Anordnung zum Ansteuern von Herden mit Mikrowellenenergie und/oder Wärmeenergie

Abstract

 Die Anordnung zum Ansteuern von Herden mit Mikriowellenenergie und/­oder Wärmeenergie enthält eine der Zeit- und/oder Programmsteuerein­richtung zugeordnete Schaltmaßnahme derart, daß die durch Widerstands­heizung zugeführte Wärmeenergie entsprechend eingestellter Temperatur und/oder Energierwerte für die Dauer des Mikrowellenbetriebs wirksam ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Ansteuern von Herden zum Erhitzen und Garen von Speisen und Flüssigkeiten mit Mikrowellen­energie und/oder Wärmeenergie durch Widerstandsheizung unter Verwendung einer Zeit- und/oder Programmsteuereinrichtung, durch welche die Mikrowellenenergie bezüglich Heizliestung durch Taktung und bezüglich Heizdauer einstellbar ist.

[0002] Es ist bei Herden bekannt, Schaltmaßnahmen vorzusehen, durch welche Garungs­prozesse zeitgesteuert ablaufen. Dabei werden die Heizwerte bzw. die Tempera­turwerte für den Garungsprozess über Einstellmittel voreingestellt, die Dauer und das Ende und somit auch der Anfang des Garungsprozesses wird über eine Zeitablaufsteuerung, welche üblicherweise für einen Zeitraum bis zu 24 Stunden voreinstellbar ist, gesteuert. Diese Steuerungsmaßnahmen sind also dazu geeig­net, den Garungsprozess zeitlich begrenzt auch während der Abwesenheit von Be­dienungspersonen ablaufen zu lassen.

[0003] Daneben ist es auch bei Mikrowellenherden bekannt, Steuermaßnahmen vorzusehen, welche die Heizleistung durch Taktung der Mikrowellenleistung innerhalb be­grenzt voreinstellbarer Zeiten unmittelbar nach Eingabe eines Startbefehls steuern. In diesem Zusammenhang ist es möglich, mehrere unterschiedliche Mi­krowellenleistungen in unmittelbarer zeitlicher Folge dem Gargut zuzuführen. Die maximal für einen Mikrowellen-Garungsprozess erlaubte Zeit ist in jedem Fall festgelegt und kann nicht überschritten werden.

[0004] Bei bekannten Herden, welche sowohl Wärmeenergie durch Widerstandsheizung als auch Mikrowellenenergie zur Beaufschlagung des Gargutes zur Verfügung stellen können, kann üblicherweise der reine Mikrowellenbetrieb und der reine Heizbe­trieb über die Widerstandsheizelemente in der beschriebenen Art zeitgesteuert erfolgen. Es ist aber auch möglich, den Mikrowellenbetrieb in der beschriebe­nen Art durchzuführen und gleichzeitig von Hand die Wärmeenergiezufuhr durch die Widerstandsheizung zu steuern.

[0005] Aufbauend auf diesem Stande der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine An­ordnung zum Ansteuern von Herden zum Erhitzen und Garen von Speisen und Flüs­sigkeiten mit Mikrowellenenergie und Wärmeenergie durch Widerstandsheizung mit erweiterten Einsatzmöglichkeiten bereitzustellen.

[0006] Eine Anordnung, welche diesen Anforderungen genügt, ist erfindungsgemäß da­durch gekennzeichnet, daß Schaltmaßnahmen der Zeit- und/oder Programmsteuer­ einheit zugeordnet sind, daß die Widerstandsheizung entsprechend eingestellter Temperatur- und/oder Energiewerte für die Dauer des Mikrowellenbetriebes dem Gargut zugeführt werden.

[0007] Mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgestatteten Anordnung ist es somit möglich, auch einen Erhitzungs- und Garungsprozess durchzuführen, bei welchem sowohl die zugeführte Mikrowellenenergie als auch die zugeführte Wärmeenergie durch die Widerstandsheizung gleichzeitig zeitlich begrenzt durch die Zeitsteuerung einsetzbar ist. Diese Funktionsweise bietet für den Benutzer eine Bedienungs­vereinfachung für geeignete Anwendungsfälle. Die über die Widerstandsheizung zugeführte Wärmeenergie ist durch übliche Eingabeorgane voreinstellbar.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße Anordnung da­durch gekennzeichnet, daß ein Wahlschalter der Zeit- und/oder Programmsteuer­einrichtung zugeordnet ist, über welchen diese Programmsteuereinrichtung al­ternativ einstellbar ist auf die zeitgesteuerten Betriebsarten "Mikrowelle", "zeitgesteuerte Widerstandsheizung" und "Mikrowellen-Widerstands-Heizungskom­bination". Nimmt dieser Wahlschalter die Stellung "Mikrowelle" ein, so ist von Hand die Widerstandsheizung ein- und ausschaltbar unabhängig davon, ob Mikro­wellenbetrieb erfolgt oder nicht. Die Einstellung dieses Mikrowellenbetriebes erfolgt über Eingabeorgane der Zeit- und/oder Programmsteuereinrichtung.

[0009] Ein nach Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Herdbedienfront,

Fig. 2 ein Belegungsschema der Ansteuerbahnen für die Funktions­einrichtung durch einen Funktionswählschalter,

Fig. 3 eine Schaltung einer Herdsteuerung mit einer elektronischen Funktionssteuereinrichtung,

Fig. 4 eine Schaltung der Funktionssteuereinrichtung.

[0010] Der Betriebsarten-Wahlschalter 1 dient zur Eingabe der Betriebsarten und zwar sind für die Betriebsarten "zeitgesteuerte Widerstandsheizung", "Mikrowelle" und "zeitge­steuerte Mikrowellen-Widerstands-Heizungskombination" je eine Schaltstellung vorge­sehen. In der Stellung "Mikrowelle" kann der Mikrowellenbetrieb dadurch vor­eingestellt und gestartet werden, daß über die entsprechenden Tasten 2 der Steuereinheit Mikrowellen-Leistungswerte und über einen Drehschalter 3 dieser Steuereinheit zugeordnete Zeitwerte eingegeben werden, die im Anzeige­display 4 angezeigt werden, und daß danach - aufgefordert durch das Blinken eine Anzeigeleuchte 5 in die Starttaste 6 betätigt wird. Vorzeitig ist der Mi­krowellenbetrieb durch das Beträtigen einer Stopptaste 7 zu beenden.

[0011] einer Anzeigeleuchte 5 - die Starttaste 6 betätigt wird. Vorzeitig ist der Mi­krowellenbetrieb durch das Betätigen einer Stopptaste 7 zu beenden.

[0012] Unabhängig davon, ob auf diese Weise ein Mikrowellenbetrieb durchgeführt wird oder nicht, kann in der Stellung "Mikrowelle" die Widerstandsheizung einge­stellt und durchgeführt werden. Zur Einstellung der Betriebswerte dient ein Temperaturwahlschalter 8, welcher neben der Position für die Backofenbeleuch­tung auf Temperaturwerte zwischen 50°C und 250°C sowie für einen Grillbetrieb eingestellt werden kann.

[0013] Soll die Widerstandsheizung zeitgesteuert durchgeführt werden, so ist in glei­cher Weise eine Einstellung über den Temperaturwahlschalter 8 vorzunehmen, der Wahlschalter 1 für die Betriebsarten jedoch ist in die Stellung "zeitgesteuer­te Widerstandsheizung" zu bringen. Nunmehr wird durch Blinken darauf aufmerk­sam gemacht, daß eine zugeordnete Taste 2 zu betätigen ist und über den Dreh­schalter 3 die Zeiteingabe zu erfolgen hat. Danach ist durch Betätigen der Starttaste 6 die zeitgesteuerte Widerstandsheizung zu starten.

[0014] In der Stellung "Mikrowellen-Heizungs-Kombination" können wie bei reinem Mi­krowellenbetrieb und bei reinem Widerstandsheizungsbetrieb die Einstellwerte eingegeben werden, wobei für den Widerstandsheizungsbetrieb die Einstellzeiten des Mikrowellenbetriebs automatisch übernommen werden. Der Start des Garungs­prozesses erfolgt ebenfalls über die Starttaste 6.

[0015] Wie aus der Fig. 3 hervorgeht, werden die unterschiedlichen Betriebsarten, die mit Hilfe des erfindungsgemäß ausgestatteten Herdes durchführbar sind, durch die Stel­lungen der Schalter F1, F2, F3 die durch Nocken des Wahlschalters 1 einstellbar sind, als Binärwerte realisiert, welche der Funktionssteuereinrichtung ZSt zugeleitet werden. Die Darstellung läßt erkennen, daß bei der Nutzung der Betriebsart mit thermischer Heizung die Schalter F1 und F3 bei Nutzung der Betriebsart mit Mi­krowellenheizung der Schalter F2 geöffnet gehalten wird. Werden beide Heizungsar­ten überlagert genutzt, so sind folgerichtig alle drei Schalter F1, F2, F3 geöffnet gehalten.

[0016] Fig. 4 zeigt, daß der Schalter F1 in den Heizungsstromkreis für die Heizwiderstände R1, R2, R3 geschaltet ist. Die Schalter F2 und F3 dienen der Informationseingabe für die Steuereinrichtung ZSt.

[0017] Der Heizwiderstand R1 dient als Grillheizkörper und als Heizkörper für die Oberhit­ze, während die Heizwiderstände R2 und R3 der Unterhitze im Backrohr zugeordnet sind. Der Temperaturregler TR im Leistungsstromkreis wird durch den Temperatur­wahlschalter 8 (Fig. 1) auf den Betriebswert eingestellt. Auf der Welle des Tempera­turwählschalters sind weitere Nocken angeordnet, über welche die Schalter T1, T2 T3, T4 schaltbar sind. Die Schalter T1 und T2 werden geschlossen, wenn der Tem­peraturwahlschalter 8 in dem Bereich verdreht ist, in dem die Heizung erfolgen soll. Im Temperaturbereich bis zu 250°C bleibt der Schalter T2 geschlossen und der Schalter T3 geöffnet, so daß die Heizwiderstände R2 und R3 zur Bereitstellung der Unterhitze zur Verfügung stehen und der Heizwiderstand R1 - infolge der Reihen­schaltung mit dem Heizwiderstand R3 - die Oberhitze liefert. Wird der Temperatur­wahlschalter 8 in die Grillstellung verdreht, so öffnet der Schalter T2 und der Schalter T3 schließt. Damit sind die Heizwiderstände R2 und R3 außer Funktion ge­setzt und der Heizwiderstand R1 liegt nunmehr in der Funktion als Grillheizkörper an der vollen Versorgungsspannung. Der Regelbereich des Temperaturreglers TR ist ebenfalls ausgeschöpft, so daß der zugeordnete Schalter geschlossen bleibt. Je nach Dreheinstellung des Temperaturwahlschalters 8 im Grillbereich wirkt ein Energie­ regler ER zur Taktung des Heizstroms für den Heizwiderstand R1 leistungsreduzie­rend.

[0018] Soll die thermische Heizung innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne beendet und diese Zeitspanne gegebenenfalls nicht sofort begonnen werden, so wird der Betriebs­arten-Wahlschalter 1 gegen den Uhrzeigersinn in die Betriebsart "thermische Hei­zung" verstellt. Die Schaltkontakte F1, F2, F3 werden dabei durch auf der Welle des Betriebsarten-Wahlschalters 1 angeordnete Nocken betätigt und zwar derart, daß der Schaltkontakt F1 und der Schaltkontakt F3 öffnen und der Schaltkontakt F2 schließt. Damit ist die Stromversorgung der Heizelemente über den Schaltkontakt F1 unterbrochen. Über die Zeit-/Programmsteuereinrichtung ZSt wird während der vor­gegebenen Zeitspanne ein Relais R11 erregt, welches den Relaisschalter Sr1 schließt, so daß über diesen Relaisschalter Sr1 der Heizstrom geführt wird. Weitere durch die Zeit-/Programmsteuereinrichtung ZSt beeinflußbare Relais R12, R13, R14 dienen über die zugeordneten Relaisschalter Sr2, Sr3, Sr4 zur Steuerung des Mikrowellengenera­tors mit dem Magnetron Mg. Dieser Mikrowellengenerator ist generell nur über die Zeit-/Programmsteuereinrichtung ZSt betreibbar. Die Kontakte e1, e2, e3 dienen der Türsicherung während des Mikrowellenbetriebes.

[0019] Fig. 4 zeigt die Zeit-/Programmsteuereinrichtung ZSt in Verbindung mit den Einga­beorganen. Die zentrale Einheit dieser Zeit-/Programmsteuereinrichtung ist ein Mi­kroprozessor µP (z.B. KS5 100 von Tristar), dessen Eingänge K1, K2, K3, K4 sowohl durch die Schalterkontakte L3 der Tasten 2 (gemäß Fig. 1) als auch durch Schalter­kontakte F2, F3 e1, S6, S7 über die Ausgänge R1 bzw. R0 bzw. R3 gemultiplext angeschaltet sind. Über die Ausgänge R8 bis R10 werden die Relais R11, R12, R13, R14, von denen in der Figur lediglich das Relais R11 dargestellt ist, angesteuert. Das Relais R11 ist - wie insb. aus Fig. 3 hervorgeht - der thermischen Heizung zu­geordnet und hält während der voreingestellten Zeitspanne den zugeordneten Relais­schalter Sr1 geschlossen. Das Relais R14 ist während der vorgegebenen Zeitspanne bei Mikrowellenbetrieb erregt und hält den zugeordneten Relaisschalter Sr4 geschlos­sen. Über die Relais R12 und R13 und die zugeordneten Relaisschalter Sr2 und Sr3 erfolgt die Leistungstaktung der Mikrowelleneinrichtung. Zur Anzeige von Zeit- und Betriebsdaten sowie von Betriebszuständen ist die Displayanordnung (z.B. 4-LT-13 von Futaba) angeordnet, die durch die Ausgänge R0 bis R6 und 00 bis 07 des Mi­kroprozessors uP in bekannter Art angesteuert wird.

[0020] Für die Vorgabe des Zeitraumes, in dem der Garungsprozess ablaufen soll, ist gleichzeitig zur Betätigung des Drehknopfes 3 und die dabei taktende Betätigung der Schalter L3, je nachdem, ob die Zeitdauer oder das Zeitende einggeben werden soll, die Taste 6 oder die Taste 7 zu drücken und dabei die entsprechenden Kontake L3 zu schließen. die Schalter S6 und S7 sind der Starttaste 6 bzw. der Stoptaste 7 zu­geordnet.

[0021] Die erforderliche Einrichtung für die Stromversorgung ist, da sie nicht erfindungswe­sentlich ist und nach allgemein bekannter Art aufgebaut werden kann, nicht darge­stellt und beschrieben. Für die verwendeten Bauelemente sind Spannungen U0 = 0 V, UC = 24 V, UV = 8,5 V und eine zur Spannung UC symmetrierte Wechselstrom-­Spannung von 3,5 V zur Heizung der Leuchtsegmente des Displays 3 erforderlich. Der Taktimpuls T wird in bekannter Weise aus dem Betriebs-Wechselstrom gene­riert.

Ansprüche

1. Anordnung zum Ansteuern von Herden zum Erhitzen und Garen von Speisen und Flüssigkeiten mit Mikrowellenenergie und/oder Wärmeenergie durch Wider­standsheizung unter Verwendung einer Zeit- und/oder Programmsteuereinrich­tung, durch welche die Mikrowellenenergie bezüglich Heizleistung durch Tak­tung und bezüglich Heizdauer einstellbar ist, dadurch gekenn­zeichnet, daß Schaltmaßnahmen der Zeit- und/oder Programmsteuerein­heit (2-7) zugeordnet sind, daß die Widerstandsheizung entsprechend einge­stellter Temperatur und/oder Energiewert für die Dauer des Mikrowellenbe­triebes dem Gargut zugeführt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wahlschalter (1) der Zeit- und/oder Programmsteuereinrichtung (2-7) zugeordnet ist, über welchen diese Programmsteuereinrichtung alternativ einstellbar ist auf die zeitgesteuerten Betriebsarten "Mikrowelle", "zeitgesteuerte Widerstandshei­zung" und "Mikrowellen-Widerstands-Heizungskombination".

Zeichnung