DE3642181C1 - Anordnung zum Beeinflussen der Gar- bzw. Kochzeit bei einem Kochgefaess - Google Patents
Anordnung zum Beeinflussen der Gar- bzw. Kochzeit bei einem KochgefaessInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Beeinflussen der
Gar- bzw. Kochzeit bei einem mittels einer elektrischen
Kochplatte mit Steuerschaltung aufheizbaren Kochgefäß, bei
der die Temperatur im bzw. am Kochgefäß erfaßt und über
die Steuerschaltung zur Regelung der Heizleistung der
Kochplatte ausgenützt wird, bei der die Gar- bzw. Kochzeit
mittels eines einstellbaren Zeitgliedes vorgebbar ist, bei
der die Kochplatte eine Zeitspanne vor Ablauf der vorgegebenen
Gar- bzw. Kochzeit abschaltbar ist, die um so größer ist,
je langsamer der Anstieg der Temperatur in der Aufheizphase
war und bei der unter Ausnutzung des beim Abschalten der
Kochplatte im Kochgut enthaltenen Wärmeinhaltes der Gar-
bzw. Kochvorgang bis zur vorgegebenen Gar- bzw. Kochzeit
verlängerbar ist.
Aus der DE-OS 33 14 398 ist eine derartige Anordnung bekannt,
bei der aus dem Anstieg der Temperatur in der Aufheizphase
eine Information darüber gewonnen wird, welche Menge an
vorzugsweise flüssigem Kochgut im Kochgefäß enthalten ist
und wie demzufolge der Abkühlvorgang nach dem Abschalten
der Kochplatte vor sich geht. Auf diese Weise kann der
Abkühlvorgang zur Verlängerung der Gar- bzw. Kochzeit
ausgenützt werden. Dabei ist zu berücksichtigen, daß sich
die Garwirkung auf die Speisen etwa je 10°C Temperaturabnahme
halbiert. Es ist deshalb sinnvoll, das Nachgaren nach dem
Abschalten der Kochplatte nur bis zum Abfall auf etwa die
Siedetemperatur des Wassers zu berücksichtigen, d. h. bei
einem Dampfdruckkochtopf bis zum drucklosen Zustand. Der
Energieaufwand für den Gar- bzw. Kochvorgang wird dadurch
auf das Mindestmaß reduziert und eine unerwünschte
Verlängerung des Gar- bzw. Kochvorganges durch den
Abkühlvorgang wird vermieden. Der durch die Gar- bzw. Kochzeit
vorgegebene Gar- bzw. Kochvorgang wird daher unter
Berücksichtigung der Menge des Kochgutes im Kochgefäß und
des jeweils auftretenden Abkühlvorganges eingehalten.
Die DE-OS 33 16 799 zeigt eine Anordnung für einen
Dampfdruckkochtopf, bei der die Zeitdauer vom Erreichen
der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung
erforderlichen Temperatur bis zum Erreichen der
Siedetemperatur des Wassers ausgenützt wird, um eine
Information darüber zu erlangen, wie groß die Menge an
vorzugsweise festem Kochgut über dem Wasserbad ist. Bei
zunehmender Menge des Kochgutes nimmt diese Zeitdauer
entsprechend zu und die im Kochgut gespeicherte Wärmemenge
steigt entsprechend an, so daß die Kochplatte entsprechend
vorzeitig abgeschaltet werden kann. Die vorgegebene Gar-
bzw. Kochzeit wird durch die Abkühlphase entsprechend
verlängert und daher eingehalten. Mit steigender Zeitdauer
kann die Abschaltung der Kochplatte entsprechend früher
eingeleitet werden.
Aus der DE-OS 33 23 399 ist ein Verfahren und eine
Vorrichtung zum Beeinflussen des Gar- bzw. Kochvorganges
bei einem Dampfdruck-Kochgefäß bekannt, bei dem bzw. der
die vorgegebene Gar- bzw. Kochzeit die Abkühlphase nach
dem Abschalten des Heizelementes berücksichtigt und mit
zum Erreichen des durch die vorgegebene Gar- bzw. Kochzeit
gewünschten Gar- bzw. Kochvorganges durch vorzeitiges
Abschalten des Heizelementes ausgenützt wird. Da die
Abkühlphase von der Art und Menge des Kochgutes im Dampfdruck-
Kochgefäß abhängig ist, wird schon in der Aufheizphase
durch den Anstieg der Temperatur eine Information gewonnen,
die Aufschluß über die zu erwartende Abkühlphase gibt.
Dabei wird dann das Heizelement um so früher abgeschaltet,
desto langsamer der Anstieg der Temperatur in der
Aufheizphase war.
Aus der DE-PS 29 51 434 ist es bekannt, mit einer
Meßeinrichtung den Bräunungsgrad eines Kochgutes im
Ausgangszustand festzuhalten, um für den Kochvorgang ein
Bezugssignal für den zu erreichenden Sollwert zu erhalten.
Während des Kochvorganges wird der erreichte Bräunungsgrad
mit dem so festgelegten Sollwert verglichen.
Das Aufsummieren von Meßwerten zur Festlegung der Gar-
Kochzeit bei einem Gar- bzw. Kochvorgang ist durch
die DE-OS 29 32 039 und die DE-OS 29 49 890 bekannt. Die
Gar- bzw. Kochzeit wird in einem Zeitglied vorgegeben,
das sich selbsttätig in Abhängigkeit von der Temperatur
bzw. dem Druck im Kochgefäß zum Anpassen der Gar- bzw.
Kochzeit an die im Kochgefäß herrschenden Druck- bzw.
Temperaturverhältnisse steuerbar ist. Die Abkühlphase nach
dem Abschalten des Heizelementes hat dabei keinen Einfluß
auf das Zeitglied.
Es ist auch bekannt, sowohl den Anstieg der Temperatur in
der Aufheizphase, als auch die Zeitdauer, die vom Erreichen
der für die Einleitung der Dampfbildung erforderlichen
Temperatur, bis zum Erreichen der Siedetemperatur des Wassers
verstreicht, in einer Anordnung zur vorzeitigen Abschaltung
der Kochplatte auszunützen, wie die DE-OS 33 23 399 zeigt.
Dabei wird die Zeitspanne für die Verkürzung der Einschaltzeit
der Kochplatte aus beiden Informationen abgeleitet. Bei
einem vorgegebenen maximalen Anstieg der Temperatur in der
Aufheizphase wird dabei nur noch die erfaßte Zeitdauer für
die Ableitung der Zeitspanne ausgenützt.
Es hat sich gezeigt, daß gerade bei der Erfassung des
Anstieges der Temperatur in der Aufheizphase falsche
Meßergebnisse erhalten werden, wenn beim Einschalten der
Kochplatte die Starttemperatur des Kochgutes über der
Raumtemperatur liegt. Der Anstieg der Temperatur im
Temperaturmeßbereich ändert sich bei gleicher Menge an Kochgut
in Abhängigkeit von der Starttemperatur. Bei steigender
Starttemperatur wird der Anstieg der Temperatur im
Temperaturmeßbereich langsamer. Es wird also eine größere
Menge an Kochgut vorgetäuscht und damit wird die abgeleitete
Zeitspanne zu groß. Die Folge davon ist, daß der Abkühlvorgang
zu kurz ist und daß bei der vorzeitigen Abschaltung der
Kochplatte die Abkühlphase nicht ausreicht, den Gar- bzw.
Kochvorgang so lange aufrechtzuerhalten, bis die vorgegebene
Gar- bzw. Kochzeit erreicht ist. Die höheren Starttemperaturen
sind aber häufig gegeben. Es sei nur an ein vorausgehendes
Anbraten einer Speise im Kochgefäß erinnert. Dabei wird
das Kochgefäß gut durchgewärmt. Die Speise wird danach z. B.
mit einer heißen Brühe abgelöscht.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, bei der selbst bei von der
Raumtemperatur abweichenden höheren Starttemperaturen beim
Einschalten der Kochplatte der Anstieg der Temperatur in
der Aufheizphase im Temperaturmeßbereich so erfaßt werden
kann, daß er eine Aussage über die Menge des Kochgutes im
Kochgefäß und damit den zu erwartenden Abkühlvorgang mit
der vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte beinhaltet.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß
der Anstieg der Temperatur in einem Temperaturmeßbereich
unmittelbar unterhalb der zur Einleitung einer wesentlichen
Dampfbildung erforderlichen Temperatur aus einem Meßzyklus
mit n aufeinanderfolgenden Meßwerten ermittelt wird, daß
beim Einschalten der Kochplatte die Starttemperatur gemessen
wird, daß bei einer Starttemperatur kleiner als ein unterer
Temperaturgrenzwert der Anstieg der Temperatur nur aus den
k Meßwerten mit den steilsten Anstiegen der Temperatur
ermittelt wird, daß bei einer Starttemperatur größer als
der untere Temperaturgrenzwert, aber kleiner als ein oberer
Temperaturgrenzwert der Anstieg der Temperatur aus den m
Meßwerten mit den schnellsten Anstiegen der Temperatur
ermittelt wird, wobei m kleiner als k und k kleiner als
n ist, daß bei einer Starttemperatur größer als der obere
Temperaturgrenzwert die Zeitdauer vom Erreichen der
Siedetemperatur des Wassers bis zum Erreichen einer
vorgegebenen, knapp über der Siedetemperatur liegenden
Meßtemperatur gemessen wird und daß die Zeitspanne zur
vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte aus den so korrigierten
Anstiegen der Temperatur oder der gemessenen Zeitdauer
abgeleitet wird, wobei die Zeitspanne um so größer ist,
je langsamer der korrigierte Anstieg der Temperatur oder
je größer die Zeitdauer ist.
Durch die Verlagerung des Temperaturmeßbereiches in den
Bereich unmittelbar unterhalb der zur Einleitung einer
wesentlichen Dampfbildung erforderlichen Temperatur kann
eine Korrektur des Anstieges der Temperatur in der
Aufheizphase fast bis zum Temperaturmeßbereich hin vorgenommen
werden. Die so ermittelten Meßwerte für die Anstiege lassen
auf die Menge des Kochgutes schließen und können zur Ableitung
der Zeitspanne für die Verkürzung der Einschaltzeit der
Kochplatte ausgenützt werden. Übersteigt die Starttemperatur
den oberen Temperaturgrenzwert, dann wird die Zeitspanne
aus der Zeitdauer abgeleitet, die vom Erreichen der
Siedetemperatur des Wassers bis zum Erreichen der vorgegebenen
Meßtemperatur verstreicht. Die Meßtemperatur von ungefähr
104°C wird gewählt, da unmittelbar nach dem Erreichen der
Siedetemperatur des Wassers der weitere Temperaturanstieg
bei abgeschalteter Kochplatte eine Information enthält,
die Aufschluß über die aufgeheizte Kochgutmenge gibt und
daher für die vorzeitige Abschaltung der Kochplatte ausgenützt
werden kann. Bei Biogaren kann diese Meßtemperatur mit der
gewählten Gar- bzw. Kochtemperatur zusammenfallen. Auf diese
Weise ist sichergestellt, daß die im Kochgut enthaltene
Wärmemenge auch bei Starttemperaturen über der Raumtemperatur
mit ausreichender Genauigkeit zur vorzeitigen Abschaltung
der Kochplatte und Verlängerung des Gar- bzw. Kochvorganges
verwendet werden kann.
Nach einer Ausgestaltung ist die Anordnung so ausgeführt,
daß der Meßzyklus in drei Temperaturbereiche von Tm 1 = 65°C
bis Tm 2 = 70°C, von Tm 2 = 70°C bis Tm 3 = 80°C und von Tm 3
= 80°C bis Tm 4 = 85°C unterteilt ist, und daß die für das
Durchlaufen dieser Temperaturbereiche erforderlichen Meßzeiten
als Kriterien für den Anstieg der Temperatur in derselben
gemessen werden, wobei für die korrigierten Anstiege jeweils
die k = 2 bzw. m = 1 kleinsten Meßzeiten des Meßzyklus zur
Ableitung der Zeitspanne herangezogen werden. Auf diese
Weise lassen sich die Meßpunkte leicht vorgeben und die
Anstiege der Temperatur in dem Meßzyklus als Meßzeiten
erfassen.
Ist nach einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, daß beim
Unterschreiten eines Mindestwertes der Meßzeit in dem
Meßzyklus der ermittelte Anstieg bei der Ableitung der
Zeitspanne unberücksichtigt bleibt und daß die Zeitspanne
um so größer ist, je größer die Zeitdauer ist, die vom
Erreichen der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung
erforderlichen Temperatur bis zum Erreichen der
Siedetemperatur des Wassers verstreicht, dann wird der Einfluß
des als Wasserbad verwendeten Kochgutes bei der Ableitung
der Zeitspanne nicht mehr berücksichtigt und die Zeitspanne
ist nur noch abhängig von der Menge des Kochgutes im
Dampfraum.
Um definierte Punkte für den Beginn und das Ende des Gar-
bzw. Kochvorganges zu erhalten, sieht eine weitere
Ausgestaltung der Anordnung vor, daß die Abmessung der Gar-
bzw. Kochzeit mit dem Erreichen etwa der Gar- bzw.
Kochtemperatur beginnt und in der Abkühlphase mit dem
Unterschreiten etwa der Siedetemperatur endet.
Werden die Anstiege der Temperatur in der Aufheizphase genauso
wie die Zeitdauer vom Erreichen der Siedetemperatur des
Wassers bis zum Erreichen der Gar- bzw. Kochtemperatur als
Zeiten erfaßt, dann wird die Ableitung für die Zeitspanne
zur vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte dadurch
vereinfacht, daß bei einer Starttemperatur unterhalb des
unteren Temperaturgrenzwertes die Zeitspanne der Summe aus
den aufaddierten Meßzeiten der k Meßwerte und bei einer
Starttemperatur größer als der untere Temperaturgrenzwert
aber kleiner als der obere Temperaturgrenzwert der doppelten
Meßzeit aus den m Meßwerten entspricht, sowie daß bei einer
Starttemperatur größer als der obere Temperaturgrenzwert
die Zeitspanne der Zeitdauer vom Erreichen der Siedetemperatur
bis zum Erreichen der Meßtemperatur entspricht.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 den Temperatur-Zeit-Verlauf bei einem Gar-
bzw. Kochvorgang und
Fig. 2 ein Prinzipschaltbild der Anordnung.
Die Fig. 1 zeigt den Temperatur-Zeit-Verlauf T = f(t) beim
Gar- bzw. Kochvorgang. Zum Zeitpunkt t = 0 wird die Anordnung
eingeschaltet und die Kochplatte heizt das darauf abgestellte
Kochgefäß mit Inhalt auf. Die Temperatur wird im bzw. am
Kochgefäß gemessen. Die ausgezogene Kurve zeigt den
Temperatur-Zeit-Verlauf bei einer Starttemperatur, die der
Raumtemperatur Tr entspricht. Der Anstieg der Kurve erfolgt
etwa geradlinig bis zu einer Temperatur Td, bei der eine
wesentliche Dampfbildung einsetzt. Diese Temperatur beträgt
etwa 90°C bis 92°C. Es dauert dann eine Zeit t 1, bis die
Temperatur die Siedetemperatur Ts des Wassers erreicht hat.
Der weitere Anstieg von der Siedetemperatur Ts des Wassers
bis zur gewählten Meßtemperatur Tn ≈ 104°C erfolgt dann
wieder etwa geradlinig und nimmt die Zeitdauer t 2 in Anspruch.
Ist die Gar- bzw. Kochtemperatur Tg des Wassers erreicht,
beginnt die Abmessung der vorgegebenen Gar- bzw. Kochzeit
tg beim Zeitpunkt ta. Wird die Kochplatte beim Zeitpunkt
ts abgeschaltet, dann schließt sich der Abkühlvorgang an,
der je nach Wärmeinhalt des Kochgutes, des Kochgefäßes und
der Kochplatte mehr oder weniger Zeit andauert, bis die
Temperatur wieder auf die Siedetemperatur Ts des Wassers
gefallen ist. Dieser Anteil der Abkühlphase ist mit der
Zeitspanne Δ t angegeben und so gewählt, daß bei der
vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte im Zeitpunkt ts zum
Zeitpunkt te ein Gar- bzw. Kochvorgang abgelaufen ist, der
unter Berücksichtigung der gewichteten Zeitanteile der
Abkühlphase der vorgewählten Gar- bzw. Kochzeit tg entspricht.
Da diese Zeitspanne Δ t der Abkühlphase abhängig ist von
dem Wärmeinhalt des Systems beim vorzeitigen Abschalten
der Kochplatte wird bereits in der Aufheizphase eine
Information über diese Trägheit des Systems gewonnen. Der
Anstieg der Temperatur in der Aufheizphase ist ein erstes
Kriterium, das Auskunft über die Trägheit des Systems geben
kann. Dazu wird in dem Temperaturmeßbereich von Tm 1 = 65°C
bis Tm 4 = 85°C in drei Messungen eines Meßzyklus der Anstieg
Δ T aus den drei Meßwerten Δ T 1, Δ T 2 und Δ T 3 ermittelt. Die
Teilbereiche reichen dabei von Tm 1 = 65°C bis Tm 2 = 70°C,
von Tm 2 = 70°C bis Tm 3 = 80°C und von Tm 3 = 80°C bis Tm 4
= 85°C. Ist die Starttemperatur gleich der Raumtemperatur
Tr, dann ergeben alle drei Messungen eine gleichen Anstieg
der Temperatur. Beginnt der Gar- bzw. Kochvorgang aber bei
einer höheren Starttemperatur, die zwischen der Raumtemperatur
Tr und einem unteren Temperaturgrenzwert Tstu liegt, dann
zeigt der punktiert eingezeichnete Anlaufabschnitt des
Temperatur-Zeit-Verlaufes, daß im Temperaturmeßbereich Tm 1
bis Tm 2 bereits der Anstieg Δ T 1′ von den Anstiegen Δ T 2′
und Δ T 3′ der Temperaturmeßbereiche Tm 2 bis Tm 3 und Tm 3 bis
Tm 4 abweicht. Bei der Ermittlung des für die Trägheit des
Systems maßgebenden korrigierten Anstieges Δ T′ bleibt daher
der Wert Δ T 1′ unberücksichtigt. Liegt die Starttemperatur
Tx zwischen dem unteren Temperaturgrenzwert Tstu von etwa
50°C und einem oberen Temperaturgrenzwert Tsto von etwa
60°C, dann zeigt der Anlaufabschnitt des Temperatur-Zeit-
Verlaufes, daß nur noch der Meßwert Δ T 3′′ dem ursprünglichen
und für die Trägheit des Systems in der Abkühlphase
maßgebenden Anstieg entspricht. Bei diesem Startbereich
wird daher nur noch der Meßwert Δ T 3′′ zur Ableitung eines
korrigierten Anstieges Δ T′′′ verwendet. Liegt die
Starttemperatur über dem oberen Temperaturgrenzwert Tsto,
dann kann ein korrigierter Anstieg Δ T′′′ nicht mehr abgeleitet
werden, da alle Meßwerte Δ T 1′′′, Δ T 2′′′ und Δ T 3′′′ von der
Ursprungskurve abweichen. Für diesen Fall gibt der Anstieg
der Temperatur keinen Hinweis mehr auf die Trägheit des
Systems beim Abkühlvorgang. Daher wird dann aus der Zeitdauer
t 2 die Zeitspanne Δ t abgeleitet. Die Zeitdauer t 2 wird vom
Erreichen der Siedetemperatur Ts des Wassers bis zum Erreichen
der vorgegebenen Meßtemperatur Tn ≈ 104°C ermittelt. Mit
größer werdender Zeitdauer t 2 nimmt auch die Zeitspanne
Δ t etwa proportional zu. Die Abhängigkeit kann für das System
einmal ermittelt und in die Steuerschaltung für die Kochplatte
eingegeben werden.
Ist in einem als Dampfdruckkochtopf ausgebildeten Kochgefäß
nur wenig Wasser als Wasserbad zur Dampferzeugung enthalten,
dann steigt die Temperatur-Zeit-Kurve in der Aufheizphase
sehr steil an. Dieses Wasserbad bringt dann keinen merklichen
Einfluß auf den Abkühlvorgang. Das über dem Wasserbad im
Dampfraum eingebrachte Kochgut bringt dagegen eine
entsprechende Verlängerung des Abkühlvorganges. Diese Trägheit
kann aber schon im Aufheizvorgang erkannt und abgeleitet
werden und zwar aus der Zeitdauer t 1, die vom Erreichen
der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung
erforderlichen Temperatur Td von etwa 90°C bis 92°C bis zum
Erreichen der Siedetemperatur Ts des Wassers, z. B. etwa
98°C bis 100°C verstreicht. Diese Zeitdauer t 1 nimmt mit
dem zunehmenden Wärmeinhalt des Systems zu, so daß auch
die Zeitspanne Δ t entsprechend proportional größer gewählt
werden kann. Die Abhängigkeit der Zeitdauer t 1 und der
Zeitspanne Δ t ist systembedingt und wird einmal ermittelt
und in die Steuerschaltung eingegeben.
Der Einfachheit halber werden bei der Ermittlung der
korrigierten Anstiege Δ T , Δ T′ und Δ T′′ die Temperaturen Tm 1
bis Tm 4 vorgegeben und die dazugehörigen Durchlaufzeiten
durch die zugehörigen Teilmeßbereiche als Meßzeiten gemessen.
Diese Meßzeiten sind klein, wenn auch der zugehörige
Wärmeinhalt des Systems klein ist und groß, wenn dieser
Wärmeinhalt groß ist. Die ermittelten Zeiten können dann
durch einfache Bewertung mit einem Systemfaktor in die
zugehörige Zeitspanne Δ t umgewandelt werden.
Bei der Starttemperatur kleiner als der untere
Temperaturgrenzwert Tstu werden nur die für die
Temperaturbereiche Tm 2 bis Tm 3 und Tm 3 bis Tm 4, d. h. für
die Anstiege Δ T 2′ und Δ T 3′, ermittelten Meßzeiten addiert
und in eine entsprechende Zeitspanne Δ t ungewandelt. Liegt
die Starttemperatur zwischen dem unteren Temperaturgrenzwert
Tstu und dem oberen Temperaturgrenzwert Tsto, dann wird
nur noch die Meßzeit für den Temperaturbereich Tm 3 bis Tm 4,
d. h. den Anstieg Δ T 3′′, ermittelt und verdoppelt, um zu der
Zeitspanne t zu gelangen.
Fig. 2 zeigt die Anordnung im Blockschaltbild. Der
Temperaturmeßfühler TF erfaßt die Temperatur im bzw. am
Kochgefäß und gibt über die Übertragungsstrecke Ue, die
drahtgebunden oder drahtlos sein kann, entsprechende
elektrische Signale an den Temperaturempfänger TE. Aus dem
Ausgangssignal des Temperaturempfängers TE lassen sich für
vorgebbare Temperaturen Steuersignale ableiten. Der
Temperaturmeßkreis TM 1 nimmt das Ausgangssignal des
Temperaturempfängers TE auf und gibt drei Ausgangssignale
ab, die anzeigen, ob die vorliegende Temperatur T im bzw.
am Kochgefäß kleiner als die Raumtemperatur Tr, größer als
der untere Temperaturgrenzwert Tstu von 50°C, aber kleiner
als der obere Temperaturgrenzwert Tsto von 60°C oder größer
als der obere Temperaturgrenzwert Tsto von 60°C ist. Der
Zeitmeßkreis TM 2 gibt Steuersignale ab, wenn die Temperaturen
Tm 1, Tm 2, Tm 3 und Tm 4 des Temperaturmeßbereiches erreicht
werden. Diese Temperaturen liegen mit Tm 1 = 65°C, Tm 2 =
70°C, Tm 3 = 80°C und Tm 4 = 85°C unmittelbar unter der
Temperatur Td von etwa 90°C bis 92°C, bei der eine wesentliche
Dampfbildung einsetzt. Schließlich gibt ein dritter
Temperaturmeßkreis TM 3 Steuersignale ab, wenn diese Temperatur
Td von etwa 90°C bis 92°C, die Siedetemperatur Ts des Wassers
von etwa 98°C bis 100°C und die vorgegebene Meßtemperatur
Tn von etwa 104°C erreicht werden.
Die Zeitmeßkreise TM 1 und TM 2 steuern das einstellbare
Zeitglied Z an, das vor dem Gar- bzw. Kochvorgang auf die
gewünschte Gar- bzw. Kochzeit tg eingestellt wird. Der
Anstiegmeßkreis Δ TM nimmt in der Aufheizphase vom
Temperaturmeßkreis TM 1 ein Signal auf, das Aufschluß über
die Starttemperatur gibt. Beim Durchlaufen des
Temperaturmeßbereiches von Tm 1 bis Tm 4 werden im
Anstiegmeßkreis Δ TM für die Teilbereiche die
Durchlaufzeiten als Meßzeiten ermittelt und abhängig von
der erfaßten Starttemperatur bewertet, um die zugehörige
Zeitspanne Δ t zu erhalten. Wie die Steuerleitungen Δ T′ und
Δ T′′ zum Zeitglied Z zeigen, werden die Anstiege als
korrigierte Zeitwerte zum Zeitglied Z übertragen und in
diesem vom eingegebenen Wert subtrahiert. Ist das Zeitglied
Z zurückgestellt, dann wird über die Steuerschaltung ST
das Heizelement HE der Kochplatte abgeschaltet. Der
anschließende Abkühlvorgang verlängert den Gar- bzw.
Kochvorgang um die Zeitspanne Δ t, damit unter Berücksichtigung
der in dem Abkühlvorgang reduzierten Garwirkung ein Gar-
bzw. Kochvorgang erhalten wird, der der gewählten Gar- bzw.
Kochzeit tg entspricht. Die tatsächliche Gar- bzw. Kochzeit
tg′ ist daher entsprechend größer als die vorgegebene Gar-
bzw. Kochzeit tg im Zeitglied Z.
Ist die Starttemperatur größer als der obere
Temperaturgrenzwert Tsto, dann wird der Anstiegmeßkreis
Δ TM gesperrt, so daß im Temperaturmeßbereich keine Zeiten
gemessen und ausgewertet werden. Über den Zeitmeßkreis tM
wird die Zeitdauer t 2 gemessen, die vom Erreichen der
vorgegebenen Meßtemperatur Tn verstreicht. Aus dieser
Zeitdauer t 2 wird eine entsprechende Zeitspanne Δ t abgeleitet
und im Zeitglied Z von der eingegebenen Gar- bzw. Kochzeit
tg subtrahiert. Die Zeitdauer t 2 gibt auch bei hohen
Starttemperaturen ein Kriterium für den zu erwartenden
Abkühlvorgang und kann wie die Meßzeiten des Anstieges Δ T
zur vorzeitigen Abschaltung des Heizelementes HE ausgenützt
werden. Die Zeitspanne Δ t ist dabei unter Berücksichtigung
der abnehmenden Garwirkung bis zum Zeitpunkt te, d. h.
Erreichen der Siedetemperatur Td in den Abkühlvorgang,
abgeleitet.
Steigt die Temperatur-Zeit-Kurve in der Aufheizphase sehr
steil an, so daß der Anstieg, d. h. die Meßzeiten für die
Teilmeßbereiche, unter einen vorgegebenen Wert fallen, dann
kann daraus kein nennenswerter Betrag zur vorzeitigen
Abschaltung des Heizelementes HE abgeleitet werden. Der
zu erwartende Abkühlvorgang ist dann nur noch aus der
Zeitdauer t 1 abzuleiten, die vom Erreichen der für die
Einleitung der Dampfbildung erforderlichen Temperatur Td
bis zum Erreichen der Siedetemperatur Ts des Wassers
verstreicht. Wie gestrichelt angedeutet, führt dann der
Zeitmeßkreis tM eine der Zeitdauer t 1 entsprechende Zeitspanne
Δ t dem Zeitglied Z zur Subtraktion von der angegebenen Gar-
bzw. Kochzeit tg zu. Der Ausgang Δ Tmax am Anstiegsmeßkreis
Δ Tm zeigt an, daß aus dem Anstieg der Temperatur in der
Aufheizphase kein Betrag für eine vorzeitige Abschaltung
der Kochplatte zu erwarten ist.
Der Schalter S bestimmt mit dem Einschalten den Beginn des
Gar- bzw. Kochvorganges und leitet die Ermittlung der
Starttemperatur über den Temperaturmeßkreis TM 1 ein.
Claims (6)
1. Anordnung zum Beeinflussen der Gar- bzw. Kochzeit bei
einem mittels einer elektrischen Kochplatte mit
Steuerschaltung aufheizbaren Kochgefäß, bei der die
Temperatur im bzw. am Kochgefäß erfaßt und über die
Steuerschaltung zur Regelung der Heizleistung der
Kochplatte ausgenützt wird, bei der die Gar- bzw.
Kochzeit mittels eines einstellbaren Zeitgliedes
vorgebbar ist, bei der die Kochplatte eine Zeitspanne
vor Ablauf der vorgegebenen Gar- bzw. Kochzeit
abschaltbar ist, die um so größer ist, je langsamer
der Anstieg der Temperatur in der Aufheizphase war
und bei der unter Ausnutzung des beim Abschalten der
Kochplatte im Kochgut enthaltenen Wärmeinhaltes der
Gar- bzw. Kochvorgang bis zur vorgegebenen Gar- bzw.
Kochzeit verlängerbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Anstieg (Δ T) der Temperatur (T) in einem Temperaturmeßbereich (Tm 1 bis Tm 4, z. B. von 65°C bis 85°C) unmittelbar unterhalb der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung erforderlichen Temperatur (Td ≈ 90° bis 92°C) aus einem Meßzyklus mit n (z. B. 3) aufeinanderfolgenden Meßwerten (Δ T 1, Δ T 2, Δ T 3) ermittelt wird,
daß beim Einschalten der Kochplatte die Starttemperatur (Tst) gemessen wird,
daß bei einer Starttemperatur kleiner als ein unterer Temperaturgrenzwert (Tstu ≈ 50°C) der Anstieg (Δ T′) der Temperatur (T) nur aus den k (k < n z. B. k = 2) Meßwerten mit den steilsten Anstiegen der Temperatur ermittelt wird,
daß bei einer Starttemperatur (Tx) größer als der untere Temperaturgrenzwert (Tstu), aber kleiner als ein oberer Temperaturgrenzwert (Tsto ≈ 60°C) der Anstieg (Δ T′′) der Temperatur (T) aus den m (m < k < n; z. B. m = 1) Meßwerten mit den schnellsten Anstiegen der Temperatur ermittelt wird, wobei m kleiner als k und k kleiner als n ist,
daß bei einer Starttemperatur (Tx) größer als der obere Temperaturgrenzwert (Tsto) die Zeitdauer (t 2) vom Erreichen der Siedetemperatur (Ts) des Wassers bis zum Erreichen einer vorgegebenen, knapp über der Siedetemperatur liegenden Meßtemperatur (Tn ≈ 104°C) gemessen wird und
daß die Zeitspanne (Δ t) zur vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte aus den so korrigierten Anstiegen (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur (T) oder der gemessenen Zeitdauer (t 2) abgeleitet wird, wobei die Zeitspanne (Δ t) um so größer ist, je langsamer der korrigierte Anstieg (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur (T) oder je größer die Zeitdauer (t 2) ist.
daß der Anstieg (Δ T) der Temperatur (T) in einem Temperaturmeßbereich (Tm 1 bis Tm 4, z. B. von 65°C bis 85°C) unmittelbar unterhalb der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung erforderlichen Temperatur (Td ≈ 90° bis 92°C) aus einem Meßzyklus mit n (z. B. 3) aufeinanderfolgenden Meßwerten (Δ T 1, Δ T 2, Δ T 3) ermittelt wird,
daß beim Einschalten der Kochplatte die Starttemperatur (Tst) gemessen wird,
daß bei einer Starttemperatur kleiner als ein unterer Temperaturgrenzwert (Tstu ≈ 50°C) der Anstieg (Δ T′) der Temperatur (T) nur aus den k (k < n z. B. k = 2) Meßwerten mit den steilsten Anstiegen der Temperatur ermittelt wird,
daß bei einer Starttemperatur (Tx) größer als der untere Temperaturgrenzwert (Tstu), aber kleiner als ein oberer Temperaturgrenzwert (Tsto ≈ 60°C) der Anstieg (Δ T′′) der Temperatur (T) aus den m (m < k < n; z. B. m = 1) Meßwerten mit den schnellsten Anstiegen der Temperatur ermittelt wird, wobei m kleiner als k und k kleiner als n ist,
daß bei einer Starttemperatur (Tx) größer als der obere Temperaturgrenzwert (Tsto) die Zeitdauer (t 2) vom Erreichen der Siedetemperatur (Ts) des Wassers bis zum Erreichen einer vorgegebenen, knapp über der Siedetemperatur liegenden Meßtemperatur (Tn ≈ 104°C) gemessen wird und
daß die Zeitspanne (Δ t) zur vorzeitigen Abschaltung der Kochplatte aus den so korrigierten Anstiegen (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur (T) oder der gemessenen Zeitdauer (t 2) abgeleitet wird, wobei die Zeitspanne (Δ t) um so größer ist, je langsamer der korrigierte Anstieg (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur (T) oder je größer die Zeitdauer (t 2) ist.
2. Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Meßzyklus in drei Temperaturbereiche von Tm 1 = 65°C bis Tm 2 = 70°C, von Tm 2 = 70°C bis Tm 3 = 80°C und von Tm 3 = 80°C bis Tm 4 = 85°C unterteilt ist, und
daß die für das Durchlaufen dieser Temperaturbereiche erforderlichen Meßzeiten als Kriterien für den Anstieg (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur in derselben gemessen werden, wobei für die korrigierten Anstiege (Δ T′, Δ T′′) jeweils die k = 2 bzw. m = 1 kleinsten Meßzeiten des Meßzyklus zur Ableitung der Zeitspanne (Δ t) herangezogen werden.
daß der Meßzyklus in drei Temperaturbereiche von Tm 1 = 65°C bis Tm 2 = 70°C, von Tm 2 = 70°C bis Tm 3 = 80°C und von Tm 3 = 80°C bis Tm 4 = 85°C unterteilt ist, und
daß die für das Durchlaufen dieser Temperaturbereiche erforderlichen Meßzeiten als Kriterien für den Anstieg (Δ T′, Δ T′′) der Temperatur in derselben gemessen werden, wobei für die korrigierten Anstiege (Δ T′, Δ T′′) jeweils die k = 2 bzw. m = 1 kleinsten Meßzeiten des Meßzyklus zur Ableitung der Zeitspanne (Δ t) herangezogen werden.
3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Unterschreiten eines Mindestwertes der Meßzeit in dem Meßzyklus der ermittelte Anstieg bei der Ableitung der Zeitspanne (Δ t) unberücksichtigt bleibt und
daß die Zeitspanne (Δ t) um so größer ist, je größer die Zeitdauer (t 1) ist, die vom Erreichen der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung erforderlichen Temperatur (Td) bis zum Erreichen der Siedetemperatur (Ts) des Wassers verstreicht.
daß beim Unterschreiten eines Mindestwertes der Meßzeit in dem Meßzyklus der ermittelte Anstieg bei der Ableitung der Zeitspanne (Δ t) unberücksichtigt bleibt und
daß die Zeitspanne (Δ t) um so größer ist, je größer die Zeitdauer (t 1) ist, die vom Erreichen der zur Einleitung einer wesentlichen Dampfbildung erforderlichen Temperatur (Td) bis zum Erreichen der Siedetemperatur (Ts) des Wassers verstreicht.
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gar- bzw. Kochzeit (tg) etwa mit dem Erreichen
der Gar- bzw. Kochtemperatur (Tg) des Wassers beginnt
und in der Abkühlphase mit dem Unterschreiten der
Siedetemperatur (Ts) des Wassers endet.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Starttemperatur unterhalb des unteren
Temperaturgrenzwertes (Tstu ≈ 50°C) die Zeitspanne (Δ t)
der Summe aus den aufaddierten Meßzeiten der k (k = 2)
Meßwerte und bei einer Starttemperatur größer als der
untere Temperaturgrenzwert (Tstu ≈ 50°C) aber kleiner
als der obere Temperaturgrenzwert (Tsto ≈ 60°C) der
doppelten Meßzeit aus den m (m = 1) Meßwerten entspricht.
6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Starttemperatur größer als der obere
Temperaturgrenzwert (Tsto) die Zeitspanne (Δ t) der
Zeitdauer (t 2) vom Erreichen der Siedetemperatur (Ts)
bis zum Erreichen der Meßtemperatur (Tn) entspricht.
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8100 | Publication of patent without earlier publication of application | ||
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: FISSLER GMBH, 6580 IDAR-OBERSTEIN, DE |
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