DE3204518A1

DE3204518A1 - Schaltungsanordnung in backoefen

Info

Publication number: DE3204518A1
Application number: DE19823204518
Authority: DE
Inventors: Julius Dipl.-Ing. 8221 Vachendorf Hußlein; Helmut Dipl.-Ing. 8221 St Georgen Waigand
Original assignee: Bosch Siemens Hausgerate GmbH
Current assignee: BOSCH-SIEMENS HAUSGERAETE GMBH, 8000 MUENCHEN, DE
Priority date: 1982-02-10
Filing date: 1982-02-10
Publication date: 1983-08-18
Also published as: IT8319465A0; NL8300200A; FR2521383B1; IT8319465A1; FR2521383A1; GB8300830D0; BE895870A; IT1193666B; DE3204518C2; GB2114828A; GB2114828B

Description

BOSCH-SIEMENS HAUSGERÄTE GMBH 8 München, den 09.02.1982
Stuttgart Hochstraße 17

TZP 82/607 Re/si

Schaltungsanordnung in Backöfen

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung in Backöfen zum Bereitstellen der für den Gärungsprozess erforderlichen Heizenergie, deren Energiewert durch Einstellorgane voreinstellbar ist.

Zur Erzeugung der Heizwärme in elektrischen Backöfen ist es "bekannt, durch Einstellorgane Temperaturregler auf einen gewünschten Wert einzustellen, wonach über diesen Temperaturregler die Heizstromzufuhr zu den Heizelementen bei Unterschreitung des eingestellten Temperaturwertes ermöglicht und bei Überschreitung dieses eingestellten Temperaturwertes
unterbrochen wird. Vorteilhaft bei dieser Betriebsweise ist es, daß zu Beginn des Gärungsprozesses sofort die volle Heizleistung zur Verfugung steht und genutzt wird. Ist der eingestellte Temperaturwert erreicht, so wird diese gesamte Heizleistung abgeschaltet bis wieder ein unterer Temperaturwert erreicht w.rd, zu dem die volle Heizleistung.wieder zugeschaltet wird. Während des gesamten Gärungsprozesses wiederholt

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sich dieser Vorgang. Zur Durchführung dieser Schaltvorgänge werden Thermostaten verwendet, die in ihrem Schaltverhalten eine gewisse Hysterese aufweist. Diese Hysterese wirkt sich derart aus, daß im Backofen langgestreckte Phasen von unterschiedlichen Temperaturschwankungen auftreten. Diese Phasen sind deshalb relativ lang, da der Backofen nach außen hin möglichst gut isoliert ist. Pur einen kontinuierlichen Gärungsprozess wäre es aber wünschenswert, ein möglichst gleichbleibendes Temperaturverhalten im Backofen zu erzielen.

Aufbauend auf diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, mit Hilfe derer es möglich ist, unter Anwendung günstiger schaltungstechnischer Maßnahmen, insbesondere unter Einsatz digitaler Schaltungstechnik bzw. Mikroprozessortechnik einen möglichst optimalen Gärungsprozess innerhalb des Backofens durchzuführen.

Eine.Schaltungsanordnung, die diesen Anforderungen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend eines durch ein Eingabeorgan .voreingestellten Eingabewerts ein Kriterium über die kontinuierlich zuzuführende Heizleistung abgegeben wird, daß zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit vom Einstellwert des Einstellorgans gesetzt wird und daß in Abhängigkeit vom Ablauf dieses Zeitgliedes für eine in Abhängigkeit von der Fortheizenergie voreingestellten Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den Heizelementen zugeführt wird.

Eine Heizleistungssteuerung wird beispielsweise dadurch variiert, daß steuerungstechnisch ein Impuls-Pausen-Verhältnis hergestellt wird, in dem der Heizstrom über Leistungsverstär-

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ker, z.B. Relais, den jeweiligen Heizelementen zugeführt wird. Durch Veränderung dieses Impuls-Pausen-Verhältnisses sind annähernd beliebig viele Leistungsstufen .erzielbar, Entsprechende Maßnahmen sind bei der Ansteuerung von Heizplatten in Kochherdmulden bekannt. Die Verhältnisse bei Heizplatten in Kochherdmulden sind insoweit von der Betriebsweise innerhalb von Backöfen unterschiedlich,, da das zu erwärmende bzw. zu erhitzende Gut auf Kochplatten gegenüber der Umwelt kaum isoliert ist. Dadurch unterscheiden sich die Gegebenheiten während des gesamten Kochprozesses kaum. Es muß jeweils relativ viel Energie dem zu behandelnden Gut zugeführt werden. Backöfen dagegen sind zur Umgebung hin relativ gut wärmeisoliert. Dies bedeutet, daß während des Gärungsprozesses an sich relativ wenig Energie zugeführt werden braucht. Wird jedoch eine derart geringe Energiezufuhr vorab fest eingestellt, so ergibt sich als Nachteil eine relativ lange Anheizzeitspanne. Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch wird dieses Problem in hervorragendem Maße gelöst. Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer Anheizphase mit voller Energiezufuhr vor der eigentlichen heizenergiegesteuerten Fortheizphase wird eine kurze Ahheizzeit erzielt und im Anschluß an diese Anheizzeit die.reduzierte vorgegebene Heizleistung dem Gargut zugeführt.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch die der jeweiligen Fortheizleistung entsprechende Schaltstellung des Heizlei stungseingabeelements in bezug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall voreinstellbar ist. Dadurch wird gewährleistet, daß lediglich über ein und dasselbe Heizleistungseingabeelement, z.B. über einen Drehknopf, in herkömmlicher Weise die Protheizleistung als auch nunmehr das Zeitintervall für das Wirksamsein der Anheizleistung voreinstellbar ist.

Vorzugsweise ist in diesem. Zusammenhang die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste Heizleistungsstufe dem Setzeingang der zktablauisteuerung zugeordnet ist. Die Konsequenz dieser Maßnahme ist, daß automatisch bei Erreichen der höchsten Heizleistungsstufeneinstellung durch das Eingabeelement die .Anheizautomatik eingeschaltet wird. Durch Zurückstellen des Eingabeelements auf den der endgültig zu erreichenden Heizenergie entsprechenden Einstellwert wird die Zeitstufe zur Bestimmung der Anheizphase vorgewählt.

Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch die den einzelnen Fortheizleistungsstufen zugeordneten Schalterstellungen bereitgestellter elektronischer Vergleichswert für die durchzuführende Anheizspanne mit dem Ausgangswert der Zeitablaufsteuerungseinrichtung verknüpft ist und daß bei Erreichen oder tiberschreiten des Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung durch den Vergleichswert ein Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an die Heizleistungssteuerschaltung abgegeben wird. Dadurch wird besonders günstig erreicht, d3J eine Korrektur

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bei der Bemessung der endgültigen Fortheizleistung während : der Anheizphase auch zur Korrektur für deren wirksame. Zeitspanne herangezogen wird. Diese Maßnahme ist aber auch durchführbar durch anders geartete elektronische Schaltungsmaßnahmen, z.B. durch Verwendung von Speicherelementen und Addier- bzw. V_ergleicherstufen. Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dahingehend auszugestalten, daß die Zeitablaufsteuerschaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung an einen Signalgeber angeschlossen ist. Damit ist signalisierbar, daß und. wie lange der Anheizvorgang angeschaltet und wirksam ist. Vorteilhafterweise ist in diesem Zusammenhang der Ablaufsteuerschaltung ein Blinkgeber zugeordnet, dieser Blinkgeber kann beispielsweise auf eine LED-Lampe einen Blinkimpuls abgeben oder bei numerischer Darstellung des eingestellten Fortheizwertes über einer Siebensegmentanzeige dem gesamten Anzeigefeld oder lediglich dem Dezimalpunkt dieses Anzeigefeldes zugeordnet sein.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Schaltungsanordnung dadurch zu kennzeichnen, daß die Zeitablaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschaltung der Heizleistungssteuerschaltung integriert ist. Damit läßt sich ein sehr niedriger öchaltungstechnischer Aufwand für die erfindungsgemäße Maßnahme erreichen.

Ein nach den Merkmalen der Erfindung ausgestaltetes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung im folgenden näher beschrieben. .
Es zeigen:

Fig. 1 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Mikroprozessorbausteins und

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TZP 82/607 Fiji. 2 ein Zeit-Leistungs-Diagramm.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. 1 zeigt ein durch einen Spannungsteiler ST versinnbildlichtes Eingabeorgan, über welches ein der Fortheizenergie entsprechendes Eingabesignal eingegeben wird. In einem Mikroprozessorbaustein uP wird der am analogen Eingang anliegende Wert dieses Eingabesignals in Werte zur Leistungssteuerung für die Backofenleistung umgewandelt. Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Abgabe von Impulsen und Impulspausen am Ausgang des Mikroprozessorbausteins μΡ, wobei das Impuls-Pausen-Verhältnis den Steuerwert für die Heizleistung darstellt. Über Leistungsverstärker RV wird dieses Impuls-Pausen-Signal zur Steuerung der Stromversorgung für die Heizelemente des Backofens herangezogen. Ein Sieben-Segment-Anzeigedisplay SSA zeigt den jeweils eingestellten Wert an.

Wird am Eingabeorgan ST zu Beginn des Einstellvorganges die Einstellstui'e für den maximalen Eingabewert eingenommen, so wertet der Mikroprozessorbaustein diesen Wert als Kriterium für die Durchführung einer Anheizphase. Bei der Rückstellung des Eingabeorgans ST auf den W_ert für die endgültige Fortheizenergiebemessung wird durch den Mikroprozessorbaustein μΡ aus diesem endgültigen Einstellwert auch ein Kriterium abgeleitet für die Dauer der Ankochphase. Während dieser Ankochphase tritt anstelle des Impuls-Pausen-Verhältnisses zur Steuerung des jeweiligen Leistungsverstärkers RV ein Dauerimpuls auf, welcher diesen Leistungsverstärker somit durchgehend durchsteuert, Damit wird während der Ankochphase der maximal verwertbare Heizleistungsstrom dem entsprechenden Heizelement zugeführt. Im Sieben-Segment-Anzeigedisplay SSA wird de Anheizphase durch ein Blinken des Dezimalpunktes D signalisiert. Diese Anzeige erlischt, wenn die Anheizphase beendet ist. Wird nach Beginn der

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Anheizphase der Einstellwert für die Fortheizleistung am Einstellorgan ST verändert, so wird dieser Wert auch zur Veränderung der Anheizspanne im Mikroprozessorbaustein uP verarbeitet. Durch Zurückstellen des Einstellorgans ST kann die Anheizphase auch vorzeitig '. eendet werden, wonach auf dem Einstellorgan ST nunmehr wieder der Wert für die Fortheizleistung einstellbar ist.

Im Diagramm nach Fig. 2 ist die Zuordnung der Zeit für die Ankochphase in Relation zur eingestellten Heizleistung für die Fortkochphase dargestellt. Das Eingabeorgan kann die Schaltstellungen 0 bis 9 einnehmen. Die dabei erreichbaren Heizleistungen liegen auf der durchgezogenen Kurve P, wobd bei der Einstellung 9 die maximale Heizleistung abgegeben wird. Auf der gestrichelt dargestellten Kurve T liegen die den einzelnen Einstellpositionen i bis 9 zugeordneten Zeitwerte für die Anheizphase. Aus diesem Diagramm ist entnehmbar, daß bis zum Einstellwert 6 die Zeitwerte für die Anheizphase ansteigen, während für die Einstellwerte 7 und 9 wieder niedrigere Zeitwerte gewählt sind. In der Einstellung 9 wird ohnehin der maximale Heizwert erzeugt, so daß zwischen einer Anheizphase und einer Fortheizphase nicht unterschieden werden kann.

Claims

* β TZP 82/607 Patentansprüche

1.) Schaltungsanordnung in Backöfen zum Bereitstellen der für den Gärungsprozess erforderlichen Heizenergie, deren Energiewert durch Einstellorgane voreinstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß entsprechend eines durch ein Eingabeorgan (ST) voreingestellten Eingabewertes ein Kriterium über die kontinuierlich zuzuführende Heizleistung abgegeben wird, daß zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit vom Einstellwert des Einstellorganes setzbar ist und daß in Abhängigkeit vom Ablauf dieses Zeitgliedes für eine in Abhängigkeit von der Fortheizenergie voreingestellten Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den Heizelementen zugeführt wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch die der jeweiligen Fortkochleistung entsorechenden Stellung des Heizleistungs-Eingabeelementes in bezug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall voreinstellbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste Heizleistungsstufe dem Setze.ingang der Zeitablauf steuerung zugeordnet ist.

4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch die den einzelnen Fortheizleistungsstufen zugeordneten Schalterstellüngen bereitgestellter elektronischer Vergleichswert für die durchzuführende Anheizphase mit dem Ausgangswert der Zeitablaufsteuereinrichtung verknüpft ist und daß bei Erreichen oder Überschreiten des Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung

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durch den Vergleichswert ein Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an die Heizleistungssteuerungsschaltung abgegeben wird.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerschaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung an einem Signalgeber angeschlossen ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche k oder 5» dadurch gekennzeichnet* daß der Zeitablaufsteuerung ein Blinkgeber zugeordnet ist.

7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschaltung der Heizleistungssteuereinrichtung integriert ist.