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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Kochfeld mit einer Kochplatte
und mit wenigstens einer Kochzone.
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Bei
Kochfeldern ist es in der Praxis Standard, die gewünschte
Kochzone und die gewünschte Heizleistung dieser Kochzone
für ein Kochgeschirr mittels entsprechender Schaltelemente
an einer Bedieneinheit des Kochfeldes durch den Benutzer auszuwählen.
Ausgewählte Kochzone und Heizleistung werden dann dem Benutzer üblicherweise
mittels entsprechender Anzeigeelemente in der Bedieneinheit angezeigt.
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Ferner
sind aus dem Stand der Technik verschiedene Topferkennungsmechanismen
zum Erkennen des Vorhandenseins und/oder der Größe
eines Kochgeschirrs auf einer Kochzone bekannt (vgl. zum Beispiel
DE 199 45 297 A1 ,
DE 197 00 753 A1 ), die
zum Beispiel auf einem induktiven, kapazitiven oder optischen Messprinzip
beruhen.
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Weiter
offenbart die
DE 32
09 260 A1 eine Kochstelle mit wenigstens drei um die Kochstelle
herum angeordneten Sensoren zum Erfassen der Position eines Kochgeschirrs.
Die Heizleistung der Kochstelle wird automatisch in Abhängigkeit
von der erfassten Position des Kochgeschirrs zwischen den drei Sensoren
eingestellt, d. h. der Benutzer muss kein Schaltelement zum Anwählen
der gewünschten Kochstufe betätigen. Nachteilig
bei dieser herkömmlichen Kochstelle ist jedoch, dass das
Kochgeschirr deutlich größer als die beheizte
Fläche der Kochstelle sein muss, damit die Einstellung
der Heizleistung in der gewünschten Form durchgeführt
werden kann.
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Aus
der
DE 40 07 680 A1 ist
ein Kochfeld bekannt, bei dem die Kochzone mehrere eng nebeneinander
angeordnete Heizelemente aufweist, wobei eine Steuerung immer genau
jene Heizelemente einschaltet, die von einem Kochgeschirr auf der
Kochplatte überdeckt werden. Da die Heizleistungen der einzelnen
Heizelemente unterschiedlich eingestellt sind, kann der Benutzer
durch die Wahl der Position des Kochgeschirrs auf der Kochplatte,
d. h. über den Heizelementen, die Heizleistung verändern,
ohne irgendein Schaltelement betätigen zu müssen,
wenn die gewünschten Temperaturen einmal über
die zentrale Steuerung eingestellt worden sind. Nachteilig an dieser
herkömmlichen Anordnung ist der relativ große
Platzbedarf für eine Kochzone für die verschiedenen
einstellbaren Temperaturbereiche.
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Die
DE 198 25 321 C1 beschreibt
ein Kochfeld mit einer Kochzone und zwei Sensoren zum Erkennen des
Vorhandenseins und der Position eines Kochgeschirrs. Die beiden
Sensoren dienen als Plus-Taste bzw. Minus-Taste zum Verändern
der Heizleistung der Kochzone. D. h. durch Verschieben des Kochgeschirrs
in Richtung eines der beiden Sensoren kann der Benutzer die Heizleistung
verändern, wobei die Leistungsstufe in Abhängigkeit
von der Zeit der Anwesenheit bzw. Abwesenheit des Kochgeschirrs
am Ort der Sensorelemente ermittelt wird. Die aktuelle eingestellte
Leistungsstufe wird dem Benutzer über eine Siebensegment-Anzeige
in der Bedieneinheit des Kochfeldes angezeigt. Je nach Anordnung
und Abstand der Sensorelemente und insbesondere der Größe
des Kochgeschirrs kann sich die Einstellung der gewünschten
Heizleistung für den Benutzer als schwierig erweisen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kochfeld mit einer
Kochplatte und wenigstens einer Kochzone zu schaffen, das dem Benutzer eine
einfache, schnelle und genaue Einstellung einer gewünschten
Kochstufe ermöglicht.
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Diese
Aufgabe wird gelöst durch ein Kochfeld mit den Merkmalen
des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei
dem Kochfeld mit einer Kochplatte und mit wenigstens einer Kochzone
ist in und/oder unterhalb der Kochplatte für die wenigstens
eine Kochzone eine Vielzahl von Heizelementen angeordnet und ist
jedem der Vielzahl von Heizelementen eine Detektionseinrichtung
zur Topferkennung zugeordnet ist. Weiter ist eine Steuer einrichtung
vorgesehen, die ausgebildet ist, um nur jene Heizelemente aus der Vielzahl
von Heizelementen einzuschalten, deren jeweilige Detektionseinrichtung
ein Kochgeschirr auf der Kochplatte oberhalb dieses Heizelements
erfasst hat, und die Leistungsstufen der so eingeschalteten Heizelemente
in Abhängigkeit von der durch die Detektionseinrichtungen
erfassten Position des Kochgeschirrs anzusteuern.
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Bei
dem so konstruierten Kochfeld kann der Benutzer eine gewünschte
Kochstufe bzw. Heizleistung für ein Kochgeschirr in einer
Kochzone auf der Kochplatte einfach durch eine entsprechende Positionierung
des Kochgeschirrs innerhalb der Kochzone einstellen, ohne hierfür
ein separates Schaltelement betätigen zu müssen.
Da jedem der Vielzahl von Heizelementen eine Detektionseinrichtung
zur Topferkennung zugeordnet ist, kann die vom Benutzer gewählte
Position des Kochgeschirrs sehr genau erfasst werden, wodurch eine
sehr genaue Einstellung der Heizleistung möglich ist.
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Da
die Heizleistungen der Vielzahl von Elementen durch die Steuereinrichtung
angesteuert werden können, ist im Vergleich zum eingangs
beschriebenen herkömmlichen Kochfeld mit Heizelementen
mit verschiedenen, fest zugewiesenen Heizleistungen bei gleicher
Anzahl unterschiedlicher möglicher Kochstufen ein geringerer
Platzbedarf für die Kochzone erforderlich bzw. kann bei
gleichem Platzangebot eine größere Anzahl unterschiedlicher möglicher
Kochstufen bereitgestellt werden.
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Für
das Kochfeld können alle üblicherweise zur Verfügung
stehenden Kochgeschirre eingesetzt werden. Insbesondere gibt es
keine besonderen Einschränkungen hinsichtlich Form und/oder
Größe des verwendbaren Kochgeschirrs.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung können
die Heizelemente jeweils als Induktionsheizelemente ausgebildet
sein.
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In
diesem Fall können die Induktionsspulen der Heizelemente
vorzugsweise jeweils gleichzeitig Bestandteil der diesen zugeordneten
Detektionseinrichtungen sein. Bei dieser Ausgestaltung des Kochfeldes
sind keine separaten Detektionseinrichtung in Form zusätzlicher
Sensoren (optisch, induktiv, kapazitiv, etc.) erforderlich.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die Position eines
Kochgeschirrs auf dem Kochfeld zum Beispiel als Position seines
Mittelpunktes erfasst werden.
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In
einer noch weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Kochfeld
mehrere Kochzonen umfassen und es kann eine Schalteinrichtung vorgesehen
sein, mit der wahlweise eine Aufteilung des Kochfeldes in diese
mehreren Kochzonen oder in eine gemeinsame Kochzone auswählbar
ist. Auf diese Weise kann das Kochfeld vom Benutzer zum Beispiel
je nach Bedarf für mehrere Töpfe oder für
einen größeren Topf benutzt werden.
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Ferner
kann die wenigstens eine Kochzone eine Markierung zur Positionskennzeichnung
der einstellbaren Leistungsstufen aufweisen. Diese Maßnahme
kann dem Benutzer die Einstellung der gewünschten Heizleistung
erleichtern.
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Schließlich
kann auch eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen einer aktuellen Heizleistung
für die Kochzone(n) vorgesehen sein. Durch diese Maßnahme
kann dem Benutzer eine Kontrollfunktion für seine Einstellung
der gewünschten Heizleistung bereitgestellt werden.
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Obige
sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der
nachfolgenden Beschreibung bevorzugter, nicht-einschränkender
Ausführungsbeispiel unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen
besser verständlich. Darin zeigen:
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1A eine
schematische Draufsicht eines Kochfeldes der Erfindung mit einer
Kochzone und einem darauf abgestellten Kochgeschirr bei einer eingestellten
Kochstufe 1;
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1B eine
schematische Draufsicht des Kochfeldes von 1A und
einem darauf abgestellten Kochgeschirr bei einer eingestellten Kochstufe
5; und
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2 eine
schematische Draufsicht eines Kochfeldes der Erfindung mit vier
Kochzonen.
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Bezug
nehmend auf 1A und 1B wird
nun zunächst ein Kochfeld gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel näher beschrieben.
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Das
Kochfeld 10 umfasst eine Kochplatte zum Beispiel aus Glaskeramik
und genau eine Kochzone 12. Unterhalb der Glaskeramikplatte
ist eine Vielzahl von Induktionsspulen als Heizelemente 14 angeordnet.
Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind insgesamt 18 × 15
= 270 Heizelemente vorgesehen; die vorliegende Erfindung ist aber
selbstverständlich nicht auf diese Anzahl von Heizelementen beschränkt.
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Auf
die Kochplatte kann der Benutzer innerhalb der Kochzone ein Kochgeschirr 16 (z.
B. Topf, Pfanne und dergleichen) abstellen. Die Induktionsspulen
werden in bekannter Weise mit Wechselstrom beaufschlagt, sodass
in einem Kochgeschirr 16 oberhalb der Heizelemente Wirbelströme
induziert werden, die eine Erhitzung des Kochgeschirrs bewirken.
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Die
einzelnen Heizelemente 14 der Kochzone 12 werden
von einer Steuereinrichtung 18 angesteuert. Die Leistungsstufen
der Heizelemente 14 werden dabei entsprechend einer gewünschten Kochstufe
bzw. Heizleistung für das Kochgeschirr 16 eingestellt.
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Die
Induktionsspulen der Heizelemente 14 dienen gleichzeitig
als Detektionseinrichtung zur Topferkennung. Da ein derartiges Topferkennungsverfahren
aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt ist, kann
an dieser Stelle auf weitere Erläuterungen verzichtet werden.
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Jedes
Heizelement 14 bzw. jede Detektionseinrichtung erfasst
in regelmäßigen Zeitabständen, ob sich
auf der Kochplatte über dem jeweiligen Heizelement 14 ein
Kochgeschirr 16 befindet. Die Detektionseinrichtungen sind
mit der Steuereinrichtung 18 gekoppelt, die anhand der
erfassten Topferkennungssignale die Position eines Kochgeschirrs 16 innerhalb
der Kochzone 12 auf der Kochplatte ermittelt.
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Die
Position des Kochgeschirrs 16 innerhalb der Kochzone 12 kann
zum Beispiel als geometrischer Mittelpunkt des Kochgeschirrs 16 in
seiner Draufsicht bestimmt werden.
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Den
Positionen in der Kochzone 12 des Kochfeldes 10 sind
im Voraus Kochstufen bzw. Heizleistungen (zum Beispiel 1 bis 9)
zugewiesen worden. Die Steuerein richtung 18 bestimmt dann
in Abhängigkeit von der ermittelten Position des Kochgeschirrs 16 auf
der Kochplatte eine entsprechende Heizleistung. Mit anderen Worten
kann der Benutzer durch die Wahl der Position des Kochgeschirrs 16 in der
Kochzone 12 die von ihm gewünschte Heizleistung
einstellen, ohne zu diesem Zweck ein Schaltelement betätigen
zu müssen. In gleicher Weise kann die Kochstufe vom Benutzer
durch ein einfaches Verschieben des Kochgeschirrs 16 verändert
werden.
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Zur
Verdeutlichung zeigt 1B das gleiche Kochfeld 10 mit
einer Kochzone 12, auf welcher ein Kochgeschirr 16 so
positioniert ist, dass die Kochstufe 5 eingestellt ist.
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Nach
der Bestimmung der Heizleistung auf diese Weise steuert die die
Steuereinrichtung die Leistungen der Heizelemente 14, über
denen sich das Kochgeschirr 16 befindet, entsprechend der
ermittelten Heizleistung an. Alle anderen Heizelemente 14, über
denen sich kein Kochgeschirr 16 befindet, bleiben von der
Steuereinrichtung 18 ausgeschaltet.
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Die
vom Benutzer mittels der Positionierung des Kochgeschirrs 16 eingestellte
Kochstufe kann dem Benutzer vorzugsweise durch eine Anzeigevorrichtung 20 angezeigt
werden. Diese Anzeigevorrichtung 20 ist beispielsweise
mit der Steuereinrichtung 18 gekoppelt und in der Bedieneinheit
des Kochfeldes 10 integriert.
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Alternativ
kann auf diese Anzeigevorrichtung 20 aber auch verzichtet
werden, da dem Benutzer die eingestellte Kochstufe durch die Position
des Kochgeschirrs 16 in der Kochzone 12 angezeigt
wird.
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Um
dem Benutzer das Einstellen der gewünschten Kochstufe zu
erleichtern, ist die Kochzone 12 zum Beispiel mit einer
geeigneten Markierung zur Positionskennzeichnung versehen. Im Beispiel der 1A und 1B besteht
diese Markierung beispielhaft aus der Zahlenfolge von 1 bis 9 entsprechend
den möglichen Kochstufen, die eingestellt werden können.
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2 veranschaulicht
ein Kochfeld der Erfindung gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel. Gleiche Komponenten sind dabei mit
den gleichen Bezugsziffern wie beim obigen ersten Ausführungsbeispiel
gekennzeichnet.
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Das
Kochfeld von 2 unterscheidet sich von jenem
des oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels dadurch,
dass das Kochfeld insgesamt vier Kochzonen 12 aufweist,
die in dem gezeigten Beispiel matrixartig angeordnet sind. In gleicher Weise
kann das Kochfeld auch nur zwei oder drei oder mehr als vier Kochzonen 12 umfassen
und/oder diese können alternativ auch entlang einer Linie
angeordnet sein.
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Jede
der vier Kochzonen 12 des Kochfeldes 10 von 2 ist
analog zu der einen Kochzone 12 des ersten Ausführungsbeispiels
von 1A und 1B aufgebaut.
Insbesondere weist jede Kochzone 12 eine Vielzahl von nebeneinander
angeordneten Heizelementen 14 auf und ist jedem der Heizelemente 14 eine
Detektionseinrichtung zur Topferkennung zugeordnet.
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Auf
diese Weise können auf diesem Kochfeld 10 vier
Kochzonen 12 gleichzeitig genutzt werden. D. h. es können
bis zu vier Kochgeschirre 16 auf die vier Kochzonen 12 verteilt
werden und die Kochstufen der vier Kochzonen 12 hängen
von der Positionierung des Kochgeschirrs 16 in der jeweiligen Kochzone 12 ab.
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Im Übrigen
entspricht die Funktionsweise dieses Kochfeldes 10 jener
von 1A und 1B.
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In
einer weiteren Ausführungsform kann das Kochfeld 10 von 2 zusätzlich über
eine Schalteinrichtung 22 verfügen, die mit der
Steuereinrichtung 18 gekoppelt ist und durch deren Betätigung
der Benutzer zwischen zwei oder mehr Betriebsmodi schalten kann.
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In
einem ersten Betriebsmodus werden die vier Kochzonen 12 des
Kochfeldes 10 als separate Kochzonen für bis zu
vier Kochgeschirre 16 genutzt, wie in 2 veranschaulicht.
In einem anderen Betriebsmodus können diese vier Kochzonen 12 auch als
eine gemeinsame Kochzone verwendet werden, um zum Beispiel auch
ein deutlich größeres Kochgeschirr 16 benutzen
zu können. Diese Konfiguration entspricht im Endergebnis
dem Ausführungsbeispiel von 1A und 1B.
Wahlweise sind noch weitere Betriebsmodi denkbar, zum Beispiel das
Zusammenschalten von jeweils zwei Kochzonen 12 zu einer gemeinsamen
Kochzone.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt. Der Fachmann wird zahlreiche Modifikationen
und Varianten erkennen, die innerhalb des durch die anhängenden
Ansprüche definierten Schutzbereichs liegen.
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So
wurde die Erfindung oben am Beispiel eines Induktionskochfeldes,
das Induktionsspulen als Heizelemente aufweist, beschrieben. Alternativ
können für die Heizelemente zum Beispiel aber
auch Widerstandsheizungen und andere Heizungsarten eingesetzt werden.
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In
den oben beschriebenen Beispielen dienten die Induktionsspulen gleichzeitig
als Bestandteil der Detektionseinrichtungen. Alternativ ist es auch möglich,
jedem der Vielzahl von Heizelementen eine separate Detektionseinrichtung
zur Topferkennung zuzuordnen, die zum Beispiel auf einem induktiven, kapazitiven
und/oder optischen Messprinzip beruhen kann. Dies gilt natürlich
auch für Kochfelder, die keine Induktionsspulen als Heizelemente
besitzen.
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Die
Kochfelder der obigen Ausführungsbeispiele hatten für
jede Kochzone eine Markierung der möglichen Kochstufen
in Form von Ziffern 1 bis 9, die am unteren Rand der jeweiligen
Kochzone angeordnet sind. Selbstverständlich können
auch andere Positionskennzeichnungen vorgesehen sein.
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Insbesondere
hängen die Positionskennzeichnungen natürlich
von der Anzahl der möglichen einzustellenden Heizleistungen
ab. Die Positionskennzeichnungen können außerdem
anstelle von oder zusätzlich zu den Ziffern auch Symbol-
und/oder Farbmarkierungen enthalten. Auch ist die Positionierung
der Markierungen nicht auf den unteren Rand der Kochzonen beschränkt;
sie können ebenso innerhalb der Kochzone, am rechten oder
linken Rand der Kochzone, am oberen Rand der Kochzone, schräg
durch die Kochzone hindurch, usw. verlaufen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19945297
A1 [0003]
- - DE 19700753 A1 [0003]
- - DE 3209260 A1 [0004]
- - DE 4007680 A1 [0005]
- - DE 19825321 C1 [0006]