CH674450A5

CH674450A5 -

Info

Publication number: CH674450A5
Application number: CH1263/88A
Authority: CH
Inventors: Kurt Wolf; Wolfram Andre
Original assignee: Fissler Gmbh
Priority date: 1987-05-13
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1990-06-15
Also published as: IT1217507B; FR2615299B1; SE465449B; FR2615299A1; SE8801546D0; SE8801546L; JP2630426B2; US4828166A; JPS63317109A; IT8820473A0; DE3715910C1; KR880013510A

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtungzum Regeln der Heizleistung des Heizelementes eines Kochtopfes, bei der mittels einer Eingabeeinrichtung ein Koch- bzw. Garvorgang mit einer im Bereich der Siedetemperatur des Wassers vorwählbaren Koch- bzw. Gartemperatur einleitbar ist und bei der mittels einer Regelschaltung die am oder im Kochtopf gemessene Temperatur auf die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur eingeregelt und konstant gehalten wird.

Es sind verschiedene Regelschaltungen bekannt, die ein exaktes Einregeln der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur vornehmen, ohne dass dabei ein Überschreiten der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur auftritt. Dabei wird häufig auf ein möglichst schnelles Erreichen der gewünschten Koch- bzw. Gartemperatur in der Aufheizphase Wert gelegt und sichergestellt, dass diese Aufheizphase ein Minimum an Energie benötigt. Diese bekannten Regelschaltungen haben auch eine wesentlich höhere Regelgenauigkeit, so dass gerade im Bereich um die Siedetemperatur des Wassers ein Koch- bzw. Garvorgang gewählt werden kann, dass noch keine nennenswerte Dampfentwicklung eintritt. Bei den bekannten Regelschaltungen kann diese Regelgenauigkeit nicht voll ausgenützt werden, da sich gerade in dem Temperaturbereich um den Siedepunkt des Wassers bereits die Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers von der geographischen Höhe des Einsatzortes störend auswirkt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die gewählte Kochbzw. Gartemperatur im Temperaturbereich um den Siedepunkt des Wassers unabhängig von der Abhängigkeit desselben von der geographischen Höhe des Einsatzortes vorgegeben werden kann, die Beeinträchtigung durch die Veränderung der Siedetemperatur des Wassers aber ausgeschaltet ist.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur in Abhängigkeit des gemessenen Luftdruckes oder der vorliegenden Höhe über Normalnull des Einsatzortes des Kochtopfes entsprechend der Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers von Luftdruck oder von der Höhe über Normalnull veränderbar ist.

Die Koch- bzw. Gartemperatur kann wie bei den bekannten Regelschaltungen vorgewählt und vorgegeben werden. Da der Luftdruck erfasst oder die geographische Höhe bekannt ist, lässt sich eine automatische Korrektur vornehmen, die die Änderung der Siedetemperatur des Wassers von diesen Grössen berücksichtigt. Wird also z.B. die Kochbzw. Gartemperatur mit 1 °C unterhalb der Siedetemperatur des Wasser vorgegeben, dann bleibt dieser Temperaturabstand auch unabhängig vom Luftdruck oder der geographischen Höhe des Einsatzortes eingehalten. Werden z.B. 99 C als Koch- bzw. Gartemperatur vorgegeben, dann erfolgt auch dann kein Überschreiten der Siedetemperatur, wenn

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diese aufgrund des herrschenden Luftdruckes oder der vorliegenden geographischen Höhe auf 93 ~C absinkt. Die Reduzierung der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur erfolgt in Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers vom Luftdruck oder von der geographischen Höhe, so dass bei 93 "C Siedetemperatur des Wassers die Koch- bzw. Gartemperatur bei 92 C liegt obwohl 99 =C vorgewählt wurden.

Die Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers kann in einfacher Weise dadurch eliminiert werden, dass mit einer Abnahme des Luftdruckes um etwa 25 hPa die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur um 1 °C reduzierbar ist, oder dass mit der Zunahme der Höhe über Normalnull um etwa 210 m die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur um 1CC reduzierbar ist.

Bei einem Dampfdruckkochtopf kann in äquivalenter Weise die Anzeige dadurch richtiggestellt werden, dass bei einem Dampfdruckkochtopf die Anzeige für «Topf unter Druck» und «Topf drucklos» in derselben Abhängigkeit veränderbar ist.

Eine kontinuierliche Anpassung der vorgewählten Kochbzw. Gartemperatur an die sich ändernde Siedetemperatur des Wassers wird nach einer Ausgestaltung dadurch erreicht, dass die Regelschaltung des Heizelementes einen Mikroprozessor umfasst, dem die mittels eines Temperaturfühlers erfasste Isttemperatur im oder am Kochtopf zuführbar ist,

dass mittels der Eingabeeinrichtung die vorgewählte Kochbzw. Gartemperatur eingebbar ist, dass mittels eines Drucksensors der Luftdruck messbar und mittels eines Analog-Digital-Wandlers dem Mikroprozessor entsprechende Messsignale zuführbar sind, und dass der Mikroprozessor entsprechend dieser Messsignale und der vorgegebenen Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers vom Luftdruck die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur reduziert und auf diese einregelt.

Eine manuelle Anpassung lässt sich nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch erzielen, dass die Regelschaltung des Heizelementes einen Mikroprozessor umfasst, dem die mittels eines Temperaturfühlers erfasste Isttemperatur im oder am Kochtopf zuführbar ist, dass mittels der Eingabeeinrichtung die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur eingebbar ist, dass mit einer Vorwahleinrichtung dem Mikroprozessor ein der vorliegenden Höhe über Normalnull des Einsatzortes des Kochtopfes entsprechende Signale zuführbar sind, und dass der Mikroprozessor entsprechend dieser Signale und der vorgegebenen Abhängigkeit der Siedetemperatur des Wassers von der Höhe über Normalnull des Einsatzortes die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur reduziert und auf diese einregelt. Die Vorwahleinrichtung wird entsprechend der geographischen Höhe des Einsatzortes des Kochtopfes und der Regelschaltung einmal eingestellt. Die Voreinstellung lässt sich dadurch in einfacher Weise vornehmen, dass die Vorwahleinrichtung eine Schalteinrichtung aufweist, mittels der unterschiedliche Höhenbereiche vorgebbar sind, und dass diesen Höhenbereichen fest vorgegebene Temperaturbeträge für die Reduzierung der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur zugeordnet sind. Die Schalteinrichtung weist dabei nach einer Ausgestaltung zwei Schalter mit jeweils zwei Schaltstellungen auf, mit denen dann vier Höhenbereiche einstellbar sind. Dabei werden selbstverständlich die wetterbedingten Luftdruckschwankungen nicht berücksichtigt und müssen durch entsprechende Vorgabe der Temperatur erfasst werden.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 die Abhängigkeit des Luftdruckes D von der geographischen Höhe (Höhe über Normalnull),

Fig. 2 die Abhängigkeit der Siedetemperatur Ts des Wassers von der geographischen Höhe,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur automatischen Anpassung der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur in Abhängigkeit vom vorherrschenden Luftdruck und Fig. 4 ein Blockschaltbild der Vorrichtung zur manuellen Anpassung der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur in Abhängigkeit von vier Höhenbereichen der geographischen Höhe des Einsatzortes.

Die Fig. 1 zeigt, dass der Luftdruck D in Meereshöhe (Normalnull) 1013 hPa oder entsprechend 760 Torr aufweist und dass dabei die Siedetemperatur des Wassers 100 C beträgt. Mit zunehmender Höhe H fällt der Luftdruck D ab und auch die Siedetemperatur des Wassers, wie die an der Kurve markierten Punkte 99 C bis 93 C anzeigen. So ist die Siedetemperatur des Wassers z.B. bei einer geographischen Höhe von 1180 m nur noch 96 'C und bei 1790 m nur noch 94 :C. Die Siedetemperatur fällt also um 1 ;C, wenn der Luftdruck D um etwa 25 hPa oder etwa 20 Torr abnimmt.

Die physikalisch exakte Ermittlung des Luftdruckes in Abhängigkeit von der geographischen Höhenlage wird in folgender Formel dargestellt:

Darin bedeuten:

h0 = Meereshöhe (N.N.)

h = Höhe (Aufstellungsort des Gerätes)

R = 29,27 m/K (Gaskonstante der Luft)

T = Lufttemperatur

P0 = Normaldruck in Meereshöhe

Diese Abhängigkeit der Siedetemperatur Ts des Wassers von der geographischen Höhe H ist in Fig. 2 dargestellt, wobei für den Hochdruck bei 780 Torr und für den Niederdruck bei 720 Torr der minimale Schwankungsbereich eingetragen ist, der etwa ±2~C ausmacht und äusserst selten und dann nur kurzzeitig vorkommt. Bei einer Zunahme der geographischen Höhe H um etwa 210 m fällt die Siedetemperatur Ts des Wassers um etwa 1 C.

Dieser Schwankungsbereich ist in vielen Fällen schon zu gross, so dass bei einer Koch- bzw. Gartemperatur, die knapp (z.B. 1 =C) unter der Siedetemperatur des Wassers gewählt wird, die Siedetemperatur des Wassers überschritten werden kann, wenn keine Anpassung an die sich in Abhängigkeit des Luftdruckes oder der geographischen Höhe ändernde Siedetemperatur vorgenommen wird.

Wie die Fig. 3 zeigt, kann die Heizleistung des Heizelementes HE durch eine Regelschaltung mit einem Mikroprozessor MP geregelt werden. Dabei kann das Heizelement in eine Heizplatte eingebaut sein, auf der der Kochtopf abgestellt und von der er aufgeheizt wird. Das Heizelement kann aber auch in den Kochtopf eingebaut sein. Dies ist für das Wesen der Erfindung ohne Bedeutung. Im Mikroprozessor ist die Regelcharakteristik vorgegeben, die von der im oder am Kochtopf gemessenen Isttemperatur abhängig ist. Die Isttemperatur wird mittels des Temperaturfühlers TF gemessen und an den Mikroprozessor übertragen. Über die Eingabeeinrichtung EG wird der Koch- bzw. Garvorgang mit der gewünschten Koch- bzw. Gartemperatur vorgegeben. Normalerweise läuft der Koch- bzw. Garvorgang entsprechend dem Regelprogramm im Mikroprozessor MP ab. Das Heizelement HE wird dabei periodisch ein- und ausgeschaltet, wobei die Einschaltphasen sich von Null bis zur Periodendauer ändern können, um die Heizleistung variieren zu können. Dabei ist es üblich, das Heizelement HE in den Einschaltphasen mit voller oder auch nur mit reduzierter Heizleistung zu betreiben. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung sind nach wie vor alle Regelcharakteristiken ausführ5

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bar. Entscheidend ist jedoch, dass bei Koch- bzw. Gärtemperaturen," die im Bereich der Siedetemperatur des Wassers liegen, die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur ange-passt wird, um die Änderungen der Siedetemperatur des Wassers, die vom Luftdruck oder der geographischen Höhe des Einsatzortes abhängig sind, ausgleichen zu können. Bei dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Fig. 3 er-fasst der Drucksensor DS den herrschenden Luftdruck D. Das erhaltene analoge Messsignal wird über den Verstärker V verstärkt und über den Analog-Digital-Wandler AD in ein digitales Messsignal umgewandelt, das dem Mikroprozessor MP zugeführt wird. Der Mikroprozessor MP erkennt aus dem Messsignal den Wert des Luftdruckes D und damit die zugehörige Siedetemperatur Ts des Wassers. Die vorgegebene Koch- bzw. Gartemperatur wird nun über den Mikroprozessor MP um einen Temperaturbetrag reduziert, der sich als Differenz aus der Siedetemperatur Ts bei einem Luftdruck von 760 Torr oder 1013 hPa und der Siedetemperatur bei dem herrschenden Luftdruck ergibt. Damit bleibt der Sicherheitsabstand zur Siedetemperatur des Wassers unabhängig vom herrschenden Luftdruck D konstant. Wenn also ein Koch- bzw. Garvorgang vorgegeben wird, bei dem die Koch- bzw. Gartemperatur knapp unterhalb der Siedetemperatur des Wassers gewählt wird, dann ist sichergestellt,

dass die Koch- bzw. Gartemperatur automatisch so reduziert und eingeregelt wird, dass die jeweils für den vorherrschenden Luftdruck gegebene reduzierte Siedetemperatur des Wassers im gesamten Luftdruckbereich nicht überschritten wird. Ausserdem werden die wetterbedingten Änderungen und Schwankungen der Siedetemperatur Ts des Wassers, wie sie in Fig. 2 eingezeichnet sind, automatisch ausgeglichen und zwar durch entsprechende Reduzierung oder Erhöhung der vorgegebenen Koch- bzw. Gartemperatur.

Es ist daher möglich, einen Koch- bzw. Garvorgang, z.B. in einem Dampfdruck-Kochtopf, exakt unterhalb des Siedepunktes des Wassers zu halten und so die Dampfentwicklung sicher zu unterbinden. Im Mikroprozessor MP wird aus dem Messsignal des Drucksensors DS die Reduzierung der vorgegebenen Koch- bzw. Gartemperatur abgeleitet, die bei dem herrschenden Luftdruck D erforderlich ist.

Die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 vorgenommene kontinuierliche Anpassung der vorgegebenen Koch- bzw. Gartemperatur an die sich ändernde Siedetemperatur des Wassers, lässt sich vereinfachen, wie das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 zeigt. Der Mikroprozessor MP erhält über die Vorwahleinrichtung VW ein Signal, das ihm den Höhenbereich des Einsatzortes anzeigt. Die geographische Höhe H wird in vier Bereiche eingeteilt. Der erste Bereich umfasst die geographische Höhe 0 m bis 300 m. Daran schliessen sich die Bereiche 300 m bis 600 m und 600 m bis 900 m an. Schliesslich wird in dem letzten Bereich angezeigt, dass die Höhe H grösser als 900 m ist. Jedem Höhenbereich entspricht eine Temperaturreduzierung von etwa 1,5 "C. Der Mikroprozessor erkennt aus dem Höhenbereich die vorzunehmende Reduzierung der vorgegebenen Koch- bzw. Gartemperatur. Die Reduzierung beträgt im ersten Höhenbereich von 0 m bis 300 m 1,5 "C und steigt pro weiteren Höhenbereich jeweils um weitere 1,5 °C an, so dass die vorgegebene Kochbzw. Gartemperatur maximal um 6 JC reduziert wird, wenn der Einsatzort eine geographische Höhe grösser als 900 m aufweist. Zur Kennzeichnung der vier Höhenbereiche reichen die beiden Schalter S1 und S2 aus. Mit den jeweils zwei Schaltstellungen der beiden Schalter S1 und S2 lassen sich vier verschiedene Schaltzustände einstellen, anhand derer der Mikroprozessor MP den vorliegenden Höhenbereich erkennt. Diese beiden Schalter S1 und S2 sind an der Vorrichtung vorgesehen und werden einmal vor Inbetriebnahme der Vorrichtung am Einsatzort auf den entsprechenden Höhenbereich eingestellt. Die Schalteinrichtung kann mit einer Schutzkappe abgedeckt werden.

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2 Blatt Zeichnungen

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674 450 PATENTANSPRÜCHE

1. Vorrichtung zum Regeln der Heizleistung des Heizelementes eines Kochtopfes, bei der mittels einer Eingabeeinrichtung ein Koch- bzw. Garvorgang mit einer im Bereich der Siedetemperatur des Wasser vorwählbaren Koch- bzw. Gartemperatur einleitbar ist und bei der mittels einer Regelschaltung die am oder im Kochtopf gemessene Temperatur auf die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur eingeregelt und konstant gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur in Abhängigkeit des gemessenen Luftdruckes (D) oder der vorliegenden Höhe (H) über Normalnull (NN) des Einsatzortes des Kochtopfes entsprechend der Abhängigkeit der Siedetemperatur (Ts) des Wassers von Luftdruck (D) oder von der Höhe (H) über Normalnull (NN) veränderbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Abnahme des Luftdruckes (D) um etwa 25 hPa die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur um 1 °C reduzierbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Zunahme der Höhe (H) über Nonnalnull (NN) um etwa 210 m die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur um 1 °C reduzierbar ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Dampfdruckkochtopf die Anzeige für «Topf unter Druck» und «Topf drucklos» in derselben Abhängigkeit veränderbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass die Regelschaltung des Heizelementes (HE) einen Mikroprozessor (MP) umfasst, dem die mittels eines Temperaturfühlers (TF) erfasste Isttemperatur im oder am Kochtopf zuführbar ist,

dass mittels der Eingabeeinrichtung (EG) die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur eingebbar ist,

dass mittels eines Drucksensors (DS) der Luftdruck (D) messbar und mittels eines Analog-Digital-Wandlers (AD) dem Mikroprozessor (MP) entsprechende Messsignale zuführbar sind, und dass der Mikroprozessor (MP) entsprechend dieser Messsignale und der vorgegebenen Abhängigkeit der Siedetemperatur (Ts) des Wassers vom Luftdruck (D) die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur reduziert und auf diese einregelt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

dass mit einer Vorwahleinrichtung (Vw) dem Mikroprozessor (MP) ein der vorliegenden Höhe (H) über Nonnalnull (NN) des Einsatzortes des Kochtopfes entsprechende Signale zuführbar sind, und dass der Mikroprozessor (MP) entsprechend dieser Signale und der vorgegebenen Abhängigkeit der Siedetemperatur (Ts) des Wassers von der Höhe (H) über Normalnull des Einsatzortes die vorgewählte Koch- bzw. Gartemperatur reduziert und auf diese einregelt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die Vorwahleinrichtung (VW) eine Schalteinrichtung aufweist, mittels der unterschiedliche Höhenbereiche,

z.B. 0 bis 300 m; 300 m bis 600 m; 600 m bis 900; grösser als 900 m, vorgebbar sind, und dass diesen Höhenbereichen fest vorgegebene Temperaturbeträge, z.B. 1,5 ;C, für die Reduzierung der vorgewählten Koch- bzw. Gartemperatur zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung zwei Schalter (SI, S2) mit jeweils zwei Schaltstellungen aufweist, mit denen vier Höhenbereiche einstellbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung mittels einer Schutzkappe abdeckbar ist.