EP3273165B1 - Kochfeldeinrichtung und verfahren zum betreiben - Google Patents

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EP3273165B1
EP3273165B1 EP17172122.8A EP17172122A EP3273165B1 EP 3273165 B1 EP3273165 B1 EP 3273165B1 EP 17172122 A EP17172122 A EP 17172122A EP 3273165 B1 EP3273165 B1 EP 3273165B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cooking vessel
boiling
weight
impression
hob
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP17172122.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3273165A1 (de
Inventor
Volker Ennen
Thomas Metz
Daniel Ebke
Matthias Stahl
Stefan Rüther
Niels OHRMANN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Miele und Cie KG
Original Assignee
Miele und Cie KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Miele und Cie KG filed Critical Miele und Cie KG
Publication of EP3273165A1 publication Critical patent/EP3273165A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3273165B1 publication Critical patent/EP3273165B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24C—DOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00—Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/082—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination
    • F24C7/083—Arrangement or mounting of control or safety devices on ranges, e.g. control panels, illumination on tops, hot plates
    • 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
    • F24C15/00—Details
    • F24C15/10—Tops, e.g. hot plates; Rings
    • 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 hob device comprising at least one mounting plate.
  • the present invention also relates to a method for operating such a hob device.
  • Modern household appliances usually offer a number of program support and / or automatic programs to a user in order to make operating the household appliance particularly convenient.
  • a user can be greatly assisted in the preparation of meals via partially or even fully automated cooking processes.
  • some hobs offer boiling point detection.
  • Known boiling point detections often use structure-borne noise measurements to draw conclusions about a boiling process. Such methods usually work reliably.
  • the hob device comprises at least one mounting plate and at least one, in particular at least two, weighing devices.
  • the mounting plate is configured to accommodate at least one cooking vessel.
  • the weighing devices are configured to detect a weight acting on the mounting plate in the installed position of the hob.
  • at least one cooking vessel identification device is assigned to the mounting plate.
  • the cooking vessel identification device is configured to detect the mounting surface of a cooking vessel arranged on the mounting plate.
  • installation area and area of the bottom of the pot and pot size are used synonymously in the following.
  • the hob device according to the invention furthermore preferably comprises at least one heating device, by means of which cooking vessels standing on the mounting plate can be heated.
  • the mounting plate is designed in particular as a Ceran disk on which one or more hotplates are made available.
  • the heating device can preferably comprise at least one induction coil, at least one gas burner and / or at least one other type of thermal heating source.
  • At least one control device and / or at least one operating device is preferably provided, via which the power of at least one heating device for at least one hotplate can be set.
  • the hob device is designed in particular in such a way that a user is provided with at least one automatic program and / or at least one cooking assistance when preparing food on the hob device according to the invention.
  • at least one control and / or regulating electronics is expediently included in the hob device or assigned to the hob device.
  • the hob device furthermore 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 device is preferably fastened to the worktop and the remaining parts of the hob device are stored on the frame device by means of the weighing devices.
  • the frame device is preferably part of the housing device or is made available by the housing device and / or is designed 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.
  • a particularly favorable embodiment provides that the weighing devices are held on the housing device and, in order to detect a weight, rest on the mounting plate on the one hand and on the frame device and / or the worktop on the other.
  • the weighing devices preferably include at least one sensor device, which is designed in particular as a weighing sensor.
  • the force acting on the mounting plate can be determined via such a weighing sensor or via the weighing devices.
  • 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. In this way, a particularly detailed recording of the change in weight can be recognized, as a result of which a two-dimensional mapping of the cooking vessels placed on the mounting plate can take place particularly precisely.
  • the mounting plate preferably rests directly or indirectly on the weighing devices.
  • the weighing devices are particularly preferably arranged on opposite sides of the hob or the frame device, so that a shift in weight or a change in weight on the hob or on the mounting plate can be determined particularly effectively and precisely.
  • At least one cooking vessel identification device is assigned to the mounting plate, this being understood in particular to mean that the cooking vessel identification device is part of the hob and / or is designed as a separate component.
  • a pot position on the mounting plate can be recognized, for example, via such a cooking vessel identification device.
  • the cooking vessel identification device preferably comprises at least one induction coil or uses at least one induction coil of a heating device.
  • a Pot position recognition or the recognition of the size of the pot or the pot bottom on the mounting plate can be recognized by a phase shift in the induction coils.
  • the cooking vessel identification device can also be made available alone or in addition by an optical detection device such as a camera or the like.
  • a camera can be arranged, for example, above the hob device, in which case, in particular, the integration of a camera into an extractor hood arranged above the hob device can advantageously be used.
  • a camera can preferably be used to identify both the position of cooking vessels on the installation surface and the size of the pot, a lid that has been placed on it and / or the level in a cooking vessel.
  • the cooking vessel identification device can also be integrated into the operating device of the hob device. Then, for example, a user can use the operating device to set what kind of cooking vessel he is using. Information such as pot size, pot type, pot diameter or other parameters that are necessary for controlling a cooking process via the weight sensors can be fed to the hob device.
  • the hob device according to the invention offers many advantages.
  • the weighing devices integrated in the hob device and the cooking vessel identification device can ensure particularly advantageous support for the user during a cooking process.
  • a cooking assistant can be made available to a user, as is described in detail below for the method according to the invention for operating a hob device.
  • the frame device preferably comprises at least two shaped sections for receiving or fastening at least one weighing device in each case.
  • shaped sections of this type provide in particular predetermined areas in which the weighing sensors are provided. Predefined locations can thus be specified, with six shaped sections being able to be provided, for example, in a rectangular frame device. Then, for example, a shaped section can be provided in each corner or near the corners and a shaped section can be provided in the middle of the two longitudinal sides. In this way, at least two or more weighing devices can be positioned to accommodate the mounting plate as required.
  • Three weighing devices are particularly preferably provided, which are arranged in particular in the shape of an equilateral triangle. If only two weighing devices are provided, one weighing device is in particular on one side of the frame device and weighing means arranged on the opposite side of the frame means.
  • a two-dimensional map of the cooking vessels can be generated on the mounting plate, whereby changes in weight on the mounting plate can be precisely detected.
  • a weight change can be assigned to a specific cooking vessel.
  • Load cells can be used here, which compensate for the moments that occur in the event of asymmetrical loading.
  • a two-dimensional map of the cooking vessels on the mounting plate can also be generated with two weighing devices or even with only one weighing device.
  • the method according to the invention is particularly suitable for operating a hob device as has been described above.
  • Conclusions are drawn about the state of a cooking vessel and / or about the state of at least one cooking process in at least one cooking vessel via weight detection and the cooking vessel identification.
  • a state of a cooking vessel is understood to mean in particular whether a lid is placed on the cooking vessel or not. Furthermore, a state of the cooking vessel is to be understood, inter alia, in particular as whether the cooking vessel is shifted, lifted, tilted, whether the cooking vessel is being stirred and / or what type of cooking vessel is being used.
  • a state of a cooking process in a cooking vessel is understood in particular to mean that it is determined whether, for example, a boiling point has been reached or whether a liquid is boiling in a cooking vessel.
  • a boiling impression is to be understood as the boiling behavior, in particular with regard to the density of the supplied heat output. With a low power density, few boiling bubbles appear on the bottom of the pot, the boiling impression is weak. A weak boiling impression is described, for example, as “low boiling” or “low boiling”. With a high power density, many boiling bubbles form on the bottom of the pot, which may become too large Steam bubbles combine, the boiling impression is strong. A strong boiling impression is described, for example, as “strong boiling” or “bubbly boiling”. To determine the boiling impression, it is necessary to determine the size of the pot or the cross-section of the cooking vessel.
  • the amount of power supplied, the weight loss due to evaporation of liquid or the rate of weight loss, the time and the boiling impression can thus be related by calculations and derived from one another. For example, the time after which a certain boiling impression can be calculated can be calculated. According to the invention, it is therefore also possible to regulate to a specific boiling pressure over the long term.
  • the power of the heating device is controlled as a function of the power density. This makes it possible to obtain a certain boiling impression.
  • the food 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 the heating power in order to regulate the boiling pressure as a function of the target boiling pressure.
  • the determined data for weight recognition and the cooking vessel identification are further processed by a control device or regulating electronics of the hob device and used to control the heating devices of a specific hob.
  • a control device or regulating electronics of the hob device and used to control the heating devices of a specific hob.
  • a particularly precise and advantageous cooking assistance can thus be made available to a user.
  • the method according to the invention offers many advantages.
  • the weight sensors and a position detection of a cooking vessel and / or the detection of a cooking vessel type and / or cooking vessel size can be used to control the heating devices for the corresponding hotplate particularly precisely.
  • certain actions can be automatically recognized by the hob device.
  • the weight sensors together with the cooking vessel identification can detect whether a lid is on or not.
  • continued cooking can be regulated particularly precisely, with the hob device still being able to control a cooking process so precisely that emissions and energy are saved.
  • the addition of food and the heat requirement of certain foods can be recognized, whereupon the output can be continuously and optimally adjusted.
  • At least one movement parameter is preferably determined.
  • a movement parameter is understood to mean, inter alia, the displacement of a cooking vessel or the speed, the acceleration, deceleration, the path length, the direction and / or the rotation.
  • a movement parameter can preferably be determined solely by shifting the weight of a cooking vessel or also together with the cooking vessel identification. Then, among other things, it can be recognized whether a pot is being moved or moved and where it is being moved. Furthermore, it can also be recognized whether a stirring movement is being carried out in a pot.
  • the weight is expediently continuously determined for all the cooking vessels arranged on the mounting plate, so that the cooking process in each cooking vessel can be controlled via the weight curve.
  • a continuous determination is to be understood in particular to mean that so many values are measured that a sufficiently precise weight curve is determined.
  • At least one movement of a cooking vessel is particularly preferably converted into at least one control signal.
  • a specific movement is determined or derived from at least one movement parameter.
  • a certain action can be taken for a certain movement.
  • the output of at least one heating device can be changed or switched off.
  • an extractor hood arranged above the hob device to be operated in a changed manner depending on the movement. For example, in the case of rapid stirring movements, it can be concluded that there is increased steam production in a cooking vessel. Then the performance of the extractor hood can be increased. By recognizing that a lid has been lifted, the extractor hood can be operated according to its output or even switched on first.
  • At least one heating device is controlled via the recognized state.
  • the output of the heating device can preferably be continuously adapted to the currently required heat demand. This allows Emissions and energy can be saved effectively. Continued boiling or boiling down or reducing can also be advantageously achieved by means of a control of the heating device in relation to a recognized state.
  • the information about the installation area of the pot is preferably determined by means of the cooking vessel identification device.
  • a weight loss of approx. 0.1 g / min per cm 2 of the bottom of the pot, for medium boiling of approx. 0.14 g / min per cm 2 and for high boiling 0.21 g can be used as a guideline for the weight loss for low boiling / min per cm 2 can be assumed.
  • the status is preferably recognized as to whether a lid is on or not and / or whether a fill level change is being made.
  • a fill level change can in particular be understood to mean the refilling of liquid and / or the reduction of liquid.
  • the heating device can be switched off briefly. It will then be checked how the weight reduction occurs in the course. If a lid is on the cooking vessel, rising steam will condense on the lid and run back into the cooking vessel. If the lid is not on, more steam will escape from the pot and the weight loss will be greater. After recognizing whether a lid is on or not, the power of the heating device can be set again to the power provided for the cooking process.
  • the weight loss of a cooking vessel is compared with the weight loss predetermined for the power used. If the weight of the cooking vessel decreases too quickly, this indicates that a liquid has boiled over.
  • a hob device 1 according to the invention is shown purely schematically, which in the exemplary embodiment shown is designed as a hob device 1 for installation in a worktop 100.
  • the hob device 1 comprises a housing device 2 which, in the exemplary embodiment shown, is inserted into a corresponding recess in the worktop 100.
  • the power electronics and, in the exemplary embodiment shown, a plurality of inductors 7 of a heating device 8, via which cooking vessels protruding on the hob device 1 can be heated.
  • a mounting plate 4 is provided, which in the exemplary embodiment shown is provided by a ceran glass pane 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 can be precisely determined by the weighing devices 5.
  • hotplates 10 are made available on the mounting plate 4, of which two hotplates 10 are shown purely schematically in the illustration shown.
  • the hob device 1 further comprises a cooking vessel identification device 50 which, in the exemplary embodiment shown, is integrated into the hob device 1.
  • the cooking vessel identification device 50 is made available by the inductors 7 of the hob device 1. Both the pot position and the pot size can be optimally determined via phase shifts in the inductors.
  • a very detailed two-dimensional map of the mounting plate 4 or the weight distribution on the mounting plate 4 can be determined. For example, a change in weight can be determined very precisely for each individual cooking vessel via the weight sensors and the cooking vessel identification, even when several cooking vessels are standing up.
  • FIG 2 is the in Figure 1
  • the hob device 1 shown is shown in a purely schematic view from above. Here, too, you can see the frame device 3 on which the Weighing devices 5 are attached.
  • the mounting plate 4 rests on the weighing devices 5 in such a way that the forces acting on the mounting plate 4 can be evaluated via the weighing devices 5.
  • a plurality of shaped sections 6 are provided in the frame device 3, via which contact with the weighing devices 5 can or should be established.
  • six shaped 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 hob 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 one weighing device 5 is arranged on the other longitudinal side 12.
  • the weighing devices 5 are provided or arranged or fastened in the mold sections 6 in such a way 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 on the mounting plate 5 can be determined in a positionally precise manner.
  • the weighing sensors alone can determine at which point on the mounting plate 4 a change in weight takes place.
  • this change in weight can be assigned to a specific cooking vessel, for example, with the combination of weighing sensors and cooking vessel identification making it possible to carry out a very specific evaluation of the weight change.
  • the cooking vessel identification device 50 which is provided here by the inductors 7 of the hob device 1, can recognize that the weight relief is taking place at an edge area of the cooking vessel. For example, it can be concluded that the weight is relieved by a tilting movement of the pot by lifting a handle of the pot.
  • FIG 3 is shown purely schematically a side sectional view of a hob device according to the invention.
  • the dashed boxes above and below the hob device 1 indicate that the vessel identification device 50 can be assigned to the hob device 1 depending on the configuration and is provided, for example, by inductors 7.
  • the cooking vessel identification device 50 can be assigned to the cooking device 1 or the mounting plate 4 as before, the cooking vessel identification device 50 then being integrated, for example, in the operating device of the hob device 1.
  • the cooking appliance it is also possible for the cooking appliance to be identified manually. Then, for example, a user can use the operating device to set what kind of cooking vessel he is using, so that, for example, the diameter of the bottom of the pot is known.
  • a specific hotplate could then also be assigned to the cooking vessel in order to determine the position of the cooking vessel on the mounting plate if several cooking vessels are used.
  • Such information can, for example, be stored in the operating device and / or the control device or added manually by a user.
  • the dashed box above the hob device 1 indicates that the cooking vessel identification device 50 can also be designed as a separate component, the cooking device identification device 50 then, for example, at least one image capturing device 51 such as B. comprises a camera 52.
  • the cooking vessel identification device 50 for example in the form of a camera 52, can advantageously be integrated, among other things, into an extractor hood above the hob device 1.
  • An effective detection of certain cooking vessels can also be achieved by means of such a cooking appliance identification device 50 in the form of an image acquisition device 51.
  • a cooking appliance identification device 50 in the form of an image acquisition device 51.
  • the pot position and the pot type of various cooking vessels on the hob device 1 or on the mounting plate 4 can be precisely determined.
  • an optical cooking vessel identification device 50 can be used to quickly and easily identify whether a lid is resting on a cooking vessel or not and / or what the filling level is in a cooking vessel.
  • the reduction of liquids can be optimally controlled.
  • the thickening or reducing of sauces is possible by evaluating the data from the weighing devices 5 and of the cooking vessel identification device 50 and can be optimally controlled or regulated depending on the design of the hob device.
  • a hob device 1 designed in this way, a user can be provided with particularly convenient cooking assistance.
  • automatic programs can use the data from the weighing devices 5 and the cooking vessel identification device 50 to control cooking processes.
  • a weight curve of a specific cooking vessel on the mounting plate 4 is monitored.
  • the weight of a specific cooking vessel is made up of the weight of the cooking vessel and the food in the cooking vessel, in this case water.
  • the cooking vessel is heated by means of a heating device and the weight does not initially change 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 an increase in a specific weight when a specific cooking vessel has been recognized by the cooking vessel identification device 50 and the weight of the lid for this cooking vessel is known. Otherwise, the resting position of a cover can also be determined experimentally as described later.
  • the water begins to evaporate, which means that the weight of the cooking vessel begins to decrease.
  • a boiling point can be recognized by the fact that the weight loss becomes constant over time.
  • a hob device of this type when operated, the reaching of a boiling point can be effectively detected.
  • the weight of a cooking vessel is measured essentially continuously during a cooking process. In particular, so many measurement points are recorded that a weight curve can be reliably determined.
  • the temperature of the liquid remains constant, although energy is supplied. All energy supplied is converted into evaporation. It follows that the cooking vessel loses weight in proportion to the power supplied.
  • a user often assesses the strength of a boiling process on the basis of the formation of bubbles in the cooking vessel, e.g. weak, medium or strong cooking.
  • the area of the pot bottom must be taken into account.
  • a larger pot diameter is supplied with more power than a smaller one in order to produce a uniform impression of the slow boiling. The power density and thus the weight loss per unit of time and area remains constant.
  • the information about the area of the pot is determined in the case of the hob device 1 according to the invention by means of the cooking vessel identification device 50.
  • the inductors 7 of the heating device 8 are used.
  • the pot diameter is determined from the electrical parameters of one or more induction generators via a phase shift.
  • the cooking vessel identification device 50 is thus integrated into the hob device 1 in the exemplary embodiment shown.
  • the cooking vessel identification device 50 can also be provided as a separate component.
  • the cooking vessel identification device 50 can include at least one image acquisition device 51, which is made available, for example, by a camera 52.
  • a camera 52 can preferably be integrated into an extractor hood above the hob device.
  • This disturbance variable can be taken into account when evaluating the weight loss per time according to the invention, since the time-variable heat sink is included in this measurement variable. Steam condensing on the food does not leave the pan and the weight loss over time is reduced. The output can then be continuously adapted to the heat demand of the food until the weight loss per time and area required for the desired boiling impression is restored.
  • a weight loss of approx. 0.1 g / min per cm 2 of the bottom of the pot, for medium boiling of approx. 0.14 g / min per cm 2 and for high boiling 0.21 g / min per cm, for example, can be used as guideline values for low boiling 2 are accepted.
  • the control then increases the performance until the desired weight loss per time is achieved again. If a lid is placed on the pot, this can also be determined by the absolute change in weight, since the lid has a certain weight. As with adding cold food, the change in weight will initially be smaller as steam condenses on the lid. The regulation also compensates for this.
  • the information about the presence of the lid can e.g. can be used to reduce the continued cooking power in order to avoid boiling over. If the pot with the lid on and an undefined amount of food was placed on the hob, an absolute change cannot be used to determine whether the lid is on the pot.
  • the efficiency of the parboiling process can be increased by limiting the weight loss per unit of time to a maximum value. In this way, a higher percentage of energy is put into heating the water without the heating process being slowed down.
  • the cooking behavior in individual cooking vessels on the mounting plate 4 can thus be determined. It is thus possible, as previously described, to identify the boiling point for individual cooking vessels. In other application examples, continued boiling can also be optimally controlled or the reduction of liquids can be monitored, checked and controlled.
  • the heat supply or the heating power for certain cooking vessels is optimally adapted to the current state of the cooking vessel contents by means of the hob device 1 designed according to the invention, whereby emissions and energy can be saved.
  • the cooking vessel identification device 50 and the weighing sensor system make it possible to detect certain movements in or on a cooking vessel and to convert these into at least one control signal. For example, it is possible that a stirring movement in a pot can be recognized, the weight sensor system being so sensitive that even the direction of the stirring movement can be recognized.
  • the displacement and / or rotation of a cooking vessel can be recognized, and certain actions can be initiated by such movements.
  • the cooking vessel identification device and the weighing sensor system can detect whether a cooking vessel is being removed from a specific hotplate. Then the previously used hotplate can be switched off, for example.
  • strong stirring movements and / or the removal of a lid can also be recognized, so that, for example, external devices such as an extractor hood can also be operated with changed performance.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kochfeldeinrichtung umfassend wenigstens eine Aufstellplatte. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Kochfeldeinrichtung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Aus der Druckschrift DE 103 53 299 A1 ist bekannt, dass Gewicht eines Nahrungsmittels in einem Kochgefäß während der Zubereitung laufend zu ermitteln und das chemische Potential des Nahrungsmittels zu bestimmen. Aus der Änderung des Gewichts des Nahrungsmittels kann in Abhängigkeit vom chemischen Potential des Nahrungsmittels auf den Zustand des Nahrungsmittels geschlossen werden. Die Ermittlung des chemischen Potentials ist jedoch aufwändig und ungenau.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Benutzer bei der Zubereitung von Speisen auf einem Kochfeld besser zu unterstützen.
  • 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 6. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.
  • 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. Weiterhin ist der Aufstellplatte wenigstens eine Gargefäßidentifikationseinrichtung zugeordnet. Die Gargefäßidentifikationseinrichtung ist konfiguriert die Aufstellfläche eines auf der Aufstellplatte angeordneten Gargefäßes zu erfassen.
  • Die Begriffe Aufstellfläche und Fläche des Topfbodens und Topfgröße werden im Folgenden synonym verwendet.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 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: m ˙ = P Δ H
    Figure imgb0001
    • ṁ
    Wassermenge pro Zeit kg s
    Figure imgb0002
    P
    zugeführte Wärmeleistung [kW]
    ΔH
    Verdampfungsenthalpie 2257
    Figure imgb0003
  • 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 1g 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert werden.
  • 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 Figur 3; und
    Figur 5
    ein rein schematischer Gewichtsverlauf eines Gargefäßes während eines Garvorgangs.
  • In Figur 1 ist rein schematisch eine erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung 1 dargestellt, die dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kochfeldeinrichtung 1 zum Einbau in eine Arbeitsplatte 100 ausgebildet ist.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In Figur 2 ist die in Figur 1 gezeigte Kochfeldeinrichtung 1 in einer rein schematischen Ansicht von oben dargestellt. Auch hier erkennt man den die Rahmeneinrichtung 3, an welcher die Wiegeeinrichtungen 5 befestigt sind. Auf den Wiegeeinrichtungen 5 liegt die Aufstellplatte 4 derart auf, dass eine Auswertung der auf die Aufstellplatte 4 wirkenden Kräfte über die Wiegeeinrichtungen 5 erfolgen kann.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In Figur 3 ist rein schematisch eine seitliche Schnittansicht auf eine erfindungsgemäße Kochfeldeinrichtung dargestellt. Die gestrichelten Kästchen oberhalb und unterhalb der Kochfeldeinrichtung 1 deuten an, dass die Gefäßidentifikationseinrichtung 50 je nach Ausgestaltung der Kochfeldeinrichtung 1 zugeordnet sein kann und beispielsweise durch Induktoren 7 bereitgestellt wird.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • In Figur 4 ist rein schematisch eine Detailvergrößerung des in Figur 3 mit "B" bezeichneten Abschnitts dargestellt. Hier ist noch einmal rein schematisch dargestellt, wie eine Wiegeeinrichtung 5 in einem Formabschnitt 6 der Rahmeneinrichtung 3 angeordnet ist.
  • 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.
  • In Figur 5 ist rein schematisch der Gewichtsverlauf über einen bestimmten Abschnitt eines Garvorgangs über die Zeit dargestellt. Dabei ist in dem gezeigten Kurvenverlauf dargestellt, wie mittels der erfindungsgemäßen Kochfeldeinrichtung 1 unter Verwendung der Wiegeeinrichtungen 5 und der Gargefäßidentifikationseinrichtung 50 eine Siedepunkterkennung bereitgestellt werden kann.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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: m ˙ = P Δ H
    Figure imgb0004
    • ṁ
    Wassermenge pro Zeit kg s
    Figure imgb0005
    P
    zugeführte Wärmeleistung [kW]
    ΔH
    Verdampfungsenthalpie 2257
    Figure imgb0006
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 1g 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. 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Kochfeldeinrichtung
    2
    Gehäuseeinrichtung
    3
    Rahmeneinrichtung
    4
    Aufstellplatte
    5
    Wiegeeinrichtung
    6
    Formabschnitte
    7
    Induktor
    8
    Heizeinrichtung
    9
    Ceranglasscheibe
    10
    Kochstelle
    11
    Längsseite
    12
    Längsseite
    50
    Gargefäßidentifikationseinrichtung
    51
    Bilderfassungseinrichtung
    52
    Kamera
    100
    Arbeitsplatte

Claims (13)

  1. Kochfeldeinrichtung (1) umfassend wenigstens eine Aufstellplatte (4), die konfiguriert ist wenigstens ein Gargefäß aufzunehmen, wenigstens eine Heizeinrichtung (8), die konfiguriert ist einem auf der Aufstellplatte (4) positionierten Gargefäß Heizleistung zur Erwärmung eines im Gargefäß befindlichen Fluids zuzuführen, wenigstens eine Steuereinrichtung, mittels der die die Zufuhr der Heizleistung steuerbar ist, und wenigstens eine, insbesondere wenigsten zwei Wiegeeinrichtungen (5), die konfiguriert sind, in Einbaulage der Kochfeldeinrichtung (1), wenigstens eine auf die Aufstellplatte (4) wirkende Gewichtskraft zu erfassen, 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,
    wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist über die Zeit einen Verlauf der Änderung der wenigstens einen Gewichtskraft zu ermitteln,
    wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist die Heizeinrichtung (8) in Abhängigkeit des Quotienten aus dem zeitlichen Verlauf der wenigstens einen Gewichtskraft und der Aufstellfläche zu steuern.
  2. Kochfeldeinrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Kochfeldeinrichtung (1), eine Steuereinrichtung umfasst, welche konfiguriert ist die wenigstens eine Gewichtskraft und die wenigstens eine Aufstellfläche einem Gargefäß zuzuordnen.
  3. Kochfeldeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung konfiguriert ist zu errechnen, nach welcher Zeit sich ein bestimmter Siedeeindruck einstellt und/oder längerfristig auf einen bestimmten Siedeeindruck zu regeln,
    wobei ein Siedeeindruck sich durch die Größe und Anzahl der aufsteigenden Blasen im Fluid bestimmt.
  4. Kochfeldeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass drei Wiegeeinrichtungen (5) vorgesehen sind, die insbesondere in der Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind.
  5. Kochfeldeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kochfeldeinrichtung (1) eine Eingabeeinrichtung umfasst, welche konfiguriert ist eine Benutzereingabe, insbesondere ein Soll-Siedeeindruck, zu erfassen.
  6. Verfahren zum Betreiben einer Kochfeldeinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Siedeeindruck seines Fluids sich durch die Größe und Anzahl der aufsteigenden Blasen im Fluid bestimmt und das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    a) die wenigstens eine Gewichtskraft wenigstens eines Gargefäßes mit Fluid wird von den Wiegeeinrichtungen (5) während der Zubereitung laufend oder in bestimmten Zeitintervallen oder zu bestimmten Zeiten ermittelt;
    b) dem wenigstens einen Fluid wird über die Heizeinrichtung (8) Heizleistung zugeführt;
    c) die Informationen der ermittelten wenigstens einen Gewichtskraft wird zur Auswertung einer Steuereinrichtung zugeführt;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    d) mittels einer Gargefäßidentifikationseinrichtung (50) die wenigstens eine Aufstellfläche bzw. die Topfgröße, der Querschnitt des Gefäßes wenigstens eines Gargefäßes ermittelt wird;
    e) mittels der Steuereinrichtung die wenigstens eine Aufstellfläche und die wenigstens eine Gewichtskraft wenigstens einer Heizeinrichtung (8) zugeordnet wird;
    f) wobei
    auf den Siedeeindruck des Fluids geschlossen wird, indem die Topfgröße bzw. der Querschnitt des Gargefäßes bestimmt wird und das Maß der zugeführten Leistung, der Gewichtsverlust durch Verdampfen von Flüssigkeit bzw. die Gewichtsverlustrate, die Zeit und der Siedeeindruck durch Berechnungen in Verhältnisse gesetzt und voneinander abgeleitet werden;
    g) und von der Steuereinrichtung zur Beeinflussung des Siedeeindrucks die Zufuhr der Heizleistung gesteuert wird.
  7. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch 6, wobei wenigstens ein Bewegungsparameter ermittelt wird.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei wenigstens eine Bewegung eines Gargefäßes in wenigstens ein Steuersignal umgewandelt wird.
  9. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei mittels einer Eingabeeinrichtung eine Benutzereingabe erfasst wird und wenigstens einer der folgenden Schritte durchgeführt wird:
    aa) der aktuelle Siedeeindruck in der Steuereinrichtung als Soll-Siedeeindruck festgelegt und/oder gespeichert wird;
    bb) mit der Benutzereingabe ein vorgegebener Soll-Siedeeindruck oder ein gespeicherter Soll-Siedeeindruck ausgewählt wird;
    cc) die Steuereinrichtung die Zufuhr der Heizleistung steuert um den Siedeeindruck in Abhängigkeit des Soll-Siedeeindrucks zu regeln.
  10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei anhand der Auswertung des Verlaufes des Siedeeindrucks die Zufuhr der Heizleistung gesteuert wird.
  11. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 10, wobei bei wenigstens einem Gargefäß eine Siedepunkterkennung durchgeführt wird.
  12. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 11, wobei bei wenigstens einem Gargefäß der Zustand des Gargefäßes erkannt wird und/oder über die Steuerung der Heizeinrichtung und die Gewichtserkennung erkannt wird, ob ein Deckel auf einem Gargefäß aufliegt.
  13. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 12, wobei die Veränderung der Gewichtskraft eines Gargefäßes mit der für die verwendete Leistung vorbestimmten Veränderung der Gewichtskraft verglichen wird.
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