DE3204518C2 - Schaltungsanordnung in Backöfen - Google Patents
Schaltungsanordnung in BacköfenInfo
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Abstract
Die Schaltungsanordnung bezieht sich auf die Ansteuerung für Heizelemente in Backöfen. Zur Beheizung von Backöfen ist eine Heizstrom-Leistungssteuerung angeordnet, welche durch eine Steuerung für eine der Fortheizphase vorgeschaltete Anheizphase ausgestattet ist.
Description
werden. Backöfen dagegen sind zur Umgebung hin rela- dem gesamten Anzeigefeld oder lediglich dem Dezimaltiv
gut wärmeisoliert Dies bedeutet daß während des punkt dieses Anzeigefeldes zugeordnet sein.
Gärungsprozesses an sich relativ wenig Energie züge- Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Schalführt zu werden braucht Wird jedoch eine derart gerin- tungsanordnung dadurch zu kennzeichnen, daß die Zeitge Energiezufuhr vorab fest eingestellt so ergibt sich als 5 ablaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschal-Nachteil eine relativ lange Anheizzeitspanne. Durch die tung der Heizleistungssteuerschaltung integriert ist Da-Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch mit läßt sich ein sehr niedriger schaltungstechnischer wird dieses Problem in hervorragendem Maße gelöst Aufwand für die erfindungsgemäße Maßnahme errei-Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer An- chen.
Gärungsprozesses an sich relativ wenig Energie züge- Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, die Schalführt zu werden braucht Wird jedoch eine derart gerin- tungsanordnung dadurch zu kennzeichnen, daß die Zeitge Energiezufuhr vorab fest eingestellt so ergibt sich als 5 ablaufsteuerung in eine Mikroprozessor-Steuerschal-Nachteil eine relativ lange Anheizzeitspanne. Durch die tung der Heizleistungssteuerschaltung integriert ist Da-Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahme jedoch mit läßt sich ein sehr niedriger schaltungstechnischer wird dieses Problem in hervorragendem Maße gelöst Aufwand für die erfindungsgemäße Maßnahme errei-Durch die erfindungsgemäße Anwendung einer An- chen.
heizphase mit voller Energiezufuhr vor der eigentlichen ig Eine nach den Merkmalen der Erfindung ausgestalte-
heizenergiesesteuerten Fortheizphase wird eine kurze tes Ausführungsbeispiel wird anhand der Zeichnung im
die reduzierte vorgegebene Heizleistung dem Gargut F i g. 1 eine Schaltungsanordnung unter Verwendung
zugeführt eines Mikroprozessorbausteins, und
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die erfin- is F i g. 2 ein Zeit-Leistungs-Diagramm,
dungsge.näße Schaltungsanordnung dadurch gekenn- Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zeigt ein durch zeichnet daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch einen Spannungsteiler STversinnbildlichtes Eingabeordie der jeweiligen Fortkochleistung entsprechende gan, über welches ein der Fortheizenergie entsprechen-Schaltstellung des Heizleistungseingabeelements in be- des Eingabesignal eingegeben wird. In einem Mikroprozug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall 20 zessorbaustein μΡ wird der am analogen Eingang anlievoreinstellbar ist Dadurch wird gewährleistet daß Ie- gende Wert dieses Eingabesignals in Werte zur Leidiglich über ein und dasselbe Heizleistungseingabeele- stungssteuerung für die Backofenleistung umgewandelt ment ζ. B. über einen Drehknopf, in herkömmlicher Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Abgabe Weise die Fortheizleistung als auch nunmehr das Zeitin- von Impulsen und Impulspausen am Ausgang des Mitervall für das Wirksamsein der Anheizleistung vorein- 25 kroprozessorbausteins μΡ, wobei das Impuls-Pausenstellbar ist Verhältnis den Sieuerwert für die Heizleistung darstellt
dungsge.näße Schaltungsanordnung dadurch gekenn- Die Schaltungsanordnung nach F i g. 1 zeigt ein durch zeichnet daß die Zeitablaufsteuerung zusätzlich durch einen Spannungsteiler STversinnbildlichtes Eingabeordie der jeweiligen Fortkochleistung entsprechende gan, über welches ein der Fortheizenergie entsprechen-Schaltstellung des Heizleistungseingabeelements in be- des Eingabesignal eingegeben wird. In einem Mikroprozug auf das für die Anheizphase wirksame Zeitintervall 20 zessorbaustein μΡ wird der am analogen Eingang anlievoreinstellbar ist Dadurch wird gewährleistet daß Ie- gende Wert dieses Eingabesignals in Werte zur Leidiglich über ein und dasselbe Heizleistungseingabeele- stungssteuerung für die Backofenleistung umgewandelt ment ζ. B. über einen Drehknopf, in herkömmlicher Beim Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Abgabe Weise die Fortheizleistung als auch nunmehr das Zeitin- von Impulsen und Impulspausen am Ausgang des Mitervall für das Wirksamsein der Anheizleistung vorein- 25 kroprozessorbausteins μΡ, wobei das Impuls-Pausenstellbar ist Verhältnis den Sieuerwert für die Heizleistung darstellt
dungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch gekenn- sen-Signal zur Steuerung der Stromversorgung für die
zeichnet, daß die Schaltstellung für die höchste Heizlei- Heizelemente des Backofens herangezogen. Ein Sieben-
stungsstufe dem Setzeingang der Zeitablaufsteuerung 30 Segment-Anzeigedisplay SSA zeigt den jeweils einge-
zugeordnet ist Die Konsequenz dieser Maßnahme ist, stellten Wert an.
daß automatisch bei Erreichen der höchsten Heizlei- Wird am Eingabeorgan S7zu Beginn des Einstellvor-
stungsstufeneinstellung durch das Eingabeelement die ganges die Einstellstufe für den maximalen Eingabewert
len des Eingabeelements auf den der endgültig zu errei- 35 diesen Wert als Kriterium für die Durchführung einer
chenden Heizenergie entsprechenden Einstellwert wird Anheizphase. Bei der Rückstellung des Eingabeorgans
die Zeitstufe zur Bestimmung der Anheizphase vorge- ST auf den Wert für die endgültige Fortheizenergiebe-
wählt messung wird durch den Mikroprozessorbaustein μΡ
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist aus diesem endgültigen Einstellwert auch ein Kriterium
die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung dadurch 40 abgeleitet für die Dauer der Ankochphase. Während
gekennzeichnet daß ein jeweiliger durch die den einzel- dieser Ankochphase tritt anstelle des Impuls-Pausennen
Fortheizleistungsstufen zugeordneten Schalterstel- Verhältnisses zur Steuerung des jeweiligen Leistungslungen bereitgestellter elektronischer Vergleichswert Verstärkers RV ein Dauerimpuls auf, welcher diesen
für die durchzuführende Anheizspanne mit dem Aus- Leistungsverstärker somit durchgehend durchsteuert,
gangswert der Zeitablaufsteuerungseinrichtung ver- 45 Damit wird während der Ankochphase der maximal
knüpft ist und daß bei Erreichen oder Oberschreiten des verwertbare Heizleistungsstrom dem entsprechenden
Ausgangswertes der Zeitablaufsteuerung durch den Heizelement zugeführt. Im Sieben-Segment-Anzeige-Vergleichswert
ein Schaltkriterium zur Beendigung der display SSA wird die Anheizphase durch ein Blinken des
Anheizphase an die Heizleistungssteuerschaltung abge- Dezimalpunktes D signalisiert. Diese Anzeige erlischt,
geben wird. Dadurch wird besonders günstig erreicht 50 wenn die Anheizphase beendet ist. Wird nach Beginn
daß eine Korrektur bei der Bemessung der endgültigen der Anheizphase der Einstellwert für die Fortheizlei-Fortheizleistung
während der Anheizphase auch zur stung am Einstellorgan ST verändert, so wird dieser
Korrektur für deren wirksame Zeitspanne herangezo- Wert auch zur Veränderung der Anheizspanne im Migen
wird. Diese Maßnahme ist aber auch durchführbar kroprozessorbaustein μΡ verarbeitet. Durch Zurückdurch
anders geartete elektronische Schaltungsmaß- 55 stellen des Einstellorgans ST kann die Anheizphase
nahmen, z. B. durch Verwendung von Speicherelemen- auch vorzeitig beendet werden, wonach auf dem Einten
und Addier- bzw. Vergleicherstufen. Es ist zweck- stellorgan ST nunmehr wieder der Wert für die Fortmäßig,
die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung da- heizleistung einstellbar ist.
hingehend auszugestalten, daß die Zeitablaufsteuer- Im Diagramm nach Fig. 2 ist die Zuordnung der Zeit
schaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung an eo für die Ankochphase in Relation zur eingestellten Heizeinen
Signalgeber angeschlossen ist. Damit ist signali- leistung für die Fortkochphase dargestellt. Das Eingabesierbar,
daß und wie lange der Anheizvorgang ange- organ kann die Schaltstellungen 0 bis 9 einnehmen. Die
schaltet und wirksam ist Vorteilhafterweise ist in die- dabei erreichbaren Heizleistungen liegen auf der durchsem
Zusammenhang der Ablaufsteuerschaltung ein gezogenen Kurve P, wobei bei der Einstellung 9 die
Blinkgeber zugeordnet, dieser Blinkgeber kann bei- 65 maxunale Heizleistung abgegeben wird. Auf der gestrispielsweise
auf eine LED-Lampe einen Blinkimpuls ab- chelt dargestellten Kurve Γ liegen die den einzelnen
geben oder bei numerischer Darstellung des eingestell- Einstellpusiiionen 1 bis 9 zugeordneten Zeitwerte für
ten Fortheizwertes über einer Siebensegmentanzeige die Anheizphase. Aus diesem Diagramm ist entnehm-
bar, daß bis zum Einstellwert 6 die Zeitwerte für die Anheizphase ansteigen, während für die Anheizphase
ansteigen, während für die Einstellwerte 7 und 9 wieder niedrigere Zeitwerte gewählt sind. In der Einsteilung 9
wird ohnehin der maximale Heizwert erzeugt, so daß zwischen einer Anheizphase und einer Fortheizphase
nicht unterschieden werden kann.
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Claims (7)
1. Schaltungsanordnung in Backöfen zum Bereit- Temperaturwert erreicht wird, zu dem die volle Heizleistellen
der für den Gärungsprozeß erforderlichen 5 stung wieder zugeschaltet wird Während des gesamten
Hetzenergie, deren Energiewert durch Einstellorga- Gärungsprozesses wiederholt sich dieser Vorgang. Zur
ne voreinstellbar ist, dadurch gekennzeich- Durchführung dieser Schaltvorgänge werden Thermon
e t, daß entsprechend eines durch ein Eingabeor- staten verwendet, die in ihrem Schaltverhalten eine gegan(ST)voreingestellten
Eingabewertesein Kriteri- wisse Hysterese aufweist Diese Hysterese wirkt sich
um über die kontinuierlich zuzuführende Heizlei- io derart aus. daß im Backofen langgestreckte Phasen von
stung abgegeben wird, daß zu Beginn des Gamngs- unterschiedlichen Temperaturschwankungen auftreten.
Prozesses ein Zeitglied in Abhängigkeit vom Ein- Diese Phasen sind deshalb relativ lang, da der Backofen
stellwert des Einstellorganes setzbar ist und daß in nach außen hin möglichst gut isoliert ist Für einen kon-Abhängigkeit
vom Ablauf dieses Zeitgliedes für eine tinuierlichen Gärungsprozeß wäre es aber wünschensin
Abhängigkeit von der Fortheizenergie voreinge- is wert, ein möglichst gleichbleibendes Temperaturverhalstellten
Zeitspanne der volle Heizleistungsstrom den ten im Backofen zu erzielen.
Heizelementen zugeführt wird. Es ist bekannt (DE-OS 28 48 824), eine Schaltungsan-
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- Ordnung zur Heizleistungssteuerung in Kochherdmuldurch
gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuerung den dahingehend auszugestalten, daß die Impulsfrezusätzlich
durch die der jeweiligen Fortgarleistung 20 quenz der Leistungsimpulse im Fortkochbereich konentsprechenden
Stellung des Heizleistungs-Einga- stant ist und im sogenannten Ankochbereich dem elekbeelementes
in bezug auf das für die Anheizphase trischen Verbraucher ein Leistungshub maximal verfügwirksame
Zeitintervall voreinstellbar ist barer Leistung zugeführt wird, wobei die Ankochzeit
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, abhängig von der gewählten Leistungsstufe ist, mit weldadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltstellung für 25 eher nach Ende des Ankochens fortgekocht werden solL
die höchste Hcizleistungsstufe dem Setzeingang der Darüber hinaus ist es für mechanische Zeitsteuerung bei
Zeitablaufsteuerung zugeordnet ist elektrischen Kochplatten bekannt (DE-CM 1936 099.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3. DE-GM J9 36100), für das Merkmal der ROcksetzung
dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweiliger durch der Zeitsteuerung die Aus-Stellung des Schalters zu verdie
den einzelnen Fortheizleistungsstufen angeord- 30 wenden. FQr die Anwendung einer Ansteuerung von
neten Schalterstellungen bereitgestellter elektroni- Kochplatten sind verschiedene Ausführungsformen,
scher Vergleichswert für die durchzuführende An- z. B. unter Verwendung von -Bimetallschaltern bekanntheizphase
mit dem Ausgangswert der Zeitablauf- geworden (DE-OS 1615 222).
steuereinrichtung verknüpft ist und daß bei Errei- Aufbauend auf diesen Erkenntnissen ist es Aufgabe
chen oder Oberschreiten des Ausgangswertes der 35 der vorliegenden Erfindung, eine Schaltungsanordnung
Zeitablaufsteuerung durch den Vergleichswert ein bereitszustellen, mit Hilfe derer es möglich ist, unter
Schaltkriterium zur Beendigung der Anheizphase an Anwendung günstiger schaltungstechnischer Maßnah-
die Heizleistungssteuerungsschaltung abgegeben men, insbesondere unter Einsatz digitaler Schaltungs-
wird. technik bzw. Mikroprozessortechnik einen möglichst
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, da- 40 optimalen Gärungsprozeß innerhalb des Backofens
durch gekennzeichnet, daß die Zeitablaufsteuer- durchzuführen.
schaltung parallel zur Heizleistungssteuerschaltung Eine Schaltungsanordnung, die diesen Anforderun-
an einem Signalgeber angeschlossen ist gen gerecht wird, ist erfindungsgemäß dadurch gekenn·
6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- zeichnet, daß entsprechend eines durch ein Eingabeorche
4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß der Zeit- 45 gan voreingesteilten Eingabewerts ein Kriterium über
ablaufsteuerung ein Blinkgeber zugeordnet ist die kontinuierlich zuzuführende Heizleistung abgege-
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprü- ben wird, daß zu Beginn des Gärungsprozesses ein Zeitche
I bis 6, dadurch gekennzeichnet daß die Zeitab- glied in Abhängigkeit vom Einstellwert des Einstellorlaufsteuerung
in eine Mikroprozessor-Steuerschal- gans gesetzt wird und daß in Abhängigkeit vom Ablauf
tung der Heizleistungssteuereinrichtung integriert so dieses Zeitgliedes für eine in Abhängigkeit von der
ist Fortheizenergie voreingestellten Zeitspanne der volle
Heizleistungsstrom den Heizelementen zugeführt wird.
Eine Heizleistungssteuerung wird beispielsweise dadurch
variiert daß steuerungstechnisch ein Impuls-Pau-55
sen-Verhältnis hergestellt wird, in dem der Heizstrom
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine über Leistungsverstärker, z. B. Relais, den jeweiligen
Schaltungsanoidnung in Backöfen zum Bereitstellen Heizelementen zugeführt wird. Durch Veränderung die-
der für den Gärungsprozeß erforderlichen Heizenergie, ses Impuls-Pausen-Verhältnisses sind annähernd belie-
deren Energiewert durch Einstellorgane voreinstellbar big viele Leistungsstufen erzielbar. Entsprechende
ist 60 Maßnahmen sind bei der Ansteuerung von Heizplatten
Zur Erzielung der Heizwärme in elektrischen Backö- in Kochherdmulden bekannt Die Verhältnisse bei Heiz-
fen ist es bekannt, durch Einstellorgane Temperature- platten in Kochherdmulden sind insoweit von derBe-
gler auf einen gewünschten Wert einzustellen, wonach triebsweise innerhalb von Backöfen unterschiedlich, da
über diesen Temperaturregler die Heizstromzufuhr zu das zu erwärmende bzw. zu erhitzende Gut auf Koch-
den Heizelementen ermöglicht und bei Überschreitung 65 platten gegenüber der Umwelt kaum isoliert ist Da-
dieses eingestellten Temperaturwertes unterbrochen durch unterscheiden sich die Gegebenheiten während
wird. Vorteilhaft bei dieser Betriebsweise ist es, daß zu des gesamten Kochprozesses kaum. Es muß jeweils re-
Beginn des Gärungsprozesses sofort die volle Heizlei- lativ viel Energie dem zu behandelnden Gut zugeführt
Priority Applications (6)
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