EP1758431A2 - Elektronisch gesteuertes Kochfeld mit mehreren Kochstellen und Verfahren zum Betrieb eines solchen Kochfeldes - Google Patents
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- EP1758431A2 EP1758431A2 EP06017019A EP06017019A EP1758431A2 EP 1758431 A2 EP1758431 A2 EP 1758431A2 EP 06017019 A EP06017019 A EP 06017019A EP 06017019 A EP06017019 A EP 06017019A EP 1758431 A2 EP1758431 A2 EP 1758431A2
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- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
- H05B3/68—Heating arrangements specially adapted for cooking plates or analogous hot-plates
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- H05B3/746—Protection, e.g. overheat cutoff, hot plate indicator
-
- H—ELECTRICITY
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- H05B2213/00—Aspects relating both to resistive heating and to induction heating, covered by H05B3/00 and H05B6/00
- H05B2213/05—Heating plates with pan detection means
Definitions
- the invention relates to an electronically controlled cooktop with a plurality of cooking zones according to the preamble of claim 1 and a method for operating such a cooktop.
- hobs To operate, for example, hobs, it is known to use as controls various switches, such as mechanical pressure switch or so-called touch switch. This makes it possible, on the one hand, to switch the entire hob on or off. Furthermore, operating functions can be carried out on the cooktop with it, for example a selection of a hotplate or a change of their power level.
- switches such as mechanical pressure switch or so-called touch switch.
- the invention is based on the object to provide an aforementioned cooktop and an aforementioned method with which problems and disadvantages of the prior art can be avoided and hobs and their operation can be further developed advantageous, in particular an operating function on the hob improved way can be done.
- the hob has a control and at least one actuation sensor, wherein the actuation sensor recognizes the setting up of a cooking vessel or touching a cooking vessel erected on the hob or a cooking area.
- This recognition advantageously takes place in that an operator touches the cooking vessel, which must be metallic for this purpose, and thus makes electrical contact, or thus, so to speak, switches in series to the cooking vessel.
- the actuation sensor and the controller are designed such that the touch of a cooking vessel on a hotplate, regardless of whether the cooking vessel was already on it or has just been set up, is detected by an operator and interpreted as an operation on the hob or is valued. This forms the set up on a hotplate Cooking vessel together with the actuation sensor on the hob a touch switch for an operator, as it can be used to operate the hob with a corresponding operating function or is known in other ways from the prior art.
- the invention it is possible by the invention to turn on by the novel touch of the cooking vessel, the hob or certain functions to cause or trigger and not only by special and usual provided on the hob switches or other controls. It is also very comfortable possible, for example, by setting up a cooking vessel on a particular hob of the off cooktop this turn on. It may be secondary, whether the cooking vessel must first be placed on the hotplate or an already placed cooking vessel is touched. Finally, the hob or actuator detects that a cooking vessel is being touched. If this is done according to a possibly provided pattern, it is understood as an operating function in the sense of switching on the hob. Likewise, it is possible, alternatively to switching on the hob by touching a set-up cooking vessel or setting up such to a hotplate to select or select this hotplate.
- a switch on or a selection of the cooking zones to be changed happens almost automatically or by itself.
- an operator can be facilitated the operation in many cases.
- actuation sensors basically different types of sensors can be used, which detect the touching of the cooking vessel.
- This can be a so-called capacitive sensor, as it is for example in the DE 42 24 934 A is described.
- it may be an inductive sensor, which may, for example, have a coil shape and in which DE 196 03 845 A is disclosed.
- an actuation sensor detects a slight movement of the cooking vessel, for example a slight back and forth by a few centimeters. Such a process, in addition to conventional methods described above, by optical sensors or the like. Above the hob and sensors for vibration or acceleration can be detected under the hob.
- an actuation sensor may simultaneously be a so-called cooking vessel detection sensor, also known as cooking vessel detection or pan detection.
- cooking vessel detection sensor also known as cooking vessel detection or pan detection.
- the actuation sensor is arranged below the hob or a hob plate. So he does not disturb the appearance, is easy to install or provide on the hob and is also odgl from deterioration such as pollution. protected.
- a hob plate is advantageously made of glass ceramic, which is permeable to the aforementioned sensors.
- even more actuation sensors may be provided per hotplate. These are advantageously arranged at different positions. Thus, an adaptation to possible different sizes of a cooking vessel can take place on this cooking point, for example in a multi-circuit heating.
- the plurality of actuation sensors can be arranged in cooperation with possible sizes of the cooking vessel so that depending on the size of the cooking vessel only one actuation sensor responds to the touch of a cooking vessel.
- the hob or the controller are designed so that several or different operating functions of the hob can be made via the operating sensor with contact of the cooking vessel by an operator. This concerns, for example, the switching on of the hob as well as possibly a selection function of a hotplate for subsequent, hob-specific settings such as power, additional heaters or timer functions.
- common operating elements are provided for the operator-dependent change of the operating state of the cooking area, for example a setting of a power, which have the function assigned to them exactly the same for all cooking zones.
- these are a so-called Plus and one minus control, with which the power can be increased or decreased continuously or in steps. If the hob is switched on by setting up a cooking vessel or touching a raised cooking vessel, it is ready for use. If a hotplate is subsequently selected by touching the cooking vessel placed thereon, then the common operating elements are aligned with this hotplate or their function changes the operating state of this hotplate. It can also be provided that by setting up or touching a cooking vessel, the hob is turned on and at the same time, so without further contact, the hotplate on which the touched cooking vessel is selected.
- a feedback is issued to an operator indicating a selection state or a change in the operating state of a cooking station. If, for example, the hob is switched on, feedback can be sent to the operator. This can be optical or acoustic, advantageously both.
- a cooking vessel must be touched several times.
- it can also be provided to encode or mark, as it were, different operating functions by means of a different number of necessary contacts or their type, for example via long or short contact times and pauses of varying lengths, and trigger them differently.
- it is possible, for example, to be able to switch on the hob according to the invention only when a placed cooking vessel is touched twice or three times.
- such a multiple touch occurs within a certain predetermined maximum time. This makes it possible to rule out incorrect operation.
- a safety measure it is possible to monitor, via the control or the actuation sensors, whether the cooking vessel has been moved while the cooking vessel is being touched or when it is touched several times between touching operations.
- Such a movement of the cooking vessel may mean that the cooking vessel is merely installed or moved, but no operating function is to be triggered.
- the method according to the invention is characterized in that a cooking vessel is placed on a cooking area or already set up for the operation of a cooking hob described above. If it is touched by an operator within the scope of this, then this is evaluated via the actuation sensor as an actuation of a control element for inputting an operating command of an operating function and the hob responds accordingly.
- a so-called inductive cooking vessel detection sensor used as an actuation sensor and evaluated with Schwingnikvertician, it can be operated at a higher frequency to detect a touch of the cooking vessel.
- this frequency depending on the evaluation method of the frequency measurement, for example, in the range of 2 MHz to 30 MHz, preferably between 8 MHz and 20 MHz.
- the resonant circuit capacity of, for example, about 5 pF by touching the cooking vessel, it is necessary to operate the resonant circuit in the vicinity of the self-resonance of the sensor.
- FIG. 1 shows a schematic oblique view of a hob according to the invention with four cooking zones and a cooking vessel recognition serving as an operating device, as well as various methods of operation.
- a hob 11 is shown schematically in an oblique view, in which the invention is implemented in two variants.
- the hob 11 has a glass ceramic plate 12 which forms the surface.
- On the glass ceramic plate 12 a plurality of hotplates 14a - d are provided, as in a conventional hob, namely approximately evenly distributed. They can be identified by corresponding markings on the upper side of the glass-ceramic plate 12, for example corresponding prints or the like.
- switchable multi-circuit cooking be it in round or oblong shape.
- a heater 16a-d is provided in each case. These are in particular in glass ceramic plates 12 so-called radiant heaters. Alternatively, induction heaters could be used as the type of heater used for the invention is irrelevant in this respect.
- Each of the heaters 16a-d is controlled by a controller 18 and energized according to a selected cooking or power level.
- the power switches 20a-d are provided.
- touch switches 21 which are arranged on the right edge of the glass ceramic plate 12 and have corresponding markings on the top of the plate, the operation of the hob 11 can be done, for example, as setting a cooking or power level for the heater 16 a hob 14.
- the touch switches 21 are provided with plus and minus symbols to increase or decrease the power.
- the touch switches 21 may, for example, be designed as capacitive touch switches and be so-called touch switches. In addition to capacitive operating principles and optical or other can be used, as well as mechanical switches or the like .. By placing a finger 27, the touch switch 21 can be operated according to their function.
- a cooking vessel recognition sensor 22a which has an approximately coil shape and is connected to the controller 18, is provided below the cooking point 14a.
- a sensor is for example in the EP 788 293 A which is expressly referred to in terms of possible implementations.
- two cooking vessel detection sensors 22d which are not formed in coil form, but form two individual surfaces which are arranged at the edge of the cooking area 14d and approximately opposite one another, are arranged below the cooking point 14d.
- This cooking vessel detection sensors 22d may have a capacitive operating principle, as for example from the DE 42 24 934 A is known. Although they are used there for a different operating principle. However, the purpose is the same, namely the detection of the presence, training and possibly also the size of an attached to the cooking vessel detection sensor cooking vessel placed here with the additional function of detecting the touch of the cooking vessel by an operator 27th
- the hob Since only the two touch switches 21 are provided in the cooking hob 11 according to the invention for adjusting the power of all the cooking zones 14a-d, the hob must also be able to be switched on. If a cooking vessel 25 is or is being set up at a certain cooking location, the cooking vessel detection sensor 22 recognizes this together with the controller 18. According to the invention, it is recognized that the cooking vessel 25 is touched with a finger 27, ie a capacitive coupling takes place , As part of In fact, the invention has shown that it is possible to ascertain, with a correspondingly accurate tuning and evaluation of the signals of the cooking vessel detection sensor 22, whether a cooking vessel is being touched. For this purpose, metallic cooking vessels are necessary.
- the capacity of an operator is added, for example, parallel to the resonant circuit capacitance of the sensors. This can be recognized by the signal of the cooking vessel detection sensor 22. In order to detect this contact of the cooking vessel, it is necessary to shift the operating frequency of the cooking vessel detection sensor to the above-mentioned very high values. Alternatively, capacitive leakage currents can also be measured on the finger 27 via similar sensors with capacitive coupling.
- a cooking vessel 25c can also be set up to switch on, as shown on the right by the large movement arrow.
- the cooking vessel 25c is touched by the hands 28. This corresponds to the detection thus approximately touching an already established cooking vessel.
- selection also called selection. This is used to determine at which hotplate 14 in a subsequent process, the cooking or power level is changed. If a cooking vessel 25 is set up, this is recognized by the cooking vessel detection sensor 22 together with the controller 18. The controller 18 evaluates this as a selection of the corresponding hotplate 14. This means that a subsequent actuation of the touch switch 21 for the state of this particular hotplate 14 and the associated heater 16 applies. This is in itself in this way from the prior art in the form of DE 102 11 047 known.
- the selection of the hotplate advantageously switches to the last actuated or the selection of the cooking surface activated first is canceled.
- a corresponding signal is output to a user, either optically or acoustically. So, especially when switching on can be signaled. It is not necessary to continue to touch the cooking vessel 25 while changing the state of the hotplate via the touch switches 21. A single touch, possibly with a minimum of time required, may be considered sufficient.
- this means that touching or touching a cooking vessel is recognized by the hob or the actuation sensor and is taken as an actuation corresponding to another actuation via known switches.
- some input elements or controls such as ON-switch or circuit breaker or the like. be waived.
- an instinctive operation by touching an erected cooking vessel is possible.
- a touch of the cooking vessel for example, when setting up a cooking vessel with contents to be heated, when lifting the lid or while stirring with simultaneous holding takes place. In practice, these actions are often followed by changes to the switch-on state of the hob or to the power setting of the hotplate.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein elektronisch gesteuertes Kochfeld mit mehreren Kochstellen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kochfeldes.
- Zur Bedienung von beispielsweise Kochfeldern ist es bekannt, als Bedienelemente verschiedene Schalter einzusetzen, beispielsweise mechanische Druckschalter oder aber sogenannte Berührschalter. Damit ist es zum einen möglich, das gesamte Kochfeld ein- oder auszuschalten. Des weiteren können Bedienfunktionen am Kochfeld damit durchgeführt werden, beispielsweise eine Auswahl einer Kochstelle oder eine Änderung von deren Leistungshöhe.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein eingangs genanntes Kochfeld sowie ein eingangs genanntes Verfahren zu schaffen, mit denen Probleme und Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und Kochfelder sowie deren Bedienung vorteilhaft weiter entwickelt werden können, insbesondere eine Bedienfunktion an dem Kochfeld auf verbesserte Art und Weise durchgeführt werden kann.
- Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Kochfeld mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 11. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird dabei durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Manche Merkmale, die das Kochfeld sowie das Verfahren betreffen, werden im folgenden nur einmal beschrieben. Sie gelten jedoch unabhängig davon und allgemein sowohl für das Kochfeld als auch für das Verfahren.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Kochfeld eine Steuerung sowie wenigstens einen Betätigungssensor aufweist, wobei der Betätigungssensor das Aufstellen eines Kochgefäßes bzw. Berühren eines auf dem Kochfeld bzw. einer Kochstelle aufgestellten Kochgefäßes erkennt. Dieses Erkennen erfolgt vorteilhaft dadurch, dass eine Bedienperson das Kochgefäß, welches zu diesem Zweck metallisch sein muss, berührt und damit elektrisch kontaktiert bzw. sich somit sozusagen in Reihe zu dem Kochgefäß schaltet. Der Betätigungssensor sowie die Steuerung sind dabei derart ausgebildet, dass die Berührung eines Kochgefäßes auf einer Kochstelle, unabhängig davon, ob das Kochgefäß bereits darauf stand oder bereits gerade erst aufgestellt worden ist, durch eine Bedienperson erkannt wird und als Bedienvorgang an dem Kochfeld gedeutet bzw. gewertet wird. Dadurch bildet das auf eine Kochstelle aufgestellte Kochgefäß zusammen mit dem Betätigungssensor an dem Kochfeld einen Berührschalter für eine Bedienperson, wie er zur Bedienung des Kochfeldes mit einer entsprechenden Bedienfunktion genutzt werden kann oder in anderer Form auch aus dem Stand der Technik bekannt ist.
- Somit ist es durch die Erfindung möglich, durch die neuartige Berührung des Kochgefäßes das Kochfeld einzuschalten oder bestimmte Funktionen zu bewirken oder auszulösen und nicht nur durch spezielle und übliche an dem Kochfeld vorgesehene Schalter oder sonstige Bedienelemente. Es ist auch sehr komfortabel möglich, beispielsweise durch Aufstellen eines Kochgefäßes auf eine bestimmte Kochstelle des ausgeschalteten Kochfeldes dieses überhaupt einzuschalten. Dabei kann es nachrangig sein, ob das Kochgefäß erst auf die Kochplatte aufgestellt werden muss oder ein bereits aufgestelltes Kochgefäß berührt wird. Letztendlich registriert das Kochfeld bzw. der Betätigungssensor, dass ein aufgestelltes Kochgefäß berührt wird. Erfolgt dies nach einem gegebenenfalls vorgesehenen Muster, so wird es als Bedienfunktion im Sinne eines Einschaltens des Kochfeldes verstanden. Ebenso ist es möglich, alternativ zu einem Einschalten des Kochfeldes durch Berühren eines aufgestellten Kochgefäßes oder Aufstellen eines solchen auf eine Kochstelle diese Kochstelle auszuwählen bzw. zu selektieren.
- Der Vorteil dabei liegt vor allem darin, dass es auf diese Art und Weise nicht nur möglich ist, ein Bedienelement einzusparen. Eine solche Möglichkeit der Bedienung eines Kochfeldes kann nämlich auch sehr intuitiv abfolgen bzw. ausgestaltet sein. Wird nämlich beispielsweise ein Kochgefäß auf eine Kochstelle eines Kochfeldes ausgestellt, so ist üblicherweise der Beginn eines Kochvorganges beabsichtigt. Wenn es nun mit der Erfindung möglich ist, durch Aufstellen des Kochgefäßes das Kochfeld gleich einzuschalten bzw. unter Umständen gleich die entsprechende Kochstelle auszuwählen für eine mögliche nachfolgende Leistungseinstellung, so kann ein Kochvorgang sehr schnell begonnen werden. Vor allem geschieht dies auf eine den Handlungen der Bedienperson sehr gut angepasste Art und Weise.
- Somit geschieht beispielsweise ein Einschalten oder eine Auswahl der zu ändernden Kochstellen quasi automatisch bzw. von alleine. Neben dem Einspareffekt eines EIN-/AUS-Schalters oder eines Auswahl-Schalters kann einer Bedienperson in vielen Fällen die Bedienung bzw. Betätigung erleichtert werden.
- Als Betätigungssensoren können grundsätzlich verschiedene Arten von Sensoren eingesetzt werden, welche das Berühren des Kochgefäßes erkennen. Dies kann ein sogenannter kapazitiver Sensor sein, wie er beispielsweise in der
DE 42 24 934 A beschrieben ist. Alternativ kann es ein induktiver Sensor sein, welcher beispielsweise Spulenform aufweisen kann und in derDE 196 03 845 A offenbart ist. Des weiteren ist es möglich, dass ein Betätigungssensor eine leichte Bewegung des Kochgefäßes erkennt, beispielsweise ein geringfügiges Hin- und Herschieben um wenige Zentimeter. Ein solcher Vorgang kann neben üblichen, vorbeschriebenen Verfahren auch durch optische Sensoren odgl. oberhalb des Kochfeldes sowie Sensoren für Vibrationen oder Beschleunigung unter dem Kochfeld erkannt werden. - Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann ein Betätigungssensor gleichzeitig ein sogenannter Kochgefäßerkennungs-Sensor sein, auch bekannt als Kochgefäßerkennung oder Topferkennung. Durch diese Doppelfunktion kann die Zahl der vorzusehenden Sensoren reduziert werden. In diesem Sinne ist es also von Vorteil, wenn nach der gleichen Meßmethode sowohl die Anwesenheit eines Kochgefäßes als auch eine Berührung desselben detektiert wird. Die unterschiedlichen Betriebsarten der Sensoren können beispielsweise abwechselnd ablaufen.
- Es ist vorteilhaft, wenn der Betätigungssensor unterhalb des Kochfeldes bzw. einer Kochfeld-Platte angeordnet ist. So stört er das Erscheinungsbild nicht, ist leicht einzubauen bzw. an dem Kochfeld vorzusehen und ist auch vor Beeinträchtigung wie beispielsweise Verschmutzung odgl. geschützt. Eine solche Kochfeld-Platte besteht vorteilhaft aus Glaskeramik, welche für die vorgenannten Sensoren durchlässig ist.
- Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung können sogar mehrere Betätigungssensoren pro Kochstelle vorgesehen sein. Diese sind vorteilhaft an unterschiedlichen Positionen angeordnet. So kann eine Anpassung an mögliche verschiedene Größen eines Kochgefäßes auf dieser Kochstelle erfolgen, beispielsweise bei einer Mehrkreis-Heizung. Die mehreren Betätigungssensoren können dabei im Zusammenwirken mit möglichen Größen des Kochgefäßes so angeordnet sein, dass abhängig von der Größe des Kochgefäßes jeweils nur ein Betätigungssensor auf das Berühren eines Kochgefäßes anspricht.
- In Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass das Kochfeld bzw. die Steuerung dazu ausgebildet sind, dass mehrere bzw. verschiedene Bedienfunktionen des Kochfeldes über den Betätigungssensor mit Berührung des Kochgefäßes durch eine Bedienperson vorgenommen werden können. Dies betrifft beispielsweise das Einschalten des Kochfeldes sowie möglicherweise eine Auswahlfunktion einer Kochstelle für nachfolgende, kochfeldspezifische Einstellungen wie Leistung, Zusatz-Heizungen oder Timer-Funktionen.
- Des weiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass für die bedienerabhängige Änderung des Betriebszustandes der Kochstelle, beispielsweise eine Einstellung einer Leistung, gemeinsame Bedienelemente vorgesehen sind, welche die ihnen zugeordnete Funktion genau gleich für alle Kochstellen aufweisen. Vorteilhaft sind dies ein sogenanntes Plus- und ein Minus-Bedienelement, mit denen die Leistung stufenlos oder in Stufen erhöht oder herabgesetzt werden kann. Wird durch Aufstellen eines Kochgefäßes oder Berühren eines aufgestellten Kochgefäßes das Kochfeld eingeschaltet, so ist es betriebsbereit. Wird anschließend eine Kochstelle durch Berühren des daraufgestellten Kochgefäßes ausgewählt, so sind die gemeinsamen Bedienelemente auf diese Kochstelle ausgerichtet bzw. verändern mit ihrer Funktion den Betriebszustand dieser Kochstelle. Es kann auch vorgesehen sein, dass durch Aufstellen oder Berühren eines Kochgefäßes das Kochfeld eingeschaltet wird und gleichzeitig, also ohne weitere Berührung, die Kochstelle, auf der das berührte Kochgefäß steht, als ausgewählt gilt.
- Es kann vorgesehen sein, dass durch entsprechende Signal-Einrichtungen odgl. eine Rückmeldung an eine Bedienperson ausgegeben wird, welche einen Auswahlzustand oder eine Änderung des Betriebszustandes einer Kochstelle angibt. Wird beispielsweise das Kochfeld eingeschaltet, kann eine Rückmeldung an den Bediener erfolgen. Diese kann optisch oder akustisch sein, vorteilhaft beides.
- Zur Erhöhung der Bediensicherheit durch die erfindungsgemäße Funktion kann vorgesehen sein, dass zum Bewirken der Bedienfunktion ein Kochgefäß mehrfach berührt werden muss. Im Rahmen dessen kann es auch vorgesehen sein, durch eine unterschiedliche Anzahl von notwendigen Berührungen oder deren Art, beispielsweise über lange oder kurze Berührzeiten sowie unterschiedlich lange Pausen dazwischen, sozusagen verschiedene Bedienfunktionen zu kodieren bzw. zu kennzeichnen und unterschiedlich auszulösen. So ist es beispielsweise möglich, das Kochfeld nur dann erfindungsgemäß einschalten zu können, wenn ein aufgestelltes Kochgefäß zweimal oder dreimal berührt wird. Vorteilhaft erfolgt eine solche mehrfache Berührung innerhalb einer bestimmten vorgegebenen maximalen Zeit. Dadurch ist es möglich, Fehlbedienungen auszuschließen. Diese wären insbesondere im Zusammenhang mit einem Einschalten des Kochfeldes sehr nachteilig und sollten möglichst vermieden werden.
- Als weiteres Sicherheitsmerkmal kann vorgesehen sein, dass nur dann eine Bedienung als solche erkannt wird, wenn ein auf der Kochstelle stehendes oder darauf aufgestelltes Kochgefäß für eine bestimmte Zeit berührt wird. Diese Zeit sollte ebenfalls im Bereich von Sekunden liegen, vorzugsweise mindestens eine Sekunde betragen. So kann vermieden werden, dass bei einer flüchtigen Berührung, welche aufgrund ihrer kurzen Zeit tatsächlich nur unbeabsichtigt sein kann, eine Bedienung stattfindet bzw. eine Bedienfunktion ausgelöst wird.
- Des weiteren kann zur Erhöhung des Bedienkomforts sowie vor allem der Bediensicherheit vorgesehen sein, dass die Auswahl einer Kochstelle nur für eine bestimmte Zeit als solche aufrechterhalten wird, um sozusagen der Bedienperson Zeit zu geben, den Betriebszustand zu ändern bzw. einen erneuten Bedienbefehl zu geben. Eine solche Zeitdauer sollte im Bereich mehrerer Sekunden liegen, beispielsweise maximal 10 Sekunden. So können Fehlbedienungen durch zu lange Auswahlzeiten vermieden werden.
- Des weiteren ist es als Sicherheitsmaßnahme möglich, über die Steuerung bzw. die Betätigungssensoren zu überwachen, ob während des Berührens des Kochgefäßes oder bei mehrmaligem Berühren zwischen Berührvorgängen das Kochgefäß bewegt worden ist. Eine solche Bewegung des Kochgefäßes kann bedeuten, dass das Kochgefäß lediglich aufgestellt bzw. verschoben wird, jedoch keine Bedienfunktion damit ausgelöst werden soll. Somit ist es in diesem Fall von Vorteil, wenn keine Bedienung erkannt wird bzw. keine Bedienfunktion ausgelöst wird.
- Des weiteren kann vorgesehen sein, dass für den Fall, dass zwei Kochgefäße zur gleichen Zeit berührt sind, also entweder die Berührung gleichzeitig stattgefunden hat oder sich zumindest zeitlich überschneidet, gar keine Bedienung gewertet wird. In diesem Fall kann nämlich nicht unbedingt unterschieden werden, wie die Bedienung tatsächlich gemeint war bzw. welche Kochstelle tatsächlich ausgewählt werden sollte. In einem solchen Fall kann ein Signal nach Art eines Stör- oder Gefahrensignals an eine Bedienperson ausgegeben werden.
- Somit zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren dadurch aus, dass zum Betrieb eines vorbeschriebenen Kochfeldes ein Kochgefäß auf eine Kochstelle aufgestellt wird oder bereits aufgestellt ist. Wird es im Rahmen dessen von einer Bedienperson berührt, so wird dies über den Betätigungssensor wie eine Betätigung eines Bedienelementes zur Eingabe eines Bedienbefehls einer Bedienfunktion ausgewertet und das Kochfeld reagiert darauf entsprechend.
- Wird ein sogenannter induktiver Kochgefäßerkennungs-Sensor als Betätigungssensor verwendet und mit Schwingkreisverstimmung ausgewertet, so kann er mit einer höheren Frequenz betrieben werden, um ein Berühren des Kochgefäßes zu erkennen. Bei den vorgenannten Arten von Sensoren kann diese Frequenz, abhängig vom Auswertungsverfahren der Frequenzmessung, beispielsweise im Bereich von 2 MHz bis 30 MHz liegen, bevorzugt zwischen 8 MHz und 20 MHz. Um die äußerst geringe Änderung der Schwingkreiskapazität von beispielsweise etwa 5 pF durch Berühren des Kochgefäßes auswerten zu können, ist es erforderlich, den Schwingkreis in der Nähe der Eigenresonanz des Sensors zu betreiben. Aus Streukapazität des Kochgefäßerkennungs-Sensors, etwa 50 pF bis 200 pF, und einer kleinen Schwingkreiskapazität, etwa 50 pF bis 220 pF, und der Induktivität des Kochgefäßerkennungs-Sensors, etwa 300 nH bis 800 nH, mit aufgestelltem Kochgefäß ergibt sich eine hohe Resonanzfrequenz.
- Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in unterschiedlichen Varianten in der Fig. 1 schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Kochfeldes mit vier Kochstellen und einer als Bedieneinrichtung dienenden Kochgefäß-Erkennung sowie verschiedenen Verfahren zum Betrieb.
- In Fig. 1 ist schematisch ein Kochfeld 11 in Schrägansicht dargestellt, bei dem die Erfindung in zwei Varianten verwirklicht ist. Das Kochfeld 11 weist eine Glaskeramik-Platte 12 auf, welche die Oberfläche bildet. Diese könnte jedoch auch aus anderen Materialien bestehen. Auf der Glaskeramik-Platte 12 sind mehrere Kochstellen 14a - d vorgesehen, wie bei einem üblichen Kochfeld, nämlich in etwa gleich verteilt. Sie können durch entsprechende Markierungen auf der Oberseite der Glaskeramik-Platte 12, beispielsweise entsprechende Bedruckungen odgl., kenntlich gemacht sein. Selbstverständlich ist es hier auch möglich, sogenannte zuschaltbare Mehrkreis-Kochstellen vorzusehen, sei es in runder oder länglicher Form.
- Unter jeder Kochstelle 14a - d ist jeweils eine Heizung 16a - d vorgesehen. Diese sind insbesondere bei Glaskeramik-Platten 12 sogenannte Strahlungsheizkörper. Es könnten alternativ auch Induktionsheizungen verwendet werden, da der verwendete Typ von Heizung für die Erfindung diesbezüglich keine Rolle spielt. Jede der Heizungen 16a - d wird über eine Steuerung 18 angesteuert und entsprechend einer ausgewählten Koch- oder Leistungsstufe mit Energie versorgt. Hierzu sind die Leistungsschalter 20a - d vorgesehen. Mittels Berührungsschaltern 21, welche am rechten Rand der Glaskeramik-Platte 12 angeordnet sind und entsprechende Markierungen auf der Oberseite der Platte aufweisen, kann die Bedienung des Kochfeldes 11 erfolgen, beispielsweise als Einstellung einer Koch- oder Leistungsstufe für die Heizung 16 einer Kochstelle 14. Dazu sind die Berührungsschalter 21 mit Plus- und Minus-Symbolen versehen zur Erhöhung bzw. Herabsetzung der Leistung. Die Berührungsschalter 21 können beispielsweise als kapazitive Berührungsschalter ausgebildet sein und sogenannte Touch-Schalter sein. Neben kapazitiven Funktionsprinzipen können auch optische oder weitere verwendet werden, ebenso mechanische Schalter odgl.. Durch Auflegen eines Fingers 27 können die Berührungsschalter 21 entsprechend ihrer Funktion betätigt werden.
- Des weiteren befinden sich unterhalb der Kochstellen 14, vorteilhaft zwischen Glaskeramik-Platte 12 und Heizung 16, die sogenannten Kochgefäßerkennungs-Sensoren 22a und d. Diese können in unterschiedlicher Form ausgebildet sein. Unter der Kochstelle 14a ist bei einer Erfindungsvariante ein Kochgefäßerkennungs-Sensor 22a vorgesehen, der in etwa Spulenform aufweist und mit der Steuerung 18 verbunden ist. Ein solcher Sensor ist beispielsweise in der
EP 788 293 A - Unter der Kochstelle 14d sind bei einer anderen Erfindungsvariante zwei Kochgefäßerkennungs-Sensoren 22d angeordnet, welche nicht in Spulenform ausgebildet sind, sondern zwei einzelne Flächen bilden, die am Rand der Kochstelle 14d und in etwa gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Kochgefäßerkennungs-Sensoren 22d können ein kapazitives Funktionsprinzip aufweisen, wie es beispielsweise aus der
DE 42 24 934 A bekannt ist. Zwar werden sie dort für ein anderes Funktionsprinzip verwendet. Der Zweck ist jedoch der gleiche, nämlich die Erkennung der Anwesenheit, der Ausbildung sowie unter Umständen auch der Größe eines auf die zu dem Kochgefäßerkennungs-Sensor gehörigen Kochstelle aufgesetzten Gefäßes, hier verbunden mit der Zusatz-Funktion der Erkennung der Berührung des Kochgefäßes durch einen Bediener 27. - Im folgenden soll die Funktion anhand der Kochstelle 14a mit dem spulenförmigen induktiven Kochgefäßerkennungs-Sensor 22a beschrieben werden. Diese Funktionsbeschreibung ist jedoch ausdrücklich nicht auf die spezielle Ausbildung des Kochgefäßerkennungs-Sensors 22a beschränkt, sondern kann, entweder direkt oder in entsprechender Abwandlung, mit sonstigen Kochgefäßerkennungs-Sensoren verwendet werden, insbesondere wenn diese mit elektromagnetischen Feldern arbeiten, also entweder induktiver oder kapazitiver Natur sind.
- Da bei dem dargestellten erfindungsgemäßen Kochfeld 11 für die Leistungseinstellung sämtlicher Kochstellen 14a - d nur die beiden Berührungsschalter 21 vorgesehen sind, muss das Kochfeld zum einen auch eingeschaltet werden können. Ist oder wird ein Kochgefäß 25 aufgestellt, und zwar auf einer bestimmte Kochstelle, so erkennt dies der Kochgefäßerkennungs-Sensor 22 zusammen mit der Steuerung 18. Erfindungsgemäß wird dabei erkannt, dass mit einem Finger 27 das Kochgefäß 25 berührt wird, also eine kapazitive Ankopplung erfolgt. Im Rahmen der Erfindung hat sich nämlich gezeigt, dass bei entsprechend genauer Abstimmung und Auswertung der Signale des Kochgefäßerkennungs-Sensors 22 ermittelt werden kann, ob ein Kochgefäß berührt wird. Dafür sind metallische Kochgefäße notwendig. Durch das Berühren des Kochgefäßes 25 mit einem oder mehreren Fingern 27 wird beispielsweise parallel zur Schwingkreiskapazität der Sensoren die Kapazität einer Bedienperson hinzugefügt. Dieses kann am Signal des Kochgefäßerkennungs-Sensors 22 erkannt werden. Um dieses Berühren des Kochgefäßes zu erkennen, ist es notwendig, die Betriebsfrequenz des Kochgefäßerkennungs-Sensors auf die oben genannten sehr hohen Werte zu verschieben. Alternativ können über ähnliche Sensoren mit kapazitiver Ankopplung auch kapazitive Ableitströme an dem Finger 27 gemessen werden.
- Wurde über den Kochgefäßerkennungs-Sensor 22 und die Steuerung 18 registriert, dass das Kochgefäß berührt worden ist, wird dies als Bedienung bzw. Einschalten gewertet und das Kochfeld eingeschaltet. Dazu ist es allerdings notwendig, das Kochfeld bzw. dessen Steuerung stets in einer Art Stand-By-Zustand zu halten, da schließlich die Sensoren angesteuert bzw. aktiviert sein müssen, um ein derartiges Einschalten schnell und zuverlässig zu detektieren.
- Alternativ zu dem Berühren eines bereits aufgestellten Kochgefäßes 25a wie links vorne dargestellt kann auch ein Kochgefäß 25c aufgestellt werden zum Einschalten, wie es rechts hinten durch den großen Bewegungspfeil dargestellt ist. Dabei wird das Kochgefäß 25c durch die Hände 28 berührt. Das entspricht von der Erkennung somit in etwa dem Berühren eines bereits aufgestellten Kochgefäßes.
- Ebenso kann über Berühren eine sogenannte Auswahl, auch Selektion genannt, stattfinden. Mit dieser wird festgelegt, bei welcher Kochstelle 14 bei einem darauffolgenden Vorgang die Koch- oder Leistungsstufe verändert wird. Wird ein Kochgefäß 25 aufgestellt, so erkennt dies der Kochgefäßerkennungs-Sensor 22 zusammen mit der Steuerung 18. Die Steuerung 18 wertet dies als Auswahl der entsprechenden Kochstelle 14. Dies bedeutet, dass eine nachfolgende Betätigung der Berührungsschalter 21 für den Zustand dieser speziellen Kochstelle 14 bzw. der zugehörigen Heizung 16 gilt. Dieses ist an sich auch in dieser Art aus dem Stand der Technik in Form der
DE 102 11 047 bekannt. - Um nun jedoch auch einige Zeit nach dem Aufstellen des Kochgefäßes bzw. zu beliebiger Zeit während des Kochens, insbesondere auch mit mehreren Kochstellen des Kochfeldes 11, eine Veränderung der Koch- oder Leistungsstufe einer Kochstelle 14 vorzunehmen, muss diese erneut ausgewählt werden. Erfindungsgemäß erfolgt dies dadurch, dass mit einem Finger 27 das Kochgefäß 25 berührt wird. Dabei wird betont, dass ein Verschieben des Kochgefäßes zwar möglich ist und unter Umständen die Deutlichkeit einer Auswahl noch unterstreichen kann. Grundsätzlich ist es jedoch nicht notwendig, da ein solches Verschieben zumindest in dem Maß, dass es von einer Kochgefäßerkennung sicher detektiert werden kann, so groß sein müsste, dass es unter Umständen als aufwendig bzw. auch unpraktisch angesehen wird.
- Wurde über den Kochgefäßerkennungs-Sensor 22 und die Steuerung 18 registriert, dass das Kochgefäß berührt worden ist, wird dies als Auswahl gewertet und eine anschließende Betätigung der Berührungsschalter 21 oder auch sonstiger Zustandsschalter gilt dann genau für diese Kochstelle. Beispielsweise könnte auch eine Zusatz-Heizzone zugeschaltet werden.
- Wird nach der Auswahl einer Kochstelle und vor Betätigung der Berührungsschalter 21 ein anderes Kochgefäß 25 berührt, so wechselt vorteilhaft die Auswahl der Kochstelle zur als letzte betätigten bzw. die Auswahl der zuerst betätigten Kochstelle wird aufgehoben.
- Vor allem ist bei der Erfindung mit Vorteil vorgesehen, dass nach erkannter Berührung eines Kochgefäßes 25 ein entsprechendes Signal an einen Benutzer ausgegeben wird, entweder optisch oder akustisch. So kann vor allem da Einschalten signalisiert werden. Es ist nicht notwendig, während der Änderung des Zustands der Kochstelle über die Berührungsschalter 21 das Kochgefäß 25 weiter zu berühren. Ein einmaliges Berühren, unter Umständen mit einer mindest erforderlichen Zeitspanne, kann als ausreichend angesehen werden.
- Dies bedeutet also bei einem möglichen Ausführungsbeispiel, dass ein Berühren oder Anfassen eines Kochgefäßes von dem Kochfeld bzw. dem Betätigungssensor erkannt wird und als Betätigung entsprechend einer sonstigen Betätigung über bekannte Schalter genommen wird. So kann entweder auf manche Eingabeelemente oder Bedienelemente wie EIN-Schalter oder Leistungsschalter odgl. verzichtet werden. Des weiteren ist eine instinktive Betätigung durch Berühren eines aufgestellten Kochgefäßes möglich. Schließlich hat es sich im Rahmen der Untersuchungen zu dieser Erfindung erwiesen, dass in vielen Fällen eine Berührung des Kochgefäßes beispielsweise beim Aufstellen eines Kochgefäßes mit zu erwärmendem Inhalt, beim Heben des Deckels oder beim Umrühren mit gleichzeitigem Festhalten stattfindet. Diesen Handlungen folgen in der Praxis oftmals Änderungen am Einschaltzustand des Kochfeldes oder an der Leistungseinstellung der Kochstelle.
Claims (15)
- Elektronisch gesteuertes Kochfeld (11) mit mehreren Kochstellen (14), auf welche jeweils ein Kochgefäß (25) gestellt werden kann zur Erwärmung von darin befindlichem Kochgut, wobei eine Steuerung (18) sowie wenigstens ein Betätigungssensor (22) zum Erkennen einer Berührung (27, 28) eines Kochgefäßes auf dem Kochfeld bzw. einer Kochstelle vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor und die Steuerung derart ausgebildet sind, dass eine Berührung eines Kochgefäßes (25) auf einer Kochstelle durch eine Bedienperson (27, 28) erkennbar ist als Bedienvorgang an dem Kochfeld (11) derart, dass das auf eine Kochstelle (14) aufgestellte Kochgefäß (25) zusammen mit dem Betätigungssensor (22) einen Berührschalter zur Bedienung des Kochfeldes mit einer Bedienfunktion bildet.
- Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor ein kapazitiv arbeitender Betätigungssensor (22d) bzw. Berührungssensor ist, wobei er vorzugsweise eine Sensorfläche aufweist.
- Kochfeld nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor ein induktiv arbeitender Betätigungssensor (22a) bzw. Berührungssensor ist, wobei er vorzugsweise eine Spule aufweist.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (22) gleichzeitig ein Kochgefäßerkennungs-Sensor ist.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (22) unterhalb des Kochfeldes (11) bzw. unterhalb einer Kochfeld-Platte (12) angeordnet ist, welche vorzugsweise aus Glaskeramik besteht.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betätigungssensoren (22d) pro Kochstelle (14d) an unterschiedlichen Positionen der Kochstelle vorgesehen sind, wobei die mehreren Betätigungssensoren jeweils abhängig von der Größe des Kochgefäßes (25) aktivierbar sind.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) dazu ausgebildet ist, einige, vorzugsweise einen Großteil, der Bedienfunktionen des Kochfeldes (11) über den Betätigungssensor (22) mit Berührung (27, 28) des Kochgefäßes (25) vorzunehmen.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigen des Betätigungssensors (22) durch Berühren (27, 28) eines Kochgefäßes (25) auf einer Kochstelle (14) das Kochfeld (11) in einen Betriebszustand versetzbar ist, so dass diese Bedienfunktion ein Einschalten ist.
- Kochfeld nach einem vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) dazu ausgebildet ist, ein mehrfaches Berühren (27, 28) eines Kochgefäßes (25) zur Betätigung des Betätigungssensors (22) zu unterscheiden und als unterschiedliche Betätigungen bzw. Bedienfunktionen zu werten und in entsprechende Bedienbefehle umzusetzen, wobei insbesondere zum Einschalten des Kochfeldes (11) ein mehrfaches Berühren vorgesehen ist.
- Kochfeld nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (18) mehrere gemeinsame Bedienelemente (21) für die bedienerabhängige Änderung des Betriebszustandes der Kochstellen (14) bzw. als Bedienfunktion aufweist, insbesondere für die Einstellung oder Änderung einer Leistung jeder einzelnen Kochstelle, vorzugsweise ein Plus- und ein Minus-Bedienelement für alle Kochstellen.
- Verfahren zum Betrieb eines Kochfeldes nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch Berühren (27, 28) eines auf einer Kochstelle (14) aufgestellten Kochgefäßes (25) dieses Berühren als Betätigung eines Bedienelementes zur Eingabe eines Bedienbefehls als Bedienfunktion ausgewertet wird.
- Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kochfeld (11) aus einem deaktivierten Zustand durch Berühren des auf eine Kochstelle (14) aufgestellten Kochgefäßes (25) in einen aktivierten Zustand versetzt wird, insbesondere eingeschaltet wird.
- Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einschalten des Kochfeldes (11) aus dem deaktivierten Zustand erst nach mehrmaligem Berühren (27, 28) eines auf eine Kochstelle (14) aufgesetzten Kochgefäßes (25) erfolgt, insbesondere nach zweimaligem Berühren, wobei vorzugsweise bei mehrmaligem Berühren (27, 28) des Kochgefäßes (25) als Bedienung des Kochfeldes (11) der Betätigungssensor (22) mit der Steuerung (18) erkennt, ob das Kochgefäß dabei bewegt worden ist und bei festgestelltem Bewegen des Kochgefäßes keine Bedienung erkennt bzw. nicht in einen Bedienbefehl umsetzt.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach Berühren eines auf einer Kochstelle (14) aufgestellten Kochgefäßes (25) als Bedienfunktion eine Rückmeldung an eine Bedienperson (27, 28) ausgegeben wird, welche vorzugsweise optisch und/oder akustisch ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Berühren (27, 28) eines auf einer Kochstelle aufgestellten Kochgefäßes (25) nur dann als Bedienung angesehen wird, wenn es für eine bestimmte Zeit im Bereich von wenigen Sekunden von einer Bedienperson (27, 28) berührt worden ist, wobei vorzugsweise bei einer vorgesehenen Bedienung durch mehrmaliges Berühren ein maximaler Zeitraum zwischen aufeinanderfolgenden Berührungen nicht überschritten werden darf zum Bewirken einer Bedienfunktion.
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