EP2453715B9 - Haushalts-Betriebsgerät und Verfahren zum Zentrieren eines Aufsatzgeräts auf einem Haushalts-Betriebsgerät - Google Patents

Haushalts-Betriebsgerät und Verfahren zum Zentrieren eines Aufsatzgeräts auf einem Haushalts-Betriebsgerät Download PDF

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EP2453715B9
EP2453715B9 EP11187119.0A EP11187119A EP2453715B9 EP 2453715 B9 EP2453715 B9 EP 2453715B9 EP 11187119 A EP11187119 A EP 11187119A EP 2453715 B9 EP2453715 B9 EP 2453715B9
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EP
European Patent Office
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offset
operating device
household
base station
attachment
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EP2453715A2 (de
EP2453715B1 (de
EP2453715A3 (de
Inventor
Ingo Bally
Günter ZSCHAU
Alexander Dinkel
Wolfgang Fuchs
Claudia Leitmeyr
Angelika Namberger
Michael Reindl
Klemens Roch
Wolfgang Schnell
Matthias Sorg
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 Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Publication of EP2453715A3 publication Critical patent/EP2453715A3/de
Publication of EP2453715B1 publication Critical patent/EP2453715B1/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
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/12—Cooking devices
    • H05B6/1209—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them
    • H05B6/1236—Cooking devices induction cooking plates or the like and devices to be used in combination with them adapted to induce current in a coil to supply power to a device and electrical heating devices powered in this way
    • 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
    • H05B2213/05—Heating plates with pan detection means

Definitions

  • the invention relates to a household operating device for transformatory operation of an attachable thereon attachment.
  • the invention further relates to a method for centering an attachment device on a base station of a domestic operating device which can be coupled in a transformer-like manner.
  • DE 10 2006 017 800 A1 and DE 10 2006 017 801 A1 is a power transmission from a working zone of a household control gear on a set-top device by means of inductive coupling known.
  • inductive coupling while the coupling of a base station or primary coil of the household control gear and a secondary coil of the attachment device is understood via an alternating magnetic field, which is generated by the primary coil and tapped from the secondary coil.
  • an induction voltage is generated by means of the alternating magnetic field, which can be used to operate the attachment device.
  • Primary coil and secondary coil can also be considered as two halves of a separable transformer, which is why this type of coupling and power transmission is also called "transformer coupling".
  • a household attachment or a domestic operating device may each have at least one power coil, each having at least one power winding for inductive tapping of energy from an electromagnetic excitation field or generation thereof, wherein the respective power winding is located in a power winding plane, and further each a signal coil each having at least one signal winding, wherein the signal winding is in a signal winding plane.
  • the power winding plane is substantially parallel to the signal winding plane.
  • the object is achieved by a household operating device according to claim 1.
  • the base station may in particular comprise at least one transformer half or coil ("primary coil”) for generating an alternating magnetic field.
  • primary coil transformer half or coil
  • the attachment device may in particular be an electrically operable attachment device, which has at least one (secondary-side) transformer half or coil (“secondary coil”) for tapping the magnetic alternating field generated by the primary coil.
  • the secondary coil can, in particular, supply an induction voltage used for operating the attachment device, possibly rectified.
  • the offset detection means serves to determine a lateral offset or decentration of the attachment with respect to a central position on the associated base station.
  • the household operating device is set up to output an optical signal associated with this base station depending on a size of the offset detected by the offset detection device, wherein different optical signals are output for at least two different offset sizes or offset ranges.
  • the household operating device is set up to change an optical signal during a transition between at least two offset ranges, i. to change a color or flashing pattern.
  • the optical signal may be changed continuously or quasi-continuously, e.g. a color as a (quasi-) continuous function of the size of the offset.
  • an inner offset region can be present, which comprises the non-offset state.
  • the inner offset region is adjoined by another offset region, to which another offset region may be added, etc.
  • the offset detection device is set up to measure a power taken off the associated attachment device, via the base station or primary coil.
  • the power consumed by the attachment may then be compared to a desired performance and used to determine the offset, since the power consumed depends on the offset.
  • the target power may e.g. entered or selected by a user or automatically detected by the household control gear.
  • the target power may e.g. be a rated power of the attachment.
  • the offset detection means is adapted to adjust the size of the offset by comparing a data signal level of a transmitted to or from the attachment device (or one of the household operating device sent to this attachment device or from this attachment device received) data signal with a desired signal level to determine.
  • This development requires an ability to communicate from the set-top box to the home appliance, is relatively accurate, and can be performed without knowing a target power, and so on. In particular, a comparatively low power consumption can be accurately detected by the attachment device.
  • the size of the measured data signal level depends on the offset, in particular in the case of a transformer coupling also for data signal transmission. With an offsetless attachment, the data signal level is maximum.
  • the offset detection device can, in particular in the case of an offset detection on the basis of a transformer coupling, carry out a signal evaluation at an offset of several centimeters, e.g. to about 5 cm, ensure.
  • the household operating device has a top-side worktop and at least one of the base stations is associated with a fixed predetermined localized optical radiation area for outputting the associated optical signal to a surface of the worktop. This allows the user to see the optical signal in the area of the attachment, which allows a particularly simple centering.
  • the at least one emission area is preferably centered about a center of the associated base station.
  • the at least one emission area may be positioned rotationally symmetrical to a center of the associated base station, which further supports centering.
  • the household operating device may have at least one light source for this, for example at least one light-emitting diode (including an OLED), fluorescent tube, etc.).
  • at least one light source for example at least one light-emitting diode (including an OLED), fluorescent tube, etc.).
  • light-emitting diodes are preferred because of their compact dimensions, high luminance, precisely defined wavelength and long life.
  • the at least one light source can be followed by at least one light guide, whereby the light emitted by the light source can be conducted to the emission area.
  • a light guide and / or a radiation area can be assigned to a plurality of light sources, in particular light sources emitting different colors.
  • the at least one light guide may be mounted in or on a support frame under a worktop.
  • the at least one emitting region may comprise, for example, at least one illuminable ring (in the case of several rings these are preferably arranged concentrically and / or equidistant from each other), a matrix pattern of individual radiating elements (illuminable points, crosses, etc.) or a cross-shaped radiating region.
  • the at least one emission area can furthermore have an individually illuminatable central emission element.
  • a location of the base station can be displayed in a discreet and energy-saving manner even when the base station is not switched on and / or when the set-top device is not recognized.
  • the central emission element can in particular coincide with a central location of the base station.
  • the worktop is translucent at least at the at least one optical emission range and the household operating device has at least one light source, the light of which can be emitted as the optical signal at at least one localized emission region of a surface of the countertop.
  • the household operating device has at least one light source, the light of which can be emitted as the optical signal at at least one localized emission region of a surface of the countertop.
  • the worktop may in particular be a base plate (s), also together, covering glass plate, glass ceramic plate or (due to the systemic low temperature at the bottom of the attachment device) plastic plate.
  • the worktop may be colored and / or have a filtering function against light.
  • the worktop may comprise an opaque base body, for example of wood or metal.
  • the base stations can be embedded in the worktop.
  • optical fibers can be passed through the worktop and possibly even through the base station (s) to the surface of the household control gear.
  • the optical signal may be e.g. in a display area of a device operation, for example, in a screen (e.g., a segment display, a liquid crystal panel, a TFT screen, etc.), for example, in the form of a filled circle.
  • the circuit can, depending on the configuration for changing the optical signal change its color, be activated and deactivated, flashing, etc.
  • the display area can be arranged on the front or be embedded on the top side in the worktop.
  • the household operating device is adapted to output an optical signal having a color dependent on the size of the offset detected by the offset detection device.
  • the optical signal may comprise a radiation of red light from the emission area if the offset is outside the inner offset area and will change to green light emission as it enters the inner offset area. The user can thus recognize a sufficient centering by a color change from red to green.
  • the optical signal may include a flashing emission of light from the emitting area if the offset is outside the inner offset area, and switching to continuous radiation when entering the inner offset area then optionally, after a predetermined period of time within the inner offset range, comprise at least partial deactivation or deactivation of the emission area.
  • the domestic operating device is set up to activate the associated at least one emission area when the base station is switched on.
  • the location of the base station or hotplate for mounting the attachment device can be easily displayed, even if the base station itself is not or only slightly hidden under a worktop hidden.
  • the household operating device has a pan detection for detecting a set-top device to an associated base station and is adapted to change the associated with this base station optical signal at a recognized attachment.
  • a user may be notified of the correct recognition of the set top device by the home appliance by means of a particular optical signal sequence (e.g., a triple blink, etc.).
  • an acoustic signal can also be output, for example analogous to a color change with a change of a pitch and / or analogous to a blinking with a predetermined sequence of tones.
  • color combinations or tone sequences in particular by a user or a service technician, are adjustable, e.g. the combinations red / green or yellow / blue. This increases user-friendliness.
  • detecting the size of the offset comprises detecting the offset within an inner region, wherein the inner region comprises the size of the offset r between 0 and s, where s denotes a first threshold and outputting the at least one optical Signal includes a color change in a transition from or into the inner region.
  • the detection of the size of the offset comprises comparing a measured via the base station, removed from the associated attachment device performance with a target power by the household control gear.
  • the target power may e.g. entered or selected by a user or automatically detected by the household control gear.
  • detecting the amount of offset comprises comparing a level of a data signal transmitted to or from the attachment with a desired data signal level.
  • This configuration which presupposes an ability to communicate from the attachment device to the household operating device, is comparatively accurate and can also be carried out without a knowledge of a desired performance, etc.
  • the strength of a transmitter of the set-top box is known to broadcast the data signal (e.g., a signal coil).
  • the (nominal) strength of the transmitter of the attachment is preferably the same for many or all attachment devices.
  • all emission areas may light up, if they did not already light up in standby mode. If all the radiation areas were already lit during standby mode, they may flash briefly or for a limited period of time, for example, when the base station is switched on.
  • the base station does not yet receive any signal from the attachment, since this has not yet been brought to the base station.
  • the attachment is brought to the associated, switched base station, from a certain distance or offset between the base station and the secondary coil of the attachment device enters a transformer coupling, which is sufficient for the operation of the attachment device, e.g. from an offset between 3 cm and 5 cm.
  • This also makes possible data transmission from the attachment to the household operating device, so that the attachment can be recognized by the domestic operating device (for example by transmitting device data).
  • the offset detection unit can now calculate the offset. Thereupon the emission areas adjust to a color or blinking frequency which corresponds to the calculated offset, namely (quasi) continuously or in regions.
  • a shape of the attachment device can be shown inversely or approximated, since, in particular after a successful data transmission, a type and a shape (and possibly further properties of the attachment device, such as a data signal strength or level of a transmitter) are known.
  • the strength or the level of the data signal can be a basis for the color or flashing frequency change of the emission areas.
  • Sufficient (or practically optimal) centering is achieved, in particular, when a high data signal level is applied by the base station or the attachment device. This may be the case in particular with an offset of less than approximately 1 cm.
  • the sufficient centering is reported back visually and / or acoustically to the user. This can be done by changing the color of the emission areas, switching off or briefly flashing the emission areas etc.
  • the attachment is moved in use and leaves it a position of sufficient centering, this can be communicated visually and / or acoustically to the customer.
  • Fig.1 shows an attachment device in the form of a smart pot 101, which represents an electrical consumer.
  • the pot 101 has a base body 102 with a lid and handles and a secondary coil 114 designed as a drive unit as a power coil.
  • the pot 101 is arranged to operate on a surface of a worktop 105 of a household control gear 106.
  • a power transmission unit 107 is mounted under the worktop 105.
  • This has a housing 108 with an actuating element 109 for switching the energy transfer unit 107 on and off.
  • the power transmission unit 107 comprises a base station or primary coil 111 as a power coil and a power generation unit 112 for supplying the primary coil 111 with an alternating current.
  • the power generation unit 112 is formed as an inverter in this embodiment.
  • the primary coil 111 is wound in the form of a plane spiral winding.
  • the primary coil 111 is supplied with the alternating current and generates an alternating magnetic field.
  • the primary coil 111 transmits, by induction, energy to the secondary coil 114, which is arranged on a working zone (energy transmission region) 113a drawn on the surface of the worktop 105.
  • No attachment device is arranged on an adjacent working zone 113b.
  • the secondary coil 114 is designed as a planar spiral winding.
  • the working zones 113a and 113b are indicated on the work plate 105 by means of a respective line 115a, 115b.
  • a Secondary voltage induced which is used as the operating voltage for an operation of the pot 101.
  • the pot 101 can be removed from the working zone 113, whereby the secondary coil 114 is separated from the primary coil 111.
  • other attachment devices can be brought, such.
  • a coffee maker, a mixer, a charger, a fryer, a toaster, a kettle, etc. also referred to as 'small household appliances'
  • each having one or more secondary coils and by a wireless interaction of the respective secondary coil with the primary coil 111 receive an operating power.
  • a control panel in the form of a touch-sensitive screen 104 is further embedded on the display elements and actuators are freely programmable.
  • the touch-sensitive screen 104 may be, for example, a liquid crystal or LED screen formed by a touch-sensitive film, e.g. As an ITO film is covered.
  • actuation elements such as push buttons, circular sliders, linear sliders can be displayed essentially as desired on the control panel, which allows a very flexible operator guidance.
  • the control panel 104 in particular the two work zones 113a and 113b can be controlled independently of one another, e.g. B. activated (turned on) and deactivated (turned off) and operating parameters arranged thereon attachment 101 are set. Also, an operation of each attachment 101 may be started.
  • the pot 101 is equipped with an integrated circuit 116 for processing data and outputting data to a transmitter.
  • a temperature sensor 127 for determining a temperature at the pot 116 is connected to an input of the integrated circuit 116.
  • the integrated circuit 116 cyclically senses the temperature sensor 127, processes the sensed temperature signals into a predetermined data and protocol structure, and transmits the thus processed temperature data to a transmitter.
  • the transmitter has a modulator and a downstream transmit signal coil (not shown). As a transmission signal coil here is a separate from the secondary coil 114 signal winding.
  • the data signals radiated from the transmission signal coil are received by a reception signal coil of the household control gear 106 (not shown) demodulated in a non-illustrated demodulator of the household control gear 106 and sent to a control unit 110 of the household control gear
  • the control unit (“hearth electronics") 110 which here comprises a microcontroller, controls or regulates the power generation unit 112, inter alia, by means of the temperature data.
  • FIG. 5 is a sketch of a simplified control structure of a smart pot 201 and household power tool 206 system.
  • the intelligent pot 201 has a main body 202, which is closed by a pot bottom 220 down, and can be filled into the food 221.
  • a heating path 222 in the form of an intertwined resistance thick-layer web, which is heated when energized and so warms the pot bottom 220 to heat the food 221 runs.
  • the heating track 222 is connected to a secondary coil 214 in the form of a spiral-shaped secondary winding and represents their load. From the secondary coil 214 and an electrical power to supply a pot electronics 223 is branched off.
  • the pot electronics 223 has a switching regulator 224, which converts the output power voltage output by the secondary coil 214 into a low-voltage direct voltage.
  • the remaining parts of the pot electronics 223 are operated, of which an analog measuring electronics 225, an integrated circuit 216 and a modulator 226 are shown here.
  • analog measuring electronics 225 measuring signals of various sensors of the pot 201 are sensed.
  • temperature sensors 227 are shown here, but other sensors with the analog measuring electronics 225 may be connected, for. B. pressure sensors or humidity sensors.
  • a self-temperature sensor 217 is present directly at a measuring input of the analog measuring electronics 225. This thus measures the temperature in the range of this measuring input of the analog measuring electronics 225; Since the well electronics 223 are relatively compactly housed on a common board (not shown), the temperature at that measurement input is also considered to be representative of the temperature at the integrated circuit 216.
  • the analog measuring electronics 225 are connected on the output side to an input side of the integrated circuit 216, so that temperature data from the analog measuring electronics 225 are forwarded to the integrated circuit 216 for subsequent processing.
  • the integrated circuit 216 has an A / D converter (not shown).
  • the digital "raw data" provided by the analog meter electronics 225 are reformatted into a format compatible with the household power tool 206 for communication. In particular, raw data is converted to a predetermined data format and protocol format. The formatted measurement data is then cycled by the integrated circuit 216, e.g. B.
  • the modulator 226, every 10 ms, forwarded to the modulator 226, where they are modulated onto a carrier signal, to be then transmitted from the modulator 226 via a signal coil 228 to the household operating device 206.
  • the signal coil 228 is configured here as a signal winding running parallel to the pot bottom 220.
  • other measured data can also be processed by the integrated circuit 216 and forwarded to the modulator 226, such as a measurement signal of a secondary-side power voltage.
  • other data may also be processed by the integrated circuit 216 and passed to the modulator 226, such as identification data (identity code, etc.) and operational data, cyclic or, in the case of bi-directional communication, polled.
  • the domestic operating device 206 has a received signal coil 229, which is likewise designed as a signal winding, which is substantially opposite to the signal winding of the transmitting signal coil 228 of the pot 201.
  • the receive signal coil 229 receives the modulated carrier signal radiated by the transmit signal coil 228 and passes it to a demodulator 230 in which the data modulated onto the carrier signal is extracted and output again as readable digital data.
  • both the data sensed by the analog meter electronics 225 and the identification data and operating data provided by the integrated circuit 216 are now present in the household power tool 206. These data are further processed in a control unit ("hearth electronics") 210 and evaluated for the operation of the pot 201.
  • the temperature data emitted by the pot 201 may be in the form of resistance values of the temperature sensors used, if they are designed as resistance temperature sensors. From this, the actual temperature at the underside of the pot bottom 220 can be determined in the control unit 210 by means of a look-up of the corresponding resistance / temperature characteristics in a look-up table, and the temperature of the cooking product can be deduced therefrom. For example, the temperature at the bottom of the pot bottom 220 can be equated with the temperature of the cooking product, or an empirically determined temperature difference can be added, which may also depend on the height of the measured temperature.
  • the control unit 210 also receives inputs from a control panel 204, for example, about a target cooking temperature for a temperature control
  • a control panel 204 for example, about a target cooking temperature for a temperature control
  • an operator has previously set the target cooking temperature on the control panel 204 directly or via a cooking program.
  • control variables such as PID coefficients are sent to the control unit.
  • a control deviation between desired cooking temperature and actual cooking temperature can be determined, as well as a manipulated variable of the control loop, from which in turn a control voltage for controlling a power generating unit 212 in the form of power electronics is calculated and output.
  • the control voltage is here in a range between 0 V (switched off) and 4 V (maximum).
  • a digital / analog converter 231 is inserted between the control unit 210 and the power generation unit 212.
  • a base station or primary coil 211 is operated in the form of a spiral-shaped power winding, as already described FIG. 1 has been executed.
  • the power generation unit 212 generates an alternating power voltage applied to the primary coil 211, here for example between 10 VAC and 230 VAC at a frequency between 100 KHz and 400 KHz.
  • the primary coil 211 generates an alternating magnetic field as an alternating field, which in turn is received by the secondary coil 214.
  • an induction-based energy transfer (“transformer coupling") results between the primary coil 211 and the secondary coil 214.
  • the pot 201 is placed on the household operating device 206, for example, the in FIG. 1 illustrated work zone 113a of the countertop 105, energy from the household control gear 206 can be transferred to the pot 201 and data signals from the pot 201 to the household control gear 206. Due to the transformer or inductive coupling between the primary coil 211 and the secondary coil 214, however, the energy transfer is possible only in a near field of the primary coil 211 for operating the pot 201. Typical maximum vertical distances (along the z-extension) between household operating device 206 and pot 201 are here between 0.3 mm and 3 mm. A maximum offset in r-extent from a centered position is here up to 3 cm.
  • the transmitted power is no longer sufficient for the operation of the pot 201. Then the transmitted energy is no longer sufficient for the operation of the pot electronics 223, which then stops their operation.
  • the power required on the data transfer pot 201, including operation of the pot electronics 223, is less than 5W, advantageously not more than 3W. Interruption of the data transfer is interpreted as removing the pot 201 from the household power supply 206.
  • the pot electronics 223 When approaching the pot 201 to a household operating device 206 this can again enter the near field of the primary coil 211 and thus be re-energized. In this case, the pot electronics 223 again sends signals via the transmitter 226, 228, which are detected by the household operating device 206. A data transfer is interpreted as placing the pot 201 on the household operating device 206.
  • Figure 3 shows in a sectional view of the household operating device 306, which has the power generating unit 312, the control unit 310 and the base station or primary coil 311, and also shows the intelligent pot 301 with the secondary coil 314 and the heating track 322.
  • the primary coil 311 is arranged in a circular recess 332 of an iron core (in particular ferrite core) 333 of the domestic operating device 306, which serves to amplify a field strength generated by the primary coil 311.
  • a further iron core (in particular ferrite core) 334 can be seen, which also has a circular recess 335, in which the secondary coil 314 is arranged Iron core 334 with the secondary coil 314 (secondary transformer half) is separable from the iron core 333 with the primary coil 311 (primary transformer half), as indicated schematically by an arrow P.
  • the working surface of the worktop 305 is shown schematically by a dashed line.
  • the primary coil 311 is in the form of a spiral coil (see also Fig. 1 ) in a power winding plane 336.
  • the secondary coil 314 is also wound in the form of a spiral coil in a power winding plane 337.
  • the secondary coil 314 and the primary coil 311 have the same number of windings, namely five here.
  • a single signal winding 338 of a primary-side signal coil 329 is arranged on the outside with respect to the primary coil 311.
  • the signal winding 338 is attached to an outer side wall 339 of the recess 332.
  • the power winding plane 336 and the signal winding plane thus coincide.
  • a single signal winding 341 of a secondary-side signal coil 328 is arranged on the outside with respect to the secondary-side power coil 314. This thus rotates on the outside of the flat secondary-side power coil 314.
  • the signal winding 341 is attached to an outer side wall 342 of the secondary-side recess 335.
  • the power winding plane 337 and the signal winding plane thus also coincide.
  • the signal turns 338, 341 are both operated at a frequency of 4 MHz or above, preferably at about 32 MHz, while the power coils 311, 314 are running at a frequency of not more than 400 KHz.
  • the conductors of the signal windings 338, 341 are wound from HF strand 30 x 0.05, the conductors of the power coils 311, 314 are wound from HF strand 840 x 0.07.
  • the primary-side windings 311 and 338 are potted in the primary-side recess 332 with resin or plastic; Likewise, the secondary-side windings 314 and 341 in the secondary side recess 335 are potted with resin or plastic.
  • transformer halves primary coil 311 and primary-side coil core 333 and secondary coil 311 and secondary-side coil core 3344
  • EMC minimal emissions
  • Figure 4 shows in plan view a section of a household control gear 406 in the area of a base station 411.
  • the edge contour of the base station 411 is indicated by dashed lines.
  • the base station 411 is covered by a worktop in the form of a translucent glass ceramic plate 405.
  • the glass-ceramic plate 405 can be locally illuminated from below at two emission regions by light, namely at a cross-shaped first emission region 407 arranged centrally relative to the base station 411 and an annular second emission region 408 extending concentrically to and outside the base station 411 Fig.) Are brought up to the glass ceramic plate 405, so that the radiated light from them through the glass ceramic plate 405 radiates to the surface. The surface is thus continuous and easy to clean.
  • the glass ceramic plate 405 may be transparent or colored.
  • the two emission regions 407, 408 can be activated independently of one another.
  • the base station 411 If the base station 411 is switched on by a user, the second emission area 408 is switched on, and consequently both emission areas 407, 408 light up, in a same, predefined color.
  • the base station 411 still does not receive any signal from the set top box (e.g., 101, 201, 301) since it has not yet been introduced to the base station 411.
  • a transformer coupling between the base station 411 and the attachment device which is sufficient for the operation of the attachment device, occurs.
  • data are transmitted by means of transformer coupling of the attachment device to the household control gear 406, so that the attachment device is recognized by the household operating device 406 (eg, by a transmission of a device identifier, rated power, transmitter strength, etc.).
  • the offset r is calculated by means of the signal level of the data signal.
  • the two emission regions 407, 408 adjust to a color which corresponds to the calculated offset r, specifically in regions.
  • the two emission areas 407, 408 glow red and at an offset of about 1 cm or switch less to a green glow.
  • the range of offset r equal to or less than 1 cm may also be referred to as an inner region 409.
  • the inner region 409 has a centered on the center of the base station 411 circular shape with a diameter of about 1 cm.
  • the color change shows the user sufficient centering.
  • the light guides leading to or emitting the emission regions 407, 408 can be coupled with different colors (at least red / green) emitting light sources, or with an optional multi-color emitting light source or with a light source with different color filters, etc.
  • both attachment areas 407, 408 can light up green immediately.
  • Figure 5 8 shows a plan view of a section of a domestic operating device 506 according to a second embodiment in the area of a base station 411.
  • the household operating device 506 likewise shows a first, central, cross-shaped radiating area 407.
  • the domestic operating device 506 has a cross-shaped (FIG. perpendicular to each other) arranged rows of third, cross-shaped Abstrahl Schemee 508.
  • the (non-central) cross-shaped Abstrahl Schemee 508 can be activated as a group together analogous to the second Abstrahl Scheme 408.
  • those cross-shaped emission regions 508 may illuminate which are arranged outside a diameter of the centered attachment device (eg, 101, 201, 301), which facilitates centering.
  • the diameter may be automatically transmitted from the attachment to the household control gear 506 and taken into account in the lighting.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Betriebsgerät zum transformatorischen Betreiben eines darauf aufsetzbaren Aufsatzgeräts. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Zentrieren eines Aufsatzgeräts auf einer damit transformatorisch koppelbaren Basisstation eines Haushalts-Betriebsgeräts.
  • Beispielsweise aus DE 103 43 011 A1 , DE 10 2005 022 352 A1 , DE 10 2006 017 800 A1 und DE 10 2006 017 801 A1 ist eine Leistungsübertragung von einer Arbeitszone eines Haushalts-Betriebsgeräts auf ein Aufsatzgerät mittels induktiver Kopplung bekannt. Unter einer induktiven Kopplung wird dabei die Kopplung einer Basisstation oder Primärspule des Haushalts-Betriebsgeräts und einer Sekundärspule des Aufsatzgeräts über ein magnetisches Wechselfeld verstanden, welches von der Primärspule erzeugt und von der Sekundärspule abgegriffen wird. In der Sekundärspule wird mittels des magnetischen Wechselfelds eine Induktionsspannung erzeugt, die zum Betrieb des Aufsatzgeräts verwendet werden kann. Primärspule und Sekundärspule können dabei auch als zwei Hälften eines trennbaren Transformators angesehen werden, weshalb diese Art von Kopplung und Leistungsübertragung auch "transformatorische Kopplung" genannt wird.
  • DE 10 2008 054 904 A1 offenbart, dass ein Haushalts-Aufsatzgerät oder ein Haushalts-Betriebsgerät jeweils mindestens eine Leistungsspule mit jeweils mindestens einer Leistungswindung zum induktiven Abgriff von Energie aus einem elektromagnetischen Anregungsfeld oder Erzeugung desselben aufweisen können, wobei die jeweilige Leistungswindung in einer Leistungswindungsebene liegt, und ferner jeweils eine Signalspule mit jeweils mindestens einer Signalwindung aufweisen, wobei die Signalwindung in einer Signalwindungsebene liegt. Die Leistungswindungsebene liegt im Wesentlichen parallel zu der Signalwindungsebene.
    Das Dokument US4334135 beschreibt ein Haushalts-Betriebsgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Des Weiteren offenbart dieses Dokument auch ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 6.
    Die Position der Basisstation wird derzeit über eine entsprechende Bedruckung auf einer Oberfläche des Haushalts-Betriebsgeräts angezeigt.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, auf eine einfache Weise eine verbesserte transformatorische Kopplung zwischen einer Basisstation eines Haushalts-Betriebsgeräts und einem zugehörigen Aufsatzgerät zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Betriebsgerät gemäß Anspruch 1.
  • Dies ergibt den Vorteil, dass ein Nutzer anhand des versatzabhängigen optischen Signals oder einer Änderung davon das Aufsatzgerät einfach auf dem Haushalts-Betriebsgerät so lange verschieben kann, bis ihm ein ausreichend geringer Versatz angezeigt wird. Es wird dem Nutzer somit eine einfache und intuitiv nutzbare Zentrierhilfe bereitgestellt. Ein verringerter Versatz wiederum ermöglicht einen energiesparenderen Betrieb eines Aufsatzgeräts, z.B. eines elektrisch betriebenen Aufsatz-Kochgeschirrs (Topf, Pfanne usw.). Auch ergibt sich ein verbessertes EMV-Verhalten durch eine Begrenzung einer Abstrahlung.
  • Die Basisstation kann insbesondere mindestens eine Transformatorhälfte oder Spule ("Primärspule") zur Erzeugung eines magnetischen Wechselfelds umfassen.
  • Das Aufsatzgerät kann insbesondere ein elektrisch betreibbares Aufsatzgerät sein, welches mindestens eine (sekundärseitige) Transformatorhälfte oder Spule ("Sekundärspule") zum Abgriff des durch die Primärspule erzeugten magnetischen Wechselfelds aufweist. Die Sekundärspule kann insbesondere eine zum Betreiben des Aufsatzgeräts verwendete, ggf. gleichgerichtete, Induktionsspannung liefern.
  • Die Versatzerkennungseinrichtung dient dazu, einen seitlichen Versatz oder eine Dezentrierung des Aufsatzgeräts in Bezug auf eine mittige Position auf der zugehörigen Basisstation zu bestimmen.
  • Erfindungsgemäß ist das Haushalts-Betriebsgerät dazu eingerichtet, abhängig von einer Größe des durch die Versatzerkennungseinrichtung erkannten Versatzes ein zu dieser Basisstation zugehöriges optisches Signal auszugeben, wobei für mindestens zwei unterschiedliche Versätzgrößen oder Versatzbereiche unterschiedliche optische Signale ausgegeben werden. Das Haushalts-Betriebsgerät ist dazu eingerichtet, bei einem Übergang zwischen mindestens zwei Versatzbereichen ein optisches Signal zu ändern, d.h. eine Farbe oder ein Blinkmuster zu ändern. Alternativ kann das optische Signal kontinuierlich oder quasikontinuierlich verändert werden, z.B. eine Farbe als eine (quasi-)kontinuierliche Funktion der Größe des Versatzes.
  • Bei einem Vorliegen mindestens zweier Versatzbereiche kann insbesondere ein innerer Versatzbereich vorhanden sein, welcher den versatzlosen Zustand umfasst. An den inneren Versatzbereich schließt ein weiterer Versatzbereich an, an welchen sich noch ein weiterer Versatzbereich anschließen kann usw.
  • Es ist eine Weiterbildung, dass die Versatzerkennungseinrichtung dazu eingerichtet ist, eine von dem zugehörigen Aufsatzgerät abgenommene Leistung zu messen, und zwar über die Basisstation oder Primärspule. Die von dem Aufsatzgerät abgenommene Leistung kann dann mit einer Soll-Leistung verglichen und zur Bestimmung des Versatzes verwendet werden, da die abgenommene Leistung von dem Versatz abhängig ist. Die Soll-Leistung kann z.B. durch einen Nutzer eingegeben oder ausgewählt oder automatisch durch das Haushalts-Betriebsgerät erkannt werden. Die Soll-Leistung kann z.B. eine Nennleistung des Aufsatzgeräts sein. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Versatzerkennung auch ohne Kommunikation von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät durchführbar ist.
  • Es ist eine alternative oder zusätzliche Weiterbildung, dass die Versatzerkennungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Größe des Versatzes durch ein Vergleichen eines Datensignalpegels eines zu dem oder von dem Aufsatzgerät übertragenen (bzw. eines von dem Haushalts-Betriebsgerät zu diesem Aufsatzgerät gesendeten oder von diesem Aufsatzgerät empfangenen) Datensignals mit einem Soll-Signalpegel zu bestimmen. Diese Weiterbildung setzt eine Fähigkeit zur Kommunikation von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät voraus, ist vergleichsweise genau und kann auch ohne eine Kenntnis einer Soll-Leistung usw. durchgeführt werden. Insbesondere kann auch eine vergleichsweise geringe Leistungsaufnahme durch das Aufsatzgerät genau detektiert werden. Auch hierbei wird ausgenutzt, dass die Größe des gemessenen Datensignalpegels von dem Versatz abhängt, insbesondere bei einer transformatorischen Kopplung auch zur Datensignalübertragung. Bei versatzlosem Aufsatz ist der Datensignalpegel maximal.
  • Die Versatzerkennungseinrichtung kann insbesondere bei einer Versatzerkennung auf der Grundlage einer transformatorischen Kopplung eine Signalauswertung bei einem Versatz von mehreren Zentimetern, z.B. bis ca. 5 cm, gewährleisten.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Betriebsgerät eine oberseitige Arbeitsplatte aufweist und mindestens einer der Basisstationen ein fest vorgegebener lokalisierter optischer Abstrahlbereich zur Ausgabe des zugehörigen optischen Signals an einer Oberfläche der Arbeitsplatte zugeordnet ist. Dadurch kann der Nutzer das optische Signal im Bereich des Aufsatzgeräts sehen, was eine besonders einfache Zentrierung ermöglicht.
  • Der mindestens eine Abstrahlbereich ist vorzugsweise um eine Mitte der zugehörigen Basisstation zentriert Insbesondere kann der mindestens eine Abstrahlbereich rotationssymmetrisch zu einer Mitte der zugehörigen Basisstation positioniert sein, was eine Zentrierung noch weiter unterstützt.
  • Das Haushalts-Betriebsgerät kann dazu mindestens eine Lichtquelle aufweisen, z.B. mindestens eine Leuchtdiode (einschließlich einer OLED), Leuchtstoffröhre usw.). Dabei sind aufgrund ihrer kompakten Abmessungen, hohen Leuchtdichte, genau definierter Wellenlänge und großer Langlebigkeit Leuchtdioden bevorzugt. Der mindestens einen Lichtquelle kann mindestens ein Lichtleiter nachgeschaltet sein, wodurch das von der Lichtquelle abgestrahlte Licht zu dem Abstrahlbereich leitbar ist. Einem Lichtleiter und/oder einem Abstrahlbereich können mehrere Lichtquellen zugeordnet sein, insbesondere verschiedenfarbig strahlende Lichtquellen. Der mindestens eine Lichtleiter kann in oder an einem Trägerrahmen unter einer Arbeitsplatte befestigt sein.
  • Der mindestens eine Abstrahlbereich kann beispielsweise mindestens einen beleuchtbaren Ring (bei mehreren Ringen sind diese vorzugsweise konzentrisch und/oder äquidistant zueinander angeordnet), ein Matrixmuster aus einzelnen Abstrahlelementen (beleuchtbaren Punkten, Kreuzen usw.) oder einen kreuzförmigen Abstrahlbereich aufweisen.
  • Der mindestens eine Abstrahlbereich kann ferner ein individuell beleuchtbares mittiges Abstrahlelement aufweisen. So kann ein Ort der Basisstation auf dezente und energiesparende Weise auch bei nicht angeschalteter Basisstation und/oder bei nicht erkanntem Aufsatzgerät angezeigt werden. Das mittige Abstrahlelement kann insbesondere mit einer mittigen Stelle der Basisstation übereinstimmen.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Arbeitsplatte zumindest an dem mindestens einen optischen Abstrahlbereich lichtdurchlässig ist und das Haushalts-Betriebsgerät mindestens eine Lichtquelle aufweist, deren Licht als das optische Signal an mindestens einem lokalisierten Abstrahlbereich einer Oberfläche der Arbeitsplatte abstrahlbar ist. So wird ein besonders gut reinigbares Haushalts-Betriebsgerät mit einer vergleichsweise einfach umzusetzenden Beleuchtung ermöglicht Auch ist so eine besonders einfache Designanpassung der Lichtleiter möglich. Der Lichtleiter kann insbesondere unmittelbar unterhalb der Arbeitsplatte enden.
  • Die Arbeitsplatte kann insbesondere eine die Basisstation(en), auch gemeinsam, überdeckende Glasplatte, Glaskeramikplatte oder (aufgrund der systembedingten niedrigen Temperatur am Boden des Aufsatzgeräts) Kunststoffplatte sein.
  • Die Arbeitsplatte kann gefärbt sein und/oder eine Filterfunktion gegenüber Licht aufweisen.
  • Alternativ kann die Arbeitsplatte einen lichtundurchlässigen Grundkörper umfassen, z.B. aus Holz oder Metall. Die Basisstationen können in die Arbeitsplatte eingelassen sein. Insbesondere im Fall des lichtundurchlässigen Grundkörpers können Lichtleiter durch die Arbeitsplatte und ggf. sogar durch die Basisstation(en) bis zu der Oberfläche des Haushalts-Betriebsgeräts durchgeführt werden.
  • Auch kann das optische Signal z.B. in einem Anzeigenbereich einer Gerätebedienung, beispielsweise in einem Bildschirm (z.B. einer Segmentanzeige, einem Flüssigkristall-Bildschirm, einem TFT-Bildschirm usw.) angezeigt werden, beispielsweise in Form eines ausgefüllten Kreises. Der Kreis kann, je nach Ausgestaltung zur Änderung des optischen Signals seine Farbe ändern, aktiviert und deaktiviert werden, blinken usw. Der Anzeigenbereich kann frontseitig angeordnet sein oder oberseitig in die Arbeitsplatte eingelassen sein.
  • Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, ein optisches Signal mit einer von der Größe des durch die Versatzerkennungseinrichtung erkannten Versatzes abhängigen Farbe auszugeben. Da das menschliche Auge empfindlich auf Farben reagiert, ist eine eindeutige und intuitiv einfache Erfassung der Änderung des optischen Signals möglich. Beispielsweise kann das optische Signal eine Abstrahlung von rotem Licht von dem Abstrahlbereich umfassen, falls sich der Versatz außerhalb des inneren Versatzbereichs befindet und mit Eintritt in den inneren Versatzbereich zu einer Abstrahlung von grünem Licht wechseln. Der Nutzer kann somit durch einen Farbwechsel von rot nach grün eine ausreichende Zentrierung erkennen.
  • Alternativ kann anstelle eines Farbwechsels z.B. auch ein Wechsel einer zeitlichen Abfolge des optischen Signals durchgeführt werden, beispielsweise kann das optische Signal eine blinkende Abstrahlung von Licht von dem Abstrahlbereich umfassen, falls sich der Versatz außerhalb des inneren Versatzbereichs befindet, und mit Eintritt in den inneren Versatzbereich zu einer kontinuierlichen Abstrahlung wechseln und dann optional nach einer vorbestimmten Zeitdauer innerhalb des inneren Versatzbereichs ein zumindest teilweises Ausschalten oder Deaktivieren des Abstrahlbereichs umfassen.
  • Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass das Haushalts-Betriebsgerät dazu eingerichtet ist, bei einem Einschalten der Basisstation den zugehörigen mindestens einen Abstrahlbereich zu aktivieren. So kann einem Nutzer die Lage der Basisstation oder Kochstelle zum Aufsetzen des Aufsatzgeräts einfach angezeigt werden, und zwar auch dann, wenn die Basisstation selbst nicht oder nur schlecht sichtbar unter einer Arbeitsplatte verborgen ist.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Betriebsgerät eine Topferkennung zum Erkennen eines Aufsatzgeräts an einer zugehörigen Basisstation aufweist und dazu eingerichtet ist, bei einem erkannten Aufsatzgerät das zu dieser Basisstation zugehörige optische Signal zu ändern. So kann einem Nutzer die korrekte Erkennung des Aufsatzgeräts durch das Haushalts-Betriebsgerät mittels einer bestimmten optischen Signalabfolge (z.B. ein dreifaches Blinken usw.) angezeigt werden.
  • Anstelle oder zusätzlich zu dem optischen Signal kann auch ein akustisches Signal ausgegeben werden, beispielsweise analog zu einem Farbwechsel mit einem Wechsel einer Tonhöhe und/oder analog zu einem Blinken mit einer vorbestimmten Folge von Tönen.
  • Es ist noch eine Weiterbildung, dass eine Leistungsübertragung erst nach einer erfolgreichen Zentrierung freigegeben wird. Dies stellt eine Schutzfunktion dagegen dar, dass nicht vorgesehene Gegenstände durch das magnetische Feld aufgeheizt und/oder unter Spannung gesetzt werden.
  • Es ist ferner eine Weiterbildung, dass Farbkombinationen oder Tonfolgen, insbesondere durch einen Nutzer oder einen Servicetechniker, einstellbar sind, z.B. die Kombinationen rot/grün oder gelb/blau. Dies erhöht eine Nutzerfreundlichkeit.
  • Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Zentrieren eines Aufsatzgeräts auf einer damit transformatorisch koppelbaren Basisstation eines Haushalts-Betriebsgeräts, wobei das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
    • Erkennen einer Größe eines Versatzes zwischen dem Aufsatzgerät und der zugehörigen Basisstation und
    • Ausgeben mindestens eines optischen Signals in Abhängigkeit von der Größe des Versatzes.
  • Es ist eine Ausgestaltung, dass das Erkennen der Größe des Versatzes ein Erkennen des Versatzes innerhalb eines inneren Bereichs umfasst, wobei der innere Bereich die Größe des Versatzes r zwischen 0 und s umfasst, wobei s einen ersten Schwellwert bezeichnet und das Ausgeben des mindestens einen optischen Signals einen Farbwechsel bei einem Übergang aus dem oder in den inneren Bereich umfasst.
  • Es ist noch eine Ausgestaltung, dass das Erkennen der Größe des Versatzes ein Vergleichen einer über die Basisstation gemessenen, von dem zugehörigen Aufsatzgerät abgenommenen Leistung mit einer Soll-Leistung durch das Haushalts-Betriebsgerät umfasst. Die Soll-Leistung kann z.B. durch einen Nutzer eingegeben oder ausgewählt oder automatisch durch das Haushalts-Betriebsgerät erkannt werden. Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass sie auch bei einer fehlenden Kommunikation von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät durchführbar ist
  • Es ist eine alternative oder zusätzliche Ausgestaltung, dass das Erkennen der Größe des Versatzes ein Vergleichen eines Pegels eines zu dem oder von dem Aufsatzgerät übertragenen Datensignals mit einem Soll-Datensignalpegel umfasst. Diese Ausgestaltung, welche eine Fähigkeit zur Kommunikation von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät voraussetzt, ist vergleichsweise genau und kann auch ohne eine Kenntnis einer Soll-Leistung usw. durchgeführt werden. Typischerweise ist die Stärke eines Senders des Aufsatzgeräts zum Aussenden des Datensignals (z.B. einer Signalspule) bekannt. Die (Nenn-)Stärke des Senders des Aufsatzgeräts ist vorzugsweise für viele oder sämtliche Aufsatzgeräte gleich.
  • Insbesondere kann die Erfindung folgenden Ablauf ganz oder teilweise umfassen, welcher insbesondere ein Aufsatzgerät nutzt, das einen transformatorisch koppelnden Sender (z.B. eine Datensignalspule) zum Übertragen von Daten (Gerätedaten und/oder Messdaten usw.) an das Haushalts-Betriebsgerät aufweist:
    • Befindet sich die Basisstation in einem Standby-Betrieb, bei welchem die Basisstation ausgeschaltet ist, mag als eine erste Positionierhilfe oder Zentrierhilfe nur ein (insbesondere innerster) Abstrahlbereich von mehreren Abstrahlbereichen als eine Grundbeleuchtung dienen (z.B. ein innerer Kreis oder ein Leuchtpunkt am Mittelpunkt des Kerns) oder wahlweise Teile der oder alle Abstrahlbereiche der Zentrierhilfe beleuchtet sein.
  • Wird die Basisstation eingeschaltet, können alle Abstrahlbereiche (z.B. alle Kreise, Kreuze, Punkte o.ä.) aufleuchten, falls diese beim Standby-Betrieb nicht bereits alle leuchteten. Falls bereits alle Abstrahlbereiche beim Standby-Betrieb leuchteten, können diese beim Einschalten der Basisstation z.B. kurz oder für einen begrenzten Zeitraum blinken.
  • Die Basisstation empfängt in diesem Szenario noch kein Signal von dem Aufsatzgerät, da dieses noch nicht an die Basisstation herangeführt worden ist.
  • Wird das Aufsatzgerät an die zugehörige, eingeschaltete Basisstation herangeführt, tritt ab einem bestimmten Abstand oder Versatz zwischen der Basisstation und der Sekundärspule des Aufsatzgeräts eine transformatorische Kopplung ein, welche zum Betrieb des Aufsatzgeräts ausreicht, z.B. ab einem Versatz zwischen 3 cm und 5 cm. Damit wird auch eine Datenübertragung von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät möglich, so dass das Aufsatzgerät von dem Haushalts-Betriebsgerät erkannt werden kann (z.B. durch eine Übermittlung von Gerätedaten). Auch kann die Versatzerkennungseinheit nun den Versatz berechnen. Daraufhin stellen sich die Abstrahlbereiche auf eine Farbe oder Blinkfrequenz ein, welche dem berechneten Versatz entspricht, und zwar (quasi-)kontinuierlich oder bereichsweise. Auch kann eine Form des Aufsatzgeräts invers dargestellt oder angenähert werden, da insbesondere nach einer erfolgten Datenübertragung ein Typ und eine Form (und ggf. weitere Eigenschaften des Aufsatzgeräts, wie eine Datensignalstärke oder -pegel eines Senders) bekannt sind. Hierbei kann insbesondere die Stärke oder der Pegel des Datensignals eine Grundlage für die Farb- oder Blinkfrequenzänderung der Abstrahlbereiche sein.
  • Eine ausreichende (oder praktisch optimale) Zentrierung ist insbesondere dann erreicht, wenn ein hoher Datensignalpegel von der Basisstation oder dem Aufsatzgerät anliegt Dies kann insbesondere bei einem Versatz von weniger als ca. 1 cm der Fall sein. Die ausreichende Zentrierung wird folgend optisch und/oder akustisch an den Nutzer zurückgemeldet. Dies kann durch eine Farbänderung der Abstrahlbereiche, ein Ausschalten oder ein kurzzeitiges Aufblinken der Abstrahlbereiche usw. erfolgen.
  • Wird das Aufsatzgerät im Gebrauch verschoben und verlässt es eine Position ausreichender Zentrierung, kann dies dem Kunden optisch und/oder akustisch mitgeteilt werden.
  • In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
    • Fig.1
    zeigt ein System aus einem Haushalts-Betriebsgerät zum Betreiben eines Aufsatzgeräts mittels transformatorischer Energieübertragung und einem darauf angeordneten Topf als Aufsatzgerät;
    Fig.2
    zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur des Systems aus Fig. 1;
    Fig.3
    zeigt in einer Schnittdarstellung das Haushalts-Betriebsgerät und das Aufsatzgerät mit konstruktiver Ausgestaltung von Transformatorhälften eines trennbaren Transformators;
    Fig.4
    zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer Arbeitsplatte eines erfindungsgemäßen Haushalts-Betriebsgeräts gemäß einer ersten Ausführungsform im Bereich einer Basisstation; und
    Fig.5
    zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einer Arbeitsplatte eines erfindungsgemäßen Haushalts-Betriebsgeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform im Bereich einer Basisstation.
  • Fig.1 zeigt ein Aufsatzgerät in Form eines intelligenten Topfs 101, der einen elektrischen Verbraucher darstellt. Der Topf 101 weist einen Grundkörper 102 mit einem Deckel und Griffen sowie eine als Antriebseinheit ausgebildete Sekundärspule 114 als Leistungsspule auf. Der Topf 101 ist zum Betrieb auf einer Oberfläche einer Arbeitsplatte 105 eines Haushalts-Betriebsgeräts 106 angeordnet. Unter der Arbeitsplatte 105 ist eine Energieübertragungseinheit 107 montiert. Diese weist ein Gehäuse 108 mit einem Betätigungselement 109 zum Ein- und Ausschalten der Energieübertragungseinheit 107 auf. Ferner umfasst die Energieübertragungseinheit 107 eine Basisstation oder Primärspule 111 als Leistungsspule und eine Stromerzeugungseinheit 112 zur Versorgung der Primärspule 111 mit einem Wechselstrom. Die Stromerzeugungseinheit 112 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Wechselrichter ausgebildet. Die Primärspule 111 ist in Form einer ebenen Spiralwicklung gewickelt. Beim Betrieb der Energieübertragungseinheit 107 und des Topfes 101 wird die Primärspule 111 mit dem Wechselstrom gespeist und erzeugt ein magnetisches Wechselfeld. Mittels eines Feldflusses dieses Wechselfelds überträgt die Primärspule 111 durch Induktion Energie auf die Sekundärspule 114, welche an einer auf der Oberfläche der Arbeitsplatte 105 gezeichneten Arbeitszone (Energieübertragungsbereich) 113a angeordnet ist. An einer benachbarten Arbeitszone 113b ist kein Aufsatzgerät angeordnet Die Sekundärspule 114 ist als ebene Spiralwicklung ausgebildet. Die Arbeitszonen 113a und 113b sind mittels einer jeweiligen Linie 115a, 115b auf der Arbeitsplatte 105 eingezeichnet. In der Sekundärspule 114 wird durch den magnetischen Feldfluss eine Sekundärspannung induziert, die als Betriebsspannung für einen Betrieb des Topfs 101 genutzt wird. Der Topf 101 kann von der Arbeitszone 113 entfernt werden, wodurch die Sekundärspule 114 von der Primärspule 111 getrennt wird. An die Arbeitszone 113 können dann weitere Aufsatzgeräte gebracht werden, wie z. B. eine Kaffeemaschine, ein Mixer, ein Ladegerät, eine Friteuse, ein Toaster, ein Wasserkocher usw. (auch als 'Haushaltskleingeräte' bezeichnet), die jeweils eine oder mehrere Sekundärspulen aufweisen und von einem drahtlosem Zusammenwirken der jeweiligen Sekundärspule mit der Primärspule 111 ("transformatorische Kopplung") eine Betriebsenergie beziehen.
  • In der Arbeitsplatte 105 ist ferner ein Bedienfeld in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms 104 eingelassen, auf dem Anzeigeelemente und Betätigungselemente frei programmierbar sind. Der berührungsempfindliche Bildschirm 104 kann beispielsweise ein Flüssigkristall- oder LED-Bildschirm sein, der von einer berührungsempfindlichen Folie, z. B. einer ITO-Folie, abgedeckt ist. Dadurch kann eine große Zahl unterschiedlicher Betätigungselemente wie Taster, Zirkularslider, Linearslider im Wesentlichen beliebig auf dem Bedienfeld dargestellt werden, was eine sehr flexible Bedienerführung erlaubt Mittels des Bedienfelds 104 können insbesondere die beiden Arbeitszonen 113a und 113b unabhängig voneinander gesteuert werden, z. B. aktiviert (eingeschaltet) und deaktiviert (ausgeschaltet) werden und Betriebsparameter dort angeordneter Aufsatzgeräts 101 eingestellt werden. Auch kann ein Betriebsablauf eines jeweiligen Aufsatzgeräts 101 gestartet werden.
  • Der Topf 101 ist mit einer integrierten Schaltung 116 zur Verarbeitung von Daten und zur Ausgabe von Daten an einen Sender ausgerüstet. An einen Eingang der integrierten Schaltung 116 ist ein Temperatursensor 127 zur Bestimmung einer Temperatur am Topf 116 angeschlossen. Die integrierte Schaltung 116 fühlt den Temperatursensor 127 zyklisch ab, verarbeitet die abgefühlten Temperatursignale in eine vorbestimmte Daten- und Protokollstruktur und übermittelt die so verarbeiteten Temperaturdaten an einen Sender. Der Sender verfügt über einen Modulator und eine nachgeschaltete Sendesignalspule (nicht eingezeichnet). Als Sendesignalspule dient hier eine von der Sekundärspule 114 separate Signalwicklung. Die von der Sendesignalspule ausgestrahlten Datensignale werden von einer Empfangssignalspule des Haushalts-Betriebsgeräts 106 aufgenommen (nicht gezeigt), in einem nicht eingezeichneten Demodulator des Haushalts-Betriebsgeräts 106 demoduliert und an eine Steuereinheit 110 des Haushalts-Betriebsgeräts 106 weitergeleitet Unter anderem mittels der Temperaturdaten steuert oder regelt die Steuereinheit ("Herdelektronik") 110, die hier einen Mikrocontroller umfasst, die Stromerzeugungseinheit 112.
  • Zwar sind an dem Haushalts-Betriebsgerät nur zwei Arbeitszonen 113a, 113b gezeigt, jedoch sind auch weniger oder mehr Arbeitszonen realisierbar, insbesondere vier oder fünf Arbeitszonen.
  • Fig.2 zeigt eine Skizze einer vereinfachten Regelstruktur eines Systems aus einem intelligenten Topf 201 und einem Haushalts-Betriebsgerät 206.
  • Der intelligente Topf 201 weist einen Grundkörper 202 auf, der durch einen Topfboden 220 nach unten abgeschlossen wird, und in den Gargut 221 eingefüllt werden kann. An einer Unterseite des Topfbodens 220 verläuft eine Heizbahn 222 in Form einer verschlungenen Widerstandsdickschicht-Bahn, welche bei einer Bestromung aufgeheizt wird und so den Topfboden 220 zur Erwärmung des Garguts 221 aufwärmt. Zu ihrer Stromversorgung ist die Heizbahn 222 mit einer Sekundärspule 214 in Form einer spiralförmig ausgebildeten Sekundärwindung verbunden und stellt deren Last dar. Von der Sekundärspule 214 wird auch eine elektrische Leistung zur Versorgung einer Topfelektronik 223 abgezweigt. Dazu weist die Topfelektronik 223 einen Schaltregler 224 auf, welcher die von der Sekundärspule 214 ausgegebene Leistungswechselspannung in eine Niedervoltgleichspannung umwandelt. Mittels der Niedervoltgleichspannung werden die übrigen Teile der Topfelektronik 223 betrieben, von denen hier eine analoge Messelektronik 225, eine integrierte Schaltung 216 und ein Modulator 226 eingezeichnet sind. Mittels der analogen Messelektronik 225 werden Messsignale verschiedener Sensoren des Topfs 201 abgefühlt. Zur einfacheren Darstellung sind hier lediglich drei an der Unterseite des Topfbodens 220 angebrachte Temperatursensoren 227 eingezeichnet, jedoch können auch andere Sensoren mit der analogen Messelektronik 225 verbunden sein, z. B. Drucksensoren oder Feuchtesensoren. Ferner ist direkt an einem Messeingang der analogen Messelektronik 225 ein Eigentemperatursensor 217 vorhanden. Dieser misst somit die Temperatur im Bereich dieses Messeingangs der analogen Messelektronik 225; da die Topfelektronik 223 vergleichsweise kompakt auf einer gemeinsamen Platine (o. Abb.) untergebracht ist, wird die Temperatur an diesem Messeingang als auch repräsentativ für die Temperatur an der integrierten Schaltung 216 angesehen.
  • Die analoge Messelektronik 225 ist ausgangsseitig mit einer Eingangsseite der integrierten Schaltung 216 verbunden, so dass Temperaturdaten von der analogen Messelektronik 225 an die integrierte Schaltung 216 zur folgenden Verarbeitung weitergeleitet werden. Zur Verarbeitung der von der Messelektronik 225 analog übermittelten Temperaturdaten weist die integrierte Schaltung 216 einen A/D-Wandler (o. Abb.) auf. In der integrierten Schaltung 216 werden die von der analogen Messelektronik 225 gelieferten digitalen "Rohdaten" in ein zur Kommunikation mit dem Haushalts-Betriebsgerät 206 kompatibles Format umformatiert. Insbesondere werden Rohdaten in ein vorbestimmtes Datenformat und Protokollformat umgewandelt Die formatierten Messdaten werden von der integrierten Schaltung 216 dann zyklisch, z. B. alle 10 ms, an den Modulator 226 weitergeleitet, wo sie auf ein Trägersignal aufmoduliert werden, um danach vom Modulator 226 über eine Signalspule 228 an das Haushalts-Betriebsgerät 206 übermittelt zu werden. Die Signalspule 228 ist hier als eine parallel zum Topfboden 220 verlaufende Signalwindung ausgestaltet Es können aber auch andere Messdaten von der integrierten Schaltung 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie ein Messsignal einer sekundärseitigen Leistungsspannung. Es können zudem auch andere Daten von der integrierten Schaltung 216 verarbeitet und an den Modulator 226 weitergeleitet werden, wie Identifizierungsdaten (Identcode usw.) und Betriebsdaten, und zwar zyklisch oder - bei einer bidirektionalen Kommunikation - auf Abfrage. Das Haushalts-Betriebsgerät 206 weist eine Empfangssignalspule 229 auf, die ebenfalls als Signalwindung ausgestaltet ist, welche im Wesentlichen der Signalwindung der Sendesignalspule 228 des Topfs 201 gegenüberliegt. Die Empfangssignalspule 229 empfängt das von der Sendesignalspule 228 ausgestrahlte modulierte Trägersignal und leitet es an einen Demodulator 230 weiter, in welchem die auf das Trägersignal aufmodulierten Daten extrahiert und wieder als lesbare digitale Daten ausgegeben werden. Somit liegen nun sowohl die von der analogen Messelektronik 225 abgefühlten Daten als auch die von der integrierten Schaltung 216 mitgelieferten Identifizierungsdaten und Betriebsdaten im Haushalts-Betriebsgerät 206 vor. Diese Daten werden in einer Steuereinheit ("Herdelektronik") 210 weiterverarbeitet und zum Betrieb des Topfs 201 ausgewertet. Aufgrund der spulenartigen Ausgestaltung und gegenüberliegenden Anordnung von Sendesignalspule 228 und Empfangssignalspule 229 wird eine Nahfeld-Datenübertragung erreicht, welche nicht signifikant seitlich abstrahlt und somit von anderen Empfängern an anderen Arbeitszonen nicht aufgenommen wird. Dadurch wird ein Übersprechen verhindert und eine eindeutige Zuordnung von Topf 201 und Haushalts-Betriebsgerät 206 nur aufgrund der Datenübermittlung als solches und ohne andere Mittel erreicht.
  • So können die von dem Topf 201 ausgesandten Temperaturdaten in Form von Widerstandswerten der verwendeten Temperatursensoren vorliegen, falls diese als Widerstandstemperatursensoren ausgestaltet sind. Daraus kann in der Steuereinheit 210 mittels Nachschlagens entsprechender Widerstands/Temperatur-Kennlinien in einer Nachschlagetabelle die Ist-Temperatur an der Unterseite des Topfbodens 220 bestimmt werden und daraus die Garguttemperatur abgeleitet werden. Beispielsweise kann die Temperatur an der Unterseite des Topfbodens 220 mit der Garguttemperatur gleichgesetzt werden, oder es kann ein empirisch bestimmter Temperaturunterschied hinzugefügt werden, welcher auch von der Höhe der gemessenen Temperatur abhängig sein kann. Die Steuereinheit 210 erhält auch Eingaben von einem Bedienfeld 204, beispielsweise über eine Soll-Garguttemperatur für eine Temperaturregelung Dazu hat ein Bediener vorher die Soll-Garguttemperatur am Bedienfeld 204 direkt oder über ein Kochprogramm eingestellt. Vom Bedienfeld 204 können - unbemerkt vom Bediener - auch weitere Regelgrößen wie PID-Koeffizienten an die Steuereinheit übersendet werden. In der Steuereinheit 210 kann im Fall einer Temperaturregelung eine Regelabweichung zwischen Soll-Garguttemperatur und Ist-Garguttemperatur bestimmt werden, als auch eine Stellgröße des Regelkreises, woraus wiederum eine Steuerspannung zur Steuerung einer Stromerzeugungseinheit 212 in Form einer Leistungselektronik berechnet und ausgegeben wird. Die Steuerspannung liegt hier in einem Bereich zwischen 0 V (ausgeschaltet) und 4 V (maximal). Dazu ist zwischen der Steuereinheit 210 und der Stromerzeugungseinheit 212 ein Digital/Analog-Wandler 231 eingefügt. Mittels der Stromerzeugungseinheit 212 wird eine Basisstation oder Primärspule 211 in Form einer spiralförmig ausgeführten Leistungswindung betrieben, wie schon bezüglich Figur 1 ausgeführt worden ist. Die Stromerzeugungseinheit 212 erzeugt dazu eine an der Primärspule 211 anliegende Leistungswechselspannung, hier beispielsweise zwischen 10 VAC und 230 VAC bei einer Frequenz zwischen 100 KHz und 400 KHz. Die Primärspule 211 erzeugt als Wechselfeld ein magnetisches Wechselfeld, welches wiederum von der Sekundärspule 214 aufgenommen wird. In anderen Worten ergibt sich zwischen der Primärspule 211 und der Sekundärspule 214 ein auf Induktion beruhender Energieübertrag ("transformatorische Kopplung").
  • Ist der Topf 201 auf dem Haushalts-Betriebsgerät 206 aufgesetzt, beispielsweise auf die in Figur 1 dargestellte Arbeitszone 113a der Arbeitsplatte 105, kann Energie vom Haushalts-Betriebsgerät 206 auf den Topf 201 und Datensignale vom Topf 201 auf das Haushalts-Betriebsgerät 206 übertragen werden. Aufgrund der transformatorischen oder induktiven Kopplung zwischen Primärspule 211 und Sekundärspule 214 ist die Energieübertragung jedoch nur in einem Nahfeld der Primärspule 211 zum Betrieb des Topfs 201 möglich. Typische maximale senkrechte Abstände (entlang der z-Erstreckung) zwischen Haushalts-Betriebsgerät 206 und Topf 201 betragen hier zwischen 0,3 mm und 3 mm. Ein maximaler Versatz in r-Erstreckung aus einer zentrierten Position beträgt hier bis zu 3 cm. Wird der Topf 201 weiter von der Primärspule 211 entfernt, reicht die übertragene Leistung nicht mehr zum Betrieb des Topfs 201 aus. Dann reicht die übertragene Energie auch nicht mehr zum Betrieb der Topfelektronik 223 aus, welche sodann ihren Betrieb einstellt. Die auf den Topf 201 zur Datenübertragung, einschließlich zum Betrieb der Topfelektronik 223, benötigte Leistung beträgt weniger als 5 W, vorteilhafterweise nicht mehr als 3 W. Eine Unterbrechung der Datenübertragung wird als Entfernen des Topfs 201 vom Haushalts-Betriebsgerät 206 gedeutet.
  • Bei einer Annäherung des Topfs 201 an ein Haushalts-Betriebsgerät 206 kann dieses wieder in das Nahfeld der Primärspule 211 eintreten und somit wieder mit Energie versorgt werden. In diesem Fall sendet die Topfelektronik 223 wieder Signale über den Sender 226, 228 aus, welche vom Haushalts-Betriebsgerät 206 erkannt werden. Eine Datenübertragung wird als Aufsetzen des Topfs 201 auf dem Haushalts-Betriebsgerät 206 gedeutet.
  • Fig.3 zeigt in einer Schnittdarstellung das Haushalts-Betriebsgerät 306, welches die Stromerzeugungseinheit 312, die Regelungseinheit 310 und die Basisstation oder Primärspule 311 aufweist, und zeigt auch den intelligenten Topf 301 mit der Sekundärspule 314 und der Heizbahn 322. Zur übersichtlicheren Darstellung ist der Niedervoltbereich des intelligenten Topfs 301 mit Topfelektronik, Sensoren usw. als Last nicht eingezeichnet. Die Primärspule 311 ist in einer kreisförmigen Ausnehmung 332 eines Eisenkerns (insbesondere Ferritkerns) 333 des Haushalts-Betriebsgerät 306 angeordnet, welcher dazu dient, eine von der Primärspule 311 erzeugte Feldstärke zu verstärken. In dem Topf 301 ist ein weiterer Eisenkern (insbesondere Ferritkern) 334 zu sehen, der ebenfalls eine kreisförmige Ausnehmung 335 aufweist, in welcher die Sekundärspule 314 angeordnet ist Der Eisenkern 334 mit der Sekundärspule 314 (sekundäre Transformatorhälfte) ist vom Eisenkern 333 mit der Primärspule 311 (primäre Transformatorhälfte) trennbar, wie durch einen Pfeil P schematisch angedeutet wird. Die Arbeitsfläche der Arbeitsplatte 305 ist durch eine gestrichelte Linie schematisch dargestellt. Die Primärspule 311 ist in Form einer Spiralspule (siehe auch Fig. 1) in einer Leistungswicklungsebene 336 gewickelt. Die Sekundärspule 314 ist ebenfalls in Form einer Spiralspule in einer Leistungswicklungsebene 337 gewickelt. Die Sekundärspule 314 und die Primärspule 311 weisen die gleiche Anzahl von Wicklungen auf, nämlich hier fünf.
  • In der primärseitigen Ausnehmung 332 des primärseitigen Eisenkerns 333 ist außenseitig bezüglich der Primärspule 311 eine einzige Signalwindung 338 einer primärseitigen Signalspule 329 angeordnet Diese umläuft somit außenseitig die ebene primärseitige Leistungsspule 311. Die Signalwindung 338 ist an einer äußeren Seitenwand 339 der Ausnehmung 332 befestigt Die Leistungswicklungsebene 336 und die Signalwicklungsebene fallen somit zusammen. Analog ist in der Ausnehmung 335 des sekundärseitigen Eisenkerns 334 außenseitig bezüglich der sekundärseitigen Leistungsspule 314 eine einzige Signalwindung 341 einer sekundärseitigen Signalspule 328 angeordnet. Diese umläuft somit außenseitig die ebene sekundärseitige Leistungsspule 314. Auch die Signalwindung 341 ist an einer äußeren Seitenwand 342 der sekundärseitigen Ausnehmung 335 befestigt. Die Leistungswicklungsebene 337 und die Signalwicklungsebene fallen somit ebenfalls zusammen. Die Signalwindungen 338, 341 werden beide mit einer Frequenz von 4 MHz oder darüber, bevorzugt bei ca. 32 MHz, betrieben, während die Leistungsspulen 311, 314 mit einer Frequenz von nicht mehr als 400 KHz laufen. Die Leiter der Signalwindungen 338, 341 sind aus HF-Litze 30 x 0,05 gewunden, die Leiter der Leistungsspulen 311, 314 sind aus HF-Litze 840 x 0,07 gewunden. Die primärseitigen Windungen 311 und 338 sind in der primärseitigen Ausnehmung 332 mit Harz oder Kunststoff vergossen; ebenso sind die sekundärseitigen Windungen 314 und 341 in der sekundärseitigen Ausnehmung 335 mit Harz oder Kunststoff vergossen.
  • Durch den Einbau der Transformatorhälften (Primärspule 311 und primärseitiger Spulenkern 333 bzw. Sekundärspule 311 und sekundärseitiger Spulenkern 334) in waagerechter Anordnung ist die Feldrichtung dazwischen senkrecht ausgeprägt, was nur minimale Störaussendungen (EMV) bewirkt.
  • Fig.4 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einem Haushalts-Betriebsgerät 406 im Bereich einer Basisstation 411. Die Randkontur der Basisstation 411 ist gestrichelt angedeutet. Die Basisstation 411 ist von einer Arbeitsplatte in form einer lichtdurchlässigen Glaskeramikplatte 405 überdeckt. Die Glaskeramikplatte 405 ist lokal von unten an zwei Abstrahlbereichen durch Licht anstrahlbar, und zwar an einem bezüglich der Basisstation 411 mittig angeordneten kreuzförmigen ersten Abstrahlbereich 407 und einem konzentrisch zu der und außerhalb der Basisstation 411 verlaufenden ringförmigen zweiten Abstrahlbereich 408. Beispielsweise können entsprechende Lichtleiter (o.Abb.) bis an die Glaskeramikplatte 405 herangeführt werden, so dass das von ihnen abgestrahlte Licht durch die Glaskeramikplatte 405 bis zu deren Oberfläche strahlt Die Oberfläche ist somit durchgängig und einfach reinigbar. Die Glaskeramikplatte 405 kann transparent oder gefärbt sein. Die beiden Abstrahlbereiche 407, 408 sind unabhängig voneinander aktivierbar.
  • Befindet sich die Basisstation 411 in ihrem Standby-Betrieb, leuchtet nur der erste Abstrahlbereich.
  • Wird die Basisstation 411 durch einen Nutzer eingeschaltet, wird der zweite Abstrahlbereich 408 zugeschaltet, und es leuchten folglich beide Abstrahlbereiche 407, 408 auf, und zwar in einer gleichen, vordefinierten Farbe. Die Basisstation 411 empfängt noch kein Signal von dem Aufsatzgerät (z.B. 101, 201, 301), da dieses noch nicht an die Basisstation 411 herangeführt worden ist.
  • Wird ein Aufsatzgerät an die Basisstation 411 so herangeführt, dass ihr Versatz r kleiner als ca. drei bis fünf cm ist, kommt es zu einer transformatorischen Kopplung zwischen der Basisstation 411 und dem Aufsatzgeräts, welche zum Betrieb des Aufsatzgeräts ausreicht. Folgend werden Daten mittels transformatorischer Kopplung von dem Aufsatzgerät zu dem Haushalts-Betriebsgerät 406 übermittelt, so dass das Aufsatzgerät von dem Haushalts-Betriebsgerät 406 erkannt wird (z.B. durch eine Übermittlung einer Gerätekennung, Nennleistung, Senderstärke usw.). Mittels des Signalpegels des Datensignals wird zudem der Versatz r berechnet Daraufhin stellen sich die beiden Abstrahlbereiche 407, 408 auf eine Farbe ein, welche dem berechneten Versatz r entspricht, und zwar bereichsweise. Dies bedeutet hier, dass dann, wenn der Versatz r größer als ca. 1 cm ist, die beiden Abstrahlbereiche 407, 408 rot leuchten und bei einem Versatz von ca. 1 cm oder weniger auf ein grünes Leuchten umschalten. Der Bereich des Versatzes r von gleich oder weniger als 1 cm kann auch als ein innerer Bereich 409 bezeichnet werden. Der innere Bereich 409 weist eine auf die Mitte der Basisstation 411 hin zentrierte Kreisform mit einem Durchmesser von ca. 1 cm auf. Die Farbumschaltung zeigt dem Nutzer eine ausreichende Zentrierung an. Zur Farbumschaltung können die zu den Abstrahlbereichen 407, 408 führenden oder diese erzeugenden Lichtleiter mit unterschiedlichen Farben (mindestens rot/grün) abstrahlenden Lichtquellen gekoppelt sein, oder auch mit einer wahlweise mehrfarbig abstrahlende Lichtquelle oder mit einer Lichtquelle mit unterschiedlichen Farbfiltern usw.
  • Wird das Aufsatzgerät im Gebrauch mehr als 1 cm aus seiner mittigen Position verschoben (mit der Mitte der Sekundärspule aus dem inneren Bereich 409 heraus verschoben), kann dies dem Nutzer durch einen erneuten Farbwechsel, nun wieder auf rot, optisch mitgeteilt werden.
  • Wird das Aufsatzgerät direkt innerhalb eines inneren Bereichs mit dem Radius von ca. 1 cm aufgesetzt, können beide Aufsatzbereiche 407, 408 unmittelbar grün aufleuchten.
  • Fig.5 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt eines Haushalts-Betriebsgeräts 506 gemäß einer zweiten Ausführungsform im Bereich einer Basisstation 411. Das Haushalts-Betriebsgerät 506 zeigt ebenfalls einen ersten, mittigen, kreuzförmigen Abstrahlbereich 407. Anstelle des ringförmigen Abstrahlbereichs 408 verfügt das Haushalts-Betriebsgerät 506 über kreuzförmig (rechtwinklig) zueinander angeordnete Reihen von dritten, kreuzförmigen Abstrahlbereichen 508. Hierbei können die (nichtmittigen) kreuzförmigen Abstrahlbereiche 508 als Gruppe gemeinsam analog zu dem zweiten Abstrahlbereich 408 aktiviert werden. Alternativ mögen z.B. nur diejenigen kreuzförmigen Abstrahlbereiche 508 leuchten, welche außerhalb eines Durchmessers des zentrierten Aufsatzgeräts (z.B. 101, 201, 301) angeordnet sind, was eine Zentrierung erleichtert. Der Durchmesser kann beispielsweise automatisch von dem Aufsatzgerät an das Haushalts-Betriebsgerät 506 übertragen und bei der Beleuchtung berücksichtigt werden.
  • Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Bezugszeichenliste
    101 intelligenter Topf 225 analoge Messelektronik
    102 Grundkörper 226 Modulator
    104 Bedienfeld 227 Temperatursensor
    105 Arbeitsplatte 228 Sendesignalspule
    106 Betriebsgerät 229 Empfangssignalspule
    107 Energieübertragungseinheit 230 Demodulator
    108 Gehäuse 231 D/A-Wandler
    109 Betätigungselement 301 intelligenter Topf
    110 Steuereinheit 305 Arbeitsplatte
    111 Basisstation oder Primärspule 306 Betriebsgerät
    112 Stromerzeugungseinheit 310 Regelungseinheit
    113 Arbeitszone 311 Primärspule
    113a Arbeitszone 312 Stromerzeugungseinheit
    113b Arbeitszone 314 Sekundärspule
    114 Sekundärspule 322 Heizbahn
    115a Linie 328 sekundärseitige Signalspule
    115b Linie 329 primärseitige Signalspule
    116 integrierte Schaltung 332 primärseitige Ausnehmung
    201 intelligenter Topf 333 primärseitiger Eisenkern
    202 Grundkörper 334 sekundärseitiger Eisenkern
    204 Bedienfeld 335 sekundärseitige Ausnehmung
    206 Betriebsgerät 336 Wicklungsebene
    210 Steuereinheit 337 Wicklungsebene
    211 Primärspule 338 Signalwindung
    212 Stromerzeugungseinheit 339 äußere Seitenwand
    214 Sekundärspule 341 Signalwindung
    216 integrierte Schaltung 342 äußere Seitenwand
    217 Eigentemperatursensor 405 Glaskeramikplatte
    220 Topfboden 406 Haushalts-Betriebsgerät
    221 Gargut 407 Abstrahlbereich
    222 Heizbahn 408 Abstrahlbereich
    223 Topfelektronik 409 innerer Bereich
    224 Schaltregler 411 Basisstation
    506 Haushalts-Betriebsgerät
    508 Abstrahlbereich
    P Pfeil
    r Versatz
    VB Sekundärspannung

Claims (8)

  1. Haushalts-Betriebsgerät (406; 506), aufweisend mindestens eine Basisstation (411) zum transformatorischen Betreiben eines jeweils darauf aufsetzbaren elektrisch betriebenen Aufsatzgeräts (101; 201; 301), wobei das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) eine Versatzerkennungseinrichtung (110; 210; 310) zum Erkennen eines Versatzes (r) zwischen einer der mindestens einen Basisstation (411) und dem zugehörigen Aufsatzgeräts (101; 201; 301) aufweist, und wobei das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) dazu eingerichtet ist, abhängig von mindestens zwei Versatzbereichen des durch die Versatzerkennungseinrichtung (110; 210; 310) erkannten Versatzes (r) ein zu einem jeweiligen Versatzbereich zugehöriges akustisches und/oder optisches Signal auszugeben,
    dadurch gekennzeichnet, dass,
    das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) dazu eingerichtet ist, abhängig von mehr als zwei Versatzbereichen an dieser Basisstation (411) ein zu einem jeweiligen Versatzbereich zugehöriges optisches Signal auszugeben, wobei das optische Signal bei einem Übergang zwischen zwei Versatzbereichen eine Farbe oder ein Blinkmuster ändert.
  2. Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) eine oberseitige Arbeitsplatte (405) aufweist und mindestens einer der Basisstationen (411) ein fest vorgegebener lokalisierter optischer Abstrahlbereich (407; 408; 508) zur Ausgabe des zugehörigen optischen Signals an einer Oberfläche der Arbeitsplatte (405) zugeordnet ist, insbesondere mindestens ein rotationssymmetrisch zu einer Mitte der zugehörigen Basisstation (411) ausgestalteter Abstrahlbereich (407; 408; 508).
  3. Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) dazu eingerichtet ist, den Versatz (r) zu berechnen und abhängig von dem berechneten Versatz (r) ein zugehöriges kontinuierliches oder quasi-kontinuierliches optisches Signal auszugeben.
  4. Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) dazu eingerichtet ist, ein optisches Signal mit einer von der Größe des durch die Versatzerkennungseinrichtung (110; 210; 310) erkannten Versatzes (r) abhängigen Farbe auszugeben.
  5. Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Betriebsgerät (406; 506) dazu eingerichtet ist, bei einem Einschalten der Basisstation (411) den zugehörigen mindestens einen Abstrahlbereich (407; 408; 508) zu aktivieren.
  6. Verfahren zum Zentrieren eines elektrisch betriebenen Aufsatzgeräts (101, 201; 301) auf einer damit transformatorisch koppelbaren Basisstation (411) eines Haushalts-Betriebsgeräts (406; 506) gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mindestens die folgenden Schritte aufweist:
    - Erkennen von mehr als zwei Versatzbereichen eines Versatzes (r) zwischen dem Aufsatzgerät (101, 201; 301) und der zugehörigen Basisstation (411) und
    - Ausgeben mindestens eines optischen und/oder akustischen Signals in Abhängigkeit von dem erkannten Versatzbereich des Versatzes (r), wobei
    - das Ausgeben des optischen Signals ein Ändern einer Farbe oder eines Blinkmusters bei einem Übergang zwischen zwei Versatzbereichen umfasst.
  7. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Größe des Versatzes (r) ein Erkennen des Versatzes (r) innerhalb eines inneren Bereichs (409) umfasst, wobei der innere Bereich (409) die Größe des Versatzes (r) zwischen 0 und s umfasst, wobei s einen ersten Schwellwert bezeichnet und das Ausgeben des mindestens einen optischen Signals einen Farbwechsel bei einem Übergang aus dem oder in den inneren Bereich umfasst.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Erkennen der Größe des Versatzes (r) ein Vergleichen eines Pegels eines zu dem oder von dem Aufsatzgerät (101; 201; 301) übertragenen Datensignals mit einem Soll-Signalpegel umfasst.
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