DE102006024130A1 - Garprozessfühler - Google Patents

Abstract

Ein im Back-/Garraum frei positionierbarer und/oder in Back-/Gargut mindestens teilweise einsteckbarer Garprozessfühler weist zwischen dem Griff (1) und dem näher beim Griff (1) des Garprozessfühlers vorgesehenen Temperatursensor (6) von mindestens zwei Temperatursensoren (5, 6) zum Erfassen der Kerntemperatur am Einstich-Messrohr (2) des Garprozessfühlers einen Anschlag (11) auf, der fest mit dem Einstich-Messrohr (2) verbunden ist und vorzugsweise mit dem Einstich-Messrohr des Garprozessfühlers eine Einheit bildet. Vorzugsweise ist der Anschlag (11) als dünner flächenförmiger Körper ausgebildet. Zwischen dem Anschlag (11) und dem Griff (1) des Garprozessfühlers ist mindestens ein im und/oder auf dem Einstich-Messrohr (2) positionierter Temperatursensor (8) vorgesehen, der die Temperatur der Luftströmung in unmittelbarer Nähe zum Back-/Gargut misst.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Garprozessfühler zum Steuern eines Back-/Garprozesses nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• In DE 100 61 821 C2 ist ein Garprozessfühler verwendet, bei welchem durch Auswerten von Temperatur-Messwerten im Gargut und im Garraum Entscheidungen bezüglich des Einstechens getroffen werden. Dabei wird die Garraumtemperatur durch einen Messpunkt im Griff des Fühlers mitbestimmt. Der im Griff des Fühlers positionierte Messpunkt weist jedoch aufgrund der Masse des Griffs eine Messverzögerung und Ungenauigkeit auf. Ein Messen der Oberflächentemperatur und/oder einer Strömungsgeschwindigkeit und/oder Feuchte können mit diesem Messfühler nicht gemessen werden.
• Aus PCT/EP03/02604 ist eine Vorrichtung bekannt, welche die Verbindung des Fühlers zum Gerät durch eine überwachte Fühlerhaltung überprüft und Informationen zur Art des Einstechens liefert. Auch bei dieser Vorrichtung ist ein Messen der Oberflächentemperatur und/oder der Strömungsgeschwindigkeit und/oder Feuchte nicht möglich.
• In DE 40 32 949 ist ein Sensor zum Erfassen der Oberflächentemperatur des Garguts an einem Temperatur-Sensorspieß angeordnet. Dieser Sensor ist als ein kreisförmiges Thermoelement ausgebildet, welches senkrecht zum Temperatur-Sensorspieß durchstoßen und an letzterem mit einer Spiralfeder befestigt ist.
• In DE 199 45 021 A1 ist ein Mehrpunkt-Kerntemperaturfühler vorgesehen, welcher keinen festen Anschlag aufweist. Im Be reich der Spitze des Temperaturfühlers sind vier Temperatursensoren angeordnet, durch welche die Temperatur im Gargut erfasst wird. Im Griff ist darüber hinaus ein weiterer Temperatursensor zum Erfassen der Temperatur am Gargut angeordnet. Es wird jedoch keine Oberflächentemperaturmessung und auch keine Temperaturmessung der Umgebung durchgeführt.
• In DE 103 06 940 A1 wird ein glattes Einstichmessrohr mit Griff verwendet, in welchem mehrere Sensoren untergebracht sind. Ein weiterer Sensor ist im Griff untergebracht. Mit dieser Vorrichtung ist jedoch keine sichere reproduzierbare Temperaturmessung der Oberfläche sowie der Umgebung möglich. Vielmehr misst der weitere Sensor im Griff die Umgebungstemperatur mit einer der Masse und auch der spezifischen Wärme entsprechenden Verzögerung.
• Aufgabe der Erfindung ist es, einen Garprozessfühler so auszulegen, dass neben der Kerntemperatur des Back-/Garguts auch zuverlässig die Temperatur der Gargut-Oberfläche sowie von Strömung in der Nähe des Garguts, die Strömungsgeschwindigkeit und auch die Feuchte in der Nähe des Garguts zu messen sind.
• Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe mit einem Garprozessfühler nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale in dessen kennzeichnendem Teil gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der auf den Anspruch 1 unmittelbar oder mittelbar rückbezogenen Ansprüche.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen dem Griff und dem näher beim Griff des Garprozess fühlers vorgesehenen Temperatursensor von mindestens zwei Temperatursensoren zum Erfassen der Kerntemperatur am Einstich-Messrohr des Garprozessfühlers ein Anschlag vorgesehen, der vorzugsweise fest mit dem Einstich-Messrohr verbunden ist oder mit dem Griff des Garprozessfühlers eine Einheit bildet. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Anschlag als dünner flächenförmiger Körper ausgebildet, so dass die Messung der Oberflächentemperatur ohne Störung erfolgen kann.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Anschlag und dem Griff des Garprozessfühlers mindestens ein im/oder auf dem Einstich-Messrohr positionierter Temperatursensor vorgesehen, mittels welchem die Temperatur der Luftströmung in unmittelbarer Nähe zum Back-/Gargut gemessen wird.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist in und/oder auf dem Anschlag mindestens ein Temperatursensor zum Messen der Oberflächentemperatur von Back-/Gargut positioniert. Hierbei ist der Temperatursensor zum Messen der Oberflächentemperatur in vorteilhafter Weise thermisch mit dem Anschlag verbunden und im Anschlag so positioniert, dass bei Aufliegen des Anschlags auf der Oberfläche eines Behälters dessen Oberflächentemperatur gemessen wird.
• Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass, wenn der Garprozessfühler nicht im Back-/Gargut eingestochen ist, dieser als Mess-Sonde für die Gasraumtemperatur, die Wand-Oberflächentemperatur sowie zum Messen der Feuchte und der Strömungsgeschwindigkeit eingesetzt werden kann.
• Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Daten von Fühlern, die beispielsweise mit den Gerätewänden fest verbunden sind, mit den mittels der Sensoren des Prozessfühlers erhaltenen Daten in einer Steuereinheit zu vergleichen, um auf diese Weise den Prozess zu optimieren.
• Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:
• 1 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht eines in Back-/Gargut eingebrachten Garprozessfühlers mit einer Anzahl Sensoren und einer nach außen führenden Datenübertragungsleitung;
• 2 ebenfalls in schematischer Darstellung im Schnitt einen der 1 im Aufbau entsprechenden Garprozessfühler, bei welchem die gemessenen Werte mittels eines Senders drahtlos übermittelt werden;
• 3 wiederum in schematischer Darstellung im Schnitt einen der 2 entsprechender Prozessfühler, der auf einem Behälter aufliegt, und
• 4 in schematischer Darstellung eine Schnittansicht eines Back-/Gargeräts mit einem in Back-/Gargut eingebrachten Garprozessfühler.
• In 1 ist in einer schematischen Darstellung im Schnitt eine Ausführungsform eines Garprozessfühlers wiedergegeben, welcher einen Griff 1 und ein daran anschließendes Einstich-Messrohr 2 aufweist, das in ein schematisch dargestelltes Back-/Gargut 4 eingebracht ist. In dem in 1 unteren Teil des Einstich-Messrohrs 2 sind Kerntemperatur-Sensoren 5 und 6 untergebracht, und zwar der Kerntemperatur-Sensor 5 in der Spitze des Einstich-Messrohrs 2 und der zweite Kerntemperatur-Sensor 6 in der Mitte des Einstich-Messrohrs 2.
• Zwischen dem in der Mitte des Messrohrs untergebrachten Kerntemperatur-Sensor 6 und dem Garprozessfühler-Griff 1 ist ein dünner flächenförmiger Anschlag 7 vorgesehen, welcher mit dem Einstich-Messrohr 2 fest verbunden ist, bzw. vorzugsweise mit dem Einstich-Messrohr 2 eine Einheit bildet. An oder in dem Anschlag 11 kann auch noch ein Oberflächentemperatur-Sensor 7 vorgesehen sein. In 1 ist oberhalb des Anschlags 11 ein Temperatursensor 8 zum Messen der Luftströmung vorgesehen.
• Darüber hinaus sind im Bereich des Garprozessfühler-Griffs 1 ein Strömungsgeschwindigkeitssensor 9 sowie ein Feuchte-Sensor 10 vorgesehen. Die über die verschiedenen Sensoren 5 bis 10 aufgenommenen Daten werden über Leitungen 12 und eine Datenübertragungsleitung 3 zu einer in 1 nicht dargestellten Auswerte- und Steuereinheit übertragen.
• Im Unterschied zu dem in 1 schematisch wiedergegebenen Garprozessfühler führen die Datenleitungen 12 in der schematischen Darstellung in 2 in einen Sender 13, von welchem aus sie drahtlos, beispielsweise zu einer Auswerte- und Steuereinrichtung übertragen werden.
• In 3 ist im Unterschied zu 2 schematisch ein Teil eines Behälters/Tellers 14 wiedergegeben, in/auf welchem in 3 nicht dargestelltes Back-/Gargut untergebracht ist. Mittels eines an und/oder in dem Anschlag 11 untergebrachten Oberflächentemperatur-Sensors 7 wird die Oberflächentemperatur des Behälters/Tellers 14 gemessen. Hierbei ist der Oberflächentemperatur-Sensor 7 durch eine im einzelnen nicht dargestellte Haltevorrichtung anliegend an dem Behälter 14 gehalten.
• In 4 ist in einer schematischen Darstellung ein im Schnitt wiedergegebenes Back-/Gargerät 20 mit einem einen Lüfter antreibenden Motor 21 sowie einer schematisch angedeuteten Heizung 22 wiedergegeben. An Gerätewänden sind ortsfest Sensoren 40 befestigt. Ferner ist in dem Back-/Garraum des Geräts 20 ein nicht näher bezeichnetes Back-/Gargut untergebracht, in dem ein Garprozessfühler 30 eingebracht ist. Die mittels der stationären Sensoren 40 und dem Garprozessfühler 30 gemessenen Daten werden über Datenübertragungsleitungen 41 bzw. 51 einer Gerätesteuereinheit 60 zugeführt und in dieser ausgewertet.

1

Garprozessfühler-Griff

2

Einstich-Messrohr

3

Datenübertragungsleitung

4

Back-/Gargut

5

Kerntemperatursensor in der Spitze von 2

6

Kerntemperatursensor (Mitte von 2)

7

Oberflächentemperatursensor

8

Temperatursensor für Luftströmung

9

Strömungsgeschwindigkeitssensor

10

Feuchte-Sensor

11

Anschlag

12

Leitungen im Prozessfühler

13

Sender

14

Behälter

20

Back-/Gargerät

21

Lüfter-Antriebsmotor

22

Heizung

30

Garprozessfühler

40

stationärer Sensor

50

Datenübertragung von stationären Sensoren

51

Datenübertragung von Sensoren des Garprozessfühlers

Claims (13)

1. Garprozessfühler zum Steuern eines Back-/Garprozesses, wobei der Garprozessfühler im Back-/Garraum frei positionierbar und/oder in Back-/Gargut mindestens teilweise einsteckbar ist und wobei in dessen Einstich-Messrohr mindestens zwei in Abstand voneinander angeordnete Temperatursensoren vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Griff (1) und dem näher beim Griff (1) des Garprozessfühlers vorgesehenen Temperatursensor (6) der mindestens zwei Temperatursensoren (5, 6) zum Erfassen der Kerntemperatur am Einstich-Messrohr (2) des Garprozessfühlers ein Anschlag (11) vorgesehen ist.
2. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) fest mit dem Einstich-Messrohr (2) verbunden ist.
3. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) mit dem Einstich-Messrohr des Garprozessfühlers eine Einheit bildet.
4. Garprozessfühler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) als dünner flächenförmiger Körper ausgebildet ist.
5. Garprozessfühler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Anschlag (11) und dem Griff (1) des Garprozessfühlers mindestens ein im und/oder auf dem Einstich-Messrohr (2) positionierter Temperatursensor (8) vorgesehen ist, der die Tempera tur der Luftströmung in unmittelbarer Nähe zum Back-/Gargut misst.
6. Garprozessfühler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in und/oder auf dem Anschlag (11) mindestens ein Temperatursensor (7) zum Messen der Oberflächentemperatur von Back-/Gargut positioniert ist.
7. Garprozessfühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7) zum Messen der Oberflächentemperatur thermisch mit dem Anschlag (11) verbunden ist.
8. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7) in/oder an dem Anschlag (11) so positioniert ist, dass er bei Aufliegen des Anschlags (11) auf der Oberfläche eines Behälters (14) dessen Oberflächentemperatur gemessen wird.
9. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlag (11) entlang des Einstich-Messrohrs (2) verstellbar angebracht ist.
10. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Griff (1) des Garprozessfühlers mindestens ein Sensor (9) zum Messen der Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen oder befestigt ist.
11. Garprozessfühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Griff (1) des Garprozessfühlers ein Sensor (10) zum Messen von Feuchtigkeit vorgesehen ist.
12. Garprozessfühler nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Garprozessfühler durch eine Datenleitung mit einer Gerätesteuerung in Verbindung steht, an welche die Daten aller in und/oder an dem Garprozessfühler vorgesehenen Sensoren übertragen und ausgewertet werden.
13. Garprozessfühler nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch einen Sender, der an dem Garprozessfühler vorgesehen ist oder über eine Datenleitung mit dem Garprozessfühler in Verbindung steht, um die Daten von den an/oder in dem Garprozessfühler vorgesehenen Sensoren drahtlos an eine Auswerte-/Steuereinheit zu übertragen.