EP3273165A1 - Cooking field device, and method for operating the same - Google Patents
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- EP3273165A1 EP3273165A1 EP17172122.8A EP17172122A EP3273165A1 EP 3273165 A1 EP3273165 A1 EP 3273165A1 EP 17172122 A EP17172122 A EP 17172122A EP 3273165 A1 EP3273165 A1 EP 3273165A1
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
- F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
- F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
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- F24C15/102—Tops, e.g. hot plates; Rings electrically heated
- F24C15/105—Constructive details concerning the regulation of the temperature
Definitions
- the present invention relates to a cooking field device comprising at least one mounting plate.
- the present invention further relates to a method for operating such a cooking field device.
- Modern household appliances usually offer a user a number of program supports and / or automatic programs in order to make the operation of the household appliance particularly comfortable.
- a user can be supported very much in the preparation of food on partially or even fully automated cooking processes.
- some hobs offer boiling point detection.
- Known boiling point detectors often use structure-borne sound measurements to infer conclusions about a boiling process. Such methods usually work reliably.
- the disadvantage is that with structure-borne noise measurements, the monitoring of low power is not possible and that when refilling or refilling cold food no monitoring of the cooking process takes place until a boiling process on the structure-borne noise measurement is detected. A continuous adjustment of the performance to the current heat demand can not take place. In addition, the monitoring of several cooking vessels on a hob is difficult.
- the cooking field device comprises at least one mounting plate and at least one, in particular at least two weighing devices
- the mounting plate is configured to receive at least one cooking vessel.
- the weighing devices are configured, in the installed position of the hob, to detect a weight force acting on the mounting plate.
- the mounting plate is assigned at least one cooking vessel identification device.
- the cooking vessel identification device is configured to detect the footprint of a cooking vessel arranged on the setting plate.
- the cooking field device preferably further comprises at least one heating device, by means of which on the mounting plate upstanding cooking vessels can be heated.
- the mounting plate is designed in particular as a ceran disk, on which one or more cooking zones are provided.
- the heating device may preferably comprise at least one induction coil, at least one gas burner and / or at least one other type of thermal heat source.
- At least one control device and / or at least one operating device is provided, via which the power of at least one heating device for at least one hotplate can be set.
- the cooking field device is in particular designed such that a user is provided at least one automatic program and / or at least one cooking assistance when preparing food on the cooking field device according to the invention.
- at least one control and / or regulating electronics of the cooking field device is expediently associated with or associated with the cooking field device.
- the cooking field device further preferably comprises a housing device and / or a frame device.
- the weighing devices can be arranged between a frame device on the one hand and the mounting plate and / or the housing device on the other hand.
- the frame means is preferably attached to the worktop and the other parts of the cooking field device store by means of weighing devices on the frame means.
- the frame device is preferably part of the housing device or is provided by the housing device and / or is formed as a separate component.
- the weighing devices can be arranged between the housing device and / or frame device and / or the worktop on the one hand and the mounting plate on the other hand.
- a particularly favorable embodiment provides that the weighing devices are held on the housing device and bear on the one hand on the mounting plate and on the other hand on the frame means and / or the worktop for detecting a gravitational force.
- the weighing devices preferably comprise at least one sensor device, which is designed in particular as a weighing sensor. About such a weighing sensor or via the weighing devices, the force acting on the mounting plate force can be determined.
- the mounting plate preferably rests exclusively on the weighing devices, so that a load on the mounting plate acts particularly effectively on the weighing devices. As a result, a particularly detailed detection of the change in weight can be detected, as a result of which a two-dimensional mapping of the cooking vessels set up on the mounting plate can be carried out particularly accurately.
- the mounting plate is preferably located directly or indirectly on the weighing devices.
- the weighing devices are arranged on opposite sides of the hob or the frame device, so that a particularly effective and accurate weight shift or a change in weight on the hob or on the mounting plate can be determined.
- the mounting plate is assigned at least one cooking vessel identification device, whereby this is to be understood in particular as meaning that the cooking vessel identification device is part of the cooking field and / or is formed as a separate component.
- a pot position can be detected on the mounting plate via such a cooking vessel identification device.
- pot detection possible in which the nature of the pot and in particular the size of the pot is detected.
- the diameter of the pot bottom can be recognized.
- the cooking vessel identification device comprises at least one induction coil or at least one induction coil of a heating device.
- a pot position detection or the recognition of the size of the pot or the pot bottom can be detected on the mounting plate by a phase shift in the induction coils.
- the cooking vessel identification device can also be provided alone or in addition by an optical recognition device such as a camera or the like.
- a camera can be arranged, for example, above the cooking field device, in which case in particular the integration a camera in an arranged above the cooking field device hood can be advantageously used.
- About a camera can be detected in a cooking vessel preferably both the position of cooking vessels on the footprint and the pot size, an overlaid lid and / or the level height.
- the cooking vessel identification device can also be integrated into the operating device of the cooking field device. Then, for example, a user can set on the operating device, which uses a cooking vessel.
- the hob field information such as pot size, pot type, pot diameter or other parameters can be supplied, which are necessary for controlling a cooking process via the weight sensor.
- the cooking field device offers many advantages.
- a particularly advantageous support of the user during a cooking process can be ensured.
- a cooking assistant can be made available to a user, as described in detail below for the method according to the invention for operating a cooking field device.
- the frame device preferably comprises at least two mold sections for receiving or fastening respectively at least one weighing device.
- mold sections in particular provide predetermined areas at which the weighing sensors are provided. So predefined locations can be specified, for example, in a rectangular frame means six mold sections can be provided. Then, for example, in each corner or near the corners of a mold section and be provided in the middle of the two longitudinal sides of a mold section. Thus, as needed, at least two or even more weighing devices can be positioned to receive the mounting plate.
- three weighing devices are provided, which are arranged in particular in the form of an equilateral triangle. If only two weighing devices are provided, a weighing device is arranged in particular on one side of the frame device and a weighing device on the opposite side of the frame device.
- a two-dimensional map of the cooking vessels can be generated on the mounting plate, whereby weight changes on the mounting plate can be accurately detected. So can also when using several cooking vessels on the hob field a weight change associated with a particular cooking vessel.
- load cells can be used, which compensate for the moments occurring in unbalanced load.
- a two-dimensional map of the cooking vessels can be generated on the mounting plate.
- the inventive method is particularly suitable for operating a cooking field device, as described above.
- weight is detected by means of the weighing devices and a cooking vessel identification by means of the cooking vessel identification device.
- About a weight detection and the cooking vessel identification conclusions about the state of a cooking vessel and / or about the state of at least one cooking process are drawn in at least one cooking vessel.
- a state of a cooking vessel is understood in particular whether a lid is placed on the cooking vessel or not. Furthermore, under a state of the cooking vessel, inter alia, understood in particular whether the cooking vessel is moved on the mounting plate, is raised, is tilted, whether in the cooking vessel is stirred and / or what is used for a cooking vessel.
- a state of a cooking process in a cooking vessel is understood in particular according to the invention that it is determined whether, for example, a boiling point has been reached or whether a liquid boiling in a cooking vessel.
- a boiling impression is the boiling behavior, in particular with respect to the density of the supplied heat output to understand. At low power density, few boiling bubbles form on the bottom of the pot, the boiling impression is weak. A weak impression of boiling is, for example, described as “weakly cooking” or “quietly cooking”. At high power density, many boiling bubbles form on the bottom of the pot, which possibly combine to form large vapor bubbles, the boiling impression is strong. A strong impression of boiling, for example, with “strong cooking” or “bubbly cooking” described. To record the boiling impression, it is necessary to determine the pot size or the cross section of the cooking vessel.
- the amount of power supplied, the weight loss by evaporation of liquid or the weight loss rate, the time and the boiling pressure can be set by calculations in such ratios and derived from each other. For example, can Calculates after which time a certain boiling impression occurs. It is therefore also possible according to the invention to regulate the long-term to a certain boiling impression.
- the power of the heater is controlled as a function of the power density. This makes it possible to obtain a certain impression of boiling.
- the foodstuff in the fluid as a disturbance variable and heat sink is intrinsically taken into account in the method according to the invention and the device according to the invention.
- control device controls the supply of heating power to regulate the boiling pressure as a function of the target boiling impression
- control device controls the supply of heating power to regulate the boiling pressure as a function of the target boiling impression.
- the ascertained data for weight recognition and the cooking vessel identification are further processed by a control device or an electronic control unit of the cooking field device and used to control the heating devices of a particular cooking surface.
- a control device or an electronic control unit of the cooking field device and used to control the heating devices of a particular cooking surface.
- the method according to the invention offers many advantages.
- the weight sensors and a position detection of a cooking vessel and / or the recognition of a type of cooking vessel and / or cooking vessel can be used to effect a particularly accurate or exact control of the heating devices for the corresponding cooking area.
- certain actions can be automatically detected by the cooking field device.
- cooking can be regulated particularly precisely, and the cooking field device can continue to control a cooking process so precisely that emissions and energy are saved.
- addition of food and the heat demand of certain foods can be detected, whereupon the performance can be adjusted continuously and optimally.
- At least one movement parameter is determined.
- the movement of a cooking vessel or the speed, the acceleration, deceleration, the path length, the direction and / or the rotation is understood according to the invention as a movement parameter.
- a movement parameter can preferably be determined solely by shifting the weight of a cooking vessel or together with the cooking vessel identification. Then it can be recognized, among other things, whether a pot is moved or moved and where it is moved. Furthermore, it can also be recognized whether a stirring movement is carried out in a pot.
- the weight is determined continuously for all arranged on the mounting plate cooking vessels, so that the cooking process can be controlled in each cooking vessel over the course of weight.
- a continuous determination is understood in particular to mean that so many values are measured that a sufficiently accurate weight course is determined.
- At least one movement of a cooking vessel is converted into at least one control signal.
- a specific movement is determined or derived in particular from at least one movement parameter.
- a particular action can be taken for a particular motion.
- the power of at least one heater may be changed or issued.
- an extractor hood arranged above the cooking hob device it is also possible for an extractor hood arranged above the cooking hob device to be operated differently in terms of performance depending on the movement. For example, in the case of rapid stirring movements, it can be concluded that increased steam production takes place in a cooking vessel. Then the power of the hood can be increased. Even by recognizing the lifting of a lid, the hood can be operated adjusted in performance or even turned on.
- the control of at least one heating device takes place via the detected state.
- the power of the heating device can be continuously adapted to the currently required heat requirement.
- emissions and energy can be effectively saved.
- a boiling or reducing can be achieved by means of a control of the heater with respect to a detected state advantageous.
- the information about the footprint of the pot is preferably determined by means of the cooking vessel identification device.
- a weight loss of about 0.1 g / min per cm 2 pot bottom, for medium boiling of about 0.14 g / min per cm 2 and for heavy boiling 0.21 g / min per cm 2 are assumed.
- a level change can be understood in particular the refilling of liquid and / or the reduction of liquid.
- the heater can be switched off briefly. This is followed by a review of how weight reduction progresses. If there is a lid on the cooking vessel, rising steam will condense on the lid and run back into the cooking vessel. If there is no lid, more steam will escape from the pot and the weight loss will be greater. After detecting whether a lid rests or not, the power of the heater can be adjusted again to the power provided for the cooking process.
- the weight loss of a cooking vessel is compared with the predetermined weight loss for the power used. If the weight of the cooking vessel decreases too quickly, this can be attributed to the overcooking of a liquid.
- FIG. 1 is purely schematically illustrated a cooking field device 1 according to the invention, which is formed in the embodiment shown as a cooking field device 1 for installation in a countertop 100.
- the cooking field device 1 in this case comprises a housing device 2, which is used in the embodiment shown in a corresponding recess in the work surface 100.
- the housing device 2 among other things, the power electronics and in the embodiment shown, several inductors 7 a heater 8 are provided, which can be heated on the cooking field device 1 outstanding cooking vessels.
- a mounting plate 4 is provided, which is provided in the embodiment shown by a Ceranglasin 9. This mounting plate 4 rests on weighing devices 5, which are fastened to a frame device 3. As a result, the force acting on the mounting plate 4 force can be accurately determined by the weighing devices 5.
- the cooking field device 1 comprises a cooking vessel identification device 50, which is integrated in the cooking field device 1 in the exemplary embodiment shown.
- the cooking vessel identification device 50 is provided by the inductors 7 of the cooking field device 1 in the embodiment shown. By phase shifts in the inductors, both the pot position and the pot size can be optimally determined.
- a very detailed two-dimensional map of the mounting plate 4 or the weight distribution on the mounting plate 4 can be determined.
- a change in weight can be determined very accurately even when standing up several cooking vessels for each cooking vessel on the weight sensor and the cooking vessel identification.
- FIG. 2 is the in FIG. 1 shown cooking field device 1 shown in a purely schematic view from above. Again, you can see the the frame device 3, to which the weighing devices 5 are attached. The mounting plate 4 rests on the weighing devices 5 in such a way that an evaluation of the forces acting on the mounting plate 4 can take place via the weighing devices 5.
- a plurality of mold sections 6 are provided in the frame device 3, by way of which a contact with the weighing devices 5 can or should be produced.
- six mold sections 6 are provided, three of which are provided on one longitudinal side 11 and three on the opposite longitudinal side 12.
- weighing devices 5 can be integrated into the cooking field device 1.
- at least two weighing devices 5 are provided, which are then preferably arranged on different longitudinal sides 11, 12.
- three weighing devices 5 are provided, two of which are arranged on the longitudinal side 11 and a weighing device 5 and the other longitudinal side 12.
- the weighing devices 5 are provided or arranged or fixed in the mold sections 6 such that a substantially equilateral triangle is formed by the weighing devices 5. This is indicated purely schematically by the dashed lines.
- the change in weight can be determined on the mounting plate 5 positionally accurate. For example, it can be determined by the weighing sensor alone at which point on the mounting plate 4 a weight change takes place.
- this change in weight can for example be assigned to a specific cooking vessel, wherein a very concrete evaluation of the change in weight can be made by the combination of weighing sensor and cooking vessel identification.
- a weight relief is detected at a certain point on the mounting plate 4, it can be recognized, for example, by the cooking vessel identification device 50, which is made available here by the inductors 7 of the cooking field device 1, that the weight is relieved at an edge region of the cooking vessel. For example, it can be concluded that the weight is released by a tilting movement of the pot by lifting a handle of the pot.
- FIG. 3 is purely schematically shown a side sectional view of a cooking field device according to the invention.
- the dashed boxes above and below the cooking field device 1 indicate that the vessel identification device 50, depending on Embodiment of the cooking field device 1 may be assigned and is provided for example by inductors 7.
- the cooking vessel identification device 50 can be associated with the cooking device 1 or the setting plate 4 as before, wherein the cooking vessel identification device 50 is then integrated into the operating device of the cooking field device 1, for example. So it is according to the invention also possible that the cooking appliance identification is done manually. Then, for example, set a user on the control device, which he uses a cooking vessel, so that, for example, the diameter of the pot bottom is known. Also, a particular cooking location could then be assigned to the cooking vessel to determine the position of the cooking vessel on the mounting plate, if several cooking vessels are used. Such information may for example be stored in the operating device and / or the control device or be added by a user manually.
- the cooking vessel identification device 50 may also be configured as a separate component, the cooking appliance identification device 50 then, for example, at least one image capture device 51 such. B. includes a camera 52.
- Such an external cooking vessel identification device 50 for example in the form of a camera 52, can advantageously be integrated, inter alia, in an extractor hood above the cooking field device 1.
- a cooking device identification device 50 in the form of an image capture device 51, an effective recognition of certain cooking vessels can be achieved.
- the pot position and the Topfart different cooking vessels on the cooking field 1 or on the mounting plate 4 can be determined exactly.
- it can furthermore be detected quickly and simply via such an optical cooking vessel identification device 50 whether a lid rests on a cooking vessel or not and / or how the filling level in a cooking vessel is.
- the thickening or reducing of sauces via an evaluation of the data of the weighing devices 5 and the cooking vessel identification device 50 is optimal and depending on the design of the cooking field device optimally controllable or regulated.
- FIG. 4 is purely schematic an enlargement of detail in FIG. 3 shown with "B" section.
- a weighing device 5 is arranged in a mold section 6 of the frame device 3.
- a user can be provided a particularly comfortable cooking assistant.
- automatic programs may use the data of the weighing devices 5 and the cooking vessel identification device 50 to control cooking processes.
- FIG. 5 is shown purely schematically the course of weight over a certain portion of a cooking process over time. It is shown in the curve shown how boiling point detection can be provided by means of the cooking field device 1 according to the invention using the weighing devices 5 and the cooking vessel identification device 50.
- a weight profile of a certain cooking vessel is monitored on the positioning plate 4.
- the weight of a particular cooking vessel is composed of the weight of the cooking vessel and the food in the cooking vessel, in this case water.
- the cooking vessel is heated by a heater and the weight does not change initially, since the liquid in the cooking vessel must first heat up.
- a lid was placed on the cooking vessel, which can be recognized here by increasing a specific weight, when a certain cooking vessel was detected by the cooking vessel identification device 50 and the weight of the lid for this cooking vessel is known. Otherwise, the resting of a lid can also be determined experimentally as described later.
- the lid was removed again from the cooking vessel, which is detected by a specific weight reduction.
- cold liquid was replenished into the cooking vessel, wherein at the time t4, the lid was placed again on the cooking vessel.
- the reaching of a boiling point can be effectively detected.
- the weight of a cooking vessel is measured substantially continuously during a cooking process. In particular, so many measurement points are recorded that a weight profile can be reliably determined.
- a user In conventional cooking hobs, a user often rates the severity of a boiling process from bubbling in the cooking vessel, e.g. weak, medium or strong cooking. In order to produce a uniform impression of the weak cooking for different pot diameters, the area of the pot bottom must be taken into account. A larger pot diameter is more power than a smaller one to produce a consistent impression of low boiling. The power density and thus the weight loss per unit time and area remains constant.
- the cooking vessel identification device 50 is integrated in the cooking field device 1 in the embodiment shown. In other embodiments, the cooking vessel identification device 50 can also be provided as a separate component.
- the cooking vessel identification device 50 may comprise at least one image capture device 51, which is provided by a camera 52, for example. A camera 52 may preferably be integrated in an extractor hood above the cooking field device.
- This disturbance can be taken into account if, according to the invention, the weight loss per time is evaluated, since the time-variable heat sink is included in this measured variable. Food condensing steam does not leave the pot and the weight loss per time decreases. The power can then be continuously adjusted to the heat demand of the food until the required weight loss for the desired boiling impression per time and area is restored.
- the control then increases the power until the desired weight loss per time is reached again. If a lid is placed on the pot, this can also be determined by the absolute weight change, since the lid has a certain weight. As with the addition of a cold food, the weight change will initially be smaller as steam condenses on the lid. The regulation also compensates for this.
- the information about the presence of the lid may e.g. be used to reduce the cooking performance, to avoid overcooking. If the pot has been placed on the hob with its lid on and an undefined amount of food, it can not be determined by absolute change whether the lid is on the pot.
- the absolute weight remains constant because the lid avoids evaporation.
- the water will evaporate on the surface and the weight will continue to decrease.
- the water temperature drops with the weight. This makes it possible to detect by measurement, whether the lid rests on the pot or not. If a lid is placed on the pot, the rising vapor will condense on it and the condensate will run back into the pot.
- the weight change is in a cooking vessel with lid thus different than a pot without a lid.
- the efficiency of the cooking process can be increased by limiting the weight loss per unit of time to a maximum value. In this way, a percentage of more energy is put into the heating of the water, without the heating process is slower.
- the cooking behavior in individual cooking vessels can thus be determined on the mounting plate 4.
- a boiling point detection for individual cooking vessels is made.
- cooking may also be optimally controlled, or the reduction of liquids monitored, controlled and controlled.
- the heat input or the heating power for certain cooking vessels is optimally adapted to the current state of the cooking vessel content by means of the inventively designed cooking field 1, whereby emissions and energy can be saved.
- the cooking vessel identification device 50 and the weighing sensor can detect certain movements in or on a cooking vessel and to convert them into at least one control signal.
- a stirring motion can be detected in a pot, wherein the weight sensor is so sensitive that even the direction of the stirring motion can be detected.
- the displacement and / or the rotation of a cooking vessel can be detected, whereby certain actions can be initiated by such movements. For example, it can be detected by the cooking vessel identification device and the weighing sensor, whether a cooking vessel is removed from a particular cooking area. Then the previously used hotplate can be turned off, for example. Furthermore, strong stirring movements and / or the removal of a lid can be detected, which, for example, external devices such as a cooker hood can be operated changed in performance.
- overcooking liquids can also be detected by overly rapid weight loss because then the weight decreases faster than corresponds to the amount of heat supplied.
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- Induction Heating Cooking Devices (AREA)
Abstract
Kochfeldeinrichtung (1) umfassend eine Gehäuseeinrichtung (2), eine Rahmeneinrichtung (3) und eine Aufstellplatte (4). An der Rahmeneinrichtung (3) sind zwei Wiegeeinrichtungen (5) angeordnet, auf denen die Aufstellplatte (4) aufliegt. Weiterhin ist der Aufstellplatte (4) eine Gargefäßidentifikationseinrichtung (50) zugeordnet. Beim Betreiben der Kochfeldeinrichtung werden über eine Gewichtserkennung mittels der Wiegeeinrichtungen (5) und eine Gargefäßidentifikation mittels der Gargefäßidentifikationseinrichtung (50) Rückschlüsse über den Zustand eines Gargefäßes und/oder über den Zustand wenigstens eines Garvorgangs in wenigstens einem Gargefäß gezogen.Cooking field device (1) comprising a housing device (2), a frame device (3) and a mounting plate (4). On the frame means (3) two weighing devices (5) are arranged, on which the mounting plate (4) rests. Furthermore, the mounting plate (4) is associated with a cooking vessel identification device (50). When operating the cooking field device, conclusions about the state of a cooking vessel and / or about the state of at least one cooking process in at least one cooking vessel are drawn via weight recognition by means of the weighing device (5) and a cooking vessel identification by means of the cooking vessel identification device (50).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kochfeldeinrichtung umfassend wenigstens eine Aufstellplatte. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kochfeldeinrichtung.The present invention relates to a cooking field device comprising at least one mounting plate. The present invention further relates to a method for operating such a cooking field device.
Moderne Haushaltgeräte bieten einem Benutzer in der Regel eine Reihe von Programmunterstützungen und/oder Automatikprogrammen an, um das Bedienen des Haushaltgerätes besonders komfortabel zu gestalten.Modern household appliances usually offer a user a number of program supports and / or automatic programs in order to make the operation of the household appliance particularly comfortable.
Gerade bei Gargeräten kann ein Benutzer über teilweise oder sogar vollständig automatisierte Garprozesse sehr bei der Zubereitung von Speisen unterstützt werden. So bieten manche Kochfelder beispielsweise eine Siedepunkterkennung an. Bekannte Siedepunkterkennungen nutzen oft Körperschallmessungen, um Rückschlüsse über einen Siedevorgang zu schließen. Derartige Verfahren arbeiten in der Regel zuverlässig.Especially with cooking appliances, a user can be supported very much in the preparation of food on partially or even fully automated cooking processes. For example, some hobs offer boiling point detection. Known boiling point detectors often use structure-borne sound measurements to infer conclusions about a boiling process. Such methods usually work reliably.
Nachteilig ist jedoch, dass mit Körperschallmessungen die Überwachung niedriger Leistungen nicht möglich ist und dass beim Nachlegen oder Nachfüllen von kalten Lebensmitteln keine Überwachung des Garprozesses stattfindet, bis erneut ein Siedevorgang über die Körperschallmessung erkannt wird. Eine kontinuierliche Anpassung der Leistung an den aktuellen Wärmebedarf kann nicht stattfinden. Zudem ist auch die Überwachung mehrerer Gargefäße auf einem Kochfeld schwierig.The disadvantage, however, is that with structure-borne noise measurements, the monitoring of low power is not possible and that when refilling or refilling cold food no monitoring of the cooking process takes place until a boiling process on the structure-borne noise measurement is detected. A continuous adjustment of the performance to the current heat demand can not take place. In addition, the monitoring of several cooking vessels on a hob is difficult.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Benutzer bei der Zubereitung von Speisen auf einem Kochfeld besser zu unterstützen.It is therefore the object of the present invention to better assist a user in preparing food on a cooktop.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Kochfeldeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kochfeldeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 4. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.This object is achieved by a cooking field device with the features of
Die erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung umfasst wenigstens eine Aufstellplatte und wenigstens eine, insbesondere wenigstens zwei Wiegeeinrichtungen Die Aufstellplatte ist konfiguriert wenigstens ein Gargefäß aufzunehmen. Die Wiegeeinrichtungen sind konfiguriert, in Einbaulage des Kochfeldes, eine auf die Aufstellplatte wirkende Gewichtskraft zu erfassen.The cooking field device according to the invention comprises at least one mounting plate and at least one, in particular at least two weighing devices The mounting plate is configured to receive at least one cooking vessel. The weighing devices are configured, in the installed position of the hob, to detect a weight force acting on the mounting plate.
Weiterhin ist der Aufstellplatte wenigstens eine Gargefäßidentifikationseinrichtung zugeordnet. Die Gargefäßidentifikationseinrichtung ist konfiguriert die Aufstellfläche eines auf der Aufstellplatte angeordneten Gargefäßes zu erfassen.Furthermore, the mounting plate is assigned at least one cooking vessel identification device. The cooking vessel identification device is configured to detect the footprint of a cooking vessel arranged on the setting plate.
Die Begriffe Aufstellfläche und Fläche des Topfbodens und Topfgröße werden im Folgenden synonym verwendet.The terms footprint and area of the pot bottom and pot size are used synonymously below.
Die erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung umfasst weiterhin vorzugsweise wenigstens eine Heizeinrichtung, mittels welcher auf der Aufstellplatte aufstehende Kochgefäße erhitzt werden können. Dabei ist die Aufstellplatte insbesondere als Ceranscheibe ausgebildet, auf welcher eine oder auch mehrere Kochstellen zur Verfügung gestellt werden. Die Heizeinrichtung kann vorzugsweise wenigstens eine Induktionsspule, wenigstens einen Gasbrenner und/oder wenigstens eine andersartige thermische Heizquelle umfassen.The cooking field device according to the invention preferably further comprises at least one heating device, by means of which on the mounting plate upstanding cooking vessels can be heated. In this case, the mounting plate is designed in particular as a ceran disk, on which one or more cooking zones are provided. The heating device may preferably comprise at least one induction coil, at least one gas burner and / or at least one other type of thermal heat source.
Weiterhin ist vorzugsweise wenigstens eine Steuereinrichtung und/oder wenigstens eine Bedieneinrichtung vorgesehen, über welche die Leistung wenigstens einer Heizeinrichtung für wenigstens eine Kochstelle eingestellt werden kann.Furthermore, preferably at least one control device and / or at least one operating device is provided, via which the power of at least one heating device for at least one hotplate can be set.
Zudem ist die Kochfeldeinrichtung insbesondere derart ausgebildet, dass einem Benutzer wenigstens ein Automatikprogramm und/oder wenigstens eine Kochunterstützung beim Zubereiten von Speisen auf der erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung zur Verfügung gestellt wird. Dazu ist zweckmäßig wenigstens eine Steuer- und/oder Regelelektronik von der Kochfeldeinrichtung umfasst oder der Kochfeldeinrichtung zugeordnet.In addition, the cooking field device is in particular designed such that a user is provided at least one automatic program and / or at least one cooking assistance when preparing food on the cooking field device according to the invention. For this purpose, at least one control and / or regulating electronics of the cooking field device is expediently associated with or associated with the cooking field device.
Die Kochfeldeinrichtung umfasst weiterhin vorzugsweise eine Gehäuseeinrichtung und/oder eine Rahmeneinrichtung. Die Wiegeeinrichtungen können zwischen einer Rahmeneinrichtung einerseits und der Aufstellplatte und/oder der Gehäuseeinrichtung andererseits angeordnet sein. Hierbei ist die Rahmeneinrichtung vorzugsweise an der Arbeitsplatte befestigt und die übrigen Teile der Kochfeldeinrichtung lagern mittels der Wiegeeinrichtungen auf der Rahmeneinrichtung.The cooking field device further preferably comprises a housing device and / or a frame device. The weighing devices can be arranged between a frame device on the one hand and the mounting plate and / or the housing device on the other hand. In this case, the frame means is preferably attached to the worktop and the other parts of the cooking field device store by means of weighing devices on the frame means.
Auch andere Ausgestaltungen der Kochfeldeinrichtung sind erfindungsgemäß möglich. Die Rahmeneinrichtung ist vorzugsweise teil der Gehäuseeinrichtung bzw. wird durch die Gehäuseeinrichtung zur Verfügung gestellt und/oder ist als separates Bauteil ausgebildet. So können beispielsweise die Wiegeeinrichtungen zwischen der Gehäuseeinrichtung und/oder Rahmeneinrichtung und/oder der Arbeitsplatte einerseits und der Aufstellplatte andererseits angeordnet sein.Other embodiments of the cooking field device are possible according to the invention. The frame device is preferably part of the housing device or is provided by the housing device and / or is formed as a separate component. For example, the weighing devices can be arranged between the housing device and / or frame device and / or the worktop on the one hand and the mounting plate on the other hand.
Eine besonders günstige Ausführung sieht vor, dass die Wiegeeinrichtungen an der Gehäuseeinrichtung gehalten sind und zur Erfassung einer Gewichtskraft einerseits an der Aufstellplatte und andererseits an der Rahmeneinrichtung und/oder der Arbeitsplatte anliegen.A particularly favorable embodiment provides that the weighing devices are held on the housing device and bear on the one hand on the mounting plate and on the other hand on the frame means and / or the worktop for detecting a gravitational force.
Die Wiegeeinrichtungen umfassen vorzugsweise wenigstens eine Sensoreinrichtung, welche insbesondere als Wiegesensor ausgebildet ist. Über einen derartigen Wiegesensor bzw. über die Wiegeeinrichtungen kann die auf die Aufstellplatte wirkende Kraft ermittelt werden. Dazu liegt die Aufstellplatte bevorzugt ausschließlich auf den Wiegeeinrichtungen auf, sodass eine Belastung der Aufstellplatte besonders effektiv auf die Wiegeeinrichtungen wirkt. Dadurch kann eine besonders detaillierte Erfassung der Gewichtsveränderung erkannt werden, wodurch eine zweidimensionale Kartierung der auf die Aufstellplatte aufgestellten Kochgefäße besonders genau erfolgen kann. Dabei liegt die Aufstellplatte vorzugsweise direkt oder indirekt auf den Wiegeeinrichtungen auf.The weighing devices preferably comprise at least one sensor device, which is designed in particular as a weighing sensor. About such a weighing sensor or via the weighing devices, the force acting on the mounting plate force can be determined. For this purpose, the mounting plate preferably rests exclusively on the weighing devices, so that a load on the mounting plate acts particularly effectively on the weighing devices. As a result, a particularly detailed detection of the change in weight can be detected, as a result of which a two-dimensional mapping of the cooking vessels set up on the mounting plate can be carried out particularly accurately. The mounting plate is preferably located directly or indirectly on the weighing devices.
Besonders bevorzugt sind die Wiegeeinrichtungen auf gegenüberliegenden Seiten des Kochfeldes bzw. der Rahmeneinrichtung angeordnet, sodass besonders effektiv und genau eine Gewichtsverlagerung bzw. eine Gewichtsveränderung auf dem Kochfeld bzw. auf der Aufstellplatte ermittelt werden kann.Particularly preferably, the weighing devices are arranged on opposite sides of the hob or the frame device, so that a particularly effective and accurate weight shift or a change in weight on the hob or on the mounting plate can be determined.
Erfindungsgemäß ist der Aufstellplatte wenigstens eine Gargefäßidentifikationseinrichtung zugeordnet, wobei hierunter insbesondere zu verstehen ist, dass die Gargefäßidentifikationseinrichtung Teil des Kochfeldes ist und/oder als separates Bauteil ausgebildet ist. Dabei kann über eine derartige Gargefäßidentifikationseinrichtung beispielsweise eine Topfposition auf der Aufstellplatte erkannt werden. Es ist aber zweckmäßig auch eine Topferkennung möglich, bei welcher die Art des Topfes und insbesondere auch die Größe des Topfes erkannt wird. Dabei kann insbesondere der Durchmesser des Topfbodens erkannt werden. Weiterhin kann je nach Ausgestaltung der Gargefäßidentifikationseinrichtung auch erkannt werden, wie der Füllstand des Gargefäßes ist und/oder ob beispielsweise ein Deckel auf das Gargefäß aufgelegt ist oder nicht.According to the invention, the mounting plate is assigned at least one cooking vessel identification device, whereby this is to be understood in particular as meaning that the cooking vessel identification device is part of the cooking field and / or is formed as a separate component. In this case, for example, a pot position can be detected on the mounting plate via such a cooking vessel identification device. But it is also useful pot detection possible in which the nature of the pot and in particular the size of the pot is detected. In particular, the diameter of the pot bottom can be recognized. Furthermore, depending on the configuration of the cooking vessel identification device, it can also be recognized how the filling level of the cooking vessel is and / or whether, for example, a lid is placed on the cooking vessel or not.
Vorzugsweise umfasst die Gargefäßidentifikationseinrichtung wenigstens eine Induktionsspule bzw. nutz wenigstens eine Induktionsspule einer Heizeinrichtung. Dabei kann eine Topfpositionserkennung bzw. die Erkennung der Größe des Topfes bzw. des Topfbodens auf der Aufstellplatte durch eine Phasenverschiebung in den Induktionsspulen erkannt werden.Preferably, the cooking vessel identification device comprises at least one induction coil or at least one induction coil of a heating device. In this case, a pot position detection or the recognition of the size of the pot or the pot bottom can be detected on the mounting plate by a phase shift in the induction coils.
In anderen vorteilhaften Ausgestaltungen kann die Gargefäßidentifikationseinrichtung auch alleine oder zusätzlich durch eine optische Erkennungseinrichtung wie beispielsweise eine Kamera oder dergleichen zur Verfügung gestellt werden. Eine Kamera kann beispielsweise oberhalb der Kochfeldeinrichtung angeordnet sein, wobei hier insbesondere die Integration einer Kamera in eine über der Kochfeldeinrichtung angeordnete Dunstabzugshaube vorteilhaft verwendet werden kann. Über eine Kamera können vorzugsweise sowohl die Position von Gargefäßen auf der Aufstellfläche als auch die Topfgröße, ein aufgelegter Deckel und/oder die Füllstandhöhe in einem Gargefäß erkannt werden.In other advantageous embodiments, the cooking vessel identification device can also be provided alone or in addition by an optical recognition device such as a camera or the like. A camera can be arranged, for example, above the cooking field device, in which case in particular the integration a camera in an arranged above the cooking field device hood can be advantageously used. About a camera can be detected in a cooking vessel preferably both the position of cooking vessels on the footprint and the pot size, an overlaid lid and / or the level height.
In zweckmäßigen Weiterbildungen kann die Gargefäßidentifikationseinrichtung auch in die Bedieneinrichtung der Kochfeldeinrichtung integriert sein. Dann kann beispielsweise ein Benutzer über die Bedieneinrichtung einstellen, was für ein Gargefäß er benutzt. So können der Kochfeldeinrichtung Informationen wie Topfgröße, Topfart, Topfdurchmesser oder weitere Parameter zugeführt werden, die zur Steuerung eines Garvorgangs über die Gewichtssensorik notwendig sind.In expedient developments, the cooking vessel identification device can also be integrated into the operating device of the cooking field device. Then, for example, a user can set on the operating device, which uses a cooking vessel. Thus, the hob field information such as pot size, pot type, pot diameter or other parameters can be supplied, which are necessary for controlling a cooking process via the weight sensor.
Die erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung bietet viele Vorteile. Durch die in die Kochfeldeinrichtung integrierten Wiegeeinrichtungen und die Gargefäßidentifikationseinrichtung kann eine besonders vorteilhafte Unterstützung des Benutzers bei einem Garvorgang gewährleistet werden. Insbesondere kann einem Benutzer eine Kochassistenz zur Verfügung gestellt werden, wie sie nachfolgend zum erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Kochfeldeinrichtung im Detail beschrieben wird.The cooking field device according to the invention offers many advantages. By means of the weighing devices and the cooking vessel identification device integrated into the cooking field device, a particularly advantageous support of the user during a cooking process can be ensured. In particular, a cooking assistant can be made available to a user, as described in detail below for the method according to the invention for operating a cooking field device.
Bevorzugt umfasst die Rahmeneinrichtung wenigstens zwei Formabschnitte zur Aufnahme bzw. Befestigung jeweils wenigstens einer Wiegeeinrichtung. Dabei stellen derartige Formabschnitte insbesondere vorgegebene Bereiche zur Verfügung, an denen die Wiegesensoren vorgesehen werden. So können vordefinierte Stellen vorgegeben werden, wobei beispielsweise bei einer rechteckigen Rahmeneinrichtung sechs Formabschnitte vorgesehen sein können. Dann kann beispielsweise in jeder Ecke bzw. nahe den Ecken ein Formabschnitt und in der Mitte der beiden Längsseiten ein Formabschnitt vorgesehen sein. So können je nach Bedarf wenigstens zwei oder auch mehr Wiegeeinrichtungen zur Aufnahme der Aufstellplatte positioniert werden.The frame device preferably comprises at least two mold sections for receiving or fastening respectively at least one weighing device. In this case, such mold sections in particular provide predetermined areas at which the weighing sensors are provided. So predefined locations can be specified, for example, in a rectangular frame means six mold sections can be provided. Then, for example, in each corner or near the corners of a mold section and be provided in the middle of the two longitudinal sides of a mold section. Thus, as needed, at least two or even more weighing devices can be positioned to receive the mounting plate.
Besonders bevorzugt sind drei Wiegeeinrichtungen vorgesehen, welche insbesondere in der Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind. Sind nur zwei Wiegeeinrichtungen vorgesehen, ist eine Wiegeeinrichtung insbesondere an der einen Seite der Rahmeneinrichtung und eine Wiegeeinrichtung an der gegenüberliegenden Seite der Rahmeneinrichtung angeordnet.Particularly preferably, three weighing devices are provided, which are arranged in particular in the form of an equilateral triangle. If only two weighing devices are provided, a weighing device is arranged in particular on one side of the frame device and a weighing device on the opposite side of the frame device.
Über die Verwendung von wenigstens drei Wiegeeinrichtungen, welche dann vorzugsweise in der Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind, kann eine zweidimensionale Karte der Gargefäße auf der Aufstellplatte generiert werden, wodurch Gewichtsveränderungen auf der Aufstellplatte positionsgenau detektiert werden können. So kann auch bei der Verwendung mehrerer Gargefäße auf der Kochfeldeinrichtung eine Gewichtsveränderung einem bestimmten Gargefäß zugeordnet werden.By using at least three weighing devices, which are then preferably arranged in the shape of an equilateral triangle, a two-dimensional map of the cooking vessels can be generated on the mounting plate, whereby weight changes on the mounting plate can be accurately detected. So can also when using several cooking vessels on the hob field a weight change associated with a particular cooking vessel.
Bei kleinen Kochfeldern, beispielsweise einem Tischgerät mit nur einer Kochzone, ist es auch möglich nur eine Wiegeeinrichtung einzusetzen. Hier können Wägezellen verwendet werden, welche die auftretenden Momente bei unsymmetrischer Belastung kompensieren.In the case of small hobs, for example a tabletop appliance with only one cooking zone, it is also possible to use only one weighing device. Here, load cells can be used, which compensate for the moments occurring in unbalanced load.
Durch das Auswerten der Kompensation der unsymmetrischen Belastung ist es möglich, dass auch mit zwei Wiegeeinrichtungen oder sogar mit nur einer Wiegeeinrichtung eine zweidimensionale Karte der Gargefäße auf der Aufstellplatte generiert werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zum Betreiben einer Kochfeldeinrichtung, wie sie zuvor beschrieben wurde. Dabei erfolgt eine Gewichtserkennung mittels der Wiegeeinrichtungen und einer Gargefäßidentifikation mittels der Gargefäßidentifikationseinrichtung. Über eine Gewichtserkennung und die Gargefäßidentifikation werden Rückschlüsse über den Zustand eines Gargefäßes und/oder über den Zustand wenigstens eines Garvorgangs in wenigstens einem Gargefäß gezogen.By evaluating the compensation of the unbalanced load, it is possible that even with two weighing devices or even with only one weighing device, a two-dimensional map of the cooking vessels can be generated on the mounting plate. The inventive method is particularly suitable for operating a cooking field device, as described above. In this case, weight is detected by means of the weighing devices and a cooking vessel identification by means of the cooking vessel identification device. About a weight detection and the cooking vessel identification conclusions about the state of a cooking vessel and / or about the state of at least one cooking process are drawn in at least one cooking vessel.
Unter einem Zustand eines Gargefäßes wird insbesondere verstanden, ob auf das Gargefäß ein Deckel aufgelegt ist oder nicht. Weiterhin wird unter einem Zustand des Gargefäßes unter anderem insbesondere verstanden, ob das Gargefäß auf der Aufstellplatte verschoben wird, angehoben wird, gekippt wird, ob in dem Gargefäß gerührt wird und/oder was für ein Gargefäß verwendet wird.A state of a cooking vessel is understood in particular whether a lid is placed on the cooking vessel or not. Furthermore, under a state of the cooking vessel, inter alia, understood in particular whether the cooking vessel is moved on the mounting plate, is raised, is tilted, whether in the cooking vessel is stirred and / or what is used for a cooking vessel.
Unter einem Zustand eines Garvorgangs in einem Gargefäß wird insbesondere erfindungsgemäß verstanden, dass ermittelt wird, ob beispielsweise ein Siedepunkt erreicht wurde bzw. ob eine Flüssigkeit in einem Gargefäß siedet.Under a state of a cooking process in a cooking vessel is understood in particular according to the invention that it is determined whether, for example, a boiling point has been reached or whether a liquid boiling in a cooking vessel.
Unter einem Siedeeindruck ist das Siedeverhalten, insbesondere in Bezug auf die Dichte der zugeführten Wärmeleistung, zu verstehen. Bei geringer Leistungsdichte entstehen wenige Siedeblasen am Topfboden, der Siedeeindruck ist schwach. Ein schwacher Siedeeindruck wird beispielsweise mit "schwach kochen" oder "leise kochen" umschrieben. Bei hoher Leistungsdichte entstehen viele Siedeblasen am Topfboden, welche sich ggf. zu großen Dampfblasen vereinigen, der Siedeeindruck ist stark. Ein starker Siedeeindruck wird beispielsweise mit "stark kochen" oder "sprudelnd kochen" umschrieben. Zur Erfassung des Siedeeindrucks ist es erforderlich die Topfgröße bzw. den Querschnitt des Gargefäßes zu bestimmen. Das Maß der zugeführten Leistung, der Gewichtsverlust durch Verdampfen von Flüssigkeit bzw. die Gewichtsverlustrate, die Zeit und der Siedeeindruck können so durch Berechnungen in Verhältnisse gesetzt und voneinander abgeleitet werden. Beispielsweise kann errechnet werden nach welcher Zeit sich ein bestimmter Siedeeindruck einstellt. Es ist somit erfindungsgemäß auch möglich längerfristig auf einen bestimmten Siedeeindruck zu regeln.A boiling impression is the boiling behavior, in particular with respect to the density of the supplied heat output to understand. At low power density, few boiling bubbles form on the bottom of the pot, the boiling impression is weak. A weak impression of boiling is, for example, described as "weakly cooking" or "quietly cooking". At high power density, many boiling bubbles form on the bottom of the pot, which possibly combine to form large vapor bubbles, the boiling impression is strong. A strong impression of boiling, for example, with "strong cooking" or "bubbly cooking" described. To record the boiling impression, it is necessary to determine the pot size or the cross section of the cooking vessel. The amount of power supplied, the weight loss by evaporation of liquid or the weight loss rate, the time and the boiling pressure can be set by calculations in such ratios and derived from each other. For example, can Calculates after which time a certain boiling impression occurs. It is therefore also possible according to the invention to regulate the long-term to a certain boiling impression.
Erfindungsgemäß wird die Leistung der Heizeinrichtung in Abhängigkeit der Leistungsdichte gesteuert. Hierdurch wird es möglich einen bestimmten Siedeeindruck zu erhalten. Das Lebensmittel im Fluid als Störgröße und Wärmesenke ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren und der erfindungsgemäßen Vorrichtung intrinsisch berücksichtigt.According to the invention, the power of the heater is controlled as a function of the power density. This makes it possible to obtain a certain impression of boiling. The foodstuff in the fluid as a disturbance variable and heat sink is intrinsically taken into account in the method according to the invention and the device according to the invention.
Dass die Steuereinrichtung die Zufuhr der Heizleistung steuert um den Siedeeindruck in Abhängigkeit des Soll-Siedeeindrucks zu regeln kann nach einer möglichen Ausführungsform derart vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung die Zufuhr der Heizleistung steuert um den Siedeeindruck in Abhängigkeit des Soll-Siedeeindrucks zu regeln.That the control device controls the supply of heating power to regulate the boiling pressure as a function of the target boiling impression can be provided according to a possible embodiment, that the control device controls the supply of heating power to regulate the boiling pressure as a function of the target boiling impression.
Besonders bevorzugt werden die ermittelten Daten zur Gewichtserkennung und der Gargefäßidentifikation von einer Steuereinrichtung bzw. einer Regelelektronik der Kochfeldeinrichtung weiterverarbeitet und zur Steuerung der Heizeinrichtungen einer bestimmten Kochstelle verwendet. So kann eine besonders genaue und vorteilhafte Kochassistenz für einen Benutzer zur Verfügung gestellt werden.Particularly preferably, the ascertained data for weight recognition and the cooking vessel identification are further processed by a control device or an electronic control unit of the cooking field device and used to control the heating devices of a particular cooking surface. Thus, a particularly accurate and advantageous cooking assistance for a user can be provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet viele Vorteile. Insbesondere kann durch die Gewichtssensorik und eine Positionserfassung eines Gargefäßes und/oder das Erkennen einer Gargefäßart und/oder Gargefäßgröße eine besonders genaue bzw. exakte Ansteuerung der Heizeinrichtungen für die entsprechende Kochstelle erfolgen.The method according to the invention offers many advantages. In particular, the weight sensors and a position detection of a cooking vessel and / or the recognition of a type of cooking vessel and / or cooking vessel can be used to effect a particularly accurate or exact control of the heating devices for the corresponding cooking area.
Zudem können bestimmte Handlungen automatisch durch die Kochfeldeinrichtung erkannt werden. Beispielsweise kann durch die Gewichtssensorik zusammen mit der Gargefäßidentifikation erkannt werden, ob ein Deckel aufgelegt ist oder nicht. Zudem kann ein Fortkochen besonders genau reguliert werden, wobei die Kochfeldeinrichtung weiterhin einen Garvorgang derart genau steuern kann, dass Emissionen und Energie gespart werden. Zudem können die Zugabe von Lebensmitteln und der Wärmebedarf bestimmter Lebensmittel erkannt werden, woraufhin die Leistung kontinuierlich und optimal angepasst werden kann.In addition, certain actions can be automatically detected by the cooking field device. For example, can be detected by the weight sensor together with the cooking vessel identification, whether a lid is placed or not. In addition, cooking can be regulated particularly precisely, and the cooking field device can continue to control a cooking process so precisely that emissions and energy are saved. In addition, the addition of food and the heat demand of certain foods can be detected, whereupon the performance can be adjusted continuously and optimally.
Bei herkömmlichen Verfahren ist die Unterscheidung einzelner Gargefäße wenn überhaupt nur sehr aufwendig möglich. Weiterhin wird beispielsweise für die Siedepunkterkennung oft der Körperschall gemessen, was jedoch dazu führt, dass niedrigere Leistungen nicht überwacht werden können. Diese Nachteile werden durch die erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung vermieden und es wird einem Benutzer eine besonders komfortable Kochassistenz bereitgestellt.In conventional methods, the distinction of individual cooking vessels is possible, if at all, only with great difficulty. Furthermore, for example, the structure-borne noise is often measured for the boiling point detection, which, however, means that lower power can not be monitored. These disadvantages are avoided by the cooking field device according to the invention and a user is provided with a particularly comfortable cooking assistance.
Bevorzugt wird wenigstens ein Bewegungsparameter ermittelt. Dabei wird erfindungsgemäß unter einem Bewegungsparameter unter anderem das Verschieben eines Gargefäßes bzw. die Geschwindigkeit, die Beschleunigung, Verzögerung, die Weglänge, die Richtung und/oder die Rotation verstanden. So kann vorzugsweise alleine durch eine Gewichtsverlagerung eines Gargefäßes oder auch zusammen mit der Gargefäßidentifikation ein Bewegungsparameter ermittelt werden. Dann kann unter anderem erkannt werden, ob ein Topf bewegt bzw. verschoben wird und wohin er verschoben wird. Weiterhin kann auch erkannt werden, ob eine Rührbewegung in einem Topf durchgeführt wird.Preferably, at least one movement parameter is determined. In this case, the movement of a cooking vessel or the speed, the acceleration, deceleration, the path length, the direction and / or the rotation is understood according to the invention as a movement parameter. Thus, a movement parameter can preferably be determined solely by shifting the weight of a cooking vessel or together with the cooking vessel identification. Then it can be recognized, among other things, whether a pot is moved or moved and where it is moved. Furthermore, it can also be recognized whether a stirring movement is carried out in a pot.
Zweckmäßig wird für alle auf der Aufstellplatte angeordneten Gargefäße das Gewicht kontinuierlich ermittelt, sodass der Garvorgang in jedem Gargefäß über den Gewichtsverlauf kontrolliert werden kann. Dabei ist unter einer kontinuierlichen Ermittlung insbesondere zu verstehen, dass derart viele Werte gemessen werden, dass ein ausreichend genauer Gewichtsverlauf bestimmt wird.Suitably, the weight is determined continuously for all arranged on the mounting plate cooking vessels, so that the cooking process can be controlled in each cooking vessel over the course of weight. In this case, a continuous determination is understood in particular to mean that so many values are measured that a sufficiently accurate weight course is determined.
Besonders bevorzugt wird wenigstens eine Bewegung eines Gargefäßes in wenigstens ein Steuersignal umgewandelt. Dabei wird insbesondere aus wenigstens einem Bewegungsparameter eine bestimmte Bewegung bestimmt bzw. abgeleitet. Durch das Umwandeln einer bestimmten Bewegung in ein Steuersignal kann eine bestimmte Handlung für eine bestimmte Bewegung vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Leistung wenigstens einer Heizeinrichtung geändert oder ausgestellt werden. Zudem ist es auch möglich, dass eine über der Kochfeldeinrichtung angeordnete Dunstabzugshaube je nach Bewegung in der Leistung verändert betrieben wird. Beispielsweise kann bei schnellen Rührbewegungen darauf geschlossen werden, dass in einem Gargefäß eine erhöhte Dampfproduktion erfolgt. Dann kann die Leistung der Dunstabzugshaube erhöht werden. Auch durch das Erkennen des Anhebens eines Deckels kann die Dunstabzugshaube in der Leistung angepasst betrieben werden oder sogar erst eingeschaltet werden.Particularly preferably, at least one movement of a cooking vessel is converted into at least one control signal. In this case, a specific movement is determined or derived in particular from at least one movement parameter. By converting a particular motion into a control signal, a particular action can be taken for a particular motion. For example, the power of at least one heater may be changed or issued. In addition, it is also possible for an extractor hood arranged above the cooking hob device to be operated differently in terms of performance depending on the movement. For example, in the case of rapid stirring movements, it can be concluded that increased steam production takes place in a cooking vessel. Then the power of the hood can be increased. Even by recognizing the lifting of a lid, the hood can be operated adjusted in performance or even turned on.
In zweckmäßigen Ausgestaltungen erfolgt über den erkannten Zustand die Steuerung wenigstens einer Heizeinrichtung. So kann vorzugsweise kontinuierlich die Leistung der Heizeinrichtung an den aktuell benötigten Wärmebedarf angepasst werden. Dadurch können Emissionen und Energie effektiv eingespart werden. Auch ein Fortkochen bzw. Einkochen bzw. Reduzieren kann mittels einer Steuerung der Heizeinrichtung in Bezug auf einen erkannten Zustand vorteilhaft erreicht werden.In suitable embodiments, the control of at least one heating device takes place via the detected state. Thus, preferably, the power of the heating device can be continuously adapted to the currently required heat requirement. As a result, emissions and energy can be effectively saved. Also, a boiling or reducing can be achieved by means of a control of the heater with respect to a detected state advantageous.
In bevorzugten Ausgestaltungen wird bei wenigstens einem Gargefäß eine Siedepunkterkennung durchgeführt. Dies erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung der Gewichtserkennung in Verbindung mit der Gargefäßidentifikation. Das Gewicht eines Gargefäßes wird während eines Kochvorganges dazu vorzugsweise im Wesentlichen kontinuierlich gemessen. Dabei werden insbesondere derart viele Messpunkte aufgenommen, dass ein Gewichtsverlauf zuverlässig bestimmt werden kann. Wenn eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser in dem Gargefäß bereits Siedetemperatur erreicht hat, bleibt die Temperatur der Flüssigkeit konstant, obwohl Energie zugeführt wird. Sämtliche zugeführte Energie wird in Verdampfung umgesetzt. Daraus folgt, dass das Gargefäß an Gewicht verliert, und zwar proportional zur zugeführten Leistung. Darüber kann ein Siedepunkt effektiv erkannt werden. Bei Wasser ist die Gewichtsreduktion beispielsweise bei 3,3kW Heizleistung ca. 87,7 g/min und bei 1 kW ca. 26,6 g/min. Die Gewichtsabnahme kann dabei mittels der folgenden Formel bestimmt werden:
- ṁ
- Wassermenge pro Zeit
- P
- zugeführte Wärmeleistung [kW]
- ΔH
- Verdampfungsenthalpie
- m '
- Amount of water per time
- P
- supplied heat output [kW]
- Δ H
- evaporation
Für schwaches Sieden sind das beispielsweise in etwa 3,7 W/cm2. Für mittleres Sieden in etwa 5,2W/cm2 und für starkes Sieden ca. 8,2 W/cm2. Die Information über die Aufstellfläche des Topfes wird dabei vorzugsweise mittels der Gargefäßidentifikationseinrichtung bestimmt. Als Richtwerte für die Gewichtsabnahme für schwaches Sieden kann so beispielsweise ein Gewichtsverlust von ca. 0,1 g/min pro cm2 Topfboden, für mittleres Sieden von ca. 0,14 g/min pro cm2 und für starkes Sieden 0,21 g/min pro cm2 angenommen werden. Für einen kleinen Topf mit 14 cm Durchmesser und schwaches Sieden bedeutet das somit eine Gewichtsveränderung von 16 g/min. Messungen mit einer Waage haben dabei ergeben, dass man so mit 1 g Auflösung Kochleistungen regeln kann, die weit unterhalb des Bereiches liegen, wo Siedegeräusche hörbar sind. Wird dem siedenden Wasser nun ein kaltes Lebensmittel zugeführt, kann man das an der absoluten Gewichtsveränderung des Topfes, aber auch an der Gewichtsveränderung pro Zeit sehen. Aufsteigende Dampfblasen kondensieren am kalten Lebensmittel und der Topf verliert bei konstanter Leistung weniger Gewicht. Analog dazu nimmt auch die Siedeintensität ab, weil nicht so viele Dampfblasen die Oberfläche erreichen. Die Regelung erhöht daraufhin die Leistung, bis wieder der gewünschte Gewichtsverlust pro Zeit erreicht wird. Über die Erfassung eines zu schnellen Abnehmens bzw. Verlagerns von Gewicht können auch überkochende Flüssigkeiten detektiert werden, da dann das Gewicht schneller abnimmt als es der zugeführten Wärmemenge entspricht, bzw. in einen Bereich außerhalb der Topfausstellfläche verlagert wird. Für letzteres ist mittels der Identifikationseinrichtung die Erfassung der Verlagerung des Gewichts möglich.For low boiling, for example, this is about 3.7 W / cm 2 . For average boiling in about 5.2W / cm 2 and for strong boiling about 8.2 W / cm 2 . The information about the footprint of the pot is preferably determined by means of the cooking vessel identification device. As a guideline for weight loss for low boiling, for example, a weight loss of about 0.1 g / min per cm 2 pot bottom, for medium boiling of about 0.14 g / min per cm 2 and for heavy boiling 0.21 g / min per cm 2 are assumed. For a small pot of 14 cm diameter and low boiling, this means a weight change of 16 g / min. Measurements with a balance have shown that you can regulate with a resolution of 1 g cooking, which are far below the range where Siedigeräusche are audible. If the boiling water is now supplied with cold food, this can be seen in the absolute weight change of the pot, but also in the weight change per time. Ascending vapor bubbles condense on the cold food and the pot loses less weight at constant power. Similarly, the boiling intensity decreases because not so many vapor bubbles reach the surface. The control then increases the power until the desired weight loss per time is reached again. About the detection of a too rapid decrease or shift of weight and overcooking liquids can be detected, since then the weight decreases faster than it corresponds to the amount of heat supplied, or is displaced into an area outside the Topfausstellfläche. For the latter, the detection of the displacement of the weight is possible by means of the identification device.
Bevorzugt wird bei wenigstens einem Gargefäß als Zustand erkannt, ob ein Deckel aufliegt oder nicht und oder ob eine Füllstandsänderung vorgenommen wird. Und einer Füllstandsänderung kann insbesondere das Nachfüllen von Flüssigkeit und/oder das Reduzieren von Flüssigkeit verstanden werden.It is preferably recognized in at least one cooking vessel as a state whether a lid rests or not and or whether a level change is made. And a level change can be understood in particular the refilling of liquid and / or the reduction of liquid.
Besonders bevorzugt wird über die Steuerung der Heizeinrichtung und die Gewichtserkennung erkannt, ob ein Deckel auf einem Gargefäß aufliegt oder nicht. So kann beispielsweise die Heizeinrichtung kurz ausgeschaltet werden. Daraufhin wird überprüft, wie die Gewichtsreduktion im Verlauf erfolgt. Liegt ein Deckel auf dem Gargefäß auf, wird aufsteigender Dampf am Deckel kondensieren und zurück in das Gargefäß laufen. Liegt kein Deckel auf, wird mehr Dampf aus dem Topf austreten und die Gewichtsabnahme wird größer sein. Nach dem Erkennen, ob ein Deckel aufliegt oder nicht, kann die Leistung der Heizeinrichtung wieder auf die für den Garvorgang vorgesehene Leistung eingestellt werden.It is particularly preferred to detect via the control of the heating device and the weight recognition whether a lid rests on a cooking vessel or not. For example, the heater can be switched off briefly. This is followed by a review of how weight reduction progresses. If there is a lid on the cooking vessel, rising steam will condense on the lid and run back into the cooking vessel. If there is no lid, more steam will escape from the pot and the weight loss will be greater. After detecting whether a lid rests or not, the power of the heater can be adjusted again to the power provided for the cooking process.
In zweckmäßigen Weiterbildungen wird die Gewichtsabnahme eines Gargefäßes mit der für die verwendete Leistung vorbestimmten Gewichtsabnahme verglichen. Nimmt das Gewicht des Gargefäßes zu schnell ab, lässt dies auf das Überkochen von einer Flüssigkeit schließen.In expedient developments, the weight loss of a cooking vessel is compared with the predetermined weight loss for the power used. If the weight of the cooking vessel decreases too quickly, this can be attributed to the overcooking of a liquid.
Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.Further advantages and features of the present invention will become apparent from the embodiments, which are explained below with reference to the accompanying figures.
In den Figuren zeigen:
Figur 1- eine rein schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung in einer perspektivischen Ansicht;
Figur 2- eine rein schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung in einer Ansicht von oben;
Figur 3- eine rein schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung in einer Seitenansicht;
Figur 4- eine rein schematische Detailansicht von Bereich B in
; undFigur 3 Figur 5- ein rein schematischer Gewichtsverlauf eines Gargefäßes während eines Garvorgangs.
- FIG. 1
- a purely schematic representation of a cooking field device according to the invention in a perspective view;
- FIG. 2
- a purely schematic representation of a cooking field device according to the invention in a view from above;
- FIG. 3
- a purely schematic representation of a cooking field device according to the invention in a side view;
- FIG. 4
- a purely schematic detail view of area B in
FIG. 3 ; and - FIG. 5
- a purely schematic weight profile of a cooking vessel during a cooking process.
In
Die Kochfeldeinrichtung 1 umfasst dabei eine Gehäuseeinrichtung 2, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in eine entsprechende Ausnehmung in die Arbeitsplatte 100 eingesetzt wird. In der Gehäuseeinrichtung 2 sind unter anderem die Leistungselektronik und in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Induktoren 7 einer Heizeinrichtung 8 vorgesehen, über welche auf der Kochfeldeinrichtung 1 ausstehende Gargefäße beheizt werden können.The
Zum Aufstellen von Kochgefäßen auf die Kochfeldeinrichtung 1 ist eine Aufstellplatte 4 vorgesehen, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine Ceranglasscheibe 9 bereitgestellt wird. Diese Aufstellplatte 4 liegt dabei auf Wiegeeinrichtungen 5 auf, welche an einer Rahmeneinrichtung 3 befestigt sind. Dadurch kann die auf die Aufstellplatte 4 wirkende Kraft durch die Wiegeeinrichtungen 5 genau ermittelt werden.For setting up cooking vessels on the
Weiterhin ist angedeutet, dass auf der Aufstellplatte 4 mehrere Kochstellen 10 zur Verfügung gestellt werden, von denen in der gezeigten Darstellung zwei Kochstellen 10 rein schematisch eingezeichnet sind.Furthermore, it is indicated that four
Weiterhin umfasst die Kochfeldeinrichtung 1 eine Gargefäßidentifikationseinrichtung 50, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in die Kochfeldeinrichtung 1 integriert ist. Dabei wird die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 in der gezeigten Ausführungsform durch die Induktoren 7 der Kochfeldeinrichtung 1 zur Verfügung gestellt. Über Phasenverschiebungen in den Induktoren können sowohl die Topfposition als auch die Topfgröße optimal ermittelt werden.Furthermore, the
Durch eine Bewertung der Daten der Wiegeeinrichtungen 5 bzw. der Wiegesensorik und der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 kann eine sehr detaillierte zweidimensionale Karte der Aufstellplatte 4 bzw. der Gewichtsverteilung auf der Aufstellplatte 4 ermittelt werden. So kann über die Gewichtssensorik und die Gargefäßidentifikation beispielsweise eine Gewichtsveränderung auch beim Aufstehen mehrerer Gargefäße für jedes einzelne Gargefäß sehr genau bestimmt werden.By evaluating the data of the weighing
In
In dieser Draufsicht erkennt man weiterhin, dass in der Rahmeneinrichtung 3 mehrere Formabschnitte 6 vorgesehen sind, über welche ein Kontakt zu den Wiegeeinrichtungen 5 hergestellt werden kann bzw. soll. Dabei sind bei der dargestellten Ausführungsform sechs Formabschnitte 6 vorgesehen, von denen drei an der einen Längsseite 11 und drei an der gegenüberliegenden Längsseite 12 vorgesehen sind.In this plan view, it can further be seen that a plurality of mold sections 6 are provided in the
Je nach Ausgestaltung der Kochfeldeinrichtung 1 und je nach gewünschter Genauigkeit können unterschiedlich viele Wiegeeinrichtungen 5 in die Kochfeldeinrichtung 1 integriert werden. Insbesondere sind wenigstens zwei Wiegeeinrichtungen 5 vorgesehen, die dann vorzugsweise an unterschiedlichen Längsseiten 11, 12 angeordnet sind.Depending on the design of the
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind drei Wiegeeinrichtungen 5 vorgesehen, von denen zwei an der Längsseite 11 und eine Wiegeeinrichtung 5 and der anderen Längsseite 12 angeordnet sind. Dabei sind die Wiegeeinrichtungen 5 derart in den Formabschnitten 6 vorgesehen bzw. angeordnet bzw. befestigt, dass ein im Wesentlichen gleichseitiges Dreieck durch die Wiegeeinrichtungen 5 gebildet wird. Dies ist rein schematisch durch die gestrichelten Linien angedeutet.In the embodiment shown, three weighing
Über eine derartige Anordnung der Wiegeeinrichtungen 5 in der Art eines gleichseitigen Dreiecks kann die Gewichtsveränderung auf der Aufstellplatte 5 positionsgenau ermittelt werden. So kann beispielsweise allein durch die Wiegesensorik ermittelt werden, an welcher Stelle auf der Aufstellplatte 4 eine Gewichtsveränderung stattfindet.About such an arrangement of the weighing
In Verbindung mit der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 kann diese Gewichtsveränderung beispielsweise einem bestimmten Gargefäß zugeordnet werden, wobei durch die Kombination von Wiegesensorik und Gargefäßidentifikation eine sehr konkrete Auswertung der Gewichtsveränderung vorgenommen werden kann.In conjunction with the cooking
Wird beispielsweise an einer bestimmten Stelle der Aufstellplatte 4 eine Gewichtsentlastung detektiert, kann beispielsweise durch die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50, welche hier durch die Induktoren 7 der Kochfeldeinrichtung 1 zur Verfügung gestellt wird, erkannt werden, dass die Gewichtsentlastung an einem Randbereich des Gargefäßes stattfindet. So kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass die Gewichtsentlastung durch eine Kippbewegung des Topfes durch das Anheben eines Griffs des Topfes erfolgt.If, for example, a weight relief is detected at a certain point on the mounting
In
In anderen Ausgestaltungen kann die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 wie zuvor der Kocheinrichtung 1 bzw. der Aufstellplatte 4 zugeordnet sein, wobei die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 dann beispielsweise in die Bedieneinrichtung der Kochfeldeinrichtung 1 integriert ist. So ist es erfindungsgemäß auch möglich, dass die Gargerätidentifikation händisch erfolgt. Dann kann beispielsweise ein Benutzer über die Bedieneinrichtung einstellen, was für ein Gargefäß er benutzt, sodass beispielsweise der Durchmesser des Topfbodens bekannt ist. Auch eine bestimmte Kochstelle könnte dann dem Gargefäß zugeordnet werden, um die Position des Gargefäßes auf der Aufstellplatte zu bestimmen, falls mehrere Gargefäße verwendet werden. Derartige Informationen können zum Beispiel in der Bedieneinrichtung und/oder der Steuereinrichtung hinterlegt sein oder durch einen Benutzer händisch nachgetragen werden.In other embodiments, the cooking
Durch den gestrichelten Kasten oberhalb der Kochfeldeinrichtung 1 ist angedeutet, dass die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 auch als separates Bauteil ausgestaltet sein kann, wobei die Gargerätidentifikationseinrichtung 50 dann beispielsweise wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung 51 wie z. B. eine Kamera 52 umfasst. Eine derartige externe Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 beispielsweise in der Form einer Kamera 52 kann vorteilhaft unter anderem in eine Dunstabzugshaube oberhalb der Kochfeldeinrichtung 1 integriert werden.By the dashed box above the
Auch mittels einer derartigen Gargerätidentifikationseinrichtung 50 in der Form einer Bilderfassungseinrichtung 51 kann eine effektive Erkennung bestimmter Gargefäße erreicht werden. So sind unter anderem die Topfposition und die Topfart verschiedener Gargefäße auf der Kochfeldeinrichtung 1 bzw. auf der Aufstellplatte 4 exakt ermittelbar. Zudem kann weiterhin über eine derartige optische Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 schnell und einfach erkannt werden, ob auf einem Gargefäß ein Deckel aufliegt oder nicht und/oder wie der Füllstand in einem Gargefäß ist.Also, by means of such a cooking
So kann beispielsweise über eine Füllstandsermittlung bei einem bestimmten Gargefäß das Reduzieren von Flüssigkeiten optimal gesteuert werden. Dann ist zum Beispiel das Eindicken bzw. Reduzieren von Saucen über eine Auswertung der Daten der Wiegeeinrichtungen 5 und der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 optimal und je nach Ausgestaltung der Kochfeldeinrichtung optimal steuer- bzw. regelbar.Thus, for example, can be optimally controlled by a level detection in a particular cooking vessel, the reduction of liquids. Then, for example, the thickening or reducing of sauces via an evaluation of the data of the weighing
In
Mit einer derart ausgebildeten Kochfeldeinrichtung 1 kann einem Benutzer eine besonders komfortable Kochassistenz bereitgestellt werden. Beispielsweise können Automatikprogramme die Daten der Wiegeeinrichtungen 5 und der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 zur Steuerung von Garprozessen verwenden.With such a trained cooking field device 1 a user can be provided a particularly comfortable cooking assistant. For example, automatic programs may use the data of the weighing
In
So wird unter Verwendung der ermittelten Daten der Wiegeeinrichtungen 5 und der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 ein Gewichtsverlauf eines bestimmten Gargefäßes auf der Aufstellplatte 4 überwacht. Zum Zeitpunkt t0 setzt sich das Gewicht eines bestimmten Gargefäßes aus dem Eigengewicht des Gargefäßes und dem in dem Gargefäß befindlichen Lebensmittel, in diesem Fall Wasser, zusammen.Thus, using the determined data of the weighing
Das Gargefäß wird mittels einer Heizeinrichtung beheizt und das Gewicht verändert sich zunächst nicht, da die in dem Gargefäß befindliche Flüssigkeit zunächst aufheizen muss. Zum Zeitpunkt t1 wurde ein Deckel auf das Gargefäß aufgelegt, was hier durch Zunahme eines spezifischen Gewichts erkannt werden kann, wenn durch die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 ein bestimmtes Gargefäß erkannt wurde und das Gewicht des Deckels für dieses Gargefäß bekannt ist. Andernfalls kann das Aufliegen eines Deckels auch wie später beschrieben experimentell ermittelt werden.The cooking vessel is heated by a heater and the weight does not change initially, since the liquid in the cooking vessel must first heat up. At the time t1, a lid was placed on the cooking vessel, which can be recognized here by increasing a specific weight, when a certain cooking vessel was detected by the cooking
Im weiteren Verlauf fängt das Wasser an zu verdunsten, wodurch das Gewicht des Gargefäßes anfängt abzunehmen. Ein Siedepunkt kann dadurch erkannt werden, dass die Gewichtsabnahme pro Zeit konstant wird.In the course of the water begins to evaporate, whereby the weight of the cooking vessel begins to decrease. A boiling point can be recognized by the fact that the weight loss per time is constant.
Zum Zeitpunkt t2 wurde der Deckel wieder von Gargefäß abgenommen, was durch eine spezifische Gewichtsreduktion erkannt wird. Beim Zeitpunkt t3 wurde kalte Flüssigkeit in das Gargefäß nachgefüllt, wobei beim Zeitpunkt t4 der Deckel erneut auf das Gargefäß aufgesetzt wurde.At time t2, the lid was removed again from the cooking vessel, which is detected by a specific weight reduction. At time t3, cold liquid was replenished into the cooking vessel, wherein at the time t4, the lid was placed again on the cooking vessel.
Durch das Zugeben kalter Flüssigkeit siedet der Topfinhalt nicht mehr, wodurch das Gewicht im Wesentlichen konstant bleibt. Ab dem Zeitpunkt t5 ist wieder eine Gewichtsabnahme pro Zeiteinheit zu detektieren, wobei ein Siedepunkt erneut dadurch erkannt werden kann, dass die Gewichtsabnahme pro Zeit konstant.By adding cold liquid, the pot contents no longer boil, leaving the weight substantially constant. From the time t5, a weight loss per unit time is again detectable, wherein a boiling point can be recognized again by the fact that the weight loss per time constant.
Allgemein kann beim Betreiben einer derartigen Kochfeldeinrichtung das Erreichen eines Siedespunktes effektiv detektiert werden. Das Gewicht eines Gargefäßes wird während eines Kochvorganges im Wesentlichen kontinuierlich gemessen. Dabei werden insbesondere derart viele Messpunkte aufgenommen, dass ein Gewichtsverlauf zuverlässig bestimmt werden kann.Generally, when operating such a cooking field device, the reaching of a boiling point can be effectively detected. The weight of a cooking vessel is measured substantially continuously during a cooking process. In particular, so many measurement points are recorded that a weight profile can be reliably determined.
Wenn die Flüssigkeit in dem Gargefäß bereits Siedetemperatur erreicht hat, bleibt die Temperatur der Flüssigkeit konstant, obwohl Energie zugeführt wird. Sämtliche zugeführte Energie in Verdampfung umgesetzt. Daraus folgt, dass das Gargefäß an Gewicht verliert, und zwar proportional zur zugeführten Leistung.When the liquid in the cooking vessel has already reached boiling temperature, the temperature of the liquid remains constant, although energy is supplied. All supplied energy converted into evaporation. It follows that the cooking vessel loses weight, in proportion to the power supplied.
Bei Wasser sind das beispielsweise bei 3,3kW Heizleistung ca. 87,7 g/min und bei 1 kW ca. 26,6 g/min. Die Gewichtsabnahme kann dabei mittels der folgenden Formel bestimmt werden:
- ṁ
- Wassermenge pro Zeit
- P
- zugeführte Wärmeleistung [kW]
- ΔH
- Verdampfungsenthalpie
- m '
- Amount of water per time
- P
- supplied heat output [kW]
- Δ H
- evaporation
Bei herkömmlichen Kochfeldern bewertet ein Benutzer oft die Stärke eines Siedevorganges anhand der Blasenbildung im Gargefäß, z.B. schwaches, mittleres oder starkes Kochen. Um für unterschiedliche Topfdurchmesser einen einheitlichen Eindruck vom schwachen Kochen zu erzeugen, muss die Fläche des Topfbodens berücksichtigt werden. Einem größeren Topfdurchmesser wird mehr Leistung zu geführt als einem kleineren, um einen einheitlichen Eindruck vom schwachen Sieden zu erzeugen. Die Leistungsdichte und damit auch der Gewichtsverlust pro Zeiteinheit und Fläche bleibt dabei konstant.In conventional cooking hobs, a user often rates the severity of a boiling process from bubbling in the cooking vessel, e.g. weak, medium or strong cooking. In order to produce a uniform impression of the weak cooking for different pot diameters, the area of the pot bottom must be taken into account. A larger pot diameter is more power than a smaller one to produce a consistent impression of low boiling. The power density and thus the weight loss per unit time and area remains constant.
Für schwaches Sieden sind das beispielsweise in etwa 3,7 W/cm2. Für mittleres Sieden in etwa 5,2W/cm2 und für starkes Sieden ca. 8,2 W/cm2. Die Information über die Fläche des Topfes wird dabei bei der erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung 1 mittels der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 bestimmt. Zur Bestimmung der Topfgröße werden dabei in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Induktoren 7 der Heizeinrichtung 8 verwendet. Aus den elektrischen Größen eines oder mehrerer Induktionsgeneratoren wird über eine Phasenverschiebung der Topfdurchmesser bestimmt. Somit ist die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel in die Kochfeldeinrichtung 1 integriert. In anderen Ausgestaltungen kann die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 aber auch als separates Bauteil vorgesehen sein. Beispielsweise kann die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 wenigstens eine Bilderfassungseinrichtung 51 umfassen, welche z.B. durch eine Kamera 52 zur Verfügung gestellt wird. Eine Kamera 52 kann vorzugsweise in eine Dunstabzugshaube oberhalb der Kochfeldeinrichtung integriert sein.For low boiling, for example, this is about 3.7 W / cm 2 . For average boiling in about 5.2W / cm 2 and for strong boiling about 8.2 W / cm 2 . The information about the surface of the pot is thereby determined in the
Das bedeutet, dass man zur Einstellung des Siedeeindruckes bei einem ausschließlich mit Wasser gefüllten Topf eigentlich lediglich den Durchmesser des Topfbodens benötigt und über die Leistung der Kochstelle die gewünschte Leistungsdichte einstellen könnte. Dieser gesteuerte Betrieb funktioniert leider nicht, wenn sich in dem Topf eine zeitveränderliche Wärmesenke, beispielsweise durch ein zu erwärmendes Lebensmittel befindet. Ein Teil der Dampfblasen kondensiert am Lebensmittel und weniger Dampfblasen erreichen die Oberfläche, woraus folgt, dass sich der Siedeeindruck verändert.This means that in order to set the boiling pressure in a pot filled with water, only the diameter of the bottom of the pot is needed and the desired power density could be adjusted via the power of the hotplate. Unfortunately, this controlled operation does not work if there is a time-variable heat sink in the pot, for example due to a food to be heated. Part of the vapor bubbles condenses on the food and less vapor bubbles reach the surface, which means that the boiling impression changes.
Diese Störgröße kann berücksichtigt werden, wenn man erfindungsgemäß den Gewichtsverlust pro Zeit auswertet, da bei dieser Messgröße die zeitlich veränderliche Wärmesenke mit einbezogen wird. Am Lebensmittel kondensierender Dampf verlässt nicht den Topf und der Gewichtsverlust pro Zeit verringert sich. Die Leistung kann dann kontinuierlich an den Wärmebedarf des Lebensmittels angepasst werden, bis der für den gewünschten Siedeeindruck erforderliche Gewichtsverlust pro Zeit und Fläche wieder eingestellt ist.This disturbance can be taken into account if, according to the invention, the weight loss per time is evaluated, since the time-variable heat sink is included in this measured variable. Food condensing steam does not leave the pot and the weight loss per time decreases. The power can then be continuously adjusted to the heat demand of the food until the required weight loss for the desired boiling impression per time and area is restored.
Als Richtwerte für schwaches Sieden kann beispielsweise ein Gewichtsverlust von ca. 0,1 g/min pro cm2 Topfboden, für mittleres Sieden von ca. 0,14 g/min pro cm2 und für starkes Sieden 0,21 g/min pro cm2 angenommen werden.As a guideline for low boiling, for example, a weight loss of about 0.1 g / min per cm 2 pot bottom, for medium boiling of about 0.14 g / min per cm 2 and for heavy boiling 0.21 g / min per cm 2 be accepted.
Für einen kleinen Topf mit 14 cm Durchmesser und schwaches Sieden bedeutet das eine Gewichtsveränderung von 16 g/min. Messungen mit einer Waage haben dabei ergeben, dass man mit 1 g Auflösung Kochleistungen regeln kann, die weit unterhalb des Bereiches liegen, wo Siedegeräusche hörbar sind.For a small pot of 14 cm diameter and low boiling, this means a weight change of 16 g / min. Measurements with a balance have shown that you can regulate cooking with 1 g resolution, which are far below the range where Siedigeräusche are audible.
Wird dem siedenden Wasser nun ein kaltes Lebensmittel zugeführt, kann man das an der absoluten Gewichtsveränderung des Topfes, aber auch an der Gewichtsveränderung pro Zeit sehen. Aufsteigende Dampfblasen kondensieren am kalten Lebensmittel und der Topf verliert bei konstanter Leistung weniger Gewicht. Analog dazu nimmt auch die Siedeintensität ab, weil nicht so viele Dampfblasen die Oberfläche erreichen.If the boiling water is now supplied with cold food, this can be seen in the absolute weight change of the pot, but also in the weight change per time. Ascending vapor bubbles condense on the cold food and the pot loses less weight at constant power. Similarly, the boiling intensity decreases because not so many vapor bubbles reach the surface.
Die Regelung erhöht daraufhin die Leistung, bis wieder der gewünschte Gewichtsverlust pro Zeit erreicht wird. Wenn ein Deckel auf den Topf aufgesetzt wird, kann das auch an der absoluten Gewichtsveränderung festgestellt werden, da der Deckel ein bestimmtes Gewicht hat. Wie beim Zugeben von einem kalten Lebensmittel wird die Gewichtsveränderung zunächst kleiner werden, da Dampf am Deckel kondensiert. Die Regelung gleicht auch dieses aus.The control then increases the power until the desired weight loss per time is reached again. If a lid is placed on the pot, this can also be determined by the absolute weight change, since the lid has a certain weight. As with the addition of a cold food, the weight change will initially be smaller as steam condenses on the lid. The regulation also compensates for this.
Die Information über das Vorhandensein des Deckels kann z.B. genutzt werden, um die Fortkochleistung zu reduzieren, um ein Überkochen zu vermeiden. Wenn der Topf mit aufgelegtem Deckel und einer undefinierten Menge an Lebensmitteln auf das Kochfeld gestellt wurde, kann nicht anhand einer absoluten Veränderung ermittelt werden, ob sich der Deckel auf dem Topf befindet.The information about the presence of the lid may e.g. be used to reduce the cooking performance, to avoid overcooking. If the pot has been placed on the hob with its lid on and an undefined amount of food, it can not be determined by absolute change whether the lid is on the pot.
In dem Fall ist es möglich, nach Erreichen des Siedepunktes die Leistungszufuhr kurz zu unterbrechen. Bei einem Topf mit Deckel bleibt dann das absolute Gewicht konstant, weil der Deckel eine Verdunstung vermeidet. Bei einem Topf ohne Deckel wird das Wasser an der Oberfläche verdunsten und das Gewicht weiter abnehmen. Zeitgleich fällt mit dem Gewicht auch die Wassertemperatur. Damit ist es möglich, messtechnisch zu erfassen, ob der Deckel auf dem Topf aufliegt oder nicht. Ist ein Deckle auf den Topf aufgelegt, wird der aufsteigende Dampf an diesem kondensieren und das Kondensat läuft zurück in den Topf. Die Gewichtsveränderung ist bei einem Gargefäß mit Deckel somit anders als bei einem Topf ohne Deckel.In that case, it is possible to briefly interrupt the power supply after reaching the boiling point. For a pot with a lid, the absolute weight remains constant because the lid avoids evaporation. For a pot without a lid, the water will evaporate on the surface and the weight will continue to decrease. At the same time, the water temperature drops with the weight. This makes it possible to detect by measurement, whether the lid rests on the pot or not. If a lid is placed on the pot, the rising vapor will condense on it and the condensate will run back into the pot. The weight change is in a cooking vessel with lid thus different than a pot without a lid.
Generell wird bei einem Aufheizvorgang zunächst sämtliche Energie zur Erwärmung des Wassers genutzt. Erst wenn das Wasser eine bestimmte Temperatur erreicht hat, fängt das Wasser an zu verdunsten. Es wird nur noch ein Teil der Wärmeenergie zur Erwärmung des Wassers genutzt. Die Temperaturkurve des Wassers wird dann flacher.Generally, in a heating process, all energy is first used to heat the water. Only when the water has reached a certain temperature does the water begin to evaporate. Only a part of the heat energy is used to heat the water. The temperature curve of the water then becomes flatter.
Mit steigender Erwärmung verlässt immer mehr dampfförmiges Wasser den Topf, die Temperaturkurve wird immer flacher, bis die Siedetemperatur erreicht ist. Dann verläuft die Kurve horizontal.With increasing warming more and more steamy water leaves the pot, the temperature curve becomes ever flatter until the boiling temperature is reached. Then the curve is horizontal.
Für das Gewicht des Topfes bedeutet das, dass es am Anfang konstant ist und dann immer stärker abnimmt, bis am Siedepunkt die Gewichtsabnahme pro Zeiteinheit konstant wird. Auf diese Weise lässt sich der Siedepunkt erkennen.For the weight of the pot, this means that it is constant at the beginning and then decreases more and more, until at the boiling point the weight loss per unit of time becomes constant. In this way the boiling point can be recognized.
Die Effizienz des Ankochvorganges lässt sich steigern, in dem der Gewichtsverlust pro Zeiteinheit auf einen maximalen Wert begrenzt wird. Auf diese Weise wird prozentual mehr Energie in die Erwärmung des Wassers gesteckt, ohne das der Aufheizvorgang langsamer verläuft.The efficiency of the cooking process can be increased by limiting the weight loss per unit of time to a maximum value. In this way, a percentage of more energy is put into the heating of the water, without the heating process is slower.
Durch die positionsgenaue Ermittlung der Gewichtsabnahme kann somit das Kochverhalten in einzelnen Gargefäßen auf der Aufstellplatte 4 ermittelt werden. So ist es möglich, dass wie zuvor beschrieben eine Siedepunkterkennung für einzelne Gargefäße vorgenommen wird. In anderen Anwendungsbeispielen kann auch ein Fortkochen optimal gesteuert werden oder das Reduzieren von Flüssigkeiten überwacht, kontrolliert und gesteuert werden.Due to the positionally accurate determination of the weight loss, the cooking behavior in individual cooking vessels can thus be determined on the mounting
Allgemein ist es erfindungsgemäß möglich, dass mittels der erfindungsgemäß ausgestalteten Kochfeldeinrichtung 1 die Wärmezufuhr bzw. die Heizleistung für bestimmte Gargefäße optimal an den aktuellen Zustand des Gargefäßinhalts angepasst wird, wodurch Emissionen und Energie eingespart werden können.In general, it is possible according to the invention that the heat input or the heating power for certain cooking vessels is optimally adapted to the current state of the cooking vessel content by means of the inventively designed
Weiterhin ist es durch die Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 und die Wiegesensorik möglich, bestimmte Bewegungen in oder an einem Gargefäß zu detektieren und diese in wenigstens ein Steuersignal umzusetzen. So ist es beispielsweise möglich, dass eine Rührbewegung in einem Topf erkannt werden kann, wobei die Gewichtssensorik derart sensibel ist, dass sogar die Richtung der Rührbewegung erkannt werden kann.Furthermore, it is possible by the cooking
Weiterhin kann das Verschieben und/oder das Drehen eines Gargefäßes erkannt werden, wobei durch derartige Bewegungen bestimmte Handlungen initiiert werden können. Beispielsweise kann durch die Gargefäßidentifikationseinrichtung und die Wiegesensorik erkannt werden, ob ein Gargefäß von einer bestimmten Kochstelle entfernt wird. Dann kann die zuvor benutzte Kochstelle beispielsweise ausgeschaltet werden. Weiterhin können auch starke Rührbewegungen und/oder das Abnehmen eines Deckels erkannt werden, wodurch beispielsweise auch externe Geräte wie beispielsweise eine Dunstabzugshaube in der Leistung verändert betrieben werden können.Furthermore, the displacement and / or the rotation of a cooking vessel can be detected, whereby certain actions can be initiated by such movements. For example, it can be detected by the cooking vessel identification device and the weighing sensor, whether a cooking vessel is removed from a particular cooking area. Then the previously used hotplate can be turned off, for example. Furthermore, strong stirring movements and / or the removal of a lid can be detected, which, for example, external devices such as a cooker hood can be operated changed in performance.
In einem anderen Anwendungsbeispiel wird bei einem Bratprozess wird mit hohen Leistungsdichten gearbeitet, um die gewünschte Bräunung bei gleichzeitiger Vermeidung der Austrocknung zu erzielen. Wenn dann ein Steak aus der Pfanne entnommen, kann die Leistungsdichte durch das Erkennen der Gewichtsreduktion reduziert werden, bevor die reduzierte Wärmekapazität sich in einem Temperaturanstieg bemerkbar macht.In another application example, in a frying process, high power densities are used to achieve the desired browning while avoiding dehydration. Then, when a steak is removed from the pan, the power density can be reduced by recognizing the weight reduction before the reduced heat capacity manifests itself in a temperature increase.
Über ein zu schnelles Abnehmen von Gewicht können beispielsweise auch überkochende Flüssigkeiten detektiert werden, da dann das Gewicht schneller abnimmt als es der zugeführten Wärmemenge entspricht.For example, overcooking liquids can also be detected by overly rapid weight loss because then the weight decreases faster than corresponds to the amount of heat supplied.
- 11
- KochfeldeinrichtungHob unit
- 22
- Gehäuseeinrichtunghousing means
- 33
- Rahmeneinrichtungframe means
- 44
- Aufstellplattemounting plate
- 55
- Wiegeeinrichtungweighing System
- 66
- Formabschnittemold sections
- 77
- Induktorinductor
- 88th
- Heizeinrichtungheater
- 99
- CeranglasscheibeCeranglasscheibe
- 1010
- Kochstellecooking
- 1111
- Längsseitelong side
- 1212
- Längsseitelong side
- 5050
- GargefäßidentifikationseinrichtungGargefäßidentifikationseinrichtung
- 5151
- BilderfassungseinrichtungImage capture device
- 5252
- Kameracamera
- 100100
- Arbeitsplattecountertop
Claims (13)
dadurch gekennzeichnet,
dass der Aufstellplatte (4) wenigstens eine Gargefäßidentifikationseinrichtung (50) zugeordnet ist, welche konfiguriert ist die wenigstens eine Aufstellfläche eines auf der Aufstellplatte (4) angeordneten Gargefäßes zu erfassen.Cooking field device (1) comprising at least one mounting plate (4) configured to receive at least one cooking vessel, at least one heating device (8) configured to supply heating power to a cooking vessel positioned on the positioning plate (4) for heating a fluid in the cooking vessel, and at least one, in particular at least two weighing devices (5) which are configured, in the installation position of the cooking field device (1), to detect at least one weight force acting on the setting plate (4),
characterized,
that the mounting plate (4) is associated with at least one Gargefäßidentifikationseinrichtung (50) which is configured to detect the at least one footprint arranged one on the mounting plate (4) cooking vessel.
aus dem Zeitlichen Verlauf der Änderung der wenigstens einen Gewichtskraft und der wenigstens einen Aufstellfläche auf einen Siedeeindruck des Fluids geschlossen wird und/oder
aus dem Zeitlichen Verlauf der Änderung der wenigstens einen Gewichtskraft und der wenigstens einen Aufstellfläche der Verlauf eines Erwärmungsniveaus des Fluids bestimmt wird und über Ermittlung des Verlaufes des Erwärmungsniveaus auf den Siedeeindruck des Fluids geschlossen wird;
from the time course of the change of at least one weight force and the at least one footprint is closed to a boiling impression of the fluid and / or
the course of a heating level of the fluid is determined from the time course of the change in the at least one weight force and the at least one set-up surface and the boiling pressure of the fluid is determined by determining the course of the heating level;
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