DE69613826T2

DE69613826T2 - Automatisches leistungssteuergerät auf der basis von temperaturmessungen

Info

Publication number: DE69613826T2
Application number: DE69613826T
Authority: DE
Inventors: Albin Smrke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-04-04
Filing date: 1996-04-04
Publication date: 2002-06-06
Anticipated expiration: 2016-04-05
Also published as: JP3865404B2; AU5018996A; US5951900A; EP0820573A1; EP0820573B1; DE69613826D1; CN1180404A; JPH11504701A; WO1996031739A1; RU97118228A; CN1154804C

Description

Die Erfindung betrifft eine Leistungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer automatischen Temperaturmessung, wobei ein Deckel mindestens eines Topfes mit einer abnehmbaren tragbaren Einheit zur Temperaturmessung versehen ist, die durch eine Ein- oder Zweiwegekommunikation mit einer zentralen elektronischen Einheit verbunden ist, wobei die zentrale elektronische Einheit mit einem Kontrollabschnitt und davon mit einer Stromquelle verbunden ist.
Es gibt verschiedene bekannte Lösungen bezüglich der Steuerung der Zubereitung von Fertigungslebensmitteln. Bei Töpfen, die zum Kochen und Braten auf Elektro- und Gasöfen derjenigen Kochgeräte bereitgestellt werden, die aufgrund der Kochtechnologie die Verwendung eines Deckels erfordern, ist die visuelle Überprüfung der Situation im Topf ohne das Anheben des Deckels unmöglich, außer im Fall von durchsichtigen Deckeln. Der Koch- oder Bratvorgang selbst ist aufgrund des Dampf- und Leistungsverlustes sehr empfindlich gegen das Öffnen von Deckeln, besonders bei Kochvorgängen ohne den Zusatz von Wasser und/oder Öl. Gut bekannte Temperatursteuerungslösungen bestehen aus Zweimetall- und Digitalthermometern, die im Deckelgriff befestigt sind. Das Leistungsniveau des Herds unterliegt der manuellen Kontrolle bezüglich der visuellen Information oder des akustischen Signals, das von derartigen Vorrichtungen bereitgestellt wird.
Es sind auch Lösungen zur Steuerung des Leistungsniveaus im Herd selbst bekannt; sie basieren auf den Informationen über die Herdtemperatur oder über die voreingestellten Leistungsveränderungen in der Zeitfunktion. Diese Steuerungsart ist nicht genau genug, da die Leistung, die zur Zubereitung von Lebensmitteln erforderlich ist, von der Größe des Topfes, der Wassermenge, der Menge und der Art der Lebensmittel, der Raumtemperatur sowie von anderen Faktoren abhängt. Zusätzlich zu vielen wechselseitig voneinander abhängigen Parametern ergibt sich aus der manuellen Leistungssteuerung, die hauptsächlich von der Person und ihren Qualifikationen, ebenso wie von der Art und der Genauigkeit der Steuerungsvorrichtung abhängt, ein ernsthaftes Problem. Während des Vorganges muß die bedienende Person ständig anwesend sein und entweder das Bimetallthermometer beobachten oder irgendwo in der Nähe bleiben, um das akustische Signal hören zu können, das vom Meßgerät erzeugt wird. Die entsprechende Temperatureinstellung, bei der das Meßgerät das akustische Signal erzeugt, hängt von der bedienenden Person ab, und die korrekte Einstellung ist eine Frage ihrer Erfahrung. Zwecklose Leistungsverluste sind bedeutend, und die Qualität der Vorrichtung hängt von einer Person ab.
Es gibt eine bekannte Lösung, die im deutschen Patentdokument DE 29 09 129 beschrieben ist, worin ein spezieller Sensor auf dem Deckel des Topfes die Temperaturmessung auf dem Deckel ebenso wie die Steuerung der Herdleistung durch eine Verbindung von Ultraschallsender und -empfänger, begleitet von einer Zeitmessung, ermöglicht. Das Problem, das durch die oben genannte Lösung nicht zufriedenstellend gelöst ist, umfaßt die Genauigkeit der Steuerung und die Sicherstellung der Kontinuität des Verfahrens; außerdem ist die Vorrichtung nur für einen gewissen Leistungsstandort brauchbar.
Das Patentdokument DE 44 22 354 beschreibt die Kochsteuerung durch eine Infrarotmessung der Topftemperatur. Eine derartige Kontrolle hängt von der Art des verwendeten Topfes ab und erfordert eine speziell behandelte Herdplatte.
Das Patentdokument DE 38 36 099 beschreibt das System, in dem eine spezielle Meßsonde die Temperatur innerhalb des Kochtopfes mißt und auf der Grundlage der gemessenen Werte den Stromversorgungskreislauf der Heizspirale steuert. Das System ermöglicht die Steuerung einer genau spezifizierten Stromquelle und kann nicht auf größere Stromquellen angewandt werden, die sich in kürzeren Abständen befinden.
Zusätzlich zu den oben angeführten Lösungen wurde das beschriebene technische Problem mit Hilfe von speziellen anwendungsspezifischen Kochtöpfen gelöst, die sowohl Sensoren als auch Leistungselemente umfassen und für die überwachte Lebensmittelzubereitung entworfen wurden. Derartige Lösungen werden z. B. in den folgenden Dokumenten beschrieben: EP 343 325, EP 541 166, EP 520 565, EP 499 062. Alle Lösungen sind weder mit Standardkochtöpfen noch mit Standardstromquellen zur thermischen Zubereitung von Lebensmitteln allgemein brauchbar.
Es gibt jedoch die Lösung, die in EP 619 567 beschrieben wird, in der das elektronische Überwachungssystem der Kochplatte mit verschiedenen Heizelementen, das physisch von der Herdplatte selbst getrennt ist, eine drahtlose Steuerung der Stromversorgung für einzelne Heizelemente ermöglicht und seinerseits die Steuerung der Kochplatte selbst bereitstellt. Das System alleine löst das Problem der überwachten Zubereitung von Lebensmitteln auf der Kochplatte nicht.
Eine Vorrichtung zur Leistungssteuerung der Art, die im einleitenden Abschnitt beschrieben wurde, ist aus EP-A--541 166 bekannt. Die abnehmbare tragbare Einheit zur Temperaturmessung dieser Leistungssteuerungsvorrichtung umfaßt ein Meßrohr, das sich auf dem Deckel des Topfes befindet. Ein Ende des Meßrohres ist mit dem Inneren des Topfes verbunden, und das andere Ende ist mit der Atmosphäre verbunden. Im Meßrohr sind zwei Temperatursensoren angebracht, die über einen Draht mit einer Meßeingabe einer äußeren zentralen elektronischen Einheit verbunden sind. Eine Ausgabe der zentralen elektronischen Einheit ist über ein Steuerungskabel mit einem Steuerungsabschnitt und davon über ein Stromversorgungskabel mit einer Stromquelle verbunden. Die zentrale elektronische Einheit umfaßt eine Eingabevorrichtung, die es dem Benutzer ermöglicht ein Temperatur- oder Zeitprogramm einzugeben. In Abhängigkeit vom gewählten Programm wird die Stromversorgung für den Topf reguliert. Die Leistungssteuerungsvorrichtung ermöglicht eine automatische Überwachung des Vorganges der thermischen Zubereitung von Lebensmitteln. Die Verwendung der Zentraleinheit ist jedoch dennoch unbequem, da der Benutzer während der Programmierung der Zentraleinheit anwesend sein muß.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Leistungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer Temperaturmessung der Art zu schaffen, die im einleitenden Abschnitt beschrieben wurde, die das Problem der Steuerungsgenauigkeit und der persönlichen Anwesenheit beim Verfahren der Lebensmittelzubereitung löst.
Zu diesem Zweck ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale elektronische Einheit durch eine drahtlose Ein- oder Zweiwegekommunikation mit der abnehmbaren, programmierbaren und tragbaren Einheit und durch eine drahtlose Zweiwegekommunikation mit einem Empfänger-/Senderabschnitt des Steuerungsabschnittes verbunden ist.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ermöglicht einen voreinstellungs- und fertigungsüberwachten Betrieb einer oder mehrerer Stromquellen in Abhängigkeit von der Temperaturveränderung, die auf dem Deckel des Topfes, in dem das Lebensmittel zubereitet wird, gemessen wird. Die Temperatur auf dem Deckel ist für die Steuerung ideal, da sie von der Herdleistung, von der Topfart, von der Menge des Lebensmittels usw. abhängt. Die drahtlose Zusammenschaltung zwischen der Vorrichtung, die auf dem Deckel befestigt ist, und der Steuerungselektronik kann eine Radio-, Infrarot-, Ultraschall- oder Laserübertragung sein. Die Leistungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer automatischen Temperaturmessung ermöglicht eine selektive Leistungskontrolle einer oder mehrerer Stromquellen durch die Identifizierung der geregelten Stromquelle, ebenso wie die entsprechend überwachte Lebensmittelzubereitung, die dem voreingestellten Programm folgt.
Im Fall von großen Stromquellen ist die Vorrichtung mit mehreren identischen tragbaren Einheiten ausgestattet, wobei die zentrale elektronische Einheit die Anordnung des individuellen Kontrollpunktesfeststellt. Die Zweiwegekommunikationzwischenindividuellen Elementen umfaßt den Empfang und die Übertragung von Datensignalen und/oder Betriebssignalen. Die Leistungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer automatischen Temperaturmessung, auf die in dieser Erfindung Bezug genommen wird, wird auf der Grundlage eines konkreten Falles und der entsprechenden Zeichnungen in Einzelheiten erklärt, wobei:
Fig. 1 ein Diagramm der Befestigung von Teilen der Vorrichtung zeigt, auf die in dieser Erfindung mit einer einzigen Stromquelle Bezug genommen wird;
Fig. 2 ein Diagramm der Befestigung von Teilen der Vorrichtung zeigt, auf die in dieser Erfindung mit mehreren Stromquellen Bezug genommen wird;
Fig. 3 eine tragbare Einheit der Vorrichtung zeigt, auf die in dieser Erfindung als eine universelle elektronische Steuerungseinheit Bezug genommen wird.
Die Leistungssteuerungsvorrichtung auf der Grundlage einer automatischen Temperaturmessung, auf die in dieser Erfindung Bezug genommen wird, die in Fig. 1 gezeigt wird, umfaßt eine tragbare Einheit 20, die entfernbar auf dem Deckel 21 eines Kochtopfes 23 befestigt ist. Zusätzlich zum Temperatursensor, der auf der tragbaren Einheit 20 befestigt ist, umfaßt die tragbare Einheit 20 den manuell oder drahtlos geregelten programmierbaren elektronischen Kreislauf zum Empfang, zur Übertragung und zur Verarbeitung von Daten, ebenso wie die Elemente zur Kommunikation mit andern Teilen der Vorrichtung, auf die in dieser Erfindung Bezug genommen wird, oder zur reziproken Kommunikation zwischen tragbaren Einheiten 20. Eine zentrale elektronische Einheit 22 ist an einem Ende mit einer drahtlosen Einweg- oder Zweiwegverbindung mit der tragbaren Einheit 20 versehen, während sie am anderen Ende mit einer Zweiwegverbindung mit dem Empfänger- /Senderabschnitt 24 einer Kontrolleinheit 25 und dadurch mit einer Stromquelle 26 versehen ist. Die zentrale elektronische Einheit 22 der Vorrichtung, auf die in dieser Erfindung Bezug genommen wird, ermöglicht den drahtlosen Empfang von Signalen von der tragbaren Einheit 20 und die Übertragung von Signalen an die tragbare Einheit 20, die Übertragung von Signalen an den Empfänger- /Übermittlungsabschnitt 24 und den Empfang von Signalen davon, ebenso wie die programmierbare Einstellung der Temperatur- und Zeitkonstanten zum individuellen Betrieb der Lebensmittelzubereitung. Auf diese Weise ist es möglich, den individuellen Betrieb der thermischen Lebensmittelzubereitung einzustellen, ihn durch die Steuerung der Stromquelle 26 durch die Anwendung der Informationen von der tragbaren Einheit 20, der zentralen elektronischen Einheit 22 ebenso wie vom Empfänger-/Senderabschnitt 24 der Steuerungseinheit 25 zu überwachen und zu regeln.
Im Fall von mehreren Stromquellen 26', 26" umfaßt die Vorrichtung, auf die in dieser Erfindung Bezug genommen wird und die in Fig. 2 gezeigt wird, mehrere identische tragbare Einheiten 20 und die elektronische Einheit 22', welche die Anordnung des individuellen gesteuerten Punktes feststellen kann. Somit werden die Deckel 21', 21" der Kochtöpfe 23', 23" mit den tragbaren Einheiten 20 versehen, die für eine reziproke Zweiwegekommunikation und für die Kommunikation mit der zentralen elektronischen Einheit 22' geeignet sind, die ihrerseits mit Hilfe eines spezifizierten Programmalgorithmus die Anordnung der Stromquelle feststellt, die vom Topf mit einer spezifischen tragbaren Einheit 20 belegt ist. Die zentrale elektronische Einheit 22' stellt eine Zweiwegekommunikation mit dem Empfänger-/Senderabschnitt 24' der Kontrolleinheit 25' und letztere mit individuellen Stromquellen 26', 26" bereit.
Fig. 3 zeigt die tragbare Einheit 20 der Vorrichtung, auf die in dieser Erfindung als universelle elektronische Steuerungseinheit 28 Bezug genommen wird. In diesem Fall umfaßt die universelle elektronische Steuerungseinheit 28 einen Steuerungsabschnitt 29, einen Empfängerabschnitt 30, einen Senderabschnitt 31, einen Sensorabschnitt 32 und einen Stromversorgungsabschnitt 33. Der Steuerungsabschnitt 29 ist ein programmierbares Mikroprozessorelement mit einem alternativen ergänzenden Element 29' zur manuellen Dateneingabe (z. B. Tastatur), das die Signale verarbeitet, die vom Element 29a, vom Empfängerabschnitt 30 und vom Sensorabschnitt 32 erhalten werden und sie verarbeitet durch den Senderabschnitt 31 an die zentrale elektronische Einheit 22, 22' oder die Kontrollabschnitte 25, 25' der Stromquellen 26, 26', 26" schickt.

Claims

1. Auf Temperaturmessung basierende Leistungsregelungsvorrichtung, wobei ein Deckel (21, 21', 21") von mindestens einem Topf mit einer abnehmbaren, tragbaren Einheit (20) zur Temperaturmessung versehen ist, die durch eine Ein- oder Zweiwegverbindung an eine zentrale elektronische Einheit (22, 22') angeschlossen ist, wobei die zentrale elektronische Einheit (22, 22') an einen Steuerabschnitt (25, 25') und von dort an eine Energiequelle (26, 26', 26") angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale elektronische Einheit (22, 22') durch eine drahtlose Ein- oder Zweiwegverbindung an die abnehmbare, programmierbare, tragbare Einheit (20) und durch eine drahtlose Zweiwegverbindung an einen Empfänger/Senderabschnitt (24, 24') des Steuerabschnitts (25, 25') angeschlossen ist.

2. Auf Temperaturmessung basierende Leistungsregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede programmierbare, tragbare Einheit (20) durch die zentrale elektronische Einheit (22, 22') und durch den Empfänger/Senderabschnitt (24, 24') des Steuerabschnitts (25, 25') an eine Energiequelle (26, 26', 26") angeschlossen ist.

3. Auf Temperaturmessung basierende Leistungsregelungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede programmierbare, tragbare Einheit (20) in Form einer universellen elektronischen Steuereinheit (28) einen Steuerabschnitt (29), einen Empfängerabschnitt (30), einen Senderabschnitt (31), einen Sensorabschnitt (32) und einen Energieversorgungsabschnitt (33) enthält.

4. Auf Temperaturmessung basierende Leistungsregelungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (32) ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Temperatursensor, Feuchtigkeitssensor, Lichtsensor, Rauchsensor, Bedingungsmodifizierungssensor, Bewegungssensor oder Mikrophon.