[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung, dessen
Muffel durch ein in wenigstens einem Wandbereich angeordnetem Heizelement und ggf.
mit zusätzlicher Umluftheizung betreibbar ist, wobei die Muffel durch ein Umluftgebläse
belüftbar und mit Mitteln zur pyrolytischen Selbstreinigung ausgerüstet ist.
[0002] Die Möglichkeit mit Hilfe pyrolytischer Selbstreinigung einer Garraumverschmutzung
über ein zumutbares Maß vorzubeugen, bzw. eine solche Verschmutzung zu beseitigen,
ist hinlänglich bekannt. Die Entscheidung zur Einleitung des pyrolytischen Reinigungsvorganges
oblag bisher weitestgehend dem Bediener, also der Hausfrau, wobei es auch zu pyrolytischen
Selbstreinigungsvorgängen, die objektiv nicht generell begründet sind, kam. Die Konsequenz
solcher individueller Reinigungszyklen mit Hilfe der pyrolytischen Selbstreinigung
besteht darin, daß neben Energieverschwendung auch die Emailbeschichtung des Herdes
leidet.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, elektronische Mittel vorzusehen, die pyrolytische
Reinigungsvorgänge objektiv begründet.
[0004] Die erfindungsgemäße Anordnung zur Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet,
daß im Garraum eine betriebsbedingte Backofenverschmutzungswerte erfassende Sensorik
angeordnet ist, daß die Sensorik mit dem Eingang einer Auswerteschaltung verbunden
ist, daß die Auswerteschaltung die Eingangswerte der Sensorik frequenzumsetzt, digitalisiert,
aufzählt, speichert und verkettet, daß die Auswerteschaltung einen Verschmutzungsgrad
ausgabeseitig signalisiert und daß die Auswerteschaltung eine Pyrolyseeinleitung empfiehlt
und/oder durchführt.
[0005] Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird der Reinigungsvorgang der Backofenmuffel
durch eine Sensorik, die in Verbindung mit einer Auswerteschaltung die Verschmutzung
objektiv beurteilt, gesteuert. Dabei beinhaltet die Sensorik einen vorwiegend kapazitiv
arbeitenden Sensor, der aus mindestens zwei Leiterbahnen, die auf einem emaillierten
Metallplättchen voneinander isoliert angeordnet sind, besteht. Weitere, vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten. Ein Ausführungsbeispiel
nach der Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild für die Aufbereitung des Sensorsignals,
- Fig. 2
- ein Blockschaltbild für die Weiterverarbeitung des aufbereiteten Sensorsignals,
- Fig. 3
- eine Ausführungsform des Verschmutzungssensors.
[0006] Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 zeigt einen Herd mit Backofenbetrieb 1, einen Herd
mit ausschließlich Mikrowellenbetrieb 2, einen Sensor 3, einen Oszillator mit angeschlossenem
Frequenzwandler 4, eine Digitalisierungsstufe 5, ein JK-Flip-Flop 6 und einen Taktgenerator
7.
[0007] Befindet sich der Herd im Zustand Backofenbetrieb eingeschaltet, (kein ausschließlicher
Mikrowellenbetrieb), dann soll der Sensor 3 zugeschaltet sein und die durch ihn registrierten
Verschmutzungswerte zur Auswertung gelangen. Dieser Verschmutzungssensor besteht aus
einem emaillierten Metallplättchen mit Leiterbahnen, die vorzugsweise U-förmig ineinander
verschlungen sind. Wird infolge des Backofenbetriebes durch z.B. Fett-Tropfen oder
andere die Metallbahnen beaufschlagenden Verschmutzungswerte eine Kapazitätsänderung
des Sensors erreicht, so bedeutet das eine Frequenzänderung des nachfolgend angeschalteten
Oszillators. Der Sensor 3 arbeitet eingangsseitig auf eine Oszillator- und Frequenzwandlerstufe
4, wobei jede Frequenzänderung in eine Spannungsänderung gewandelt wird. Eine nachfolgende
Digitalisierungsstufe 5 ermöglicht eine technisch einfache Zählweise der Frequenzänderungen
der Oszillatorstufe 4. Gezählt werden diese Frequenzänderungsimpulse durch ein JK-Flip-Flop
6, das von einem Taktgenerator 7 in einem voreingestellten Rhythmus ständig rückgesetzt
wird. Damit hat man die Möglichkeit, die Dauer der Frequenzänderung in eine dieser
Dauer entsprechenden Impulsfolge in eine Verarbeitungslogik einzuspeichern. Der Sensor
liefert damit ein Maß dafür, in welcher Weise und wielange ein Backofenbetrieb Verschmutzungswerte
beisteuert, die im Herd, so dieser nicht gereinigt wird, verbleiben. Neben der Anderung
der Kapazität des Sensors ändert sich auch das ohm'sche Verhalten der Sensor-Leiterbahnen,
da sie parallele Nebenschlüsse ohm'scher Art infolge spezieller Verschmutzungsanteile
erfahren. Beide Änderungsarten der elektronischen Eigenschaften des Sensors können
zu einer gut auswertbaren Frequenzänderung eines Oszillators herangezogen werden.
[0008] Gemäß Fig. 2 ist ein Oderglied 8, ein Zähler 9, eine Verkettungslogik 10, eine Entschlüsselungslogik
11.1, 11.2, 11.3 und 11.4, ein Speicher 12, ein JK-Flip-Flop 13 und eine Abfragetaste
14 erkennbar. Die verarbeiteten und aufbereiteten Sensorsignale gelangen vom JK-Flip-Flop
6 über das Oderglied 8 zum Zähler 9, der die Sensor-Signalfolgen aufzählt. Der Rücksetzungsfall
des Zählers 9 ist erreicht, wenn ein Selbstreinigungsvorgang beginnt. Ausgangsseitig
ist der Zähler 9 mit der Verkettungslogik 10 verbunden. Außerdem ist der Ausgang des
Zählers 9 auf einen Speicher 12 geführt, der den jeweils aktuellen Stand des Zählers
9 enthält. Somit ist bei Netzausfall der durch diesen nicht beeinflußbare Speicherinhalt
des Speichers 12 jederzeit wieder in den Zähler 9 einlesbar. Die Rücksetzung dieses
Speichers erfolgt ebenso mit einem Selbstreinigungsvorgang. Die Verkettungslogik speist
die Entschlüsselungslogik 11.1 bis 11.4 und außerdem führt sie eine Bündelung von
Verkettungssignalen über ein JK-Flip-Flop auf den Zähler 9 zurück. Mit Hilfe der Abfragetaste,14
und der Entschlüsselungslogik 11.1 bis 11.4 kann die Hausfrau den Verschmutzungsgrad
ihres Backofens abfragen. Darüber hinaus kann starke Verschmutzung signalisiert werden
oder auch, wenn es von der Hausfrau gewünscht wird, sofort eine pyrolytische Selbstreinigung
automatisch eingeleitet werden. Die Entschlüsselungslogik liefert über eine Anzeige
die verschiedenen Verschmutzungsgrade von sauberem Herd bis zu stark verschmutzt nach
jeder Abfrage.
[0009] Gemäß Fig. 3 ist eine Ausführung des Verschmutzungssensors dargestellt, die ein Basisblech
21 und Leiterbahnen 22 und 23 zeigt. Die Anforderungen an den Sensor, insbesondere
elektrische Anforderungen und konstruktive Anforderungen, werden durch die bei Pyrolyse
auftretenden Extrembedingungen bestimmt. Der Sensor, der auf einer emaillierten Profilblech
streifeneinheit angeordnet ist, sollte bis 500°C temperaturbeständig sein, eine oxidationsfreie
Leiterbahn besitzen, abriebfest sein und eine zweckmäßige, nach hinten führende Kontaktierung
zulassen. Die elektrischen Anforderungen bestehen darin, daß insbesondere hohe elektrische
Übergangswiderstände zwischen den Leiterbahnen und zwischen Leiterbahnen und Basisblech
bestehen müssen, die in der Größenordnung von 5 Megaohm liegen können. Hingegen soll
der Berührungswiderstand zur Leiterbahn sehr klein sein, d.h. die Leiterbahnen dürfen
keine hochohmige Oxidschicht bilden. Außerdem ist anzustreben, daß die Leiterbahn
einen elektrischen Widerstand über den geforderten Temperaturbereich besitzt, der
sich nur unwesentlich ändert. Konstruktiv ist eine der möglichen Ausführungsformen
des Sensors dadurch bestimmt, daß der Sensor aus mindestens zwei Leiterbahnen besteht,
die auf einem emaillierten Metallplättchen voneinander isoliert angeordnet sind, wobei
die beiden Sensor-Leiterbahnen U-Form besitzen und sich gegenüberstehend derart angeordnet
sind, daß jeweils ein U-Schenkel in das offene, gegenüberliegende U eintaucht. Innerhalb
der Muffel wird der Sensor vorzugsweise in einem seitlichen Wandbereich der Muffel
angeordnet. Es ist daher anzustreben, daß eine besondere, jeweils muffelspezifische
und verschmutzungstypische Seitenwand ausgewählt wird, damit insgesamt für pyrolytische
Selbstreinigung nur ein Sensor eingesetzt werden muß.
1. Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung, dessen Muffel durch ein in wenigstens einem
Wandbereich angeordnetes Heizelement und ggf. mit zusätzlicher Umlauftheizung betreibbar
ist, wobei die Muffel durch ein Umluftgebläse belüftbar und mit Mitteln zur pyrolytischen
Selbstreinigung ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Garraum eine betriebsbedingte Backofen-Verschmutzungswerte erfassende Sensorik
angeordnet ist, daß die Sensorik mit dem Eingang einer Auswerteschaltung verbunden
ist, daß die Auswerteschaltung die Eingangswerte der Sensorik frequenzumsetzt, digitalisiert
aufzählt, speichert und verkettet, daß die Auswerteschaltung einen Verschmutzungsgrad
ausgabeseitig signalisiert und daß die Auswerteschaltung eine Pyrolyseeinleitung empfiehlt
und/oder durchführt.
2. Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensorik aus einem vorwiegend kapazitiv wirkenden Sensor besteht.
3. Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung nach Anspruch 1, 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Sensor aus mindestens zwei Leiterbahnen, die auf einem emaillierten Metallplättchen
voneinander isoliert angeordnet sind, besteht.
4. Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung nach Anspruch 1, 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Sensor-Leiterbahnen U-Form besitzen und sich gegenüberstehend derart
angeordnet sind, daß ein U-Schenkel in das offene gegenüberliegende U jeweils eintaucht.
5. Herd mit pyrolytischer Selbstreinigung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der kapazitive Sensor vorzugsweise in einem seitlichen Wandbereich der Muffel angeordnet
ist.
