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Dokumentenidentifikation DE202005021302U1 20.09.2007
Titel Sicherheitssystem für ein wärmeproduzierendes Gerät, insbesondere für einen elektrischen Herd
Anmelder ABB Patent GmbH, 68526 Ladenburg, DE
DE-Aktenzeichen 202005021302
Date of advertisement in the Patentblatt (Patent Gazette) 20.09.2007
Registration date 16.08.2007
Application date from patent application 17.06.2005
File number of patent application claimed 10 2005 028 095.1
IPC-Hauptklasse F24C 7/08(2006.01)A, F, I, 20070606, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H02J 13/00(2006.01)A, L, I, 20070606, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Sicherheitssystem für ein wärmeproduzierendes Gerät, insbesondere für einen elektrischen Herd gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 38 15 984 C2 ist eine Sicherheitsschaltung für einen elektrischen Kochherd bekannt, welcher mehrere Kochstellen (Verbraucher), diesen zugeordnete Leistungssteller sowie mehrere Relais aufweist, deren Schaltkontakte in Verbindung mit einer Steuerlogik zur Ansteuerung der Verbraucher dienen. Für jeden Leistungssteller ist ein Zähler vorgesehen, der bei Einschaltung des Leistungsstellers auf Null zurückgestellt wird. Nach einer im Gerät vorgegebenen Zeit nach Einschaltung respektive nach Erreichen eines vorgegebenen Zählerstandes wenigstens eines der Leistungssteller wird der entsprechende Verbraucher automatisch abgeschaltet.

Andere allgemein bekannte Herdabschalter fordern eine manuelle Aktivierung, durch welche für eine fest vorgegebene Zeit die Energiezufuhr zum Herd zur Verfügung gestellt wird. Danach muss der Aktivierungsvorgang in regelmäßigen Abständen durch Tastendruck wiederholt werden, ansonsten wird der Herd abgeschaltet. Dabei ist es nachteilig, dass sowohl zur Inbetriebnahme als auch zur Aufrechterhaltung des Betriebes eine manuelle Betätigung eines Tasters notwendig ist. Außerdem sind diese Herdabschalter in aufwändiger Installation mit zusätzlichen Leitungen zu versehen, was einerseits zusätzliche Kosten verursacht, andererseits optische Beeinträchtigungen verursacht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sicherheitssystem für ein wärmeproduzierendes Gerät, insbesondere für einen elektrischen Herd der eingangs genannten Art anzugeben, welches keinerlei Eingriff in das wärmeproduzierende Gerät erfordert und im ordnungsgemäßen Betrieb keine Änderung des gewohnten Bedienverhaltens erfordert.

Diese Aufgabe wird in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffes erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, dass sichergestellt wird, dass ein Vergessen des eingeschalteten Herdes oder eines anderen wärmeproduzierendes Gerät nicht zu einer Gefährdung führt. Auf diese Weise wird eine große Sicherheit z. B. für ältere, alleinstehende Menschen erzielt. Da die Kommunikation zwischen Bedienteil und Abschalteinheit wahlweise über Funksignale oder über ein Bussystem der Gebäudesystemtechnik, insbesondere über Powerline erfolgen kann, entfällt vorteilhaft jegliche zusätzliche Verkabelung zwischen Bedienteil und Abschalteinheit, d. h. die Installation ist denkbar einfach und ideal für den Fall der Nachrüstung. Ein Herd kann auch nachträglich mit dem vorgeschlagenen Sicherheitssystem nachgerüstet werden. Ein Eingriff in den Herd ist dabei nicht notwendig. Für den normalen Betrieb des wärmeproduzierenden Gerätes ist die Bedienung zusätzlicher Geräte nicht notwendig. Eine manuelle Aktivierung von Einrichtungen in regelmäßigen Abständen ist nicht erforderlich.

Weitere Vorteile sind aus der nachstehenden Beschreibung ersichtlich.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:

1 ein Sicherheitssystem für einen elektrischen Herd,

2, 3 alternative Möglichkeiten der Einbindung des Sicherheitssystems,

4 ein als Unterputzgerät ausgeführtes Bedienteil,

5 eine als Herdsteckdose ausgebildete Abschalteinheit,

6 ein Sicherheitssystem für einen gasbetriebenen Herd,

7 eine Abschalteinheit für einen gasbetriebenen Herd.

In 1 ist ein Sicherheitssystem für einen elektrischen Herd dargestellt. Das Sicherheitssystem besteht aus zwei Hauptkomponenten, nämlich einem Bedienteil 1 und einer Abschalteinheit 10.

Das Bedienteil 1 weist auf:

  • • eine Bewegungserkennungseinheit 2, z. B. PIR-Bewegungsmelder,
  • • eine Anzeigeeinheit 3, welche optisch und/oder akustisch ausgeführt sein kann
  • • eine Tastsensorik 4 mit Tastwippe,
  • • ein Kommunikationsmodul 5,
  • • optional eine an das Kommunikationsmodul 5 angeschlossene Antenne 6,
  • • eine Auswerte- und Steuerungseinheit 7 mit einer Einstellvorrichtung 28 zur Vorgabe einer Nachlaufzeit und
  • • ein an eine Energieversorgung 9 angeschlossenes Netzteil 8 zur Versorgung von Bewegungserkennungseinheit 2, Anzeigeeinheit 3, Tastsensorik 4, Kommunikationsmodul 5 und Ausweite- und Steuerungseinheit 7.

Die Abschalteinheit 10 weist auf:

  • • eine zum Abschalten der Stromzufuhr zum Herd geeignete Schaltaktorik 11, welche eingangsseitig mit einer Energieversorgung 12 oder 27 verbunden ist und welche ausgangsseitig mit einem Herdanschluss 13 versehen ist, allgemein eine die Energieversorgung des wärmeproduzierendes Gerätes zu-/abschaltende Einrichtung,
  • • ein Kommunikationsmodul 14 mit optional angeschlossener Antenne 15,
  • • eine Mess-/Auswerteeinheit 16 mit Mitteln zum Messen des über den Herdan- schluss 13 fließenden Stromes,
  • • ein an die Energieversorgung 12 oder 27 angeschlossenes Netzteil 17 zur Versorgung von Schaltaktorik 11, Kommunikationsmodul 14 und Mess-/Auswerteeinheit 16.

Die Abschalteinheit 10 kann zwischen Herd (allgemein: wärmeproduzierendes Gerät) 25 und der vorhandenen Herdanschlussdose 26 montiert werden, wie dies in 3 gezeigt ist, wobei die Herdanschlussdose 26 an eine Energieversorgung 27 angeschlossen ist.

Alternativ kann die Abschalteinheit 10 als integraler Bestandteil einer Herdanschlussdose ausgeführt sein, wie dies in 2 gezeigt ist.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 erfolgt die Kommunikation zwischen den beiden Kommunikationsmoduln 5, 14 über Funk. Alternativ kann die Kommunikation auch als Powerline-Kommunikation ausgeführt sein. Bei dieser Ausführungsform entfallen die Antennen 6 und 15 und die Kommunikationsmoduln 5, 14 kommunizieren über die Energieversorgung 9, 12 bzw. 27 miteinander.

Im Rahmen einer Gebäudesystemtechnik-Installation mit Bussystemen, z. B. EIB oder EIB/KNX, ist auch eine Verkabelung zwischen Bedienteil 1 und Abschalteinheit 2 durch den Bus, z. B. Twisted-Pair realisierbar. Die optionalen Anschlüsse 34 bzw. 35 des Bedienteils 1 bzw. der Abschalteinheit 10 für ein Bussystem sind angedeutet.

Der Herd 25 wird zum Kochen durch entsprechende Betätigung seiner Bedienungsknöpfe in Betrieb genommen. Nachfolgend wird über die Stromsensorik der Mess-/Auswerteeinheit 16 in der Abschalteinheit 10 ein Stromfluss festgestellt und ein entsprechendes Datentelegramm über das Kommunikationsmodul 14 an das Kommunikationsmodul 5 des Bedienteils 1 gesendet. Die Auswerte- und Steuerungsein heit 7 des Bedienteils 1 wertet dieses Datentelegramm dahingehend aus, dass die Anzeigeeinheit 3 im Bedienteil 1 diesen Betriebszustand beispielsweise durch grünes Licht signalisiert. Stellt die Bewegungserkennungseinheit 2 im Bedienteil 1 im Zeitraum danach Bewegungen in der Küche fest, so sorgt das Bedienteil 1 dafür, dass die Energiezufuhr zum Herd 25 permanent aufrecht erhalten bleibt. Bei Ausbleiben von Bewegungen veranlasst die Auswerte- und Steuerungseinheit 7 des Bedienteils 1, dass während einer vorgegebenen Nachlaufzeit die Anzeigeeinheit 3 diesen Zustand signalisiert, beispielsweise durch blinkendes Licht oder durch gelbes Licht oder durch ein akustisches Signal.

Nach Ablauf der Nachlaufzeit veranlasst die Auswerte- und Steuerungseinheit 7 des Bedienteils 1, dass

  • • ein Datentelegramm über das Kommunikationsmodul 5 an das Kommunikationsmodul 14 der Abschalteinheit 10 abgegeben wird, wodurch die Schaltaktorik 11 angesteuert wird, was zur Unterbrechung der Energiezufuhr zum Herd 25 – Zwangsabschaltung – führt,
  • • dieser Zustand in der Anzeigeeinheit 3 beispielsweise durch rotes Licht signalisiert wird.

Ein Kochvorgang nach einer solchen Zwangsabschaltung, d. h. die Wiederinbetriebnahme des wärmeproduzierenden Gerätes kann erst nach Betätigung der Tastwippe der Tastsensorik 4 des Bedienteils 1 wieder aufgenommen werden. Das Kommunikationsmodul 5 des Bedienteils 1 sendet nach Betätigung der Tastwippe – siehe hierzu Tastwippe 19 der 4 – ein Datentelegramm an das Kommunikationsmodul 14 der Abschalteinheit 10, wonach die Schaltaktorik 11 angesteuert wird, welche die Energiezufuhr zum Herd 25 wieder freigibt.

Wenn die Nutzung des Herdes 25 nicht durch Zwangsabschaltung, sondern ordnungsgemäß (durch entsprechende Betätigung der Bedienungsknöpfe) beendet wird, wird dies durch die Mess-/Auswerteeinheit 16 detektiert (durch Unterbrechung des Stromflusses zum Herd). Über das Kommunikationsmodul 14 wird nachfolgend ein Datentelegramm an das Kommunikationsmodul 5 des Bedienteils 1 abgegeben, wodurch die Signalisierung des Betriebes des Herdes beendet wird. Der Herd kann anschließend wieder durch Betätigung seiner Bedienungsknöpfe in Betrieb genommen werden.

In 4 ist ein als Unterputzgerät ausgeführtes Bedienteil dargestellt. Vorteilhaft kann eine über der Arbeitsplatte vorhandene Steckdose gegen ein derart ausgebildetes Bedienteil 1 ausgetauscht werden. Das optische System 18 der Bewegungserkennungseinheit 2 und die Anzeigeinheit 3 sind in einer Tastwippe 19 integriert, welche von einem äußeren Rahmen 20 umgeben ist. Vorteilhaft ist die Antenne 6 des Bedienteils 1 als Rahmenantenne 21 ausgeführt, welche entweder im Rahmen 20 integriert ist oder an der Rückseite des Rahmens 20 befestigt ist. Selbstverständlich ist es alternativ möglich, die Rahmenantenne 21 im Gerätesockel des Unterputzgerätes anzuordnen. Vorzugsweise besteht das Bedienteil 1 aus zwei über Steckkontakte miteinander kontaktierbaren Modulen:

  • • Unterputztopf mit Netzteil,
  • • Rahmen mit optischem System der Bewegungserkennungseinheit, Anzeigeeinheit und Tastwippe.

In 5 ist eine als Herdsteckdose ausgebildete Abschalteinheit 10 dargestellt, wie dies dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel entspricht. Unter einer Abdeckung 22 befinden sich neben den elektrischen Anschlüssen (Energieversorgung, Herdanschluss) die Elektronikkomponenten 24 (Schaltaktorik, Kommunikationsmodul, Mess-/Auswerteeinheit, Netzteil). Die Antenne 15 ist als auf der Abdeckung montierte Stabantenne 23 ausgebildet.

Auch wenn vorstehend stets von einem Elektroherd gesprochen wird, ist es selbstverständlich möglich, das Sicherheitssystem auch bei gasbetriebenen Herden einzusetzen. 6 zeigt ein solches Sicherheitssystem für einen gasbetriebenen Herd mit einer Abschalteinheit 29 für gasbetriebene Herde, welche eingangsseitig an einer Haupt-Gasleitung 32 angeschlossen ist und ausgangsseitig über eine Gasleitung 33 mit einem gasbetriebenen Herd 30 verbunden ist.

7 zeigt eine Abschalteinheit 29 für einen gasbetriebenen Herd 30, wobei im Unterschied zur Abschalteinheit 10 gemäß 1 ein Ventil 31 an Stelle einer Schaltaktorik 11 vorgesehen ist. Dieses Ventil 31 verbindet/trennt die Gasleitung 33 mit der/von der Gas-Hauptleitung 32 in Abhängigkeit von den Signalen des Kommunikationsmoduls 14.

Die Konfiguration mit Kommunikationsmodul 14, Mess-/Auswerteeinheit 16 und Netzteil 17 ist wie unter 1 beschrieben, wobei die Mess-/Auswerteeinheit 16 eine Gasströmung über das Ventil 31 detektiert.

Auch wenn vorstehend stets von einem Herd gesprochen wird, ist es selbstverständlich möglich, das vorgeschlagene Sicherheitssystem auch bei anderen wärmeproduzierenden Geräten sinngemäß zu verwenden, beispielsweise bei einem elektrisch betriebenen Infrarotstrahler oder Heizlüfter im Badezimmer.

1
Bedienteil
2
Bewegungserkennungseinheit
3
Anzeigeeinheit
4
Tastsensorik mit Tastwippe
5
Kommunikationsmodul
6
Antenne
7
Auswerte- und Steuerungseinheit
8
Netzteil
9
Energieversorgung
10
Abschalteinheit
11
Schaltaktorik
12
Energieversorgung: Verbindungsleitung Herdanschlussdo
se/Abschalteinheit bzw. Herdanschlussdose/Herd
13
Herdanschluss
14
Kommunikationsmodul
15
Antenne
16
Mess-/Auswerteeinheit
17
Netzteil
18
optisches System der Bewegungserkennungseinheit
19
Tastwippe
20
Rahmen
21
Rahmenantenne
22
Abdeckung
23
Stabantenne
24
Elektronikkomponenten
25
Herd, allgemein wärmeproduzierendes Gerät
26
Herdanschlussdose
27
Energieversorgung: Zuleitung zur Herdanschlussdose
28
Einstellvorrichtung zur Vorgabe einer Nachlaufzeit
29
Abschalteinheit für gasbetriebene Herde
30
gasbetriebener Herd
31
Ventil
32
Haupt-Gasleitung
33
Gasleitung
34
Anschluss für Bussystem
35
Anschluss für Bussystem


Anspruch[de]
Sicherheitssystem für ein wärmeproduzierendes Gerät, insbesondere für einen elektrischen Herd mit zwei Hauptkomponenten, nämlich einem Bedienteil (1) und einer Abschalteinheit (10, 29),

a) wobei das Bedienteil (1) aufweist:

– eine Bewegungserkennungseinheit (2),

– ein Kommunikationsmodul (5),

– eine Auswerte- und Steuerungseinheit (7),

b) wobei die Abschalteinheit (10, 29) aufweist:

– eine Mess-/Auswerteeinheit (16),

– ein Kommunikationsmodul (14),

– eine die Energieversorgung des wärmeproduzierendes Gerätes zu-/abschaltende Einrichtung (11, 31),

c) wobei bei Inbetriebnahme des Gerätes die Mess-/Auswerteeinheit (16) den Energiefluss zum Gerät detektiert und über das Kommunikationsmodul (14) ein entsprechendes Datentelegramm an das Bedienteil (1) sendet,

d) wobei die Bewegungserkennungseinheit (2) daraufhin die Bewegungen im Umfeld des wärmeproduzierendes Gerätes detektiert,

e) wobei die Auswerte- und Steuerungseinheit (7) über das Kommunikationsmodul (5) ein Datentelegramm an die Abschalteinheit (10) sendet, wenn während einer vorgegebenen Nachlaufzeit keine Bewegungen detektiert werden und

f) wobei die die Energieversorgung des wärmeproduzierendes Gerätes zu-/abschaltende Einrichtung (11, 31) daraufhin eine Zwangsabschaltung durchführt.
Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsmodule (5, 14) über Funksignale miteinander kommunizieren. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Powerline-Kommunikation der Kommunikationsmodule (5, 14). Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsmodule (5, 14) über ein Bussystem miteinander kommunizieren. Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (1) eine optisch oder akustisch ausgeführte Anzeigeeinrichtung (3) aufweist. Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (1) eine Tastsensorik (4) mit Tastwippe aufweist, mittels welcher eine Inbetriebnahme des wärmeproduzierenden Gerätes nach einer Zwangsabschaltung einleitbar ist. Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuerungseinheit (7) eine Einstellvorrichtung (28) zur Vorgabe der Nachlaufzeit aufweist. Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienteil (1) als Unterputzgerät ausgebildet ist, bestehend aus einem Unterputztopf mit Netzteil (8) und einem Rahmen (20) mit zentraler Tastwippe (19) und darin integriertem optischem System (18) der Bewegungserkennungseinheit (2) sowie Anzeigeeinheit (3). Sicherheitssystem nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine als Rahmenantenne (21) ausgebildete Antenne (6) des Kommunikationsmoduls (5). Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeproduzierende Gerät als elektrischer Kochherd ausgeführt ist. Sicherheitssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinheit (10) als integraler Bestandteil einer Herdanschlussdose (26) ausgeführt ist. Sicherheitssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeproduzierende Gerät als gasbetriebener Herd ausgeführt ist.






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