Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen bei einer Kochplatte oder einem Kochfeld nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

[0002] Bei Kochfeldern, insbesondere bei Glaskeramikkochfeldern, ist es bekannt, eine Betriebstemperaturbegrenzung zum Schutz des Kochfeldes vorzusehen. Hierzu ist es bekannt, Stabausdehnungsregler oder auch elektronische Betriebstemperaturbegrenzer mit Temperatursensoren zu verwenden. Durch bekannte Betriebstemperaturbegrenzer können auch gestörte Erwärmungsvorgänge wie ein Leer-Erwärmungsvorgang, d.h. ein Beheizen eines leeren Kochfeldes, und/oder ein Trocken-Erwärmungsvorgang erkannt werden. Das bedeutet, dass ein Gargut in einem Kochgefäß vollständig verkocht ist und sich kein Gargut mehr im Kochgefäß befindet.

[0003] Aus der US 6,469,282 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von gestörten Erwärmungsvorgängen bei einem Kochfeld bekannt, bei dem zur Erkennung eines gestörten Erwärmungsvorganges, insbesondere eines Trocken-Erwärmungsvorgangs, während eines Betriebs mit begrenzter Leistung eine Auswertung einer Leistungsaufnahme des Heizelements durchgeführt wird. Dabei wird ein Trockenkochen durch einen starken Abfall der Leistungsaufnahme des Heizungselements und des zugehörigen Signals erkannt. Wenn das Kochfeld nicht in einer Leistungsbegrenzungsbetriebsart betrieben wird, wird ein gestörter Erwärmungsvorgang auch durch Auswertung eines Temperatursignals erkannt. Dabei wird ein solcher gestörter Erwärmungsvorgang erkannt, wenn ein starker Anstieg des Temperatursignals vorliegt.

[0004] Aus der DE 101 22 427 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von gesteuerten Erwärmungsvorgängen bei einem Kochfeld bekannt, zur Erkennung eines gestörten Erwärmungsvorganges, insbesondere eines Leer-Erwärmungsvorgangs, bei dem kein Topf auf dem Kochfeld steht. Bei dem beschriebenen Verfahren wird in einem Leistungsbegrenzungsbetrieb ein gestörter Erwärmungsvorgang durch Auswertung eines Schalttemperatur-Zeit-Verlaufs erkannt, der mit gespeicherten Schalttemperatur-Zeit-Profilen verglichen wird. Dabei entspricht eines der gespeicherten Schalttemperatur-Zeit-Profile einem Schalttemperatur-Zeit-Profil eines Leerkochvorgangs.

[0005] Aus der US 6,384,384 B1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung von gestörten Erwärmungsvorgängen bei einem Kochfeld bekannt, bei dem zur Erkennung eines gestörten Erwärmungsvorganges, insbesondere eines Trocken-Erwärmungsvorgangs, in einem Betrieb mit begrenzter Leistung eine Auswertung einer Leistungsaufnahme eines Heizelements durchgeführt wird. Dabei wird ein Trockenkochen durch einen starken Abfall der Leistungsaufnahme des Heizungselements und des zugehörigen Signals erkannt. Zur Auswertung des die Leistungsaufnahme repräsentierten Signals werden eine erste und eine zweite Ableitung des Leistungsaufnahmesignals ermittelt und ausgewertet. Ein gestörter Erwärmungsvorgang wird dann erkannt, wenn die Auswertung der ersten und der zweiten Ableitung einen starken Abfall des Leistungsaufnahmesignals anzeigen. Wenn das Kochfeld nicht in der Leistungsbegrenzungsbetriebsart betrieben wird, wird ein gestörter Erwärmungsvorgang auch durch Auswertung eines Temperatursignals erkannt. Dabei wird ein solcher gestörter Erwärmungsvorgang erkannt, wenn die erste und zweite Ableitung des Temperatursignals einen starken Anstieg des Temperatursignals anzeigen.

Aufgabe und Lösung

[0006] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Ermittlung von Erwärmungsvorgängen und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die einfach aufgebaut sind und mit denen gestörte Erwärmungsvorgänge auch in einer Leistungsbegrenzungsbetriebsart zuverlässig erkannt werden können.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

[0008] Der Hauptgedanke der Erfindung besteht darin, zur Ermittlung von Erwärmungsvorgängen einen Temperaturverlauf einer Abdeckung von Heizeinrichtungen bzw. einen Temperaturverlauf einer Kochplatte oder eines Kochfeldes auszuwerten. Dies wird dann gemacht, wenn die Energiezufuhr zu mindestens einem Heizelement reduziert wird oder beendet ist, insbesondere jeweils nach einem Intervall. Zu diesem Zweck wird zur Auswertung des Temperaturverlaufs ein Gradient des Temperaturverlaufs, insbesondere im absinkenden Bereich, ermittelt. Bei der Auswertung wird ein normaler Erwärmungsvorgang erkannt, wenn der Gradient größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Wenn der Gradient kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist, wird bei der Auswertung ein gestörter Erwärmungsvorgang oder Betrieb erkannt.

[0009] Die Energiezufuhr an das mindestens eine Heizelement wird dabei bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur der Abdeckung und/oder nach vorgegebenen Zeitintervallen unterbrochen. Zeitintervalle, in denen dem Heizelement Energie zugeführt wird, und Zeitintervalle, in denen dem Heizelement keine Energie zugeführt wird, wechseln sich ab. Die Zeitintervalle können sich wie beim Takten von Strahlungsheizkörpern zueinander verhalten. Die vorgegebene Temperatur kann eine maximale Temperatur sein, mit der die Abdeckung belastet werden kann und/oder eine Temperatur, die von einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe vorgegeben wird.

[0010] Der Auswertung des Temperaturverlaufs nach dem Abschalten der Energiezufuhr bzw. nach dem Ende eines Intervalls an das Heizelement ist durch die Idee begründet, dass ein auf der Abdeckung angeordnetes Kochgefäß für einen Kochvorgang auch bei abgeschalteter Energiezufuhr der Abdeckung weiterhin Energie entzieht. Dieser Vorgang bewirkt einen Abfall der Temperatur der Abdeckung, der ausgewertet werden kann. Ist der Abfall groß, so kann daraus gefolgert werden, dass sich noch Gargut im Kochgefäß befindet, da beide zusammen noch viel Energie aufnehmen. Ist der Abfall klein, so kann daraus gefolgert werden, dass sich wenig oder kein Gargut mehr im Kochgefäß befindet, und das Kochgefäß somit wenig oder keine Energie mehr aufnimmt.

[0011] Somit kann in vorteilhafter Weise durch eine Auswertung des Temperaturverlaufs, der ohnehin zur Temperaturregelung ermittelt werden muß, ein normaler Erwärmungsvorgang von einem gestörten Erwärmungsvorgang unterschieden werden. Dazu sind keine weiteren Bauteile erforderlich, wie beispielsweise eine Baugruppe zur Ermittlung der Leistungsaufnahme.

[0012] Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Art des Kurvenverlaufs des Temperaturabfalls in etwa bekannt ist. So kann er beispielsweise einer abklingenden e-Funktion entsprechen. Wenn diese theoretisch allgemein bekannt ist, kann aus zwei Punkten auf die konkrete Kurvenfunktion geschlossen werden, und somit auch auf einen weiteren Verlauf. Aus dem konkreten Kurvenverlauf bzw. der Funktion des Verlaufs kann wiederum auf Parameter des Abklingvorgangs geschlossen werden, wie Zeitkonstanten odgl. Diese geben Rückschluss auf die Art des Abklingvorgangs und damit dem Zustand der Abdeckung bzw. des daraufstehenden Kochgefäßes.

[0013] Ebenso ist es aber auch möglich, mehrere Punkte der Kurve während des Abfalls zu erfassen. Dies kann dann mit bekannten und abgespeicherten Kurvenverläufen verglichen werden, um auf den vorliegenden zu schließen.

[0014] Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang ein Alarm ausgelöst bzw. die Energiezufuhr vermindert und/oder abgeschaltet.

[0015] Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird bei der Auswertung des Temperaturverlaufs der aktuell ermittelte Gradient mit einem zu einem früheren Zeitpunkt ermittelten früheren Gradienten verglichen. Bei dem beschriebenen Vergleich wird, wenn der aktuelle Gradient größer als der frühere Gradient ist, ein erster Erwärmungsvorgang erkannt, bei dem das Kochgefäß mit dem Gargut noch sehr viel Energie aufnimmt. Daraus kann gefolgert werden, dass das Gargut noch nicht kocht.

[0016] Wenn der aktuelle Gradient und der frühere Gradient im wesentlichen gleich groß sind, dann wird bei der Auswertung ein zweiter Erwärmungsvorgang erkannt, bei dem das Kochgefäß mit dem Gargut im aktuellen Zeitintervall nach der Beendigung der Energiezufuhr die gleiche Energie aufnimmt wie in einem früheren Zeitintervall nach einer früheren Beendigung der Energiezufuhr. D.h. die Energieaufnahme des Kochgefäßes mit dem Gargut ist über einen längeren Zeitraum nahezu gleich groß. Daraus kann gefolgert werden, dass das Gargut kocht.

[0017] Wenn der aktuelle Gradient kleiner als der frühere Gradient ist, dann wird bei der Auswertung ein dritter Erwärmungsvorgang erkannt. Bei diesem nimmt das Kochgefäß mit dem Gargut weniger Energie auf. Daraus kann gefolgert werden, dass das Gargut verkocht bzw. das Kochgefäß leergekocht ist und ein Trocken-Erwärmungsvorgang vorliegt. Dies wird vor allem als kritischer Zustand angesehen.

[0018] Zur Ermittlung des Gradienten des Temperaturverlaufes werden vorzugsweise mehrere Punkte des Temperaturverlaufs in zeitlichen Abständen gemessen und ausgewertet. Beispielsweise wird ein erster Punkt kurz nach Beendigung des Intervalls der Energiezufuhr und ein zweiter Punkt kurz vor Wiederbeginn der Energiezufuhr gemessen.

[0019] Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass keine Angaben oder Speicher von absoluten Temperaturwerten notwendig sind um die verschiedenen Erwärmungsvorgänge zu unterscheiden. Das Verfahren wertet nur die Tendenz "starker" oder "schwacher" Abfall des Temperaturverlaufs in den Heizpausen aus. Dies sind die Zeitintervalle, in denen der Heizung keine Energie zugeführt wird. Durch den Vergleich des aktuell ermittelten Gradienten mit einem früher ermittelten Gradienten ist es in vorteilhafter Weise möglich, zusätzlich zur Erkennung von gestörten Erwärmungsvorgängen auch verschiedene normale Erwärmungsvorgänge zu erkennen und zu unterscheiden.

[0020] Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen bei einer Kochplatte oder einem Kochfeld umfasst eine Abdeckung und eine unter der Abdeckung angeordnete Heizung zur Energiezufuhr an ein Kochgefäß, das auf der Abdeckung angeordnet ist. Des weiteren kann eine Energiequelle für die Energiezufuhr zur Heizung vorgesehen sein, die von einer Steuerung gesteuert wird. Ein Temperatursensor misst während eines Erwärmungsvorgangs einen Temperaturverlauf der Abdeckung. Die Steuerung ist zur Auswertung des gemessenen Temperaturverlaufs ausgebildet derart, dass sie den Temperaturverlauf nach einer Beendigung der Energiezufuhr auswertet. Zur Auswertung ermittelt sie einen Gradienten des Temperaturverlaufs. Bei der Auswertung wird, wie oben beschrieben, ein normaler Erwärmungsvorgang erkannt, wenn der Gradient größer als ein vorbestimmter Schwellwert ist. Wenn der Gradient kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert ist, wird bei der Auswertung ein gestörter Erwärmungsvorgang erkannt.

[0021] Zusätzlich kann eine Alarmvorrichtung vorgesehen sein, die von der Steuerung nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang aktivierbar ist. Zudem kann die Steuerung nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang die Energiezufuhr vermindern und/oder abschalten. In vorteilhafter Weise kann der Temperatursensor auf derjenigen Seite der Abdeckung angeordnet sein, auf der die Heizung angebracht ist. Der Temperatursensor kann auch direkt an der Abdeckung angebracht sein oder anliegen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

[0022] Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2

ein Flußdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen und

Fig. 3

ein Temperatur-Zeit-Diagramm.

Detaillierte Beschreibung des Ausführungsbeispiels

[0023] Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen ein Glaskeramikkochfeld 1 für eine Kochplatte oder ein Kochfeld, eine Steuerung 2, einen Temperatursensor 3, eine Energiequelle 4, eine Heizung 7 und eine Bedieneinrichtung 5. Die Energiequelle 4 wird von der Steuerung 2 gesteuert und führt dem Glaskeramikkochfeld 1 über die Heizung 7 Energie zu, die an ein Kochgefäß 6 übertragen wird. Diese Energiezufuhr erfolgt getaktet, vorzugsweise mit einer vorgegebenen Leistung und mit im wesentlichen festen Taktzeiten, die von der Höhe der jeweils gewählten Energiezufuhr, beispielsweise als Kochstufe, abhängig sind.

[0024] Der Temperatursensor 3 misst während eines Kochvorgangs einen Temperaturverlauf der Abdeckung 1, wobei die Steuerung 2 den gemessenen Temperaturverlauf auswertet. Der Temperatursensor 3 ist auf derjenigen Seite der Abdeckung 1 angebracht, auf der die Heizung 7 angeordnet ist. Die Steuerung 2 ermittelt zur Auswertung nach einer Beendigung der Energiezufuhr einen Gradienten G_N des Temperaturverlaufs mit den oben beschriebenen Maßgaben und Möglichkeiten.

[0025] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, wird bei dem dargestellten erfindungsgemäßen Verfahren zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen bei einer Kochplatte oder einem Kochfeld, insbesondere einem Glaskeramikkochfeld, im Schritt 100 ein Temperaturverlauf einer Abdeckung der Kochplatte oder des Kochfeldes über eine von einem Temperatursensor 3 durchgeführte Temperaturmessung ermittelt. Vorzugsweise werden bei der Temperaturmessung in zeitlichen Abständen Punkte des Temperaturverlaufs gemessen.

[0026] Im Schritt 200 wird eine Beendigung eines Intervalls der Energiezufuhr für ein Heizelement 3 festgestellt, beispielsweise weil das Kochfeld eine vorgegebene Temperatur erreicht hat, oder weil ein vorgegebenes Zeitintervall für die Energiezufuhr abgelaufen ist. Anschließend wird im Schritt 300 ein Abfall der Kochfeldtemperatur als Folge der Beendigung der Energiezufuhr als aktueller Gradient G_N ermittelt. Zur Ermittlung des Gradienten G_N werden mehrere gemessene Punkte des Temperaturverlaufs benutzt. Vorzugsweise werden zwei Punkte benutzt, wobei einer kurz nach Beendigung der Energiezufuhr und einer kurz vor Wiederbeginn der Energiezufuhr gemessen wird.

[0027] Im Schritt 400 wird der aktuelle Gradient G_N mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen. Ist der aktuelle Gradient G_N kleiner oder gleich dem vorgegebenen Sollwert, dann wird ein gestörter Erwärmungsvorgang erkannt. Der Sollwert kann auch ein früher ermittelter Gradient G_N-1 sein. Der gestörte Erwärmungsvorgang entspricht im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Trocken-Erwärmungsvorgang, d.h. ein Kochgefäß 6 nimmt wenig Energie auf und das Gargut in dem Kochgefäß 6 ist nahezu vollständig verkocht. Daraufhin wird im Schritt 500 ein Alarm ausgelöst und/oder die Energiezufuhr abgesenkt und/oder die Energiequelle 4 wird abgeschaltet. Wird im Schritt 400 festgestellt, dass der aktuelle Gradient G_N des Temperaturverlaufs größer als der vorbestimmte Schwellwert ist, dann wird in den Schritten 600 bis 640 die Art eines aktuellen normalen Erwärmungsvorgangs ermittelt, indem der aktuelle Gradient G_N mit dem bei einer früheren Beendigung der Energiezufuhr ermittelten Gradienten G_N-1 verglichen wird.

[0028] Ergibt der Vergleich im Schritt 600, dass der aktuelle Gradient G_N größer als der frühere Gradient G_N-1 ist, dann wird ein erster Erwärmungsvorgang 610 erkannt. Bei dem kocht das Gargut im Kochgefäß 4 noch nicht vollständig, da das Kochgefäß 4 mit dem Gargut noch sehr viel Energie vom Kochfeld 1 aufnimmt, und der Ablauf beginnt von Neuem. Ist der aktuelle Gradient G_N nicht größer als der frühere Gradient G_N-1, dann wird mit dem Schritt 620 fortgefahren.

[0029] Ergibt der Vergleich im Schritt 620, dass der aktuelle Gradient G_N und der frühere Gradient G_N-1 gleich sind, dann wird ein zweiter Erwärmungsvorgang erkannt, bei dem das Gargut kocht 630. Dies liegt daran, dass die Energieaufnahme des Kochgefäßes mit dem Gargut über einen längeren Zeitraum nahezu gleich groß ist. Der Ablauf beginnt von Neuem.

[0030] Sind die beiden Gradienten G_N und G_N-1 nicht gleich groß, dann wird im Schritt 640 festgestellt, dass der aktuelle Gradient G_N kleiner als der frühere Gradient G_N-1 ist. Es wird ein dritter Erwärmungsvorgang erkannt, bei dem das Gargut im Kochgefäß 6 verkocht, da das Kochgefäß 6 mit dem Gargut nur noch wenig Energie aufnimmt. Anschließend beginnt der Ablauf von Neuem. Dieser Schritt entfällt, wenn als vorgegebener Schwellwert der frühere Gradient G_N-1 verwendet wird.

[0031] In Fig. 3 ist ein Diagramm dargestellt, in dem verschiedene Temperaturverläufe über der Zeit dargestellt sind. Durchgezogen dargestellt ist als ansteigende Kurve die Temperatur des Garguts. Gepunktet dargestellt ist die Temperatur des Topfbodens. Die strichpunktierte gezackte Kurve entspricht in etwa der Temperatur des Kochfeldes und die gestrichelte gezackte Kurve entspricht in etwa der Temperatur der Heizung. Für diese beiden Kurven ist jedoch zu beachten, dass hier die Darstellung nicht für die absoluten Temperaturen zu nehmen ist, sondern vor allem den schematischen Verlauf wiedergibt. Diese Temperaturverläufe werden wie oben beschrieben ausgewertet.

[0032] Die waagerechte strichpunktierte Linie ist die Temperatur T, welche das Gargut nach einiger Zeit erreicht. Im Falle von Wasser als Gargut sind dies 100°C. Des weiteren sind, mit den gleichen Zeitintervallen übereinstimmenden Abständen, gestrichelt angedeutete Rechtecke eingezeichnet. Diese stellen den Betrieb einer Heizung, beispielsweise eines Strahlungsheizkörpers dar. Dies bedeutet, dass im dargestellten Ausführungsbeispiel eine Heizung mit Taktbetrieb und Wechsel zwischen keiner Leistung und voller Leistung sowie regelmäßigem Taktbetrieb verwendet wird.

[0033] Zu Beginn wird während einer Taktzeit bzw. Heizperiode vor allem die Temperatur der Heizung sehr stark ansteigen, ebenso diejenige des Kochfeldes. Die Temperatur des Topfbodens steigt langsamer und diejenige des Gargutes noch langsamer.

[0034] Nach Beendigung der ersten Taktzeit des Heizens steigen die Temperaturen der Heizung nicht mehr und diejenige des Kochfeldes nur noch ganz kurz ein Stück weiter an. Der Temperaturverlauf des Topfbodens flacht ab, während der Temperaturverlauf des Gargutes im wesentlichen unbeeinflusst bleibt. Während des unbeheizten Intervalls sinken die Temperaturkurven von Heizung und Kochfeld deutlich ab, während die Temperatur des Topfbodens noch leicht ansteigt, ebenso diejenige des Gargutes.

[0035] Beim Einsetzen des nächsten Heizintervalls steigen die Temperaturen von Heizung sowie Kochfeld erneut rasch und steil an. Diejenige des Topfbodens steigt wiederum etwas flacher an. Die Garguttemperatur steigt noch flacher an. Zu der Garguttemperatur ist allgemein zu sagen, dass sie über den zeitlichen Verlauf des gesamten Erwärmungsvorganges im wesentlichen gleichmäßig ansteigt, insbesondere unabhängig von den Heizintervallen.

[0036] Nach dem Ende des nächsten Heizintervalls stellt sich im wesentlichen dasselbe Bild dar wie nach dem Ende des ersten Heizintervalls. Dies gilt auch für die folgenden Heizintervalle. Aus der Größe des Abfalls der Kurve der Kochfeldtemperatur kann die jeweilige Steigung berechnet werden. Daraus wiederum kann auf die Kurve insgesamt Rückschluss gezogen werden. Durch weiteren Vergleich kann gesagt werden, ob diese Unterschiede bzw. Differenzwerte noch in einem vorgegebenen Maß liegen.

[0037] Würde nun der Topf leerkochen, so könnte, insbesondere bei Erwärmungs- oder Kochvorgängen mit Wasser, die Topfbodentemperatur wieder ansteigen bzw. über 100°C steigen. Dies wiederum würde gleichzeitig bedeuten, dass der leere Topf weniger Wärme von der Beheizung und dem Kochfeld aufnehmen kann. So steigen infolgedessen auch deren Temperaturen zum einen absolut gesehen weiter an. Zum anderen sind die Kurvenabschnitte, in denen während einer nicht beheizten Zeit die Kurven abfallen, weitaus flacher, da eben weniger Energie aufgenommen werden kann und somit die Kochfeldtemperatur weniger absinkt. Ein völliges Vermeiden des Absinkens der Kochfeldtemperatur während einer nicht beheizten Zeit ist selbstverständlich technisch und physikalisch kaum möglich. Allerdings würde der Temperaturunterschied eben deutlich geringer werden.

[0038] Zum zeitlichen Verlauf ist noch zu sagen, dass in Richtung sehr großer Zeiten sich sämtliche Kurven wohl auf einen gleichbleibenden bzw. regelmäßigen Verlauf einlaufen würden. Dies gilt jedenfalls so lange, wie noch Gargut in dem Topf verbleibt.

[0039] Wird als vorgegebener Schwellwert der früher ermittele Gradient G_N-1 verwendet, dann erfolgt die Alarmauslösung schon zum Zeitpunkt t_n+1, da der Gradient des Temperaturverlaufs im Zeitintervall T_N1 zwischen den Zeitpunkten t_n+1 und t_n+2 kleiner ist als bei den vorherigen Zeitintervallen nach der Beendigung der Energiezufuhr.

[0040] Beim in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Energiezufuhr taktgesteuert. Die Steuerung der Zeitintervalle zur Energiezufuhr und der Zeitintervalle ohne Energiezufuhr wird über ein Taktsignal von der Steuerung 2 durchgeführt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Intervalle gleich lang. Dies könnte auch anders sein, je nach gewählter Leistungsstufe. Zusätzlich beendet die Steuerung im dargestellten Ausführungsbeispiel die Energiezufuhr, wenn die Kochfeldtemperatur einen vorgegebenen Temperaturwert erreicht. Die Energiezufuhr wird zum nächsten Anschaltzeitpunkt wieder aktiviert.

[0041] Ist einmal ein Intervall nach der Beendigung der Energiezufuhr zu kurz für die Messung, kann mit einer bestimmten Taktung, also nicht jedes Mal, auch einmal die Aus-Zeit verlängert werden. Diese Verlängerung sollte so lange sein, bis die Aus-Zeit ausreichend lang ist für den Temperaturabfall.

[0042] Der vorgegebene Temperaturwert ist beispielsweise ein maximal möglicher Temperaturwert. Dieser kann vorgegeben sein, um die Abdeckung vor dauerhaften Schäden zu schützen. Oder er kann ein von einem Benutzer über ein Bedienfeld 5 vorgegebener Temperaturwert sein.

[0043] Zusätzlich umfasst das dargestellte Ausführungsbeispiel eine nicht dargestellte Alarmvorrichtung, die von der Steuerung nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang aktiviert wird. Sie ist beispielsweise in der Bedieneinrichtung als akustische Alarmvorrichtung angeordnet.

[0044] Neben der Aktivierung schaltet die Steuerung beim dargestellten Ausführungsbeispiel nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang die Energiezufuhr durch die Energiequelle ab. Es ist aber auch vorstellbar, dass die Steuerung bei einem gegenüber einem früheren Gradienten G_N-1 abnehmenden aktuellen Gradienten G_N die Energiezufuhr schon vor Erreichen des vorgegebenen Schwellwertes reduziert. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform entspricht der vorgegebene Schwellwert dem früher ermittelten Gradienten G_N-1, wie bereits ausgeführt.

Ansprüche

1. Verfahren zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen bei einer Kochplatte oder einem Kochfeld, insbesondere einem Glaskeramikkochfeld, mit einer Abdeckung (1) und einer Heizung (7) darunter zur Energiezufuhr an ein Kochgefäß (6) auf der Abdeckung (1), wobei die Energiezufuhr in Intervallen erfolgt, wobei während eines Erwärmungsvorgangs ein Temperaturverlauf für die Abdeckung (1) gemessen und ausgewertet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturverlauf nach einer Beendigung eines Intervalls der Energiezufuhr erfasst und ausgewertet wird, wobei zur Auswertung ein Gradient (G_N) des Temperaturverlaufs ermittelt wird, wobei bei der Auswertung ein normaler Erwärmungsvorgang erkannt wird, wenn der Gradient (G_N) größer als ein vorbestimmter Schwellwert (S) ist und wobei bei der Auswertung ein gestörter Erwärmungsvorgang erkannt wird, wenn der Gradient (G_N) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert (S) ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Energiezufuhr getaktet in Intervallen erfolgt, vorzugsweise mit vorgegebener Leistung und insbesondere mit im wesentlichen festen Taktzeiten, die von der Höhe der jeweils gewählten Energiezufuhr abhängen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang ein Alarm ausgelöst wird und/oder die Energiezufuhr vermindert und/oder abgeschaltet wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung der aktuelle Gradient (G_N) mit einem Schwellwert verglichen wird, der aus einem Gradienten (G_N-1) einer früheren Beendigung der Energiezufuhr ermittelt worden ist, insbesondere bei der vorhergehenden Beendigung der Energiezufuhr, wobei vorzugsweise der frühere Gradient (G_N-1) der Schwellwert ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung ein erster Erwärmungsvorgang erkannt wird, wenn der aktuelle Gradient (G_N) größer als der frühere Gradient (G_N-1) ist, wobei insbesondere bei diesem ersten Erwärmungsvorgang ein Gargut in dem Kochgefäß (6) noch nicht kocht.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung ein zweiter Erwärmungsvorgang erkannt wird, wenn der aktuelle Gradient (G_N) und der frühere Gradient (G_N-1) nahezu gleich sind, wobei insbesondere bei diesem zweiten erkannten Erwärmungsvorgang das Gargut in dem Kochgefäß (6) kocht.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Auswertung ein dritter Erwärmungsvorgang erkannt wird, wenn der aktuelle Gradient (G_N) kleiner als der frühere Gradient (G_N-1) ist, wobei insbesondere bei diesem dritten Erwärmungsvorgang ein Gargut in dem Kochgefäß (6) verkocht ist bzw. das Kochgefäß (6) leergekocht ist.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Temperatur mit einem Sensor auf derjenigen Seite der Abdeckung (1) erfolgt, auf der die Heizung (7) angebracht ist.

9. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung des Gradienten (G_N) des Temperaturverlaufs mehrere Punkte in zeitlichen Abständen gemessen werden, insbesondere mindestens zwei Punkte, vorzugsweise einmal kurz nach der Beendigung der Energiezufuhr und einmal kurz vor Wiederbeginn der Energiezufuhr oder eine feste Zeit nach der Beendigung der Energiezufuhr.

10. Vorrichtung zur Erkennung von Erwärmungsvorgängen bei einer Kochplatte oder einem Kochfeld, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einer Abdeckung (1) und einer Heizung (7) darunter zur Energiezufuhr an ein Kochgefäß (6) auf der Abdeckung (1), wobei die Heizung von einer Steuerung (2) gesteuert wird, und mit einem Temperatursensor (3), der während eines Erwärmungsvorgangs einen Temperaturverlauf der Abdeckung (1) misst, wobei die Steuerung (2) zur Auswertung des gemessen Temperaturverlaufs ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (2) derart ausgebildet ist, dass sie den Temperaturverlauf nach einer Beendigung der Energiezufuhr auswertet und zur Auswertung einen Gradienten (G_N) des Temperaturverlaufs ermittelt, wobei sie bei der Auswertung einen normalen Erwärmungsvorgang erkennt, wenn der Gradient (G_N) größer als ein vorbestimmter Schwellwert (S) ist und, wobei sie bei der Auswertung einen gestörten Erwärmungsvorgang erkennt, wenn der Gradient (G_N) kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellwert (S) ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Alarmvorrichtung, die von der Steuerung (2) nach einem erkannten gestörten Erwärmungsvorgang aktivierbar ist zur Abgabe eines Alarms und/oder zur Verminderung der Energiezufuhr.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (3) auf derjenigen Seite der Abdeckung (1) angebracht ist, auf der die Heizung angeordnet ist.

Claims

1. Method for determination of heating processes in a hob plate or a hob, in particular a glass ceramic hob, having a cover (1) and a heater (7) underneath for energy supply to a cooking utensil (6) on the cover (1), the energy being supplied at intervals, a temperature curve for the cover (1) being measured and evaluated during a heating process, wherein the temperature curve is recorded and evaluated after the end of an interval in the energy supply, a gradient (G_N) of the temperature curve being ascertained for evaluation, a normal heating process being recognized during the evaluation when the gradient (G_N) exceeds a predetermined threshold value (S) and a faulty heating process being recognized during evaluation when the gradient (G_N) is less than or equal to a predetermined threshold value (S).

2. Method according to Claim 1, wherein the energy is supplied in cycled intervals, preferably with preset power and in particular with substantially fixed cycle times that depend on the level of the selected energy supply.

3. Method according to Claim 1 or 2, wherein after recognition of a faulty heating process an alarm is given and/or the energy supply is reduced and/or switched off.

4. Method according to one of the preceding claims, wherein the current gradient (G_N) is compared during evaluation with a threshold value ascertained from a gradient (G_N-1) of an earlier termination of the energy supply, in particular during the previous termination of the energy supply, the earlier gradient (G_N-1) preferably being the threshold value.

5. Method according to Claim 4, wherein a first heating process is recognized during evaluation when the current gradient (G_N) exceeds the earlier gradient (G_N-1), where in particular during this first heating process a foodstuff in the cooking utensil (6) is not yet boiling.

6. Method according to Claim 4 or 5, wherein a second heating process is recognized during evaluation when the current gradient (G_N) and the earlier gradient (G_N-1) are almost equal, the foodstuff in the cooking utensil (6) being boiled in particular during this second recognized heating process.

7. Method according to one of Claim 4 to 6, wherein a third heating process is recognized during evaluation when the current gradient (G_N) is less than the earlier gradient (G_N-1), a foodstuff in the cooking utensil (6) being boiled away or the cooking utensil (6) being boiled dry in particular during this third heating process.

8. Method according to one of the preceding claims, wherein the temperature is recorded with a sensor on that side of the cover (1) on which the heater (7) is fitted.

9. Method according to one of the preceding claims, wherein during ascertaining of the gradient (G_N) of the temperature curve several points are measured at time intervals, in particular at least two points, preferably once just after termination of the energy supply and once just before restarting the energy supply or a fixed time after termination of the energy supply.

10. Device for determination of heating processes in a hob plate or a hob, in particular for carrying out the method according to one of Claims 1 to 9, with a cover (1) and a heater (7) underneath for energy supply to a cooking utensil (6) on the cover (1), the heater being controlled by a control unit (2), and with a temperature sensor (3) which during a heating process measures a temperature curve for the cover (1), the control unit (2) being designed for evaluation of the measured temperature curve, wherein the control unit (2) is designed such that it evaluates the temperature curve after a termination of the energy supply and for evaluation ascertains a gradient (G_N) of the temperature curve, where during evaluation it recognizes a normal heating process when the gradient (G_N) exceeds a predetermined threshold value (S) and where during evaluation it recognizes a faulty heating process when the gradient (G_N) is less than or equal to a predetermined threshold value (S).

11. Method according to Claim 10, characterized by an alarm device that can after recognition of a faulty heating process be activated by the control unit (2) to emit an alarm and/or to reduce the energy supply.

12. Device according to Claim 10 or 11, wherein the temperature sensor (3) is fitted to that side of the cover (1) on which the heater is arranged.

Revendications

1. Procédé pour détecter des cycles d'échauffement sur une plaque chauffante ou une plaque de cuisson, en particulier une plaque de cuisson en vitrocéramique, avec un élément de recouvrement (1) et une dispositif chauffant (7) en dessous pour l'alimentation en énergie d'un récipient de cuisson (6) placé sur l'élément de recouvrement (1), sachant que l'alimentation en énergie a lieu par intervalles, et que pendant un cycle d'échauffement est mesuré et analysé un profil des températures pour l'élément de recouvrement (1), caractérisé en ce que le profil des températures est saisi et analysé après la fin d'un intervalle d'alimentation en énergie, sachant que pour l'analyse est calculé un gradient (G_N) du profil des températures, et qu'un cycle d'échauffement normal est détecté lors de l'analyse quand le gradient (G_N) est supérieur à une valeur seuil (S) prédéfinie, et qu'un cycle d'échauffement perturbé est détecté lors de l'analyse quand le gradient (G_N) est inférieur ou égal à une valeur seuil (S) prédéfinie.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alimentation en énergie a lieu par intervalles de manière cadencée, de préférence avec une puissance prédéfinie et en particulier selon des temps de cycle fixes pour l'essentiel, qui dépendent de la valeur de l'alimentation en énergie respectivement sélectionnée.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'après la détection d'un cycle d'échauffement perturbé est déclenchée une alarme et/ou l'alimentation en énergie est réduite et/ou coupée.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'analyse, le gradient momentané (G_N) est comparé à une valeur seuil calculée à partir d'un gradient (G_N-1) lors d'une coupure de l'alimentation en énergie antérieure, en particulier lors de la coupure de l'alimentation en énergie précédente, le gradient antérieur (G_N-1) étant de préférence la valeur seuil.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que lors de l'analyse, un premier cycle d'échauffement est détecté quand le gradient momentané (G_N) est supérieur au gradient antérieur (G_N-1), sachant qu'en particulier un produit à bouillir dans le récipient de cuisson (6) ne bout pas encore lors de ce premier cycle d'échauffement.

6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que lors de l'analyse, un deuxième cycle d'échauffement est détecté quand le gradient momentané (G_N) et le gradient antérieur (G_N-1) sont pratiquement égaux, sachant qu'en particulier le produit à bouillir dans le récipient de cuisson (6) bout lors de ce deuxième cycle d'échauffement détecté.

7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que lors de l'analyse, un troisième cycle d'échauffement est détecté quand le gradient momentané (G_N) est inférieur au gradient antérieur (gaz ), sachant qu'en particulier un produit à bouillir dans le récipient de cuisson (6) s'est évaporé en bouillant ou le récipient de cuisson (6) s'est vidé par ébullition lors de ce troisième cycle d'échauffement.

8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la saisie de la température est assurée par un capteur sur le côté de l'élément de recouvrement (1) sur lequel est disposé le dispositif chauffant (7).

9. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors du calcul du gradient (G_N) du profil des températures, plusieurs points sont mesurés selon des intervalles de temps, en particulier au moins deux points, de préférence une fois juste après la coupure de l'alimentation en énergie et une fois juste avant le rétablissement de l'alimentation en énergie ou une fois écoulé un temps fixe après la coupure de l'alimentation en énergie.

10. Dispositif pour détecter des cycles d'échauffement sur une plaque chauffante ou une plaque de cuisson, en particulier pour réaliser le procédé selon l'une des revendications 1 à 9, avec un élément de recouvrement (1) et un dispositif chauffant (7) en dessous pour l'alimentation en énergie d'un récipient de cuisson (6) placé sur l'élément de recouvrement (1), sachant que le dispositif chauffant est commandé par une commande (2), et avec un capteur de température (3) qui mesure un profil des températures de l'élément de recouvrement (1) pendant un cycle d'échauffement, et que la commande (2) est conçue pour l'analyse du profil des températures mesuré, caractérisé en ce que la commande (2) est conçue de manière telle qu'elle analyse le profil des températures après une coupure de l'alimentation en énergie, et calcule un gradient (G_N) du profil des températures pour analyse, sachant que lors de l'analyse, elle détecte un cycle d'échauffement normal quand le gradient (G_N) est supérieur à une valeur seuil (S) prédéfinie, et que lors de l'analyse, elle détecte un cycle d'échauffement perturbé quand le gradient (G_N) est inférieur ou égal à une valeur seuil (S) prédéfinie.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par un dispositif d'alarme qui peut être activé par la commande (2) après détection d'un cycle d'échauffement perturbé pour émettre un signal d'alarme et/ou pour réduire l'alimentation en énergie.

12. Dispositif selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que le capteur de température (3) est disposé sur le côté de l'élément de recouvrement (1) sur lequel est placé le dispositif chauffant.

Zeichnung