Üblicherweise werden elektrische Lasten in Elektro-Kochgeräten wie Elektro-Kochfeldern oder Backöfen über Relais geschaltet. Bei jedem Schaltvorgang gibt es Funkenbildung, welche die Kontakte des Relais verändert und zur Verringerung von deren Lebensdauer führt. Dazu sind zum einen hochwertigere Kontaktwerkstoffe für die Relais entwickelt worden, wie beispielsweise aus der EP 1 109 188 hervorgeht. Dieses wird jedoch als aufwendig und teuer angesehen.

Des weiteren geht beispielsweise aus der DE 197 50 559 hervor, wie bei einem Mikro-Relais ein homogeneres magnetisches Feld erzeugt wer- den kann zur Erzielung eines höheren Anpressdrucks der Kontaktele- mente auf die Kontaktflächen. Auch dieses ist jedoch bautechnisch auf- wendig.

Als übliche verwendete Takt-Relais werden solche verwendet, die ent- sprechend einer Norm (EN 60 335-2-6) als Kontakt mit selbsttätiger Wir- kungsweise eingestuft werden. Sie werden bei einem zu schaltenden Strom von 10 Ampere so geprüft, dass sie 100.000 Schaltvorgänge überstehen müssen.

Üblicherweise gibt es bei Steuerungen für beispielsweise Strahlungs- heizkörper in einem Kochfeld ein Takt-Relais für jeden Strahlungsheiz- körper und zusätzlich zwei Phasentrenn-Relais. Mit den Takt-Relais wird jeder Strahlungsheizkörper im gewünschten Takt-Betrieb mit einstellba- rer Leistungserzeugung durch Anschließen an die Betriebsspannung, in der Regel Netzspannung mit 230 Volt bzw. einen Außenleiter eines Drehstromnetzes, betrieben. Wird ein Strahlungsheizkörper oder die Steuerung bzw. das gesamte Elektro-Kochgerät ganz ausgeschaltet, so trennt ein Phasentrenn-Relais diese vollständig von der Betriebsspan- nung bzw. vom Null-Leiter ab. Da hierbei das Phasentrenn-Relais unter Umständen den Betriebsstrom mehrerer Strahlungsheizkörper schalten muss, wird hier als Nennstrom von 16 Ampere ausgegangen.

Aufgabe und Lösung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Ver- fahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zu schaffen, mit denen die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und ins- besondere die Lebensdauer der Takt-Relais bzw. eines Elektro-Koch- geräts oder seiner zugeordneten Steuerung insgesamt erhöht werden kann.

Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezug- nahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.

Erfindungsgemäß werden bei einem Verfahren zum Schalten einer oder mehrerer Heizeinrichtungen in einem Elektro-Kochgerät zur Einstellung einer bestimmten Leistungserzeugung an einer Heizeinrichtung diese

über jeweils zugeordnete Takt-Relais getaktet betrieben bzw. an die Be- triebsspannung geschaltet. Dies bedeutet, dass in der Anschlussleitung jeder Heizeinrichtung ein Takt-Relais eingeschleift ist, insbesondere an einem Außenleiter eines Drehstromnetzes. Des weiteren weist das Elek- tro-Kochgerät mindestens ein Phasentrenn-Relais auf, mit welchem eine Heizeinrichtung, Gruppen solcher Heizeinrichtungen bzw. das Elektro- Kochgerät gesamt oder auch teilweise von der Betriebsspannung bzw. vom Null-Leiter abgetrennt bzw. ausgeschaltet werden können. Neben der Möglichkeit, bei eingeschaltetem Elektro-Kochgerät zum Takt- Betrieb das jeder Heizeinrichtung zugeordnete Takt-Relais zu verwen- den, ist es möglich, das Takt-Relais während des Takt-Betriebs dauer- haft oder zumindest für einen oder mehrere Takte zu schlie#en und über Takten des Phasentrenn-Relais die gewünschte Leistungserzeugung bzw. den Takt-Betrieb für die Heizeinrichtung zu erreichen. Mit Takten soll in dieser Anmeldung das Schalten eines Relais im stromführenden Zustand bezeichnet werden.

Dies bedeutet in einfachen Worten, dass beispielsweise eine Heizein- richtung über ein Takt-Relais sowie ein Phasentrenn-Relais mit einer Betriebsspannung versorgbar ist. Das Takten für den Takt-Betrieb kann jeweils über eines der beiden Relais erfolgen, wenn das andere ge- schlossen ist. So kann der Takt-Betrieb zur Entlastung des Takt-Relais zumindest teilweise auf das Phasentrenn-Relais verschoben werden. Dies verringert die über eine normale Lebenserwartung des Elektro- Kochgeräts anfallende Anzahl von Takt-Vorgängen an dem Takt-Relais, welche üblicherweise sehr viel höher ist als die bei dem Phasentrenn- Relais, so dass dieses sozusagen eine Anzahl von Takt-Vorgängen problemlos übernehmen kann.

Bei manchen Elektro-Kochgeräten kann es vorgesehen sein, dass eine Heizeinrichtung über mehrere Phasentrenn-Relais mit der Betriebs- spannung verbindbar ist. In diesem Fall können die Phasentrenn-Relais

im Wechsel und vorteilhaft in etwa gleich häufig zum Takt-Betrieb der Heizeinrichtung genutzt werden. Die anderen Relais in der Leistungs- versorgung werden dann nur im stromlosen Zustand geschaltet.

In vielen Fällen, insbesondere bei Elektro-Kochfeldern, weisen mehrere Heizeinrichtungen als eine Art Gruppe ein gemeinsames Phasentrenn- Relais auf, in der Regel sind dies zwei Heizeinrichtungen. Zum Takt-Be- trieb einer oder mehrerer dieser Heizeinrichtungen kann vorgesehen sein, dass die Takt-Relais nur dann schalten, wenn sie gerade stromlos sind oder das Phasentrenn-Relais geöffnet ist und sie somit vom Netz trennt. Somit ist es möglich, mittels der Phasentrenn-Relais die Takt- Relais jeder Heizeinrichtung stromlos zu machen, dann die Takt-Relais entsprechend dem gewünschten Takt-Betrieb einzustellen und an- schließend über die Phasentrenn-Relais wieder die elektrische Leistung freizuschalten, wobei dann die Phasentrenn-Relais stromführend schal- ten. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Takt-Betrieb, der bei mehre- ren an einem Phasentrenn-Relais angeschlossenen Heizeinrichtungen unterschiedlich erfolgen soll, dennoch als Takt-Betrieb mit Belastung der Phasentrenn-Relais durch die Stromführung erfolgen soll. In Erweiterung dieser Möglichkeit kann vor allem vorgesehen sein, die zu einer be- stimmten Leistungserzeugung einer Heizeinrichtung vorgesehenen Taktmuster bzw. zeitlichen Abstände so anzupassen, dass regelmäßige Taktmuster unterbrochen werden, zur Erzeugung möglichst gemeinsa- mer Schaltpunkte.

Vorteilhafterweise wird, insbesondere um übliche regelmäßige Takt- Schemata einzuhalten, in dem Fall, dass mehrere Heizeinrichtungen ein gemeinsames Phasentrenn-Relais aufweisen, nur dann über das Pha- sentrenn-Relais getaktet, wenn im größeren zeitlichen Rahmen oder auch nur für einen oder wenige Takte nur eine dieser Heizeinrichtungen betrieben werden soll. Dabei sind die Takt-Relais der anderen Heizein- richtungen dieses Phasentrenn-Relais stromlos bzw. weisen geöffnete

Kontakte auf. Sollen dann in Erweiterung dieser Konstellation von einem Benutzer gewünscht mehrere Heizeinrichtungen mit einem gemeinsa- men Phasentrenn-Relais im Takt-Betrieb betrieben werden und ist die- ser unter Umständen auch noch unterschiedlich, so bietet es sich an, den Takt-Betrieb ausschließlich über die Takt-Relais zu erzeugen.

Vorteilhaft wird in Erweiterung eine elektronische Steuerung eingesetzt, welche erkennt, wann zumindest ein Trennen im Rahmen des Takt-Be- triebs der Heizeinrichtung in etwa zum gleichen Zeitpunkt erfolgt. Dann kann ein Trennen über das gemeinsame Phasentrenn-Relais erfolgen, so dass zumindest dieser Schaltvorgang zur Entlastung der Takt-Relais durch das Phasentrenn-Relais übernommen wird. Vor dem Wiederein- schalten mindestens einer Heizeinrichtung können die Takt-Relais, die dann stromlos sind und demzufolge der Schaltvorgang ohne Belastung erfolgt, so eingestellt werden, dass beim Wiedereinschalten des Pha- sentrenn-Relais der gewünschte Betrieb weitergeht.

Weisen in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mehrere Heizeinrich- tungen als Gruppe ein einziges zugeordnetes Phasentrenn-Relais auf, können solche Heizeinrichtungen als Gruppe ausgewählt werden, wel- che entweder bezüglich der Nenn-Betriebsleistung oder der geometri- schen Anordnung an dem Elektro-Kochgerät so ausgebildet sind, dass sie bei üblichen Bedienvorgängen nicht gemeinsam benutzt werden.

Insbesondere sind dies bei einem Elektro-Kochfeld jeweils eine hintere und eine vordere Heizeinrichtung, die ein gemeinsames Phasentrenn- Relais aufweisen.

Es hat sich nämlich herausgestellt, dass in vielen Fällen Benutzer ent- weder hauptsächlich nur die vorderen Heizeinrichtungen oder aber nur die hinteren Heizeinrichtungen benutzen. So kann erreicht werden, dass auch beim wahrscheinlich zu erwartenden Betrieb mehrerer Heizeinrich- tungen des Elektro-Kochgeräts mit großer Wahrscheinlichkeit diese je-

weils unterschiedlichen Phasentrenn-Relais zugeordnet sind. Es kann dann beispielsweise ausschließlich über die Phasentrenn-Relais, an de- nen dann jeweils nur eine einzige Heizeinrichtung hängt, ein Takt-Be- trieb erfolgen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine Erfassung für die An- zahl der durchgeführten Takt-Vorgänge jedes Relais vorgesehen sein.

Für eine Auswahl eines Relais einer Heizeinrichtung, also entweder ei- nes Takt-Relais oder eines Phasentrenn-Relais, kann berücksichtigt werden, dass die Anzahl der durchgeführten Schaltvorgänge möglichst gleich verteilt ist. Somit werden Relais mit einer hohen Anzahl bereits durchgeführter Schaltvorgänge möglichst entlastet bzw. nicht zu strom- führenden Schaltvorgängen herangezogen. Hierfür kann in dem Elektro- Kochgerät bzw. einer Steuerung neben einem Microcontroller zum Zäh- len ein Speicher vorgesehen sein, beispielsweise ein EEPROM. Dieser wird meistens auch für andere Funktionen genutzt, beispielsweise zum Speichern von Eigenschaften des Bedienungselements oder derglei- chen.

Des weiteren ist es von Vorteil, wenn zur Sicherstellung der Funktion der Steuerung diese entweder eine eigene Energiequelle aufweist, welche zumindest den kurzzeitigen Betrieb ermöglicht. Alternativ kann vorgese- hen sein, dass in keinem Fall die Steuerung vom Netz getrennt wird, so dass eine Versorgung der Steuerung jederzeit gewährleistet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass über eine dritte Phase die Steuerung ver- sorgt wird, welche nicht für die Heizeinrichtungen benutzt wird und somit auch nicht geschaltet werden muss.

Bezüglich der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vor allem Merkmale vorgesehen, die zum Teil vorstehend bereits beschrieben worden sind.

Dies gilt insbesondere für eine entsprechend ausgebildete Steuerung des Elektro-Kochgeräts, welche in Erweiterung einen Microcontroller

und auch noch einen Speicher oder dergleichen aufweisen kann. Des weiteren kann die Steuerung vorteilhaft Mittel aufweisen, mittels der sie erfassen kann, welchen Schalt-Zustand jedes Relais, insbesondere die Takt-Relais, aufweist. Insbesondere ist es von Interesse, zu erfassen, ob ein Relais stromlos ist oder nicht. Dies kann vorteilhaft über Erfassung des Schaltzustands erfolgen.

Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unter- kombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf ande- ren Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähi- ge Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwi- schen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussa- gen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schema- tisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeich- nungen zeigen : Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Kochfeld mit verschiedenen Relais für die elektrische Leistungsversorgung und ei- ne Steuerung, Fig. 2 und 3 verschiedene Schaltzyklen bzw. Taktabfolgen von ein- zelnen Heizeinrichtung des Kochfeldes.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Kochfeld 11 als Elektro-Kochgerät dargestellt. Vorteilhaft ist es ein Glaskeramik-Kochfeld. Es weist vier ver- schiedene Kochstellen 12a bis 12d auf, welche insbesondere von Strah- lungsheizkörpern gebildet sein können. Die Kochstelle 12d ist in einen inneren und einen äußeren Heizkreis aufgeteilt, wobei der innere Heiz- kreis im Grundzustand immer an ist bei Betrieb der Zweikreis-Kochstelle 12d. Bei entsprechend großen Töpfen kann der äußere Heizkreis über das Relais RZd zugeschaltet werden, wobei beide Heizkreise dann ge- meinsam leistungsbeaufschlagt sind und im gleichen Takt durch das Takt-Relais RTd betrieben werden.

Die linken Kochstellen 12a und 12b sind in der linken Gruppe 14a von Kochstellen zusammengefasst, was durch die strichlierte Umrandung angedeutet ist. Die Kochstellen 12c und 12d sind in der rechten Gruppe 14b zusammengefasst. Diese Einteilung in Gruppen resultiert daraus, dass für jede einzelne Kochstelle ein Taktrelais RTa-d vorgesehen ist. Bei üblichen bekannten Kochfeldern sind diese Taktrelais zuständig für

die Höhe der Leistungsbeaufschlagung, indem sie entsprechend im Takt-Betrieb die Kontakte öffnen und schließen zum Ein-und Ausschal- ten der jeweiligen angeschlossenen Kochstelle. Für die beiden linken Kochstellen 12a und b bzw. die Gruppe 14a ist ein erstes Phasentrenn- Relais RPa vorgesehen, welches an den Null-Leiter N eines Drehstrom- anschlusses für das Kochfeld 11 angeschlossen ist. Die beiden rechten Kochstellen 12c und d der rechten Gruppe 14b sind an ein zweites Pha- sentrenn-Relais RPb und damit ebenfalls an den Null-Leiter N ange- schlossen.

Sämtliche Taktrelais RTa-d, das Zusatz-Relais RZd und die Pha- sentrenn-Relais RPa und b können von der Steuerung 16 einzeln und unabhängig voneinander angesteuert werden. Die Steuerung 16 ist be- züglich ihrer Energieversorgung unabhängig von einem Takten der Re- lais.

Ober das Bedienelement 18 soll symbolisch dargestellt werden, wie ein Bediener für eine bestimmte Kochstelle 12 eine Leistungsstufe vorgibt, welche dann der Steuerung 16 zugeführt wird. Über den damit verbun- denen Speicher 19, welcher vorteilhaft ein EEPROM ist, können zum einen unter Umständen Kochprogramme abgerufen werden. Zum ande- ren kann die Steuerung 16 allein oder in Verbindung mit dem Speicher 19 anhand des Betriebszustandes jeder einzelnen Kochstelle 12a-d bzw. jeweils der Gruppen 14a und b von Kochstellen 12 ermitteln, wie die Leistungsbeaufschlagung einer vom Bediener gewünschten Koch- stelle erfolgt. Ebenso können in dem Speicher von der Steuerung 16 die Anzahl der stromführenden, vorteilhaft auch der stromlosen, Schaltun- gen der Relais RT und RP abgespeichert werden.

Funktion Soll beispielsweise in einem ersten Fall eine Leistungsbeaufschlagung an der Kochstelle 12b erfolgen, welche durch ein in Fig. 2 gezeigtes Taktmuster von Ein-und Ausschalten erreicht werden kann, so ist im wesentlichen durch die Höhe der gewünschten Leistung, welche am Be- dienelement 18 eingestellt ist, das in Fig. 2 ersichtliche Taktmuster fest- gelegt. Soll nun in der Gruppe 14a lediglich die Kochstelle 12b betrieben werden, also die Kochstelle 12a nicht, so erfolgt die Taktung, wie in Fig. 2 dargestellt, ausschließlich über das Phasentrenn-Relais RPa. Bevor dieses jedoch zum ersten Mal die Kontakte schließt, betätigt die Steue- rung 16 das Takt-Relais RTb. Werden nun im vorgegebenen Takt die Kontakte des Phasentrenn-Relais RPa geschlossen, so versorgt dieses direkt die Kochstelle 12b mit Leistung bzw. schließt dieses an die Be- triebsspannung an. Die Beschriftungen der Kurve mit RPa oder RTb sind in diesem ersten Fall unbeachtlich.

Solange die weitere Kochstelle 12a aus der Gruppe 14a nicht benötigt wird, übernimmt ausschließlich das Phasentrenn-Relais RPa die Tak- tung für die Leistungsbeaufschlagung der Kochstelle 12b. Dies gilt auch für den Fall, dass ein Bediener eine veränderte Leistungsstufe über das Bedienelement 18 einstellt und somit der in Fig. 2 veränderte Takt sich hin zu insgesamt höherer oder insgesamt niedrigerer Leistung verän- dert.

Das vorgenannte Verfahren kann analog für jeden Fall angewendet werden, wenn aus einer Gruppe 14 von Kochstellen lediglich eine einzi- ge Kochstelle 12 betrieben wird. Dabei ist zu beachten, dass es für den Taktbetrieb über das Takt-Relais RTd oder das Phasentrenn-Relais RPb bezüglich der Kochstelle 12d keine Rolle spielt, ob über das Zusatz- Relais RZd der äußere Heizkreis zugeschaltet ist oder nur der innere Heizkreis arbeitet.

Wie zuvor beschrieben, können von der Steuerung 16 in dem Speicher 19 die Anzahl der stromführenden, vorteilhaft auch der stromlosen, Schaltungen der Relais RT und RP abgespeichert werden. Je nachdem, welches von den beiden in Frage kommenden Relais, nämlich das je- weilige Takt-Relais oder das Phasentrenn-Relais, die geringere Anzahl von durchgeführten Schaltvorgängen aufweist, kann bei grundsätzlicher freier Verwendbarkeit eines der beiden Relais dasjenige ausgewählt werden, welches weniger geleistete Schaltvorgänge aufweist.

Die Relais RTa-d und RPa und b sind mit der Steuerung 16 verbunden und werden von dieser angesteuert. Dabei kann eine Erfassung des Zu- stands hinsichtlich Stromführung entweder über Abprüfen der Ansteue- rung erfolgen. Es können auch Mittel zur Erfassung der Stromführung vorgesehen sein, beispielsweise im Relais selber oder in den Verbin- dungsleitungen der Relais zu den Heizeinrichtungen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Taktmuster der Leistungsversorgung darge- stellt, und zwar für die Kochstelle 12a bzw. über das Taktrelais RTa. Be- trachtet man nun die Diagramme in Fig. 2 und Fig. 3 als einen gleichzei- tigen Betrieb der Kochstellen 12a und 12b der Gruppe 14a in einem zweiten Fall, wobei deutlich erkennbar die gewünschten Taktmuster un- terschiedlich sind, so ist es offensichtlich, dass nicht mehr ausschließlich durch das Phasentrenn-Relais RPa getaktet werden kann. Hier kann bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass je nach Übereinstimmung mit dem Taktmuster entweder über das Phasentrenn-Relais RPa oder über eines der Takt-Relais RTa und b ge- taktet wird, also stromführend geschaltet wird. Über jeweils unterschied- lich dargestellte Erhebungen bei den Taktmustern, nämlich jeweils ver- sehen mit RP für das Phasentrenn-Relais oder RT für eines der Takt- Relais, erfolgt die Taktung unterschiedlich. Dabei entscheidet die Steue- rung 16 für jeden einzelnen Takt, über welches dieser Relais er durch- geführt wird.

Vor dem Zeitpunkt t=0 sind beide Kochstellen 12a und b sowie die zu- gehörigen Relais stromlos. Da bei beiden Kochstellen der erste Takt ge- nau übereinstimmt, kann dieser über das Phasentrenn-Relais RPa erfol- gen. Dazu werden im stromlosen Zustand beide Takt-Relais RTa und b geschlossen und anschließend zum Zeitpunkt t=0 das Phasentrenn- Relais RPa stromführend geschlossen. Nach Beendigung des Takts wird das Phasentrenn-Relais RPa geöffnet. Für den nächsten anstehen- den Takt, der an der Kochstelle 12b anfällt, bleibt dessen Takt-Relais RTb geschlossen. Das Takt-Relais RTa der anderen Kochstelle wird ge- öffnet. Der zweite Takt der Kochstelle 12b wird nun wiederum über das Phasentrenn-Relais RPa durchgeführt. Durch Öffnen der Kontakte des Takt-Relais RTa ist diese Kochstelle 12a nicht mit Leistung beauf- schlagt.

Nach Beendigung des zweiten Takts der Kochstelle 12b soll als nächs- tes die Kochstelle 12a getaktet werden. Somit wird entweder, wie in Fig.

3 dargestellt, das Takt-Relais RTb geöffnet, das Takt-Relais RTa im stromlosen Zustand wegen des geöffneten Phasentrenn-Relais RPa ge- schlossen und anschließend der zweite Takt ausschließlich über Schlie- ßen und Öffnen des Phasentrenn-Relais RPa durchgeführt. Oder es wird das Takt-Relais RTb geöffnet, das Phasentrenn-Relais RPa ge- schlossen und der zweite Takt über das Takt-Relais RTa durchgeführt.

Für den nächsten anstehenden Takt, der bei der Kochstelle 12b anfällt, kann entweder bei geschlossenem Phasentrenn-Relais RPa ausschließ- lich über das zugeordnete Takt-Relais RTb die Taktung erfolgen. Oder es kann direkt im Anschluss an die Taktung des zweiten Takts an der Kochstelle 12a das Phasentrenn-Relais RPa geöffnet werden, ebenso das Takt-Relais RTa, während das Takt-Relais RTb geschlossen wird und anschließend über Schließen des Phasentrenn-Relais RPa der drit- te Takt erzeugt wird.

Dieses Verfahren kann so für sämtliche weitere Takte sowohl dieses als auch ähnlicher Muster fortgeführt werden. Dabei ist jedoch zu beachten, dass es in den Fällen, in denen sich Takte zeitlich überschneiden, erfor- derlich ist, dass das Takten bei jeweils geschlossenem Phasentrenn- Relais RP über die Takt-Relais RT erfolgt. Bei den Fällen, in denen ein Takt einer Kochstelle 12 einer Gruppe 14 dann erfolgen soll, wenn bei einer oder allen anderen Kochstellen dieser Gruppen kein Takt anliegt, kann dieses über die Phasentrenn-Relais RP erfolgen.