DE4003984A1 - Steuervorrichtung fuer einen elektrischen reiskocher - Google Patents
Steuervorrichtung fuer einen elektrischen reiskocherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für
einen elektrischen Reiskocher, insbesondere eine Vorrichtung
zur genauen Temperatur- und Zeitsteuerung beim Garen von
Reis und beim Warmhalten des gegarten Reises aufgrund eines
in einem Mikroprozessor gespeicherten Programms. Gemäß der
Erfindung besitzt der elektrische Reiskocher getrennte Heiz
elemente, die nacheinander arbeiten und aus einem ersten
Koch-Heizelement, einem zweiten Koch-Heizelement und einem
dritten Heizelement zum Warmhalten des gegarten Reises be
stehen.
In den üblichen elektrischen Reiskochern ist ein
Hebel für einen Hauptschalter vorgesehen. Durch diesen Hebel
wird der Temperatursteuerschalter eingeschaltet, der unter
dem Innentopf angeordnet ist und das Koch-Heizelement mit
dem Wechselstromnetz verbindet.
In den üblichen elektrischen Reiskochern steigt
die Temperatur des Topfes plötzlich an, wenn der Reis ge
kocht und das Wasser im Topf vollständig verbraucht ist.
Wenn die Temperatur über den Curie-Punkt eines in
dem Temperatursteuerschalter vorgesehenen Ferrits steigt,
verliert der Ferrit seine magnetischen Eigenschaften, so daß
der Schalter öffnet und das Koch-Heizelement vom Wechselstrom
netz abgeschaltet wird und daher die Temperatur in dem Innen
topf sinkt. Wenn diese Temperatur auf einen vorherbestimmten
Wert zum Warmhalten des Innentopfes sinkt, spricht automatisch
ein Temperaturregelschalter an, der jetzt die Heizeinrichtung
zum Warmhalten mit dem Wechselstromnetz verbindet, so daß
das Warmhalte-Heizelement den Innentopf auf einer vorherbe
stimmten Temperatur warmhält. Der Temperaturregelschalter
ist ein Spezialschalter für das Warmhalten des Topfes.
Somit arbeiten die üblichen elektrischen Reiskocher
nur in begrenztem Maße einwandfrei. Sie werden automatisch
vom Netz abgeschaltet, wenn der Reis gekocht ist, und sie
halten den gekochten Reis auf einer konstanten Temperatur.
Da aber der Temperaturregelschalter hinsichtlich seiner An
sprechtemperatur eine große Toleranz besitzt, öffnet dieser
Schalter manchmal erst bei einer Temperatur, die über dem
vorherbestimmten Wert liegt. Daher werden manche üblichen
Reiskocher so heiß, daß der Reis anbrennt und infolgedessen
am Boden des inneren Topfes anklebt.
Andere elektrische Reiskocher werden vom Netz abge
schaltet, bevor der Reis einwandfrei gekocht ist, weil der
Temperaturregelschalter schon bei einer Temperatur öffnet,
die noch unter dem vorherbestimmten Wert liegt. Aus diesen
beiden Gründen sind elektrische Reiskocher sehr unbefriedi
gend.
Der Temperaturregelschalter zum Warmhalten des Rei
ses hat eine große Ansprechtemperaturtoleranz und kann daher
auch auf eine andere als die vorgewählte Warmhaltetemperatur
ansprechen. Infolgedessen wird der gekochte Reis in dem inne
ren Topf verdorben oder hart.
In den üblichen elektrischen Reiskochern wird der
Temperaturregelschalter durch einen mechanischen Hebel betä
tigt, der einen beträchtlichen Einbauraum erfordert. Aus die
sem Grund sind die üblichen elektrischen Reiskocher sehr
sperrig.
Damit der gekochte Reis gut schmeckt, muß der Reis
eine Zeitlang im Wasser quellen, bevor er gekocht wird, und
muß der gekochte Reise gedämpft werden. In üblichen elektri
schen Reiskochern wird das Heizelement des Reiskochers beim
Garen mit einer konstanten elektrischen Leitung betrieben.
Daher kann es bei den üblichen elektrischen Reiskochern vor
kommen, daß der Reis gekocht wird, ohne daß der Reis vor dem
Kochen genügend gequollen ist, und daß der Reis anbrennt,
weil er nach dem Kochen nicht gedämpft wird. Um diese Nach
teile zu vermeiden, besitzen einige Oblichen elektrischen
Reiskocher mehr als ein Heizelement und sind diese Heizele
mente zur Temperaturregelung mit Bimetall-Thermostaten ver
bunden, die unterschiedliche Ansprechtemperaturen haben.
In manchen Heizeinrichtungen ist ein mit einem He
bel betätigter Mikroschalter vorgesehen, der beim Drücken
des Hebels geschlossen wird. Nur die mit dem Mikroschalter
verbundenen Heizelemente werden an das Wechselstromnetz ange
schlossen. Nur das mit dem Mikroschalter verbundene Heizele
ment erzeugt Wärme auf niedriger Temperatur, so daß die Tem
peratur des Innentopfes nur so langsam ansteigt, daß der in
dem Topf befindliche Reis vor dem Kochen genügend lange quel
len kann.
Wenn die Temperatur des Topfes auf den Wert steigt,
bei dem Reis kocht, sprechen die Bimetallthermostaten an und
werden alle Heizelemente des elektrischen Reiskochers ans
Netz gelegt, so daß der Reis im Topf gekocht wird. Wenn nach
dem Kochen des Reises die Temperatur des Innentopfes plötz
lich ansteigt, so daß alles Wasser verdampft, spricht ein
anderer Bimetall-Thermostat an, der die Heizelemente aus
einer Parallelschaltung in eine Reihenschaltung umschaltet,
so daß die Heizelemente jetzt Wärme auf niedriger Temperatur
erzeugen, die auf einem Wert konstantgehalten wird, der zum
Dämpfen des gekochten Reises geeignet ist. In diesen üblichen
elektrischen Reiskochern wird daher der Reis vor dem Kochen
quellengelassen und nach dem Kochen gedämpft. Aber die Bi
metall-Thermostaten haben eine große Ansprechtemperaturtole
ranz, die die vorstehend erläuterten Probleme verschärft,
die beim Garen von Reis auftreten. Ferner besitzen übliche
elektrische Reiskocher keinen Zeitschalter für die Steuerung
ihres Garbetriebes, so daß das Quellen des Reises vor dem
Kochen und das Dämpfen des gekochten Reises nur in Abhängig
keit von der Temperatur des Innentopfes gesteuert werden und
nicht so gründlich durchgeführt werden können, wie dies er
wünscht ist.
Bei üblichen Reiskochern tritt ferner das Problem
auf, daß sie nur in einer einzigen Arbeitsvorgangsfolge be
trieben werden können, so daß es nicht möglich ist, Reis zu
kochen, ohne ihn vorher quellen zu lassen, wie dies manchmal
erwünscht ist.
Ferner ist in den üblichen elektrischen Reiskochern
ein spezieller handbetätigbarer Schalter erforderlich, der
zum Umschalten für den Betrieb mit Wechselstrom von 100 bzw.
220 V dient.
Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht vor allem
in der Schaffung einer Steuervorrichtung, die die Zeit
steuert, in der Reis quellengelassen wird, ferner die Zeit,
in der der gekochte Reis gedämpft wird, und die genau auf
vorherbestimmte Temperaturen anspricht.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der
Schaffung einer Steuervorrichtung, die einen Betrieb mit 100
und 220 V ermöglicht, ohne daß ein handbetätigter Schalter
erforderlich ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht
in der Schaffung einer Steuervorrichtung für zwei Betriebs
arten, die nachstehend beschrieben werden.
Nach einem Gegenstand der Erfindung besitzt eine
Steuervorrichtung für einen elektrischen Reiskocher einen
Temperaturdetektor zum Erfassen der Temperatur des Innentopfes
des elektrischen Reiskochers; eine Schalteinrichtung zum An
legen einer Wechselspannung an ein Koch-Heizelement zum Ko
chen von Reis im Topf; eine Schalteinrichtung zum Anlegen
einer Wechselspannung an ein zweites Heizelement zum Warm
halten des gekochten Reises auf einer vorherbestimmten Tempe
ratur; einen Triggersignalgeber zum Erzeugen eines Trigger
signals mit Nulldurchgängen der Wechselspannung synchronen
Triggern der Schalteinrichtungen; und einen auf den Tempera
turdetektor, die beiden Schalteinrichtungen und den Trigger
signalgeber ansprechenden Mikroprozessor, in dem ein Programm
für die Steuerung der Schalteinrichtungen gespeichert ist.
Nach einem anderen Gegenstand der Erfindung be
sitzt ein elektrischer Reiskocher eine Steuervorrichtung,
die für einen Betrieb mit einer Wechselspannung von 100 V
und 220 V geeignet ist, ohne daß ein handbetätigter Schalter
erforderlich ist. Es ist ein Spannungsdetektor vorgesehen,
der feststellt, ob eine Wechselspannung von 100 V oder 200 V
vorhanden ist. Der Mikroprozessor steuert die Schalteinrich
tung derart, daß das Koch-Heizelement bzw. das Warmhalte-
Heizelement unabhängig von dem Wert der angelegten Wechsel
spannung eine konstante elektrische Leistung aufnehmen.
Nach einem weiteren Gegenstand der Erfindung be
stitzt der elektrische Reiskocher eine Steuervorrichtung,
die ein Garen von Reis in zwei Betriebsarten ermöglicht, die
nachstehend beschrieben werden. Zu diesem Zweck ist ein Be
triebsartenwähler vorgesehen.
Die Erfindung schafft ferner für die Steuerung von
elektrischen Reiskochern ein Verfahren mit folgenden Schrit
ten: Zum langsamen Erwärmen des Innentopfes des elektrischen
Reiskochers wird durch wiederholtes Ein- und Ausschalten von
Koch-Heizelementen eine Wechselspannung intermittierend an
diese Koch-Heizelemente angelegt; die Koch-Heizelemente blei
ben während eines ersten vorherbestimmten Zeitraums von der
Wechselspannung abgeschaltet, damit der Innentopf von einer
ersten vorherbestimmten Temperatur auf eine zweite Temperatur
abkühlt; zum Aufrechterhalten einer konstanten Temperatur
des Innentopfes während eines zweiten vorherbestimmten Zeit
raums wird erneut durch wiederholtes Ein- und Ausschalten
der Koch-Heizelemente die Wechselspannung intermittierend an
die Koch-Heizelemente angelegt; zum Erhöhen der Temperatur
des Innentopfes auf eine dritte vorherbestimmte Temperatur,
bei der der Reis gekocht wird, wird die Wechselspannung kon
tinuierlich an die Koch-Heizelemente angelegt; die Koch-Heiz
elemente bleiben während eines dritten vorherbestimmten Zeit
raums ausgeschaltet; die Wechselspannung wird abwechselnd an
die Koch-Heizelemente und an ein Warmhalte-Heizelement ange
legt; und die an das Warmhalte-Heizelement angelegte Wechsel
spannung wird derart gesteuert, daß der Innentopf auf einer
vierten vorherbestimmten Temperatur gehalten wird.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Steuer
vorrichtung für einen elektrischen Reiskocher gemäß der Er
findung.
Die Fig. 2(A) bis 2(J) sind Ablaufdiagramme zur
Darstellung des Betriebes der Steuervorrichtung für einen
elektrischen Reiskocher.
Fig. 3(A) zeigt den Verlauf des Energieverbrauchs
und der Temperatur des Innentopfes bei einem elektrischen
Reiskocher, der mit der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung
in der Betriebsart 1 gesteuert wird.
Fig. 3(B) zeigt den Verlauf des Energieverbrauchs
und der Temperatur des Innentopfes bei einem elektrischen
Reiskocher, der mit der Steuervorrichtung gemäß der Erfindung
in der Betriebsart 2 gesteuert wird.
Fig. 1 ist ein Schaltschema einer Steuervorrich
tung gemäß der Erfindung.
Gemäß der Fig. 1 besitzt eine Steuerschaltung
eines elektrischen Reiskochers gemäß der Erfindung einen Tem
peraturdetektor 101 zum Erfassen der Temperatur des Innen
topfes des elektrischen Reiskochers, einen Schaltkreis 102
zum Anlegen einer Wechselspannung an Koch-Heizelemente,
einen Schaltkreis 103 zum Anlegen der Wechselspannung an ein
Warmhalte-Heizelement, einen Triggersignalgeber 104 zum Er
zeugen eines Triggersignals zum mit Nulldurchgängen der Wech
selspannung synchronen Triggern der Schaltkreise, einen Span
nungsdetektor 105 zum Erfassen des Wertes der angelegten
Wechselspannung, einen Betriebsarten-Wähler 106 zum Wählen
einer Betriebsart für das Garen, eine Anzeigeschaltung 107
zum Anzeigen des Betriebszustandes des elektrischen Reis
kochers, einen mit jeder der genannten Einrichtungen verbun
denen Mikroprozessor 108 und eine Rücksetzschaltung 109, die
dazu dient, von Hand den Mikroprozessor zurückzusetzen oder
den elektrischen Reiskocher im Warmhaltezustand zu betreiben,
wenn die Netzspannung nach einem Netzausfall wiederkehrt.
Der Temperaturdetektor 101 zum Erfassen der Tempe
ratur des Innentopfes des elektrischen Reiskochers besitzt
einen Heißleiter Th und einen mit ihm in Reihe geschalteten
Widerstand R 20, ferner zwei Vergleicher IC 1 und IC 2, deren
invertierende Eingänge gemeinsam dem Heißleiter Th parallel
geschaltet sind, einen ersten Spannungsteiler mit zwei Wider
ständen R 18 und R 19, deren Abgriff mit dem nichtinvertieren
den Eingang des Vergleichers IC 1 verbunden ist, einen zwei
ten Spannungsteiler mit zwei Widerständen R 16 und R 17, deren
Abgriff mit dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers
IC 2 verbunden ist, eine erste Temperaturvorgabeschaltung mit
einer Reihenschaltung einer Diode D 17 und eines Widerstandes
D 9, wobei die Anode der Diode D 17 mit dem nichtinvertieren
den Eingang des Vergleichers IC 1 und ein Ende des Widerstan
des R 9 mit dem Anschluß D 3 des Mikroprozessors 108 verbunden
ist, und eine zweite Temperaturvorgabeschaltung mit einer
Reihenschaltung einer Diode D 18 und eines Widerstandes R 10,
wobei die Anode der Diode D 18 mit dem nichtinvertierenden
Eingang des Vergleichers IC 2 und ein Ende des Widerstandes
R 10 mit dem Anschluß D 2 des Mikroprozessors 108 verbunden
ist.
Die Ausgänge der Vergleicher IC 1 und IC 2 sind mit
den Anschlüssen G 2 bzw. G 3 des Mikroprozessors 108 verbun
den.
Die Widerstandswerte der Widerstände R 10, R 16, R 17
und R 20 und des Heißleiters Th sind so gewählt, daß der Aus
gang des Vergleichers IC 2 invertiert ist, wenn am Ausgang D 2
der Logikpegel 0 liegt und die Temperatur des Innentopfes
160°C beträgt oder wenn am Ausgang der Logikpegel 1 liegt
und die Temperatur 50°C beträgt.
Die Widerstandswerte der Widerstände R 9, R 18, R 19
und R 20 und des Heißleiters Th sind so gewählt, daß der Aus
gang des Vergleichers IC 2 invertiert ist, wenn am Ausgang D 3
der Logikpegel 0 liegt und die Temperatur des Innentopfes
140°C beträgt oder wenn am Ausgang der Logikpegel 1 liegt
und die Temperatur 70°C beträgt.
Daher kann der Temperaturdetektor 101 die Tempera
tur des Innentopfes in Stufen erfassen, die von zwei Ver
gleichern und zwei Temperaturvorgabeschaltungen bestimmt wer
den.
Es sind zwei Koch-Heizelemente H 1 und H 2 vorgese
hen, die von der Steuerschaltung des elektrischen Reiskochers
gemäß der Erfindung gesteuert werden.
Der den Koch-Heizelementen zugeordnete Schaltkreis
102 enthält zwei Triacs TC 1 und TC 2, die mit je einem der
Koch-Heizelemente H 1 und H 2 in Reihe geschaltet sind, ferner
zwei Transistoren Q 1 und Q 2, deren Emitter mit der Steuer
elektrode des Traics TC 1 bzw. TC 2 verbunden sind und deren
Basen mit den Anschlüssen L 3 und L 4 des Mikroprozessors über
die Widerstände R 4 bzw. R 5 verbunden sind. Die Koch-Heizele
mente H 1 und H 2 werden so gesteuert, daß ihre Heizleistung
von der Netzspannung unabhängig ist. Bei einer Netzspannung
von 100 V legt der Mikroprozessor 108 an die Anschlüsse L 3
und L 2 den Logikpegel 1 an und werden die Triacs TC 1 und TC 2
mittels der Transistoren Q 1 und Q 2 durchgeschaltet, die
durch die von den Anschlüssen L 1 und L 2 kommenden Signale
durchgeschaltet werden. Infolgedessen liegt an den beiden
Koch-Heizelementen eine Netzspannung von 100 V und arbeiten
mit einer ihrer Nennleistung von 850 W entsprechenden Heiz
leistung.
Bei einer Netzspannung von 220 V legt der Mikro
prozessor 108 an seinen Ausgang L 3 den Logikpegel 1 an, so
daß nur ein Triac TC 2 durchgeschaltet ist und die Netzspan
nung von 200 V an dem Heizelement H 2 liegt, das daher mit
der gleichen Heizleistung arbeitet, wie beide Heizelemente
bei einer Netzspannung von 100 V.
Bei einer Steuerung durch die Steuerschaltung des
elektrischen Reiskochers gemäß der Erfindung ist daher die
Heizleistung der Koch-Heizelemente von der Spannung des Wech
selstromnetzes unabhängig, so daß der elektrische Reiskocher
wahlweise mit einer Wechselspannung von 100 V oder von 220 V
betrieben werden kann.
Der Schaltkreis 103 für das Warmhalte-Heizelement
H 3 besitzt den mit dem Heizelement H 3 in Reihe geschalteten
Triac TC 3 und den Transistor Q 3, dessen Emitter mit der
Steuerelektrode des Triacs TC 3 und dessen Basis über den Wi
derstand R 6 mit dem Anschluß L 1 des Mikroprozessors 108 ver
bunden ist. Bei einer Netzspannung von 100 V legt der Mikro
prozessor 108 über den Anschluß L 1 und den Transistor Q 3 an
die Steuerelektrode des Triacs TC 3 ein Signal an, das dessen
Durchschalten bewirkt. Bei durchgeschaltetem Triac TC 3 liegt
die Netzspannung von 100 V an dem Warmhalte-Heizelement H 3
und wird der Innentopf auf einer vorherbestimmten Temperatur
warmgehalten.
Bei einer Netzspannung von 220 V legt der Mikro
prozessor 108 in jeder fünften Periode der Netzspannung an
den Anschluß L 1 ein Signal an, so daß der Triac TC 3 in jeder
fünften Periode der Netzspannung durchgeschaltet werden kann
und daher bei einer Netzspannung von 220 mit derselben Heiz
leistung gearbeltet wird wie bei einer Netzspannung von 100 V.
Der Triggersignalgeber 1094 enthält den Transistor
Q 4, dessen Kollektor mit dem Anschluß G 0 des Mikroprozessors
108 und dessen Basis über eine Reihenschaltung eines Wider
standes R 11 und eines Kondensators C 4 an das Netz angeschlos
sen ist, sowie die zwischen der Basis des Transistors Q 4 und
Erde geschaltete Zenerdiode ZD.
Während der positiven Halbperiode der Netzspannung
liegt an der Zenerdiode ZD ein Rechteckimpuls, der mit dem
Nulldurchgang der Netzspannung synchron ist. Dieser Synchron
impuls dient zum mit Nulldurchgängen der Netzspannung synchro
nen Triggern der Schaltkreise 102 und 103.
Der Spannungsdetektor 105 besitzt einen ersten Span
nungsteiler mit den Widerständen R 14 und R 15, einen Verglei
cher IC 3, dessen invertierender Eingang mit dem ersten Span
nungsteiler verbunden ist, und einen zweiten Spannungsteiler
mit den Widerständen R 12 und R 14, deren Ausgangssignale an
den nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers IC 3 angelegt
werden. Der erste Spannungsteiler hat eine feste Ausgangs
spannung. Dagegen ist die Ausgangsspannung des zweiten Span
nungsteilers der Netzspannung proportional. Der Ausgang des
Vergleichers IC 3 wird an den Anschluß G 1 des Mikroprozessors
108 angelegt.
Der Spannungsdetektor 105 ist so ausgelegt, daß am
Ausgang des Verglelchers IC 3 bei einer Netzspannung von 100 V
der Logikpegel 0 und bei einer Netzspannung von 220 V der
Logikpegel 1 liegt.
Die Betriebsart des elektrischen Reiskochers wird
mit einem Betriebsartenwähler 106 bestimmt, der zwei Schal
ter SW 2 und SW 3 besitzt. Der Schalter SW 2 liegt zwischen dem
Anschluß S 1 des Mikroprozessors 108 und Erde. Der Schalter
SW 3 liegt zwischen dem Anschluß L 0 des Mikroprozessors 108
und Erde. Mit diesen beiden Schaltern kann von zwei Betriebs
arten des elektrischen Reiskochers eine gewählt werden. In
der Betriebsart 1 wird Reis gekocht und der gekochte Reis ge
dämpft. In der Betriebsart 2 wird der Reis in Wasser quellen
gelassen, der queollene Reis gekocht und der gekochte Reis
gedämpft.
Die Anzeigeschaltung 107 besitzt die Leuchtdioden
(LEDs) D 11, D 12, D 13 und D 14, deren Kathoden miteinander ver
bunden sind, ferner den Widerstand R 3, der zur Strombegren
zung die Kathoden der LEDs an Erde legt, Leuchtdioden D 15
und D 16 und mit diesen in Reihe geschaltete Widerstände R 7
bzw. R 8. Die Anoden der Dioden D 11, D 12, D 13 und D 14 sind
mit den Anschlüssen L 7, L 6, L 5 bzw. L 4 des Mikroprozessors
108 verbunden. Die Kathoden der Dioden D 15 und D 16 sind mit
den Anschlüssen D 0 bzw. D 1 des Mikroprozessors 108 verbun
den. Beim Betrieb des elektrischen Reiskochers in der Be
triebsart 1 wird von dem Mikroprozessor 108 die LED D 11 ange
steuert, so daß sie leuchtet. Beim Betrieb des elektrischen
Reiskochers in der Betriebsart 2 wird von dem Mikroprozessor
108 die LED D 12 angesteuert, so daß sie leuchtet.
Das in der Anzeigeschaltung 107 angeordnete An
zeigeelement D 13 besteht aus einer Leuchtiode, die durch ihr
Leuchten anzeigt, daß in dem elektrischen Reiskocher der ge
kochte Reis gedämpft wird. Das in der Anzeigeschaltung 107
angeordnete Anzeigeelement D 14 ist eine Leuchtdiode, die
durch ihr Leuchten anzeigt, daß die Netzspannung 220 V be
trägt. Das in der Anzeigeschaltung 107 angeordnete Anzeige
element D 15 ist eine Leuchtdiode, die durch ihr Leuchten an
zeigt, daß die Netzspannung 100 V beträgt.
Das in der Anzeigeschaltung 107 angeordnete Anzei
geelement D 16 ist eine Leuchtdiode, die durch ihr Leuchten
anzeigt, daß in dem elektrischen Reiskocher der gedämpfte
Reis warmgehalten wird. jede der Leuchtdioden der Anzeige
schaltung 107 wird von dem Mikroprozessor 108 durch ein von
dem Betriebszustand des elektrischen Reiskochers abhängiges
Ausgangssignal angesteuert.
Die Rücksetzschaltung 109 enthält einen Schalter
SW 1, einen dem Schalter SW 1 parallelgeschalteten Kondensator
C 1 und einen Widerstand R 1, der mit einer Parallelschaltung
aus dem Schalter SW 1 und dem Kondensator C 1 in Reihe geschal
tet ist. Die an dem Kondensator C 1 liegende Spannung wird an
den Anschluß 4 des Mikroprozessor 108 angelegt. Der Mikro
prozessor 108 ist unter der Typenbezeichnung COM 420L von
der National Semiconductor Co. in USA erhältlich.
In den Fig. 2A bis 2J sind Programme für den Be
trieb einer Steuervorrichtung gemäß der Erfindung durch Ab
laufdiagramme dargestellt.
Der Mikroschalter MSW wird geöffnet, wenn der In
nentopf des elektrischen Reiskochers dem Heißleiter Th pa
rallelgeschaltet wird.
Infolgedessen verhindert der Mikroschalter dann
ein Überhitzen des Innentopfes, wenn die Heizelemente an das
Wechselstromnetz angeschlossen und die Betriebsartenwahl
schalter betätigt werden.
Der Block 110 bezeichnet das zunächst erfolgende
Rücksetzen des Mikroprozessors 108. Der Block 111 bezeichnet
einen Spannungsregler mit einem zum Konstanthalten der Span
nung dienenden IC-Chip CVG. Mit 3 bis 28 ist je ein Anschluß
stift des Mikroprozessors 108 bezeichnet.
Nachstehend wird der Betrieb eines gemäß der Er
findung ausgelegten elektrischen Reiskochers erläutert.
Wenn der elektrische Reiskocher an das Wechsel
stromnetz angeschlossen ist, liegen an allen Teilen der
Steuervorrichtung die Gleichspannungen Vcc und Vdd.
Gemäß der Fig. 2A wird zunächst die Betriebsart
gewählt. Nach dem Schritt A 1 (START) wird im Schritt A 2 der
Direktzugriffsspeicher (RAM) des Mikroprozessors 108 initia
lisiert. Dann folgt im Programm der Schritt A 3, in dem der
Mikroprozessor 108 an seinen Ausgang D 1 den Logikpegel D und
an seinen Ausgang G 0 den Logikpegel 1 anlegt. Infolge dieses
Logikpegels 0 leuchtet die LED D 16 und zeigt dadurch an, daß
der Kocher in der Betriebsart 3 arbeitet und den Innentopf
auf einer vorherbestimmten Temperatur von 70° warmhält. In
folge des am Ausgang G 0 liegenden Logikpegels 1 erzeugt der
Mikroprozessor 108 Synchronimpulse, mit denen die Schaltkrei
se 102 und 103 synchron mit Nulldurchgängen der Netzspannung
getriggert werden.
Im Schritt A 4 des Programms wird in dem Betriebs
artenspeicher MODE eine 3 gespeichert.
Im Schritt A 6 des Programms wird festgestellt, ob
am Eingang G 1 der Logikpegel 1 liegt (was einer Netzspannung
von 220 V entspricht) oder nicht. Wenn ja, wird im Schritt
A 8 des Programms an den Ausgang D 0 und im Schritt A 10 an den
Ausgang L 4 der Logikpegel 1 angelegt. Da an dem Ausgang D 0
der Logikpegel 1 liegt, ist die eine Netzspannung von 100 V
anzeigende LED D 15 dunkel. Da an dem Ausgang L 4 der Logik
pegel 1 liegt, leuchtet die eine Netzspannung von 220 V an
zeigende LED D 14.
Wenn an dem Eingang G 1 nicht der Logikpegel 1
liegt, folgt im Programm dem Schritt A 6 der Schritt A 7. In
den Schritten A 7 und A 9 legt der Mikroprozessor 108 an die
Ausgänge D 0 bzw. L 4 den Logikpegel 0 an, so daß die LED D 15
für 100 V leuchtet und die LED D 14 für 220 V dunkel ist.
Im Schritt A 11 des Programms wird festgestellt, ob
in dem Betriebsartenspeicher MODE eine 3 gespeichert ist. Da
im Schritt A 4 in dem Betriebsartenspeicher MODE eine 3 ge
speichert worden ist, folgt im Programm der Schritt A 12.
Wenn in dem Betriebsartenspeicher MODE keine 3 gespeichert
ist, springt das Programm zum Schritt A 22.
Im Schritt A 12 des Programms wird festgestellt, ob
am Eingang L 0 des Mikroprozessors 108 der Logikpegel 0 liegt
oder nicht. Wenn dies nicht der Fall ist, arbeitet der Ko
cher nicht in der Betriebsart 2. Infolgedessen folgt im Pro
gramm der Schritt A 13, in dem festgestellt wird, ob am Ein
gang S 1 der Logikpegel 0 liegt.
Ein Logikpegel 0 am Eingangspegel S 1 bedeutet im
Schritt A 13, daß der Kocher in der Betriebsart 1 arbeitet.
Infolgedessen folgt im Programm der Schritt A 15. Der Mikro
prozessor 108 speichert im Schritt A 15 in dem Betriebsarten
speicher MODE eine 1 und im Schritt A 17 in dem Speicher SMOD
eine 0. In den Schritten A 19 und A 21 legt der Mikroprozessor
108 dann an seine Ausgänge D 1 und L 7 den Logikpegel 1 an, so
daß die LED D 15 zur Warmhalteanzeige und die LED D 11 zum An
zeigen der Betriebsart 1 leuchten.
Wenn im Schritt A 13 die Antwort NEIN erhalten
wird, springt das Programm direkt zum Schritt A 22.
Wenn im Schritt A 12 die Antwort JA erhalten wird,
bedeutet das, daß der elektrische Reiskocher in der Betriebs
art 2 arbeitet. Infolgedessen folgt im Programm der Schritt
A 14, in dem im Betriebsartenspeicher MODE eine 2 gespeichert
wird. Im Schritt A 16 wird in dem Speicher SMOD eine 0 gespei
chert. In den Schritten A 18 und A 20 legt der Mikroprozessor
108 an seine Ausgänge D 1 und L 6 den Logikpegel 1 an, so daß
die LED D 12 zur Anzeige der Betriebsart 2 leuchtet und die
zur Anzeige des Warmhaltens dienende LED D 16 dunkel ist.
Dann folgt im Programm der Schritt A 22.
Wenn im Schritt A 6 die Antwort NEIN erhalten wird,
springt das Programm direkt zum Schritt A 22.
Im Schritt A 22 legt der Mikroprozessor 108 an sei
nen Eingang D 2 den Logikpegel 0 an, wodurch für den Innen
topf eine Temperatur von 160°C vorgegeben wird. Im Schritt
A 23 des Programms wird festgestellt, ob an dem Eingang G 2
der Logikpegel 0 liegt, was bedeutet, daß die Temperatur des
Innentopfes niedriger ist als 160°C. Im Falle der Antwort JA
folgt im Programm der Schritt A 25 zum Bestimmen eines Garzu
standes. Eine Antwort NEIN bedeutet, daß die Temperatur des
Innentopfes höher ist als 160°C, d.h., daß der elektrische
Reiskocher gestört ist, worauf im Programm der Schritt A 24
folgt, in dem in den Betriebsartenspeicher MODE eine 3 ge
speichert wird. In den Schritten A 25 bis A 29 wird dann die
Betriebsart festgestellt.
Wenn durch Drücken des Schalters SW 2 die Betriebs
art 1 gewählt wird, in der der Reis nicht quellengelassen,
sondern schnell gekocht wird, leuchten die LED D 11 zur An
zeige der Betriebsart 1 und eine der LEDs D 14 und D 15 zur An
zeige der Netzspannung auf. Ferner wird in dem Betriebsarten
speicher MODE eine 1 und in dem Speicher SMOD eine 0 gespei
chert, wie vorstehend beschrieben wurde. Danach schreitet
der Mikroprozessor 108 zum Schritt E 2 fort.
Im Schritt E 2 des Programms wird festgestellt, ob
im Speicher SMOD der Logikwert 0 gespeichert ist. Wenn ja,
wird im Schritt E 3 im Speicher SMOD der Logikwert 1 gespei
chert und springt das Programm direkt zum Schritt A 5, dem
die darauffolgenden Schritte folgen. Wenn das Programm zum
Schritt A 11 zurückkehrt, ist im Speicher SMOD keine 3, son
dern eine 1 gespeichert, so daß das Programm direkt zum
Schritt A 22 springt, dem der Schritt A 23 folgt. Im Schritt
A 23 des Programms wird erneut festgestellt, ob die Tempera
tur des Innentopfes unter 160°C liegt. Im Schritt A 25 des
Programms wird in dem Betriebsartenspeicher MODE eine 1 ge
speichert, worauf im Programm der Schritt A 26 folgt, der dem
dem Schritt A 25 folgenden Schritt E 1 gleicht.
Weil im Speicher SMOD eine 1 gespeichert ist, fol
gen im Programm die Schritte E 1, E 2 und E 4 und folgt dann
der Schritt E 5, in dem der Mikroprozessor an den Ausgang D 3
den Logikpegel 0 anlegt und dadurch für den Temperaturdetek
tor eine Temperatur von 140°C vorgibt.
Im Schritt E 6 des Programms wird festgestellt, ob
am Eingang G 3 des Mikroprozessors 108 der Logikpegel 1 liegt.
Da die Koch-Heizelemente nicht am Netz liegen, kann der In
nentopf die Temperatur von 140°C nicht erreichen. Infolge
dessen folgt im Programm dem Schritt E 6 das Unterprogramm
TRC 1.
Wenn im Schritt D 100 das Unterprogramm TRC 1 einge
leitet worden ist, wird in dem Kontrollschritt D 200 festge
stellt, ob die Netzspannung 220 V oder 100 V beträgt. Zu die
sem Zweck wird festgestellt, ob am Eingang G 1 des Mikropro
zessors 108 der Logikpegel 1 liegt.
Wenn der Logikpegel 0 am Eingang G 1 eine Netzspan
nung von 100 V anzeigt, legt der Mikroprozessor 108 in den
Schritten D 300 und D 400 an seine Ausgänge L 2 und L 3 den Lo
gikpegel 1 an. Infolgedessen wird die Netzspannung von 100 V
an beide Koch-Heizelemente H 1 und H 2 gelegt, die mit einer
ihrer Nennleistung von 850 W entsprechenden Heizleistung ar
beiten. Dann springt das Programm zum Schritt A 5 und werden
die darauffolgenden Schritte wiederholt durchgeführt, bis
der Innentopf die Temperatur von 140°C erreicht.
Wenn dagegen im Unterprogramm TRC 1 an dem Anschluß
C 1 der Logikpegel 1 liegt, weil die Netzspannung 220 V be
trägt, folgt im Programm dem Schritt D 200 der Schritt D 500,
in dem der Mikroprozessor 108 an den Ausgang L 3 den Logik
pegel 1 anlegt, so daß das Koch-Heizelement H 2 eingeschaltet
wird. Wie vorstehend beschrieben wurde, nimmt das Koch-Heiz
element H 2 bei einer Netzspannung von 200 V dieselbe Leistung
von 850 W auf wie die beiden Koch-Heizelemente H 1 und H 2 bei
einer Netzspannung von 100 V. Dann folgt im Programm der
Schritt A 5 und wird das Koch-Heizelement H 2 in der darauf
folgenden Arbeitsvorgangsfolge betrieben, bis der Innentopf
die Temperatur von 140°C erreicht.
Wenn der Innentopf die Temperatur von 140°C er
reicht, d.h., der Reis gekocht ist, wird an den Eingang G 3
der Logikpegel 1 angelegt, so daß im Programm der Schritt E 7
folgt, in dem der Mikroprozessor 108 an den Ausgang L 7 den
Logikpegel 0 und an den Ausgang L 5 den Logikpegel 1 anlegt,
so daß die LED D 13 zur Anzeige des Dämpfens leuchtet und die
zur Anzeige der Betriebsart 1 dienende LED D 11 ausgeschaltet
wird (Schritte E 7 und E 8).
Im Schritt E 3 des Programms wird im Speicher SMOD
eine 2 gespeichert. Dann springt das Programm zum Schritt A 5
und werden die darauffolgenden Schritte wie vorstehend be
schrieben wiederholt durchgeführt.
Wenn das Programm den Schritt E 4 erreicht, ist in
dem Speicher SMOD anstelle einer 1 bereits eine 2 gespeichert,
so daß im Programm der nächste Kontrollschritt E 11 und dann
der Schritt E 12 folgt.
Der Schritt E 12 ist eine Routine, in der festge
stellt wird, ob die den Schritt E 12 enthaltende Schleife von
3 Minuten vollständig durchgeführt wird. Wenn nein, springt
das Programm nach 3 Minuten, in denen die Heizelemente nicht
eingeschaltet sind, direkt zum Schritt A 5. Wenn die Routine
von 3 Minuten vollständig durchgeführt wird, folgt im Pro
gramm der im Schritt E 12 durchgeführten Routine der Schritt
E 13.
Im Schritt E 13 wird im Speicher SMOD eine 3 gespei
chert, und im Schritt E 14 wird im Speicher PMOD eine 1 ge
speichert. Dann folgt im Programm der Schritt A 5 und werden
die darauffolgenden Schritte wie vorstehend beschrieben wie
derholt durchgeführt.
Wenn das Programm den Schritt E 11 erreicht, ist im
Speicher SMOD bereits eine 3 gespeichert, so daß im Programm
dem Schritt E 11 das nächste Unterprogramm, der Schritt F 1,
folgt.
Da im Speicher SMOD eine 3 gespeichert ist, folgt
im Programm dem Schritt F 2 der Schritt F 3 mit einer Routine
von 3 Minuten. Wenn die den Schritt F 3 enthaltende Schleife
von 3 Minuten nicht vollständig durchgeführt wird, folgt im
Programm dem Schritt F 3 der Schritt F 4.
Da in dem Speicher PMOD eine 1 gespeichert ist,
wird im Schritt F 4 die Antwort JA erhalten und folgt im Pro
gramm der Schritt F 5.
Der Schritt F 5 enthält eine Routine von 8 s, damit
der Mikroprozessor 108 die den Schritt F 5 enthaltende Schlei
fe 8 s lang durchführen kann, ohne eine neue Operation durch
zuführen. Wenn die Routine von 8 s nicht vollständig durch
geführt wird, springt das Programm direkt zum Unterprogramm
TRC 2, in dem im Schritt C 100 das Heizelement H 3 während der
ersten 8 s eingeschaltet ist.
Das Unterprogramm TRC 2 beginnt mit dem Kontroll
schritt C 100 und bestimmt im Schritt C 200, ob die Netzspan
nung 220 V oder 100 V beträgt. Wenn an dem Eingang C 1 der
Logikpegel 0 liegt, weil die Netzspannung 100 V beträgt,
folgt im Programm der Schritt C 300, in dem der Mikroprozessor
an den Ausgang L 1 den Logikpegel 1 anlegt, so daß das Warm
halte-heizelement H 3 eingeschaltet wird. Wenn im Schritt
C 200 die Antwort NEIN erhalten wird, folgt im Programm der
Schritt C 400.
Im Schritt C 5 gibt ein Modulo-5-Zähler in jeder
fünften Periode der Netzspannung von 220 V der Mikroprozessor
108 aufgrund der im Schritt C 400 erzeugten Impulse an seinen
Ausgang L 1 den Logikpegel 1 an. Dadurch bewirkt der Mikro
prozessor 108, daß das Warmhalte-Heizelement H 3 während jeder
fünften Periode der Netzspannung von 220 V eingeschaltet ist
und das Warmhalte-Heizelement H 3 unabhängig davon, ob die
Netzspannung 220 V oder 100 V beträgt, 8 s lang Wärme auf
einer konstanten Temperatur erzeugt.
Wenn im Schritt F 5 die Routine von 8 s vollständig
durchgeführt wird, folgt im Programm der Schritt F 6, in dem
im Speicher PMOD eine 0 gespeichert wird. Dann folgt im Pro
gramm der Schritt A 5 und werden die darauffolgenden Schritte
wiederholt durchgeführt.
Wenn das Programm den Schritt F 4 erreicht, ist im
Speicher SMOD anstelle einer 1 eine 0 gespeichert, so daß
das Programm im Schritt F 7 eine weitere Routine von 8 s
durchführt. Das Programm springt direkt zu dem Schritt A 5,
so daß die Heizelemente nicht eingeschaltet werden, bis im
Schritt F 7 die Routine von 8 s vollständig durchgeführt wird.
Wenn im Schritt F 7 die Routine vollständig durch
geführt wird, folgt im Programm der Schritt F 8, in dem im
Speicher PMOD eine 1 gespeichert wird.
Wenn im Programm dann die darauffolgenden Schritte
durchgeführt werden und der Schritt F 4 erreicht wird, ist im
Speicher SMOD anstelle einer 0 eine 1 gespeichert. Daher
folgt im Programm der Schritt F 5, in dem das Heizelement 8 s
lang eingeschaltet ist.
Daher wird der Vorgang, in dem das Heizelement im
Schritt F 5 8 s lang eingeschaltet ist und im Schritt F 7 wäh
rend der darauffolgenden 8 s ausgeschaltet ist, im Schritt
F 3 3 Minuten lang wiederholt.
Wenn im Schritt F 3 die Routine von 3 Minuten voll
ständig durchgeführt wird, folgt im Programm der Schritt F 9,
in dem in dem Speicher SMOD eine 4 gespeichert wird, und
springt das Programm dann zum Schritt A 5. Wenn im Programm
der Schritt F 2 erreicht wird, ist im Speicher SMOD anstelle
einer 3 eine 4 gespeichert und folgt im Programm dann der
Schritt F 10. Dieser umfaßt eine Routine von 9 Minuten, in
der festgestellt wird, ob die Schleife, die den direkten
Sprung vom Schritt F 10 zum Schritt A 5 enthält, 9 Minuten
lang durchgeführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist,
springt das Programm direkt zum Schritt A 5, so daß der ge
kochte Reis weiter gedämpft wird.
Wenn im Schritt F 10 die Routine von 9 Minuten voll
ständig durchgeführt wird, folgt im Programm der Schritt
F 11, in dem im Betriebsartenspeicher MODE eine 3 gespeichert
wird.
In den Schritten F 12 und F 13 legt der Mikroprozes
sor 108 an seine Ausgänge D 1 und L 5 den Logikpegel 0 an, so
daß die LED D 15 zur Anzeige des Warmhaltens eingeschaltet
wird und die zur Anzeige des Dämpfens dienende LED D 13 aus
geschaltet wird. Im Programm folgt dann der Schritt A 5, in
dem der elektrische Reiskocher in den Zustand für die Be
triebsart 3 überführt und daher der Reis warmgehalten wird.
Somit wird der gekochte Reis 15 Minuten lang ge
dämpft.
Der Verlauf der Eingangsleistung und der Tempera
tur des Innentopfes sind in der Fig. 3A dargestellt.
In der Zeitspanne zwischen t0 und t1 wird der Reis
gekocht. Zwischen t 1 und t 2 wird nach dem Kochen des Reises
eine Wartezeit von 3 Minuten eingehalten.
In den 3 Minuten zwischen t2 und t3 wird das Warm
halte-Heizelement H 3 abwechselnd ein- und ausgeschaltet. Von
t 3 bis t 4 wird eine Wartezeit von 9 Minuten eingehalten.
Nach t 4 wird der elektrische Reiskocher zum Warmhalten des
Innentopfes auf einer konstanten Temperatur von 70° gehalten.
Zwischen t 1 und t 4 wird der gekochte Reis daher
15 Minuten lang gedämpft.
Wie vorstehend erläutert wurde, werden beim Betrieb
in der Betriebsart 2 die Heizelemente derart betrieben, daß
der Reis im Wasser gründlich quellen kann, der gequollene
Reis gekocht und der gekochte Reis gedämpft wird.
Bei geschlossenem Schalter SW 2 des Betriebsarten
wählers 106 wird im Schritt A 14 in dem Betriebsartenspeicher
MODE eine 2 gespeichert und wird der Betrieb in der Betriebs
art 2 eingeleitet, wenn das Programm den Schritt A 27 erreicht.
Infolgedessen folgt im Programm dem Schritt A 27
der Schritt A 28, der dem Schritt G 100 in Fig. 2G entspricht.
Zu Beginn des Betriebes in der Betriebsart 2 wird
im Schritt G 200 festgestellt, ob in dem Speicher SMOD eine 0
gespeichert ist. Wenn dies der Fall ist, folgt im Programm
der Schritt G 300, in dem der Mikroprozessor 108 an seinen
Ausgang D 2 den Logikpegel 1 anlegt und daher für den Temper
aturdetektor eine Temperatur von 50°C vorgibt.
Im Schritt G 310 des Programms wird festgestellt,
ob am Eingang G 2 des Mikroprozessors der Logikpegel 1 liegt.
Wenn das nicht der Fall ist, liegt die Temperatur des Innen
topfes unter 50°C und wird daher in dem nächsten Kontroll
schritt G 320 des Programms festgestellt, ob in dem Speicher
PMOD eine 1 gespeichert ist.
Wenn dies der Fall ist, wird in dem darauffolgen
den Schritt G 330 des Programms festgestellt, ob eine Routine
von 8 s vollständig durchgeführt wird. Wenn dies nicht der
Fall ist, folgt in dem Programm der Schritt D 100 des Unter
programms TRC 1, so daß das Heizelement wie beim Betrieb in
der Betriebsart 1 eingeschaltet wird. Wenn die den Schritt
G 330 umfassende Routine von 8 s vollständig durchgeführt
wird, folgt im Programm dem Schritt G 330 der Schritt G 350,
in dem im Speicher PMOD der Logikwert 0 gespeichert wird,
und springt das Programm dann zum Schritt A 5. Wenn das Pro
gramm den Schritt G 320 erreicht, ist in dem Speicher PMOD
anstelle einer 1 eine 0 gespeichert, so daß dem Schritt G 330
der Schritt 360 folgt. Dieser ist eine weitere Routine von
8 s, in der die Heizelemente 8 s lang ausgeschaltet sind.
Diese beiden Routinen von je 8 s werden wiederholt, bis der
Innentopf eine Temperatur von 50°C erreicht.
Wenn der Innentopf eine Temperatur von 50°C er
reicht, geht der Eingang G 2 des Mikroprozessors 108 auf den
Logikpegel 1, so daß in dem Programm dem Schritt G 310 der
Schritt G 380 folgt, in dem in dem Speicher SMOD eine 1 ge
speichert wird, und nach dem das Programm zum Schritt A 5
springt.
Wenn das Programm den Schritt G 200 erreicht, ist
in dem Speicher SMOD anstelle einer 0 eine 1 gespeichert,
so daß im Programm dem Schritt G 200 der Schritt G 400 folgt
und danach der Schritt G 410, in dem eine Wartezeit von 1 Mi
nute eingehalten wird.
Diese Routine ist eine Schleife mit dem Schritt
G 410. Wenn diese Routine von 1 Minute nicht vollständig
durchgeführt wird, springt das Programm direkt vom Schritt
G 410 zum Schritt A 5. Während dieser Routine von 1 Minute
sind keine Heizelemente eingeschaltet.
Wenn die Routine von 1 Minute vollständig durch
geführt wird, folgt im Programm der Schritt G 420, in dem in
dem Speicher SMOD eine 2 gespeichert wird, und springt das
Programm dann zum Schritt A 5. Dann werden im Programm die
darauffolgenden Schritte durchgeführt. Wenn das Programm den
Schritt G 400 erreicht, ist in dem Speicher SMOD anstelle
einer 1 eine 2 gespeichert. Daher folgt im Programm der
Schritt H 100.
Wenn das Programm den Schritt H 100 erreicht, er
reicht der Innentopf die für das Quellen des Reises geeigne
te Temperatur von 50°C.
Im Schritt H 105 des Programms wird festgestellt,
ob in dem Speicher SMOD eine 2 gespeichert ist. Wenn dies
der Fall ist, folgt im Programm der Schritt H 110, in dem der
Mikroprozessor 108 an seinen Ausgang D 2 den Logikpegel 0 an
legt.
In dem Kontrollschritt H 120 des Programms wird
festgestellt, ob an dem Eingang G 2 der Logikpegel 1 liegt.
Wenn ja, ist die Temperatur des Innentopfes höher als 160°C,
d.h., der Kocher ist gestört.
Daher folgt im Programm der Schritt H 125, in dem
in dem Betriebsartenspeicher MODE eine 3 gespeichert wird,
damit der Kocher in der Betriebsart 3 arbeitet. Das Pro
gramm springt dann zum Schritt A 5 und führt danach eine
Schleife durch, in der der in der Betriebsart 3 arbeitende
elektrische Reiskocher vom Wechselstromnetz abgeschaltet
wird.
Auf diese Weise wird der elektrische Reiskocher
vor einer Zerstörung, beispielsweise durch einen Brand, ge
schützt.
Wenn dagegen im Schritt H 120 festgestellt wird,
daß an dem Eingang G 2 nicht der Logikpegel 0 liegt, folgt in
dem Programm der Schritt H 130, der eine Routine von 9 Minu
ten umfaßt.
Wenn das Programm den Schritt H 130 erreicht, wird
festgestellt, ob die Routine vollständig durchgeführt worden
ist. Wenn nicht, wird erneut 9 Minuten lang die Routine durch
geführt, in der in der die Schritte H 140, H 150, H 160, H 155
und H 165 umfassenden Schleife abwechselnd die Netzspannung
jeweils 3 s lang an die Heizelemente angelegt wird und die
Heizelemente jeweils 13 s lang abgeschaltet werden.
Durch diese wiederholte Schaltfolge wird der Innen
topf auf einer für das Quellen des Reises geeigneten Tempera
tur gehalten. Nach vollständiger Durchführung der Routine
von 9 Minuten folgt im Programm der Schritt H 135. Im Schritt
H 135 des Programms wird im Speicher SMOD eine 3 gespeichert;
dann springt das Programm zum Schritt A 5. Wenn das Programm
den Schritt H 105 erreicht, ist in dem Speicher SMOD eine 3
gespeichert.
Infolgedessen folgt in dem Programm der Schritt
I 110, in dem festgestellt wird, ob im Schritt I 100 im Spei
cher SMOD eine 3 gespeichert ist. Wenn in dem Speicher SMOD
eine 3 gespeichert ist, legt der Mikroprozessor 108 im
Schritt I 120 an den Ausgang D 3 den Logikpegel 0 an. Dann
folgt der Schritt I 130.
Im Schritt I 130 wird festgestellt, ob an dem Ein
gang G 3 der Logikpegel 1 liegt. Wenn das nicht der Fall ist,
springt das Programm zum Schritt D 100, so daß in der das
Unterprogramm TRC 1 umfassenden Schleife Netzspannung an die
Heizelemente angelegt und der Reis aufgrund der mit 850 W
erzeugten Wärme einwandfrei gekocht wird.
Wenn der Reis fertiggekocht und das Wasser im Topf
verbraucht ist, steigt die Temperatur des Innentopfes plötz
lich über 140°C, worauf an den Eingang G 3 des Mikroprozes
sors 108 der Logikpegel 1 angelegt wird. Dem Schritt I 130
des Programms folgt daher der Schritt I 140.
In den Schritten I 140 und I 150 legt der Mikro
prozessor 108 an seinen Ausgang L 6 den Logikpegel 0 und an
seinen Ausgang L 5 den Logikpegel 1 an.
Infolgedessen wird die zum Anzeigen des Kochens
dienende LED D 12 ausgeschaltet und die LED D 13 zum Anzeigen
des Dämpfens eingeschaltet.
Im Schritt I 160 wird im Speicher SMOD anstelle
einer 3 eine 4 gespeichert. Danach springt das Programm zum
Schritt A 5. In dem Programm folgt dem Schritt I 110 der
Schritt I 112, weil in dem Kontrollschritt I 110 die Antwort
NEIN erhalten wird.
Da in dem Speicher SMOD eine 4 gespeichert ist,
folgt im Programm dem Schritt I 112 der Schritt I 114 und
springt das Programm dann zum Schritt A 5. Bis im Schritt
I 114 die Routine von 3 Minuten vollständig durchgeführt
wird, wird in dem Programm die den Schritt I 114 umfassende
Schleife durchgeführt.
Während der Routine von 3 Minuten sind die Koch-
Heizelemente nicht eingeschaltet. Daher nimmt die Temperatur
des Innentopfes allmählich ab, so daß der gekochte Reis ge
dämpft wird.
Wenn die Routine von 3 Minuten vollständig durch
geführt wird, folgt in dem Programm der Schritt I 116, in dem
der Mikroprozessor 108 in dem Speicher SMOD eine 5 spei
chert. Danach springt das Programm zum Schritt A 5.
Wenn das Programm zum Schritt I 112 zurückkehrt,
folgt der Schritt J 100, weil in dem Speicher SMOD keine 4,
sondern eine 5 gespeichert ist.
Im Schritt J 110 des Programms wird festgestellt,
ob in dem Speicher SMOD eine 5 gespeichert ist. Wenn dies
der Fall ist, folgt in dem Programm der Schritt J 120.
Im Schritt J 120 des Programms wird festgestellt,
ob die Routine von 3 Minuten vollständig durchgeführt wird.
Wenn nicht, wird wiederholt die Schleife durchgeführt, die
die Schritte J 130, J 140 und das Unterprogramm TRC 1 umfaßt,
so daß die Koch-Heizelemente 1 s lang eingeschaltet werden,
sowie eine die Schritte J 130 und J 132 und das Unterprogramm
TRC 2 umfassende Schleife, so daß die Koch-Heizelemente 8 s
lang eingeschaltet werden. Während der Routine von 3 Minu
ten wird der gekochte Reis bei einer niedrigen Temperatur
einwandfrei gedämpft.
Da das Warmhalte-Heizelement nur während eines
Achtels der Einschaltdauer der Koch-Heizelemente eingeschal
tet wird, befindet sich der Innentopf auf einer etwas höhe
ren Temperatur als wenn er nur mit dem Warmhalte-Heizelement
geheizt wird. Infolgedessen wird der gekochte Reis auf einer
Temperatur gedämpft, die etwas höher ist als die Warmhalte
temperatur von 70°C. Dieser Temperaturverlauf ist in Fig.
3B zwischen den Zeitpunkten t 6 und t 7 dargestellt, zwischen
denen die Temperatur allmählich auf die Warmhaltetemperatur
sinkt.
Wenn im Schritt J 120 die Routine von 3 Minuten
vollständig durchgeführt wird, folgt in dem Programm der
Schritt J 122, in dem in dem Speicher SMOD eine 6 gespeichert
wird.
Dann springt das Programm zum Schritt A 5 und wer
den die folgenden Schritte durchgeführt.
Wenn das Programm den Schritt J 110 erreicht, ist
in dem Speicher keine 5 gespeichert. Infolgedessen wird in
dem Programm dann der Schritt J 112 durchgeführt, der eine
Routine von 9 Minuten umfaßt.
Wenn das Programm den Schritt J 112 erreicht, wird
festgestellt, ob die Routine von 9 Minuten vollständig durch
geführt wird. Wenn dies nicht der Fall ist, springt das Pro
gramm zum Schritt A 5 und wird die Schleife durchgeführt, oh
ne daß die Heizelemente zum Warmhalten und zum Kochen einge
schaltet werden.
Infolgedessen sinkt die Temperatur des Topfes all
mählich und wird der gekochte Reis einwandfrei gedämpft.
Wenn im Schritt J 112 die Routine von 9 Minuten vollständig
durchgeführt wird, folgt in dem Programm der Schritt J 114,
in dem in dem Betriebsartenspeicher MODE eine 3 gespeichert
wird. Jetzt legt der Mikroprozessor den Logikpegel 0 an den
Ausgang D 1 (Schritt J 116) und den Ausgang L 5 (Schritt J 118)
an.
Durch das Anlegen des Logikpegels 0 an diese bei
den Ausgänge werden die Lampe zum Anzeigen des Warmhaltens
und die Lampe zum Anzeigen des Dämpfens ausgeschaltet und
wird dadurch angezeigt, daß das Garen beendet ist.
Der Verlauf der Temperatur und des Energieverbrauchs
des Innentopfes beim Garen ist in Fig. 3B dargestellt.
Von t 1 bis t 2 wird die Temperatur des Topfes so
erhöht, daß der Reis einwandfrei quellen kann. In der Minu
te von t 2 bis t 3 steigt die Temperatur des Topfes etwas über
die für das Quellen geeignete Temperatur und sinkt die Tem
peratur dann wieder langsam auf die richtige Temperatur.
In den 9 Minuten von t 3 bis t 4 wird der Reis bei
konstanter Temperatur quellengelassen. Von t 4 bis t 5 wird
der Reis mit konstanter Heizleistung gekocht.
In den 3 Minuten von t 5 bis t 6 nimmt die Tempera
tur des Innentopfes langsam ab, so daß der gekochte Reis ge
dämpft wird. In den 3 Minuten von t 6 bis t 7 wird der gekochte
Reis gemäß der Erfindung bei sehr langsam abnehmender Tempe
ratur gedämpft.
In den 9 Minuten von t 7 bis t 8 sind alle Heizele
mente vom Netz abgeschaltet und nimmt die Temperatur des gan
zen Topfes langsam ab, während der gekochte Reis weiterge
dämpft wird.
Im Betrieb in dieser Betriebsart wird der Innen
topf konstant auf einer Temperatur gehalten, die zum
Warmhalten des Reises geeignet ist.
Durch den Betrieb in dieser Betriebsart soll ver
hindert werden, daß der elektrische Reiskocher infolge einer
Störung überhitzt wird.
Der Betrieb in der Betriebsart 3 kann durch eine
von drei Operationen eingeleitet werden. Erstens kann er nach
dem vollständigen Garen automatisch eingeleitet werden, wie
dies vorstehend beschrieben wurde. Zweitens kann der Mikro
prozessor 108 den Betrieb in der Betriebsart 3 einleiten,
wenn die Rücksetzschaltung 109 darauf anspricht, daß die
Netzspannung nach einem Ausfall wiederkehrt, wie dies anhand
der Fig. 2A beschrieben worden ist. Drittens kann dieser Be
trieb eingeleitet werden, wenn die Temperatur des Innentopfes
infolge einer Störung plötzlich über 160°C steigt.
Nach dem Einleiten des Betriebes in der Betriebs
art 3 legt gemäß der Fig. 28 der Mikroprozessor an seinen
Ausgang D 3 den Logikpegel 1 an (Schritt B 2), so daß dem Tem
peraturdetektor 101 eine Topftemperatur von 70°C vorgegeben
wird. Im Schritt B 3 stellt der Mikroprozessor 108 fest, ob
an seinem Eingang G 3 der Logikpegel 1 liegt. Wenn dies der
Fall ist, springt das Programm zum Schritt A 5 und wird die
diesem folgende Schleife durchgeführt, bis die Temperatur
des Innentopfes unter 70°C sinkt. Wenn die Temperatur des
Innentopfes unter 70°C liegt und an dem Eingang G 3 nicht der
Logikpegel 1 liegt, folgt in dem Programm mit Schritt C 100
das Unterprogramm TRC 2, in dem das Warmhalte-Heizelement ein
geschaltet wird.
Dank der vorstehend beschriebenen Anordnung führt
die Erfindung in der Praxis zu bemerkenswerten Vorteilen.
Vorstehend wurde anhand der Zeichnungen eine bevorzugte Aus
führungsform der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist
aber auf diese Ausführungsform nicht eingeschränkt, sondern
umfaßt auch mehrere mögliche Varianten, abgeänderte Ausfüh
rungsformen und äquivalente Anordnungen im Rahmen der Patent
ansprüche.
Claims (5)
1. Steuervorrichtung für einen elektrischen Reiskocher
zum Garen von Reis, gekennzeichnet durch:
einen Temperaturdetektor zum Erfassen der Tempera tur des Innentopfes des elektrischen Reiskochers;
eine Schalteinrichtung zum Anlegen einer Wechsel spannung an ein Koch-Helzelement zum Kochen von Reis im Topf;
eine Schalteinrichtung zum Anlegen einer Wechsel spannung an ein zweites Heizelement zum Warmhalten des ge kochten Reises auf einer vorherbestimmten Temperatur;
einen Triggersignalgeber zum Erzeugen eines Trig gersignals zum mit Nulldurchgängen der Wechselspannung syn chronen Triggern der Schalteinrichtungen; und
einen auf den Temperaturdetektor, die beiden Schalt einrichtungen und den Triggersignalgeber ansprechenden Mikro prozessor, in dem ein Programm für die Steuerung der Schalt einrichtungen gespeichert ist.
einen Temperaturdetektor zum Erfassen der Tempera tur des Innentopfes des elektrischen Reiskochers;
eine Schalteinrichtung zum Anlegen einer Wechsel spannung an ein Koch-Helzelement zum Kochen von Reis im Topf;
eine Schalteinrichtung zum Anlegen einer Wechsel spannung an ein zweites Heizelement zum Warmhalten des ge kochten Reises auf einer vorherbestimmten Temperatur;
einen Triggersignalgeber zum Erzeugen eines Trig gersignals zum mit Nulldurchgängen der Wechselspannung syn chronen Triggern der Schalteinrichtungen; und
einen auf den Temperaturdetektor, die beiden Schalt einrichtungen und den Triggersignalgeber ansprechenden Mikro prozessor, in dem ein Programm für die Steuerung der Schalt einrichtungen gespeichert ist.
2. Steuervorrichtung für einen elektrischen Reiskocher
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schaltungsmittel
vorgesehen sind, die zur Feststellung dienen, ob die Wechsel
spannung 220 V oder 100 V beträgt, und daß der Mikroprozessor
die Schalteinrichtungen derart steuert, daß unabhängig von
dem Wert der Wechselspannung jedes der Heizelemente mit kon
stanter Leistung betrieben wird.
3. Steuervorrichtung für einen elektrischen Reiskocher
nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Betriebsartenwäh
ler für die Wahl einer Betriebsart zum Garen von Reis.
4. Steuervorrichtung für einen elektrischen Reiskocher
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatur
detektor einen Heißleiter (Th) und einen mit diesem in Reihe
geschalteten Widerstand (R 20) besitzt, ferner zwei Verglei
cher (IC 1) und (IC 2), deren invertierende Eingänge gemeinsam
dem Heißleiter (Th) parallelgechaltet und deren Ausgänge mit
Anschlüssen (G 2, G 3) des Mikroprozessors (108) verbunden
sind, einen ersten Spannungsteiler mit zwei Widerständen
(R 18, R 19), deren Abgriff mit dem nichtinvertierenden Eingang
des Vergleichers IC 1 verbunden ist, einen zweiten Spannungs
teiler mit Widerständen (R 16, R 17), deren Abgriff mit dem
nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers (IC 2) verbunden
ist, eine erste Temperaturvorgabeschaltung mit einer Reihen
schaltung einer Diode (D 17) und eines Widerstandes (R 9), wo
bei die Anode der Diode (D 17) mit dem nichtinvertierenden
Eingang des Vergleichers (IC 1) verbunden ist und ein Ende
des Widerstandes (R 9) mit dem Anschluß (D 3) des Mikroprozes
sors (108) verbunden ist; und eine zweite Temperaturvorgabe
schaltung mit einer Reihenschaltung einer Diode (D 18) und
eines Widerstandes (R 10), wobei die Anode der Diode (D 18)
mit dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichers (IC 2)
und einem Anschluß des Vergleichers (IC 2) verbunden ist und
ein Ende des Widerstandes (R 10) mit einem Anschluß D 2 des
Mikroprozessors (108) verbunden ist.
5. Verfahren zur Steuerung eines elektrischen Reis
kochers zum Garen von Reis mit folgenden Schritten:
zum langsamen Erwärmen des Innentopfes des elektri schen Reiskochers wird durch wiederholtes Ein- und Ausschal ten von Koch-Heizelementen eine Wechselspannung intermittie rend an diese Koch-Heizelemente angelegt;
die Koch-Heizelemente bleiben während eines ersten vorherbestimmten Zeitraums von der Wechselspannung abgeschal tet, damit der Innentopf von einer ersten vorherbestimmten Temperatur auf eine zweite Temperatur abkühlt;
zum Aufrechterhalten einer konstanten Temperatur des Innentopfes während eines zweiten vorherbestimmten Zeit raums wird erneut durch wiederholtes Ein- und Ausschalten der Koch-Heizelemente die Wechselspannung intermittierend an die Koch-Heizelemente angelegt;
zum Erhöhen der Temperatur des Innentopfes auf eine dritte vorherbestimmte Temperatur, bei der der Reis ge kocht wird, wird die Wechselspannung kontinuierlich an die Koch-Heizelemente angelegt;
die Koch-Heizelemente bleiben während eines drit ten vorherbestimmten Zeltraums ausgeschaltet;
die Wechselspannung wird abwechselnd an die Koch- Heizelemente und an ein Warmhalte-Heizelement angelegt; und
die an das Warmhalte-Heizelement angelegte Wechsel spannung wird derart gesteuert, daß der Innentopf auf einer vierten vorherbestimmten Temperatur gehalten wird.
zum langsamen Erwärmen des Innentopfes des elektri schen Reiskochers wird durch wiederholtes Ein- und Ausschal ten von Koch-Heizelementen eine Wechselspannung intermittie rend an diese Koch-Heizelemente angelegt;
die Koch-Heizelemente bleiben während eines ersten vorherbestimmten Zeitraums von der Wechselspannung abgeschal tet, damit der Innentopf von einer ersten vorherbestimmten Temperatur auf eine zweite Temperatur abkühlt;
zum Aufrechterhalten einer konstanten Temperatur des Innentopfes während eines zweiten vorherbestimmten Zeit raums wird erneut durch wiederholtes Ein- und Ausschalten der Koch-Heizelemente die Wechselspannung intermittierend an die Koch-Heizelemente angelegt;
zum Erhöhen der Temperatur des Innentopfes auf eine dritte vorherbestimmte Temperatur, bei der der Reis ge kocht wird, wird die Wechselspannung kontinuierlich an die Koch-Heizelemente angelegt;
die Koch-Heizelemente bleiben während eines drit ten vorherbestimmten Zeltraums ausgeschaltet;
die Wechselspannung wird abwechselnd an die Koch- Heizelemente und an ein Warmhalte-Heizelement angelegt; und
die an das Warmhalte-Heizelement angelegte Wechsel spannung wird derart gesteuert, daß der Innentopf auf einer vierten vorherbestimmten Temperatur gehalten wird.
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