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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Kochbedingungen, vorzugsweise beim Kochen in privaten Haushalten, und ein System zur Bestimmung der besagten Kochbedingungen.
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Für das Kochen von Lebensmitteln stehen sowohl die Hersteller der Kochgeräte als auch deren Anwender vor dem andauernden Problem, dass das Wasser, aus welchen Grund auch immer, vollständig aus dem Kochtopf, in dem das Essen zubereitet wird, verdampft, sodass das Essen praktisch trocken im Kochtopf verbleibt. Dies führt dazu, dass das Essen anbrennt und dass es, wenn der Anwender dann nicht rechtzeitig reagiert, zu einem Brand kommen kann, der das Kochgerät und unter Umständen auch die gesamte Küche zerstört. Die Lösung des genannten Problems erfolgt durch ein Verfahren zum automatischen Kochen und ein System und/oder ein Verfahren zum Energiemanagement des Kochgeräts während des Kochen, das den Kochvorgang kontrolliert und automatisiert.
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Eine Vorrichtung zur Leistungsregelung wird in dem Patent
DE 38 11 925 C1 offenbart, wobei ein Temperatursensor in der Kochplatte integriert ist. Ein Heizgerät wird mittels des besagten Sensors an- bzw. abgeschaltet. Ein Problem tritt auf, wenn das Wasser aus dem Topf, in welchem das Essen gekocht wird, verdampft. Dabei kann die Temperatur des Heizgeräts nicht ausreichend schnell ansteigen, damit der besagte Temperatursensor gefährliche Bedingungen ermittelt und das Heizgerät infolgedessen abschaltet.
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Des Weiteren offenbart das Patent
DE 196 38 355 C2 eine Lösung, die darauf beruht, dass dabei das Rauschen während des Kochen in dem Topf, in dem das Essen zubereitet wird, ermittelt wird. Durch die Analyse der relativen Amplituden des Rauschens für verschiedene Frequenzen kann das Kontrollsystem zwischen Köcheln und Sieden unterscheiden. Die Blasen, die an dem Boden des Kochtopfes gebildet werden, erzeugen andere Rauschfrequenzen als die Blasen, welche während des Siedens an der Oberfläche der Flüssigkeit zerplatzen. Das Kontrollsystem überwacht niedrige Frequenzen und hohe Frequenzen, welche durch Filterschaltungen in zwei Rauschstufen unterteilt werden. Die Amplitudenwerte werden für jeden Frequenzbereich berechnet, wobei darauf basierend der Kochzustand, die Energie, usw. bestimmt werden kann. Für eine solche Frequenzanalyse sind relativ hochentwickelte Rechnerleistungen notwendig, sodass somit relativ hohe Kosten für die Integration in einen Kochtopf resultieren.
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Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfaches Verfahren zur Bestimmung der Bedingungen beim Kochen von Lebensmitteln in einem Topf, vorzugsweise in einem haushaltsüblichen Kochtopf bereitzustellen, welches die Nachteile der bekannten Lösungen überwinden kann.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Ausführung eines Verfahrens zur Bestimmung der Bedingungen beim Kochen von Essen in einem Topf, vorzugsweise in einem haushaltsüblichen Kochtopf.
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Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale nach Anspruch 1 gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart. Die vorliegende Erfindung sieht vor, dass ein System zur Bestimmung der Kochbedingungen wenigstens eine interne Temperaturmesssonde aufweist, die vorzugsweise in unmittelbarer Nähe eines Heizkörpers im Inneren eines Kochgeräts angeordnet ist. Wahlweise ist wenigstens eine zusätzliche Temperaturmesssonde an einem Deckel des Kochtopfes angebracht. Eine Kontrolleinheit ist im Inneren des Kochgeräts angeordnet, welche anhand der Daten von der wenigstens einen Temperaturmesssonde die Energieversorgung für den Heizkörper des Kochgeräts reguliert. Die besagte Temperaturmesssonde misst einen ersten Parameter an dem Kochtopf und einen zweiten Parameter an dem Heizkörper des Kochgeräts. Basierend auf der Änderung der Parameter beziehungsweise der Summe oder der Differenz der besagten Parameter, löst die Kontrolleinheit des Kochgeräts eine geeignete vorab festgelegte Maßnahme aus.
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Die Erfindung wird darüber hinaus ausführlich anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die Erfindung nicht darauf beschränkt werden soll, und wobei
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1 eine schematische Ansicht eines Systems gemäß der Erfindung zeigt,
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2 eine graphische Darstellung der Temperaturentwicklung während des Kochens gemäß der Erfindung zeigt,
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3 die Detailansicht III aus 2 zeigt.
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1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems zur Bestimmung der Kochbedingungen. Das System umfasst ein Kochgerät 1, welches einen Heizkörper 2 beinhaltet, der beispielsweise unter einer Glaskeramikplatte 3 der Kochfläche des Kochgeräts 1 angeordnet ist, eine Kontrolleinheit 4, einen Kochtopf 5 mit einem Deckel 6, wobei der Kochtopf 5 auf der Kochfläche positioniert ist, und wenigstens eine erste Temperaturmesssonde 7. Wahlweise kann das erfindungsgemäße System auch noch wenigstens eine zweite Temperaturmesssonde 8 beinhalten. Jede Temperaturmesssonde 7, 8 ist über Datenleitungen 9, 10 mit der Kontrolleinheit 4 verbunden. Zusätzlich ist der besagte Heizkörper 2 über eine Datenleitung 11 mit der besagten Kontrolleinheit 4 verbunden. Hierbei ist jede der Datenleitungen 9, 10, 11 entweder als eine Drahtleitung oder als eine drahtlose Leitung ausgebildet. Gemäß der Erfindung ist die erste Temperaturmesssonde 7 in der unmittelbaren Nähe des Heizkörpers 2 angeordnet, beispielsweise in seinem zentralen Bereich oder in seinem Randbereich. Erfindungsgemäß befindet sich die zweite Temperaturmesssonde 8 an dem Deckel 6 des Kochtopfes 5. In einem ersten Ausführungsbeispiel ist die zweite Temperaturmesssonde 8 in einem Griff des Deckels 6 vorgesehen, wobei in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel die zweite Temperaturmesssonde 8 als ein abnehmbares Element ausgebildet ist, das mit dem Deckel 6, beispielsweise mittels einer magnetischen Bindung, verbunden werden kann.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der Überlegung, dass während des Kochvorgangs eines Essens in dem Kochtopf 5, der Zustand in dem Kochtopf auf der Grundlage der Temperaturmessungen an dem Heizkörper 2 des Kochgeräts 1 und, wahlweise, an dem Deckel 6 des Kochtopfes 5, und der gegenseitigen Beziehung zwischen den Temperaturen abgeleitet werden kann. Die 2 zeigt eine graphische Darstellung der ungefähren Temperaturentwicklung während des Kochens von Essen in dem Kochtopf 5. Dabei wird angenommen, dass der Kochtopf 5 eine normale Menge an dem Lebensmittel enthält, das gekocht werden soll, und eine normale Menge an Wasser enthält, um das Lebensmittel zu kochen. Die erste Kurve 12 in 2 zeigt die Temperaturentwicklung während des Aufheizens von Wasser gemeinsam mit dem Lebensmittel. Während einer unterbrechungsfreien Energieversorgung des Topfs 5 durch den Heizkörper 2 steigt die Heiztemperatur des Wassers annähernd linear an bis das Wasser, gemäß dem Punkt A in 2, bei etwa 100°C zu sieden beginnt. Ab dem Punkt bleibt die Wassertemperatur annähernd konstant, solange immer noch etwas Wasser in dem Topf 5 vorhanden ist, wie anhand des Punkts B in 2 gezeigt ist. Die zweite Kurve 13 in 2 zeigt die Temperaturentwicklung des Heizkörpers 2, während die dritte Kurve 14 die Temperaturentwicklung an dem Deckel 6 des Topfes 5 zeigt.
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Wenn die Menge der, dem Kochtopf 5 zugeführten, Energie nach dem Erreichen des Punkts A nicht verringert wird, verdampft das gesamte Wasservolumen, das in dem besagten Kochtopf 5 enthalten ist, wobei der besagte Punkt B in der Temperaturentwicklung gemäß 2 jenem Zeitpunkt entspricht, zu dem das Wasser vollständig aus dem Kochtopf verdampft ist. Wenn der besagte Heizkörper 2 dem Kochtopf 5 auch nachdem der Kochtopf 5 kein Wasser mehr enthält, weiterhin Wärme zuführt, steigt die Temperatur des Heizkörpers 2 deutlich an. Gleichzeitig nimmt die Temperatur des besagten Deckels 6 deutlich ab, da, nachdem das Wasser vollständig aus dem Kochtopf verdampft ist (vgl. Punkt B in 2 und 3), kein Medium im Raum unterhalb des Deckels verbleibt, das effektiv Wärme an den Deckel 6 übertragen kann. Daher beruht die Erfindung darauf, dass, ungefähr zu dem Zeitpunkt, zu dem das Wasser vollständig aus dem Kochtopf 5 verdampft ist, beziehungsweise nach Ablauf einer bestimmten vorab festgelegten Zeit t ab dem Zeitpunkt, zu dem die Temperatur an dem Deckel 6 fällt, beispielsweise an dem Punkt B in 2, die erste Temperaturmesssonde 7 an dem Heizkörper 2 einen plötzlichen Temperaturanstieg ΔT2 des Heizkörpers 2 misst, während die zweite Temperaturmesssonde 8 eine plötzliche Temperaturabnahme ΔT1 an dem Deckel 6 misst. Die Temperaturmesssonden 7, 8 senden die Informationen über die Temperaturabnahme ΔT1 beziehungsweise den Temperaturanstieg ΔT2 mittels den Datenleitungen 9, 10 an die Kontrolleinheit 4, welche anhand von gespeicherten Werten für erlaubte Temperaturabnahmen und/oder Temperaturanstiege und/oder die Summe aus der Temperaturabnahme und dem Temperaturanstieg des Heizkörpers 2 und/oder des Deckels 6, wiederum die Stromversorgung des Heizkörpers 2 mittels einer Datenleitung 11 abschalten kann, was zu einem sofortigen Abbruch des Kochvorgangs führt.
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Gemäß dem vorher beschriebenen Verfahren kann ein sicheres Kochen gewährleistet werden, da, für den Fall, dass der Anwender aus irgendeinem Grund den Topf mit dem Essen auf dem angeschalteten Kochgerät vergisst, das System das Kochgerät automatisch abschaltet, sodass zuverlässig vermieden wird, dass das Essen in dem Kochtopf anbrennt oder sogar ein Feuer aufgrund einer unkontrollierten Stromzufuhr verursacht wird.
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Das Verfahren und das System gemäß der vorliegenden Erfindung sind im Speziellen für einen Gebrauch während des Kochens in einem Haushalt geeignet und insbesondere für die Essenszubereitung. Nichtsdestotrotz kann das erfindungsgemäße System überall dort gut zum Einsatz kommen, wo Wasser zum Kochen gebracht wird und den Siedepunkt erreichen kann und wo die Energie, die dem Kochtopf zugeführt wird, automatisch kontrolliert wird. Darüber hinaus ist der Gebrauch der vorliegenden Erfindung nicht auf Haushalte allein beschränkt, sondern kann unter anderem beispielsweise auch auf dem Gebiet der Heizkessel und anderer Vorrichtungen zum Aufheizen von Flüssigkeiten angewendet werden, um den Fest-Flüssig-Phasenübergang zu kontrollieren.
