DE102013104107A1

DE102013104107A1 - Verfahren zur Regelung eines Garprozesses

Info

Publication number: DE102013104107A1
Application number: DE102013104107.8A
Authority: DE
Inventors: Holger Henke; Tobias Flämig-Vetter; Philipp Ochtendung
Original assignee: Cuciniale GmbH
Current assignee: Cuciniale GmbH
Priority date: 2013-04-23
Filing date: 2013-04-23
Publication date: 2014-10-23
Also published as: ES2745400T3; EP2989855B1; WO2014173897A1; EP2989855A1; US10412789B2; US20160088685A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Garprozesses mit einem Kochgeschirr mit induktiven Eigenschaften auf einer Kochstelle, wobei eine Spule als Teil eines LC-Schwingkreises im Bereich der Kochstelle angeordnet ist und die Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird, aufweisend die Verfahrensschritte A) Alternierendes Aufheizen der Kochstelle mit wenigstens zwei unterschiedlichen Sollleistungen, wobei währenddessen die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs mit einem Temperatursensor und die Frequenz des LC-Schwingkreises wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird; B) Bestimmen einer Parameterfunktion oder Vektorfunktion aus dem gemessenen zeitlichen Temperaturverlauf des Temperatursensors und aus der Frequenz des LC-Schwingkreises in Abhängigkeit von der Zeit und in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Sollleistungen; und C) Führen des Garprozesses in Abhängigkeit von der in Verfahrensschritt B) bestimmten Parameterfunktion oder Vektorfunktion und der Frequenz des LC-Schwingkreises und/oder der zeitlichen Änderung der Frequenz des LC-Schwingkreises. Die Erfindung betrifft auch ein Gargerät aufweisend zumindest eine Kochzone, insbesondere zumindest eine Induktionskochzone, einen Temperatursensor, einen Leistungssteller, einen LC-Schwingkreis aufweisend eine Spule, die in, um oder im Bereich der Kochstelle angeordnet ist und eine Steuerung, die mit dem Temperatursensor und einer Einrichtung zum Messen der Frequenz des LC-Schwingkreises verbunden ist und die zur Umsetzung eines solchen Verfahrens programmiert ist, wobei die Steuerung Zugriff auf einen Speicher zum Speichern der rechnerisch ermittelten Parameterfunktion oder Vektorfunktion hat.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung eines Garprozesses mit einem Kochgeschirr mit induktiven Eigenschaften auf einer Kochstelle, wobei eine Spule als Teil eines LC-Schwingkreises im Bereich der Kochstelle angeordnet ist und die Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird. Die Erfindung betrifft auch ein Gargerät zum Umsetzen eines solchen Verfahrens.
Die Erfindung beschreibt dabei ein Verfahren mit dem die Energiezufuhr für unterschiedliche Kochgeschirre (wie Kochtöpfe und Bratpfannen) in Abhängigkeit ihrer elektromagnetischen und thermischen Eigenschaften und unter Berücksichtigung der Eigenschaften von zu garenden Lebensmitteln und ihres Garfortschritts geregelt wird.
Automatisches Kochen gewinnt immer mehr an Bedeutung. Alle bisherigen Verfahren mit einer überwiegend 3-dimensionalen beziehungsweise allseitigen Energiezufuhr in das Lebensmittel, wie zum Beispiel in einem Backofen, oder mit einer überwiegend 2-dimensionalen beziehungsweise einseitigen Energiezufuhr in das Lebensmittel, wie zum Beispiel in Töpfen, Grills oder Pfannen, gehen dabei von einer fest definierten Umgebung aus. Bei Kochmulden im Haushaltsgebrauch werden jedoch ganz unterschiedliche Kochgeschirrgegenstände (zum Beispiel Töpfe oder Pfannen) eingesetzt.
Beim Anlegen einer fest definierten Heizenergie an einen solchen Gegenstand für eine fest vorgegebene Zeit zeigt dieser Gegenstand je nach Aufbau sowohl während des Aufheizens als auch während des Garens ein sehr unterschiedliches Verhalten. Normalerweise ist dieser Gegenstand im Haushalt nicht mit einer Temperaturmesseinrichtung ausgestattet. Während des Kochens ist es darüber hinaus nicht sinnvoll, eine externe Temperaturmessvorrichtung im Kochgeschirr vorzusehen, so wie in der Patentanmeldung EP 1 037 508 A1 beschrieben.
Daher wurden verschiedene Verfahren entwickelt, die Temperatur von Kochgeschirr mit induktiven Eigenschaften zu messen und zu regeln. So ist in der US 3,742,178 ein Verfahren beschrieben, bei dem mittels eines Messschwingkreises die Temperaturabhängigkeit der Permeabilität des Kochgeschirres gemessen wird. Das damit gewonnene Temperatursignal ist jedoch eine nichtlineare, nicht eindeutige und nicht reproduzierbare Funktion. Nachteilig daran ist, dass diese Verfahren nur mit speziellem Kochgeschirr funktionieren.
Diese Nachteile sollen mit der US 3,781,506 gelöst werden, in dem durch einen sehr aufwendigen Messschwingkreis erreicht wird, dass sich das Temperatursignal im Wesentlichen linear mit der Oberflächentemperatur verändert. Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass es immer nur für eine Materialgruppe (hier nur für emaillierte Stahlkochgeschirre) funktioniert und die Bandbreite der heute gebräuchlichsten Kochgeschirre niemals abdecken kann. Zudem wird das Temperatursignal unter normierten Bedingungen gewonnen. Nachteilig daran ist also ferner, dass diese Verfahren dann nur mit speziellem Kochgeschirr und unter immer gleichen Bedingungen funktioniert, die im reellen oft hektischen Küchenalltag nur schwer zu verwirklichen sind.
Dieser Nachteil soll mit der EP 2 094 059 A2 durch die Kalibrierung der Kochgeschirre unter Zuhilfenahme von im Kochfeld angebrachten Temperaturmessstellen ausgeglichen werden. Dabei wird die mit einer zeitlichen Verzögerung gemessene Temperatur in Beziehung zu den elektromagnetischen Eigenschaften des Kochgeschirrs gesetzt. Dieses Verfahren funktioniert nur zum Anfang, wenn Randbedingungen wohl definiert sind und eingehalten werden.
Ebenso wenig sind zur Ermittlung einer reproduzierbaren Temperatur unter diesen Bedingungen die mit der EP 2 330 866 A2 vorgeschlagenen Verfahren geeignet, da die Vielzahl der unterschiedlichen Aufbauten unterschiedlicher Kochgeschirre keine eindeutige Funktion für das Temperatursignal liefern.
Nachteilig an den bekannten Verfahren ist also, dass unter realen Bedingungen mit unterschiedlichen Arten von Kochgeschirr, die üblicherweise eingesetzt werden, eine reproduzierbare und ausreichend genaue Bestimmung der Temperatur der Oberfläche des Kochgeschirrs nicht möglich ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein Verfahren zur Regelung eines Garprozesses bereitgestellt werden, bei dem auch unter unterschiedlichen äußeren Bedingungen und zu jeder Zeit während eines Garprozesses und bei Verwendung unterschiedlicher Arten und Ausführungen von Kochgeschirr eine Bestimmung der Oberflächentemperatur des Kochgeschirrs beziehungsweise dessen Inhalts möglich ist, so dass der Garprozess auch ohne eine direkte Messung der Temperatur gesteuert und geregelt werden kann. Das Verfahren soll eine Verwendung der über den Schwingkreis induktiver Kochfelder zugänglichen messbaren Parameter zur Bestimmung der Temperatur auch bei stark voneinander abweichenden Kochgeschirren und Rahmenbedingungen ermöglichen.
Die Aufgaben der Erfindung werden gelöst durch ein Verfahren zur Regelung eines Garprozesses mit einem Kochgeschirr mit induktiven Eigenschaften auf einer Kochstelle, wobei eine Spule als Teil eines LC-Schwingkreises im Bereich der Kochstelle angeordnet ist und die Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird, aufweisend die Verfahrensschritte

A) Alternierendes Aufheizen der Kochstelle mit wenigstens zwei unterschiedlichen Sollleistungen, wobei währenddessen die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs mit einem Temperatursensor und die Frequenz des LC-Schwingkreises wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird;
B) Bestimmen einer Parameterfunktion oder Vektorfunktion aus dem gemessenen zeitlichen Temperaturverlauf des Temperatursensors und aus der Frequenz des LC-Schwingkreises in Abhängigkeit von der Zeit und in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Sollleistungen; und
C) Führen des Garprozesses in Abhängigkeit von der in Verfahrensschritt B) bestimmten Parameterfunktion oder Vektorfunktion und der Frequenz des LC-Schwingkreises und/oder der zeitlichen Änderung der Frequenz des LC-Schwingkreises.

Unter einem Führen des Garprozesses ist erfindungsgemäß das Steuern oder Regeln des Garprozesses zu verstehen. Dabei wird erfindungsgemäß bevorzugt die Frequenz des LC-Schwingkreises gemessen, die Messung mit der zuvor ermittelten Parameterfunktion oder Vektorfunktion rechnerisch verarbeitet und das Ergebnis zur Steuerung oder Regelung des Garprozesses verwendet. Besonders bevorzugt erfolgt die Messung der Frequenz des LC-Schwingkreises, die rechnerische Verarbeitung und die Steuerung oder Regelung des Garprozesses kontinuierlich beziehungsweise wiederholt in diskreten Zeitschritten.
Ein Garprozess beschreibt eine Abfolge von Soll-Leistungen und daraus resultierenden Soll-Temperaturen des Kochgeschirrs beziehungsweise des Garguts oder Garmediums im Kochgeschirr mit zugehörigen Garzeiten und/oder von Soll-Temperaturrampen beziehungsweise Soll-Temperaturverläufen sowie ein zeitliches Ende.
Jede nicht metallische Kochstelle beziehungsweise Herdplatte eignet sich zur Umsetzung erfindungsgemäßer Verfahren. Metallische Herdplatten sind zumindest dann ungeeignet, wenn sie das magnetische Feld der Spule des LC-Schwingkreises in Richtung des Kochgeschirrs abschirmen. Induktionsherdplatten oder Induktionskochzonen sind zur Umsetzung erfindungsgemäßer Verfahren besonders gut geeignet.
Bei erfindungsgemäßen Verfahren kann bevorzugt vorgesehen sein, dass als Kochstelle eine Induktionskochzone verwendet wird und als Spule die Induktionsspule der Induktionskochzone oder eine separate Spule verwendet wird.
Hierdurch können zusätzliche Bauteile zum Aufbau des LC-Schwingkreises vermieden werden. Daher ist dieser Aufbau besonders einfach und kostengünstig zu realisieren.
Es wird auch vorgeschlagen, dass beim alternierenden Aufheizen der Kochstelle wenigstens eine erste Sollleistung von 50% bis 100% der Nennleistung der Kochstelle gewählt wird und wenigstens eine zweite Sollleistung bis höchstens 25% der Nennleistung der Kochstelle, bevorzugt bis höchstens 15% der Nennleistung der Kochstelle gewählt wird.
Mit diesen beiden unterschiedlichen Sollleistungen werden zwei Referenzpunkte gewählt, die für eine spätere Steuerung aufgrund der unterschiedlichen Zustände bei der Leistungszufuhr besonders gut zur Steuerung des Garprozesses geeignet sind.
Ferner kann vorgesehen sein, dass der Temperatursensor nach Verfahrensschritt B) nicht mehr zur Messung der Temperatur der Oberfläche des Kochgeschirrs verwendet wird.
Erfindungsgemäß bevorzugt ist dabei der Temperatursensor vom Kochgeschirr lösbar und wird nach Verfahrensschritt B) aus dem Kochgeschirr entfernt oder in ein Gargut platziert. Es kann erfindungsgemäß auch ein Hinweis an den Benutzer des Gargeräts erfolgen, der den Benutzer zum Entfernen des Temperatursensors oder zum Platzieren im Gargut auffordert.
Die Steuerung kann nach dem Kalibrieren durch die Messung der Frequenz des LC-Schwingkreises erfolgen. Der Temperatursensor kann dementsprechend vorteilhaft für andere Messungen verwendet werden, die zur Steuerung des Garprozesses herangezogen werden.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass eine erste Sollleistung länger gehalten wird als eine zweite Sollleistung, wobei die erste Sollleistung höher als die zweite Sollleistung gewählt wird, insbesondere wenigstens dreimal so hoch gewählt wird, und wobei bevorzugt die erste Sollleistung zwischen 30 und 120 Sekunden gehalten wird und die zweite Sollleistung zwischen 15 und 60 Sekunden gehalten wird.
Durch die großen Unterschiede zwischen den beiden Sollleistungen kann sichergestellt werden, dass die zur Kalibrierung verwendeten Daten eine für die später während des Garprozesses auftretenden unterschiedlichen Temperaturen in einem großen Spektrum mit guter Genauigkeit abgebildet werden können.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass zur Bestimmung der Parameterfunktion oder Vektorfunktion der zeitliche Verlauf der mit dem Temperatursensor gemessenen Temperatur der Oberfläche des Kochgeschirrs, der zeitliche Verlauf der gemessenen Leistung der Kochstelle, der zeitliche Verlauf der Sollleistung der Kochstelle, der zeitliche Verlauf der Frequenz des LC-Schwingkreises und/oder die erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung einer oder mehrerer dieser Größen verwendet wird.
Auch kann vorgesehen sein, dass zum Führen des Garprozesses in Abhängigkeit von der Frequenz des LC-Schwingkreises der zeitliche Verlauf der gemessenen Leistung der Kochstelle, der zeitliche Verlauf der Sollleistung der Kochstelle, der zeitliche Verlauf der Frequenz des LC-Schwingkreises und/oder die erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung einer oder mehrerer dieser Größen verwendet wird.
Diese Größen eignen sich besonders gut zur Steuerung eines Garprozesses, um das gewünschte Zielergebnis des Garguts und/oder eine gewünschte Endzeit des Garprozesses zu erreichen. Damit sind solche Größen auch zur Definition der Parameterfunktion oder Vektorfunktion besonders gut geeignet.
Ferner kann vorgesehen sein, dass jede ermittelte Parameterfunktion oder Vektorfunktion einem Kochgeschirr oder einer Kochgeschirrklasse zugeordnet wird und der Garprozess in Abhängigkeit von der Parameterfunktion oder Vektorfunktion geführt wird und bevorzugt zusammen mit einer Kennung für das Kochgeschirr oder die Kochgeschirrklasse in einem elektronischen Speicher gespeichert wird.
Da das Kochgeschirr einen maßgeblichen Einfluss auf die Vektorfunktion beziehungsweise die Parameterfunktion hat, ist es erfindungsgemäße besonders sinnvoll und vorteilhaft die Kalibrierungen bestimmten Kochgeschirr zuzuordnen und für zukünftige Garprozesssteurungen zu speichern.
Es wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, dass nach Verfahrensschritt B) das Kochgeschirr auf eine erste Soll-Temperatur aufgeheizt wird, wobei hierzu der Temperatursensor und/oder die Frequenz des LC-Schwingkreises und/oder die Parameter- oder Vektorfunktion zur Bestimmung der Ist-Temperatur des Kochgeschirrs verwendet wird.
Dabei kann vorgesehen sein, dass verschiedene Werte für die Frequenz des LC-Schwingkreises oder einer daraus berechneten oder abgeleiteten Größe gespeichert werden und der gespeicherte Wert oder die Größe als Referenz für nachfolgende Regelungen auf die Frequenz des LC-Schwingkreises verwendet wird.
Jeder Wert dieser Werte entspricht dabei letztendlich einem Energieeintrag zu einem jeweiligen Zeitpunkt, der über eine gewisse Zeit je nach Garfortschritt konstant gehalten werden soll.
Durch diese Methode wird das Verfahren durch fortwährend Anwendung laufend verbessert. Durch die so gesammelten Daten kann die Qualität der Messung auch Gargeräteübergreifend verbessert werden, indem die Daten von einem Gargerät auf andere Gargeräte übertragen werden.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der Temperatursensor nach Erreichen der Soll-Temperatur aus dem Kochgeschirr entfernt wird oder in ein Gargut platziert wird oder ein Hinweis an den Benutzer des Gargeräts erfolgt, die den Benutzer zum Entfernen des Temperatursensors oder zum Platzieren des Temperatursensors im Gargut auffordert.
Der Temperatursensor kann so beispielsweise als Kerntemperatursensor weiter verwendet werden, um eine Verbesserung der Garprozesssteuerung zu erreichen.
Auch kann vorgesehen sein, dass bei einer Haltephase des Garprozesses, bei der die Temperatur des Kochgeschirrs konstant gehalten werden soll, eine 2-Punkt-Regelung oder eine Mehrpunktregelung verwendet wird, wobei die wenigstens zwei Sollleistungen in Verfahrensschritt A) als Leistungsstufen für die 2-Punkt-Regelung oder Mehrpunktregelung verwendet und die Temperatur mehrfach durch Berechnen mit der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion aus der gemessenen Frequenz des LC-Schwingkreises bestimmt wird.
Eine 2-Punkt-Regelung stellt eine einfache und dadurch effiziente Methode bereit erfindungsgemäße Verfahren umzusetzen.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass durch Auswertung der Frequenz des LC-Schwingkreises mit der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion bestimmt wird, ob ein Gargut oder ein Garmedium während des Garprozesses in das Kochgeschirr eingefüllt wird, ob das Gargut anbrennt, ob das Garmedium überkocht, ob sich die Position des Kochgeschirrs auf der Kochstelle verändert hat und/oder wie das Gargut räumlich im Kochgeschirr angeordnet ist und in Abhängigkeit von dieser Bestimmung der Garprozess gesteuert wird und/oder ein Hinweis an den Anwender des Gargeräts erfolgt.
Die Auswertung der Frequenz des LC-Schwingkreises kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Über- oder Unterschreiten einer festen Toleranz erfolgen muss, um einen der genannten Zustände festzustellen und daraufhin den Garprozess zu steuern. Ein Gargut oder ein Garmedium verändert die thermische Last in dem Kochgeschirr, so dass die Veränderung der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion ein Maß für die thermische Last ist und damit für die Menge und Temperatur des eingefüllten Garguts beziehungsweise Garmediums. Somit erfolgt eine indirekte Bestimmung der Menge beziehungsweise der Ausgangstemperatur des Garguts und dies kann zur entsprechende Nachregelung der Energiezufuhr genutzt werden.
Hieraus ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten zur Erkennung von Extremsituationen während des Garvorgangs, die zur Steuerung des Garprozesses oder für Alarmsignale besonders geeignet und für den Anwender hilfreich sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Garprozess durch eine Anpassung der Leistung der Kochstelle in Abhängigkeit vom Garfortschritt, einer Zielzeit und/oder vom Wunschergebnis gezielt gesteuert wird, wobei zur Bestimmung der Temperatur des Kochgeschirrs die Frequenz des LC-Schwingkreises unter Anwendung der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion zur Berechnung der Temperatur verwendet wird.
Erfindungsgemäß kann also der Energieeintrag in das Lebensmittel je nach Garfortschritt und Wunschergebnis gezielt gesteuert werden. Dabei kann auch vorgesehen sein, den Garfortschritt unter Zuhilfenahme des Temperaturfühlers unterhalb des Garpunktes „einzufrieren", um eine Zielzeit möglichst genau zu erreichen, das heißt, dass gewünschte Garergebnis zur gewünschten Zielzeit zu erreichen.
Mit einer Weiterentwicklung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass das Verfahren mit den Verfahrensschritten A) und B) zum Kalibrieren des Kochgeschirrs verwendet wird, wobei die Parameterfunktion oder die Vektorfunktion gespeichert wird, und bei einem Aufsetzen eines Kochgeschirrs auf die Kochstelle mit den Verfahrensschritten A) und B) ein bekanntes Kochgeschirr anhand der Parameterfunktion oder Vektorfunktion erkannt wird und die zuvor gespeicherte Parameterfunktion oder Vektorfunktion zum Führen des Garprozesses bei der Auswertung der Frequenz des LC-Schwingkreises in Verfahrensschritt C) verwendet wird.
Durch die automatische Erkennung des Kochgeschirrs können bekannte Kalibrierungen genutzt werden, ohne dass diese vom Nutzer eingegeben werden müssten.
Die Aufgaben der Erfindung werden auch gelöst durch ein Gargerät aufweisend zumindest eine Kochzone, insbesondere zumindest eine Induktionskochzone, einen Temperatursensor, einen Leistungssteller, einen LC-Schwingkreis aufweisend eine Spule, die in, um oder im Bereich der Kochstelle angeordnet ist und eine Steuerung, die mit dem Temperatursensor und einer Einrichtung zum Messen der Frequenz des LC-Schwingkreises verbunden ist und die zur Umsetzung eines Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche programmiert ist, wobei die Steuerung Zugriff auf einen Speicher zum Speichern der rechnerisch ermittelten Parameterfunktion oder Vektorfunktion hat.
Dabei kann vorgesehen sein, dass das Gargerät einen Temperaturmessfühler aufweist, der kabellos mit der Steuerung verbunden ist und in dessen Spitze der Temperatursensor zum Messen der Oberflächentemperatur eines Kochgeschirrs angeordnet ist.
Der Erfindung liegen die überraschenden Erkenntnisse zugrunde, dass es durch einen Wechsel beziehungsweise ein Wobbeln der Leistung beziehungsweise der Sollleistung der Kochstelle gelingt, eine Funktion (Vektorfunktion oder Parameterfunktion) zwischen der Oberflächentemperatur des Kochgeschirrbodens und der Frequenz eines LC-Schwingkreises, dessen Induktivität durch die temperaturabhängige magnetische Permeabilität des Kochgeschirrs verändert wird, zu ermitteln, wobei die ermittelte Funktion im späteren Verlauf des gleichen Garprozesses oder eines zeitlich separaten Garprozesses dazu verwendet werden kann, den Garprozess aufgrund der Funktion, die ein Maß für die Oberflächentemperatur des Kochgeschirrs beziehungsweise des Kochgeschirrbodens ist, zuverlässig zu führen.
Es wurde mit der Erfindung gefunden, dass im praktischen Einsatz Verfahren, wie sie beispielsweise durch die EP 2 094 059 A2 gelehrt werden, nicht die Veränderung der elektromagnetischen Eigenschaften des Gesamtsystems Kochgeschirr/Schwingkreis und der Kochgeschirrtemperatur berücksichtigen. Es wurde im Rahmen der Erfindung auch die Erkenntnis gewonnen, dass die elektromagnetischen Eigenschaften des Gesamtsystems Kochgeschirr/Schwingkreis und der Kochgeschirrtemperatur durch unterschiedliche Mengen des Garguts, Ausgangstemperaturen, Garprozesse (zum Beispiel Braten, Kochen) und deren Veränderung mit der Zeit beeinflusst werden. Eine Berücksichtigung dieser Parameter würde die Kalibrierung nach der EP 2 094 059 A2 sehr aufwendig und damit nicht praktikabel machen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist stattdessen besonders einfach und ohne großen zusätzlichen Aufwand umzusetzen.
Zur Umsetzung der Erfindung wird ein Gargerät mit mindestens einer Kochzone (mindestens einer Kochstelle) verwendet, das über eine Heizeinrichtung, idealerweise über eine Induktionsheizeinrichtung verfügt. Zusätzlich verfügt das Gargerät über zumindest einen separaten Messschwingkreis (LC-Schwingkreis) mit angekoppelter Auswerteelektronik, der die temperaturabhängige Permeabilität des Kochgeschirrs misst. Vorteilhaft ist es hierzu, die Veränderung der Schwingungsperiode aufgrund der Veränderung der Impedanz und des Widerstands im Messkreis kontinuierlich zu messen. Die Auswerteelektronik liefert ein kontinuierliches Temperatursignal T_pwm, das abhängig von der eingestellten Sollleistung P_S der Kochstelle, der tatsächlich durch das Kochgeschirr aufgenommenen Leistung P_act, der Umgebungstemperatur T_U, der Ausgangstemperatur des Kochgeschirrs T_pot und dem Aufbau und der Materialzusammensetzung des Kochgeschirrs ist.
Die Temperaturmessung erfolgt durch die Verwendung eines vorzugsweise kabellosen Temperaturmessfühlers, der während des Aufheizens ohne Gargut die Temperatur an der Oberfläche des Kochgeschirrs T_pot misst. Später kann dieser Temperaturmessfühler auch in das Gargut eingesetzt (beispielsweise eingestochen) werden, um weitere Parameter des Garguts und den Garfortschritt zu ermitteln und zu verfolgen.
Für den Aufbau des Temperaturmessfühlers ist es dabei vorteilhaft, wenn ein geeigneter Temperatursensor direkt in der Spitze des Temperaturmessfühlers platziert ist.
Damit die Temperaturregelung mit jedem Kochgeschirrgegenstand und zu jeder Zeit ausreichend gute Ergebnisse liefert, sind die folgenden erfindungsgemäßen Merkmale besonders förderlich:
Erwärmen des Kochgeschirrs mit alternierenden Aufheiz- und Abkühlphasen (bei alternierenden unterschiedlichen Sollleistungen der Kochstelle), wobei für jede Phase eine oder mehrere Solleistungen P_S (idealerweise 2 oder 3) definiert sind und die jeweilige Dauer entweder fest definiert oder variabel geregelt wird. Während der Aufheizphase sind Solleistungen zwischen 50% und 100% der Nennleistung der jeweiligen Kochzone und für die Abkühlphase zwischen 0 und 15% besonders sinnvoll.
Während des ersten Heizzyklus – bestehend aus einer Aufheiz- und Abkühlphase – wird die jeweilige Zeit fest vorgegeben. Um ein Überhitzen zu vermeiden sind Zeiten zwischen 30 bis 120 Sekunden für die Aufheizphase und von 15 bis 60 Sekunden für die Abkühlphase besonders vorteilhaft.
Während des Zyklus wird periodisch (also in gleichen Zeitabständen wiederholt) mit einer festen Sampling-Rate von mindestens 1 Hz, bevorzugt von 2 Hz das Temperatursignal T_pwm gemessen. Zeitgleich verläuft eine Kurvendiskussion, bei der wesentliche Parameter oder Vektoren wie die erste und zweite zeitliche Ableitung von T_pwm(t) = f(t, P₁(t), P_act(t), T_U(t), T_pot(t)) kontinuierlich beziehungsweise periodisch ermittelt werden. Die Funktion T_pwm(t) = f(t, P₁(t), P_act(t), T_U(t), T_pot(t)) kann dabei als Parameterfunktion mit den Parametern t, P₁(t), P_act(t), T_U(t), T_pot(t) oder als Vektorfunktion mit den Vektoren t, P₁(t), P_act(t), T_U(t), T_pot(t) bestimmt und verwendet werden. Die Parameter oder die Vektoren werden bevorzugt linear unabhängig voneinander bestimmt. Es ist jedoch auch möglich, die Parameter oder die Vektoren in Abhängigkeit von einander zu bestimmen beziehungsweise zu verwenden.
Parallel wird der Temperaturverlauf T_pot aufgezeichnet.
Das jeweilige Kochgeschirr wird durch die folgende, eindeutige, mehrdimensionale Vektorfunktion T_pot(t) beschrieben:
Wobei t die Zeit zu den Zeitpunkten n beziehungsweise der drauffolgende Zeitpunkte n + 1 ist, P_S ist die vorgegeben Sollleistung für die Perioden i = 1 bis j, P_act(t) ist die aktuell aufgenommene Leistung des Induktionsgenerators und c_pot die ermittelte spezifische Wärme des leeren Kochgeschirrs. Die spezifische Wärme wird dabei durch die Formel
ermittelt. Die Funktion T_pot(t) kann anstatt als sechsdimensionaler Vektor (6-Tupel) auch als Parameterfunktion der Form: T →pot(t) = a·T_pwm(t₀, P_S(t₀)) + b·f(T_pwm)': t_n, t_n+1, P₁ + c·f(T_pwm)': t_n, t_n+1, P_i + d ·f(T_pwm)'': t_n, t_n+1, P_i + e·P_act(t) + f·c_pot(t) mit sechs linear unabhängigen Termen a, b, c, d, e und f formuliert werden. Theoretisch können auch noch Mischterme ergänzt werden, um die wechselseitigen Abhängigkeiten berücksichtigen zu können.
Nach der Online-Ermittlung und Abspeicherung im Mikrokontroller wird das Kochgeschirr auf die jeweilige Zieltemperatur aufgeheizt. Dies kann entweder mit dem Temperaturmessfühler oder aber auch ohne den Temperaturmessfühler mittels der Vektorfunktion oder Parameterfunktion oder aber auch mittels bereits hinterlegter Kennlinien geschehen.
Wenn die gewünschte Zieltemperatur erreicht ist, wird der dann zu diesem Zeitpunkt gültige Wert für T_pwm(T_pot) gespeichert und nachfolgend als Regelgröße genutzt.
Um zumindest für eine bestimmte Zeit die Temperatur an der Oberfläche des Kochgeschirrs konstant zu halten, wird ein bekannter Regelalgorithmus, zum Beispiel ein 2-Punkt-Regler oder auch ein PID-Regler eingesetzt. Im Falle des 2-Punkt-Reglers werden die zwei Leistungsstufen für die Sollleistung P_i verwendet, die mit den Sollleistungen des ersten Aufheizzyklus übereinstimmen. Durch dieses erfindungsgemäße kurzzeitige Pulsen der Sollleistung P_i lässt sich T_pot(t) als eindeutige Funktion von T_pwm(t) beschreiben und gewährleistet damit eine gute Regelung der Oberflächentemperatur T_pot des Kochgeschirrs.
Durch das Hinzufügen einer thermischen Last, z. B. durch das Einlegen von Gargütern oder das Einfüllen eines Garmediums (beispielsweise Wasser, Öl oder Fett) in das Kochgeschirr sinkt die Temperatur des Kochgeschirrs und damit verändert sich auch die gemessene Permeabilität des Kochgeschirrs. Dabei gilt, je mehr Gargut beziehungsweise Garmedium eingelegt wird oder je kälter das Gargut beziehungsweise das Garmedium ist, umso stärker sinkt die Temperatur. Entsprechend verändert sich das Temperatursignal. Mit den beschriebenen Reglern und unter Berücksichtigung der abgespeicherten Vektorfunktion T_pot(t) oder Parameterfunktion T_pot(t) lässt sich die Oberflächentemperatur T_pot des Kochgeschirrs wieder auf das ursprüngliche Niveau hochziehen und auf diesem Niveau für eine Zeit halten, die optimal für das jeweilige Lebensmittel ist.
Mittels der Vektorfunktion oder der Parameterfunktion lassen sich gezielt auch andere Oberflächentemperaturen ansteuern. Dies ist zum Beispiel dann besonders sinnvoll, wenn das Gargut auf einem niedrigeren oder höheren Temperaturniveau eine längere Zeit garen soll.
Mit dem Temperaturvektor oder den Parametern lässt sich während des Garprozesses auch erkennen, ob der Anwender weitere Zutaten zum Beispiel nach Rezept oder nach Aufforderung durch die Bedieneinheit hinzugefügt hat.
Eine weitere sinnvolle Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, die Energiezufuhr in Abhängigkeit der Eigenschaften des Lebensmittels zu steuern. Hierzu wird ein Mehrpunkt-Kerntemperaturfühler eingesetzt. Mit der genauen Kenntnis des Ist-Temperaturverlaufs im Gargut und der Abweichung von einem idealen Soll-Verlauf, lässt sich die Energiezufuhr unter Berücksichtigung der individuellen Eigenschaften des Kochgeschirrs regeln. Damit sind besonders optimale Garergebnisse möglich.
Eine Erweiterung dieser Anwendung besteht darin, den Garprozess zu beschleunigen beziehungsweise zu verzögern, um eine zuvor eingegebene Zielzeit zu erreichen. Dabei handelt es sich nicht um ein reines Warmhalten am Ende eines Garprozesses, da dies ja bekanntlich zu einer Verminderung der Speisenqualität führt.
Weiterhin lässt sich mit dem Temperaturvektor erkennen, ob das Kochgeschirr noch auf der richtigen Position ist. Dies ist dann relevant, wenn das Kochgeschirr zum Beispiel durch Unterrühren von Zutaten verrückt ist und damit ein gleichmäßiger Wärmeeintrag nicht mehr möglich ist.
Eine weitere sinnvolle Anwendung ist die Detektion eines Überkochens des Garmediums oder eines Anbrennens des Garguts. In diesem Fall steigt das Temperatursignal über das Maß einer sinnvollen Toleranz für die errechnete Kennlinie beziehungsweise das berechnete Vektorfeld hinaus an. Mittels entsprechender Algorithmen kann dies automatisch erkannt und die Soll-Leistung der Kochstelle entsprechend reduziert werden.
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von drei schematisch dargestellten Figuren und Diagrammen erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt:
1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
2: ein Diagramm, bei dem die Sollleistung P_S (durchgezogene Linie) und die aktuell aufgenommene Leistung P_act (gestrichelte Linie) über die Zeit während eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist; und
3: ein Diagramm des resultierenden Temperatursignals T_pwm(t) (durchgezogene Linie) für eine Pfanne als Kochgeschirr und die geregelte Kochgeschirrtemperatur T_pot(t) (gestrichelte Linie) über die Zeit t.
1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts, das zur Umsetzung eines erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist und anhand dessen ein erfindungsgemäßes Verfahren erläutert wird.
Zur Umsetzung der Erfindung wird ein Gargerät 1 mit mindestens einer Kochstelle 2 beziehungsweise Kochzone 2 verwendet, die über eine Heizeinrichtung, idealerweise über eine Induktionsheizeinrichtung beheizbar ist. Die Energiezufuhr für jede Kochstelle 2 wird dabei individuell durch einen eingebauten Mikrokontroller geregelt.
In jeder Kochstelle 2 ist eine Spule 3 beziehungsweise Induktionsspule 3 eingebettet, die separat zur Induktionsheizspule der Kochstelle 2 gelagert ist. Die Spulen 3 sind Teile von separaten LC-Schwingkreisen 4 aufweisend die Spule 3 für jede Kochstelle 2 mit angekoppelter Auswerteelektronik 5, die die temperaturabhängige Permeabilität des Kochgeschirrs (nicht gezeigt) misst. Die LC-Schwingkreise 4 haben neben der Spule 3 auch eine Kapazität in Form eines Kondensators, der elektrisch mit der Spule 3 verbunden ist und der in 1 schematisch dargestellt ist.
Die Auswerteelektronik 5 ist mit einem Frequenzmessgerät (nicht gezeigt) zur Bestimmung der Frequenz beziehungsweise der Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises 4 verbunden. Die Messung der Permeabilität kann auf unterschiedliche Art und Weise mit bekannten Verfahren geschehen. Vorteilhaft ist dabei, die Veränderung der Schwingungsperiode aufgrund der Veränderung der Impedanz und des Widerstands im LC-Schwingkreis 4 kontinuierlich zu messen.
Die Auswerteelektronik 5 liefert ein kontinuierliches beziehungsweise ein in diskreten zeitlichen Abständen aktualisiertes Temperatursignal T_pwm, das abhängig von der eingestellten Sollleistung P_S, der tatsächlich aufgenommenen Leistung P_act, der Ausgangstemperatur der Spule 3, der Ausgangstemperatur des Kochgeschirrs und dem Aufbau und Materialzusammensetzung des Kochgeschirrs ist. Bei der Verwendung in einem Induktionskochfeld sind durch die Verwendung von für den technischen Experten beziehungsweise dem Fachmann bekannten Maßnahmen die Einflüsse der Heizeinrichtung auf den LC-Schwingkreis 4 beziehungsweise die Messungen und Messergebnisse zu minimieren.
Als Eingabeeinrichtung weist das Gargerät 1 ein Bedienfeld 6 auf. Über die Steuerung 5 des Gargeräts 1 sind ein Empfänger/Sender 8 für eine externe Bedieneinheit 12 und ein Empfänger 9 für einen Temperaturmessfühler 14 verbunden und ansteuerbar. Mit Hilfe von Antennen 10 können der Empfänger 9 und der Empfänger/Sender 8 vom Temperaturmessfühler 14 Daten empfangen beziehungsweise mit der Bedieneinheit 12 Daten über Funk, Infrarot, Bluetooth oder eine andere drahtlose Kommunikation austauschen. Die Funkwellen für die kabellose Datenübertragung sind in 1 durch jeweils drei ineinander liegende Kreissegmente dargestellt.
Das Gargerät 1 verfügt über ein Bussystem. Über dieses werden die relevanten Daten zur Sollleistung P_S, die tatsächlich aufgenommene Leistung P_act, das Temperatursignal T_pwm und die Umgebungstemperatur T_U übertragen. Die Kochstellen 2 können manuell am Gargerät 1 über ein Bedienfeld 6 oder über eine externe Bedieneinheit 12, wie zum Beispiel ein Smartphone bedient werden.
Die Temperaturmessung erfolgt durch die Verwendung des Temperaturmessfühlers 14, idealerweise kabellos, der während des Aufheizens ohne Gargut die Temperatur an der Oberfläche des Kochgeschirrs T_pot misst. Später kann dieser Temperaturmessfühler 14 auch in das Gargut gesetzt werden, so wie zum Beispiel in der WO 2012/149997 A1 beschrieben, um weitere Parameter des Garguts und den Garfortschritt zu ermitteln.
Für den Aufbau des Temperaturmessfühlers 14 ist es dabei vorteilhaft, einen geeigneten Temperatursensor (nicht gezeigt) direkt in der Spitze des Temperaturmessfühlers 14 zu platzieren. Das Signal wird im Temperaturmessfühler 14 aufbereitet, um es dann kabellos an eine entsprechende, externe Auswerteelektronik 5 zu übertragen. Eine Auswerteelektronik kann aber auch direkt im Temperaturmessfühler 14 eingebaut sein. Ebenso ist es denkbar, dass die externe Bedieneinheit 12 direkt in das Gehäuse des Temperaturmessfühlers 14 integriert ist.
2 zeigt ein Diagramm, in dem die Sollleistung P_S (durchgezogene Linie) und die aktuell aufgenommene Leistung P_act (gestrichelte Linie) (als prozentualer Wert bezogen auf die Maximalleistung) über die Zeit t (in Sekunden) während eines erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt ist und 3 ein Diagramm des daraus resultierenden Temperatursignals T_pwm(t) (durchgezogene Linie) für eine Pfanne als Kochgeschirr und die geregelte Kochgeschirrtemperatur T_pot(t) (in °C) über die Zeit t (in Sekunden).
Der erste Heizzyklus wie beschrieben dauert 50 Sekunden, wobei die Aufheizphase 30 Sekunden und die Abkühlphase 20 Sekunden beträgt. Anschließend wird mit Hilfe der ermittelten Parameter- oder Vektorfunktion oder des Temperaturmessfühlers auf die Zieltemperatur, in diesem Beispiel auf 110°C aufgeheizt. Dies dauert 30 Sekunden. Diese Oberflächentemperatur T_pot wird danach mittels der beschriebenen Regelung des ermittelten T_pwm-Werts für eine gewisse Dauer konstant gehalten. Gut zu erkennen ist, wie der T_pwm-Wert in diesem Beispiel mit der Kochgeschirrtemperatur T_pot korreliert. Daher kann das aus der Frequenz des LC-Schwingkreises resultierende Temperatursignal T_pwm zur Bestimmung der Temperatur des Kochgeschirrs verwendet werden beziehungsweise unmittelbar zur Steuerung des Garprozesses verwendet werden.
Die in der voranstehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
Abkürzungsverzeichnis

T_pwm

Temperatursignal

T_pwm(t₀), P₁(t₀)

Temperatursignal zum Zeitpunkt t₀ bei vorgegebener Sollleistung P₁(t₀)

P_S

Sollleistung der Kochzone

P_act

Istleistung der Kochzone

T_pot

Temperatur an der Kochgeschirroberfläche oder im Garmedium

T_U

Umgebungstemperatur

t

Zeit

t₀

Zeitpunkt 0

t_n

Zeitpunkt n, z. B. 50 sec nach t₀

t_n+1

Zeitpunkt n + 1, z. B. 55 sec t₀

P_i

Eigentlich P_S in unterschiedlichen Stufen, „Wobbelleistung",

T_pot(t), T_U(t)

Temperatur in Abhängigkeit von der Zeit

T →_pot(t)/T_pot(t)

Vektorfunktion oder Parameterfunktion für die Temperatur an der Kochgeschirroberfläche

f(T_pwm)': t_n, t_n+1, P₁

Erste Ableitung des Temperatursignals zwischen 2 Zeitpunkten bei einer vorgegebenen, konstanten Sollleistung während dieses Zeitraumes

c_pot

spezifische Wärme des Kochgeschirres, ermittelt aus der aufgenommenen Arbeit (Integral über P_S) dividiert durch die gemessenen Differenz T_pot

T_pwm(T_pot)

Wert für das Temperatursignal wenn eine Zieltemperatur (gemessen oder kalkuliert) erreicht ist

Bezugszeichenliste

1: Gargerät
2: Kochstelle
3: Spule/Induktivität
4: LC-Schwingkreis
5: Steuerung/Mikrokontroller
6: Bedienfeld
8: Empfänger Bedieneinheit
9: Empfänger Temperatursensor
10: Antenne
12: Bedieneinheit
14: Temperaturmessfühler

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 1037508 A1 [0004]
US 3742178 [0005]
US 3781506 [0006]
EP 2094059 A2 [0007, 0047, 0047]
EP 2330866 A2 [0008]
WO 2012/149997 A1 [0078]

Claims

Verfahren zur Regelung eines Garprozesses mit einem Kochgeschirr mit induktiven Eigenschaften auf einer Kochstelle (2), wobei eine Spule (3) als Teil eines LC-Schwingkreises (4) im Bereich der Kochstelle (2) angeordnet ist und die Eigenfrequenz des LC-Schwingkreises (4) wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird, aufweisend die Verfahrensschritte A) Alternierendes Aufheizen der Kochstelle (2) mit wenigstens zwei unterschiedlichen Sollleistungen, wobei währenddessen die Temperatur am Boden des Kochgeschirrs mit einem Temperatursensor (14) und die Frequenz des LC-Schwingkreises (4) wiederholt oder kontinuierlich gemessen wird; B) Bestimmen einer Parameterfunktion oder Vektorfunktion aus dem gemessenen zeitlichen Temperaturverlauf des Temperatursensors (14) und aus der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) in Abhängigkeit von der Zeit und in Abhängigkeit von den wenigstens zwei Sollleistungen; und C) Führen des Garprozesses in Abhängigkeit von der in Verfahrensschritt B) bestimmten Parameterfunktion oder Vektorfunktion und der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) und/oder der zeitlichen Änderung der Frequenz des LC-Schwingkreises (4).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kochstelle (2) eine Induktionskochzone verwendet wird und als Spule (3) die Induktionsspule der Induktionskochzone oder eine separate Spule verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim alternierenden Aufheizen der Kochstelle (2) wenigstens eine erste Sollleistung von 50% bis 100% der Nennleistung der Kochstelle (2) gewählt wird und wenigstens eine zweite Sollleistung bis höchstens 25% der Nennleistung der Kochstelle (2), bevorzugt bis höchstens 15% der Nennleistung der Kochstelle (2) gewählt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) nach Verfahrensschritt B) nicht mehr zur Messung der Temperatur der Oberfläche des Kochgeschirrs verwendet wird, bevorzugt der Temperatursensor (14) vom Kochgeschirr lösbar ist und nach Verfahrensschritt B) aus dem Kochgeschirr entfernt wird oder in ein Gargut platziert wird oder ein Hinweis an den Benutzer des Gargeräts erfolgt, der den Benutzer zum Entfernen des Temperatursensors (14) oder zum Platzieren im Gargut auffordert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Sollleistung länger gehalten wird als eine zweite Sollleistung, wobei die erste Sollleistung höher als die zweite Sollleistung gewählt wird, insbesondere wenigstens dreimal so hoch gewählt wird, und wobei bevorzugt die erste Sollleistung zwischen 30 und 120 Sekunden gehalten wird und die zweite Sollleistung zwischen 15 und 60 Sekunden gehalten wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Parameterfunktion oder Vektorfunktion der zeitliche Verlauf der mit dem Temperatursensor (14) gemessenen Temperatur der Oberfläche des Kochgeschirrs, der zeitliche Verlauf der gemessenen Leistung der Kochstelle (2), der zeitliche Verlauf der Sollleistung der Kochstelle (2), der zeitliche Verlauf der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) und/oder die erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung einer oder mehrerer dieser Größen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Führen des Garprozesses in Abhängigkeit von der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) der zeitliche Verlauf der gemessenen Leistung der Kochstelle (2), der zeitliche Verlauf der Sollleistung der Kochstelle (2), der zeitliche Verlauf der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) und/oder die erste und/oder die zweite zeitliche Ableitung einer oder mehrerer dieser Größen verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede ermittelte Parameterfunktion oder Vektorfunktion einem Kochgeschirr oder einer Kochgeschirrklasse zugeordnet wird und der Garprozess in Abhängigkeit von der Parameterfunktion oder Vektorfunktion geführt wird und bevorzugt zusammen mit einer Kennung für das Kochgeschirr oder die Kochgeschirrklasse in einem elektronischen Speicher gespeichert wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt B) das Kochgeschirr auf eine erste Soll-Temperatur aufgeheizt wird, wobei hierzu der Temperatursensor (14) und/oder die Frequenz des LC-Schwingkreises (4) und/oder die Parameter- oder Vektorfunktion zur Bestimmung der Ist-Temperatur des Kochgeschirrs verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedene Werte für die Frequenz des LC-Schwingkreises (4) oder einer daraus berechneten oder abgeleiteten Größe gespeichert werden und der gespeicherte Wert oder die Größe als Referenz für nachfolgende Regelungen auf die Frequenz des LC-Schwingkreises (4) verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (14) nach Erreichen der Soll-Temperatur aus dem Kochgeschirr entfernt wird oder in ein Gargut platziert wird oder ein Hinweis an den Benutzer des Gargeräts erfolgt, die den Benutzer zum Entfernen des Temperatursensors (14) oder zum Platzieren des Temperatursensors (14) im Gargut auffordert.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Haltephase des Garprozesses, bei der die Temperatur des Kochgeschirrs konstant gehalten werden soll, eine 2-Punkt-Regelung oder eine Mehrpunktregelung verwendet wird, wobei die wenigstens zwei Sollleistungen in Verfahrensschritt A) als Leistungsstufen für die 2-Punkt-Regelung oder Mehrpunktregelung verwendet und die Temperatur mehrfach durch Berechnen mit der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion aus der gemessenen Frequenz des LC-Schwingkreises (4) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Auswertung der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) mit der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion bestimmt wird, ob ein Gargut oder ein Garmedium während des Garprozesses in das Kochgeschirr eingefüllt wird, ob das Gargut anbrennt, ob das Garmedium überkocht, ob sich die Position des Kochgeschirrs auf der Kochstelle (2) verändert hat und/oder wie das Gargut räumlich im Kochgeschirr angeordnet ist und in Abhängigkeit von dieser Bestimmung der Garprozess gesteuert wird und/oder ein Hinweis an den Anwender des Gargeräts erfolgt.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Garprozess durch eine Anpassung der Leistung der Kochstelle (2) in Abhängigkeit vom Garfortschritt, einer Zielzeit und/oder vom Wunschergebnis gezielt gesteuert wird, wobei zur Bestimmung der Temperatur des Kochgeschirrs die Frequenz des LC-Schwingkreises (4) unter Anwendung der Parameterfunktion oder der Vektorfunktion zur Berechnung der Temperatur verwendet wird.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren mit den Verfahrensschritten A) und B) zum Kalibrieren des Kochgeschirrs verwendet wird, wobei die Parameterfunktion oder die Vektorfunktion gespeichert wird, und bei einem Aufsetzen eines Kochgeschirrs auf die Kochstelle (2) mit den Verfahrensschritten A) und B) ein bekanntes Kochgeschirr anhand der Parameterfunktion oder Vektorfunktion erkannt wird und die zuvor gespeicherte Parameterfunktion oder Vektorfunktion zum Führen des Garprozesses bei der Auswertung der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) in Verfahrensschritt C) verwendet wird.
Gargerät aufweisend zumindest eine Kochstelle (2), insbesondere zumindest eine Induktionskochzone, einen Temperatursensor, einen Leistungssteller, einen LC-Schwingkreis (4) aufweisend eine Spule (3), die in, um oder im Bereich der Kochstelle (2) angeordnet ist und eine Steuerung (5), die mit dem Temperatursensor und einer Einrichtung zum Messen der Frequenz des LC-Schwingkreises (4) verbunden ist und die zur Umsetzung eines Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche programmiert ist, wobei die Steuerung (5) Zugriff auf einen Speicher zum Speichern der rechnerisch ermittelten Parameterfunktion oder Vektorfunktion hat.
Gargerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gargerät (1) einen Temperaturmessfühler aufweist, der kabellos mit der Steuerung (5) verbunden ist und in dessen Spitze der Temperatursensor (14) zum Messen der Oberflächentemperatur eines Kochgeschirrs angeordnet ist.