflügel als auch Braten relativ unempfindlich gegenüber Mikrowellenstrahlung sind. Die ausgewählte Soll-Bräunung hat keinen Einfluß auf die Taktung der Mikrowellenleistung. Im Gegensatz dazu wird in Abhängigkeit des ausgewählten Soll-Wertes der Kerntemperatur der Tastgrad der Mikrowellenleistung verändert. So führt generell eine Erhöhung des Kerntemperatur-Soll-Wertes zu einer Erhöhung der mittleren Ausgangsleistung der Mikrowellenquelle. Im Anschluß daran läuft der Garprozeß mit den errechneten Default-Werten für die Taktung der gepulsten Mikrowellenleistung an. Das vorstehend genannte Beispiel verdeutlicht also die Steuerung bzw. Regelung der mittleren Mikrowellenleistung in Abhängigkeit von Benutzereingabe-Parametern.
    2. ii) Gargut-Parameter
      In den ersten Minuten des genannten Garprozesses werden die Zustände des Garguts erkannt. Insbesondere wird vom Gargerät erkannt, ob es sich bei der Art des Garguts tatsächlich um Geflügel oder Braten handelt und ob das Gargut tiefgekühlt oder frisch ist. Des weiteren werden das Kaliber und die Form des Garguts, die Gargut-Last, und die Feuchte der Garraumatmosphäre, zur Bestimmung eines Gargutgewichtsverlustes, erkannt. Hierzu kommen geeignete Sensoren zum Einsatz.
      Daraufhin wird die aktuelle Taktung in Abhängigkeit der erkannten Gargutzustände, also in Abhängigkeit von Gargut-Parametern, nach Abschluß des jeweiligen Erkennungsprozesses erneut angepaßt.
      Wenn beispielsweise ein tiefgekühltes Hähnchen gegart werden soll, wird, insbesondere mittels eines in das Gargut eingesteckten Garprozeßfühlers, eine Kerntemperatur von unter 0°C gemessen. Daraufhin werden die zuvor errechneten Pausenzeiten der gepulsten Mikrowellenleistung zum Temperaturausgleich zwischen unterschiedlich heißen Stellen im Gargut deutlich verlängert, da zum Auftauen von Gargut generell ein möglichst homogener Eintrag von Mikrowellenstrahlung in das Gargut nötig ist. Wenn die Kerntemperatur, die weiterhin während des Garprozesses kontrolliert wird, über 0°C steigt, werden die Pausenzeiten verkürzt.
      Eine Aussage über die Größe des Hähnchens wird durch die Kalibererkennung ermöglicht. Das Kaliber bzw. die Größe kann beispielsweise über die Auswertung der Ausgabedaten des Garprozeßfühlers über die Zeit erfolgen. Handelt es sich nun um ein kleines Kaliber, wird die mittlere Mikrowellenleistung durch Anpassung des Tastgrades reduziert. Alternativ kann bei Erkennung eines sehr großen Kalibers wieder die volle nominelle mittlere Mikrowellenleistung eingestellt werden.
      Das genannte Beispiel verdeutlicht, wie in Abhängigkeit zweier Gargut-Parameter, nämlich der gemessenen Kerntemperatur und dem erkannten Kaliber des Garguts, während eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes einerseits die mittlere Mikrowellenleistung und andererseits die Pausenzeiten zwischen aufeinander folgenden Mikrowellenpulsen gezielt und unabhängig von einander gesteuert oder geregelt werden können, um ein optimales Garergebnis zu erzielen.
    3. iii) Garprozeß-Parameter
      Während eines Garprozesses oder Garprozeßschrittes wird unabhängig von der Taktung des gepulsten Mikrowellengenerators die Restzeit des Garprozesses oder Garprozeßschritten von der Steuer- oder Regeleinheit des Gargerätes ermittelt. Eine Anpassung der Mikrowellenleistung in Abhängigkeit der Restzeit als Garprozeß-Parameter läuft beispielsweise wie folgt ab: Sind 80 % der Gesamtzeit abgelaufen, werden die Pausenzeiten der Mikrowellenleistung zum Beispiel um 5 %, erhöht. Eine weitere Verlängerung der Pausenzeiten kann bei Werten von 85 %, 90 % und 95 % der Gesamtzeit erfolgen. Wie bereits zuvor erwähnt, werden durch die Verlängerung der Pausenzeit Hot- und Coldspots im Gargut vermieden, da räumliche Temperaturunterschiede im Gargut, die während der räumlich ungleichmäßig verteilten Mikrowellenbeaufschlagung entstehen, durch thermische Diffusionsprozesse ausgeglichen werden können. Speziell zum Ende des Garprozesses hat das Gargut generell schon eine hohe Temperatur, so daß es daher sehr empfindlich gegenüber weiteren lokalen Temperaturüberhöhungen durch Hotspots reagieren kann.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der eine Ausführungsform der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung im Einzeln erläutert ist. Dabei zeigt:
    • Figur 1
    den Verlauf einer Ausgangsleistung eines getakteten Mikrowellengenerators; und
    Figur 2
    den Verlauf einer Garraumtemperatur und Feuchte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht beispielsweise die Anpassung der Mikrowellen-Taktung in Abhängigkeit der Feuchte der Garraumatmosphäre im Garraum. Dieses Prinzip soll am Beispiel von Backwaren beziehungsweise Semmeln verdeutlicht werden, die im Garraum bei trockener Hitze auf eine Garraumtemperatur GT von 250[deg.]C erhitzt werden. In Fig. 2 ist für diesen Fall der zeitliche Verlauf des Soll-Wertes GTsoll und des Ist-Wertes GTist der Garraumtemperatur GT dargestellt.
  • Nach Schließen der Garraumtür eines nicht gezeigten Gargeräts zu Beginn des Backprozesses wird der Ist-Wert der Garraumtemperatur GT auf einen nahezu konstanten Wert im Bereich des Soll-Wertes der Garraumtemperatur GTSoll geregelt. Während des Garprozesses wird überdies dem Garraum weder Feuchte F hinzugefügt noch abgezogen, wobei im Rahmen eines Umluftbetriebes eine Luftzirkulation im Garraum erzeugt wird. In Fig. 2 ist zu erkennen, dass ab einer Gardauer von ca. 8 Minuten der gemessene Ist-Wert der Feuchte Fist sich mit einem zunächst konstanten Anstieg erhöht, wobei im späteren Verlauf, ab ca. 16 Minuten, eine Sättigung der Feuchte einsetzt.
  • Wenn, wie in Fig. 2 gezeigt, die Feuchte im Garraum im späteren Verlauf des Garprozesses ansteigt, ist davon auszugehen, dass hierfür Verdampfungsprozesse innerhalb des Garguts verantwortlich sind. Das Produkt kann demnach stellenweise, insbesondere aufgrund von Ungleichmässigkeiten bei Mikrowellenbestrahlung, schon übergar sein. Generell kann bei Verwendung von Mikrowellenstrahlung eine Austrocknung sowohl an der Oberfläche als auch im Inneren des Garguts möglich sein. Zum Zeitpunkt eines solchen Feuchteanstiegs im Garraum kann eine weitere Zugabe von Mikrowellenstrahlung zur weiteren Übergarung beziehungsweise Verbrennungen des Garguts führen, wobei andere Stellen des Garguts hingegen noch roh beziehungsweise ungar sein können. Wird also ein solcher Feuchteanstieg über Feuchtesensoren (nicht gezeigt) des Gargerätes erkannt, werden die errechneten Pausenzeiten der gepulsten Mikrowellenbeaufschlagung verlängert, so dass im Gargut ein Temperaturausgleich zwischen unterschiedlich heißen Stellen stattfinden kann. Dazu kann alternativ die Mikrowellenleistung auch komplett ausgeschaltet werden.
    • Bezugszeichenliste
    • P
    momentane Ausgangsleistung des Mikrowellengenerators
    P1
    Scheitelwert der Momentanleistung
    t
    Zeit
    TPuls
    Pulsdauer
    TPause
    Pausenzeit
    T0
    Periodendauer
    GT
    Garraumtemperatur
    GTsoll
    Soll-Wert der Garraumtemperatur
    GTist
    Ist-Wert der Garraumtemperatur
    F
    Feuchte
    Fist
    Ist-Wert der Feuchte

Claims (11)

  1. Verfahren zur Einstellung der Taktung zumindest eines gepulsten Mikrowellengenerators eines Gargerätes in Abhängigkeit von zumindest einem Gargut-Parameter, zumindest einem Garraum-Parameter, zumindest einem Benutzereingabe-Parameter und/oder zumindest einem Garprozess-Parameter, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Leistung und die Pausendauer Tpause zwischen zwei aufeinanderfolgenden Pulsen des Mikrowellengenerators unabhängig voneinander gesteuert oder geregelt werden können.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Art des Garguts, wie Fleisch, Fisch, Backwaren oder dergleichen,
    der Ausgangszustand des Garguts, wie gefroren oder frisch oder die Ausgangsmasse, das Ausgangsgewicht, das Ausgangskaliber oder dergleichen,
    der Gargrad des Garguts, wie innerer Gargrad, bestimmt insbesondere durch eine Kerntemperatur, einen Kochwert, einen Pasteurisationswert, einen Gewichtsverlust oder dergleichen, und/oder der externe Gargrad, bestimmt insbesondere durch die Bräunung, die Krustenbildung oder dergleichen, und/oder
    die Last an Gargut in einem Garraum
    als Gargut-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen ersten Sensor.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
    ein Klimaparameter, insbesondere bestimmt durch die Temperatur GT, die Feuchte F und/oder die Strömungsgeschwindigkeit von Garraumatmosphäre, im Garraum als Garraum-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen zweiten Sensor.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Soll-Wert, wie ein Soll-Wert eines Gargut-Parameters, eines Garraum-Parameters GTsoll oder dergleichen, und/oder ein Garprozess und/oder Garprozessschritt
    als Benutzereingabe-Parameter eingegeben wird, vorzugsweise unter Zwischenschaltung einer Bedieneinrichtung, einer gargeräteinternen Speichereinrichtung, einer gargeräteexternen Speichereinrichtung, das Internet oder dergleichen.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer- und/oder Restlaufzeit eines Garprozesses oder Garprozessschrittes und/oder ein Garraum-Parameter GTist und/oder ein Gargut-Parameter zumindest zu zwei Zeitpunkten während eines Garprozesses oder Garprozessschrittes
    als Garprozess-Parameter bestimmt wird bzw. werden, vorzugsweise über zumindest einen dritten Sensor.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn eines Garprozesses oder Garprozessschrittes ein erster Default-Wert der mittleren Leistung und ein zweiter Default-Wert der Pausendauer Tpause in Abhängigkeit von zumindest einem Benutzereingabe-Parameter bestimmt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass
    der erste und/oder zweite Default-Wert in Abhängigkeit von zumindest einem erfassten Gargut-Parameter, einem erfassten Garraum-Parameter GTist und/oder einem erfassten Garprozess-Parameter angepasst wird bzw. werden.
  8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pausenzeiten in Abhängigkeit des, sich insbesondere zeitliche verändernden, thermischen Diffusionsverhaltens des Garguts angepasst werden.
  9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikrowellengenerator ein periodisches Mikrowellensignal mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Pulsform erzeugt, wobei die mittlere Leistung dieses Signals durch das Verhältnis zwischen der Periodendauer und der Pulsdauer eingestellt wird.
  10. Gargerät mit zumindest einem Mikrowellengenerator, einer Steuer- oder Regeleinrichtung, einer Bedieneinrichtung, einer Speichereinrichtung und zumindest einem Sensor zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche.
  11. Gargerät nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch
    eine elektrische Heizeinrichtung, eine gasbetriebene Heizeinrichtung, eine Kühleinrichtung, eine Feuchtigkeitszufuhreinrichtung, eine Feuchtigkeitsabfuhreinrichtung, eine Wärmespeichereinrichtung, eine Garraumatmosphärenzirkulationseinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung.
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