DE69516458T2

DE69516458T2 - Verfahren zum Steueren eines Mikrowellenofens, Mikrowellenofen und seine Verwendung zum Kochen oder Erwarmen eines Nahrungmittels nach diesem Verfahren

Info

Publication number: DE69516458T2
Application number: DE69516458T
Authority: DE
Inventors: Mats Gunnar Idebro; Ina Birgitta Kidblad
Original assignee: Whirlpool Europe BV
Current assignee: Whirlpool Europe BV
Priority date: 1994-06-13
Filing date: 1995-03-18
Publication date: 2000-11-30
Anticipated expiration: 2015-03-19
Also published as: JPH07332677A; SE9402061D0; SE502886C2; CN1089419C; KR960003504A; SE9402061L; DE69516458D1; KR100339950B1; CA2145932A1; CN1128336A

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Prozedur zum Kochen oder Erhitzen von Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenherd, in dem eine Mikrowellenstrahlungsquelle des Herds und ein durch Mikrowellen aktivierbarer Bodenheizer in Form eines Auffangbehälters, einer Platte oder eines Trägers verwendet werden, wobei der Bodenheizer für die Nahrungsmittel als getrennte Wärmequelle wirkt, die mittels der Steuereinheit des Herds gesteuert werden kann. Die Erfindung betrifft ferner einen Mikrowellenherd zur Durchführung dieses Verfahrens und auch die Verwendung eines solchen Mikrowellenherds zum Kochen oder Erhitzen von verschiedenen Nahrungsmittelarten durch automatisch gesteuerte Prozeduren.
Die Mikrowellenstrahlungsquelle und das zugeordnete Mikrowellenzuführungssystem erzeugen in der Herdkammer eine Mikrowellenverteilung, die eine sogenannte Volumenerhitzung mit sich bringt.
Der Mikrowellenherd kann eine zusätzliche Wärmequelle für die Nahrungsmittel in Form einer durch Mikrowellen aktivierbaren, sogenannten Röst- oder Bräunungsplatte aufweisen. Eine Röstplatte kann aus einer Aluminiumplatte bestehen, die eine kleine thermische Masse und eine gute Wärmeleitfähigkeit hat und die auf der Unterseite mit einer mikrowellenabsorbierenden Schicht versehen ist. Die schwedische Patentschrift SE 9003104-8 offenbart eine solche Röstplatte. Eine Bräunungsplatte hat eine größere thermische Masse, kann aus Keramik oder Glas bestehen und ist mit einer mikrowellenabsorbierenden Schicht versehen. Im allgemeinen sind sowohl die Röstplatte als auch die Bräunungsplatte so ausgebildet, dass sie während des Kochens oder Erhitzens rotieren.
Der Mikrowellenherd kann noch mit einer weiteren Wärmequelle in Form eines sogenannten Grillelements oder eines äquivalenten IR-Strahlungselements ausgestattet sein, die gewöhnlich an der Kammerdecke angeordnet ist (s. beispielsweise die schwedische Patentschrift SE 9201786-2).
Ein mit diesen drei Wärmequellenarten ausgerüsteter Mikrowellenherd hat grundsätzlich Zugang zu einem Raumheizer, einem Bodenheizer und einem Deckenheizer. Dabei wird die Wärmeemission der beiden ersten Heizer durch Regelung der Mikrowellenzuführung zur Kammer gesteuert, während der letzgenannte Deckenheizer direkt gesteuert wird, was die Aktivierungszeit und die Leistungsgröße betrifft. Um das Erhitzen oder Kochen einer besonderen Nahrungsmittelart zu optimieren, müssen die drei Heizquellen in geeigneter Weise verwendet werden, d. h. bei eingestellten Leistungsgrößen für eine geeignete Zeit der Koch- oder Erhitzungsprozedur aktiviert werden. Ein Problem entsteht jedoch dadurch, dass die Aktivierungszeiten und Leistungsgrößen für verschiedene Nahrungsmittelarten sich beträchtlich ändern. Für den Durchschnittsbenutzer ist das zu kompliziert, und ihm wird gewöhnlich nicht die Gelegenheit gegeben, die Koch- oder Erhitzungsprozedur in dieser Weise zu steuern. Mikrowellenherde sind stattdessen so aufgebaut, dass nur ein durch den Hersteller festgelegtes Leistungsgleichgewicht zwischen den verschiedenen Wärmequellen vorhanden ist.
In einigen Ländern ist der Energieverbrauch bei mit nur einer Phasenleitung arbeitenden Geräten beschränkt. Das heißt unter anderem, dass die Mikrowellenstrahlungquelle und das Grillelement nicht zur gleichen Zeit eingeschaltet werden können. Das stellt wiederum besondere Anforderungen an die Verwendbarkeit der Wärmequellen, die von der betreffenden Nahrungsmittelart abhängt, und kompliziert die Sache für den Benutzer weiter.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, einen Mikrowellenherd zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile vermeidet, eine vorteilhafte Verwendung der Wärmequellen ermöglicht und gleichzeitig benutzerfreundlicher ausgebildet ist. Durch optimale Anwendung der Wärmequellen wird der Mikrowellenherd allgemein nützlicher, so dass dieser dazu dienen kann, auch solche Nahrungsmittel und Speisen zu kochen oder zu erhitzen, die heute in üblichen Herden erhitzt werden sollen, beispielsweise um nicht ihre Knusprigkeit zu verlieren.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit einem Verfahren gelöst, das von der eingangs genannten Art und durch folgende Schritte gekennzeichnet ist:
- dem Herd wird eine Information über die Nahrungsmittelkategorie auf dem Nahrungsmittel zugeführt,
- ein Koch- oder Erhitzungsprogramm, das in ein oder mehrere Zeitperioden unterteilt ist, wird auf der Basis der zugeführten Information über die Nahrungsmittelkategorie ausgewählt,
- während jeder Zeitperiode werden die genannten Wärmequellen mit Leistungsgrößen aktiviert, die mit dem ausgewählten Programm übereinstimmen,
- während jeder Zeitperiode wird wiederholt eine Steuervariable auf der Basis eines oder mehrerer Meßparamter, die von einem oder mehreren Sensoren zur Messung des Nahrungsmittelzustands bezogen werden, und auf der Basis des Parameters der Information berechnet, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,
- die Zeitperioden werden nach dem Programmstart von einem Maximalwert auf Null zurückgezählt, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,
- jede Zeitperiode wird beendet, wenn die Zeitperioden auf Null zurückgezählt worden sind oder wenn der berechnete Wert der Steuervariablen einen Wert überschreitet, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist, und
- das Programm wird beendet, wenn alle Zeitperioden abgelaufen sind.
Das Verfahren gemäß der Erfindung erleichtert in drastischer Weise die Bedienung des Mikrowellenherds, weil der Benutzer nur die Information über die betreffende Nahrungsmittelkategorie einzugeben braucht, d. h. über das Steuerfeld des Mikrowellenherds. Danach kann der Herd automatisch oder durch Betätigung eines Startknopfs gestartet werden. Der Herd wählt dann ein geeignetes Programm gemäß der Nahrungsmittelkategorie aus und überwacht die Koch- oder Erhitzungsprozedur vollautomatisch.
Unter Nahrungsmittelkategorie oder Information über die Nahrungsmittelkategorie ist hier die Information zu verstehen, die einem Koch- oder Erhitzungsprogramm entspricht, das für eine spezielle Nahrungsmittelart, beispielsweise Kartoffelprodukte, Pizza oder Hähnchen, entwickelt worden ist, und das dem Zustand des Nahrungsmittels entspricht, wenn dieses in den Herd gelegt wird, beispielsweise frische oder tiefgefrorene Rohprodukte und tiefgefrorene, halbfertige Produkte. Die Information über die Nahrungsmittelkategorie kann dadurch zugeführt werden, dass beispielsweise ein die Nahrungsmittelart und den Nahrungsmittelzustand angebender, numerischer Wert oder ein die Nahrungsmittelart angebender, erster Wert und ein den Nahrungsmittelzustand angebender, zweiter Wert eingegeben werden. Vorzugsweise wird die Information über die Nahrungsmittelkategorie durch Betätigen eines der besonderen Nahrungsmittelkategorie entsprechenden Steuerknopfs oder durch Betätigen besonderer Knöpfe für die Nahrungsmittelart und den Anfangszustand des Nahrungsmittels eingegeben.
Ein Mikrowellenherd gemäß der Erfindung besteht aus einer Kammer, einer Mikrowellenstrahlungsquelle zur Zuführung der Mikrowellen zur Kammer, einem durch Mikrowellen aktivierbaren Bodenheizer in Form eines Auffangbehälters, einer Platte oder eines Trägers, auf dem die Nahrungsmittel zum Erhitzen oder Kochen gestellt werden, einer Steuereinheit zur Steuerung des Bodenheizers und der Zuführung der Mikrowellen zur Kammer und aus einem oder mehreren Sensoren zur Messung eines oder mehrerer, den Nahrungsmittelzustand angebender Meßparameter und zur Zuführung dieser Meßparameter zur Steuereinheit. Dieser Herd ist dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel zur Zuführung von Informationen über die Nahrungsmittelkategorie auf dem Nahrungsmittel zur Steuereinheit aufweist und dass der Mikroprozessor der Steuereinheit so programmiert ist, dass er die folgenden Funktionen veranläßt:
- ein Koch- oder Erhitzungsprogramm, das in ein oder mehrere Zeitperioden unterteilt ist, wird auf der Basis der zugeführten Information über die Nahrungsmittelkategorie ausgewählt,
- die Mikrowellenstrahlungsquelle und damit der Bodenheizer werden mit Leistungsgrößen gemäß dem ausgewählten Programm aktiviert,
- während jeder Zeitperiode wird wiederholt eine Steuervariable auf der Basis von Parameterwerten, die von einem oder mehreren Sensoren bezogen werden, und auf der Basis einer oder mehrerer zugeordneter Konstanten berechnet, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt sind,
- die Zeitperioden werden nach dem Programmstart von einem Maximalwert auf Null zurückgezählt, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,
- jede Zeitperiode wird beendet, wenn sie auf Null zurückgezählt worden ist oder wenn der berechnete Wert der Steuervariablen einen Wert überschreitet, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist, und
- das Programm wird beendet, wenn alle Zeitperioden abgelaufen sind.
Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Mikrowellenherd mit einem Deckenheizer, beispielsweise mit einem an der Kammerdecke angeordneten Grillelement, versehen, der durch das ausgewählte Programm gesteuert wird.
Die Entwicklung des erfinderischen Mikrowellenherds gründet sich auf der Einsicht, dass der Durchschnittsbenutzer den Herd meistens zum Kochen oder Erhitzen von gewissen Nahrungsmittelarten benutzt, beispielsweise von tiefgefrorenen Fertiggerichten oder Brot und Kartoffelprodukten, und dass diese Nahrungsmittel auf der Basis der Nahrungsmittelart und des Nahrungsmittelanfangszustands in Nahrungsmittelkategorien unterteilt werden können. Ferner ist festgestellt worden, dass die optimale Ausnutzung der in einem modernen Herd befindlichen Wärmequellen, d. h. des Mikrowellenfelds in der Kammer, der Bodenheizer-Röstplatte und des Deckenheizer-Grillelements, die Kochergebnisse verbessern kann und es ermöglicht, den Herd für einen größeren Bereich der Nahrungsmittel oder Gerichte zu verwenden, wobei die Benutzerfreundlichkeit des Herds aufrechterhalten oder sogar verbessert werden kann.
Gemäß der Erfindung zeichnet sich die Verwendung eines Mikrowellenherds, der eine in der Herdkammer angeordnete, rotierende Röstplatte, ein an der Kammerdecke angeordnetes Grillelement und Sensoren zur Messung der Substanzemission aus den Nahrungsmitteln und der den Nahrungsmittelzustand angebenden Temperaturwerte aufweist, dadurch aus, dass die Nahrungsmittel gemäß vorprogrammierten Koch- oder Erhitzungsprogrammen automatisch gekocht oder erhitzt werden, die auf der Basis der Information über die Nahrungsmittelkategorie ausgewählt und dem Herd zugeführt werden, wobei diese Information sich auf die Nahrungsmittelart und den Nahrungsmittelzustand gründet.
Weitere bestimmte Merkmale des Verfahrens und des Mikrowellenherds gemäß der Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
Eine bevorzugte, den Schutzumfang nicht begrenzende Ausführung der Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Mikrowellenherd, dessen Tür geöffnet ist,
Fig. 2 ein Blockschaltbild, das zusammenwirkende Funktionseinheiten des Herds während der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung darstellt, und
Fig. 3 ein Flußdiagramm, das ein vorprogrammiertes Koch- oder Erhitzungsprogramm zur Steuerung des Mikroprozessors der Steuereinheit darstellt.
Der in Fig. 1 dargestellte Mikrowellenherd hat ein Außengehäuse 1 und eine Herdtür 2 zum Verschließen einer Herdkammer 3, in der eine Röstplatte 4 angeordnet ist. Die Röstplatte 4 besteht aus Aluminiumblech mit einer kleinen thermischen Masse und ist auf ihrer Unterseite mit einer mikrowellenabsorbierenden Schicht aus gummigestützem Ferrit versehen. Vorzugsweise hat das verwendete Ferritmaterial einen Curie-Punkt, bei dem die Energieabsorption von Mikrowellen der Schicht aufhört. Das bedeutet, dass die Temperatur der oberen, in Berührung mit dem Nahrungsmittel kommenden Seite der Röstplatte eine stabile Temperatur aufweist, die sich im Bereich von 130-230ºC bewegt. Die Röstplatte rotiert während der Koch- oder Erhitzungsprozedur. Die schwedische Patentschrift SE 9003104-8 und die Mikrowellenherde des Anmelders mit den Typbezeichnungen VIP20 und VIP27 zeigen einen denkbaren Aufbau der Röstplatte und einen Drehmechanismus für diese Röstplatte.
Die Mikrowellen werden der Kammer 3 über eine oder mehrere Zuführungsöffnungen (nicht gezeigt) zugeführt, die über Wellenführungen mit einer Mikrowellenstrahlungsquelle 20 (normalerweise ein Magnetron) des Herds in Verbindung stehen (s. Fig. 2). Bei dem dargestellten Herd sind das Magnetron, das zugeordnete Wellenführungssystem, eine Leistungseinheit 19 zum Betrieb des Magbetrons und eine Steuereinheit 15 hinter einem Steuerfeld 5 angeordnet. Bei einer bevorzugten Ausführung des Mikrowellenzuführungssystem wird eine obere Zuführungsöffnung und eine untere Zuführungsöffnung verwendet, die beide in der rechtsliegenden Kammerseitenwand angeordnet sind, während der Rest des Zuführungssystems so ausgebildet ist, dass er polarisierte Mikrowellen durch diese Öffnungen zuführt. Eine nähere Information über den Aufbau des Mikrowellenzuführungssystem findet sich in der schwedischen Patentschrift SE 9003012- 3 und kann auch den vorerwähnten Mikrowellenherden des Anmelders entnommen werden.
Ein Grillelement (nicht gezeigt) ist an der Kammerdecke beispielsweise in der Weise angeordnet, wie sie in der schwedischen Patentschrift SE 9201786-2 beschrieben ist. Das Grillelement kann ein sogenanntes Grillrohr, ein Quarzrohr oder eine Halogenstrahlungsquelle sein. Beispiele für konkrete Ausführungen können dem unter der Typbezeichnung VIP20 bekannten Mikrowellenherd des Anmelders entnommen werden.
Das Steuerfeld 5 hat ein Anzeigefeld 6, das durch die Steuereinheit 15 (s. Fig. 2) gesteuert wird und unter anderem Symbole oder Klartextmitteilungen über ausgewählte Programme und die verbleibende Koch- oder Erhitzungszeit anzeigt; d. h., dass es die Auswahlhandlungen des Benutzers, die über das Steuerfeld erfolgen, und weitere Informationen über das Fortschreiten des Kochens oder Erhitzens anzeigt.
Ein Steuerknopf 7 wird für das Auswählen derjenigen Wärme verwendet, die durch die Mikrowellen der Kammer zugeführt wird. Ein Knopf 8 wird zur Aktivierung des Grillelements des Herds benutzt, und die gewünschte Zeit wird mit einem Schalterknopf 9 eingestellt. Diese grundsätzlichen Möglichkeiten entsprechen denen eines üblichen Herds und ergänzen die Möglichkeit gemäß der Erfindung, aus einer vorgegebenen Anzahl von vorprogrammierten Koch- oder Erhitzungsprogrammen für besondere Nahrungsmittelarten auszuwählen, wobei ein Wechselspiel zwischen den direktwirkenden Mikrowellen, der Röstplatte und dem Grillelement verwendet wird. Beispielsweise kann die abnehm bare Röstplatte 4 durch eine gewöhnliche, rotierende Bodenplatte in demjenigen Fall ersetzt werden, in dem das Erhitzen nur durch die direktwirkenden Mikrowellen erfolgt.
Ein Knopf 10 ist für die Herdeinschaltung und ein Knopf 11 ist für die Herdausschaltung vorgesehen. Ein Knopfsatz 12 dient dazu, die Information über die Nahrungsmittelkategorie einzugeben und damit ein vorprogrammiertes Koch- oder Erhitzungsprogramm auszuwählen. Beispielsweise können die Knöpfe von oben nach unten für das Erhitzen von tiegefrorenen Pizzas, für das Erhitzen von tiefgefrorenem Brei, für das Erhitzen von tiefgefrorenen Kartoffelprodukten, beispielsweise Chips, und für das Erhitzen von tiefgefrorenen Hähnchenteilen vorgesehen sein. Die Betätigung eines Knopfs bringt gleichzeitig die Eingabe einer vollständigen Information über die Nahrungsmittelkategorie, d. h. über die Nahrungsmittelart und den Nahrungsmittelanfangszustand (beispielsweise tiefgefroren), mit sich. Bei einer abgeänderten Ausführung des Herds sind die Knöpfe in zwei Sätze unterteilt. In diesem Fall wird die Information über die Nahrungsmittelart über den einen Satz und die Information über den Nahrungsmittelanfangszustand über den anderen Satz eingegeben. Bei der einfachsten Herdausführung wird nur eine Nahrungsmittelkategorie verwendet; das bedeutet, dass nur ein Knopf erforderlich ist. Alle Knöpfe, der Schalterknopf und das Steuerfeld stehen mit der Steuereinheit 15 in Verbindung.
Auf der Herdoberseite sind Ventilationsöffnungen 13 vorgesehen, die mit einem Entlüftungskanal (nicht gezeigt) der Kammer kommunizieren, der im Raum zwischen der Decke der Kammer 3 und dem Außengehäuse 1 angeordnet ist. Ein Feuchtigkeitssensor und ein Temperatursensor sind im Entlüftungskanal angeordnet und messen die Feuchtigkeit und die Temperatur der ventilierten Luft; diese Messungen haben eine direkte Beziehung zum Zustand des in der Kammer gekochten Nahrungsmittels. Im allgemeinen kann der Feuchtigkeitssensor ein Sensor sein, der die Substanzemission aus dem Nahrungsmittel, beispielsweise die Emission von Feuchtigkeit, Gas usw., messen kann (s. schwedische Patentschrift SE 9201314-2). Das Auswählen der Sensoren und das Anordnen dieser Sensoren im Entlüftungskanal sind jedoch Komfortmaßnahmen, die hier nicht näher beschrieben werden.
Beim Anschluß an eine einzelne Phase des öffentlichen Stromversorgungsnetzes hat der Herd eine Anschlußschnur 14 mit einem Stecker.
Das Blockschaltbild der Fig. 2 zeigt die Steuereinheit 15 und einen Mikroprozessor sowie die ihnen zugeordneten Programmspeicher 16. Die Benutzerinformation wird in die Steuereinheit über einen Block 17 eingegeben, der die Steuerknöpfe und den beschriebenen Schalterknopf verkörpert. Die Steuereinheit steuert das Anzeigefeld 6. Über einen Treiber 18 und eine Mikrowellenleistungseinheit 19 steuert die Steuereinheit 15 die Mikrowellenstrahlungsquelle 20 und damit die Zuführung der Mikrowellen zur Kammer 3. Über einen Treiber 21 steuert die Steuereinheit 15 ein Grillelement 22 und damit die Zuführung der IR-Strahlung zur Kammer 3. Aus der Kammer wird eine Information zur Steuereinheit 15 über einen Feuchtigkeitssensor 23 und einen Temperatursensor 24 übermittelt, die die Luftfeuchtigkeit bzw. die Temperatur der ventilierten Luft im Entlüftungskanal der Kammer messen. Daher wird die Steuerung der Koch- und Erhitzungsprozedur durch vollständige Rückkopplung vorgenommen, so dass die Empindlichkeit der Koch- oder Erhizungsprozedur auf Veränderungen der Nahrungsmittelrohprodukte, der Anfangstemperatur und der Netzspannung vermindert wird. Eine nähere Information über den Aufbau dieser Funktionseinheiten kann den vorerwähnten Patentschriften und den durch den Anmelder hergestellten Mikrowellenherden entnommen werden.
In Fig. 3 weist das Flußdiagramm, das ein vorprogrammiertes Koch- oder Erhitzungsprogramm darstellt, drei aufeinanderfolgende Zeitperioden T1, T2, T3 auf. Jeder Periode ist eine durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegte Maximaldauer zugeordnet. Während der betreffenden Perioden werden die Mikrowellen und damit die Röstplatte und das Grillelement bei solchen Leistungsgrößen aktiviert, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist. Die Leistungsgrößen für die Mikrowellen bzw. das Grillelement während der zugehörigen Perioden sind mit PM1, PM2, PM3 bzw. mit PG1, PG2, PG3 bezeichnet. Auf der Basis der vom Feuchtigkeitssensor und vom Temperatursensor bezogenen Information wird eine Steuervariable c während der entsprechenden Perioden folgendermaßen ständig berechnet:
während T1:
c = a1 · Feuchtigkeitsanstieg + b1 · Temperatur,
während T2:
c = a2 · Feuchtigkeitsanstieg + b2 · Temperatur,
während T3:
c = a3 · Feuchtigkeitsanstieg + b3 · Temperatur,
wobei a1, a2, a3 und b1, b2, b3 Konstanten sind, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt sind.
Während der entsprechenden Perioden wird die Periodenzeit auf Null zurückgezählt. Wenn die Zeit auf Null zurückgezählt worden ist oder wenn die durch die Nahrungs mittelkategorie festgelegte Steuervariable einen Wert c1 bzw. c2 bzw. c3 überschreitet, wird die Periode beendet, und die nächste wird begonnen. Wenn die Periode T3 durchlaufen worden ist, wird das Programm beendet.
Die Leistungsgrößen PM1, PM2, PM3 bzw. PG1, PG2, PG3 sind für jede Nahrungsmittelkategorie optimiert und können sich bei einer weiteren Herdausführung während der Zeitperioden ändern. In gleicher Weise sind alle Konstanten a, b, c für die entsprechenden Nahrungsmittelkategorien optimiert. Die zugeführte Mikrowellenleistung kann auf verschiedene Zuführungsöffnungen aufgeteilt sein, damit die von der Röstplatte stammenden Bodenwärme und die Mikrowellenwärme des Nahrungsmittelinneren aufgeteilt werden kann. Eine derartige Aufteilung kann durch Verwendung eines Mikrowellenzuführungssystems desjenigen Typ erreicht werden, der in der schwedischen Patentschrift SE 9302302-6 beschrieben ist.
Das im Flußdiagramm der Fig. 3 dargestellte Programm läuft durch folgende Schritte, wobei Y die Bedeutung "ja" und N die Bedeutung "nein" hat:
s1 Start
s2 Einstellen der Periodenzeiten T1, T2, T3 auf der Basis der Nahrungsmittelkategorie.
s3 Mikrowellen auf Leistung PM1 einstellen; Grill auf Leistung PG1 einstellen; Zeit T1 zurückzählen.
s4 T1 = 0? Wenn Y, gehe zu s6; wenn N, gehe zu s5.
s5 Berechnung von c. c > = c1? Wenn N, Rückkehr zu s3; wenn Y, gehe zu s6.
s6 Mikrowellen auf Leistung PM2 einstellen; Grill auf Leistung PG2 einstellen; Zeit T2 zurückzählen.
s7 T2 = 0? Wenn Y, gehe zu s9; wenn N, gehe zu s8.
s8 Berechnung von c. c > = c2? Wenn Y, gehe zu s9; wenn N, Rückkehr zu s6.
s9 Mikrowellen auf Leistung PM3 einstellen; Grill auf Leistung PG3 einstellen; Zeit T3 zurückzählen.
s10 T3 = 0? Wenn Y, gehe zu s12; wenn N, gehe zu s11.
s11 Berechnung von c. c > = c3? Wenn Y, gehe zu s12; wenn N, Rückkehr zu s9.
s 12 Beendigung des Programms.
Der Schritt s13 betrifft eine mögliche Weiterentwicklung des Steuerprogramms für den Fall, dass der Mikrowellenherd mit Mitteln zur Versorgung der Steuereinheit 15 mit einer Information über das Gewicht des Nahrungsmittels versehen ist. Beispielsweise kann dies dadurch erfolgen, dass der Schalterknopf 9 in Fig. 1 so ausgebildet ist, dass er auch als Mittel zur Einstellung des Gewichts des Nahrungsmittels verwendet wird, wenn die automatischen Steuerprogramme gemäß der Erfindung benutzt werden. Alternativ kann der Herd mit einem Gewichtssensor 25 (s. Fig. 2) versehen werden, der in der Nähe der rotierenden Röstplatte angeordnet ist; eine derartige Anordnung ist in der schwedischen Patentschrift 9300291-3 beschrieben.
Auf der Basis der Gewichtsinformation w berechnet der Mikroprozessor die erwartete Dauer T1e, T2e, T3e der entsprechenden Zeitperioden des Programms in folgender Weise:
T1e = k1 · w,
T2e = k2 · w,
T3e = k3 · w,
wobei k1, k2, k3 Konstanten sind, die von der Nahrungsmittelkategorie abhängen.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Fachmann dazu in der Lage ist, das beschriebene Programm im Rahmen der Erfindung weiterzuentwickeln. Beispielsweise kann die Temperatur der ventilierten Luft beim Programmstart gemessen werden, und die Parameterinformation während der Durchführung des Programms kann dann hinsichtlich der gemessenen Temperatur korrigiert werden. So kann jede Wirkung des beim Start erhitzten Herds ausgeschlossen werden. Eine weitere Möglichkeit würde die Einführung eines Temperatursensors zur Messung der Temperatur der Röstplatte und die Verwendung der gemessenen Temperatur zur Steuerung der Mikrowellenstrahlungsquelle und des Grillelements sein. Wenn das Verfahren durchgeführt wird, können die sogenannten Fuzzy- Logikverknüpfungen verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung einer Prozedur zum Kochen oder Erhitzen von Nahrungsmitteln in einem Mikrowellenherd unter Verwendung einer Mikrowellenstrahlungsquelle (20) des Herds und eines durch Mikrowellen aktivierbaren Bodenheizers (4) in Form eines Auffangbehälters, einer Platte oder eines Trägers, auf dem Nahrungsmittel gelegt werden, wobei diese Wärmequellen für die Nahrungsmittel getrennt wirken und über eine Steuereinheit (15) des Herds gesteuert werden können,

gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- dem Herd wird eine Information über die Nahrungsmittelkategorie auf dem Nahrungsmittel zugeführt,

- ein Koch- oder Erhitzungsprogramm, das in ein oder mehrere Zeitperioden (T1, T2, ...) unterteilt ist, wird auf der Basis der zugeführten Information über die Nahrungsmittelkategorie ausgewählt,

- während jeder Zeitperiode werden die genannten Wärmequellen mit Leistungsgrößen aktiviert, die mit dem ausgewählten Programm übereinstimmen,

- während jeder Zeitperiode wird wiederholt eine Steuervariable (c) auf der Basis eines oder mehrerer Meßparamter, die von einem oder mehreren Sensoren zur Messung des Nahrungsmittelzustands bezogen werden, und auf der Basis des Parameters der Information berechnet, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,

- die Zeitperioden werden nach dem Programmstart von einem Maximalwert auf Null zurückgezählt, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,

- jede Zeitperiode wird beendet, wenn die Zeitperioden auf Null zurückgezählt worden sind oder wenn der berechnete Wert der Steuervariablen einen Wert (c1, c2, ...) überschreitet, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist, und

- das Programm wird beendet, wenn alle Zeitperioden abgelaufen sind.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Mikrowellenherd ferner als zusätzliche, steuerbare Wärmequelle einen Deckenheizer aufweist, der als Grillelement oder als anderes, äquivalentes, elektrisches IR-Strahlungselement ausgebildet ist,

gekennzeichnet durch

den weiteren Schritt der Aktivierung des Deckenheizers in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Programm.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Programm in Zeitperioden T1, T2, ... Tn unterteilt ist, wobei während jeder dieser Zeitperioden ein oder mehrere Meßparameter x1, x2, ... xk gemessen werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass für jeden Meßparameter, wie die genannte Parameterinformation, eine zugeordnete Konstante a1, a2, ...an bzw. b1, b2, ... bn bzw. k1, k2, ... kn während der entsprechenden Zeitperioden ausgewählt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervariable c während der Zeitperiode Tn folgendermaßen berechnet wird:

c = an · x1 + bn · x2 + ... + kn · xk

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem das Programm zwei Zeitperioden T1, T2 aufweist und zwei Meßparameter x1, x2 gemessen werden,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Steuervariable c folgendermaßen berechnet wird:

während der Zeitperiode T1:

c = a1 · x1 + b1 · x2,

während der Zeitperiode T2:

c = a2 · x1 + b2 · x2.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feuchtigkeitsanstieg und die Temperatur der ventilierten Luft aus der Herdkammer als Meßparameter verwendet werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Temperatur der ventilierten Luft aus der Herdkammer als Meßparameter verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfangstemperatur der ventilierten Luft gemessen wird und auf dieser Messung gegründete Korrekturen in die Parameterinformation aufgenommen werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Mikrowellenherd ferner Mittel zur Eingabe oder Messung des Nahrungsmittelgewichts aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mithilfe der Steuereinheit die erwartete Dauer jeder Zeitperiode Ti des Koch- oder Erhitzungsprogramms auf der Basis einer Information über das Gewicht w des Nahrungsmittels und einer Konstanten ki, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist, folgendermaßen berechnet wird:

Tie = ki · w,

wobei

i = 1, 2, 3, ...

Tie die erwartete Dauer der Zeitperiode ist,

ki eine Konstante ist, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist,

w das Nahrungsmittelgewicht ist,

und dass der berechnete Wert der erwarteten Dauer der Zeitperiode zur ergänzenden Überwachung der Koch- oder Erhitzungsprozedur verwendet wird.

9. Mikrowellenherd mit einer Kammer (3), einer Mikrowellenstrahlungsquelle (20) zur Zuführung von Mikrowellen zur Kammer, einem durch Mikrowellen aktivierbaren Bodenheizer (4) in Form eines Auffangbehälters, einer Platte oder eines Trägers, auf den Nahrungsmittel zum Erhitzen oder Kochen gelegt werden, einer Steuereinheit (15) zur Steuerung des Bodenheizers und der Zuführung von Mikrowellen zur Kammer und mit einem oder mehreren Sensoren (23, 24) zur Messung von einem oder mehreren Meßparametern, die den Zustand des Nahrungsmittels angeben und der Steuereinheit zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass er Mittel (12) zur Zuführung von Informationen über die Nahrungsmittelkategorie auf den Nahrungsmitteln zur Steuereinheit aufweist und dass der Mikroprozessor (16) der Steuereinheit derartig programmiert ist, dass er folgende Funktionen ausführt:

- die Mikrowellenstrahlungsquelle und damit der Bodenheizer werden mit Leistungsgrößen gemäß dem ausgewählten Programm aktiviert,

- während jeder Zeitperiode wird wiederholt eine Steuervariable (c) auf der Basis von Parameterwerten, die von einem oder mehreren Sensoren bezogen werden, und auf der Basis einer oder mehrerer zugeordneter Konstanten berechnet, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt sind,

- jede Zeitperiode wird beendet, wenn sie auf Null zurückgezählt worden ist oder wenn der berechnete Wert der Steuervariablen einen Wert (c1, c2, ...) überschreitet, der durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist, und

- das Programm wird beendet, wenn alle Zeitperioden abgelaufen sind.

10. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, der mit einem Entlüftungskanal zur Entlüftung der Kammer versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (24) und ein Feuchtigkeitssensor (23) im Entlüftungskanal angeordnet sind, um die Temperatur bzw. die Feuchtigkeit der ventilierten Luft als die genannten Meßparameter zu messen, wobei diese Sensoren während der Koch- oder Erhitzungsprozedur im aktivierten Zustand gehalten werden.

11. Mikrowellenherd nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (16) der Steuereinheit (15) derartig programmiert ist, dass er vom Temperatursensor (24) einen Wert der Temperatur der ventilierten Luft ableitet, wenn die Koch- oder Erhitzungsprozedur gestartet wird, und dass er das Programm hinsichtlich des abgeleiteten Temperaturwerts anpaßt.

12. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12) zur Zuführung der Information über die Nahrungsmittelkategorie so angepaßt sind, dass sie einen Parameter zuführen, der auf der Nahrungsmittelart und den Nahrungsmittelzustand beim Einlegen in den Herd gegründet ist und der einem in der Steuereinheit gespeicherten Koch- oder Erhitzungsprogramm zugehört.

13. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (12) zur Zuführung der Information über die Nahrungsmittelkategorie ein erstes Mittel zur Zuführung eines Parameters über die Nahrungsmittelart und ein zweites Mittel zur Zuführung eines Parameters über den Nahrungsmittelzustand aufweisen, wobei die Kombination dieser Parameter einem in der Steuereinheit gespeicherten Koch- oder Erhitzungsprogramm zugehört.

14. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Steuerfeld (5) aufweist, das mit einem Anzeigefeld (6) versehen ist, das so ausgebildet ist, dass es eine Bezeichnung, ein Symbol oder eine Klartextmitteilung anzeigt, die das ausgewählte Koch- oder Erhitzungsprogramm betrifft.

15. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, der mit einem Deckenheizer in Form eines Grillelements oder eines anderen, äquivalenten, elektrischen IR-Strahlungselements versehen ist, das über die Steuereinheit (15) steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckenheizer derartig angepaßt ist, dass er in Übereinstimmung mit dem ausgewählten Programm hinsichtlich der Aktivierungszeit und der Heizwirkung gesteuert wird.

16. Mikrowellenherd nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass er eine rotierende Röstplatte (4) aufweist, die aus Metall einer kleinen thermischen Masse besteht, eine gute Wärmeleitfähigkeit hat und auf ihrer Unterseite mit einer mikrowellenabsorbierenden Schicht versehen ist, dass ein Grillelement an der Decke der Herdkammer angeordnet ist und dass der Herd mit einem Mikrowellenzuführungssystem ausgerüstet ist, das eine Zuführungsöffnung auf der Höhe der Röstplatte (4) aufweist und derartig angepaßt ist, dass es der genannten mikrowellenabsorbierenden Schicht polarisierte Mikrowellen zuführt, deren E- oder H-Vektor im wesentlichen in der Ebene dieser Schicht ausgerichtet ist.

17. Mikrowellenherd nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (15) derartig angepaßt ist, dass sie das Gewicht (w) des Nahrungsmittels als zusätzlichen Steuerparameter verwendet, dass die Information über das Gewicht des Nahrungsmittels von einem Gewichtssensor (25), der in der Nähe des Auffangbehälters, der Platte oder des Trägers (4) angeordnet ist, oder von einem Mittel (9) zur Eingabe eines gemessenen Werts des Gewichts bezogen wird und dass die Steuereinheit derartig angepaßt ist, dass sie die erwartete Dauer einer Zeitperiode (T1e, T2e, ...) des ausgewählten Programms auf der Basis des Nahrungsgsmittelgewichts und einer Konstanten (k1, k2, ...) berechnet, die durch die Nahrungsmittelkategorie festgelegt ist.

18. Verwendung eines Mikrowellenherds nach Anspruch 9, der eine in der Herdkammer (3) angeordnete, rotierende Röstplatte, ein an der Kammerdecke angeordnetes Grillelement und Sensoren (23, 24) zur Messung der Substanzemission aus dem Nahrungsmittel und zur Messung von Temperaturwerten, die den Nahrungsmittelzustand angeben, aufweist, zum automatischen Kochen oder Erhitzen des Nahrungsmittels gemäß den vorprogrammierten Koch- oder Erhitzungsprogrammen, die auf der Basis der Information über die Nahrungsmittelkategorie ausgewählt werden können, wobei diese Information auf der Art des Nahrungsmittels und dessen Zustand basiert und dem Herd zugeführt wird.