DE19541608C2

DE19541608C2 - Verfahren zum Betrieb einer Regelschaltung für einen Backofen und Regelschaltung zur Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number: DE19541608C2
Application number: DE1995141608
Authority: DE
Inventors: Karlheinz Hammelsbacher
Original assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Current assignee: Diehl Stiftung and Co KG
Priority date: 1995-11-08
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 2002-12-12
Anticipated expiration: 2015-11-09
Also published as: DE19541608A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Regelschaltung für einen Backofen und eine Regelschaltung zur Durchführung des Verfahrens.

Bei Backofenregelschaltungen läßt sich eine Solltemperatur des Backofens ein stellen. Während des Vorheizvorganges, also bis zum Erreichen der Solltempera tur, leuchtet eine optische Anzeige.

Dies ist z. B. aus der DE 42 37 570 A1 bekannt. Darüber hinaus offenbart die DE 41 15 489 A1 ein Steuerungsverfahren, bei dem eine Steuerschaltung aufgrund einer eingegebenen Endtemperatur den Abschaltpunkt der Heizenergie berechnet. Weiterhin zeigt die DE 35 19 230 C2 ein Gargerät mit einer Anzeigeeinrichtung, mit der die bereits abgelaufene Garzeit angezeigt werden kann.

Bei vielen Backrezepten lautet die Anweisung "in den vorgeheizten Backofen schieben". Während des Vorheizvorganges weiß der Benutzer jedoch nicht, wann die Solltemperatur erreicht sein wird. Er wird also ständig kontrollieren, wann die optische Anzeige erlischt. Dieses "Wartenmüssen" ist wenig benutzerfreundlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Regelschaltung vorzuschla gen, das/die den Benutzer schon während des Vorheizvorganges informiert, wann der Vorheizvorgang beendet sein wird.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß in einem nichtflüchtigen Speicher der Regelschaltung der zeitbezogene Temperaturanstieg des Vorheizvor ganges des Backofens abgelegt ist, daß die Regelschaltung aus der jeweiligen Isttemperatur und der jeweils eingestellten Solltemperatur sowie dem gespeicherten zeitbezogenen Temperaturanstieg die bis zum Erreichen der Solltemperatur zu erwartende Dauer errechnet und ein entsprechendes Signal an eine Anzeige leitet und daß die Anzeige während des Vorheizvorganges entweder anzeigt, nach wel cher Zeitdauer und/oder anzeigt, zu welcher Uhrzeit die Solltemperatur erreicht sein wird.

Der Benutzer kann also schon während des Vorheizvorganges ablesen, wann die Vorheiz-Solltemperatur erreicht sein wird und wann er das Backgut in den vorge heizten Backofen schieben kann. Die Anzeige kann beispielsweise in "Minuten" erfolgen, wobei mit fortschreitendem Vorheizvorgang die Minutenzahl entspre chend abnimmt. Zusätzlich oder statt dessen kann auch die Uhrzeit angezeigt werden, zu der der Vorheizvorgang abgeschlossen sein wird. Der Benutzer kann damit die bis zur Beendigung des Vorheizvorganges verstreichende Zeit für ande re Tätigkeiten gezielt nutzen.

In Weiterbildung der Erfindung vergleicht die Regelschaltung einmalig oder spo radisch die aus dem Speicherwert des gerätespezifisch zeitbezogenen Tempera turanstiegs errechnete Dauer des Vorheizvorganges mit einer gemessenen tat sächlichen Dauer des Vorheizvorganges und legt bei Abweichung einen entspre chenden Korrekturfaktor im Speicher ab. In diesem Lernmodus wird dem her stellerseitig eingestellten Speicherwert damit ein Korrekturfaktor zugeordnet, der gewährleistet, daß die Anzeige auch bei ursprünglich bestehenden Toleranzen der Bauteile, insbesondere hinsichtlich der Heizleistung, als auch bei sich im Laufe des Betriebs ergebenden Abweichungen von Bauteilsollwerten richtig ist.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gibt die Anzeige bei vorliegender Solltemperatur am Ende des Vorheizvorganges ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal während einer festgelegten Zeitdauer ab. Der Benutzer erhält da durch einen zusätzlichen Hinweis darauf, daß der Vorheizvorgang nun abge schlossen ist.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Backofenregelschaltung und

Fig. 2 ein Temperatur-Zeitdiagramm eines Vorheizvorganges des Backofens.

An einen Temperaturregler (1) sind ein Solltemperatursteller (2) und ein Temperaturfühler (3) angeschlossen. Der Temperaturregler (1) arbeitet mit einem Mikrocontroller. Er regelt eine Heizeinrichtung (4) des Backofens, dessen Temperatur der Temperaturfühler (3) erfaßt, und steuert eine Zeitanzeige (5), insbesondere LCD-Anzeige, und einen akustischen Alarmgeber (6).

An den Mikrocontroller ist ein nichtflüchtiger Speicher (7) angeschlossen. Der Speicher (7) beinhaltet einen Merker "Solltemperatur erreicht" und eine Matrix, die verschiedene zeitbezogene Temperaturanstiege (Temperaturgradienten) verschiedenen Zeitdauern zuordnet.

Im Speicher (7) ist herstellerseitig der Wert des Temperaturgradienten (m) abgelegt, wobei m = (T2 - T1)/ (t2 - t1) ist (vgl. Fig. 2). Dieser Wert entspricht dem gerätespezifischen Temperaturanstieg beim Aufheizvorgang des Backofentyps.

Die Funktionsweise der beschriebenen Schaltung ist im wesentlichen folgende:
Vom Benutzer wird mittels des Sollwertstellers (2) die gewünschte Solltemperatur zum Zeitpunkt (t0) (vgl. Fig. 2) eingestellt. Dabei wird die Heizeinrichtung (4) eingeschaltet und der Merker "Solltemperatur erreicht" wird zurückgesetzt. Der Mikrocontroller errechnet aus der eingestellten Solltemperatur und der jeweils vom Temperaturfühler (3) gemessenen Isttemperatur und dem gespeicherten Temperaturgradienten (m) die Zeitdauer bis zum Erreichen der Solltemperatur. Diese Dauer wird an der Zeitanzeige (5) angezeigt.

Nach Fig. 2 ist die Solltemperatur (Ts) im Zeitpunkt (t3) erreicht. Dementsprechend zeigt die Zeitanzeige (5) beispielsweise zum Zeitpunkt (t0) die Zeitdauer (t3 - t0), zum Zeitpunkt (t1) die Zeitdauer (t3 - t1) und zum Zeitpunkt (t2) die Zeitdauer (t3 - t2) an. Der Benutzer kann also immer während des Vorheizvorganges ablesen, wie lange es noch dauert, bis die Solltemperatur (Ts) erreicht sein wird.

In einer anderen Ausführung ist es auch möglich, die Uhrzeit anzuzeigen, zu der die Solltemperatur erreicht sein wird. Der Mikrocontroller erfaßt dann zum Zeitpunkt (t0) die Echtzeit und addiert zu dieser die aus der Ausgangstemperatur (zum Zeitpunkt t0), der eingestellten Solltemperatur und dem Temperaturgradienten (m) errechnete Zeitdauer (t3 - t0).

Ist die Solltemperatur (Ts) erreicht, wird die Heizeinrichtung (4) abgeschaltet und der Merker "Solltemperatur erreicht" wird gesetzt. Die Zeitanzeige (5) zeigt dadurch nun keine Zeitdauer mehr an, sondern beispielsweise die eingestellte und erreichte Solltemperatur in °C.

In einem Temperaturband, in dem die Solltemperatur (Ts) liegt (vgl. Fig. 2), wird bei Erreichen einer Alarmtemperatur (Tk) nahe der Solltemperatur (Ts) oder bei der Solltemperatur (Ts) ein zeitlich begrenztes akustisches Signal des Alarmgebers (6) vom Merker "Temperatur erreicht" ausgelöst. Die Alarmtemperatur (Tk) ist im Speicher (7) abgelegt. Auch die Dauer und Signalfolge für das Signal des Alarmgebers (6) lassen sich im Speicher (7) speichern.

Der ursprünglich gespeicherte Wert des Temperaturgradienten (m) kann in der Praxis vom tatsächlichen Temperaturgradienten des jeweiligen Backofenexemplars abweichen, weil Toleranzen von vornherein bestehen und/oder sich nach längerem Betrieb ergeben. Zur Anpassung des gespeicherten Werts an den tatsächlichen Wert wird von dem Mikrocontroller in einem Lernmodus bei einem ersten Vorheizvorgang oder während späterer Vorheizvorgänge die tatsächliche Dauer (t3 - t0) gemessen und daraus der tatsächliche Temperaturgradient ermittelt. Dieser wird dann mit dem Speicherwert verglichen. Bei Abweichung wird der Speicherwert durch einen Korrekturfaktor entsprechend angepaßt. Der Korrekturfaktor kann zur Auswahl eines entsprechend anderen Wertes aus der Matrix des Speichers (7) führen.

Ähnlich wie oben beschrieben der Vorheizvorgang, kann auch der Abkühlvorgang des Backofens in der Weise erfaßt werden, daß dem Benutzer die zu erwartende Abkühlzeitdauer oder Abkühluhrzeit angezeigt wird. Im Gegensatz zum Vorheizvorgang zeichnet sich der Abkühlvorgang durch einen negativen Temperaturgradienten aus. Dieser kann ebenfalls in dem Speicher (7) abgelegt werden.

Weiter kann vorgesehen sein, daß der Alarmgeber (6) bei Erreichen der gewünschten Abkühltemperatur ein Signal abgibt, das gleich oder anders sein kann wie das Signal nach dem Vorheizvorgang. Es ist möglich, bei Erreichen der Abkühltemperatur, diese an der Anzeige (5) anzuzeigen.

Claims

1. Verfahren zum Betrieb einer Regelschaltung für einen Backofen, bei wel chem eine Solltemperatur eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem nichtflüchtigen Speicher (7) der Regelschaltung der zeitbezo gene Temperaturanstieg (m) des Vorheizvorganges des Backofens abgelegt ist, daß die Regelschaltung aus der jeweiligen Isttemperatur und der jeweils eingestellten Solltemperatur (Ts) sowie dem gespeicherten zeitbezogenen Temperaturanstieg (m) die bis zum Erreichen der Solltemperatur (Ts) zu erwartende Dauer errechnet und ein entsprechendes Signal an eine Anzeige (5) leitet und daß die Anzeige (5) während des Vorheizvorganges entweder anzeigt, nach welcher Zeitdauer und/oder anzeigt, zu welcher Uhrzeit die Solltemperatur (Ts) erreicht sein wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Solltemperatur (Ts) die Anzeige (5) die Isttemperatur anzeigt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelschaltung die aus dem Speicherwert des gerätespezifisch zeit bezogenen Temperaturanstiegs (m) errechnete Dauer des Vorheizvorganges mit einer gemessenen tatsächlichen Dauer des Vorheizvorganges einmalig oder sporadisch vergleicht und bei Abweichung einen entsprechenden Kor rekturfaktor im Speicher (7) ablegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmgeber (6) bei Vorliegen der Solltemperatur (Ts) am Ende des Vorheizvorganges ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal während einer festgelegten Zeitdauer abgibt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem nichtflüchtigen Speicher (7) der Regelschaltung der zeitbezoge ne Temperaturabfall des Abkühlvorganges des Backofens abgelegt ist, daß die Regelschaltung aus der jeweiligen Isttemperatur und der gewünschten Abkühltemperatur sowie dem gespeicherten zeitbezogenen Temperaturab fall die bis zum Erreichen der Abkühltemperatur zu erwartende Dauer er rechnet und ein entsprechendes Signal an die Anzeige (5) leitet und daß die Anzeige (5) während des Abkühlvorganges entweder anzeigt, nach welcher Zeitdauer und/oder anzeigt, zu welcher Uhrzeit die Abkühltemperatur er reicht sein wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Alarmgeber (6) bei Vorliegen der Abkühltemperatur am Ende des Abkühlvorganges ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal abgibt.

7. Regelschaltung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprü che 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein nichtflüchtiger Speicher (7) zur Ablage des zeitbezogenen Tempe raturanstiegs (m) des Vorheizvorganges des Backofens, ein Temperatur fühler (3) zur Ermittlung der jeweils herrschenden Isttemperatur, ein Soll temperatursteller (2) zum Einstellen der gewünschten Solltemperatur (Ts), ein Temperaturregler (1) zur Bestimmung der bis zum Erreichen der Soll temperatur (Ts) zu erwartenden Zeitdauer und eine Anzeige (5) zur Anzeige dieser Zeitdauer und/oder der Uhrzeit, zu welcher die Solltemperatur (Ts) erreicht sein wird, vorgesehen sind.

8. Regelschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturregler (1) einen Mikrocontroller aufweist.

9. Regelschaltung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Speicher (7) ein Korrekturfaktor ablegbar ist.

10. Regelschaltung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Alarmgeber (6) zur Abgabe eines akustischen und/oder optischen Alarmsignals vorgesehen ist.