[0001] Die Erfindung betrifft ein Kochgerät gemäß dem Oberbegriff des ersten Anspruchs.
[0002] Bei einem bekannten Kochgerät dieser Art (FR-PS 13 92 763) ist unter einer als geschlossenes
Kochfeld ausgebildeten Kochfläche eines Heizelements ein Metalldetektor als Sensor
zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens eines Metallgefäßes angeordnet. Der
Sensor ist an ein Steuerelement angeschlossen, das bei Vorhandensein eines Metallgefäßes
im Kochbereich einen Stromkreis des Heizelementes schaltet, so daß nur dann das Heizelement
an Spannung gelegt ist. Es zeigt sich, daß im praktischen Betrieb äußere Störeinflüsse
das Schaltverhalten nachteilig beeinflussen können.
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kochgerät gemäß dem Oberbegriff
des ersten Anspruchs Maßnahmen zu treffen, durch welche störende Einflüsse durch äußere,
insbesondere elektromagnetische Felder vermindert oder ganz vermieden werden.
[0004] Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung durch die kennzeichnenden Erfindungsmerkmale.
[0005] Bei einem Aufbau eines Kochgerätes gemäß der Erfindung wird nicht nur eine Energieeinsparung
dadurch erzielt, weil das Heizelement nur bei vorhandenem Gefäß eingeschaltet wird,
vielmehr werden auch Störeinflüsse auf den Metalldetektor, bzw. von ihm ausgehende
Störfelder durch die Abschirmschale minimiert. Daneben ist es zweckmäßig den Metallsensor
durch das Steuerelement nur kurzzeitig, aber wiederholt zu aktivieren bzw. auf das
Vorhandensein bzw. Fehlen des Gefäßes abzufragen und während dieser Aktivierungs-
bzw. Abfragedauer auf jeden Fall das Heizelement auszuschalten, um Störungen durch
davon erzeugte Magnetfelder zu vermeiden.
[0006] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen angegeben.
[0007] Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Skizzen eines Ausführungsbeispiels näher
erläutert.
[0008] Es zeigen:
- Fig. 1 eine einzelne Kochstelle eines Kochgerätes mit einer Heizeinrichtung und
- Fig. 2 eine Abschirmschale für die Heizeinrichtung
[0009] Ein in einem Ausschnitt schematisch dargestellten Kochgerät weist eine nicht metallische,
insbesondere glaskeramische Kochfläche 1 auf, die ohne Durchbrüche oder dergl. und
plan ausgebildet ist. Mit Abstand unterhalb der Unterseite 2 der Kochfläche 1 befindet
sich eine parallel dazu verlaufende unmagnetische Isolierstoffplatte 3, deren Außenränder
topfförmig nach oben bis an die Unterseite 2 hochgezogen sind und die im übrigen eine
elektrische Heizwendel 4 auf ihrer innenliegenden Oberseite 5 trägt. Die vom Heizelement
4 untergriffene Fläche bestimmt innerhalb der Kochfläche 1 einen Kochbereich, der
im dargestellten Beispiel mit dem Boden 10 eines metallischen Gefäßes 6 etwa identisch
ist. Das Vorhandensein oder Fehlen dieses Gefäßes 6 wird mittels eines Metalldetektors
7 festgestellt, der der Unterseite 11 der Isolierstoffplatte 3 benachbart angeordnet
ist, dessen aktive Seite zum Kochbereich hinweist und der zudem außerhalb eines vom
Heizelement 4 bedeckten Bereiches angeordnet ist.
[0010] Der Metalldetektor 7 wirkt mit seinem Sensorfeld bis in den Kochbereich hinein und
beeinflußt ein nicht gezeigtes Steuerelement in der Weise, daß bei vorhandenem Gefäß
6 bei sonst vorbereitetem Einschaltzustand das Heizelement 4 eingeschaltet und das
Gefäß 6 beheizt wird. Fehlt das Gefäß, wird über den Metalldetektor 7 bei noch vorbereitetem
Einschaltzustand der Stromkreis des Heizelementes 4 unterbrochen.
[0011] Um Störungen, insbesondere von benachbarten und ähnlich aufgebauten Heizeinrichtungen
zumindest weitgehend auszuschalten bzw. Störfelder nicht nach außen gelangen zu lassen,
ist die gesamte Isolierstoffplatte 3 mit den hochgezogenen Außenrändern und dem Heizelement
4 in einer angepaßten, topfförmigen Abschirmschale 30 angeordnet, die im aktiven Bereich
des Metalldetektors 7 einen angepaßten Ausschnitt 31 besitzt. Durch diesen Ausschnitt
31 tritt das Sensorfeld des Metalldetektors 7 zum Kochbereich hin durch die Isolierstoffplatte
3 und durch die Kochfläche 1 bis in den Bereich hindurch, auf den das Gefäß 6 aufzusetzen
ist und detektiert werden kann. Die Abschirmschale 30 besteht vorzugsweise aus Chromnickelstahl-
oder Aluminiumblech bzw. einem nichtmagnetischen Material. Der Metalldetektor 7 ist
mittels eines temperaturbeständigen, dauerelastischen Klebers 32 an der Abschirmschale
30 festgesetzt, so daß Dehnungen zu keinen mechanischen Verspannungen führen können,
die Fehlmessungen nach sich ziehen.
[0012] Dabei ist der Metallsensor7 durch den in dem Ausschnitt 31 gebildeten Luftspalt und
durch den Kleber 32 thermisch von der Isolierstoffplatte 3 entkoppelt, die ihrerseits
eine hochwertige Wärmedämmung mit einer Wärmeleitzahl von ca. 0,02 W/mk bildet, um
am Metalldetektor 7 die Temperatur, die vom Heizelement 4 ausgeht, zur Vermeidung
von Störungen möglichst niedrig zu halten. Um dennoch bei auftretenden, erhöhten Temperaturen
ohne Störungen arbeiten zu können, weist der Metalldetektor 7 einen Schalenkern aus
einem Ferrit mit hoher Curietemperatur sowie eine Wicklung aus einem Draht mit einer
hochtemperaturfesten Isolierung auf. Außerdem kann der Metalldetektor 7 im Luftstrom
eines Gebläses oder eines Konvektionsschachts angeordnet sein, um seine Temperatur
möglichst gleich halten zu können. Der Luftstrom kann gesteuert sein in Abhängigkeit
von der Temperatur des Metallsensors 7. Daneben ist dem Metalldetektor ein Heizwiderstand
33 zugeordnet, der thermostatisch gesteuert die Temperatur des Metallsensors 7 weitgehend
konstant hält. Durch diese die Temperatur steuernden Mittel bleibt die Empfindlichkeit
des Metalldetektors auch bei den verschiedenen, im Betrieb auftretenden störenden
Temperaturen hinreichend gleich.
[0013] Im übrigen ist die Abschirmschale 30 zu Verminderung von störenden Ringströmen, die
durch das vom aktiven Bereich des Metalldetektors 7 ausgehende elektromagnetische
Wechselfeld in der Abschirmschale 30 entstehen können,wenigstens mit einem Schlitz
34 versehen. Dieser Schlitz 34 reicht vorzugsweise ausgehend vom Ausschnitt 31 in
radialer Richtung einseitig bis durch den hochgezogenen Rand (Fig. 2). Es können auch
mehrere, nur Teillängen der Abschirmschale 30 aufweiende S
Schlitze vorgesehen werden. Durch das Schlitzen wird der Metalldetektor 7 weniger
elektrisch bedämpft und daher seine Wirksamkeit erhöht.
[0014] Werden mehrere derartige Heizeinrichtungen nebeneinander unter einer gemeinsamen
Kochfläche 1 angeordnet, dann sind zweckmäßig zur Vermeidung von gegenseitigen Beeinflussungen
die Abschirmschalen 30 gegeneinander sowie gegenüber einem gemeinsamen, nur angedeuteten
Trägerrahmen 35 elektrisch isoliert. Diese maßnahme wird zweckmäßig auch zwischen
dem Trägerrahmen 35 und einem ebenfalls nur angedeuteten Gerätegehäuse 36 angewandt.
[0015] Eine Möglichkeit zur Unterbindung von Störeinflüssen besteht auch darin, daß der
Metalldetektor nur kurzzeitig, aber während der Dauer, in welcher durch manuell zu
betätigende Schalteinrichtungen die Einschaltung einer Heizeinrichtung möglich bzw.
vorbereitet ist, wiederholt impulsmäßig aktiviert wird oder elektrisch abgefragt
wird. Dabei wird während der kurzzeitigen Aktivierung bzw. Abfrage des Metalldetektors
7 der Stromkreis des Heizelementes 3 in jedem Fall unterbrochen. Das Magnetfeld des
Heizelementes 3 kann dann keine Fehlsteuerung verursachen. Dabei eignet sich der Impulsbetrieb
des Metalldetektors 7 besonders bei mehreren Heizeinrichtungen, weil dann mit einem
Steuerelement alle Metalldetektoren nacheinander aktiviert und/oder abgefragt werden
können, ob ein metallisches Gefäß 6 auf dem zugehörigen Kochbereich aufgesetzt ist
oder nicht.
[0016] Vorzugsweise ist jeder Heizeinrichtung ein Energieregler 39 oder Temperaturbegrenzer
zugeschaltet, der den Stromkreis des jeweils zugeordneten Heizelementes 3 bei Erreichen
vorgegebener Betriebsbedingungen unterbricht. Diese Unterbrechungen werden vorzugsweise
dem Steuerelement mitgeteilt, das dann den zugehörigen Metalldetektor 7 aktiviert
und/oder abfragt. Hierdurch werden Unterbrechungen des Stromkreises eingespart und
zusätzliche Funkstörungen vermieden.
[0017] Bei impulsmäßigem Betreiben des oder der Metalldetektoren 7 wird zwar bei Aufsetzen
wie beim Abnehmen des Gefäßes 6 möglicherweise eine Verzögerung des Schaltvorganges
eintreten, jedoch kann die Impulsfrequenz so hoch gewählt werden, daß keine merklichen
Nachteile erwachsen. Im übrigen liegt die Unterbrechungsdauer des Stromkreises für
das Heizelement 3 beispielsweise bei 0,5 Sekunden.
[0018] Schließlich ist es möglich, Maßnahmen zu treffen, daß die Justierung der Topferkennungseinrichtung
automatisch erfolgt, derart, daß die Elektronik sich dann selbst justiert, wenn sie
erkennt, daß kein Topf bzw. Gefäß aufgesetzt ist. Der Bereich, innerhalb welchem der
Metalldetektor 7 ein aufgesetztes Gefäß 6 detektiert, ist in Fig. 1 mit 37 bezeichnet
und liegt in einer Flucht mit dem Ausschnitt 31 sowie dem von Windungen des Heizelementes
4 freien Bereich 38 auf der Oberseite 5 der Isolierstoffplatte 3.
1. Kochgerät mit einer Heinzeinrichtung in einem Kochbereich, in den ein Metallgefäß
bringbar ist, und mit einem Metalldetektor, der in den Kochbereich wirkt sowie ein
Steuerelement beeinflußt, das bei Vorhandensein eines Metallgefäßes einen Stromkreis
des Heizelementes schaltet, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung von einer
Abschirmschale (30) untergriffen ist, die im Bereich des Metalldetektors (7) einen
angepaßten Ausschnitt (31) aufweist.
2. Kochgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die topfförmige Abschirmschale
(30) geschlitzt ist.
3. Kochgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschirmschale
(30) ausgehend vom Ausschnitt (31) in radialer Richtung geschlitzt ist.
4. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Isolierstoffplatte (3) eine Wärmeleitzahl von ca. 0,02 W/mK aufweist.
5. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
sich zwischen dem Metalldetektor (7) und der Isolierstoffplatte (3) ein Luftspalt
(31) befindet.
6. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Metalldetektor (7) mittels eines temperaturbeständigen, dauerelastischen Klebers
(32) an der Abschirmschale (30) festgesetzt ist.
7. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schalenkern des Metalldetektors (7) ein Ferritkern mit hoher Curietemperatur ist
und die Wicklung aus einem Draht mit einer hochtemperaturfesten Isolierung besteht.
8. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abschirmschale (30) aus Chrom-Nickel-Stahl oder Aluminium bzw. einem nichtmagnetischen
Material besteht.
9. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
mehrere Heizeinrichtungen nebeneinander angeordnet sind und daß die Abschirmschalen
(30) gegeneinander sowie gegenüber einem gemeinsamen Trägerrahmen (35) elektrisch
isoliert sind.
10. Kochgerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerrahmen (35) gegenüber
einem die Heizeinrichtungen tragenden Gerätegehäuse (36) elektrisch isoliert ist.
11. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
dem Metalldetektor (7) Mittel zugeordnet sind, die seine Temperatur steuern.
12. Kochgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldetektor (7)
in einem Luftströmungsweg angeordnet ist.
13. Kochgerät nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalldetektor
(7) mit einem Gebläse gekühlt wird.
14. Kochgerät nach Anspruch 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Metalldetektor
(7) ein thermostatisch gesteuerter, elektrisch beheizter Widerstand (33) zugeordnet
ist.
15. Kochgerät, insbesondere nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet,
daß der Metalldetektor (7) wiederholt kurzzeitig durch das Steuerelement aktiviert
oder abgefragt wird und daß während dieser Dauer der Stromkreis des Heizelementes
(4) unterbrochen ist.
16. Kochgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß räumlich nebeneinander
angeordnete Heizeinrichtungen vorgesehen sind und daß deren Metalldetektor (7) nacheinander
aktiviert und/oder abgefragt werden.
17. Kochgerät nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heizelement
(4) ein Energieregler (39) vorgeschaltet ist und daß der zugehörige Metalldetektor
(7) während der Ausschaltdauer des Heizelementes (4) aktiviert oder abgefragt wird.
18. Kochgerät nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß
die Justierung der Topferkennung automatisch erfolgt, derart, daß das Steuerelement
sich dann selbst justiert, wenn es erkennt, daß kein Topf vorhanden ist.