WO2006045705A1 - Kochfeld mit einem temperatursensor - Google Patents

Kochfeld mit einem temperatursensor Download PDF

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WO2006045705A1
WO2006045705A1 PCT/EP2005/055243 EP2005055243W WO2006045705A1 WO 2006045705 A1 WO2006045705 A1 WO 2006045705A1 EP 2005055243 W EP2005055243 W EP 2005055243W WO 2006045705 A1 WO2006045705 A1 WO 2006045705A1
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WO
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hob
temperature sensor
sensor
plate
sensor carrier
Prior art date
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PCT/EP2005/055243
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English (en)
French (fr)
Inventor
Uwe Has
Peter Vetterl
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
    • H05B3/74—Non-metallic plates, e.g. vitroceramic, ceramic or glassceramic hobs, also including power or control circuits
    • H05B3/748—Resistive heating elements, i.e. heating elements exposed to the air, e.g. coil wire heater

Definitions

  • the invention relates to a hob with a hob plate, in particular of glass ceramic, below which at least one heating element is arranged for heating a shut-off cooking hob on the hob, with a temperature sensor for detecting the temperature of the hob plate.
  • Such cooktop panels are used to achieve the most accurate possible driving the necessary or desired for the cooking process temperature.
  • the heating energy supplied to the cooktop panel is to be controlled as a function of the temperature actually present in the food to be cooked.
  • the detection of the temperature present in the food to be cooked proves to be problematic. Your detection would be detected with a sensor that receives the temperature directly in the food, the safest and most accurate. A corresponding device that would have to be set up again during each cooking process, but is cumbersome and expensive.
  • hobs of the type mentioned are known. Instead of a temperature measurement directly in the food to detect the local temperature sensor, the temperature of the underside of the hob plate and thus indirectly the temperature of the bottom of a parked on the hob cooking vessel. From the temperature thus determined is closed to that of the food in the cooking vessel. So that the measurement of the temperature sensor is as little as possible affected by the plate in the hob arranged heating elements, modern glass ceramic hotplates have a high transmission and at the same time a low transverse conductivity. In addition, a shading in relation to the heating elements is arranged in the hob in the region of the temperature sensor.
  • the hood can be unscrewed either at the outer peripheral wall of the heating element at different heights or with a Spring is equipped to the hood defined to be able to press on the underside of the glass ceramic.
  • the hood also has a receiving portion for the temperature sensor and a mounting portion for mounting the element on the heating element, said the mounting portion is arranged radially laterally offset from the receiving portion.
  • glass ceramic cooktop panels are generally formed with knobs on their side facing the heating element.
  • the temperature sensor To the temperature at the bottom of the hob plate by the temperature sensor is not quasi punctiform, but integrating over a larger area integrating, therefore, the temperature sensor must be equipped according to the prior art plate with a specially designed contact surface on the underside of the hob.
  • a suitable attachment of the temperature sensor receiving hood must be selected so that the hood can give in to a mechanical load or movement of the hob plate. Otherwise would be feared by a too tight-fitting hood on the hob plate chipping on the underside of the plate or possibly also their breakage.
  • this object is achieved by a hob of the type mentioned, in which the temperature sensor is arranged at a distance without contact with respect to the hob plate.
  • Non-contact means that the temperature sensor has no direct and otherwise at least no heat conductive contact to the hob plate.
  • the invention thus turns away from a construction of a hob, in which the temperature is detected by heat conduction and the temperature sensor must therefore at least indirectly abut plate on the underside of the hob. Rather, the invention pursues the principle of producing a thermal coupling by way of thermal radiation instead of a heat conduction. This allows the non-contact arrangement of the temperature sensor relative to the hob base plate.
  • the temperature sensor for example, a so-called PTC or NTC - against loads from the hob plate or those that act on the hob plate, protected. Because of lack of investment on the hob plate loads can not be forwarded to the temperature sensor. The temperature sensor is thus no longer particularly affected by shock loads from a careless operation of the hob, for example, by hard touchdown of a cooking pot. This also ensures a longer life of the sensitive temperature sensor.
  • the temperature sensor is therefore inventively spaced from the cooktop panel via an air gap.
  • the distance is specifically dimensioned so that it serves as an electrical insulator between the temperature sensor and the hob plate.
  • the invention thus also takes the path of electrical insulation of the temperature sensor relative to the hob plate.
  • the air gap between the temperature sensor and the underside of the hob plate serves for this purpose.
  • other electrically non-conductive gases can be used as insulators - A -
  • the ambient air of the hotplate is sufficient as an insulator and cheapest available. Due to the insulating distance between the temperature sensor and cooktop underside measures for earthing of the temperature sensor - as required by the prior art - dispensable.
  • the temperature sensor at a distance of at least 4 millimeters from the cooktop plate bottom.
  • these distances of live elements are prescribed according to VDE guidelines. They ensure that there is no voltage flashover from the temperature sensor on the hob plate or on a cooking vessel placed on it.
  • the temperature sensor can be constructed to be self-supporting or held by a sensor carrier at the required distance from the hob plate.
  • the sensor carrier may be formed approximately in the manner of a tripod of thermally non-conductive material.
  • the temperature sensor is arranged on a preferably plate-shaped sensor carrier which has an underside of the hob plate facing top and a side facing away from it. This allows a simple definition of the distance, the temperature sensor has to comply with the attachment of the sensor carrier in the hob and thus leads to a low susceptibility to error during assembly of the temperature sensor.
  • Sensor carrier and temperature sensor also form a larger unit, which is therefore easier to handle during assembly, pre-assembled and pre-testable and easier to replace.
  • the sensor carrier consists of an electrically insulating material. This is excluded that the sensor carrier must be considered electrically at the prescribed distance between the temperature sensor and the underside of the hob plate. Rather, the sensor support supports electrical insulation of the temperature sensor relative to the underside of the hob plate.
  • the temperature sensor is arranged on the underside of the sensor carrier, so that the thickness of the sensor carrier can be taken into account in the dimensioning of the necessary distance.
  • the sensor carrier assumes a dual function, namely on the one hand the defined support of the temperature sensor and on the other hand the function of a component of the electrical insulation.
  • the sensor carrier thus exploits at least a portion of that space formed by the air gap between the temperature sensor and the underside of the cooktop panel.
  • the sensor carrier is formed or arranged such that it defines by its shape and / or dimensions an air or creepage path for current between the temperature sensor and the underside of the hob plate, the minimum value according to VDE directive of not less than four millimeters.
  • the temperature sensor is arranged on the underside of the sensor carrier.
  • the sensor carrier also includes an edge that projects over the temperature sensor on all sides, and is configured and arranged to maintain a distance of about 4 mm.
  • the temperature sensor is at least no longer directly exposed to the heat radiation of the underside of the hob plate in such an arrangement.
  • the sensor carrier is in a further advantageous embodiment of the invention of a material that absorbs infrared radiation well.
  • it is coated on its upper side facing the cooktop plate underside with such a material. This ensures that the radiation emitted by the underside of the hob plate radiation is absorbed by the sensor carrier, which passes on their heat energy by way of heat conduction to the temperature sensor.
  • a large absorption surface can be made available with the surface usually larger sensor carrier, which can pass the absorbed energy to the surface generally smaller temperature sensor.
  • This construction proves to be advantageous not only when the temperature sensor is arranged on the side facing away from the cooktop plate underside of the sensor carrier and thus can not detect the emitted radiation from the cooktop plate bottom radiation directly. Rather, it may also be advantageous if the temperature sensor is directly exposed to the heat radiation of the cooktop plate underside, because even then a larger absorption surface for heat radiation is created. With a large absorption area, the temperature sensor can then be designed to be less sensitive, which reduces the costs for its production.
  • the sensor carrier ceramic As a particularly advantageous material for the sensor carrier ceramic has been found because it is both an electrical insulator and on the other hand is sufficiently stable even in a small thickness. A thickness of the sensor carrier of about 0.8 millimeters proves to be the optimum between the carrying capacity or mounting strength of the sensor carrier on the one hand and the applied material use and the consequent cost.
  • the temperature sensor Since the temperature sensor is to allow a conclusion on the temperature at the bottom of a cooking vessel during operation of a hob, it is to shield against heat from the heating element or the heating elements of the hob. For this purpose, a shading of the temperature sensor is generally provided.
  • the cooktop according to the invention can also be developed advantageous in that the sensor carrier consists of a material that absorbs infrared radiation poorly or reflects well, or that on its side facing away from the cooktop plate underside with a such material is coated.
  • the negative influence of the heating element on the measurement result of the temperature sensor can be further reduced and at least reduce the design effort for the shadowing of the temperature sensor.
  • a coating can be used, for example, a glass passivation.
  • a corresponding embodiment comprises a sensor carrier, which consists of an infrared radiation (IR) absorbing material and is coated with an IR-reflecting layer on its side facing away from the hob plate bottom.
  • the temperature sensor can be arranged both on the upper side and on the underside of the sensor carrier, then more sensibly between coating and sensor carrier.
  • the underside of the hob plate is provided in the region of the temperature sensor with a well-emitting in the infrared wavelength range stratification.
  • the attachment of the temperature sensor is of particular importance. On the one hand, it should be stable and durable and, on the other hand, it should be easy and error-free to install.
  • the attachment ensures the required minimum distance between the temperature sensor and the underside of the hob plate.
  • attachment For example, screwing, riveting or gluing in question.
  • the sensor carrier is mounted in the heating element in which it is inserted between an edge of the heating element and the hob plate in a recess in the edge and / or clamped at the edge with a latch.
  • the required position of the sensor carrier to maintain the minimum distance is defined in a simple manner.
  • the sensor carrier may be jammed at an opposite edge of the shade with a latch between the hob plate and the rim.
  • a latch between the hob plate and the rim.
  • one of the hob plate facing end face of the edge with this form a gap, in which the sensor carrier is inserted.
  • the bottom of the cooking vessel is often concave, so that it often rests in the cold state only in an edge region of the hob and thus the heating element in an annular surface on the hob plate, while it is spaced plate in the central residual region by an air gap of the hob. Therefore, temperature sensors are generally disposed on an edge of the heating element.
  • At least two, preferably three temperature sensor at the edge of the hob plate are arranged distributed uniformly over the circumference.
  • the values detected by the temperature sensor are supplied to software associated with the control of the cooktop, which forms an average value therefrom. This ensures a reliable detection of the temperature of the bottom of the cooking vessel.
  • three sensors an optimum in terms of a meaningful averaging on the one hand and the cost of the arrangement and interconnection of the sensors on the other hand found.
  • the temperature sensor is therefore provided with a coating, preferably a glass passivation layer against moisture absorption. It can be screen printed on the temperature sensor and include its leads.
  • Figure 1 shows a detail of a sectional view of a hob after the
  • FIG. 2 shows a comparable sectional view of the invention
  • FIG. 3 shows a sectional view along the line III-III in FIG. 2,
  • FIG. 4 shows a sectional view along the line IV-IV in FIG. 3,
  • FIGS. 6 a and b show an alternative arrangement of a sensor carrier
  • a hob 1 according to Figure 1, a hob plate 2, which consists of glass ceramic. Below the hob plate 2, a heating element 3 is arranged for heating a storeable on the hob 1 cooking vessel 4.
  • a heating element 3 is arranged for heating a storeable on the hob 1 cooking vessel 4.
  • the cooking vessel 4 is a frying pan or the like, is heated in the food is lying substantially on a bottom 5 of the cooking vessel 4, so is not additionally heated by the heat conduction of side walls, such as a liquid in a saucepan.
  • the bottom 5 is concave, at least in the cold state, so that it is only in an edge region in an annular surface on the hob plate 2, while in the enclosed by the annular surface of the central region of the bottom 5, an air gap to the hob plate 2.
  • the detection is directed to the bottom 5 of the cooking vessel 4.
  • a temperature sensor 6 is arranged in the edge region of the heating element 5. It is glued together with leads by means of a temperature-resistant and thermally conductive ceramic adhesive 7 in a metallic sleeve 8, which is in the largest possible contact with the underside of the hob plate 2.
  • the temperature of the bottom 5 by way of heat conduction through the hob plate 2 through the sleeve 8 is transmitted to the temperature sensor 6. So that the measurement results of the temperature sensor 6 are not influenced by the heat output of arranged in the heating element 3 Bandbyleitern 9, the metallic sleeve 8 is shadowed by an insulating block 10 against a heated interior 13 of the heating element 3. Together with a raised edge 11 of the heating element 3, the insulation block 10 forms a recess 12 into which the metallic sleeve 8 protrudes. It does not lie completely on the bottom of the recess 12 so that it can yield slightly to a blow on the hob plate 2. As a result, damage or breakage of the hob plate 2 can be avoided, especially if it consists of Glas ⁇ or glass ceramic material.
  • the temperature sensor 6 is in operation and thus immediately below the cooktop plate 2, a low voltage, for example, 5 to 10 volts to. According to VDE guidelines, therefore, measures must be taken so that no voltage flashover from the temperature sensor 6 to the cooking vessel 4 can take place.
  • the temperature sensor 6 is housed in the metallic sleeve 8, and the metallic sleeve 8 grounded by a contact, not shown. As a result, it is ensured in the known case that, despite thermally conductive conditioning of the electrically conductive metallic sleeve 8 and the temperature sensor 6 therein even in the case of breakage of the hob plate 2 is not a voltage flashover of the voltage applied to the temperature sensor 6 to the cooking vessel 4 via the temperature sensor 6 can come.
  • FIGs 2, 3 and 4 a first embodiment of the invention is shown in three sectional views.
  • the known from the prior art components are provided with the same reference numerals as in Figure 1.
  • the hob 1 according to Figures 2, 3 and 4 accordingly also comprises a hob plate 2, below which a heating element 3 is provided with a Bandterrorismleiter 9 and an insulation block 10 and a recess 12 immediately adjacent to a raised edge 11 of the heating element 3.
  • the hob plate 2 is in this as in the other embodiments of Figures 5 and 6 via a ring insulation, not shown, on the upstand 11 on. Instead of the ring insulation, only one gap is left in a simplified manner.
  • a sensor assembly 20 which has a plate-shaped sensor carrier 21, a temperature sensor 22, the supply conductor 23 ( Figure 4) and connecting wires 24.
  • the sensor carrier 21 comprises an upper side 25 facing the underside of the hob plate and an opposite lower side 26 to which the temperature sensor 22 and the feeders 23 are attached. The detailed structure of the sensor arrangement 20 will be described in more detail in FIG.
  • the feeders 23 are connected via a connection 27 to the connecting wires 24. They terminate in a connection section, not shown, which is connected during assembly of the sensor assembly 20 to a power supply.
  • the connection section is only bound to the space conditions on the outside of the upstand 11.
  • connection sections for BandMapleiter 9 and a temperature limiter In order to simplify the assembly of the hotplate 1, they are moved as close together as possible in terms of safety.
  • the connection sections for BandMapleiter 9 and the sensor assembly 20 can be combined in one component.
  • the temperature sensor 22 is mounted on the hob plate 2 opposite bottom of the sensor assembly 20.
  • a known PT 500 or a PT 1000 is used as a temperature sensor 22. He is also operated with a low voltage 5 to 10 volts.
  • the sensor assembly 20 is arranged by an attachment, not shown, and in the figures 5 a to 5c explained in more detail within the recess 12 that the temperature sensor 22 maintains a well-defined distance a to the underside of the hob plate 2.
  • the distance a has to be a value of four millimeters at an operating voltage of 5 to 10 volts according to VDE guidelines.
  • the distance a also causes the hob plate 2 at least slightly yield at a shock load a top of the hob plate 2 in the region of the sensor assembly 20, so can escape the load, without being hindered by the sensor assembly 20.
  • the load is absorbed by a ring insulation, not shown, over which the hob plate 2 rests on the heating element 3 in the region of the upstand 11. Thus, the risk of damage to the hob plate 2 or their break in this area is excluded.
  • the distance a also protects the sensor assembly 20 against impact loads on the top of the Hob 2, because it is no longer in direct contact with her and due to the distance a the shock loads are not forwarded to her.
  • the arrangement of the temperature sensor 22 on the sensor carrier 21 and the course of feeders 23 can be seen.
  • the temperature sensor 22 occupies a place in the front third of the sensor carrier 20 and is connected via the feeders 23 with connecting wires 24, which ensure the power supply of the temperature sensor 22.
  • the feeders 23 keep the minimum distance a required according to the VDE directive by being arranged on the same side of the sensor carrier 21 as the temperature sensor 22, since they must have a high temperature resistance, for example they become pasty Platinum mass applied to the sensor carrier 21 and then baked.
  • Zuleiter 23 which are highly resistant to corrosion, because they consist of an inert material. Due to their porosity, however, they attract water, which can lead to the separation of the feeders 23 from the sensor carrier 21. In contrast, they are protected with a glass passivation. Alternatively, they may consist of vapor-deposited metal, which, however, makes their production more expensive.
  • connection 27 is preferably arranged in a cold area, ie outside of the heating element 3, or in the region of the ring insulation, not shown, which extends between the upstand 11 and the hob plate 2 ,
  • FIGS. 5 a to 5 c three different attachment possibilities for the sensor arrangement 20 are shown by way of example.
  • An insulation block 30 according to FIG. 5a is U-shaped in cross section, so that it forms a depression 12 between two unequal legs 31, 32.
  • the sensor assembly 20 is placed on the end face 33 of the shorter of the two legs 32.
  • An end face 34 of the longer leg 31 serves as a support for the hob plate 2.
  • the difference between the lengths of the longer leg 31 and the shorter leg 32 thus defines the minimum distance a, the temperature sensor 22 must comply with respect to the underside of the hob plate 2. So that is the exact location of the temperature sensor 22 and the sensor assembly 20 by the configuration of the insulation block 30th definable.
  • a bolt 35 is inserted between it and the underside of the hob plate 2.
  • the sensor assembly 20 is clamped in its defined position, so that it protrudes freely projecting into the recess 12. Since not only the temperature sensor 22 and its feeders 23, but also the adjoining the lead 23 connecting wires 24 must comply with the minimum distance a from the bottom of the hob plate 2, in the upstand 11 of the heating element 3 in the region of the insulation block 30, a channel 36th arranged in which the connecting wires 24 extend.
  • FIG. 5 b An alternative mounting option for a sensor arrangement 20 is shown in FIG. 5 b.
  • the insulation block 40 there also has in a cross section a U-shaped configuration with a recess 12 between two unequal-length legs 41, 42. Similar to the arrangement described above, here also defines an end face 43 of the shorter leg 42 a minimum distance a from the bottom of the hob plate 2.
  • a groove 44 for receiving a front edge of the sensor assembly 20th educated. It cooperates with a chamfer 45, which is formed on an edge of a clamping piece 46.
  • the sensor assembly 20 is secured by being inserted between the hob plate 2 and insulation block 40 with its front edge 48 in the groove 44 and is stored with the opposite edge 49 on the end face 43.
  • the connecting wires 24 are inserted into a connecting channel 47, which is milled in both the shorter leg 42 and in the upstand 11.
  • the clamping piece 46 is now inserted between the hob plate 2 and the upstand 11 or the insulation block 40. Characterized the sensor assembly 20 is clamped between the groove 44 and the chamfer 45 in its intended position. For clarity only, a gap between the clamping piece 46 and the upstand 11 and the leg 42 is shown in Figure 5b, which does not exist in the assembled state of the sensor assembly 20.
  • FIG. 5c shows a further, similar fastening variant:
  • the sensor arrangement 20 is clamped between a groove 50 on the one hand and two chamfers 51, 52 which are respectively arranged on an edge of the upstand 11 and an edge of a clamping piece 53. It is in turn a connection channel 54 arranged in the upstand 11, in which the connecting wires 24 are laid.
  • FIG. 5 c furthermore shows a different configuration of shading for the sensor arrangement 20: A balcony-like projection 55, which forms a recess 12 like the previously described insulation blocks 30, 40, is arranged on the upstand 11. This makes it possible to bring the Bandsammlungleiter 9 up to the upstand 11. The arrangement of Bandterrorisms 9 is therefore not limited by the shading.
  • a hob 1 closes in the manner described above between its heating element 3 and a hob plate 2 a heater by band 9 heated interior 13 a.
  • a shading 90 which is integrally formed on a raised edge 11 on the heating element 3 in the manner of a balcony. It has a substantially rectangular cross-section and forms a recess 91 on its upper side facing the hob plate 2.
  • the depression 91 is surrounded by edges 92 on the three sides, with which the shading 90-viewed in plan view-protrudes into the heatable interior 13.
  • the recess 91 continues into an opening 93 in the upstand 11.
  • a shoulder 94 which is U-shaped in plan view extends.
  • a sensor assembly 80 is arranged in the recess 91 and thus between the hob plate 2 and the shading 90. It comprises a sensor carrier 81, on the hob plate 2 remote from the bottom, a temperature sensor 82 is attached. It is supplied via feeder 83 and leads 84 with operating voltage.
  • the temperature sensor 82 is arranged on the sensor carrier 81 in such a way that the sensor carrier 81 forms on all sides around the temperature sensor 82 a rim 85 which has at least the width b.
  • the sensor carrier 81 also has a material thickness d.
  • the sensor assembly 80 receives its intended position by being deposited with the edge 85 of the sensor carrier 81 on the shoulder 94 of the recess 91. If the hob plate 2 is not yet mounted, the sensor assembly 80 can be inserted from an upper side of the shading in the recess.
  • the recess 91 is dimensioned in dimensions so that the sensor assembly 80 almost completely filled out.
  • hob plate 2 z. As in an exchange of the sensor assembly 80, it is inserted through the opening 93 in the upstand 11, ie laterally into the heating element 3 under the hob plate 2 in the recess 91 of the shading 90.
  • the circumferential shoulder 94 in the recess 91 care is taken that while the temperature sensor 82 damage place in the recess 91 finds.
  • the sensor carrier 81 lies with its edge 85 on the shoulder 94 of the depression 91.
  • the shoulder 94 frames a bottom 96 of the depression 91 and serves as a spacer for the sensor carrier 81.
  • the shoulder is on the shoulder 94 lying sensor carrier 81 by a slight gap 97 from the bottom 96 of the recess 91 spaced.
  • the arranged on the underside of the sensor carrier 81 temperature sensor 82 protrudes into the intermediate space 97, without touching the bottom 96.
  • the space 97 formed between the sensor carrier 81 and the bottom 96 of the recess 91 is almost closed. Influences on the temperature sensor 82 due to water evaporating from the hygroscopic insulating material are therefore reduced.
  • the minimum distance is complied with in accordance with VDE guidelines. It is ensured by the fact that the sensor carrier 81 consists of a good electrical insulating material, preferably ceramic. Thus, the direct distance of the temperature sensor 82 from the underside of the hob plate 2 is no longer the critical size. Rather, a creepage distance Ci, C 2 shown in Figure 6a is now decisive, so that path, the current from the temperature sensor 82 on the sensor carrier 81st should take over to the bottom of the hob plate 2.
  • the creepage distance Ci, C 2 is composed of a proportion Ci, which corresponds to the width b of the edge 85 of the sensor carrier 81, and a proportion C 2 corresponding to the thickness d. Both the width b of the edge 85 and the thickness d of the sensor carrier 81 are dimensioned such that a minimum dimension for the creepage distance Ci, C 2 of at least 4 mm is complied with in accordance with VDE guidelines. In this way, the sensor arrangement 80 can be moved particularly close to the underside of the hob plate 2. This allows for a space-saving Construction and on the other hand the shortest possible transmission path of the heat radiation. Thus, the distance between the bottom of the hob plate 2 and the top of the sensor carrier 81 can reduce to a value below one millimeter.
  • FIG. 7 shows a sectional view through a sensor arrangement 20:
  • a sensor carrier 60 is provided on its upper side, which faces the underside of the hob plate 2, with a coating 61 which absorbs radiation well in an infrared wavelength range. It thus provides a good thermal coupling between the sensor carrier
  • the sensor carrier 60 has, on its underside facing away from the cooktop plate 2, a temperature sensor 62, which overlies the coating
  • the temperature sensor 62 detected via thermal conduction in the sensor carrier 60 coupled thermal radiation.
  • the temperature sensor 62 in turn is coated with a glass passivation 63 which prevents the temperature sensor 62 or its feeders from absorbing moisture.
  • the glass passivation 63 must be resistant to cracking even with large temperature fluctuations.
  • Figure 8 illustrates a principle distribution of temperature sensor 70 along the circumference of a heating element 3. Accordingly, an optimal arrangement of three temperature sensor 70 with an angular distance of 120 0 C with each other as low, because this arrangement on the one hand for a uniform detection of the detected Temperature of a cooking vessel can be used and on the other hand, the material or cost is not excessive. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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Abstract

Ein Kochfeld umfasst eine Kochfeldplatte, insbesondere aus Glaskeramik, unter der zumindest ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld abstellbaren Gargefäßes angeordnet ist, und einen Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Kochfeldplatte. Es wird dahingehend weitergebildet, dass der Temperatursensor in einem unverbauten Abstand und kontaktfrei gegenüber der Kochfeldplatte angeordnet ist.

Description

Kochfeld mit einem Temperatursensor
Die Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochfeldplatte, insbesondere aus Glaskeramik, unterhalb der zumindest ein Heizelement zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld abstellbaren Gargefäßes angeordnet ist, mit einem Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur der Kochfeldplatte.
Derartige Kochfeld platten werden verwendet, um ein möglichst genaues Ansteuern der für den Garprozess notwendigen bzw. erwünschten Temperatur zu erzielen. Zu diesem Zweck soll die der Kochfeldplatte zugeführte Heizenergie in Abhängigkeit der im Gargut tatsächlich vorliegenden Temperatur gesteuert werden. Als problematisch erweist sich die Erfassung der im Gargut vorliegenden Temperatur. Ihre Detektion wäre mit einem Sensor, der die Temperatur unmittelbar im Gargut aufnimmt, am sichersten und genausten zu erfassen. Eine dementsprechende Vorrichtung, die bei jedem Garvorgang erneut eingerichtet werden müsste, ist aber umständlich und aufwändig.
Aus dem Stand der Technik, z. B. aus der DE 100 06 953 A1 , sind Kochfelder der eingangs genannten Art bekannt. Anstelle einer Temperaturmessung unmittelbar im Gargut detektieren die dortigen Temperatursensor die Temperatur der Unterseite der Kochfeld platte und damit mittelbar die Temperatur des Bodens eines auf dem Kochfeld abgestellten Gargefäßes. Von der so ermittelten Temperatur wird auf diejenige des Gargutes im Gargefäß geschlossen. Damit die Messung des Temperatursensors möglichst wenig von den in der Kochfeld platte angeordneten Heizelementen beeinträchtigt wird, weisen moderne Glaskeramikkochplatten eine hohe Transmission und zugleich eine geringe Querleitfähigkeit auf. Außerdem ist im Kochfeld im Bereich des Temperatursensors eine Abschattung gegenüber den Heizelementen angeordnet. Laut VDE-Vorschriften ist eine Luft- bzw. Kriechstrecke zwischen spannungsführenden Teilen des Kochfeldes, also auch dem Temperatursensor, und der Kochfeldplatte einzuhalten. Damit wird bezweckt, dass es zu keinem Spannungsüberschlag zwischen dem Temperatursensor und einem auf dem Kochfeld abgestellten Gargefäß bei hoch erhitzter Kochfeld platte oder bei einem unbemerkten Bruch der Kochfeld platte kommen kann. Die Luft- bzw. Kriechstrecke hat vier Millimeter zu betragen, sofern der Temperatursensor mit einer Kleinspannung betrieben wird. Da eine Isolierung die Wärmeleitung zwischen der Unterseite der Kochfeldplatte und dem Temperatursensor beeinträchtigen würde, schirmt der Stand der Technik den Temperatursensor gegenüber der Unterseite der Kochfeld platte mit einer metallischen Haube ab, die zwar an der Kochfeldplatte anliegt, aber geerdet ist. Ein Spannungsüberschlag kann somit nur von dem Temperatursensor auf die geerdete Haube erfolgen und bleibt damit für einen Bediener des Herdes gefahrlos.
Um den Anpressdruck bzw. die Anpressfläche der Haube und damit unter anderem die thermische Ankoppelung der Haube an die Unterseite der Kochfeld platte gewährleisten zu können, ist es weiter vorgesehen, dass die Haube entweder an der Außenumfangswand des Heizelements in verschiedenen Höhen abschraubbar ist oder mit einer Feder ausgestattet ist, um die Haube definiert an die Unterseite der Glaskeramik andrücken zu können. Um die verschiedenen elektrischen Anschlüsse des Kochfeldes, nämlich die der Heizelemente, eines Temperaturbegrenzers und des Temperatursensors so nahe wie sicherheitstechnisch erlaubt beieinander anordnen zu können, weist die Haube außerdem einen Aufnahmeabschnitt für den Temperatursensor und einen Montageabschnitt für die Befestigung des Elements am Heizelement auf, wobei der Montageabschnitt radial seitlich versetzt zum Aufnahmeabschnitt angeordnet ist.
Herstellungsbedingt sind Glaskeramik-Kochfeldplatten auf ihrer dem Heizelement zugewandten Seite im allgemeinen mit Noppen ausgebildet. Um die Temperatur an der Unterseite der Kochfeld platte durch den Temperatursensor nicht quasi punktförmig, sondern über einen größeren Flächenbereich integrierend zu erfassen, muss daher der Temperatursensor gemäß dem Stand der Technik mit einer besonders gestalteten Kontaktfläche an der Unterseite der Kochfeld platte ausgestattet sein.
Schließlich muss eine geeignete Befestigung der den Temperatursensor aufnehmenden Haube gewählt werden, damit die Haube bei einer mechanischen Belastung bzw. Bewegung der Kochfeldplatte nachgeben kann. Andernfalls wären durch eine zu steif anliegende Haube an der Kochfeldplatte Abplatzungen an der Unterseite der Platte oder gegebenenfalls auch deren Bruch zu befürchten.
Die dargestellten Maßnahmen und Konstruktionen lassen erkennen, dass der Temperatursensor und seine Halterung im Heizelement gemäß dem Stand der Technik nur mit großem Aufwand herzustellen und zu montieren sind und seine Konstruktion und Montage daher fehleranfällig sind.
Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Kochfeld anzugeben, das bei hoher Messgenauigkeit einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist und einen geringeren Montageaufwand fordert.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kochfeld der eingangs genannten Art gelöst, bei dem der Temperatursensor mit einem Abstand kontaktfrei gegenüber der Kochfeldplatte angeordnet ist. Kontaktfrei bedeutet dabei, dass der Temperatursensor keinen unmittelbaren und im übrigen zumindest keinen Wärme leitenden Kontakt zur Kochfeld platte hat. Die Erfindung wendet sich also ab von einer Konstruktion eines Kochfeldes, bei dem die Temperaturdetektion im Wege der Wärmeleitung erfolgt und der Temperatursensor daher zumindest mittelbar an der Unterseite der Kochfeld platte anliegen muss. Die Erfindung verfolgt vielmehr das Prinzip, statt einer Wärmeleitung eine thermische Kopplung im Wege der Wärmestrahlung herzustellen. Dies ermöglicht die kontaktfreie Anordnung des Temperatursensors gegenüber der Kochfeldplattenunterseite. Damit ist der Temperatursensor - zum Beispiel ein sogenannter PTC oder ein NTC - gegenüber Belastungen aus der Kochfeldplatte oder solchen, die auf die Kochfeld platte einwirken, geschützt. Denn mangels Anlage an der Kochfeldplatte können Belastungen nicht mehr an den Temperatursensor weitergeleitet werden. Der Temperatursensor wird also insbesondere nicht mehr durch Stoßbelastungen aus einer unbedachten Bedienung des Kochfeldes, zum Beispiel durch hartes Aufsetzen eines Kochtopfes, beeinträchtigt. Dies gewährleistet auch eine längere Lebensdauer des empfindlichen Temperatursensors.
Der Temperatursensor ist daher erfindungsgemäß von der Kochfeldplatte über einen Luftspalt beabstandet. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand gezielt so bemessen, dass er als elektrischer Isolator zwischen dem Temperatursensor und der Kochfeldplatte dient. Abweichend vom Stand der Technik beschreitet die Erfindung also zudem den Weg der elektrischen Isolation des Temperatursensors gegenüber der Kochfeldplatte. In einer einfachen Ausführungsform dient dazu der Luftspalt zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte. Selbstverständlich lassen sich auch andere elektrisch nicht leitende Gase als Isolatoren - A -
verwenden. Für den gewöhnlichen Einsatzfall ist jedoch die Umgebungsluft der Kochplatte als Isolator ausreichend und am günstigsten verfügbar. Aufgrund des isolierenden Abstands zwischen Temperatursensor und Kochfeldplattenunterseite sind auch Maßnahmen zur Erdung des Temperatursensors - wie dies der Stand der Technik erfordert - entbehrlich.
Selbstverständlich müssen auch die Zuleitungen, die den Temperatursensor mit einer Betriebsspannung versorgen, gegenüber der Kochfeldplatte isoliert werden. Im Folgenden werden sie jedoch nicht mehr gesondert erwähnt, sondern sollen von dem Begriff „Temperatursensor" mit umfasst sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Temperatursensor einen Abstand von mindestens 4 Millimeter gegenüber der Kochfeldplattenunterseite auf. Um zuverlässig eine isolierende Wirkung zu erreichen, sind diese Abstände spannungsführender Elemente laut VDE-Richtlinien vorgeschrieben. Sie stellen sicher, dass es zu keinem Spannungsüberschlag vom Temperatursensor auf die Kochfeldplatte bzw. auf ein darauf abgestelltes Gargefäß kommt.
Der Temperatursensor kann selbsttragend konstruiert sein oder von einem Sensorträger im erforderlichen Abstand von der Kochfeld platte gehalten werden. Der Sensorträger kann etwa nach der Art eines Dreibeins aus thermisch nichtleitendem Material gebildet sein. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor an einem vorzugsweise plattenförmigen Sensorträger angeordnet, der eine der Unterseite der Kochfeldplatte zugewandte Oberseite und eine ihr abgewandte Unterseite aufweist. Dies ermöglicht eine einfache Definition des Abstandes, den der Temperatursensor einzuhalten hat, über die Befestigung des Sensorträgers im Kochfeld und führt folglich zu einer geringen Fehleranfälligkeit bei der Montage des Temperatursensors. Sensorträger und Temperatursensor bilden außerdem eine größere Einheit, die demzufolge bei der Montage leichter zu handhaben, vormontierbar und vorab testbar sowie leichter austauschbar ist.
Auch bei der Auswahl des Sensorträgermaterials sind die Sicherheitsvorschriften gemäß VDE bezüglich der Mindestabstände zu berücksichtigen. Daher ist es vorteilhaft, wenn der Sensorträger aus einem elektrisch isolierenden Material besteht. Damit ist ausgeschlossen, dass der Sensorträger beim vorgeschriebenen Abstand zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte elektrisch berücksichtigt werden muss. Vielmehr unterstützt der Sensorträger eine elektrische Isolation des Temperatursensors gegenüber der Unterseite der Kochfeldplatte.
Vorzugsweise ist der Temperatursensor auf der Unterseite des Sensorträgers angeordnet, so dass die Dicke des Sensorträgers bei der Bemessung des notwendigen Abstandes mit berücksichtigt werden kann. Damit kann ein besonders platzsparender Aufbau erzielt werden, weil der Sensorträger eine Doppelfunktion übernimmt, nämlich einerseits die der definierten Halterung des Temperatursensors und andererseits die Funktion eines Bestandteils der elektrischen Isolierung. Der Sensorträger nutzt folglich zumindest einen Teil desjenigen Raumes aus, der durch den Luftspalt zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte gebildet wird.
Nach einer besonders zu bevorzugenden Ausführungsform ist der Sensorträger so gebildet bzw. angeordnet, dass er durch seine Form und/oder Abmessungen einen Luft¬ bzw. Kriechweg für Strom zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte definiert, der den Mindestwert gemäß VDE-Richtlinie von vier Millimetern nicht unterschreitet. Dazu ist der Temperatursensor auf der Unterseite des Sensorträgers angeordnet. Der Sensorträger umfasst außerdem einen Rand, der allseits über den Temperatursensor übersteht, und ist so ausgebildet und angeordnet, dass der Abstand von etwa 4 mm eingehalten ist.
Damit lässt sich die Luft- bzw. Kriechstrecke zwischen Temperatursensor und Unterseite der Kochfeldplatte nahezu beliebig beeinflussen. Bei einer Dicke des Sensorträgers von beispielsweise einem Millimeter und einem gegenüber einem mit Netzspannung betriebenen Temperatursensor überstehender Rand am Sensorträger von 5 Millimetern ist nur noch ein Abstand des Sensorträgers von mindestens 2 Millimetern gegenüber der Unterseite der Kochfeldplatte erforderlich. Auf diese Weise kann der Temperatursensor noch weiter an die Kochfeldplatte herangerückt werden, ohne die sicherheitstechnisch notwendigen und vorgeschriebenen Richtwerte zu unterschreiten.
Allerdings ist der Temperatursensor bei einer derartigen Anordnung der Wärmestrahlung der Unterseite der Kochfeldplatte zumindest nicht mehr direkt ausgesetzt. Damit ist der Wärmeübergang per Wärmestrahlung jedenfalls eingeschränkt. Daher besteht der Sensorträger in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung aus einem Material, das Infrarot-Strahlung gut absorbiert. Alternativ ist er auf seiner der Kochfeldplattenunterseite zugewandten Oberseite mit einem derartigen Material beschichtet. Damit ist sichergestellt, dass die von der Unterseite der Kochfeldplatte abgegebene Strahlung vom Sensorträger aufgenommen wird, der deren Wärmeenergie auf dem Wege der Wärmeleitung an den Temperatursensor weitergibt. Außerdem kann mit dem flächenmäßig in der Regel größeren Sensorträger eine große Absorptionsfläche zur Verfügung gestellt werden, die die aufgenommene Energie an den flächenmäßig im Allgemeinen kleineren Temperatursensor weitergeben kann. Diese Konstruktion erweist sich nicht nur dann als vorteilhaft, wenn der Temperatursensor auf der der Kochfeldplattenunterseite abgewandten Seite des Sensorträgers angeordnet ist und somit die von der Kochfeldplattenunterseite abgegebene Strahlung nicht unmittelbar detektieren kann. Sie kann vielmehr auch dann vorteilhaft sein, wenn der Temperatursensor der Wärmestrahlung der Kochfeldplattenunterseite direkt ausgesetzt ist, weil auch dann eine größere Absorptionsfläche für Wärmestrahlung geschaffen ist. Bei einer großen Absorptionsfläche kann der Temperatursensor dann weniger empfindlich ausgebildet sein, was die Kosten für seine Herstellung verringert.
Als besonders vorteilhaftes Material für den Sensorträger hat sich Keramik herausgestellt, weil sie einerseits ein elektrischer Isolator ist und andererseits auch in geringer Dicke ausreichend stabil ist. Eine Dicke des Sensorträgers von etwa 0,8 Millimetern erweist sich als Optimum zwischen der Tragfähigkeit bzw. Montagefestigkeit des Sensorträgers einerseits und dem aufgebrachten Materialeinsatz und dem daraus folgenden Kostenaufwand andererseits.
Da der Temperatursensor auch während des Betriebs eines Kochfeldes einen Rückschluss auf die Temperatur am Boden eines Gargefäßes zulassen soll, ist er gegenüber Wärmeeinflüssen aus dem Heizelement bzw. den Heizelementen des Kochfeldes abzuschirmen. Dazu ist im Allgemeinen eine Abschattung des Temperatursensors vorgesehen. Das erfindungsgemäße Kochfeld kann jedoch auch dadurch vorteilhaft weitergebildet werden, dass der Sensorträger aus einem Material besteht, das Infrarot-Strahlung schlecht absorbiert beziehungsweise gut reflektiert, oder dass er auf seiner der Kochfeldplattenunterseite abgewandten Unterseite mit einem derartigen Material beschichtet ist. Damit lässt sich der negative Einfluss des Heizelements auf das Messergebnis des Temperatursensors weiter reduzieren und der konstruktive Aufwand für die Abschattung des Temperatursensors zumindest verringern. Als derartige Beschichtung lässt sich beispielsweise eine Glaspassivierung nutzen.
Die Vorteile der beiden zuletzt genannten konstruktiven Maßnahmen, die den Sensorträger betreffen, lassen sich auch vorteilhaft miteinander kombinieren. Eine dementsprechende Ausgestaltungsform umfasst einen Sensorträger, der aus einem Infrarotstrahlung (IR) absorbierenden Material besteht und mit einer IR-reflektierenden Schicht auf seiner der Kochfeldplatte abgewandten Unterseite beschichtet ist. In diesem Fall kann der Temperatursensor sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des Sensorträgers, dann sinnvoller Weise zwischen Beschichtung und Sensorträger, angeordnet sein. Umgekehrt kann als Sensorträgermaterial auch ein IR-reflektierendes Material dienen, und der Sensorträger ist auf seiner Oberseite mit einem IR- absorbierenden Material beschichtet. Der Temperatursensor ist dann vorteilhaft auf der Oberseite des Sensorträgers angeordnet.
Zur Verbesserung der Messgenauigkeit des Temperatursensors können nicht nur Maßnahmen zur Verringerung unerwünschter Einflüsse oder zur Verbesserung der Wärmeabsorption ergriffen werden, sondern auch solche, die die Wärmestrahlung zwischen Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeld platte begünstigen. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist daher die Unterseite der Kochfeld platte im Bereich des Temperatursensors mit einer im Infrarot-Wellenlängenbereich gut emittierenden Schichtung versehen. Mit der Verbesserung der Abstrahlungseigenschaften ist auch von der Seite der Kochfeldplatte her eine gute thermische Kopplung zum Temperatursensor hin gewährleistet.
Wegen der Sicherheitsvorschriften bezüglich der Vermeidung eines Spannungsüberschlags zwischen dem Temperatursensor und dem auf der Kochfeldplatte abgestellten Garbehälter kommt der Befestigung des Temperatursensors besondere Bedeutung zu. Sie soll einerseits stabil und dauerhaft sein und andererseits leicht und fehlerfrei montiert werden können. Für das erfindungsgemäße Kochfeld ist es außerdem wichtig, dass die Befestigung den geforderten Mindestabstand zwischen dem Temperatursensor und der Unterseite der Kochfeldplatte sicherstellt. Als Befestigungsart kommen beispielsweise Verschrauben, Vernieten oder Verkleben in Frage. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensorträger in dem Heizelement befestigt, in dem er zwischen einem Rand des Heizelements und der Kochfeld platte in eine Vertiefung im Rand eingesteckt und/oder am Rand mit einem Riegel festgeklemmt ist. Mit der Anordnung der Vertiefung, zum Beispiel durch Einfräsen einer Nut in einen Rand der Abschattung, wird auf einfache Weise die erforderliche Position des Sensorträgers zur Einhaltung des Mindestabstandes definiert. Zusätzlich oder alternativ dazu kann der Sensorträger zum Beispiel an einem gegenüberliegenden Rand der Abschattung mit einem Riegel zwischen der Kochfeldplatte und dem Rand verklemmt werden. Dazu kann eine der Kochfeldplatte zugewandte Stirnfläche des Randes mit dieser einen Spalt bilden, in den der Sensorträger eingeschoben wird. Nach Ablage des Sensorträgers mit einem Randbereich auf der Stirnfläche wird der Sensorträger in seiner vorgesehenen Position festgelegt, indem der Spalt mit einem Riegel verschlossen wird, der den Sensorträger zwischen sich und der Stirnfläche des Randes einklemmt.
Der Boden des Gargefäßes ist häufig konkav gewölbt, so dass er im kalten Zustand häufig nur in einem Randbereich des Kochfeldes und somit des Heizelements in einer Ringfläche auf der Kochfeldplatte aufliegt, während er im zentralen Restbereich durch einen Luftspalt von der Kochfeld platte beabstandet ist. Daher werden Temperatursensor im Allgemeinen an einem Rand des Heizelements angeordnet.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind mindestens zwei, vorzugsweise drei Temperatursensor am Rand der Kochfeld platte gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordnet. Die von den Temperatursensom erfassten Werte werden einer der Steuerung des Kochfeldes zugeordneten Software zugeleitet, die daraus einen Mittelwert bildet. Dadurch ist eine zuverlässige Erfassung der Temperatur des Bodens des Garbehälters gewährleistet. Mit drei Sensoren ist ein Optimum hinsichtlich einer sinnvollen Mittelwertbildung einerseits und dem Kostenaufwand für die Anordnung und die Verschaltung der Sensoren andererseits gefunden.
Ein weiterer Einfluss, der sich negativ auf das Messergebnis des Temperatursensors auswirken kann, ist der Zutritt von Feuchtigkeit. Der Temperatursensor und seine Zuleiter sind zweckentsprechend starken Temperaturschwankungen ausgesetzt. Insbesondere in einer feuchten Umgebung ist es daher nicht zu vermeiden, dass sich bei Abkühlung auf den erwärmten Teilen Feuchtigkeit niederschlägt. Sind die Zuleiter zum Beispiel durch Einbrennen einer pastöse Platinmasse hergestellt, so kann es bei Feuchtigkeitszutritt zu Ablösungen kommen. Die Gefahr des Feuchtigkeitsniederschlags besteht umso mehr, als eine im Allgemeinen verwendete Isolierung des Heizelements gegenüber der Kochfeld platte stark hygroskopisch ist. Die darin gespeicherte Feuchtigkeit wird bei starker Erwärmung an die Umgebungsluft auch innerhalb des Heizelements abgegeben und schlägt sich bei Abkühlung innerhalb des Heizelements nieder. Davon ist somit auch der Temperatursensor betroffen. Nach einer letzten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor daher mit einer Beschichtung, vorzugsweise einer Glaspassivierungsschicht gegen Feuchtigkeitsaufnahme versehen. Sie kann im Siebdruckverfahren auf dem Temperatursensor aufgebracht werden und seine Zuleitungen mit einschließen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren beispielhaft noch näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen Ausschnitt einer Schnittansicht eines Kochfeldes nach dem
Stand der Technik,
Figur 2 eine vergleichbare Schnittansicht der Erfindung,
Figur 3 eine Schnittansicht entlang der Linie IM-III in Figur 2,
Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV in Figur 3,
Figuren 5 a bis c Befestigungsmöglichkeiten eines Sensorträgers im Bereich einer
Abschattung des Heizelements,
Figur 6a und b eine alternative Anordnung eines Sensorträgers,
Figur 7 eine Schnittansicht durch einen Sensorträger und
Figur 8 eine Anordnungsmöglichkeit von Temperatursensom an einem
Heizelement. Ein Kochfeld 1 weist gemäß Figur 1 eine Kochfeld platte 2 auf, die aus Glaskeramik besteht. Unterhalb der Kochfeld platte 2 ist ein Heizelement 3 zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld 1 abstellbaren Gargefäßes 4 angeordnet. Bei dem Gargefäß 4 handelt es sich um eine Bratpfanne oder dergleichen, bei dem Gargut im wesentlichen auf einem Boden 5 des Gargefäßes 4 liegend erwärmt wird, also nicht zusätzlich auch über die Wärmeleitung von Seitenwänden erhitzt wird, wie zum Beispiel eine Flüssigkeit in einem Kochtopf.
Der Boden 5 ist zumindest im kalten Zustand konkav gewölbt, so dass er nur in einem Randbereich in einer Ringfläche auf der Kochfeldplatte 2 steht, während in dem von der Ringfläche eingeschlossenen zentralen Bereich des Bodens 5 ein Luftspalt zur Kochfeldplatte 2 besteht. Um die Temperatur des Garguts im Gargefäß 4 zuverlässig zu detektieren, richtet sich die Detektion auf den Boden 5 des Gargefäßes 4. Dazu ist ein Temperatursensor 6 im Randbereich des Heizelements 5 angeordnet. Er ist samt Zuleitungen mittels eines temperaturbeständigen und wärmeleitenden Keramikklebers 7 in einer metallischen Hülse 8 eingeklebt, die in möglichst großflächigem Kontakt mit der Unterseite der Kochfeldplatte 2 steht. Durch den großflächigen Kontakt wird die Temperatur des Bodens 5 im Wege der Wärmeleitung durch die Kochfeld platte 2 hindurch über die Hülse 8 auf den Temperatursensor 6 übertragen. Damit die Messergebnisse des Temperatursensors 6 nicht durch die Heizleistung von im Heizelement 3 angeordneten Bandheizleitern 9 beeinflusst werden, ist die metallische Hülse 8 durch einen Isolationsblock 10 gegenüber einem beheizbaren Innenraum 13 des Heizelements 3 abgeschattet. Zusammen mit einer Aufkantung 11 des Heizelements 3 bildet der Isolationsblock 10 eine Vertiefung 12, in welche die metallische Hülse 8 hineinragt. Sie liegt nicht vollständig auf dem Boden der Vertiefung 12 auf, damit sie bei einem Schlag auf die Kochfeldplatte 2 geringfügig nachgeben kann. Dadurch kann eine Beschädigung oder ein Bruch der Kochfeld platte 2 vermieden werden, insbesondere wenn sie aus Glas¬ oder Glaskeramikmaterial besteht.
Durch nicht dargestellte Federelemente wird im Stand der Technik mittels einer nicht unerheblichen Federkraft auf die Hülse 8 ein zuverlässiger wärmeleitender Kontakt zwischen ihr und der Kochfeld platte 2 hergestellt. Um eine ausreichende Kontaktfläche zwischen der Unterseite der Kochfeldplatte 2 und der Hülse 8 sicherzustellen, ist außerdem eine Wärmeleitpaste 14 zwischen Hülse 8 und der Kochfeld platte 2 angebracht. Sie ist insbesondere dann erforderlich, wenn die Kochfeld platte 2 aus Glaskeramik besteht und daher herstellungsbedingt eine sehr raue genoppte Unterseite aufweist, an der die Hülse 8 nur punktuell anliegen würde.
Am Temperatursensor 6 liegt im Betrieb und damit unmittelbar unter der Kochfeldplatte 2 eine Kleinspannung, beispielsweise 5 bis 10 Volt, an. Laut VDE-Richtlinien sind daher Maßnahmen zu ergreifen, damit kein Spannungsüberschlag von dem Temperatursensor 6 auf das Gargefäß 4 erfolgen kann. Zu diesem Zweck ist der Temperatursensor 6 in der metallischen Hülse 8 untergebracht, und die metallische Hülse 8 durch einen nicht dargestellten Kontakt geerdet. Dadurch ist im bekannten Fall sichergestellt, dass es trotz wärmeleitender Anlage der elektrisch leitenden metallischen Hülse 8 und des darin befindlichen Temperatursensors 6 auch im Fall eines Bruchs der Kochfeld platte 2 nicht zu einem Spannungsüberschlag der am Temperatursensor 6 anliegenden Netzspannung auf das Gargefäß 4 über dem Temperatursensor 6 kommen kann.
In den Figuren 2, 3 und 4 ist eine erste Ausführungsform der Erfindung in drei Schnittansichten dargestellt. Die aus dem Stand der Technik bekannten Bestandteile sind mit denselben Bezugszeichen wie in Figur 1 versehen. Das Kochfeld 1 gemäß den Figuren 2, 3 und 4 umfasst demnach ebenfalls eine Kochfeld platte 2, unterhalb deren ein Heizelement 3 mit einem Bandheizleiter 9 sowie ein Isolationsblock 10 und eine Vertiefung 12 unmittelbar angrenzend an eine Aufkantung 11 des Heizelements 3 vorgesehen ist. Die Kochfeldplatte 2 liegt in dieser wie in den weiteren Ausführungsformen der Figuren 5 und 6 über eine nicht dargestellte Ringisolierung auf der Aufkantung 11 auf. Anstelle der Ringisolierung ist vereinfacht jeweils lediglich ein Spalt gelassen. In die Vertiefung 12 ragt eine Sensoranordnung 20 hinein, die einen plattenförmigen Sensorträger 21 , einen Temperatursensor 22, dessen Zuleiter 23 (Figur 4) und Anschlussdrähte 24 aufweist. Der Sensorträger 21 umfasst eine der Unterseite der Kochfeldplatte zugewandte Oberseite 25 und eine gegenüberliegende Unterseite 26, an der der Temperatursensor 22 und die Zuleiter 23 angebracht sind. Der detaillierte Aufbau der Sensoranordnung 20 wird bei Figur 7 näher beschrieben.
Die Zuleiter 23 sind über eine Verbindung 27 an die Anschlussdrähte 24 angebunden. Sie münden in einen nicht dargestellten Anschlussabschnitt, der bei der Montage der Sensoranordnung 20 an eine Stromversorgung angeschlossen wird. Der Anschlussabschnitt ist in seiner Ausgestaltung im Übrigen nur noch an die Platzverhältnisse auf der Außenseite der Aufkantung 11 gebunden. In den dort zur Verfügung stehenden Montageraum ragen außerdem auch Anschlussabschnitte für den Bandheizleiter 9 und einen Temperaturbegrenzer. Um die Montage der Kochplatte 1 zu vereinfachen, werden sie so nahe wie sicherheitstechnisch möglich aneinander gerückt. Die Anschlussabschnitte für den Bandheizleiter 9 und die Sensoranordnung 20 können dazu in einem Bauteil kombiniert werden.
In der in den Figuren 2, 3 und 4 dargestellten Sensoranordnung 20 ist der Temperatursensor 22 auf der der Kochfeld platte 2 abgewandten Unterseite der Sensoranordnung 20 angebracht. Als Temperatursensor 22 kommt ein an sich bekannter PT 500 oder ein PT 1000 zum Einsatz. Er wird ebenfalls mit einer Kleinspannung 5 bis 10 Volt betrieben. Die Sensoranordnung 20 ist durch eine nicht dargestellte und in den Figuren 5 a bis 5c näher erläuterte Befestigung derart innerhalb der Vertiefung 12 angeordnet, dass der Temperatursensor 22 einen genau definierten Abstand a zur Unterseite der Kochfeldplatte 2 einhält. Am Temperatursensor 22 liegt im Betrieb Kleinspannung an. Daher hat der Abstand a laut VDE-Richtlinien bei einer Betriebsspannung von 5 bis 10 Volt einen Wert von vier Millimetern zu betragen. Er wirkt als Isolator zwischen dem Temperatursensor 22 und der Kochfeldplatte 2 bzw. dem darauf abgestellten Gargefäß 4. Durch den Abstand a ist also sichergestellt, dass ein Spannungsüberschlag vom Temperatursensor 22 insbesondere auf das Gargefäß 4 ausgeschlossen ist. Da alle spannungsführenden Teile den Mindestabstand gemäß VDE- Richtlinien einhalten müssen, gilt er selbstverständlich auch für die Zuleiter 23 und die Anschlussdrähte 24. Sie werden im Folgenden nicht mehr separat erwähnt, sondern sollen in dieser Hinsicht von dem Begriff „Temperatursensor" mit umfasst sein.
Der Abstand a bewirkt außerdem, dass die Kochfeldplatte 2 bei einer Stoßbelastung einer Oberseite der Kochfeldplatte 2 im Bereich der Sensoranordnung 20 zumindest geringfügig nachgeben, also der Belastung ausweichen kann, ohne dabei von der Sensoranordnung 20 behindert zu werden. Die Belastung wird von einer nicht dargestellten Ringisolierung, über die die Kochfeldplatte 2 auf dem Heizelement 3 im Bereich der Aufkantung 11 aufliegt, aufgenommen. Somit ist die Gefahr einer Beschädigung der Kochfeldplatte 2 oder ihr Bruch in diesem Bereich ausgeschlossen. Außerdem schützt der Abstand a auch die Sensoranordnung 20 gegenüber Stoßbelastungen auf die Oberseite der Kochfeldplatte 2, weil sie mit ihr nicht mehr in unmittelbarem Kontakt steht und aufgrund des Abstandes a die Stoßbelastungen nicht an sie weitergeleitet werden.
In der Draufsicht der Figur 4 sind die Anordnung des Temperatursensors 22 auf dem Sensorträger 21 und der Verlauf von Zuleitern 23 zu erkennen. Der Temperatursensor 22 nimmt einen Platz im vorderen Drittel des Sensorträgers 20 ein und ist über die Zuleiter 23 mit Anschlussdrähten 24 verbunden, die die Stromversorgung des Temperatursensors 22 sicherstellen. Als spannungsführende Teile halten die Zuleiter 23 den gemäß der VDE- Richtlinie geforderten Mindestabstand a ein, indem sie in naheliegender Weise auf derselben Seite des Sensorträgers 21 angeordnet sind wie der Temperatursensor 22. Weil sie eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen müssen, werden sie zum Beispiel als pastöse Platinmasse auf dem Sensorträger 21 aufgebracht und anschließend eingebrannt. Damit erhält man Zuleiter 23, die hoch korrosionsbeständig sind, weil sie aus einem inerten Material bestehen. Aufgrund ihrer Porosität ziehen sie allerdings Wasser an, was zur Ablösung der Zuleiter 23 vom Sensorträger 21 führen kann. Dagegen werden sie mit einer Glaspassivierung geschützt. Alternativ können sie aus aufgedampftem Metall bestehen, was allerdings ihre Herstellung verteuert.
Um einen dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen den Zuleitern 23 und den Anschlussdrähten 24 sicherzustellen, wird ihre Verbindung 27 vorzugsweise in einem Kaltbereich, also außerhalb des Heizelements 3, oder im Bereich der nicht dargestellten Ringisolierung angeordnet, die zwischen der Aufkantung 11 und der Kochfeld platte 2 verläuft.
In den Figuren 5 a bis 5 c sind drei verschiedene Befestigungsmöglichkeiten für die Sensoranordnung 20 beispielhaft dargestellt. Ein Isolationsblock 30 gemäß Figur 5a ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet, so dass er zwischen zwei ungleich langen Schenkeln 31, 32 eine Vertiefung 12 ausbildet. Auf der Stirnfläche 33 des kürzeren der beiden Schenkel 32 ist die Sensoranordnung 20 aufgelegt. Eine Stirnfläche 34 des längeren Schenkels 31 dient als Auflage für die Kochfeld platte 2. Die Differenz der Längen des längeren Schenkels 31 und des kürzeren Schenkels 32 definiert folglich den Mindestabstand a, den der Temperatursensor 22 gegenüber der Unterseite der Kochfeldplatte 2 einhalten muss. Damit ist also die genaue Lage des Temperatursensors 22 bzw. der Sensoranordnung 20 durch die Ausgestaltung des Isolationsblocks 30 definierbar. Zur Befestigung der Sensoranordnung 20 wird zwischen sie und die Unterseite der Kochfeldplatte 2 ein Riegel 35 eingeschoben. Die Sensoranordnung 20 wird in ihrer definierten Lage festgeklemmt, so dass sie frei auskragend in die Vertiefung 12 hineinragt. Da nicht nur der Temperatursensor 22 und seine Zuleiter 23, sondern auch die an den Zuleiter 23 anschließenden Anschlussdrähte 24 den Mindestabstand a von der Unterseite der Kochfeld platte 2 einhalten müssen, ist in der Aufkantung 11 des Heizelements 3 im Bereich des Isolationsblocks 30 ein Kanal 36 angeordnet, in dem die Anschlussdrähte 24 verlaufen.
Eine alternative Befestigungsmöglichkeit für eine Sensoranordnung 20 stellt Figur 5 b dar. Der dortige Isolationsblock 40 weist in einem Querschnitt ebenfalls eine U-förmige Gestalt mit einer Vertiefung 12 zwischen zwei ungleich langen Schenkeln 41 , 42 auf. Ähnlich wie in der vorher beschriebenen Anordnung definiert auch hier eine Stirnfläche 43 des kürzeren Schenkels 42 einen Mindestabstand a von der Unterseite der Kochfeld platte 2. Auf gleicher Höhe und ihr gegenüber ist am längeren Schenkel 41 eine Nut 44 zur Aufnahme eines vorderen Randes der Sensoranordnung 20 ausgebildet. Sie wirkt mit einer Fase 45 zusammen, die an einem Rand eines Klemmstücks 46 ausgebildet ist. Die Sensoranordnung 20 wird befestigt, indem sie zwischen Kochfeldplatte 2 und Isolationsblock 40 mit ihrem vorderen Rand 48 in die Nut 44 eingeschoben wird und mit dem gegenüber liegenden Rand 49 auf der Stirnfläche 43 abgelegt wird. Anschließend werden die Anschlussdrähte 24 in einen Anschlusskanal 47 eingelegt, der sowohl in den kürzeren Schenkel 42 als auch in die Aufkantung 11 eingefräst ist. Zur Befestigung der Sensoranordnung 20 wird nun das Klemmstück 46 zwischen der Kochfeldplatte 2 und der Aufkantung 11 bzw. dem Isolationsblock 40 eingeschoben. Dadurch wird die Sensoranordnung 20 zwischen der Nut 44 und der Fase 45 in ihrer bestimmungsgemäßen Lage eingeklemmt. Nur zur Verdeutlichung ist in der Figur 5b ein Spalt zwischen dem Klemmstück 46 und der Aufkantung 11 bzw. dem Schenkel 42 dargestellt, der im montierten Zustand der Sensoranordnung 20 nicht besteht.
In Figur 5 c ist eine weitere, ähnliche Befestigungsvariante dargestellt: Hier wird die Sensoranordnung 20 zwischen einer Nut 50 einerseits und zwei Fasen 51, 52, die jeweils an einem Rand der Aufkantung 11 bzw. einem Rand eines Klemmstücks 53 angeordnet sind, eingeklemmt. Es ist wiederum ein Anschlusskanal 54 in der Aufkantung 11 angeordnet, in dem die Anschlussdrähte 24 verlegt sind. Figur 5 c zeigt darüber hinaus eine abweichende Gestaltung einer Abschattung für die Sensoranordnung 20: An der Aufkantung 11 ist eine balkonartige Auskragung 55 angeordnet, die wie die vorher beschriebenen Isolationsblöcke 30, 40 eine Vertiefung 12 ausbildet. Dadurch wird es möglich, den Bandheizleiter 9 bis an die Aufkantung 11 heranzuführen. Die Anordnung des Bandheizleiters 9 wird durch die Abschattung folglich nicht eingeschränkt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen die Figuren 6a und 6b jeweils in einer Schnittansicht. Ein Kochfeld 1 schließt in oben beschriebener Weise zwischen seinem Heizelement 3 und einer Kochfeld platte 2 einen durch Band heizleiter 9 beheizbaren Innenraum 13 ein. In den beheizbaren Innenraum 13 ragt eine Abschattung 90 hinein, die an einer Aufkantung 11 am Heizelement 3 balkonartig angeformt ist. Sie weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf und bildet auf ihrer der Kochfeldplatte 2 zugewandten Oberseite eine Vertiefung 91 aus. Die Vertiefung 91 ist an den drei Seiten, mit denen die Abschattung 90 - in der Draufsicht betrachtet - in den beheizbaren Innenraum 13 ragt, von Rändern 92 umgeben. An der vierten Seite, an der die Abschattung 90 an der Aufkantung 11 anliegt, setzt sich die Vertiefung 91 in eine Öffnung 93 in der Aufkantung 11 fort. An denjenigen Seiten der Ränder 92, die der Vertiefung 91 zugewandt sind, verläuft ein in der Draufsicht U-förmiger Absatz 94.
In der Vertiefung 91 und damit zwischen der Kochfeldplatte 2 und der Abschattung 90 ist eine Sensoranordnung 80 angeordnet. Sie umfasst einen Sensorträger 81 , auf dessen der Kochfeldplatte 2 abgewandten Unterseite ein Temperatursensor 82 befestigt ist. Er wird über Zuleiter 83 und Anschlussdrähte 84 mit Betriebsspannung versorgt. Der Temperatursensor 82 ist derart auf dem Sensorträger 81 angeordnet, dass der Sensorträger 81 allseits um den Temperatursensor 82 einen Rand 85 ausbildet, der mindestens die Breite b aufweist. Der Sensorträger 81 hat außerdem eine Material dicke d.
Die Sensoranordnung 80 erhält ihre bestimmungsgemäße Lage, indem sie mit dem Rand 85 des Sensorträgers 81 auf dem Absatz 94 der Vertiefung 91 abgelegt wird. Ist die Kochfeld platte 2 noch nicht montiert, so kann die Sensoranordnung 80 von einer Oberseite der Abschattung in die Vertiefung eingelegt werden. Die Vertiefung 91 ist in ihren Abmessungen so dimensioniert, dass die Sensoranordnung 80 sie nahezu vollständig ausfüllt. Bei montierter Kochfeldplatte 2, z. B. bei einem Austausch der Sensoranordnung 80, wird sie über die Öffnung 93 in der Aufkantung 11, also seitlich in das Heizelement 3 unter die Kochfeldplatte 2 in die Vertiefung 91 der Abschattung 90 eingeschoben. Durch den umlaufenden Absatz 94 in der Vertiefung 91 ist dafür Sorge getragen, dass dabei der Temperatursensor 82 beschädigungsfrei Platz in der Vertiefung 91 findet.
Gemäß der Figur 6a liegt der Sensorträger 81 mit seinem Rand 85 auf dem Absatz 94 der Vertiefung 91. Der Absatz 94 umrahmt einen Boden 96 der Vertiefung 91 und dient als ein Abstandhalter für den Sensorträger 81. Gemäß der Figur 6a ist daher der auf dem Absatz 94 liegende Sensorträger 81 über einen geringfügigen Zwischenraum 97 vom Boden 96 der Vertiefung 91 beabstandet. Dabei ragt der an der Unterseite des Sensorträgers 81 angeordnete Temperatursensor 82 in den Zwischenraum 97, ohne den Boden 96 zu berühren.
Der zwischen dem Sensorträger 81 und dem Boden 96 der Vertiefung 91 gebildete Zwischenraum 97 ist nahezu geschlossen. Einflüsse auf den Temperatursensor 82 aufgrund von aus dem hygroskopischen Isoliermaterial verdampfendem Wasser sind daher reduziert.
Auch bei der Anordnung des Temperatursensors 82 gemäß der Figur 6a bzw. 6b ist der Mindestabstand gemäß VDE-Richtlinien eingehalten. Er wird dadurch gewährleistet, dass der Sensorträger 81 aus einem elektrisch gut isolierenden Material, vorzugsweise aus Keramik, besteht. Damit stellt der direkte Abstand des Temperatursensors 82 von der Unterseite der Kochfeld platte 2 nicht mehr die kritische Größe dar. Vielmehr ist jetzt eine in Figur 6a dargestellte Kriechstrecke Ci, C2 maßgeblich, also derjenige Weg, den die Stromspannung vom Temperatursensor 82 am Sensorträger 81 vorbei zur Unterseite der Kochfeldplatte 2 nehmen müsste. Die Kriechstrecke Ci, C2 setzt sich zusammen aus einem Anteil Ci, der der Breite b des Randes 85 des Sensorträgers 81 entspricht, und einem Anteil C2 entsprechend der Dicke d. Sowohl die Breite b des Randes 85 als auch die Dicke d des Sensorträgers 81 sind so bemessen, dass ein Mindestmaß für die Kriechstrecke Ci, C2 von mindestens 4 mm gemäß VDE-Richtlinie eingehalten ist. Auf diese Weise kann die Sensoranordnung 80 besonders nahe an die Unterseite der Kochfeldplatte 2 herangerückt werden. Dies ermöglicht zum einen einen platzsparenden Aufbau und zum anderen einen möglichst kurzen Übertragungsweg der Wärmestrahlung. Damit kann sich der Abstand zwischen der Unterseite der Kochfeld platte 2 und der Oberseite des Sensorträgers 81 auf einen Wert unter einen Millimeter reduzieren. Dieser Abstand ist einerseits ausreichend und andererseits notwendig, um Belastungen, die auf die Kochfeld platte 2 einwirken, von der empfindlichen Sensoranordnung 80 fernzuhalten. Um außerdem den Wärmeübergang von der Unterseite der Kochfeldplatte 2 über Wärmestrahlung auf die Sensoranordnung 80 zu verbessern, ist die Unterseite der Kochfeld platte 2 in dem Bereich, in dem sich die Sensoranordnung 80 befindet, mit einer im IR-Wellenlängenbereich besonders gut emittierenden Schicht 86 versehen.
Figur 7 bietet eine Schnittansicht durch eine Sensoranordnung 20: Ein Sensorträger 60 ist auf seiner Oberseite, die der Unterseite der Kochfeldplatte 2 zugewandt ist, mit einer Beschichtung 61 versehen, die Strahlung in einem Infrarot-Wellenlängenbereich gut absorbiert. Sie stellt folglich eine gute thermische Koppelung zwischen dem Sensorträger
60 und der Kochfeld platte 2 her. Der Sensorträger 60 weist auf seiner der Kochfeldplatte 2 abgewandten Unterseite einen Temperatursensor 62 auf, der die über die Beschichtung
61 über Wärmeleitung in den Sensorträger 60 eingekoppelte Wärmestrahlung detektiert. Der Temperatursensor 62 ist seinerseits wiederum mit einer Glaspassivierung 63 beschichtet, die verhindert, dass der Temperatursensor 62 bzw. seine Zuleiter Feuchtigkeit aufnehmen können. Als Schutz gegen Feuchtigkeit muss die Glaspassivierung 63 auch bei großen Temperaturschwankungen beständig gegen Rissbildung sein.
Figur 8 stellt eine prinzipielle Verteilung von Temperatursensorn 70 entlang dem Umfang eines Heizelements 3 dar. Demnach ist eine optimale Anordnung von drei Temperatursensorn 70 mit einem Winkelabstand von jeweils 120 0C untereinander als günstig anzusehen, weil diese Anordnung einerseits für eine gleichmäßige Erfassung der zu detektierenden Temperatur eines Gargefäßes verwendet werden kann und andererseits der Material- bzw. Kostenaufwand nicht übermäßig hoch ist. Bezugszeichenliste
1 Kochfeld
2 Kochfeldplatte
3 Heizelement
4 Gargefäß
5 Boden des Gargefäßes
6 Temperatursensor
7 Keramikkleber
8 metallische Hülse
9 Bandheizleiter
10 Isolationsblock
11 Aufkantung des Heizelements 3
12 Vertiefung im Isolationsblock 10
13 Innenraum des Heizelements 3
14 Wärmeleitpaste
20 Sensoranordnung
21 Sensorträger
22 Temperatursensor
23 Zuleiter
24 Anschlussdrähte
25 Oberseite des Sensorträgers 21
26 Unterseite des Sensorträgers 21
27 Verbindung
30 Isolationsblock
31 längerer Schenkel
32 kürzerer Schenkel
33 Stirnfläche
34 Stirnfläche
35 Riegel
36 Anschlusskanal
40 Isolationsblock
41 längerer Schenkel
42 kürzerer Schenkel 43 Stirnflache
44 Nut
45 Fase
46 Klemmstück
47 Anschlusskanal
48 vorderer Rand
49 hinterer Rand
50 Nut
51 Fase
52 Fase
53 Klemmstück
54 Anschlusskanal
55 Auskragung
60 Sensorträger
61 Beschichtung
62 Temperatursensor
63 Glaspassivierung
70 Temperatursensor
80 Sensoranordnung
81 Sensorträger
82 Temperatursensor
83 Zuleiter
84 Anschlussdrähte
85 Rand des Sensorträgers 81
86 Beschichtung
90 Abschattung
91 Vertiefung
92 Kante der Vertiefung
93 Öffnung
94 Absatz a Mindestabstand b Breite des Randes 85
Ci1 C2 Kriechstrecke d Dicke des Sensorträgers 81

Claims

Patentansprüche
1. Kochfeld (1) mit einer Kochfeldplatte (2), insbesondere aus Glaskeramik, unter der zumindest ein Heizelement (3) zur Erwärmung eines auf dem Kochfeld (2) abstellbaren Gargefäßes (4) angeordnet ist, mit einem Temperatursensor (6; 22; 62;
70; 82) zum Erfassen der Temperatur der Kochfeldplatte (3), dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6; 22; 62; 70; 82) mit einem Abstand (a) kontaktfrei gegenüber der Kochfeld platte (2) angeordnet ist.
2. Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand (a) so bemessen ist, dass er als elektrischer Isolator zwischen dem Temperatursensor (6; 22; 62; 70; 82) und der Kochfeldplatte (2) dient.
3. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6; 22; 62; 82) einen Abstand (a) von mindestens 4 mm gegenüber der Kochfeldplattenunterseite aufweist.
4. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6; 22; 62; 70; 82) an einem Sensorträger (21 ; 60; 81) angeordnet ist.
5. Kochfeld nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (21; 60; 81) aus einem elektrisch isolierenden Material besteht.
6. Kochfeld nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6; 22; 62; 70; 82) auf einer der Kochfeldplatte abgewandten Unterseite des Sensorträgers (21; 60; 81) angeordnet ist.
7. Kochfeld nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (21; 60; 81) einen Rand (85) aufweist, der allseits den Temperatursensor (6; 22; 62;
70; 82) überragt.
8. Kochfeld nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (21; 60; 81) so ausgebildet und angeordnet ist, dass eine Kriechstrecke (Ci, C2) von zumindest 4 mm eingehalten ist.
9. Kochfeld nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (21 ; 60; 81) aus einem Material besteht, das IR-Strahlung gut absorbiert, oder auf seiner Oberseite mit einem derartigen Material beschichtet ist.
10. Kochfeld nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensorträger (21 ; 60; 81) aus einem Material besteht, das IR-Strahlung gut reflektiert, oder auf seiner Unterseite mit einem derartigen Material beschichtet ist.
11. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Kochfeld platte (2) im Bereich des Temperatursensors (6; 22; 62; 70; 82) mit einer im IR-Wellenlängenbereich gut emittierenden Beschichtung (86) versehen ist.
12. Kochfeld nach einem der Ansprüche 4 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Halterung in dem Heizelement (3) der Sensorträger (21 ; 60; 81) in einer Vertiefung (91) im Rand des Heizelements (3) angeordnet ist.
13. Kochfeld nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kochfeldplatte (2) und dem Sensorträger ein Riegel (35; 46) geklemmt ist.
14. Kochfeld nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Vertiefung (91) ein Abstandhalter (94) ausgebildet ist, der den Sensorträger von einem Boden (96) über einen Zwischenraum (97) beabstandet.
15. Kochfeld nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Zwischenraum (97) im wesentlichen geschlossen ist.
16. Kochfeld nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (82) im Zwischenraum (97) angeordnet ist.
17. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei, vorzugsweise drei Temperatursensor (6; 22; 62; 70; 82) am Rand der Kochfeldplatte gleichmäßig über deren Umfang verteilt angeordnet sind.
18. Kochfeld nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (6; 22; 62; 82) mit einer Beschichtung (63) gegen
Feuchtigkeitsaufnahme versehen ist.
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