DE3919947A1 - Steuereinrichtung fuer kochstellen und den backofen eines herdes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für jeweils mit Reglern und Ein- und Ausschaltern versehene Koch­ stellen und den Backofen eines Herdes, mit einer einen Mikro­ prozessor und eine Uhr beinhaltenden Zeitschaltautomatik.

Soweit bislang bei Herden Kochstellen- und Backofenregelungen mittels einer Zeitschaltautomatik zu einem gewünschten Zeit­ punkt ein- und ausschaltbar sind ist, soweit mehrere Koch­ stellen programmierbar sind, dies nur über die eine Zeitschalt­ automatik mit dem einen Mikroprozessor und der einen Uhr in der Weise möglich, daß immer alle programmierbaren Kochstellen gleichzeitig ein- und ausschalten. Dabei liegt die Zeitschalt­ automatik insgesamt immer im Leistungskreis der Kochstellen­ regler. Die programmierbare Uhr hat also einen Ausgang, der direkt für die Leistungseinschaltung oder -ausschaltung an den betroffenen Kochstellen sorgt. Die genannte Bindung ist in vielen Fällen handhabungsunfreundlich. Der Weg, jeder Kochstelle eines Herdes eine entsprechende eigene Zeitschaltautomatik zuzuordnen, ist im Hinblick auf die erheblichen Herstellungs­ kosten einer derartigen Zeitschaltautomatik nicht gangbar.

Es ist ferner schon bekannt geworden, die Zeitschaltautomatik auf die Kochstellen und/oder den Backofen mit einem speziellen Umschalter umzuschalten, dergestalt, daß dann nur der Backofen und/oder die Kochstelle über die Zeitschaltautomatik betrie­ ben wird. Auch dies ist eine handhabungsfreundliche Bindung. Auch in diesem Fall liegt der Ausgang der Uhr der Zeitschalt­ automatik im Leistungskreis des Backofenreglers.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Steuereinrichtung für die Kochstellen und den Backofen eines Herdes zu schaffen, die es mit geringem baulichen Aufwand ermöglicht, mehrere Kochstellen des Herdes und den Backofen unabhängig voneinander bedienungsfreundlich bezüglich der Ein­ bzw. Ausschaltzeit programmierbar im automatischen Betrieb zu betreiben.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches.

Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung wird insoweit ein grundsätzlich neuer Weg gegangen, als neben dem üblichen, die Leistungszufuhr zu den Reglern der Kochstellen und des Backofens bewirkenden Leistungskreis ein sogenannter logischer Steuerkreis geschaffen ist, mit dessen Anwählschalter die einzelnen zu programmierenden Kochstellen und der zu programmierende Backofen, bzw. dessen Regler, beispielweise durch entsprechend mehrfaches Tippen einer Taste oder Drehen einer Drehtaste, angewählt werden können, wobei in bedienungsfreundlicher Weise dann nach Anwahl ein spezieller Signalgeber dem Benutzer signalisiert, daß und welche Kochstelle bzw. Backofen angewählt ist und von daher nun­ mehr für die Programmierung bereit ist, so daß, wenn jetzt der Schalter der Zeitschaltautomatik, beinhaltend den Mikroprozessor und die Uhr, betätigt wird, man eben die angewählte Kochstelle bzw. den angewählten Backofen programmieren kann. Dabei sind naturgemäß auch die Regler der zu programmierenden Kochstellen und des Backofens unter Einschluß ihres Ein- und Ausschalters nicht nur mit dem Leistungskreis, sondern auch dem logischen Steuerkreis zweckentsprechend verschaltet. Über den weiterhin vorhandenen Leistungskreis wird also bei entsprechender Betä­ tigung am Einschalter für die betroffene Kochstelle oder den Backofen zunächst die Bereitschaft zur Leistungszufuhr geschaffen. Den Zeitpunkt zur tatsächlichen Abgabe bzw. Zufuhr der Leistung gibt dann die Zeitschaltautomatik für die betroffene Kochstelle vor, deren Uhr nur mit dem logischen Steuerkreis verbunden ist. Derartige Mikroprozessoren mit Uhr sind dabei in ihrer üblichen Ausgestaltung problemlos in der Lage, das Programm für mehrere Kochstellen und den Backofen unabhängig zu speichern und auch zielgerichtet wieder abzugeben, wenn im Leistungskreis die Bereitschaft zur Leistungszufuhr durch entsprechende Einschaltung vorgegeben ist. Im Ergebnis kommt man somit mit einer relativ einfachen Zeitschaltautomatik für die Programmierung mehrerer, gegebenenfalls aller Kochstellen eines Herdes und des Ofens aus, wobei aufgrund dieser Bauweise mit dem zusätzlichen logischen Steuerkreis auch die Unabhängigkeit der Programmierung und auch gegebenenfalls Löschung des Programmes einer betroffenen Kochstelle bzw. des Backofens gewährleistet ist.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Diese weiteren Ausgestaltungen dienen der weiteren Vereinfachung des steuertechnischen Aufbaus sowie der Bedienungsfreundlichkeit dergestalt, daß beispielsweise durch eine entsprechende Verknüpfung von Leistungskreis und logischem Steuerkreis vom Ein- und Ausschalter der Kochstelle aus das kochstellenspezifische Programm gelöscht werden kann, um dort dann direkt gegebenenfalls in direkter Handeinstellung die Koch­ stelle weiterzubetreiben, was aufgrund des geschilderten grund­ sätzlichen Aufbaus ohne jedweden Einfluß auf die übrigen Koch­ stellen und den Backofen bleibt. Ebenso wird in den Unteran­ sprüchen die Möglichkeit aufgezeigt, grundsätzlich vorhandene Signale, beispielsweise einen den Ein- und Ausschalterknopf um­ gebenden und bei Einschaltung der Kochstelle aufleuchtenden Lichtring für die Signalgabe bei Anwählung durch den Anwähl­ schalter mit zu benutzen.

Aufgrund dieses Aufbaus sind praktisch keine zusätzlichen, über die bisherigen Komponenten hinausgehenden Teile erforderlich. Die durch den logischen Steuerkreis bedingten Änderungen lassen sich in den bekannten Komponenten verwirklichen. Der konstruk­ tive Aufbau des Herdes bleibt im wesentlichen erhalten und bleibt einfach. Vorhandene Schalter und Anzeigeleuchten können übernommen werden und werden in den logischen Steuerkreis ein­ gebunden. Auch die Bedienungsweise ändert sich praktisch nicht. Sie ist dabei sowohl beim Handbetrieb wie beim automatischen Betrieb grundsätzlich gleich.

Ein Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung gemäß der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltschema eines Herdes mit zwei unabhängig voneinander programmierbaren Kochstellen und einen unabhängig davon programmierbaren Backofen,

Fig. 2 ein Schaltschema der wesentlichen Teile eines logischen Steuerkreises einer Steuereinrichtung gemäß der Erfin­ dung,

Fig. 3 ein Schaltschema eines Kochstellen- bzw. Backofen­ reglers mit den Verknüpfungspunkten zum logischen Steuerkreis.

Bei dem beispielshalber in Fig. 3 dargestellten Regler 1 für eine von mehreren programmierbaren Kochstellen oder für den Backofen eines Herdes ist ein Ein- und Ausschalter, beispiels­ weise in Form eines Drehschalters S1, vorgesehen. Der Regler 1 liegt in einem Leistungskreis dergestalt, daß bei Betätigen des Schalters S1 zwei Kontakte 10 die Netzspannung für den Verbraucher 11, also beispielsweise die Kochplatte oder die Backofenheizeinrichtung, schalten. Im dargestellten Ausführungs­ beispiel schaltet der Ein- und Ausschalter S1 ferner einen Signalkontakt 12, der seinerseits die Versorgungsspannung für einen Mikroprozessor 13 und über einen Kontakt 8 für die Schalterbeleuchtung 2 schaltet. Die Schalterbeleuchtung 2 ist beispielsweise ein den Drehschalter 1 umgebender Leuchtring. Der Mikroprozessor 13 kann die Helligkeit der Schalterbe­ leuchtung 2 über einen Kontakt 7 steuern. Seine Hauptaufgabe besteht jedoch darin, die Leistung des Verbrauchers 11 in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters S1 zu regeln. Diese Regelung kann z.B. über ein Relais oder einen Triac 14 erreicht werden. über einen Kontakt 6 kann dem Mikroprozessor 13 mitgeteilt werden, ob eine entsprechende Leistungsregelung stattfinden soll. Der Kontakt 6 ist somit der wesentliche schalttechnische Verknüpfungspunkt zu einem noch im einzelnen zu schildernden weiteren logischen Steuerkreis mit einer Zeit­ schaltautomatik. Vorstehend ist im wesentlichen der Bereich einer möglichen Ausgestaltung des Leistungskreises einer Kochstelle oder eines Backofens aufgezeigt, wobei die Kontakte 6, 7 und 8 zugleich auch Anknüpfungspunkte an den noch zu schildernden logischen Steuerkreis mit der Zeitschaltautomatik bilden.

In den Fig. 1 und 2 ist durch entsprechende Schaltbilder ein Herd illustriert, bei dem drei Verbraucher 11, also beispielsweise zwei Kochstellen und der Backofen, bezüglich einer automatischen Arbeitsweise mit Vorgabe der Ein- bzw. Ausschaltzeit programmierbar sind. Im Blockschaltbild nach Fig. 1 sind deren Regler mit der Bezugsziffer 1 hervor­ gehoben. Dort ist auch die entsprechende jeweilige Schalter­ beleuchtung 2 illustriert. In Fig. 1 ist ferner die dem logischen Steuerkreis (siehe Fig. 2) zugeordnete Zeit­ schaltautomatik 15 bestehend aus einem Mikroprozessor, einer Uhr und einem Zeitwählschalter S2 illustriert.

Der logische Steuerkreis, der in seiner Gesamtheit mit der Bezugsziffer 9 gekennzeichnet ist, ist für zwei Regler 1 in Fig. 2 in allen Einzelheiten dargestellt. Die Beschaltung weiterer Regler 1 weiterer Verbraucher 11 kann identisch ausge­ legt werden. Die Darstellungen sind nur beispielhaft zu ver­ stehen. Es wäre beispielsweise ohne weiteres möglich, sämt­ liche Verbraucherstellen eines Herdes oder sonstiger Koch­ anlagen entsprechend zu steuern und zu beschalten.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, beinhaltet der die Regler 1 der programmierbaren Verbraucher mit der Zeitschaltautomatik, also dem entsprechenden Mikroprozessor 15 mit der Uhr verbindende logische Steuerkreis 9 jeweils in der Verbindung zwischen jedem Regler 1 und dem Mikroprozessor einen Optokoppler 3, der einerseits mit dem Kontakt 6 als Uhreingang am Regler 1 und dem Kontakt 6 als Uhrausgang am Mikroprozessor 15 verknüpft ist, ferner beispielsweise einen Triac-Optokoppler 4 für die Schalter­ beleuchtung 2, wobei dieser Triac-Optokoppler 4 einerseits mit dem entsprechenden Eingangskontakt 7 am Regler 1 und anderer­ seits mit dem entsprechenden Ausgangskontakt 7 am Mikropro­ zessor 15 verknüpft ist. Es ist in der Verbindung ferner noch ein Optokoppler 5 zur Erkennung des Betriebszustandes des Reglers 1 vorgesehen, der einerseits mit dem Kontakt 8 (siehe Fig. 3) am Eingang des Reglers 1 und andererseits mit einem entsprechenden Ausgangskontakt 8 am Mikropro­ zessor 15 verknüpft ist.

Dem logischen Steuerkreis 9 ist ferner noch ein Anwählschalter S3 zugeordnet, mit dem wahlweise der Regler 1 der für die Programmierung gewünschten Kochstelle bzw. des Backofens, also des gewünschten Verbrauchers 11, angewählt werden kann.

Die vorstehend geschilderten Schaltungen und steuertechnischen Verknüpfungen ermöglichen folgende Betriebsweisen: Die zur Programmierung gewünschte Kochstelle wird durch Betä­ tigen des entsprechenden Schalters S1 eingeschaltet. In der üblichen Weise leuchtet, wie sich auch aus der vorstehenden Beschreibung im Zusammenhang mit Fig. 3 ergibt, die Schalter­ beleuchtung 2 auf. Wird daraufhin der Anwählschalter S3 des logischen Steuerkreises 9 betätigt, wird der dem logischen Steuerkreis zugeordnete Signalgeber eingeschaltet, im darge­ stellten Ausführungsbeispiel also beispielsweise über den Triac-Optokoppler 4 die Schalterbeleuchtung 2 zum Blinken gebracht. Dies ist für den Benutzer das zuverlässige Zeichen, daß die nachfolgend durchzuführende Zeitprogrammierung für eben diesen Verbraucher, dessen Schalterbeleuchtung 2 blinkt, erfolgt. Über den Zeitwählschalter S2 der Zeitschaltautomatik mit dem Mikroprozessor 15 und der Uhr kann nun die Zeit­ programmierung erfolgen.

In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist dabei mit üblichen schaltungstechnischen Mitteln eine Anordnung getroffen, die folgende Programmierweise ermöglicht: Man stellt zuerst mit dem Zeitwählschalter S2 die gewünschte Kochzeit, beispielsweise eine Stunde, ein. Dies wird zweck­ mäßig an der Bedienungstafel des Herdes an dem entsprechenden Leuchtfeld 16 angezeigt. Die vorgegebene Schaltungsanordnung innerhalb der Zeitschaltautomatik bewirkt nun, daß im entspre­ chenden Anzeigefeld ausgehend vom Zeitpunkt der Programmierung, beispielsweise 12 Uhr vormittags, die Kochendzeit 13 Uhr er­ scheint. Soll die Kochstelle zu diesem Zeitpunkt ihre Tätig­ keit beenden, ist die Programmierung fertig. Man hat somit eine Art halbautomatische Programmierung, da ausgehend vom Zeitpunkt der Programmierungstätigkeit im wesentlichen jetzt ja nur die Kochzeit festgelegt ist.

Geschieht beispielsweise die Programmierung morgens um 8 Uhr, erscheint bei dieser Schaltungsanordnung innerhalb der Zeit­ schaltautomatik bei Vorgabe einer Kochzeit von einer Stunde die Endzeit 9 Uhr. Diese kann nun, wenn die Kochendzeit beispielsweise wieder 13 Uhr sein soll, über eine erneute Betätigung des Zeitwählschalters S2 verändert werden, bis im Leuchtfeld 13 Uhr erscheint. Der Mikroprozessor 15 ist darauf ausgelegt, unter Berücksichtigung der eingegeben Kochdauer und der gewünschten Kochendzeit die Einschaltzeit für diesen in der Programmierung befindlichen Verbraucher selbsttätig zu errechnen. Die Programmierung erfolgt also nach dem Prinzip der sequenziellen Eingabe. Diese Ausgestaltung ist besonders bedienungsfreundlich, da die Bedienungsperson normalerweise die gewünschte Kochdauer und den Zeitpunkt, zu dem das Kochen beendet sein soll, ohne jede Überlegung oder Berechnung kennt.

Aufgrund der vorstehend beschriebenen Beschaltung kann man ab­ weichend vom vorstehend geschilderten Fall auch zunächst den Anwählschalter S3 des logischen Steuerkreises 9 betätigen. Betätigt man danach einen Schalter S1 eines programmier­ baren Verbrauchers 11, wird dadurch dieser automatisch zur Programmierung freigegeben. Die entsprechende Schalter­ beleuchtung 2 fängt an zu blinken. Die Automatik erkennt also, welcher Verbraucher gemeint ist. Dies wäre bei der bisherigen Leistungskreisbeeinflussung nicht möglich.

Aufgrund der vorstehend geschilderten Auslegung der Leistungs­ kreise der Regler 1 und deren Verknüpfung mit dem logischen Steuerkreis 9 kann man über den Ein- und Ausschalter S1 eines jeden Reglers 1 unabhängig von der Programmierung die be­ troffene Kochstelle ausschalten. Mit diesem von Hand durch­ geführten Ausschaltvorgang ist das eventuell eingestellte Programm auch gelöscht.

Man kann somit die Programmlöschung in funktionsgerechter und logischer Weise über die Ausschaltung der Kochstelle von Hand erzielen. Danach wird die Kochstelle entweder von Hand erneut ein- und später ausgeschaltet, oder aber nach der Ausschaltung mit Löschung eines Programmes folgt eine neue Programmierung mit veränderten Daten auf die vorstehend beschriebene Weise.

In zweckmäßiger Weise ist eine Beschaltung und eine Auslegung des Mikroprozessors 15 der Zeitschaltautomatik derart vorge­ sehen, daß nach Ablauf des Programmes, wie programmiert, die Schalterbeleuchtung 2 erneut blinkt, gegebenenfalls noch unterstützt durch ein zusätzliches Klingelsignal, so daß der Benutzer weiß, daß der Kochvorgang beendet ist bzw. zumindest das eingegebene Programm abgewickelt worden ist. Es hat dann eine Ausschaltung oder gegebenenfalls eine Neuprogrammierung zu erfolgen.

Die vorstehend beschriebene Auslegung von Leistungskreis und logischem Steuerkreis 9 sowie deren schalttechnische Ver­ knüpfung gewährleisten, daß, über den Anwählschalter S3, alle programmierbaren Kochstellen nacheinander angewählt werden können und unabhängig voneinander programmmiert werden können.

Die Programme laufen unabhängig voneinander ab und können unabhängig voneinander verändert werden. Man kommt also nur mit einer Ziffernanzeige für alle Verbraucher aus, was Platz und Kosten spart.

Wie bereits ausgeführt, ist der Anwählschalter S3 auf das wahl­ weise Anwählen aller programmierbarer Verbraucher 11 ausgelegt. Durch mehrfache Betätigung wird also schaltungstechnisch immer der nächste Verbraucher angesprochen. Von daher ist es völlig problemlos möglich, durch entsprechend mehrfache Betätigung des Anwählschalters S3 den jeweils gewünschten Verbraucher 11 auf­ zufinden. Dies ist insbesondere dann wichtig, wenn beispiels­ weise alle programmierbaren Verbraucher 11 des Herdes pro­ grammiert sind, wobei die Daten des jeweils blinkenden Reglers in der Ziffernanzeige erscheinen. In einem solchen Fall leuchten auch alle Schalterbeleuchtungen 2 der programmierten Verbraucher 11, die ja entweder laufen oder zumindest über die Zeitschalt­ automatik ingangsetzbar eingeschaltet sind. Nach Beendigung der Programmeingabe blinkt dabei keine der Schalterbeleuchtungen 2 mehr. Wird in dieser Phase der Anwählschalter S3 wiederum betätigt, beginnen die Schalterbeleuchtungen 2 der angewählten Verbraucher wieder zu blinken, da sie ja nach Anwählung mit dem Schalter S3 wieder von den Programmierungsbefehlen ansprechbar sind, das Blinken also auch jetzt wiederun signalisiert, daß eine Programmierung geändert werden kann, wobei die aktuellen Daten der Ziffernanzeige erscheinen und auch ihre Änderung dort ersichtlich ist.

Dazu wäre dann in der vorstehend geschilderten Weise zur Löschung des Programmes die Ausschaltung dieses Verbrauchers über den Ein- und Ausschalter S1 durchzuführen und der Ver­ braucher danach für die neue Programmierung wieder einzu­ schalten. Wesentlich ist dabei, daß bedienungstechnisch die Ersteingabe, deren Überprüfung und deren etwaige Änderung auf die gleiche Weise geschehen können.

Claims (9)

1. Steuereinrichtung für jeweils mit Reglern und Ein- und Aus­ schaltern versehene Kochstellen und den Backofen eines Herdes mit einer einen Mikroprozessor, eine Uhr und einen Zeit­ wählschalter beinhaltenden Zeitschaltautomatik, gekennzeichnet durch einen logischen Steuerkreis (9) mit einem Anwählschalter (S3) zum wahlweisen Anwählen der Regler (1) der zu programmierenden Kochstellen und des Backofens, mit Signalgebern (2) für jede der zu pro­ grammierenden Kochstellen und für den Backofen und mit der den Mikroprozessor, die Uhr und den Zeitwählschalter (S2) beinhaltenden Zeitschaltautomatik (15), wobei der Regler (1) der programmierbaren Kochstellen und des Backofens unter Einschluß ihrer Ein- und Ausschalter (S1) mit dem Leistungs­ kreis für ihre Stromversorgung und mit dem logischen Steuer­ kreis (9) schalttechnisch verknüpft sind.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, mit einer Beleuchtung (2) für die Ein- und Ausschalter (S1) der Regler (1) der Koch­ stellen und des Backofens, dadurch gekennzeichnet, daß der Schalterbeleuchtung (2) durch den logischen Steuerkreis (9) ein Blinksignal auferlegbar ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der logische Steuerkreis (9) einen Triac-Optokoppler (4) zwischen der Schalterbeleuchtung (2) und dem Mikro­ prozessor der Zeitschaltautomatik (15) aufweist.

4. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitwählschalter (S2) und der Mikroprozessor und die Uhr der Zeitschaltauto­ matik (15) darauf ausgelegt sind, zunächst mit dem Zeitwähl­ schalter (S2) die gewünschte Kochzeit und danach die ge­ wünschte Endzeit für den Kochvorgang zu programmieren.

5. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Mikroprozessor der Zeitschaltautomatik (15) gespeicherten Programme der Kochstellen und des Backofens durch eine Ausschaltbetätigung des Ein- und Ausschalters (S1) des betroffenen Kochstellen­ bzw. Backofenreglers (1) unabhängig voneinander löschbar und gegebenenfalls durch eine neuerliche Einschaltbetätigung des Schalters (S1) erneut programmierbar sind.

6. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der dem logischen Steuerkreis (9) zugeordnete Signalgeber (2) nach Abwicklung des eingegebenen Programmes erneut anspricht.

7. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (1) einer jeden programmierbaren Kochstelle und des Backofens einen Kontakt (6) hat, der über den logischen Steuerkreis (9) mit einem entsprechenden Kontakt (6) im Uhrenausgang der Zeit­ schaltautomatik (15) verbunden ist.

8. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (1) jeder programmierbaren Kochstelle und des Backofens einen Kontakt (7) aufweist, der über den Signalgeber (2) und den logischen Steuerkreis (9) mit einem entsprechenden Kontakt (7) im Ausgang des Mikroprozessors der Zeitschaltautomatik (15) verbunden ist.

9. Steuereinrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler (1) jeder programmierbaren Kochstelle und des Backofens einen Kontakt (8) aufweist, der über einen von dem Ein- und Ausschalter (S1) des Reglers (1) einschaltbaren Kontakt (12) an Spannung legbar ist, der ferner im Versorgungskreis des Signalgebers (2) liegt und der über den logischen Steuer­ kreis (9) mit einem entsprechenden Kontakt (8) im Ausgang des Mikroprozessors der Zeitschaltautomatik (15) verbunden ist.