DE3844082C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kochapparat mit zumindest einem Glaskeramik-Kochfeld, wobei das Glaskeramik-Kochfeld einen Gasstrahlungsbrenner mit Düsenplatte, eine oberhalb der Düsenplatte angeordnete Glaskeramikplatte, einen Glühzünder, eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil und eine Überwachungseinrichtung mit ständig eingeschaltetem Glühzün­ der zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbrenners auf­ weist. Der Glühzünder ist so in die Überwachungseinrichtung integriert. Er arbeitet im Bereich der Düsenplatte jenseits des Gasaustrittes. - Im allgemeinen weist ein solcher Koch­ apparat mehrere Kochfelder auf. Sie sind sowohl in bezug auf die Gasversorgung als auch in elektrotechnischer Hinsicht parallel geschaltet, aber einzeln bedienbar. Es versteht sich, daß ein solcher Kochapparat mit einer entsprechenden Bedienblende ausgerüstet ist, in der im allgemeinen auch die Anzeigevorrichtungen angeordnet sind, die die jeweiligen Ein­ stellungen bzw. die jeweiligen Betriebszustände erkennbar machen.

Bei dem bekannten Kochapparat, von dem die Erfindung ausgeht (DE 26 41 274), stellt der ständig eingeschaltete Glühzünder sicher, daß eine Nichtzündung des Gases lediglich dann ein­ treten kann, wenn der Glühzünder mangelhaft arbeitet. Zur Mängelüberwachung des Glühzünders ist eine besondere Über­ wachungseinrichtung vorgesehen, der ein Sicherheitsmagnetven­ til angehört, welches die Gaszuführung zu dem Gasstrahlungs­ brenner des Glaskeramik-Kochfeldes abschaltet, wenn die Stromversorgung zum Glühzünder fehlerhaft ist. Hier ist ein besonderes Sicherheitsmagnetventil erforderlich, welches vor das Hauptsteuerventil des Glaskeramik-Kochfeldes geschaltet ist, was in armaturenmäßiger Hinsicht und in bezug auf die Gasführung aufwendig ist. Die Überwachungssicherheit hängt von der Funktionssicherheit des Sicherheitmagnetventils ab. Sie kann nicht ohne weiteres auf einen bestimmten Stromfluß­ bereich durch den Glühzünder eingestellt werden. Das Sicher­ heitsmagnetventil schließt nur bei Unterbrechung des Stromflusses zum Glühzünder. Im übrigen ist bei der bekannten Aus­ führungsform zu dem Schaltkontakt für den Glühzünder ein Überbrückungskontakt parallel geschaltet und außerdem ein im Wärmekontakt zur Glaskeramikplatte angeordneter Temperatur­ fühler mit einem Schaltmittel für den Überbrückungskontakt vorgesehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Glüh­ zünder nach dem Öffnen des Schaltkontaktes noch so lange in Betrieb bleibt, bis die Temperatur am Temperaturfühler einen vorbestimmten Schwellwert unterschreitet. Das ist aufwendig und in bezug auf die Betriebsbereitschaft oder Verfügbarkeit des Kochapparates der Kritik offen, weil sich die Ausfall­ wahrscheinlichkeit der in die Überwachungseinrichtung inte­ grierten Bauteile addiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Kochappa­ rat des eingangs beschriebenen Aufbaus die Überwachungs­ sicherheit zu vergrößern und den schaltungstechnischen Auf­ wand für die Überwachungseinrichtung zu vereinfachen sowie die Betriebsbereitschaft zu verbessern.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Strom­ versorgung des Glühzünders mit einer elektronischen Über­ wachungseinrichtung ausgerüstet ist und die elektronische Überwachungseinrichtung einen analog arbeitenden Überwa­ chungszweig sowie einen digital arbeitenden Überwachungszweig aufweist, die parallel geschaltet sind und das Magnetventil der Gas­ versorgungseinrichtung beherrschen, und daß zumindest einer der Zweige das Magnetventil auf/zu steuert. Es versteht sich, daß diese Überwa­ chungszweige auch mit Anzeigeeinrichtungen kombiniert sein können. Elektronische Überwachungseinrichtungen für Betriebs­ aggregate eines Glaskeramik-Kochfeldes sind an sich bekannt (DE 36 37 341). Hier wird auf andere Weise ein Gebläse über­ wacht, bei dessen Ausfall die Gaszufuhr unterbrochen wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Kochapparat kann der Glühzünder sowohl eine fallende als auch eine steigende Temperatur-Charakteristik aufweisen. Nach bevorzugter Ausführungsform der Er­ findung weist der Glühzünder eine fallende Charakteristik auf, und die elektronische Überwachungseinrichtung ist so ausge­ legt, daß sie auf einen zulässigen Bereich der dem Glühzünder zufließenden Energie einstellbar ist. Dazu können die Stromstärke und/oder die Spannung überwacht werden. Gemäß der Erfindung ist ferner ein Mikropro­ zessor vorgesehen, welcher vom Benutzer einstellbar ist, zumeist über einen Hahnknebel mit nachgeschaltetem Potentiometer (vergl. US 45 21 183). Im ein­ fachsten Falle steuert dabei der Mikroprozessor das Magnet­ ventil, gleichsam in Überlagerung zu den beschriebenen Maß­ nahmen, nach Maßgabe von Zeitintervallen auf/zu, wie es an sich bekannt ist (DE 27 12 164).

Die erreichten Vorteile sind zusammengefaßt darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform ein besonderes Sicherheitsmagnetventil nicht mehr erforderlich ist. Dadurch und weil die elektronische Überwachungseinrichtung mit zwei parallelen Überwachungszweigen ausgerüstet ist, ist die Über­ wachungssicherheit beachtlich vergrößert, wie im einzelnen an Hand der Beschreibung erläutert wird.

Die Erfindung nutzt die bekannte Tatsache, daß ein Ausfall eines Glühzünders innerhalb der vorgegebenen statistischen Be­ triebsdauer oder Lebenszeit außerordentlich selten ist. Der Austausch des Glühzünders nach vorgegebener Betriebszeit oder bei unwahrscheinlichem Ausfall ist einfach (vergl. DE 26 41 274).

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild für die Überwachungseinrich­ tung zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbren­ ners bei einem erfindungsgemäßen Kochapparat,

Fig. 2 ein verfeinertes Schaltschema zum Gegenstand der Fig. 1.

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild gehört zu einem Kochapparat 1 mit zumindest einem Glaskeramik-Kochfeld. Das Glaskeramik-Kochfeld besitzt einen Gasstrahlungsbrenner 2 mit Düsenplatte 3, eine oberhalb der Düsenplatte 3 angeordnete Glaskeramikplatte 4, einen Glühzünder 5 und eine Gasversor­ gungseinrichtung mit Magnetventil 6. Das Magnetventil 6 er­ scheint in Fig. 1 einerseits in der Gaszuführungsleitung 7 des schematisch dargestellten Kochapparates 1 und anderer­ seits in dem Blockschaltbild. Im übrigen ist eine Über­ wachungseinrichtung zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungs­ brenners 2 vorgesehen. Der Glühzünder 5 ist in diese Über­ wachungseinrichtung integriert. Man erkennt in dem Block­ schaltbild einen Hauptschalter 8 und zwei Umsetzer 9, deren einer die Netzspannung in 20 Volt Gleichstrom und deren ande­ rer die Netzspannung in 5 Volt Gleichstrom umsetzt. Im oberen Zweig 10 der Überwachungseinrichtung erkennt man eine Analog­ überwachung, im unteren Zweig 11 eine Digitalüberwachung des Glühzünders 5, die entsprechenden Steuerleitungen sind ange­ deutet und führen zu dem Glühzünder 5 in der schematischen Darstellung des Kochapparates 1. Man erkennt im Blockschalt­ bild fernerhin die Bedienblende 12 und die Anzeigeeinrich­ tung 13. Links unten im Blockschaltbild befinden sich Bau­ teile 14, die zur Steuerung eines mit dem Kochapparat verbun­ denen Lüfters dienen. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Glühzünder während des Betriebes des Kochapparates ständig eingeschaltet ist, so daß eine Nichtzündung des Gases nur auftreten kann, wenn der Glühzünder 5 mangelhaft arbeitet. Zur Mängelfeststellung am Glühzünder 5 befindet sich in der Stromversorgung des Glühzünders die schon beschriebene elek­ tronische Überwachungseinrichtung mit ihren beiden Zweigen 10, 11. Die beiden Zweige 10, 11 sind parallel geschaltet. Im Ausführungsbeispiel steuern beide Zweige das Magnetven­ til 6 der Gasversorgungseinrichtung auf/zu.

Weitere schaltungstechnische Einzelheiten entnimmt man aus der Fig. 2. Am Eingang der Schaltung liegt eine gleichgerich­ tete, geglättete Spannung von etwa 20 Volt an. Die Beschal­ tung des Operationsverstärkers OP 1 und der Transistoren T 2, T 1 und T 3 bilden eine Spannungsstabilisierungsschaltung, so daß am Kollektor von T 1 die Spannung auf 24 Volt begrenzt wird. Liegt am Kollektor von T 1 ein Kurzschluß gegen Masse vor, so sperrt T 3, der im Normalfall über R 8 durchgeschaltet ist. In diesem Fall liegt der positive Eingang von OP 1 über R 5 auf hohem Potential und der Ausgang von OP 1 schaltet über den Transistor T 2 den Transistor T 1 ab. Nach einem Kurzschluß am Glühzünder 5 oder am Magnetventil 6 werden die Spannung am Glühzünder 5 und die Versorgungsspannung zum Magnetventil 6 abgeschaltet. Im Einschaltmoment wird über den Kondensator C 1 der Transistor T 3 leitend, und die Spannungsregelung am Kol­ lektor von T 1 setzt ein. Wenn am Kollektor von T 1 kein Kurz­ schluß anliegt, bleibt der Transistor T 3 über R 8 leitend. Die Beschaltung der Operationsverstärker OP 2 und OP 3 bilden einen Fensterdiskriminator, der bei einem zu großen oder zu kleinen Strom durch den Glühzünder 5 das Magnetventil 6 über die Tran­ sistoren T 4 und T 6 abschaltet. Der Strom durch den Glühzün­ der 5 bewirkt einen Spannungsabfall an dem in Reihe geschal­ teten Meßwiderstand R 9. Ist der Strom durch den Glühzünder 5 zu groß und liegt somit die Meßspannung am Widerstand R 9 über dem Potential am Minuseingang von OP 2, so wird über die Diode D 2 und den Widerstand R 15 der Transistor T 4 leitend. Der Transistor T 6 wird nicht mehr angesteuert und somit ist das Magnetventil 6 spannungslos. Ist der Strom durch den Glühzün­ der 5 zu klein oder liegt eine Unterbrechung des Stromkreises durch den Glühzünder 5 vor, so liegt am Pluseingang von OP 3 eine höhere Spannung an als am Minuseingang von OP 3. Der Aus­ gang von OP 3 schaltet über D 3 und R 15 den Transistor T 4 durch. Somit wird der Transistor T 6 nicht mehr angesteuert und das Magnetventil 6 kann auch bei zu kleinem Strom durch den Glüh­ zünder 5 oder bei einer Stromkreisunterbrechung nicht mehr angesteuert werden. Die dargestellte Schaltung bewirkt, daß bei einem Glühzünderkurzschluß die gesamte Versorgungsspan­ nung von dem Glühzünder 5 und dem Magnetventil 6 abgeschaltet wird. Liegt der Stromfluß durch den Glühzünder 5 nicht in dem vorgesehenen Bereich, so läßt sich das Magnetventil 6 nicht mehr einschalten. Neben der Überwachung des Glühzünders 5 durch die beschriebene Schaltung findet eine Steuerung durch einen Mikroprozessor 15 statt. Der Spannungsabfall an dem Meß­ widerstand R 9 und somit der Stromfluß durch den Glühzünder 5 wird über den Widerstand R 10 durch einen Analog/Digital-Wand­ ler gemessen und auf richtige Werte hin überprüft. Die Diode D 1 sorgt dafür, daß der Eingangsspannungsbereich des Analog/ Digital-Wandlers nicht überschritten wird. Liegt der Strom­ fluß durch den Glühzünder 5 nicht in dem zugelassenen Bereich, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben und das Magnetventil 6 wird vom Mikroprozessor 15 nicht angesteuert. Das Ein- und Ausschalten des Magnetventils 6 durch den Mikroprozessor er­ folgt über die Transistoren T 5 und T 6. Über die Diode D 4 wird der Schaltzustand des Transistors T 6 abgefragt. Wenn am Punkt MV 1 also eine niedrige Spannung anliegt, obwohl der Tran­ sistor T 6 nicht über den Transistor T 5 angesteuert ist, so wird eine Fehlermeldung ausgegeben. Liegt ein Kurzschluß der Versorgungsspannung des Mikroprozessor 15 vor oder ist diese Spannung von 5 Volt nicht vorhanden, so liegt auch am Minus­ eingang von OP 1 keine Spannung an und die Versorgungsspannung des Glühzünders 5 und des Magnetventils 6 wird abgeschaltet. Die Eingangsspannung an E 1 wird ebenfalls auf zu kleine Werte vom Mikrocomputer 15 überwacht. Liegt hier eine zu geringe Spannung an, so wird kein Magnetventil 6 angesteuert und es wird eine Fehlermeldung ausgegeben. - Die Temperatur des Glüh­ zünders 5 ist selbstverständlich eine Funktion seiner aufge­ nommenen Leistung. Daraus folgt, daß die Stromstärke des Glüh­ zünders 5 bei einem vorgegebenen Spannungsintervall nur in einem vorgegebenen Intervall schwanken darf.

Claims (3)

1. Kochapparat mit zumindest einem Glaskeramik-Kochfeld, wobei das Glaskeramik-Kochfeld
einen Gasstrahlungsbrenner mit Düsenplatte,
eine oberhalb der Düsenplatte angeordnete Glaskeramik­ platte,
einen Glühzünder,
eine Gasversorgungseinrichtung mit Magnetventil und
eine Überwachungseinrichtung mit ständig eingeschaltetem Glühzünder zur Betriebsüberwachung des Gasstrahlungsbrenners aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stromversorgung des Glühzünders (5) mit einer elek­ tronischen Überwachungseinrichtung (10, 11) ausgerüstet ist und die elektronische Überwachungseinrichtung (10, 11) einen analog arbeitenden Überwachungszweig (10) sowie einen digital arbeitenden Überwachungszweig (11) aufweist, die parallel geschaltet sind und das Magnetventil (6) der Gas­ versorgungseinrichtung beherrschen, und daß zumindest einer der Zweige (10 oder 11) das Magnetventil (6) auf/zu steuert.

2. Kochapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Glühzünder (5) eine fallende Temperatur-Charak­ teristik aufweist und die elektronische Überwachungseinrich­ tung (10, 11) auf einen zulässigen Bereich der Stromstärke der dem Glühzünder (5) zufließenden elektrischen Energie einstellbar ist.

3. Kochapparat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mikroprozessor (15) vorgesehen ist, der das Magnetventil (6) zusätzlich nach Maßgabe von Zeit­ intervallen auf/zu steuert, und daß der Mikroprozessor (15) vom Benutzer einstellbar ist.