DE2161371C3

DE2161371C3 - Regelgerät

Info

Publication number: DE2161371C3
Application number: DE2161371A
Authority: DE
Inventors: Karl Fischer; Wolfgang Niehaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-12-10
Filing date: 1971-12-10
Publication date: 1978-11-16
Also published as: US3828164A; GB1408946A; DE2161371A1; DE2161371B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelgerät zur Steuerung des Kochvorganges in einem auf ein Heizelement, insbesondere eine Elektrokochplatte, aufsetzbaren Kochgefäß, das ein vom im Kochgefäß entwickelten Dampf betätigbares drahtloses Übertragungsorgan besitzt, das auf einen Empfänger einwirkt, der in Abhängigkeit von den empfangenen Impulsen des Übertragungsorgans ein Schaltgerät für das Heizelement betätigt.

Aus der DE-PS 10 29 502 ist ein derartiges Regelgerät bekanntgeworden, das aus einer Fühleirdose besteht, die auf einen elektrischen Schnappschalter einwirkt, der die Stromzuführung zu einer Elektrokochplatte schaltet. Dieses Gerät war jedoch mit einem.

elektrischen Kabel mit der Elektrokochplatte bzw, dem Kocher verbunden, das relativ starr war und die I landhabung erschwcrte.

An sich ist ein derartiges Rcgelgerät das ideale CJerät zur Regelung einer Elekirokoehplattc. In den überwiegend meisten Anwcndungsfällcn werden Elektrokachplatten zur Erhitzung von Medien eingesetzt, die Wasser enthalten. Diese Medien stillen meist möglichst schnell bis auf die Siedetemperatur gebracht werden

ίο und dann über eine mehr oder weniger lange Zeit möglichst genau auf der Siedetemperatur gehalten werden. Alle anderen tcmpcralurabhängigcn Regelgeräte zielen darauf ab, eine solche ideale Beheizung zu erzielen. Die Schwierigkeit ist dabei jedoch immer, daß nicht die Temperatur des Kochgutcs selbst abgegriffen werden kann, sondern nur Temperaturen an der Kochplatte oder am Kochgefäß. Diese lassen jedoch nur für ganz bestimmte Idcalfällc einen genauen Rückschluß auf die Temperatur des Kochgutcs zu. Selbst bei einem Abgriff unmittelbar am Kochiopfbodcn hängt das Verhältnis zwischen abgegriffener Temperatur und Temperatur des Kochgutcs beispielsweise von der Cliite des Koehgcfäßcs und der Menge und Konsistenz des Inhaltes ab.

Es ist ferner aus der DE-GM bb 00 354 die Anorclnung einer Ultraschallpfeife auf einem Kochiopfdcckcl bekanntgeworden, die mit einem Ultrasehallcmpfänger zur Schaltung einer Kochplatte zusammenarbeitet. Ein .Schaltimpuls, d. h. ein Ultraschallton, wird hier jedoch erst ausgestrahlt, wenn sich im Kochtopf ein relativ Imher Dampfdruck ausgebildet hai, der die Ultraschallpfeife betätigen kann. Dieser Zeitpunkt liegt jedoch zu spät, um ein übermäßiges Kochen zu verhindern.

Es sind ferner, beispielsweise aus den US-PS 28 18 732, 33 28 789 und 35 41 450 zahlreiche drahtlose Übcrtragungssyslcme für Meßwerte od. dgl. bekanntgeworden. Aus der DE-OS 19 06 507 ist ein Raumthermostat bekanntgeworden, der als Signalsender ausgebildet ist, der mit einem der Wärmequelle zugeordneten Signalempfänger in drahtloser Verbindung steht Er arbeitet unter Bedingungen, die von den Bedingungen bei der Regelung eines Kochgutes sehr unterschiedlich sind. Daher ist durch diese Übertragungssysteme das Gebiet der Regelung von Kochvorgängen im Haushalt weder betroffen noch beeinflußt worden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Rcgelgeräl der eingangs erwähnten An zu schaffen, das für die Bedienungsperson leicht handhabbar isi und eine energiesparende Regelung des Heizelementes in unmittelbarer Abhängigkeit von dem Koch/.usiand ermöglicht.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Übertragungsorgan ein elektrischer Sender ist, der von einer elektrischen Batterie gespeist und von einem Schaltorgan steuerbar ist, das auf die Wärme kondensierenden Dampfes aus dem Kochgefäß anspricht, und daß der Sender das Schaltorgan und die elektrische Batterie in einer zusammenhängenden Einheit angeordnet sind.

Die Bedienungsperson braucht also die Stcucrcinheit, die als eine handliche kleine Dose ausgebildet sein kann, nur auf das Kochgefäß, beispielsweise dessen Deckel, aufzusetzen und die Elcklrokochplattc einzuschalten. Diese kann dann in der gcwünchlen Leistung arbeiten, beispielsweise zur Aufhei/.ung von Wasser mit voller Stärke und zur Aufheizung eines Breies mit erniedrigter Leistung. Dazu kann die Elcktrokochplattc einen Energieregler oder eine Sicbcntaktsteucrung besitzen. Beim Erreichen der Siedetemperatur des Koch-

gutes bewirkt der aufsteigende Dampf, daß das Schaltorgan schallet und die Steuereinheit gibt über ihren Sander einen Impuls an den Empfänger, der das Schallgerät der EIcktrokoehplatte derart steuert, daß die Elckirokochplatle entweder ganz ausgeschaltet oder auf eine niedrige Weiterkochleistung umgeschaltet wird. Die Dampfcntwicklung hört dann auf und die Elekirokochplalte wird wieder eingeschaltet. Im Betrieb kann der Kochzustand mit sehr kurzer absoluter und relativer Einschalldauer aufrechterhalten werden. Dadurch ergibt; sich eine wesentliche Einsparung von hochwertiger elektrischer Energie.

Nach der Erfindung kann es also nicht passieren, was bei verschiedenen temperalurabhängigcn Systemen auftreten kann, daß durch unterschiedliche Ausbildungen der Kochgefäße oder ein anderes Kochgut der Regler derart schaltet, daß entweder das Gut Oberhaupt nicht zum Kochen kommt oder die Schalttempcratur des Temperaturreglers etwas über dem Siedepunkt liegt, so daß die Elcklrokochplattc stet- mit vollcr Leistung weiterverarbeitet und das Kochgut unier Energievergeudung verkochen läßt.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Untcransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Ein Atisführungsbcispicl der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematischc Darstellung einer Elekirokochplaltc mit einem Kochgefäß und dem Regelgeräi nach der Erfindung und

F i g. 2 ein schematisches Schaltbild der Steuereinheit.

In Fig. 1 ist eine Elektrokochplaltc Il dargestellt, die einen thermischen Schutzschalter 12 besitzt, der in üblicher Weise in der unbehciztcn Millelzone der Elek- _3J. trokochplaitc angeordnet ist und die Kochplatte gegen unzulässige Überhitzung schützt. Die Energiezufuhr zur Elcklrokochplattc wird von einem Schaltgerät 13 gesteuert, das eine Einstellinögliehkcil 14 für die dem Elekirokochgcrät zugeführte Leistung besitzt. Dazu ^₀ kann ein üblicher, unter dem Namen Siebcnlaktsehaltcr bekannter, in Stufen schaltender Schalter oder ein Energieregler dienen, der der Elektrokochplallc die elektrische Energie in einzelnen Leistungsimpulsen zuführt. Das Schaltgerät ist an eine übliche Stromquelle 15 angeschlossen.

Auf der Elektrokochplatlc steht ein Kochgefäß 16, das mil einem Wasser enthaltenden Kochgul 17 teilweise gefüllt ist. Das Kochgefäß 16 besitzt einen Dekkel 18 mit einem Griff 19. Der Decke^ ist nach oben _J0 derart aufgewölbt, daß er einen Damfdom bildet, d. h. sein mittlerer Bereich höher liegt als der sich naturgemäß im Bereich seiner Auflage auf dem Kochgefäß 16 bildende Spalt 20. In dem hochgewölbten Bereich des Deckels 18 besitzt er eine Durchtrittsöffnung 21 für den _J5 Dampf des Kochgutes. Um die Durchtrittsöffnung 21 herum sind Zentriernocken 22 aus dem Deckel nach oben ausgeformt, die zwischen sich eine Steuereinheit 23 führen.

Die Steuereinheit 23 ist im dargestellten Beispiel als ^₀ zylindrisches, im wesentlichen doscnförmiges Gerät mit einem Führungsabschnitt 24, einem Flanschabschniu 25 und einem oberen Abschnitt 26 ausgebildet. Es hat keinerlei Drahtverbindung zu dem Schaligcräi 13 und ist völlig unabhängig und frei bewegbar. Es kann also frei e₅ auf den Deckel aufgesetzt und von diesem wieder abgenommen werden.

Die Steuereinheit 23 ist mil ihrer Schaltung und ihrem wesentlichen Aufbau in F i g. 2 schematisch dargestellt Im Bereich ihrer der Durchtrittsöffnung 21 zugekehrten Unterseite 27 besitzt sie eine Membran-Druckdose 28, die aus zwei an ihren Rändern miteinander dicht verbundenen, gewellten Membranen bestehi und mit einei Flüssigkeit gefüllt ist, die ihren Siedepunkt kurz unterhalb des Siedepunktes von Wasser hat. beispielsweise Alkohol. Die Druckdose 28 wirkt über ein Druckstück 29 auf einen elektrischen Schaher 30 ein, der ein Kontaktpaar 31 besitzt und vorzugsweise als elektrischer Schnappschalter ausgebildet ist In der Steuereinheit 23 ist ferner ein Sender 32 angeordnet, der nur eine sehr geringe Reichweite zu haben braucht und dementsprechend außerordentlich klein und einfach aufgebaut sein kann. Er ist zur Ausstrahlung einer bestimmten Frequenz eingerichtet. Der Sender 32 wird von einer Energiequelle 33 gespeist, die in dem Hauptausführungsbeispiel nach F i g. 2 als kleine elektrische Trockenbatterie ausgebildet ist, die austauschbar im Gehäuse der Steuereinheit 23 angeordnet ist. Die Speisung des Senders 32 mit dem Strom aus der Energiequelle 33 erfolgt über den Schalter 30 und seine Kontaktpaarc 31, so daß der Sender nur bei Schließung des Koniaktpaars 31 eingeschaltet ist.

Die Energiequelle 33 kann auch als ein aufladbarer elektrischer Klein-Akkumulator ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn die Ladung des Akkumulators ohne Ausbau aus der Steuereinheit kontaktfrei geschehen kann. Eine derartige Anordnung ist in den Figuren in strichpunktierten Linien angedeutet. Dazu ist an die Stromquelle 15 ein Ladegerät 34 angeschlossen, das in an sich bekannter Weise dazu ausgebildet ist, ohne unmittelbaren elektrischen Kontakt die Ladeenergie auf die Steuereinheit 23 zu übertragen. Dies geschieht induktiv nach Art eines Transformators. In der Steuereinheit 23 ist die Vorrichtung 35 vorgesehen, die den vom Ladegerät 34 induktiv übernommenen Strom gleichrichtet und der in diesem Falle als Akkumulator ausgebildeten Energiequelle 33 zuführt sowie für einen Rückstromschutz sorgt. Wie aus F i g. 1 zu erkennen ist, kann das Ladegerät 34 derart ausgebildet sein, daß es eine Ausnehmung aufweist, in die zur kontaktfreien Übernahme des Ladestroms der obere Abschnitt 26 der Steuereinheit 23 hineingesteckt wird, so daß das Ladegerät 34 zur Aufbewahrung und Ladung der Steuereinheit dient.

In F i g. 1 ist ferner ein Empfänger 36 zu erkennen, der auf die ausgestrahlte Frequenz der Steuereinheit 23 fest eingestellt ist und bei Aufnahme von Sendeimpulsen der Steuereinheit 23 dem Schaltgerät 13 einen Schaltimpuls zuführt.

Das Regelgerät nach der Erfindung arbeitet wie folgt:

Die Elektrokochplatte 11 wird über die Einstellmöglichkeit 14 eingeschaltet und beispielsweise zur Erhitzung von Wasser auf die höchste Leistungsstufe gestellt. Das Kochgefäß 16 steht auf der Elektrokochplatte, der Deckel 18 ist aufgesetzt und auf diesen wird an der dafür vorgesehenen Stelle die Steuereinheit 23 gesetzt, die dazu beispielsweise aus dem Ladegerät 34 entnommen wird.

Wenn die Temperatur an der Druckdose 28 unterhalb ihres fest eingestellten Schaltpunktes, der beispielsv» ?ise bei 80°C liegen kann, liegt, so ist der Sender 32, da das Kontaktpaar 31 offen ist, ausgeschaltet und der Empfänger 36 erhält keine Impulse. Ein von den Ausgangsimpulsen des Empfängers 36 gesteuertes Relais im Schaltgerät 13 (nicht dargestellt) ist daher ge-

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schlossen und die Stromzuführung von der Stromquelle naucn Regelung durch d;is erfindungsgemäße Regclge-

15 zur Elcktrokoehphute 11 über den ebcnfiills ge- rät unter Umständen Tage dauern kann.

sehlossenen Schutzschalter 12 ist ununterbrochen. Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwand

Sowie das Kochgut 17 zu sieden beginnt, bildet sich lungen möglich. So kann beispielsweise die Steuercinin dem Kochgefäß 16 Wasserdampf, der durch die 5 heil in einen Kochgcfäl.kleckel oder das Kochgefäß Durchtrittsöffnung 21 dringt und dabei auf die Druck- selbst eingebaut sein, was beispielsweise für Wasser dose 28 geblasen wird. Da der Kochtopfdeckel 18 nach kessel von Vorteil sein kann, Bei mehreren Koihplai Art eines Dampfdomes ausgebildet ist. isi sichergestellt. len, die mit dem beschriebenen Regelgeräi ausgestaltet daß der Dampf durch die Durchtrittsöffnung 21 und sind, können die Frequenzen der zugehörigen Steuernicht durch den Spalt 20 entweicht. Ein Teil des Damp- ίο einheilen, die einsprechend, beispielsweise farblich, gefcs kondensiert an der Druckdose 28 und erhitzt dabei kennzeichnet sind, sowie der zugehörigen Empfänger die in dieser enthaltene Flüssigkeit sehr schnell, die unterschiedlich sein. Die Empfänger brauchen nicht iincbenfalls zu sieden beginnt und die Druckdose aus- bedingt unmittelbar an der Elektrokochplaite angeorddchnl. Dadurch wird der Schalter 30 betätigt und das net sein, sondern können beispielsweise in einem unab· Kontaktpaar 3i geschlossen, so daß der Sender 32 15 hängigen Gehäuse an der Kücliciiwand angebracht Strom aus der Energiequelle 33 erhält und seine fest sein, ebenso die eventuell vorgesehenen Ladegeräte, eingestellte Frequenz ausstrahlt. Diese wird von dem Obwohl die vorstehend beschriebene Arbeitsweise, bei Empfänger 36 empfangen und in einen Ausgangsimpuls der der Sender nur dann eingeschaltet wird, wenn das umgesetzt, der das Relais in dem Schallgeräi 13 öffnet. Sieden des Kochgutcs angzeigi wird, insofern vorieilso daß die Elektrokochplaite ausgeschaltet wird. Wie 10 haft ist. als die Energiequelle den Sender nur in den bereits erwähnt, kann statt einer Ausschaltung auch geringen Zeiten zu speisen hat. wenn das Kochgul geeine Umschaltung auf eine geringere Weiierkochlei- rade siedet, kann jedoch auch hier in Anpassung an stung erfolgen, wegen des kurzen und direkten Zugrif- unterschiedliche Bedürfnisse eine Abänderung gesehalfes des Regelgeräles ist dies jedoch nur in Ausnahme- fen werden. Wenn es auf Encrgicersparnis nicht anfallen notwendig. 25 kommt, dafür aber auf größtmögliche Sicherheit gegen

Solange Dampf durch die Durchtrillsöffnung 21 Ausfall des Senders oder des Empfängers, so könnte

kommt, bleibt der Sender 32 eingeschaltet und dement- die Anordnung so gewählt werden, daß die Energiezu-

sprechend das Relais im Schaltgerät 13 geöffnet. Erst fuhr zur Elcktrokochplalic nur dann eingeschaltet ist.

wenn die Dampfentwicklung im Kochgefäß 16 aufhört. wenn ein Impuls vorliegt und bei Ausfall des Impulses

wird der Schalter 30 durch die erneute Zusammenzic- 3° sofort eine Abschaltung erfolgt. Die Füllung der Druck-

hung der Druckdose 28 wieder geöffnet und das Aus- dose mit einer siedenden Flüssigkeit erleichtert zwar

bleiben von Impulsen im Empfänger 36 führt zu einem den Aufbau des Schaltorgans 28. 30, es könnte jedoch

erneuten Schließen des Relais und damit einer erneuten auch eine mit einer Ausdchnungsflüssigkeit gefüllte

Beheizung der Kochplatte. Druckdose oder ein anderer Temperaturfühler verwen

Es ist zu erkennen, daß auf diese Weise eine Rege- 35 det werden. Die Steuereinheit ist vorzugsweise in lung der Kochplatte geschaffen wird, die es erlaubt, ein einem allseitig geschlossenen Gehäuse untergebracht. Kochgut mit größter Genauigkeit und nur geringem das bis auf eine durch die Membran der Druckdose 28 »Überschießen« im Siedczustand zu erhalten. Es ist geschlossene Öffnung vollständig aus einem Kunststoff vorteilhaft, die Elcktrokochplattc mit dem thermischen bestehen kann, so daß ein guter Schutz gegen die Schutzschalter 12 zu versehen, da naturgemäß beim 40 Feuchtigkeit des kondensierenden Dampfes gegeben Braten usw., d. h. bei Arbcilsgängcn. an denen kein ist. Dazu trägt auch die Ausführung mit einem koniaki- oder nur wenig Wasser beteiligt ist oder eine über der frei aufzuladenden Akkumulator bei. da dann das Gc-Sicdetcmperatur liegende Temperatur erwünscht isi. häusc hermetisch verschlossen sein kann. Obwohl die die Steuereinheit 23 nicht benutzt wird. Die Kochplatte beschriebene Anwendung ihr hauptsächlichstes Anarbeitet dann wie eine normale, von Hand gesteuerte 45 wcndungsgcbicl beim Kochen von Wasser oder Was-Elcktrokochplatte und der thermische Schutzschalter scr enthaltendem Kochgut hat. ist sie jedoch bei entsorgt für einen Schutz gegen Überhitzung. Er sorgt sprechender Auslegung auch auf andere Kochgütcr anglcichzeitig für einen Schutz für den Fall, daß die wendbar.

Steuereinheit versehentlich nicht auf den Kochiopfdek- Obwohl in der Beschreibung die bevorzugte Anwen-

kcl 18 gesetzt wird oder ausfällt oder für den Fall, daß 5° dung bei einer Elektrokochplaite erläutert isi. ist das

der Topf von der Bedienungsperson bei ungeschälte- beschriebene Rcgelgcrät auch auf andere Hcizelemcn-

tem Elcktrokochgcrät vergessen wird. In diesem Falle ic anwendbar, beispielsweise auf ein Gaskochgcnit.

tritt allerdings eine Überhitzung erst dann ein. wenn Dabei kann dann das Schaltgeräl ein Magnetventil

das Kochgut völlig verkocht ist. was wegen der gc- od. dgl. besitzen.

Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Regelgerät zur Steuerung des Koch Vorganges in einem auf ein Heizelement, insbesondere eine Elektrokochplattc. aufsetzbaren Kochgefäß, das ein vom im Kochgefäß entwickelten Dampf bctäligbares drahtloses Übertragungsorgan besitzt, das auf einen Empfänger einwirkt, der in Abhängigkeit von den empfangenen Impulsen des Übertragungsorgans ein Schaltgerät für das Heizelement betätigt, dadurch gekennzeichnet, daß das Übcrtragungsorgan ein elektrischer Sender (32) ist, der von einer elektrischen Batterie (33) gespeist und von einem Schaltorgan (28,30) steuerbar ist, das auf die Wärme kondensierenden Dampfes aus dem Kochgefäß (16) anspricht, und daß der Sender (32), das Sphallorgan (28,30) und die elektrische Batterie (33) in einer zusammenhängenden Einheit (23) angeordnet sind.

2. Regelgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan als eine auf einen elektrischen Schnappschalter einwirkende hydraulische Druckdose ausgebildet ist.

3. Regelgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulische Druckdose (28) mit einer kurz unterhalb der Kondensationstempcralur des Dampfes aus dem Kochgefäß (16) siedenden Flüssigkeit gefüllt ist.

4. Regelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (23) auf einen Kochgefäß-Deckel (18) aufsetzbar ist, der im Bereich der Einheit (23) eine Durchtrittsöffnung (21) für den Dampf hat.

5. Regelgerät nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (23) mit dem Kochgefäß-Deckel (18) verbunden ist.

6. Regelgerät nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kochgefäß-Deckel (18) einen Dampfdom bildet, in dessen höchstem Bereich sich die Einheil (23) befindet.

7. Regelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (11) eine Elektrokochplatte ist und mit einem thermischen Schutzschalter (12) gegen Überhitzung versehen ist.

8. Regelgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere einem Kochgerät mit mehreren Heizelementen (11) zugeordnete Einheiten (23) zur Ausstrahlung von Impulsen in unterschiedlichen Frequenzen ausgebildet sind.