EP0690659A2 - Infrarotgesteuerte Garungseinheit - Google Patents

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EP0690659A2
EP0690659A2 EP95109645A EP95109645A EP0690659A2 EP 0690659 A2 EP0690659 A2 EP 0690659A2 EP 95109645 A EP95109645 A EP 95109645A EP 95109645 A EP95109645 A EP 95109645A EP 0690659 A2 EP0690659 A2 EP 0690659A2
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EP
European Patent Office
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sensor
cooking
hob
infrared
cooking unit
Prior art date
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Granted
Application number
EP95109645A
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English (en)
French (fr)
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EP0690659B1 (de
EP0690659A3 (de
Inventor
Uwe Dipl.-Ing. Has
Felicitas Dipl.-Ing. Ziegler
Gerhard Busalt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
Bosch Siemens Hausgerate GmbH
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Priority claimed from DE29506244U external-priority patent/DE29506244U1/de
Application filed by Bosch Siemens Hausgerate GmbH filed Critical Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Priority to DE29522310U priority Critical patent/DE29522310U1/de
Publication of EP0690659A2 publication Critical patent/EP0690659A2/de
Publication of EP0690659A3 publication Critical patent/EP0690659A3/de
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    • 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
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0261—For cooking of food
    • H05B1/0266—Cooktops
    • 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
    • H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
    • H05B2213/07—Heating plates with temperature control means

Definitions

  • the invention relates to an infrared sensor-controlled cooking unit, consisting of a cooking device, sensors and hob, for example a glass ceramic hob, where both the hob and the cooking device can contain sensor-specific configurations.
  • Heating processes in particular cooking processes in cooking appliances on hobs, can take place automatically if the temperature of the food to be cooked is sufficiently well measurable during the heating process.
  • the progress of the cooking process can be inferred from such temperature profiles.
  • the temperature of the cookware base or a cookware wall largely corresponds to the temperature of the food when the cooking process has exceeded the heating phase.
  • thermocouple chain For higher temperatures, such as occur during roasting and deep-frying, platinum sensors have been arranged under, for example, glass ceramic cooktops, with which a sufficiently good temperature measurement can be carried out in the steady state of the cooking process.
  • the object of the present invention is to construct an infrared sensor-controlled cooking unit, with which the temperature of the food to be cooked can be measured with sufficient accuracy in a simple and reliable manner.
  • an infrared sensor associated with the sensor-controlled cooking unit is arranged slightly elevated above the hob in relation to the cooking point. This allows the wall temperature of the cooking device to be measured conveniently and relatively accurately by the infrared sensor.
  • the infrared sensor is arranged in a design-specific, predominantly peripheral manner, opposite the operator front, flush with the glass ceramic cooking surface and is functionally coupled to the electronics unit of the charging unit.
  • FIGS. 1a, b a cooking device 1, a cooktop 2, a sensor, here infrared sensor 3, a sensor measuring spot 4 on the cooking device 1 and a sensor housing structure 8 can be seen.
  • the infrared sensor 3 assigned to the sensor-controlled cooking unit is arranged slightly elevated above the hob in relation to the cooking point. This installation of the infrared sensor in a hob is advisable if the design line of the hob can tolerate a sensor arrangement installed one to two cm above the glass ceramic.
  • the infrared sensor-monitored hotplates on the respective hob are preferably those located in the immediate vicinity of the slightly elevated design line of the hob.
  • an infrared transmitter is conceivable, which is arranged in a retractable or foldable unit, which will protrude about 2 cm above the hob 2 in the functional state, whereby it would be conceivable that the infrared sensors could be moved out of the oven by an easily operated pressure device Surface of the glass ceramic cooktop can be clipped out.
  • the infrared sensor can always be assigned to the hotplate that is to be controlled.
  • the connection to the electronics of the hob or to the control electronics that control the respective power relay can be wired, radio-oriented or in another electronic manner. Such systems can be implemented for induction, radiation and halogen cookers.
  • the cooking appliance 1, the glass ceramic cooking surface 2, the sensor measuring spot 4 on the cooking appliance 1, a sensor arrangement 9, a wall 10 assigned to the cooking surface, an electronic module 11, a power relay 12 and a worktop 13 can be seen.
  • the infrared sensor 3 is arranged slightly elevated above and outside the cooking surface 2, for example on devices of the adjacent stove wall 10.
  • the infrared sensor 3 can also be installed in a piece of wiper strip or a special housing for wall mounting become. Such a construction does not require any special space and protects the sensor against damage.
  • the infrared sensors used here in the cooking units presented receive the infrared radiation from the walls of the cookware under the effect of a concave mirror integrated in the sensor system.
  • the infrared sensor is usually protected against mechanical damage or precipitation of vapor condensate by an infrared filter made of silicon.
  • Such sensors only have a volume of approx. 2 ccm. Therefore, they can be sensibly and practically installed on the hob or built into it or arranged in the vicinity. 2 such a sensor is arranged in the wall area opposite the hob. Starting from the measuring spot 4 on the cooking device 1, the infrared signal the radiating side wall of the cooking device 1 received by the infrared transmitter 3 in the arrangement position 9. It is advisable to arrange the sensor in such a way that infrared radiation from the controlled hotplate on hob 2 could be received if the pan was not placed on it.
  • the cooktop 2 in particular a glass ceramic cooktop, has decor printing 6 that is suitable for infrared sensors, whereby the infrared sensor 3 can detect that the monitored hotplate is idling. It has proven to be expedient to carry out the decor printing on the hob 2 in the manner of a hill.
  • the cooking device 1 associated with the sensor-controlled cooking unit must be suitable for infrared sensors; for most cookware that does not consist of stainless steel or glass in the household, the infrared sensor is suitable.
  • the wall temperature of cookware made of stainless steel or glass cannot be measured with infrared sensors in the original state, since stainless steel, especially in the polished version, and glass have very low infrared emission factors, but have very high infrared reflection factors.
  • the infrared rays emanating from the cooking appliance 1 or the hob surface 2 to the infrared sensor 3 are shown.
  • the measuring spots 4 on the cooking device 1 and the various measuring spots on the respective hotplate are recognizable and, furthermore, a possibility is indicated how infrared radiation from heating element 7 with an open hotplate, ie hotplate without a pot, can be used for idle detection.
  • the infrared sensor Since the infrared sensor has a direction-dependent sensitivity, the infrared sensor looks at the glass ceramic cooktop or another cooktop at a very flat angle, and can therefore hardly recognize the temperature of the hotplate on the cooktop.
  • the cooktop 2 is covered by the cookware or cooking appliance 1 to be heated, so the hotplate can hardly influence the signal from the sensor. If there is no cooking appliance 1 on the hotplate, ie the hotplate is running empty, then the infrared sensor can detect the temperature of a sector of the hotplate on the hob 2 with a suitable orientation. In this way, an idle case can be recognized by suitable evaluation of the infrared signal and a power supply can be limited or completely prevented by controlling an electronic module with subsequent power control by a relay 12.
  • the infrared sensor responds particularly well when the decor printing of the cooktop glass ceramic is in the form of small hills, since in this way the infrared sensor is given a better viewing angle on the hot glass ceramic surface.
  • infrared light refraction under, in and / or on the glass ceramic.
  • a small part of the infrared radiation generated by radiation or halogen cookers can thus be directed directly in the direction of the infrared sensor. If a cookware is on the glass ceramic, then this infrared beam is interrupted by the cookware, the hotplate is then only regulated by the temperature of the cookware.
  • a sensor-controlled cooking unit can be recognized as a sensor-equipped glass ceramic hob 14, retractable sensor units 21, hotplates 31 to 34 and an operating front 51.
  • FIGS. 5b and 5c show a detail of the retractable sensor unit 12.
  • FIG. 5c shows a detail of the control front 51.
  • This detail of the control front 51 shows that the operator can, for example, key in more than four basic functions, wherein he couples the retractable sensor unit to the electronics unit.
  • Figure 6a shows hardly any significant changes compared to Figure 5a, apart from the design of the retractable sensor unit 22, which can either be left-justified on the outer edge of the glass ceramic cooking surface or right-justified opposite.
  • the sensor switch 12 is made in two parts. It consists of the sensor-specific monitoring part 13.1 and a cooking mode selector arrangement according to 12.1, by means of which it is possible for the operator to select basic functions in the manner shown.
  • Basic functions are types of cooking that are used very often.
  • Figure 6c offers the five to six essential types of basic cooking at. As a cooking function, these are keeping warm or heating, cooking or simmering, cooking, frying, steaming. Thawing is offered as a special function, whereby the sensor is relatively unsafe in the lower temperature ranges, but cannot be used beyond its functions.
  • the sensor switch 12 works directly with the electronics unit of the cooking unit.
  • Figures 7a, b differ from the technical details derived according to Figure 5a only in design. This relates in particular to the arrangement of the retractable sensor unit, which is provided here with a special, centrally arranged, semicircular sensor installation unit 23. In this sensor unit 23, which can also be retracted or folded down, there are at least two infrared sensors which enable the hotplates 31 and 32 to be reliably detected. Under special placement instructions for pots and their size on the glass ceramic hob 14 according to FIG. 7a, three or even four infrared sensors can also be installed under the sensor unit 23. It is important that a clear assignment of the placed sensor and monitored hotplate is possible.
  • Figure 7b corresponds to the content of Figure 5c and is therefore largely identical.
  • FIGS. 8a, b, c a special embodiment of the sensor-controlled cooking unit 14, ie the glass ceramic cooktop with sensor arrangement, can be removed compared to the previous exemplary embodiments.
  • 8a shows a rectangular glass ceramic cooktop which is elongated from the operator's point of view, on which the hotplates 31, 32, 33 and 34 are arranged essentially linearly adjacent.
  • the retractable sensor unit 24 is arranged in a retractable manner in four ways, related to the cooking point, on the rear edge of the glass ceramic cooking surface.
  • the operation and selection of the types of food correspond to those stated in FIGS. 5b and 5c.
  • the particular embodiment of the sensor-controlled cooking unit according to FIG. 8a, ie the design of the glass ceramic cooktop with a sensor arrangement enables the sensor unit 21 to be uniquely assigned to the respective hotplate to be monitored. In the exemplary embodiment, all hotplates are monitored by sensors, which of course can be varied in any way.
  • the infrared sensor is arranged in a design-specific manner, predominantly peripherally, opposite the operator front, flush with the glass ceramic cooking surface 14 and is functionally coupled to the electronics unit of the cooking unit.
  • the infrared sensor on the left or right outer edge of the glass ceramic cooking surface 14 is arranged so that it is opposite the operator front, and that at least one sensor unit has two to a maximum of four sensor units per glass ceramic cooking surface are positionable.
  • the sensor units could be arranged around the circumference of the glass ceramic hob 14.
  • a special feature for monitoring at least two hotplates is an infrared sensor receptacle 23 arranged centrally on the rear edge of the glass ceramic cooktop, the infrared sensor receptacle 23 having a semicircular lens shape.
  • typical cooking methods that the sensor-controlled cooking unit implements can also be selected on the control element for the infrared sensor. It would be considered typical that a control element on the control front is activated with the sensor connection, whereby the sensor-controlled cooking unit 14 is connected to the hob control and typical cooking methods can be selected by the operator.
  • infrared light refraction under, in and / or on the glass ceramic. This allows a small part of the infrared radiation generated by the radiation or halogen cooker to be directed directly in the direction of the infrared sensor. If a cookware is on ceramic glass, this infrared beam is interrupted by the cookware, the hotplate is then only regulated by the temperature of the cookware.
  • a cooking unit controlled with infrared sensor technology advantageously has good control constancy of the cooking process.
  • the infrared sensor can be positioned cheaply or in the hob, that it is possible to position the infrared sensor in the vicinity of the hob, that conventional stainless steel and glass cooking appliances can also be processed by coating with infrared sensors and that the infrared sensor signal can also provide idle detection of the glass ceramic hob in addition to the sensor-controlled cooking.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Sensorik und Kochfeld, beispielsweise Glaskeramik-Kochfeld, wobei sowohl das Kochfeld als auch das Gargerät sensorspezifische Ausgestaltungen enthalten kann, wobei der der sensorgesteuerten Garungseinheit zugeordnete Infrarotsensor (3) kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes (2) angeordnet ist. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine infrarot-sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Sensorik und Kochfeld, beispielsweise Glaskeramik-Kochfeld, wobei sowohl das Kochfeld als auch das Gargerät sensorspezifische Ausgestaltungen enthalten kann.
  • Erwärmungsvorgänge, besonders Garvorgänge in Gargeräten auf Kochmulden können automatisch ablaufen, wenn die Temperatur des Gargutes während des Erwärmungsvorganges hinreichend gut meßbar ist. Aus solcher Art gewonnenen Temperaturverläufen kann auf den Fortschritt des Garungsprozesses geschlossen werden. Dabei entspricht die Temperatur beispielsweise des Kochgeschirrbodens bzw. einer Kochgeschirrwand weitestgehend Garguttemperaturen, wenn der Garvorgang die Ankochphase überschritten hat.
  • Aus dem Stand der Technik ist bekannt, über die Messung der Temperatur an Gargeräten, den Garungsvorgang so zu steuern, daß minimalere Energieaufwand angestrebt werden kann. Dabei erfolgt die Temperaturmessung durch unterschiedlich wirkende Sensortechnik. So kann beispielsweise Strahlungswärme aufgefangen und über eine Thermoelementenkette in elektrische Energie umgewandelt werden. Für höhrer Temperaturen, wie sie beim Braten und Frittieren auftreten, werden seit einiger Zeit Platinsensoren unter beispielsweise Glaskeramik-Kochflächen angeordnet, womit eine genügend gute Temperaturmessung im eingeschwungenen Zustand des Kochvorgangs erfolgen kann.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine infrarotsensorgesteuerte Garungseinheit aufzubauen, womit auf einfache und zuverlässige Weise die Temperatur des Gargutes hinreichend genau gemessen werden kann.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein der Sensorgesteuerten Garungseinheit zugeordneter Infrarotsensor kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes angeordnet ist. Damit kann die Wandtemperatur des Gargerätes bequem und relativ genau durch den Infrarotsensor gemessen werden. Eine weitere vorteilhafte Lösung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsensor designspezifisch, vorwiegend peripher, der Bedienerfront gegenüberliegend bündig mit der Glaskeramik-Kochfläche versenkbar angeordnet ist und funktionell mit der Elektronikeinheit der Carungseinheit gekoppelt ist.
  • Andere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben, es zeigt:
    • Fig. 1a
    eine Kochstelle mit Infrarotsensor,
    Fig. 1b
    ein durch eine infrarotsenderbeaufschlagtes Gargerät,
    Fig. 2
    eine mit Infrarot-Sensortechnik gesteuerte Garungseinheit,
    Fig. 3
    den Wirkungsbereich des installierten Infrarotsensors auf Gargerät und Glaskeramik-Kochfläche,
    Fig. 4
    die Beaufschlagung einer Glaskeramikfläche durch den Infrarotsensor ohne Gargerät
    Fig. 5a
    eine sensorgesteuerte Garungseinheit mit zwei Infrarotsensoren,
    Fig. 5b
    eine Einzelheit der Sensoranordnung,
    Fig. 5c
    eine Einzelheit der Bedienfront,
    Fig. 6a
    eine sensorgesteuerte Garungseinheit mit einem Sensor,
    Fig. 6b
    einen zugehörigen zu Fig. 2a ausgebildeten Sensorschalter,
    Fig. 6c
    eine Einzelheit des Sensorschalters,
    Fig. 7a
    eine sensorgesteuerte Garungseinheit mit zentralem Sensoranordnungsschema,
    Fig. 7b
    eine Einzelheit der Bedienfront,
    Fig. 8a
    eine sensorgesteuerte Garungseinheit mit vier Sensoreinheiten,
    Fig. 8b
    eine Einzelheit der Sensoranordnung und
    Fig. 8c
    eine Einzelheit der Bedienfront.
  • Gemäß Fig. 1a, b sind ein Gargerät 1, ein Kochfeld 2, ein Sensor, hier Infrarotsensor 3, ein Sensormeßfleck 4 am Gargerät 1 und ein Sensorgehäuseaufbau 8 erkennbar. Gemäß Fig. 1a, b ist entnehmbar, daß der der sensorgesteuerten Garungseinheit zugeordnete Infrarotsensor 3 kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes angeordnet ist. Dieser Einbau des Infrarotsensors in eine Kochmulde bietet sich dann an, wenn die Designlinie der Kochmulde eine ein bis zwei cm über der Glaskeramik eingebaute Sensoranordnung vertragen kann. Dabei sind die infrarotsensor-überwachten Kochstellen auf der jeweiligen Kochmulde vorzugsweise jene, die in unmittelbarer Nähe der leicht erhöhten Designlinie des Kochfeldes befindlich sind. Für flache Kochmulden ist ein Infrarotsender vorstellbar, der in einer versenkbaren, bzw. abklappbaren Einheit angeordnet ist, die im funktionsfähigen Zustand ca. 2 cm über das Kochfeld 2 herausragen wird, wobei es vorstellbar wäre, daß die Infrarotsensoren durch eine leicht betätigbare Druckvorrichtung aus der Fläche der Glaskeramik-Kochfläche herausgeklipst werden können. Neben einem festen Installationsaufbau des Infrarotsensors ist es möglich, den Infrarotsensor als lokal veränderbare Konstruktionseinheit auszuführen, wobei der Infrarotsensor immer zu der Kochstelle zugeordnet werden kann, die gerade geregelt werden soll. Die Verbindung zur Elektronik der Kochmulde, bzw. zur Regelelektronik, die das jeweilige Leistungsrelais steuert, kann dabei drahtgebunden, funkorientiert oder auf andere elektronische Weise erfolgen. Solche Systeme sind für Induktions-, Strahlungs- und Halogenkochstellen ausführbar.
  • Gemäß Fig. 2 sind das Gargerät 1 die Glaskeramik-Kochfläche 2 der Sensormeßfleck 4 am Gargerät 1, eine Sensoranordnung 9, eine der Kochfläche zugeordnete Wand 10, ein Elektronik-Baustein 11, ein Leistungsrelais 12 und eine Arbeitsplatte 13 erkennbar. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß der Infrarotsensor 3 leicht erhöht oberhalb und außerhalb der Kochfläche 2 angeordnet ist, beispielsweise an Vorrichtungen der angrenzenden herdnahen Küchenwand 10. In spezieller Weise kann der Infrarotsensor 3 auch in einem Stück Wischleiste oder einem besonderen Gehäuse für Wandmontage eingebaut werden. Ein solcher Aufbau erfordert keinen besonderen Platz und schützt den Sensor gegen Beschädigungen. Die hier in den vorgestellten Garungseinheiten angewendeten Infrarotsensoren empfangen die Infrarotstrahlung von den Wänden des Kochgeschirres unter der in Sensorsystem integrierten Wirkung eines Hohlspiegels. Der Schutz des Infrarotsensors vor mechanischer Beschädigung oder Niederschlag von Wrasenkondensat erfolgt gewöhnlich durch ein Infrarotfilter aus Silizium. Solche Sensoren haben nur noch ein Volumen von ca. 2 ccm. Deshalb können sie sinnvoll und praktischerweise an der Kochmulde angebaut bzw. in diese eingebaut bzw. in der näheren Umgebung angeordnet werden. Gemäß Fig. 2 ist ein solcher Sensor im Wandbereich gegenüber dem Kochfeld angeordnet. Ausgehend von dem Meßfleck 4 am Gargerät 1 wird das Infrarotsignal der strahlenden Seitenwand des Gargerätes 1 vom Infrarotsender 3 in der Anordnungsposition 9 empfangen. Der Sensor ist sinnvollerweise so anzuordnen, daß bei nicht aufgesetztem Topf Infrarotstrahlung der geregelten Kochstelle auf dem Kochfeld 2 empfangen werden könnte. Dafür ist es notwendig, daß das Kochfeld 2, insbesondere eine Glaskeramik-Kochfläche, eine infrarotsensorgerechte Dekorbedruckung 6 besitzt, wobei durch den Infrarotsensor 3 eine Leerlauferkennung der überwachten Kochstelle erfolgen kann. Als sinnvoll hat sich erwiesen, die Dekorbedruckung des Kochfeldes 2 hügelartig auszuführen. Das zu der sensorgesteuerten Garungseinheit zugehörige Gargerät 1 muß für Infrarotsensoren tauglich ausgeführt sein, für die meisten im Haushalt nicht aus Edelstahl oder Glas bestehenden Kochgeschirre ist die Infrarotsensor-Tauglichkeit gegeben. Die Wandtemperatur von Kochgeschirren aus Edelstahl oder Glas kann im Originalzustand nicht mit Infrarotsensoren gemessen werden, da Edelstahl, besonders im polierten Ausführungszustand, und Glas sehr geringe Infrarot-Emissionsfaktoren besitzen, hingegen sehr hohe Infrarot-Reflektionsfaktoren haben. Dieser Umstand führt bei der Infrarot-Temperaturmessung der Gargerätewände zu außerordentlich starken Meßfehlern. Dieser Meßfehler kann vermieden werden, wenn z.B. Edelstahlgeschirr mit Email farbig dekoriert wird. Emailoberflächen haben einen ausreichend hohen Infrarot-Emissionsfaktor und gestatten Infrarot-Temperaturmessungen mit genügender Genauigkeit. Diese Methode hat den Nachteil, daß dem Edelstahlgeschirr der typische Stahlglanz abhanden kommt. Gargeräte aus Glas kann man nahezu überhaupt nicht emaillieren. Aus diesem Grunde sollten Gargeräte aus Glas und auch solche aus Edelstahl mit einer farblosen, transparenten Beschichtung versehen sein, wofür besonders Silikate in Frage kommen. Dies ist darin begründet, daß Silikate hochtransparent und beliebig einfärbbar getönt werden können. Eine Nachrüstung von Gargerättypen aus Glas oder Edelstahl kann durch Bekleben mit einer Folie erfolgen, womit sie infrarotsystemtauglich werden. Gemäß Fig. 3 und 4 sind die vom Gargerät 1 oder der Kochfeldfläche 2 ausgehenden Infrarotstrahlen zum Infrarotsensor 3 dargestellt. So sind die Meßflecke 4 auf dem Gargerät 1 und die verschiedenen Meßflecke auf der jeweiligen Kochstelle erkennbar und darüberhinaus eine Möglichkeit angedeutet, wie man Infrarotstrahlung von Heizkörper 7 bei offener Kochstelle, d.h. Kochstelle ohne Topf, zu einer Leerlauferkennung nutzen kann. Da der Infrarotsensor eine richtungsabhängige Empfindlichkeit besitzt, sieht der Infrarotsensor unter einem sehr flachen Winkel auf die Glaskeramik-Kochfläche oder ein anderes Kochfeld, und kann dadurch die Temperatur der Kochstelle auf dem Kochfeld kaum erkennen. Im praktischen Betrieb ist das Kochfeld 2 durch das zu erwärmende Kochgeschirr, bzw. Gargerät 1 abgedeckt, die Kochstelle kann daher das Signal des Sensors kaum beeinflussen. Steht auf der Kochstelle kein Gargerät 1, d.h. die Kochstelle läuft leer, dann kann der Infrarotsensor bei geeigneter Ausrichtung die Temperatur eines Sektors der Kochstelle auf dem Kochfeld 2 erfassen. Damit kann durch geeignete Auswertung des Infrarotsignales ein Leerlauffall erkannt werden und über die Ansteuerung eines Elektronik-Bausteines mit nachfolgender Leistungsregelung durch ein Relais 12, eine Leistungszufuhr begrenzt, bzw. gänzlich unterbunden werden. Besonders gut reagiert der Infrarotsensor, wenn die Dekorbedruckung der Kochfeld-Glaskeramik in Form kleiner Hügel erfolgt ist, da auf diese Weise der Infrarotsensor einen besseren Sichtwinkel auf die heiße Glaskeramikfläche erhält.
  • Es ist auch möglich, unter, in und/oder auf der Glaskeramik Mittel zur Infrarot-Lichtbrechung anzubringen. Damit kann ein kleiner Teil der von Strahlungs- oder Halogenkochstellen erzeugten Infrarotstrahlung direkt in Richtung Infrarotsensor gelenkt werden. Wenn ein Kochgeschirr auf der Glaskeramik steht, dann wird dieser Infrarotstrahl durch das Kochgeschirr unterbrochen, die Kochstelle wird dann nur durch die Temperatur des Kochgeschirres geregelt.
  • Gemäß Figur 5a ist eine sensorgesteuerte Garungseinheit als sensorbestückte Glaskeramikkochfläche 14, versenkbare Sensoreinheiten 21, Kochstellen 31 bis 34 und eine Bedienfront 51 erkennbar. Die dazugehörigen Darstellungen von Einzelheiten sind in den Figuren 5b und 5c entnehmbar. Figur 5b zeigt dabei eine Einzelheit der versenkbaren Sensoreinheit 12. Figur 5c zeigt eine Einzelheit der Bedienfront 51. Dieser Einzelheit der Bedienfront 51 ist entnehmbar, daß der Bediener beispielsweise mehr als vier Grundfunktionen eintasten kann, wobei er die versenkbare Sensoreinheit mit der Elektronikeinheit koppelt. Figur 6a zeigt gegenüber Figur 5a kaum wesentliche Veränderungen, bis auf die designhafte Gestaltung der versenkbaren Sensoreinheit 22, die entweder linksbündig am Außenrand der Glaskeramikkochfläche angeordnet sein kann oder gegenüberliegend rechtsbündig. Für diese Form der sensorgesteuerten Garungseinheit gemäß Figur 6a soll nur eine Kochstelle sensorüberwacht sein. Eine weitere Besonderheit besteht darin, daß der Sensorschalter 12 zweiteilig ausgeführt ist. Er besteht aus dem sensorspezifischen Überwachungsteil 13.1 und einer Garungsartwähleranordnung gemäß 12.1, durch die es möglich ist, daß der Bediener Grundfunktionen in dargestellter Weise anwählt. Unter Grundfunktionen sind Garungsarten, die sehr oft gebraucht werden, zu verstehen. Figur 6c bietet die fünf bis sechs wesentlichen Grund-garungsarten an. Diese sind als Garungsfunktion Warmhalten bzw. Erwärmen, Garziehen bzw. Simmern, Kochen, Fritieren, Dampfkochen. Als besondere Funktion wird Auftauen angeboten, wobei der Sensor in unteren Temperaturbereichen relativ unsicher aber dennoch nicht funktionsüberschreitend anwendbar ist. Der Sensorschalter 12 arbeitet direkt mit der Elektronikeinheit der Garungseinheit zusammen. Er aktiviert diese und mit Einschalten der sensorgesteuerten Garungseinheit 14 wird über die Bedienung des Sensorschalters festgelegt, in welchem Bereich die Elektronikeinheit gekoppelt mit dem Garungsartwähler 12.1, den Temperaturbereich anwählt bzw. für die gewählte Garungsart bereitstellt. Die Figuren 7a, b unterscheiden sich von den gemäß Figur 5a abgeleiteten technischen Details nur im Design. Insbesondere betrifft das die Anordnung der versenkbaren Sensoreinheit, die hier mit einer besonderen mittig angeordneten halbkreisförmig ausgeführten Sensorinstallationseinheit 23 gegeben ist. In dieser auch versenkbaren bzw. abklappbaren Sensoreinheit 23 befinden sich mindestens zwei Infrarotsensoren, die eine sichere Detektierung der Kochstellen 31 und 32 ermöglichen. Unter besonderen Plazierungsvorschriften für Töpfe und deren Größe auf dem Glaskeramikkochfeld 14 gemäß Figur 7a kann man auch drei oder gar vier Infrarotsensoren unter die Sensoreinheit 23 installieren. Wichtig dabei ist, daß eine eindeutige Zuordnung von plaziertem Sensor und überwachter Kochstelle möglich ist. Figur 7b entspricht den zu Figur 5c gesagten Inhalten und ist damit weitgehend identisch.
  • Gemäß Figur 8a, b, c ist gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen eine besondere Ausführung der sensorgesteuerten Garungseinheit 14, d.h. der Glaskeramikkochfläche mit Sensoranordnung entnehmbar. Figur 8a zeigt eine rechteckige aus Bedienersicht länglich gestreckte Glaskeramikkochfläche, auf der die Kochstellen 31, 32, 33 und 34 im wesentlichen linienhaft benachbart angeordnet sind. Gemäß Figur 8a ist dabei noch entnehmbar, daß die versenkbare Sensoreinheit 24 in vierfacher Weise, kochstellenbezogen am hinteren Rand der Glaskeramikkochfläche versenkbar angeordnet ist. Die Bedienung und Anwahl der Gargutarten entsprechen den unter Figur 5b und 5c gesagten. Die besondere Ausführungsform der sensorgesteuerten Garungseinheit gemäß Figur 8a, d.h. die Gestaltung der Glaskeramikkochfläche mit Sensoranordnung ermöglicht auf eindeutige Art und Weise die Zuordnung der Sensoreinheit 21 zur jeweiligen zu überwachenden Kochstelle. Im Ausführungsbeispiel sind dabei alle Kochstellen sensorüberwacht, was natürlich in beliebiger Weise variierbar sein kann.
  • Den Ausführungsbeispielen, die Fi.g 5a bis 8c betreffend, ist gemeinsam, daß der Infrarotsensor designspezifisch, vorwiegend peripher, der Bedienerfront gegenüberliegend, bündig mit der Glaskeramikkochfläche 14 versenkbar angeordnet ist und funktionell mit der Elektronikeinheit der Garungseinheit gekoppelt ist. Als Variation der Positionierung der versenkbaren Sensoreinheit ist ablesbar, daß zur Überwachung einer Kochstelle der Infrarotsensor am linken bzw. rechten Außenrand der Glaskeramikkochfläche 14 versenkbar angeordnet ist, daß er der Bedienerfront gegenüberliegend angeordnet ist, und daß mindestens eine Sensoreinheit zwei bis maximal vier Sensoreinheiten pro Glaskeramikkochfläche positionierbar sind. Natürlich könnten die Sensoreinheiten beliebig um den Umfang der Glaskeramikkochfläche 14 angeordnet sein. Als besonders vorteilhaft hat sich jedoch herausgestellt, daß es besonders wichtig und sinnvoll ist, die freie Beweglichkeit der Gargutträger auf der Glaskeramikkochfläche im verlängerten Arbeitsplattenbereich zu garantieren, so daß eine vorwiegend am der Bedienerfront gegenüberliegenden Außenrand plazierte Infrarotsensortechnik zur Anwendung kommt.
  • Als Besonderheit zur Überwachung von mindestens zwei Kochstellen ist eine mittige am hinteren Glaskeramikkochflächenrand angeordnete Infrarotsensoraufnahme 23 anzusehen, wobei die Infrarotsensoraufnahme 23 halbkreisförmig linsenförmig ausgeführt ist. Im Zusammenspiel zwischen Sensoreinheit und Elektronikeinheit der sensorgesteuerten Garungseinheit ist es bemerkenswert, daß auch am Bedienelement für den Infrarotsensor gleichzeitig typische Garverfahren anwählbar sind, die die sensorgesteuerte Garungseinheit realisiert. Als typisch wäre anzusehen, daß mit der Sensorzuschaltung ein Bedienelement an der Bedienfront aktiviert wird, wodurch die sensorgesteuerte Garungseinheit 14 mit der Kochfeldsteuerung verbunden ist und bedienerseitig typische Garverfahren anwählbar sind.
  • Es ist auch möglich, unter, in und/oder auf der Glaskeramik Mittel zur Infrarotlichtbrechung anzubringen. Damit kann ein kleiner Teil der von der Strahlungs- oder Halogenkochstelle erzeugten Infrarotstrahlung direkt in Richtung Infrarotsensor gelenkt werden. Wenn ein Kochgeschirr auf Glaskeramik steht, wird dieser Infrarotstrahl durch das Kochgeschirr unterbrochen, die Kochstelle wird dann nur durch die Temperatur des Kochgeschirrs geregelt. Eine mit Infrarotsensortechnik gesteuerte Garungseinheit besitzt in vorteilhafter Weise eine gute Regelkonstanz des Garungsvorganges. Insbesondere ist vorteilhaft, daß der Infrarotsensor günstig oder in der Kochmulde positioniert werden kann, daß es möglich ist, den Infrarotsensor in der Umgebung der Kochmulde zu positionieren, daß auch herkömmliche Edelstahl- und Glasgargeräte durch Beschichtung infrarotsensortechnisch aufbereitet werden können und daß das Infrarotsensorsignal außer der sensorgesteuerten Garung auch eine Leerlauferkennung der Glaskeramikkochfläche liefern kann.

Claims (16)

  1. Sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Sensorik und Kochfeld, beispielsweise Glaskeramik-Kochfeld, wobei sowohl das Kochfeld als auch das Gargerät sensorspezifische Ausgestaltungen enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein der sensorgesteuerten Garungseinheit zugeordnete Infrarotsensor (3) kochstellenbezogen leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes (2) angeordnet ist.
  2. Sensorgesteuerte Garungseinheit, bestehend aus Gargerät, Sensorik und Kochfeld, beispielsweise Glaskeramik-Kochfeld, wobei sowohl das Kochfeld als auch das Gargerät sensorspezifische Ausgestaltungen enthalten kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Infrarotsensor designspezifisch, vorwiegend peripher, der Bedienerfront gegenüberliegend, bündig mit der Glaskeramik-Kochfläche versenkbar angeordnet ist und funktionell mit der Elektronikeinheit der Garungseinheit gekoppelt ist.
  3. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsensor (3) leicht erhöht oberhalb des Kochfeldes (2) angeordnet und mit dem Kochfeld (2) über konstruktive Mittel verbunden ist, wobei der Infrarotsensor (3) in einer versenkbaren, bzw. abklappbaren Einheit, die ca. 2 cm über das Kochfeld (2) herausragt, anordenbar sein kann.
  4. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Infrarotsensor (3) leicht erhöht, oberhalb und außerhalb der Kochfläche (2) angeordnet ist, beispielsweise an Vorrichtungen der angrenzenden herdnahen Küchenwand (10).
  5. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gargerät (1) infrarotsensortauglich ausgeführt ist.
  6. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß Gargeräte (1), beispielsweise Edelstahl-Gargeräte, dadurch infrarotsensortauglich werden, daß mindestens in der Meßfleckumgebung der Gargerätewand (4) infrarotsensorgemäße Dekors oder Beschichtungen aufgebracht sind.
  7. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß Edelstahl-Gargeräte (1) mindestens am Umfang der Meßfleckumgebung der Gargerätewand (4) emailliert sind.
  8. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, 4, dadurch gekennzeichnet, daß Gargeräte (1) aus Glas oder Edelstahl mit einer farblosen, transparenten infrarotsensortauglichen Beschichtung versehen sind.
  9. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kochfeld (2), insbesondere Glaskeramik-Kochfeld, eine infrarotsensorgerechte Dekorbedruckung (6) besitzt, wobei durch den Infrarotsensor (3) eine Leerlauferkennung der überwachten Kochstelle erfolgen kann.
  10. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dekorbedruckung des Kochfeldes (2) hügelartig ausgeführt ist.
  11. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung einer Kochstelle der Infrarotsensor am linken bzw. rechten Außenrand der Glaskeramikkochfläche versenkbar angeordnet ist.
  12. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung der der Bedienerfront gegenüberliegenden Kochstellen zwei am Glaskeramikkochfeldaußenrand plazierte Infrarotsensoren versenkbar angeordnet sind.
  13. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung von mindestens zwei Kochstellen mittig am hinteren Glaskeramikkochflächenrand eine Infrarotsensoraufnahme (23) angeordnet ist, wobei die Infrarotsensoraufnahme (23) linsenförmig ausgeführt ist.
  14. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Kochstelle ein eindeutig zugeordneter Infrarotsensor versenkbar am Außenrand der Glaskeramikkochfläche angeordnet ist.
  15. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Bedienelement für den Infrarotsensor gleichzeitig typische Garverfahren anwählbar sind, die die sensorgesteuerte Garungseinheit realisiert.
  16. Sensorgesteuerte Garungseinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Sensorzuschaltung ein Bedienelement an der Bedienfront aktiviert wird, wodurch die sensorgesteuerte Garungseinheit mit der Kochfeldsteuerung verbunden ist und bedienerseitig typische Garverfahren anwählbar sind.
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