ES2258304T3 - Instalacion para la limitacion de la temperatura de un campo de coccion de vitroceramica. - Google Patents
Instalacion para la limitacion de la temperatura de un campo de coccion de vitroceramica.Info
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Abstract
DISPOSITIVO PARA LIMITAR LA TEMPERATURA PARA PROTEGER PLACAS DE COCINA VITROCERAMICAS CON UN MANDO DE PLACA DE COCINA (10) QUE CONTROLA LA CORRIENTE DE CALEFACCION A LOS DISTINTOS PUNTOS DE COCCION, RESPECTIVAMENTE POR MEDIO DE UN MANDO DE AMPLITUD DE IMPULSOS (11, 12) CON RELE CICLICO, HABIENDO UN MODULO ADICIONAL (20) CON UN CIRCUITO DE TRATAMIENTO DE SEÑALES (21) UNIDO A SENSORES DE TEMPERATURA (33, 34) QUE SUMINISTRA SEÑALES DE TEMPERATURA A UN CIRCUITO DE EVALUACION DE SEÑALES (13) DEL MANDO DE LA COCINA (10), DONDE EL CIRCUITO DE EVALUACION DE SEÑALES (13) COMPARA CONSTANTEMENTE LAS SEÑALES DE TEMPERATURA CON UN VALOR DE TEMPERATURA MAXIMO, Y AL ALCANZAR EL MISMO ABRE EL RELE CICLICO QUE CORTA LA ALIMENTACION DE CORRIENTE AL PUNTO DE COCCION RESPECTIVO, Y DONDE EL CIRCUITO EVALUADOR DE SEÑALES (12) DEL MODULO COMPLEMENTARIO (20) VIGILA POR SU PARTE SI UNA VEZ QUE SE HA ALCANZADO EL VALOR MAXIMO DE TEMPERATURA, LA TEMPERATURA EN EL PUNTO DE COCCION SIGUE SUBIENDO Y SI ESTO SUCEDE, ABREUN RELE PRINCIPAL (23) ANTEPUESTO EN EL CIRCUITO DE CORRIENTE DE CALEFACCION DEL MANDO DE LA COCINA.
Description
Instalación para la limitación de la temperatura
de un campo de cocción de vitrocerámica.
Las vitrocerámicas de los campos de cocción están
sometidas a un proceso de envejecimiento en función de la
temperatura, que repercute negativamente sobre la estructura de la
vitrocerámica. Esto conduce hacia el final del tiempo de vida útil
de una vitrocerámica, a través de distorsiones térmicas, a la rotura
del campo de cocción.
Para poder garantizar una duración de vida útil
de los campos de cocción de vitrocerámica durante aproximadamente 10
años en el caso de uso normal, hay que procurar que se limite la
temperatura máxima de la vitrocerámica en la zona de los cuerpos
calefactores de radiación aproximadamente a 600ºC.
En los controles mecánicos convencionales así
como también en los controles electrónicos del campo de cocción
solamente se lleva a cabo un ajuste global de la temperatura de los
cuerpos calefactores a través de un control de las amplitudes de los
impulsos de la corriente de la calefacción. En tales controles
convencionales del campo de cocción no tiene lugar una detección
directa de la temperatura de la vitrocerámica. En su lugar, a cada
elemento calefactor del puesto de cocción están asociados
limitadores mecánicos sencillos de la temperatura, los llamados
reguladores de barra, que deben impedir un calentamiento de la zona
de cocción por encima de aproximadamente 600ºC. Tales reguladores de
barra forman sensores mecánicos de la temperatura y están
constituidos por una barra de dilatación, que recibe la temperatura
y que, en virtud de una dilatación térmica en función de la
temperatura, en el caso de que se exceda una temperatura máxima
determinada, activa un contacto de conmutación mecánico, que está
conectado en bucle en el circuito de carga de la alimentación de
corriente del elemento calefactor. En el caso de que se exceda la
temperatura máxima en la zona de cocción, se interrumpe, por lo
tanto, la alimentación de la corriente del elemento calefactor a
través de este contacto de conmutación activado por el regulador de
barra, hasta que la temperatura de los puestos de cocción alcanza de
nuevo una temperatura admisible y el regulador de barra permite
cerrar de nuevo entonces el contacto de conexión a través de una
dilatación térmica de menor magnitud de la barra de dilatación. Este
tipo de limitación de la temperatura es útil, en general, y se
describen instalaciones de limitación de protección de la
temperatura que trabajan de esta manera en campos de cocción de
vitrocerámica, por ejemplo, en los documentos DE-OS
25 15 905, DE-OS 30 07 037, DE-OS
34 10 442, DE-OS 34 23 085, DE-OS 39
13 289 y DE-OS 39 31 763, y otros.
Un inconveniente esencial de tales instalaciones
de limitación de la temperatura reside en que trabajan de una
manera realmente inexacta y con una gran amplitud de tolerancias.
Esto se basa ya en la distancia espacial relativamente grande que
resulta desde el punto de vista de la construcción entre la placa de
vitrocerámica y el regulador de barra. El regulador de barra detecta
de esta manera con su barra de dilatación siempre una temperatura
que se desvía en una medida considerable del verdadero valor de la
temperatura de la vitrocerámica. Por lo tanto, por razones de
seguridad, la temperatura máxima admisible de la vitrocerámica debe
ajustarse relativamente baja.
Se conoce a partir del documento
EP-0 786 923 A2 una instalación para la limitación
de la protección de la temperatura de un campo de cocción de
vitrocerámica de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. En
este caso, en lugar del sensor de temperatura mecánico convencional
en forma de un regulador de barra con una barra de dilatación que
trabaja con la dilatación térmica, está previsto un sensor de
temperatura electrónico, que mide la temperatura de la placa de
vitrocerámica, y en la que el contacto de conexión mecánico del
regulador de barra convencional está sustituido por un relé o un
elemento de conmutación de semiconductores de potencia, que es
controlado a través de la señal de salida del sensor electrónico de
temperatura.
De esta manera, en efecto, se posibilita sin
lugar a dudas frente a los reguladores de barra convencionales una
detección más inmediata de la temperatura en la placa de
vitrocerámica y, por lo tanto, una medición más exacta de la
temperatura y una limitación más fina de la protección de la
temperatura.
Sin embargo, tampoco esta limitación de
protección de la temperatura conocida es satisfactoria con respecto
a la norma de seguridad exigida ahora por la VDE, que requiere dos
módulos de seguridad independientes entre sí, que se pueden
supervisar mutuamente y que garantizan, por lo tanto, una cota alta
de seguridad.
En los reguladores de barra convencionales, no se
plantea el problema de la seguridad, de la misma manera que sucede
en el caso de una limitación de protección de la temperatura con la
ayuda de un sensor de temperatura electrónico y de un elemento de
conmutación electrónico, puesto que tanto el sensor de temperatura
como también el elemento de conmutación pueden fallar o se puede
producir una interrupción de la línea, por ejemplo en la línea de
señales desde el sensor de temperatura. Un problema de este tipo no
aparece en la barra de dilatación que trabaja de forma
mecánico-física de un regulador de barra, que abre
el contacto de conmutación mecánico en el caso de calentamiento
correspondiente. Allí, en todo caso, son concebibles funciones
erróneas de tal manera que el contacto de conmutación permanece
colgado en la posición abierta o se rompe el contacto, lo que
tendría como consecuencia entonces en cualquier caso una
interrupción permanente de la corriente de la calefacción y, por lo
tanto, no representaría ningún riesgo para la seguridad.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
crear un limitación de protección de la temperatura que trabaja de
una manera fiable y exacta de un campo de cocción de vitrocerámica,
que corresponde, además de a una detección exacta de la temperatura
y a una función de limitación de la temperatura funcionalmente
segura, también a la norma de seguridad requerida.
Este cometido se soluciona, de acuerdo con la
invención, a través de la instalación de limitación de protección de
la temperatura indicada en la reivindicación 1 y configurada
adicionalmente de acuerdo con las reivindicaciones dependientes.
En la instalación de acuerdo con la invención, se
detecta la temperatura a través de sensores directamente en la
vitrocerámica, de manera que están disponibles siempre valores
verdaderos de la temperatura y se pueden medir en cada caso son
exactitud y sin demora tanto la subida de la temperatura como
también la caída de la temperatura. La función de limitación de la
temperatura se lleva a cabo a través de la evaluación de las señales
de los sensores por medio del control del campo de cocción, a saber,
el relé de sincronización, que controla la corriente de la
calefacción hacia el puesto de cocción respectivo en el trascurso
del control de las amplitudes de los impulsos. En un módulo
adicional tiene lugar en paralelo una supervisión de la temperatura
con la ayuda de las señales de los sensores así como una supervisión
de la factibilidad y si el control del campo de cocción trabajase de
forma errónea, o si tuviese lugar una subida de la temperatura en un
puesto de cocción por encima del valor de la temperatura que dispara
la limitación de la temperatura, el módulo adicional desconecta un
relé principal, que está intercalado en el circuito de la
corriente de la calefacción del control del campo de cocción. De la
misma manera, el control del campo de cocción controla la función
del módulo adicional de una manera constante e interrumpe la
corriente de la calefacción hacia un puesto de cocción, en el caso
de que deba interrumpirse la transmisión de señales de la
temperatura desde el módulo adicional o las señales transmitidas no
parezcan factibles. De esta manera, tiene lugar un control mutuo
constante del control del campo de cocción del módulo adicional, de
manera que se asegura el requerimiento de dos módulos de seguridad
que trabajan de una manera independiente entre sí, que se supervisan
mutuamente, y se garantiza la alta cota de seguridad requerida, para
activar de una manera fiable la desconexión de seguridad del puesto
de cocción respectivo también en el caso de averías en uno u otro de
los dos módulos del control del campo de cocción o del módulo
adicional o en el caso de función errónea de un sensor, de un
elemento de conmu-
tación electrónica, de una interrupción de la línea, etc.
tación electrónica, de una interrupción de la línea, etc.
Un ejemplo de realización de la invención se
representa de forma esquemática en el dibujo adjunto en forma de un
diagrama de bloques y se explica a continuación más en detalle.
La instalación de limitación de protección de la
temperatura representada en el dibujo está constituida por dos
módulos electrónicos, a saber, un control del campo de cocción 10
conocido en sí, como se deduce, por ejemplo, a partir del documento
DE 44 19 866 A1, y un módulo adicional 20 para la identificación de
la cacerola/medición de la temperatura, que a partir del campo de
cocción detecta y procesa informaciones, obtenidas a través de
sensores, sobre cacerolas colocadas sobre el campo de cocción 30 y
la temperatura de la vitrocerámica.
El campo de cocción 30 se representa, por razones
de simplificación, solamente con dos puestos de cocción con un
elemento calefactor 31 y 32, respectivamente. También se representa
en cada caso solamente un sensor de temperatura 33 y 34,
respectivamente, aunque, naturalmente, a cada puesto de cocción
pueden estar asociados varios sensores de temperatura y también al
menos un sensor (no representado) para la identificación de la
cacerola, y los sensores de temperatura 33 y 34 representado se
muestran, por razones de claridad de la representación, en cada
caso, junto al elemento calefactor 32 y 32, respectivamente, del
puesto de cocción correspondiente, sin que esto diga nada sobre la
disposición real en el espacio.
De acuerdo con ello, el control del campo de
cocción 10 no representado en detalle en el dibujo puede estar
constituido por una unidad de control con un número de subunidades,
que corresponde al número de los puestos de cocción sobre el campo
de cocción, para la activación y para la selección previa de la
temperatura del puesto de cocción respectivo, a través de la cual
se lleva a cabo la activación electrónica del puesto de cocción
respectivo. En el dibujo se representa solamente en cada caso el
control de las amplitudes de los impulsos del relé de
sincronización 11 y 12, respectivamente, que está asociado a un
puesto de cocción, en forma de un bloque, que está conectado en la
línea de la corriente de la calefacción hacia el elemento calefactor
del campo de cocción 31 y 32, respectivamente.
El módulo adicional 20 contiene un
microcontrolador 3, que evalúa las señales del sensor y las
convierte en valores de la temperatura para la medición de la
temperatura o bien en señales de estado para la identificación de la
cacerola. Estas informaciones son puestas por el módulo adicional 20
a la disposición del control del campo de cocción 10 a través de
una interfaz de comunicación 22.
El control del campo de cocción 10 recibe, con la
información sobre la temperatura de la vitrocerámica, la
posibilidad de cumplir, con el relé de sincronización que está
presenta en cada caso de todos modos en el control de las fases de
cocción para cada puesto de cocción, adicionalmente la función de un
limitador de la temperatura. El relé de sincronización (bloques 11,
12), que está conectado e bucle en el circuito de potencia del
elemento de calefacción respectivo de los puestos de cocción 31, 32,
sirve en sí para el control de las amplitudes de los impulsos
durante la alimentación de la corriente del elemento calefactor del
puesto de cocción respectivo. A través del mantenimiento del relé de
sincronización en el estado abierto constante, se puede separar el
puesto de cocción de la alimentación de la corriente, en el caso de
que se exceda la temperatura máxima.
Para la realización de esta función de limitación
de la temperatura, el control del campo de cocción 10 contiene un
circuito de evaluación de las señales 13, que está conectado con la
interfaz de comunicación 22 del módulo adicional 20. El circuito de
evaluación de las señales 13 consulta de una manera cíclica la
temperatura de los puestos de cocción individuales a través de la
interfaz de comunicación 22 y, en virtud de esta consulta, el módulo
adicional 20 transmite esta información a través de la interfaz de
comunicación 22 al control del campo de cocción 10. En el circuito
de evaluación de la señal 13 del control del campo de cocción 10 se
compara la temperatura real medida y transmitida de cada puesto de
cocción de una manera permanente con la temperatura máxima admisible
de los puestos de cocción. En el caso de que se exceda la
temperatura máxima en un puesto de cocción, el circuito de
evaluación de la señal 13 activa el bloque 11 y 12, respectivamente,
asociado al puesto de cocción respectivo y provoca que el control de
las amplitudes del impulso asociado a este puesto de cocción
mantenga el relé de sincronización constantemente en la posición
abierta y de esta manera el elemento calefactor 31 y 32 respectivo
está separado de la corriente de alimentación. De esta manera, el
relé de sincronización asume, además del control de las amplitudes
de los impulsos, bajo la influencia del circuito de evaluación de la
señal 13, también todavía la función de un limitador de la
temperatura para el puesto de cocción respectivo.
No obstante, con ello no se cumple todavía la
seguridad requerida. Si un relé de sincronización se adhiriese o
bien permaneciese suspendido en la posición abierta, entonces el
puesto de cocción no se podría desconectar ya a través de la
retirada del fusible del aparato en la instalación de la casa.
Para solucionar este problema, en el módulo
adicional 20 está realizada una segunda posibilidad de desconexión
de protección. Ésta salta cuando una de las temperaturas medidas se
eleva por encima de la temperatura máxima admisible.
A tal fin, el módulo adicional 20 contiene una
parte de carga 23 con al menos un relé principal, a través del cual
la corriente de alimentación para los cuerpos calefactores de los
puestos de cocción llega desde la conexión de la red N hacia el
control del campo de cocción. Puede estar previsto un único relé
principal para todo el campo de cocción o en cada caso un relé
principal para cada puesto de cocción o un grupo de puestos de
cocción. Solamente el módulo adicional 20 tiene acceso a este al
menos un relé principal.
Para llevar a cabo esta función de desconexión de
la protección, el microcontrolador 21, en función de la comparación
realizada en el circuito de evaluación de la señal 13 del control
del campo de cocción 10, para determinar si la temperatura medida
para cada puesto de cocción se encuentra por debajo de la
temperatura máxima admisible, lleva a cabo una comparación propia
de la temperatura medida con un valor umbral ligeramente más
elevado, con el fin de verificar si la temperatura medida se eleva
todavía vía después de alcanzar la temperatura máxima. Si éste fuera
el caso, esto señalizaría que la función de limitación de la
temperatura no es realizada de forma correcta por el control del
campo de cocción 10. Por lo tanto, si una de las temperaturas
medidas se eleva adicionalmente por encima de la temperatura máxima
admisible, entonces cuando se alcanza el valor umbral
predeterminado, reacciona un circuito de disparo 24, que está
conectado con la parte de carga 23 y activa y abre el relé principal
respectivo y de esta manera separa la corriente de alimentación
desde la red ya por delante del control de las amplitudes de los
impulsos del control del campo de cocción 10.
Se lleva a cabo una desconexión del o de los
relés principales de la misma manera a través del circuito de
disparo 24, cuando el microcontrolador 21, que lleva a cabo también
continuamente un control de factibilidad de los datos que le llegan
desde los sensores, por ejemplo 33, 34, constata errores graves en
los resultados de la medición como, por ejemplo, saltos grandes de
la temperatura en el intervalo de segundos, señales erróneas de la
temperatura, etc., que pueden indicar la rotura del sensor,
interferencias de la línea, etc.
De esta manera, el módulo adicional 20 supervisa
tanto la función correcta de los sensores como también la función
correcta del control del campo de cocción 10, en la medida en que
éste lleva a cabo la función de limitación de la temperatura.
A la inversa, el control del campo de cocción 10
supervisa, por su parte, a través del circuito de evaluación de la
señal 13, la función del módulo adicional 20. Si se comprueba, por
ejemplo, en el control del campo de cocción que el microcontrolador
21 del módulo adicional no trabaja ya de forma correcta, el control
del campo de cocción bloquea el relé de sincronización (bloques 11,
12) de todos los elementos calefactores 31, 32 y separa de esta
manera los elementos calefactores de la corriente de alimentación.
Los resultados, que son interpretados por el circuito de evaluación
de la señal 13 del control del campo de cocción 10 como función
errónea del módulo adicional 20, son, por ejemplo, una interrupción
de la comunicación entre los dos módulos, o la recepción de
informaciones no factibles, por ejemplo señales de la temperatura de
un puesto de cocción que no se encuentra en servicio, o saltos muy
rápidos de la temperatura. El control del campo de cocción bloquea
entonces los relés de sincronización de todos los elementos
calefactores en la posición abierta, puesto que entonces, debido a
la falta de informaciones útiles de la temperatura, no es posible ya
ninguna función de limitación de la temperatura.
Por lo tanto, en la instalación de limitación de
la protección de la temperatura de acuerdo con la invención se
puede prescindir de los reguladores de barra mecánicos en el
elemento calefactor, sin que se ejerza ninguna influencia sobre la
seguridad. La instalación de limitación de protección de la
temperatura de acuerdo con la invención cumple la función de
limitación de protección con una detección más exacta de la
temperatura a través de sensores directamente en el campo de cocción
de vitrocerámica a través de los dos módulos que se controlan
mutuamente, es decir, el control del campo de cocción y el módulo
adicional con seguridad duplicada.
Claims (5)
1. Instalación para la limitación de protección
de la temperatura de un campo de cocción de vitrocerámica (30) con
un control del campo de cocción (10), que trabaja como primer
módulo), que controla la corriente de la calefacción hacia el
elemento calefactor (31, 32) de cada puesto de cocción de acuerdo
con una previsión respectiva de las fases de la calefacción a través
de un control de las amplitudes de los impulsos (11, 12) por medio
de un relé de sincronización conectado en la línea de la corriente
de la calefacción, y con sensores (33, 34) dispuestos en el campo de
cocción de vitrocerámica y que están asociados a los puestos de
cocción individuales para la detección de la temperatura,
en la que se aplica:
- a)
- al control del campo de cocción (10) está asociado un módulo adicional (20), que se comunica con éste a través de una interfaz (22) y que contiene un circuito de procesamiento de señales (21), que está conectado con los sensores (33, 34) y que convierte las señales de salida de los sensores en señales de la temperatura,
- b)
- el control del campo de cocción (10) contiene un circuito de evaluación de las señales (13), que recibe las señales de la temperatura desde el circuito de procesamiento de las señales (21) del módulo adicional (20) y las compara en cada caso con un valor máximo de la temperatu- ra,
- c)
- el circuito de evaluación de las señales (13) del control del campo de cocción (10) lleva a cabo una primera posibilidad de desconexión de protección a través del bloqueo del relé de sincronización (11, 12) en la línea de la corriente de la calefacción hacia el elemento calefactor (31, 32) del puesto de cocción respectivo en la posición abierta, cuando y mientras una señal de la temperatura para el puesto de cocción respectivo alcanza el valor máximo de la temperatura,
- d)
- el circuito de procesamiento de las señales (21) del módulo adicional compara los valores medidos de la temperatura, por su parte, con un valor umbral, que se encuentra ligeramente por encima del valor máximo de la temperatura,
- e)
- el circuito de procesamiento de las señales (21) proporciona una segunda posibilidad de desconexión de protección, que es independiente de la primera posibilidad de desconexión de protección, a través de la apertura de un relé principal (23), conectado delante del control del campo de cocción (10) en la línea de la corriente de calefacción, que está contenido en el módulo adicional (20), cuando un valor de la temperatura asociado a un puesto de cocción alcanza el valor umbral.
en la que:
- f)
- el módulo adicional (20) y el control del campo de cocción se supervisan mutuamente para la detección de funciones erróneas y bloquean los elementos de la calefacción (31, 32) en el caso de que aparezcan funciones erróneas.
2. Instalación de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque el circuito de evaluación de las
señales (13) del control del campo de cocción (10) consulta las
señales de la temperatura de una manera cíclica a través de la
interfaz de comunicación (22), que está asociada al circuito de
procesamiento de las señales (21) del módulo adicional (20).
3. Instalación de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, caracterizada porque el circuito de evaluación de las
señales (13) del control del campo de cocción (10) verifica, además,
la factibilidad de las señales de la temperatura transmitidas desde
el circuito de evaluación de las señales (21) y también en el caso
de una interrupción de la comunicación con el circuito de
procesamiento de las señales (21) o en el caso de errores de la
factibilidad, como por ejemplo la señalización de saltos rápidos de
la temperatura, lleva a cabo el bloqueo de los relés de
sincronización en la línea de la corriente de la calefacción de
todos los puestos de cocción en la posición abierta.
4. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque al circuito de
procesamiento de las señales (21) del módulo adicional (20) está
asociado un circuito de activación (24) que, cuando una señal de la
temperatura alcanza el valor umbral, abre el relé principal
(23).
5. Instalación de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque para la línea de
la corriente de la calefacción de cada elemento calefactor (31, 32)
o para grupos de elementos calefactores está previsto en cada caso
un relé principal (23) propio.
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DE19828052A DE19828052A1 (de) | 1998-06-24 | 1998-06-24 | Einrichtung zur Temperaturbegrenzung eines Glaskeramikkochfelds |
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