Gargerätevorrichtung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1

[0002] Aus der DE 196 38 355 A1 ist eine als Kochfeldvorrichtung ausgebildete Gargerätevorrichtung bekannt, welche eine Heizeinheit, eine Steuereinheit und eine Sensoreinheit umfasst. Die Sensoreinheit weist ein an einer Unterseite einer Kochfeldplatte angeordnetes Mikrophon auf. Die Steuereinheit ist dazu vorgesehen, anhand eines durch das Mikrophon gemessenen Schwingungssignals einen momentanen Garzustand eines Garguts zu bestimmen.

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht insbesondere darin, eine gattungsgemäße Gargerätevorrichtung mit einem erhöhten Bedienkomfort bereitzustellen. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 und des Verfahrensanspruchs 9 gelöst, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnommen werden können.

[0004] Die Erfindung geht aus von einer Gargerätevorrichtung mit zumindest einer Heizeinheit, einer Steuereinheit und wenigstens einer Sensoreinheit.

[0005] Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, aus einem zeitlichen Verlauf eines durch die Sensoreinheit gemessenen Signals einen bevorstehenden Garzustand eines durch die Heizeinheit beheizten Garguts zu erkennen. Unter "vorgesehen" soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet und/oder programmiert verstanden werden. Unter einer "Heizeinheit" soll insbesondere eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, elektrische Energie in Wärme umzuwandeln. Insbesondere umfasst die Heizeinheit einen Widerstandsheizkörper und/oder einen Strahlungsheizkörper und/oder vorzugsweise einen Induktionsheizkörper, welcher dazu vorgesehen ist, elektrische Energie indirekt über induzierte Wirbelströme in Wärme umzuwandeln. Unter einer "Steuereinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine elektronische Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, zumindest die Heizeinheit zu steuern und/oder zu regeln. Vorzugsweise umfasst die Steuereinheit eine Recheneinheit und insbesondere zusätzlich zur Recheneinheit eine Speichereinheit mit einem darin gespeicherten Steuer- und/oder Regelprogramm. Unter einer "Sensoreinheit" soll insbesondere ein Messgrößenaufnehmer verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, bestimmte physikalische und/oder chemische Eigenschaften insbesondere als Messgröße quantitativ zu erfassen. Die Sensoreinheit umfasst vorzugsweise wenigstens einen Schwingungssensor, insbesondere ein Mikrophon und/oder besonders bevorzugt einen Beschleunigungssensor. Vorzugsweise umfasst die Gargerätevorrichtung eine Kochfeldplatte, wobei die Sensoreinheiten dazu vorgesehen sind, durch einen Garzustand des Garguts bedingte Schwingungen der Kochfeldplatte zu erfassen. Insbesondere entstehen diese Schwingungen während zumindest eines Heizbetriebs in einem Boden eines Gargefäßes durch eine Blasenbildung im Gargut oder in einer das Gargut enthaltenden Flüssigkeit und werden insbesondere vom Boden des Gargefäßes auf die Kochfeldplatte übertragen. Unter einem "Beschleunigungssensor" soll insbesondere ein Sensor verstanden werden, welcher dazu vorgesehen ist, eine Beschleunigung zu messen, indem insbesondere eine auf eine Testmasse wirkende Trägheitskraft bestimmt wird. Bei dem Beschleunigungssensor kann es sich um einen beliebigen, einem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Beschleunigungssensor handeln, insbesondere einen piezoelektrischen Beschleunigungssensor. Vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor jedoch ein miniaturisierter Beschleunigungssensor, welcher insbesondere als ein mikro-elektro-mechanisches System (MEMS) ausgebildet ist. Ferner umfasst die Sensoreinheit vorzugsweise eine Verstärkereinheit zur Verstärkung der Messgröße. Bei dem von der Sensoreinheit gemessenen Signal handelt es sich vorzugsweise um ein insbesondere gemitteltes Schwingungssignal, vorzugsweise einen Schalldruck und/oder einen Schalldruckpegel und/oder eine Beschleunigung, insbesondere eine Maximalbeschleunigung. Unter einem "bevorstehenden Garzustand" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Garzustand verstanden werden, welcher zeitlich insbesondere unmittelbar auf einen gerade herrschenden Garzustand folgen wird. Die Steuereinheit ist somit dazu vorgesehen, eine Vorhersage über einen in der Zukunft, insbesondere in unmittelbarer Zukunft, zu erwartenden Garzustand zu tätigen und diesen insbesondere gegebenenfalls zu verhindern.

[0006] Durch eine solche Ausgestaltung kann ein Bedienkomfort vorteilhaft erhöht werden. Es kann insbesondere eine exaktere Steuerung der Heizeinheit vorgenommen werden, insbesondere im Rahmen automatisch ablaufender Garprogramme. Ferner kann bei Verwendung in einem Kochfeld ein Überkochen des Garguts vermieden werden, wodurch ein Reinigungsbedarf des Kochfelds vorteilhaft verringert werden kann. Des Weiteren können unsichere Betriebszustände, insbesondere durch leergekochte Gargefäße, weitgehend vermieden werden.

[0007] Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Pochieren des Garguts anhand eines zumindest wesentlichen Anstiegs des Signals zu erkennen. Unter einem "zumindest wesentlichen Anstieg" des Signals soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Anstieg wenigstens einer Mittelung des Signals verstanden werden. Unter einer "Mittelung des Signals" soll hier und im Folgenden insbesondere eine unstetige mathematische Funktion verstanden werden, die als Funktionswerte eine zeitliche Mittelwertbildung des Signals über Zeitintervalle mit einer Länge von zumindest 0,5 s, insbesondere von wenigstens 1 s, vorzugsweise von mindestens 2 s sowie insbesondere von höchstens 10 s und vorzugsweise von maximal 5 s, und als Argumentwerte jeweils Zeitpunkte innerhalb der Zeitintervalle, insbesondere am Anfang oder in einer Mitte oder am Ende des Zeitintervalls, aufweist. Unter einem "Pochieren" soll insbesondere ein Garzustand verstanden werden, bei dem das Gargut in einer heißen Flüssigkeit, insbesondere in einer wässrigen Flüssigkeit und vorzugsweise in Wasser, gegart wird, wobei eine Temperatur der Flüssigkeit unterhalb einer Siedetemperatur der Flüssigkeit liegt. Insbesondere liegt beim Pochieren eine Temperatur von zumindest 70°C, vorzugsweise von wenigstens 75°C und besonders vorteilhaft von wenigstens 80°C sowie insbesondere von höchstens 85°C und vorzugsweise von maximal 80°C vor. Unter einer "wässrigen Flüssigkeit" soll insbesondere eine Flüssigkeit verstanden werden, deren Masse zumindest zu 60 %, insbesondere wenigstens zu 70 %, vorzugsweise mindestens zu 80 % und besonders vorteilhaft zumindest zu 90 % aus Wassermolekülen gebildet ist. Hierdurch kann ein Bedienkomfort vorteilhaft gesteigert werden.

[0008] Vorteilhaft ist die Steuereinheit dazu vorgesehen, ein bevorstehendes Simmern des Garguts anhand eines zumindest wesentlichen lokalen Maximums des Signals zu erkennen. Unter einem "zumindest wesentlichen lokalen Maximum" des Signals soll insbesondere ein lokales Maximum wenigstens einer Mittelung des Signals verstanden werden. Unter einem "lokalen Maximum" soll insbesondere eine Struktur einer mathematischen Funktion, insbesondere des zeitlichen Verlaufs des Signals und insbesondere der Mittelung des Signals, verstanden werden, welche für Argumentwerte, insbesondere Zeitpunkte, unterhalb eines Argumentwertintervalls, insbesondere eines Zeitintervalls, ansteigt und für Argumentwerte, insbesondere Zeitpunkte, oberhalb des Argumentwertintervalls, insbesondere des Zeitintervalls, abfällt. Vorzugsweise ist wenigstens ein Funktionswert des lokalen Maximums größer als alle Funktionswerte in einem das lokale Maximum umfassenden Argumentwertintervall. Vorzugsweise ist das lokale Maximum ein globales Maximum, so dass wenigstens ein Funktionswert des lokalen Maximums zumindest so groß ist wie sämtliche andere Funktionswerte der mathematischen Funktion. Unter einem "Simmern" soll insbesondere ein Garzustand verstanden werden, bei dem das Gargut in einer heißen Flüssigkeit, insbesondere in einer wässrigen Flüssigkeit und vorzugsweise in Wasser, mit einer Temperatur knapp unter einer Siedetemperatur der Flüssigkeit gegart wird. Vorzugsweise liegt beim Simmern eine Temperatur zwischen 88°C und 94°C und insbesondere zwischen 90°C und 92°C vor. Hierdurch kann ein Bedienkomfort weiter gesteigert werden. Ferner kann ein Garergebnis verbessert werden, insbesondere wenn die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein Pochieren des Garguts durchzuführen. In diesem Fall kann die Steuereinheit eine Reduzierung einer Heizleistung der Heizeinheit veranlassen, um einem Übergang vom Pochieren zum Simmern entgegenzuwirken.

[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Kochen des Garguts anhand einer zumindest wesentlichen Abflachung des Signals nach einem zumindest wesentlichen Abfall des Signals zu erkennen. Unter einer "Abflachung" soll insbesondere eine vorzugsweise graduelle Verkleinerung einer Abfallrate einer mathematischen Funktion hin zu einem zumindest weitgehend konstanten Wert der mathematischen Funktion verstanden werden. Unter einem "zumindest weitgehend konstanten Wert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wert verstanden werden, der höchstens um 5 %, insbesondere maximal um 2 % und vorzugsweise höchstens um 1 % von einem Referenzwert abweicht und besonders vorteilhaft mit dem Referenzwert identisch ist. Unter einer "zumindest wesentlichen Abflachung" des Signals soll insbesondere eine Abflachung wenigstens einer Mittelung des Signals verstanden werden. Unter einem "zumindest wesentlichen Abfall" des Signals soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Abfallen wenigstens einer Mittelung des Signals verstanden werden. Vorzugsweise ist der zumindest wesentliche Abfall Teil des zumindest wesentlichen lokalen Maximums des Signals. Unter einer zumindest wesentlichen Abflachung des Signals "nach" einem zumindest wesentlichen Abfall des Signals soll insbesondere eine zumindest wesentliche Abflachung des Signals verstanden werden, die zeitlich unmittelbar auf einen zumindest wesentlichen Abfall des Signals folgt. Unter einem "Kochen" soll insbesondere ein Garzustand verstanden werden, bei dem das Gargut in einer kochenden Flüssigkeit, insbesondere in einer wässrigen Flüssigkeit und vorzugsweise in Wasser, mit einer einer Siedetemperatur der Flüssigkeit entsprechenden Temperatur gegart wird. Vorzugsweise liegt beim Kochen bei Normaldruck eine Temperatur zwischen 98°C und 102°C und vorzugsweise von ungefähr 100°C vor. Hierdurch kann ein Bedienkomfort weiter vorteilhaft gesteigert werden. Ferner kann ein Garergebnis verbessert werden, insbesondere wenn die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein Simmern des Garguts durchzuführen. In diesem Fall kann die Steuereinheit eine Reduzierung einer Heizleistung der Heizeinheit veranlassen, um einem Übergang vom Simmern zum Kochen entgegenzuwirken.

[0010] In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Überkochen des Garguts anhand eines zumindest wesentlichen Abfalls des Signals nach einem Plateau des Signals zu erkennen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem zumindest wesentlichen Abfall des Signals um einen abrupten Abfall des Signals. Unter einem "Plateau des Signals" soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Struktur einer mathematischen Funktion, insbesondere des zeitlichen Verlaufs des Signals und insbesondere der Mittelung des Signals, verstanden werden, welche einen zumindest weitgehend konstanten Funktionswert, insbesondere einen zumindest weitgehend konstanten Wert der Mittelung des Signals, in einem bestimmten Argumentwertintervall, insbesondere einem Zeitintervall, aufweist. Unter einem "zumindest weitgehend konstanten Funktionswert" soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein Wert verstanden werden, der höchstens um 5 %, insbesondere maximal um 2 % und vorzugsweise höchstens um 1 % von einem Referenzwert abweicht und besonders vorteilhaft mit dem Referenzwert identisch ist. Unter einem zumindest wesentlichen Abfall des Signals "nach" einem Plateau des Signals soll insbesondere ein zumindest wesentliches Abfallen des Signals verstanden werden, welches zeitlich unmittelbar auf das Plateau des Signals folgt. Unter einem "Überkochen" soll insbesondere ein Garzustand verstanden werden, bei dem eine übermäßige Schaumbildung in einer Flüssigkeit, insbesondere einer wässrigen Flüssigkeit, des Garguts oder in einer Flüssigkeit, insbesondere einer wässrigen Flüssigkeit, in der das Gargut gegart wird, auftritt, wobei die Schaumbildung zu einem Überlaufen der Flüssigkeit aus einem Gargefäß führt. Insbesondere tritt ein Überkochen vermehrt bei Flüssigkeiten mit einem relativ hohen Eiweiß- und/oder Stärkeanteil auf, insbesondere bei Milch oder dem Kochwasser von Kartoffeln, Nudeln, Reis und Hülsenfrüchten. Hierdurch kann ein Bedienkomfort besonders vorteilhaft gesteigert werden. Ferner kann ein Reinigungsbedarf vorteilhaft reduziert werden, da ein Überkochen des Garguts vermieden werden kann, insbesondere wenn die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, die Heizeinheit bei einem unmittelbar bevorstehenden Überkochen des Garguts abzuschalten. Ferner können unsichere Betriebszustände, insbesondere durch ein leergekochtes Gargefäß, vermieden werden.

[0011] Wenn die Sensoreinheit wenigstens einen Beschleunigungssensor umfasst, kann eine besonders zuverlässige Signalmessung erreicht werden. Vorzugsweise ist der Beschleunigungssensor unmittelbar an einer Kochfeldplatte angeordnet und vorteilhaft an dieser befestigt, insbesondere stoffschlüssig. Hierdurch kann vorteilhaft einfach eine Aufrüstung existierender Gargeräte vorgenommen werden. Ferner kann eine Zuverlässigkeit eines Erkennens eines Kochens gegenüber einer Verwendung eines Thermometers vorteilhaft gesteigert werden, da eine Luftdruckabhängigkeit entfällt.

[0012] Vorteilhaft umfasst die Gargerätevorrichtung zumindest eine weitere Heizeinheit und wenigstens eine weitere Sensoreinheit. Vorzugsweise ist die wenigstens eine weitere Sensoreinheit identisch zu der Sensoreinheit ausgebildet. Vorzugsweise ist die zumindest eine weitere Heizeinheit vom gleichen Typ wie die Heizeinheit. Hierdurch kann ein Bedienkomfort vorteilhaft gesteigert werden.

[0013] In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, aus einer jeweiligen Signalstärke der Signale der Sensoreinheiten eine Positionsbestimmung eines durch eine der Heizeinheiten beheizten Garguts vorzunehmen. Darunter, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist, "aus einer jeweiligen Signalstärke der Signale der Sensoreinheiten eine Positionsbestimmung eines durch eine der Heizeinheiten beheizten Garguts vorzunehmen", soll insbesondere verstanden werden, dass die Steuereinheit in zumindest einem Betriebszustand durch einen Vergleich der Signalstärken der Signale, insbesondere der Mittelungen der Signale, verschiedener Sensoreinheiten zu gleichen Zeiten bestimmt, durch welche Heizeinheit ein bestimmtes Gargut beheizt wird. Die Steuereinheit ist insbesondere dazu vorgesehen, in zumindest einem Betriebszustand, in welchem eine erste Heizeinheit ein erstes Gargut und eine zweite Heizeinheit ein zweites Gargut beheizt, den jeweiligen Garzustand und insbesondere den jeweiligen insbesondere unmittelbar bevorstehenden Garzustand des ersten und des zweiten Garguts durch einen Vergleich der jeweiligen Signalstärken der Signale, insbesondere der Mittelungen der Signale, der Sensoreinheiten zu erkennen. Hierdurch kann bei einem gleichzeitigen Betrieb mehrerer Heizeinheiten eine sichere Erkennung eines insbesondere bevorstehenden Garzustands eines bestimmten Garguts erreicht werden.

[0014] Ferner wird ein Verfahren mit einer Gargerätevorrichtung mit einer Heizeinheit, einer Steuereinheit und einer Sensoreinheit vorgeschlagen, bei dem aus einem zeitlichen Verlauf eines durch die Sensoreinheit gemessenen Signals ein bevorstehender Garzustand eines durch die Heizeinheit beheizten Garguts erkannt wird.

[0015] Ferner wird ein Gargerät, insbesondere ein Kochfeld, mit einer erfindungsgemäßen Gargerätevorrichtung vorgeschlagen. Vorzugsweise ist das Kochfeld als Induktionskochfeld ausgebildet, welches schnell auf eine Veränderung einer Heizleistung reagieren kann, wodurch die Vorteile der Erfindung besonders vorteilhaft zum Tragen kommen.

[0016] Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

[0017] Es zeigen:

Fig. 1

ein als Kochfeld ausgebildetes Gargerät mit einer erfindungsgemäßen Gargerätevorrichtung mit drei Sensoreinheiten und einem zu beheizenden Gargefäß in einer Draufsicht,

Fig. 2

das Gargerät in einer nicht maßstabsgetreuen Schnittdarstellung entlang einer Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3a

ein Schaubild mit beispielhaften zeitlichen Verläufen von mit den Sensoreinheiten gemessenen Signalen und mit beispielhaften zeitlichen Verläufen einer Bodentemperatur eines Gargefäßes sowie einer Garguttemperatur,

Fig. 3b

ein Schaubild mit beispielhaften Mittelungen der mit den Sensoreinheiten gemessenen Signale und

Fig. 4

das Kochfeld mit zwei zu beheizenden Gargefäßen in einer Draufsicht.

[0018] Figur 1 zeigt ein als Kochfeld 34 ausgebildetes Gargerät. Das Kochfeld 34 umfasst eine erfindungsgemäße Gargerätevorrichtung mit einer Kochfeldplatte 36. Die Kochfeldplatte 36 besteht aus einer Glaskeramik. Auf der Kochfeldplatte 36 sind in bekannter Weise Heizzonen 38, 40, 42, 44 mittels einer Markierung 45 visualisiert. Die Kochfeldplatte 36 ist in einem betriebsbereiten Zustand des Kochfelds 34 horizontal angeordnet und zu einem Aufstellen eines Gargefäßes 46 auf eine Oberseite 49 der Kochfeldplatte 36 vorgesehen. Die Gargerätevorrichtung umfasst vier als Induktorspulen ausgebildete Heizeinheiten 10, 22, 24, 26. Die Heizeinheit 10 ist in einem betriebsbereiten Zustand unterhalb der Heizzone 38 angeordnet. Die Heizeinheit 22 ist in einem betriebsbereiten Zustand unterhalb der Heizzone 40 angeordnet. Die Heizeinheit 24 ist in einem betriebsbereiten Zustand unterhalb der Heizzone 42 angeordnet. Die Heizeinheit 26 ist in einem betriebsbereiten Zustand unterhalb der Heizzone 44 angeordnet. Die Gargerätevorrichtung umfasst ferner eine Steuereinheit 12 und drei Sensoreinheiten 14, 28, 30. Baueinheiten, die in einem betriebsbereiten Zustand unterhalb der Kochfeldplatte 36 angeordnet sind, sind in Fig. 1 gestrichelt eingezeichnet.

[0019] Figur 2 zeigt das Gargerät in einer nicht maßstabsgetreuen Schnittdarstellung entlang einer Linie II-II in Fig. 1. Die Sensoreinheiten 14, 28, 30 sind unmittelbar an einer der Oberseite 49 gegenüberliegende Unterseite 50 der Kochfeldplatte 36 angeordnet. Die Sensoreinheiten 14, 28, 30 sind an die Unterseite 50 der Kochfeldplatte 36 angeklebt. Ferner sind die Heizeinheiten 10, 22, 24, 26 ebenfalls unmittelbar an der Unterseite 50 der Kochfeldplatte 36 angeordnet. Die Heizeinheiten 10, 22, 24, 26 sind in bekannter Weise durch eine Federkraft gegen die Unterseite 50 der Kochfeldplatte 36 gedrückt. Die Sensoreinheiten 14, 28, 30 sind identisch aufgebaut. Die Sensoreinheiten 14, 28, 30 weisen jeweils einen Beschleunigungssensor 18 auf. Die Sensoreinheiten 14, 28, 30 sind an verschiedenen Randbereichen der Kochfeldplatte 36 angeordnet.

[0020] Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei angenommen, dass das Gargefäß 46 auf der Heizzone 38 abgestellt und durch die Heizeinheit 10 beheizt ist. Das Gargefäß 46 beinhaltet ein Gargut 16, welches in einer wässrigen Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, Salzwasser, Brühe oder Milch, gegart wird. Der Einfachheit halber wird im Folgenden für das Gargut 16 und die wässrige Flüssigkeit zusammenfassend der Begriff "Gargut 16" verwendet. Abhängig von einem Garzustand des Garguts 16 wird die Kochfeldplatte 36 in eine charakteristische Schwingung versetzt. Die Sensoreinheit 14 erfasst in einem Betriebszustand eine durch die Schwingung der Kochfeldplatte 36 verursachte maximale Beschleunigung a₁. Die Sensoreinheit 28 erfasst in einem Betriebszustand eine durch die Schwingung der Kochfeldplatte 36 verursachte maximale Beschleunigung a₂. Die Sensoreinheit 30 erfasst in einem Betriebszustand eine durch die Schwingung der Kochfeldplatte 36 verursachte maximale Beschleunigung a₃. Die Steuereinheit 12 ist dazu vorgesehen, aus einem zeitlichen Verlauf der durch die Sensoreinheiten 14, 28, 30 gemessenen Signale a₁(t), a₂(t), a₃(t) einen unmittelbar bevorstehenden Garzustand des durch die Heizeinheit 10 beheizten Garguts 16 zu erkennen.

[0021] Figur 3a zeigt ein beispielhaftes Schaubild mit den Signalen a₁(t), a₂(t), a₃(t), einer Bodentemperaturkurve T_B(t) und einer Garguttemperaturkurve T_G(t). Auf einer vertikalen Achse sind die Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ sowie eine Bodentemperatur T_B eines Bodens des Gargefäßes 46 und eine Garguttemperatur T_G des Garguts 16 aufgetragen. Das Gargut 16 wird im vorliegenden Beispiel ausgehend von einer Umgebungstemperatur kontinuierlich durch die Heizeinheit 10 erhitzt. Das Gargut 16 durchläuft dabei verschiedene Garzustände, deren Übergänge auf der horizontalen Achse durch vier Zeitpunkte t₁, t₂, t₃, t₄ markiert sind. Beim Zeitpunkt t₁ beginnt nach einem Aufwärmen ein Pochieren des Garguts 16. Ab dem Zeitpunkt t₁ treten erste Blasen im Gargut 16 auf, was zu einem Anstieg 52 der Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ führt. Die auftretenden Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ hängen dabei von der Garguttemperatur T_G ab. Beim Zeitpunkt t₂ geht das Pochieren des Garguts 16 in ein Simmern über. Der Zeitpunkt t₂ ist durch Maxima â₁, â₂, â₃ der Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ gekennzeichnet. Beim Zeitpunkt t₃ geht das Simmern des Garguts 16 in ein Kochen des Garguts 16 über. Beim Zeitpunkt t₄ geht ein Kochen des Garguts 16 in ein Überkochen über. Die durch die Sensoreinheiten 14, 28, 30 gemessenen Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ sind vor dem Zeitpunkt t₁ weitgehend konstant. Zwischen den Zeitpunkten t₂ und t₃ nehmen die Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ weitgehend ab. Zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₄ sind die Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ weitgehend konstant, jedoch insbesondere größer als vor dem Zeitpunkt t₁. Ab dem Zeitpunkt t₄ nehmen die gemessenen Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ stark ab. Die Bodentemperatur T_B und die Garguttemperatur T_G steigen jeweils bis zum Zeitpunkt t₃ auf einen Maximalwert an und verharren dann auf dem jeweiligen Maximalwert.

[0022] Da die gemessenen Signale a₁(t), a₂(t), a₃(t) wie in Fig. 3a ersichtlich in der Regel statistischen Schwankungen unterliegen, nimmt die Steuereinheit 12 in einem Betriebszustand eine zeitliche Mittelwertbildung vor. Während eines Zeitintervalls mit einer Länge von 1 s wird für jede Sensoreinheit 14, 28, 30 ein Mittelwert A₁, A₂, A₃ aller im Zeitintervall gemessenen Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ gebildet. Diesen Mittelwerten A₁, A₂, A₃ wird eine Zeit t zugewiesen, welche einer Mitte des Zeitintervalls entspricht. Es ergeben sich die in Fig. 3b gezeigten Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t), bei denen es sich mathematisch um unstetige Funktionen handelt. Zur Analyse zieht die Steuereinheit 12 die Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) heran. So ist die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen, ein bevorstehendes Pochieren des Garguts 16 anhand eines Anstiegs 52 der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) zu erkennen. Ferner ist die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen, ein bevorstehendes Simmern des Garguts 16 anhand lokaler Maxima â₁, â₂, â₃ der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) zu erkennen. Des Weiteren ist die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen, ein bevorstehendes Kochen des Garguts 16 anhand einer Abflachung 54 der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) nach einem Abfall 56 der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) zu erkennen. Schließlich ist die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen, ein bevorstehendes Überkochen des Garguts 16 anhand eines abrupten Abfalls 58 der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) nach einem Plateau 60 der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) zu erkennen. Es versteht sich von selbst, dass die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen ist, eine manuelle Änderung, insbesondere eine Reduktion, einer Heizleistung der Heizeinheit 10 durch einen Bediener zu berücksichtigen, denn durch eine solche Änderung kann es zu einer Veränderung der Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ kommen. Die Steuereinheit 12 ist daher dazu vorgesehen, zu jeder Zeit t eine Leistungsaufnahme der Heizeinheit 10 mit in eine Analyse des Garzustands des Garguts 16 einfließen zu lassen. Ferner ist die Steuereinheit 12 dazu vorgesehen, eine Historie der Beschleunigungen a₁, a₂, a₃ in der Analyse des Garzustands des Garguts 16 zu berücksichtigen, denn so kann eine Erkennung des Garzustands des Garguts 16 weiter verbessert werden.

[0023] Wie anhand Fig. 1, 3a und 3b erkennbar, hängt ein Betrag der gemessenen Beschleunigung a₁, a₂, a₃ zu einer Zeit t von einem Abstand der Sensoreinheit 14, 28, 30 zur aktiven Heizeinheit 10 ab. Die Sensoreinheit 30 mit dem geringsten Abstand zur Heizeinheit 10 weist zu jeder Zeit t einen höheren Mittelwert A₃ auf als die anderen beiden Sensoreinheiten 14, 28 zur selben Zeit t. Die Sensoreinheit 28 mit dem größten Abstand zur Heizeinheit 10 weist zu jeder Zeit t einen kleineren Mittelwert A₂ auf als die anderen beiden Sensoreinheiten 14, 30 zur selben Zeit t. Die Sensoreinheit 14 mit dem mittleren Abstand zur Heizeinheit 10 weist zu jeder Zeit t einen Mittelwert A₁ auf, welcher zwischen den Mittelwerten A₂, A₃ der anderen beiden Sensoreinheiten 28, 30 zur selben Zeit t liegt. Die Steuereinheit 12 ist dazu vorgesehen, dies bei einer gleichzeitigen Erwärmung mehrerer Gargefäße 46, 48 zu berücksichtigen.

[0024] Figur 4 zeigt das Kochfeld 34 für einen Fall, bei dem ein weiteres Gargut 32 erhitzt wird. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit sei angenommen, dass das das Gargut 32 aufweisende Gargefäß 48 auf der Heizzone 40 abgestellt und durch die Heizeinheit 22 beheizt ist. Das Gargut 32 soll ebenfalls in einer wässrigen Flüssigkeit gegart werden. Die Steuereinheit 12 ist nun dazu vorgesehen, aus einer jeweiligen Signalstärke der Signale a₁(t), a₂(t), a₃(t) der Sensoreinheiten 14, 28, 30 bzw. aus einem Wert der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) eine Positionsbestimmung eines durch eine der Heizeinheiten 10, 22, 24, 26 beheizten Garguts 16, 32 vorzunehmen. Für jedes Gargut 16, 32 existieren die in Fig. 3a und 3b gezeigten charakteristischen Strukturen der Signale a₁(t), a₂(t), a₃(t) bzw. der Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t). Da die durch den Garzustand der Gargüter 16, 32 bedingten Strukturen in allen Signalen a₁(t), a₂(t), a₃(t) bzw. allen Mittelungen A₁(t), A₂(t), A₃(t) zugegen sind, kann die Steuereinheit 12 eine Unterscheidung dahingehend treffen, welches Gargut 16, 32 sich gerade in welchem Garzustand befindet.

[0025] Vorteile einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer Gargutvorrichtung sind vielseitig. So kann eine Nutzerführung vorteilhaft erweitert werden, indem einem Bediener ein jeweiliger und insbesondere ein unmittelbar bevorstehender Garzustand der Gargüter 16, 32 angezeigt und/oder akustisch vermittelt werden kann. Ferner kann eine Funktionalität automatisch ablaufender Garprogramme besonders vorteilhaft gesteigert werden, da der Steuereinheit 12 weitere Parameter zur Garzustandserkennung zur Verfügung stehen. Es kann insbesondere auf eine Verwendung zusätzlicher externer Sensoren zur Garzustandsbestimmung verzichtet werden. Und schließlich kann ein Überkochen vermieden werden, da die Steuereinheit 12 eine Energiezufuhr zu den betreffenden Heizeinheiten 10, 22 rechtzeitig unterbrechen und/oder reduzieren kann und vorzugsweise einen Bediener durch ein akustisches Signal darüber informieren kann.

[0026] In weiteren Ausgestaltungen ist denkbar, dass eine Steuereinheit zusätzlich dazu vorgesehen ist, eine Frequenzanalyse einer durch einen Garzustand eines Garguts induzierten Schwingung vorzunehmen, um eine Funktionssicherheit bei der Garzustandserkennung vorteilhaft zu steigern. Somit wäre es beispielsweise möglich, eine durch ein auf eine Kochfeldplatte fallendes Kochutensil induzierte Schwingung der Kochfeldplatte zu diskriminieren. Ferner ist eine Anwendung des erfindungsgemäßen Gedankens auch auf weitere Gartechniken, insbesondere Frittieren oder Braten, denkbar. Dort ergeben sich zwar andere charakteristische Strukturen in zeitlichen Verläufen von durch Sensoreinheiten gemessenen Signalen, diese charakteristischen Strukturen können jedoch durch einen Fachmann in entsprechenden Versuchsreihen leicht ermittelt werden. Ferner wäre eine Anwendung auf Garöfen denkbar, wenn Sensoreinheiten beispielsweise Schwingungen an Garblechen erfassen.

Bezugszeichen

10	Heizeinheit	a1	Beschleunigung
12	Steuereinheit	a2	Beschleunigung
14	Sensoreinheit	a3	Beschleunigung
16	Gargut	â1	Maximum
18	Beschleunigungssensor	â2	Maximum
22	Heizeinheit	â3	Maximum
24	Heizeinheit	A1	Mittelwert
26	Heizeinheit	A2	Mittelwert
28	Sensoreinheit	A3	Mittelwert
30	Sensoreinheit	a1(t)	Signal
32	Gargut	a2(t)	Signal
34	Kochfeld	a3(t)	Signal
36	Kochfeldplatte	A1(t)	Mittelung
38	Heizzone	A2(t)	Mittelung
40	Heizzone	A3(t)	Mittelung
42	Heizzone	t	Zeit
44	Heizzone	t1	Zeitpunkt
45	Markierung	t2	Zeitpunkt
46	Gargefäß	t3	Zeitpunkt
48	Gargefäß	t4	Zeitpunkt
49	Oberseite	TG	Garguttemperatur
50	Unterseite	TG(t)	Garguttemperaturkurve
52	Anstieg	TB	Bodentemperatur
54	Abflachung	TB(t)	Bodentemperaturkurve
56	Abfall
58	Abfall
60	Plateau

Ansprüche

1. Gargerätevorrichtung mit zumindest einer Heizeinheit (10), einer Steuereinheit (12) und wenigstens einer Sensoreinheit (14), wobei die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, aus einem zeitlichen Verlauf eines durch die Sensoreinheit (14) gemessenen Signals (a₁(t)) einen bevorstehenden Garzustand eines durch die Heizeinheit (10) beheizten Garguts (16) zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, eine Vorhersage über einen in der Zukunft zu erwartenden Garzustand zu tätigen und eine Reduzierung einer Heizleistung der Heizeinheit (10) zu veranlassen, um einem Übergang zu dem erwartenden Garzustand entgegenzuwirken.

2. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Pochieren des Garguts (16) anhand eines zumindest wesentlichen Anstiegs (52) des Signals (a₁(t)) zu erkennen.

3. Gargerätevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Simmern des Garguts (16) anhand eines zumindest wesentlichen lokalen Maximums (â₁) des Signals (a₁(t)) zu erkennen.

4. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Kochen des Garguts (16) anhand einer zumindest wesentlichen Abflachung (54) des Signals (a₁(t)) nach einem zumindest wesentlichen Abfall (56) des Signals (a₁(t)) zu erkennen.

5. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, ein bevorstehendes Überkochen des Garguts (16) anhand eines zumindest wesentlichen Abfalls (58) des Signals (a₁(t)) nach einem Plateau (60) des Signals (a₁(t)) zu erkennen.

6. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinheit (14) wenigstens einen Beschleunigungssensor (18) umfasst.

7. Gargerätevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch zumindest eine weitere Heizeinheit (22, 24, 26) und wenigstens eine weitere Sensoreinheit (28, 30).

8. Gargerätevorrichtung zumindest nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (12) dazu vorgesehen ist, aus einer jeweiligen Signalstärke der Signale (a₁(t), a₂(t), a₃(t)) der Sensoreinheiten (14, 28, 30) eine Positionsbestimmung eines durch eine der Heizeinheiten (10, 22, 24, 26) beheizten Garguts (16, 32) vorzunehmen.

9. Verfahren mit einer Gargerätevorrichtung mit zumindest einer Heizeinheit (10), einer Steuereinheit (12) und wenigstens einer Sensoreinheit (14), bei dem aus einem zeitlichen Verlauf eines durch die Sensoreinheit (14) gemessenen Signals (a₁(t)) ein bevorstehender Garzustand eines durch die Heizeinheit (10) beheizten Garguts (16) erkannt wird, und bei dem eine Vorhersage über einen in der Zukunft zu erwartenden Garzustand getätigt und eine Reduzierung einer Heizleistung der Heizeinheit (10) veranlasst wird, um einem Übergang zu dem erwartenden Garzustand entgegenzuwirken.

10. Gargerät, insbesondere Kochfeld (34), mit einer Gargerätevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Claims

1. Cooking device having at least one heating unit (10), one control unit (12) and at least one sensor unit (14), wherein the control unit (12) is provided to identify an imminent cooking state of a food (16) heated by the heating unit (10) from a temporal course of a signal (a₁(t)) measured by the sensor unit (14), characterised in that the control unit (12) is provided to execute a prediction relating to a cooking state to be expected in the future and to trigger a reduction in a heat output of the heating unit (10) in order to counteract a transition to the expected cooking state.

2. Cooking device according to claim 1, characterised in that the control unit (12) is provided to identify an imminent poaching of the food (16) on the basis of an at least significant increase (52) in the signal (a₁(t)).

3. Cooking device according to claim 1 or 2, characterised in that the control unit (12) is provided to identify an imminent simmering of the food (16) on the basis of an at least significant local maximum (â₁) of the signal (a₁(t)).

4. Cooking device according to one of the preceding claims, characterised in that the control unit (12) is provided to identify an imminent boiling of the food (16) on the basis of an at least significant flattening (54) of the signal (a₁(t)) after an at least significant drop (56) in the signal (a₁(t)).

5. Cooking device according to one of the preceding claims, characterised in that the control unit (12) is provided to identify an imminent boiling over of the food (16) on the basis of an at least significant drop (58) in the signal (a₁(t)) after a plateau (60) of the signal (a₁(t)).

6. Cooking device according to one of the preceding claims, characterised in that the sensor unit (14) comprises at least one acceleration sensor (18).

7. Cooking device according to one of the preceding claims, characterised by at least one further heating unit (22, 24, 26) and at least one further sensor unit (28, 30).

8. Cooking device at least according to claim 7, characterised in that the control unit (12) is provided to perform a position determination of a food (16, 32) heated by one of the heating units (10, 22, 24, 26) from a respective signal strength of the signals (a₁(t), a₂(t), a₃(t)) of the sensor units (14, 28, 30).

9. Method with a cooking device having at least one heating unit (10), one control unit (12) and at least one sensor unit (14), wherein an imminent cooking state of a food (16) heated by the heating unit (10) is identified from a temporal course of a signal (a₁(t)) measured by the sensor unit (14), and wherein a prediction relating to a cooking state to be expected in the future is executed and a reduction in a heat output of the heating unit (10) is triggered in order to counteract a transition to the expected cooking state.

10. Cooking appliance, in particular hob (34), having a cooking device according to one of claims 1 to 8.

Revendications

1. Dispositif d'appareil de cuisson comprenant au moins une unité de chauffage (10), une unité de commande (12) et au moins une unité de capteurs (14), l'unité de commande (12) étant ménagée pour identifier, à partir d'un déroulement temporel d'un signal (a₁(t)) mesuré par l'unité de capteurs (14), un état de cuisson imminent d'une marchandise à cuire (16) chauffée par l'unité de chauffage (10), caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour réaliser une prévision concernant un état de cuisson à escompter à l'avenir et causer une réduction d'une puissance de chauffage de l'unité de chauffage (10) afin de réagir à une transition vers l'état de cuisson imminent.

2. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour identifier un pochage imminent de la marchandise à cuire (16) à l'aide d'une augmentation (52) au moins essentielle du signal (a₁(t)).

3. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour identifier une cuisson imminente au bain-marie de la marchandise à cuire (16) à l'aide d'un maximum (â1) au moins essentiellement local du signal (a₁(t)).

4. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour identifier une cuisson imminente de la marchandise à cuire (16) à l'aide d'un abaissement essentiel (54) du signal (a₁(t)) après une chute (56) au moins essentielle du signal (a₁(t)).

5. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour identifier une sur-cuisson imminente de la marchandise à cuire (16) à l'aide d'une chute (58) au moins essentielle du signal (a₁(t)) après un plateau (60) du signal (a₁(t)).

6. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité de capteurs (14) comprend au moins un capteur d'accélération (18).

7. Dispositif d'appareil de cuisson selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par au moins une unité de chauffage supplémentaire (22, 24, 26) et au moins une unité de capteurs supplémentaire (28, 30).

8. Dispositif d'appareil de cuisson selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de commande (12) est ménagée pour réaliser, à partir d'une intensité de signal respective (a₁(t), a₂(t), a₃(t)) des unités de capteurs (14, 28, 30), une détermination de position d'une marchandise à cuire (16, 32) chauffée par l'une des unités de chauffage (10, 22, 24, 26).

9. Procédé avec un dispositif d'appareil de cuisson comprenant au moins une unité de chauffage (10), une unité de commande (12) et au moins une unité de capteurs (14), dans lequel, à partir d'un déroulement temporel d'un signal (a₁(t)) mesuré par l'unité de capteurs (14), un état de cuisson imminent d'une marchandise à cuire (16) chauffée par l'unité de chauffage (10) est identifié, et dans lequel une prévision concernant un état de cuisson à escompter à l'avenir est réalisée et une réduction d'une puissance de chauffage de l'unité de chauffage (10) est causée afin de réagir à une transition vers l'état de cuisson imminent.

10. Appareil de cuisson, notamment plaque de cuisson (34) comprenant un dispositif d'appareil de cuisson selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.

Zeichnung