Предложено устройство для приготовления пищи, содержащее первую и вторую плиты с возможностью распознавания пищевого продукта. Механизм позиционирования перемещает вторую плиту к первой. Датчик определяет контакт второй плиты с пищевым продуктом, уложенным на первую плиту, и выдает сигнал. Контроллер использует сигнал для определения величины перемещения второй плиты. Толщина продукта является функцией величины перемещения и используется для выбора процедуры приготовления пищевого продута. Затем контроллер выполняет выбранную процедуру приготовления пищевого продукта. Датчик может содержать микропереключатель, бесконтактный переключатель, датчик касания, тензодатчик, датчик температуры, оптический датчик, ультразвуковой датчик или датчик изменения нагрузки при позиционировании.

[0001] Устройство для приготовления пищи, содержащее

[0002] Устройство по п.1, в котором контроллер в режиме предварительного разогрева дополнительно управляет нагревателем для подачи тепловой энергии по меньшей мере в одну зону первой плиты и во вторую плиту.

[0003] Устройство по п.2, в котором контроллер управляет механизмом позиционирования для удержания второй плиты в контакте с первой плитой, пока зона первой плиты не достигнет первой заранее заданной температуры, а вторая плита не достигнет второй заранее заданной температуры.

[0004] Устройство по п.2, в котором контроллер в каждом режиме предварительного подогрева регистрирует положение второй плиты, принятое при остановке механизмом позиционирования, как опорную точку и в котором контроллер использует зарегистрированную опорную точку во время проведения циклов приготовления пищи для определения толщины пищевого продукта, уложенного на первую плиту.

[0005] Устройство для приготовления пищи, содержащее

[0006] Устройство по п.5, в котором вторая плита перемещается в нерабочее положение.

[0007] Устройство для приготовления пищи, содержащее

[0008] Устройство по п.7, в котором контроллер определяет степень нагрузки, оценивая падение температуры, и компенсирует время приготовления на основе этого падения и скорости восстановления температуры.

[0009] Устройство для приготовления пищи, содержащее

[0010] Устройство по п.9, в котором положения на поверхности обозначены видимыми метками.

[0011] Способ управления створчатым грилем, имеющим первую и вторую плиты, содержащий этапы, на которых

[0012] Способ по п.11, дополнительно содержащий этап, на котором в режиме предварительного разогрева управляют нагревателем для подачи тепловой энергии по меньшей мере в одну зону первой плиты и во вторую плиту.

[0013] Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, при котором вторую плиту удерживают в контакте с первой плитой, пока зона первой плиты не достигнет первой заранее определенной температуры, а вторая плита не достигнет второй заранее определенной температуры.

[0014] Способ по п.12, дополнительно содержащий этап, при котором во время каждого режима предварительного разогрева регистрируют положение второй плиты, принятое, когда она остановлена, как опорная точка, и используют опорную точку в циклах приготовления пищи для определения толщины пищевого продукта, уложенного на первую плиту.

[0015] Способ управления створчатым грилем, имеющим первую и вторую плиту,

[0016] Способ по п.15, в котором вторую плиту перемещают в нерабочее положение.

[0017] Способ управления створчатым грилем, имеющим первую и вторую плиту, содержащий этапы, на которых

[0018] Способ по п.17, дополнительно содержащий этап, при котором определяют степень нагрузки, оценивая падение температуры и компенсируя время приготовления по этому падению и по скорости восстановления температуры.

[0019] Способ управления створчатым грилем, имеющим первую и вторую плиту, содержащий этапы, на которых

[0020] Способ по п.19, в котором положения на поверхности обозначены видимыми метками.

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству и способу приготовления пищи, в которых осуществляется автоматическое управление относительным перемещением двух плит.

Уровень техники

Устройство для приготовления пищи, содержащее две поверхности, обычно осуществляет приготовление путем контакта с противоположными сторонами пищевого продукта. Устройства для приготовления пищи такого типа использовались в разнообразных кухонных конструкциях. Например, створчатый гриль использует нижнюю плиту и верхнюю плиту, которая выполнена с возможностью движения к нижней плите и от нее. Примеры створчатых грилей описаны в патентах США № 6079321 и Re 32994. Другой конструкцией является тостер, в котором одна поверхность является плитой, а вторая - ленточным транспортером. Ленточный транспортер и плита могут быть вертикальными, горизонтальными или располагаться под углом друг к другу. Примеры тостеров приведены в патентах США № 6201218 и 6281478.

Эти известные устройства для приготовления пищи, по существу, содержат механизм позиционирования, который либо вручную, либо автоматически перемещает одну плиту к другой, пока плиты не войдут в контакт с противоположными сторонами пищевого продукта. Например, створчатый гриль по патенту США № 6079321 автоматически управляет движением на основе набора параметров, которые нужно ввести в контроллер для каждого типа пищевых продуктов. К таким параметрам относится заранее заданная величина зазора, который является рабочим расстоянием между двумя плитами, позволяющая размещать пищевые продукты разной толщины. Такие величины зазора задаются вручную путем ввода соответствующей величины в систему управления гриля кнопкой задания величины зазора на пользовательском интерфейсе системы управления наряду с заданием времени приготовления. Этот набор параметров приготовления (величина зазора и время готовки) необходимо выбирать заранее перед тем, как продукт будет помещен на поверхность гриля.

Оператор створчатого гриля также должен ввести информацию о типе приготавливаемого продукта так, чтобы контроллер использовал параметр, заданный для этого пищевого продукта. Если оператор случайно введет неправильный тип, верхняя плита может не войти в контакт с пищевым продуктом или может создать слишком сильное давление на пищевой продукт. Поскольку набор параметров также включает время приготовления для этого типа пищевого продукта, то в результате пищевой продукт окажется недожаренным или пережаренным. Таким образом, имеется возможность человеческой ошибки во время ввода заданной величины зазора и во время выбора типа приготовляемой пищи.

Имеется потребность в устройстве для приготовления пищи, которое автоматически управляет относительным движением двух плит так, чтобы избежать ошибок пользователя.

Раскрытие изобретения

Устройство для приготовления пищи по настоящему изобретению содержит первую плиту, вторую плиту и механизм позиционирования, который перемещает вторую плиту к первой плите и/или от первой плиты. Имеется датчик для выдачи сигнала в ответ на обнаружение препятствия для движения второй плиты. Контроллер управляет механизмом позиционирования (а) для перемещения второй плиты к первой плите и (b) для остановки второй плиты в ответ на сигнал.

В одном варианте выполнения настоящего изобретения препятствием является первая плита и сигнал выдается, когда вторая плита входит в контакт с первой плитой.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения контроллер в режиме предварительного разогрева далее управляет нагревателем для подачи тепловой энергии по меньшей мере в одну зону первой плиты и на вторую плиту.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения контроллер управляет механизмом позиционирования для поддержания второй плиты в контакте с первой плитой, пока зона первой плиты не достигнет первой заранее заданной температуры, а вторая плита не достигнет второй заранее заданной температуры.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения контроллер во время каждого режима предварительного разогрева регистрирует положение второй плиты, которое она заняла при остановке механизмом позиционирования, в качестве опорного положения, в котором контроллер использует опорное положение при выполнении циклов приготовления пищи для распознавания толщины пищевого продукта, уложенного на первую плиту.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения препятствием является объект, обнаруженный между нерабочим положением и рабочим положением второй плиты. Контроллер далее реагирует на сигнал, управляя механизмом позиционирования для перемещения второй плиты от первой плиты в нерабочее положение.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения имеется один или более датчиков температуры, расположенных для определения одной или более температуры в одном или более положении первой плиты. Препятствием является пищевой продукт, уложенный на первую плиту. Контроллер в цикле приготовления пищи использует найденную температуру для оценки количества пищевого продукта на поверхности первой плиты и компенсирует время приготовления в цикле приготовления пищи на основе количества пищевого продукта.

В другом варианте выполнения настоящего изобретения контроллер определяет степень нагрузки по падению температуры и компенсирует время приготовления на основе этого падения и скорости восстановления температуры.

В другом варианте настоящего изобретения имеется температурный зонд, выполненный с возможностью ручной установки в различные положения на поверхности первой плиты и подключенный разъемом к контроллеру; где контроллер калибрует температуру поверхности первой плиты на основании сигналов температурных зондов, поступающих вручную от установленных на поверхности температурных зондов. Положения на поверхности предпочтительно обозначены видимыми метками.

Способ по настоящему изобретению управляет створчатым грилем, который имеет первую и вторую плиты, перемещая вторую плиту к первой плите, создавая сигнал в ответ на обнаружение препятствия перемещению второй плиты и останавливая вторую плиту в ответ на этот сигнал.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению препятствием является первая плита и сигнал выдается, когда вторая плита входит в контакт с первой плитой.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению в режиме предварительного подогрева нагревателем управляют так, чтобы подать тепловую энергию по меньшей мере на одну зону первой плиты и на вторую плиту.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению вторую плиту удерживают в контакте с первой плитой пока зона первой плиты не примет первую заранее заданную температуру, а вторая плита не примет вторую заранее заданную температуру.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению способ содержит дополнительные этапы, при которых во время каждого режима предварительного разогрева регистрируют положение второй плиты, принятое ею при остановке, как опорное положение и используют это зарегистрированное опорное положение во время проведения циклов приготовления пищи для распознавания толщины пищевого продукта, уложенного на первую плиту.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению препятствием является объект, обнаруженный между нерабочим положением и рабочим положением второй плиты. Вторую плиту затем перемещают от первой плиты в ответ на сигнал.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению вторую плиту перемещают в нерабочее положение.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению способ дополнительно содержит этапы, при которых определяют одну или более температуру в одном или более положении первой плиты. Если препятствием является пищевой продукт, уложенный на первой плите, тогда способ использует измеренную температуру для оценки количества пищевого продукта на первой плите и компенсирует время приготовления в цикле приготовления пищи на основе количества пищевого продукта.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению способ дополнительно содержит этап измерения степени нагрузки по определению спада температуры и компенсирует время приготовления пищи на основе этого спада и скорости восстановления температуры.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению способ дополнительно содержит этап измерения одной или более температуры в одном или более положении на первой плите, вручную размещают температурный зонд в положениях на поверхности первой плиты и калибруют температуру поверхности первой плиты на основе сигналов, полученных от температурного зонда.

В другом варианте выполнения способа по настоящему изобретению положения на поверхности обозначены видимыми метками.

Краткое описание чертежей

Эти и другие цели, преимущества и признаки настоящего изобретения будут понятны из нижеследующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи, на которых одинаковые элементы конструкции обозначены одинаковыми позициями, где

фиг. 1 - вид в перспективе одного варианта устройства для приготовления пищи с двумя поверхностями по настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид сбоку устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями;

фиг. 3 - вид сзади устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями;

фиг. 4 - вид сверху узла верхней плиты устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями;

фиг. 5 - сечение по линии 5 на фиг. 4;

фиг. 6 - деталь В на фиг. 5;

фиг. 7 - блок-схема альтернативного варианта датчика устройства для приготовления пищи с двумя поверхностями по настоящему изобретению;

фиг. 8 - вид сбоку части устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями с другим вариантом датчика;

фиг. 9 - вид сбоку части устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями с другим вариантом датчика;

фиг. 10 - вид сбоку части устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями с другим вариантом датчика;

фиг. 11 - вид сбоку части устройства по фиг. 1 для приготовления пищи с двумя поверхностями с другим вариантом датчика;

фиг. 12 - блок-схема предпочтительного варианта контроллера устройства по фиг. 1 для приготовления пищи;

фиг. 13 - схема последовательности операций программы распознавания продукта контроллера по фиг. 12;

фиг. 14 - схема последовательности операций другого варианта программы, которая может использоваться в устройстве фиг. 1 для приготовления пищи;

фиг. 15 - схема последовательности операций программы безопасности, которая может использоваться в устройстве по фиг. 1 для приготовления пищи;

фиг. 16 - набор для автоматической калибровки устройства по фиг. 1 для приготовления пищи;

фиг. 17 - схема последовательности операций программы определения степени нагрузки, которая может использоваться в устройстве фиг. 1 для приготовления пищи.

Осуществление изобретения

Предусматривается, что настоящее изобретение может использоваться в различных видах устройств для приготовления пищи с двумя поверхностями, например в двухсторонних контактных тостерах, створчатых грилях и т.п. Однако для примера и полноты описания настоящее изобретение будет описано в варианте створчатого гриля.

Как показано на фиг. 1-3, устройство 20 для приготовления пищи с двумя поверхностями содержит опорную структуру 22, на которую горизонтально установлена нижняя (первая) плита 24 для приготовления пищи. Нижняя плита 24 на верхней стороне имеет гладкую горизонтальную рабочую поверхность 26. Нижняя плита 24 нагревается до рабочей температуры газовыми или электрическими средствами через нагревательные элементы 28 или эквивалентные газовые горелки.

Узлы 30 и 31 плиты подвижно установлены на задней части опорной структуры 22 через механизмы 40 и 41 позиционирования соответственно. Поскольку узлы 30 и 31 плиты, по существу, идентичны, подробно будет описан только узел 30 плиты. Узел 30 плиты содержит верхнюю (вторую) плиту 32, имеющую поверхность 34. Предпочтительно поверхность 34 нагрета до рабочей температуры с помощью нагревательных элементов (не показаны), которые установлены в кожухе 36. Верхняя плита 32 либо меньше нижней плиты 24, либо имеет эквивалентные размеры. На передней стороне узла 30 плиты установлена ручка 38 для ручных манипуляций этим узлом. Устройство 20 для приготовления пищи может иметь один или более узлов верхней плиты. Хотя на чертеже показаны два узла верхней плиты, в других вариантах может иметься один или более двух узлов верхней плиты. В предпочтительном варианте над единственной нижней плитой установлено два или более отдельных узла верхней плиты, что дает большую гибкость для повара/оператора. Хотя нижняя плита 24 показана как единая плита, в альтернативных вариантах она может состоять из двух или более плит.

Устройство 20 для приготовления пищи далее содержит контроллер 62 (показанный на фиг. 2), который соединен с нагревателями 28, контроллер 64 двигателя, пользовательский интерфейс 68 и одну или две кнопки 60 включения. Контроллер 62 управляет циклом приготовления устройства 20 для приготовления пищи и в это время управляет контроллером 64 двигателя и механизмом 40 позиционирования, которые приводят в движение узел 30 плиты. Пользовательский интерфейс 68 содержит дисплей и различные органы управления. Кнопки 60 включения расположены на передней стороне устройства для приготовления пищи для того, чтобы пользователь мог управлять узлом 30 плиты. Кнопки включения 61 расположены на передней стороне устройства для приготовления пищи для того, чтобы пользователь мог управлять узлом 31 плиты.

Поскольку механизмы 40 и 41 позиционирования, по существу, идентичны, подробно описан будет только механизм 40 позиционирования. Механизм 40 позиционирования обеспечивает возможность двух раздельных движений узла 30 плиты между верхним, или нерабочим положением (фиг. 3), и рабочим положением. На фиг. 1-3 узел 30 плиты находится в нерабочем положении, а узел 31 плиты - в рабочем положении. В этом варианте механизм 40 позиционирования содержит линейный привод 42, который соединен с двумя вертикальными совершающими возвратно-поступательные движения валами 44 поперечиной 46. Поперечина 46 прижата к вертикальным совершающим возвратно-поступательные движения валам 44, которые движутся в линейных опорах 48. Вертикальные совершающие возвратно-поступательные движения валы 44 прикреплены к шарнирным/упорным головкам 50. Консольная балка 52 проходит через шарнирные/упорные головки 50 через опоры 54 поворотных шарниров. Когда узел 30 плиты находится в верхнем поворотном положении, линейный привод 42 находится в максимально выдвинутом положении, вертикальные совершающие возвратно-поступательные движения валы 44 и шарнирные/упорные головки 50 выдвинуты вверх в положение, которое заставляет задний конец консольной балки 52 контактировать с опорами 54 поворотных шарниров. В этом положении узел 30 плиты расположен под заранее определенным углом в диапазоне 45-60 ° к горизонтали.

Механизм 40 позиционирования далее содержит приводной двигатель 56 и датчики положения 58 (фиг. 3). Приводной двигатель 56 соединен с контроллером 64 двигателя. Импульсный шифратор 66 соединен с двигателем 56 и выдает цепочку импульсов на контроллер 62, когда двигатель 56 управляется. Датчики положения 58 установлены на совершающих возвратно-поступательные движения валах 44 для передачи на контроллер 62 данных о положении. В альтернативных вариантах датчики 58 положения могут быть исключены.

Перед циклом приготовления пищи узел 30 находится в нерабочем положении. В ответ на включение пользователем кнопки 60, контроллер 62 инициирует цикл приготовления пищи, управляя контроллером 64 двигателя для включения двигателя 56, чтобы механизм 40 позиционирования переместил узел 30 плиты из нерабочего положения в рабочее положение. Например, узел 31 плиты показан в рабочем положении.

Механизм 40 позиционирования заставляет узел 30 плиты опуститься как вертикально, так и по дуге под воздействием веса консольного узла 30 плиты, удерживая контакт между опорами 54 поворотных шарниров и задней частью консольной балки 52. Когда консольная балка 52 и узел 30 плиты приходят в положение, параллельное нижней плите 24, упорная часть шарнирной/упорной головки 50 останавливает поворотное движение консольной балки 52, в результате чего узел 30 плиты продолжает двигаться из этой точки только вертикально вниз к поверхности 26 нижней плиты 24. Когда верхняя плита войдет в контакт с пищевым продуктом 72, контроллер 62 реагирует переводом верхней плиты 32 в рабочее положение и включением процедуры приготовления пищи. Во время процедуры приготовления верхняя плита 32 может двигаться в соответствии с требованиями процедуры приготовления пищи. Например, верхняя плита 32 может двигаться из-за изменения толщины пищевого продукта (потеря жира или воды) или для приложения большего или меньшего давления к пищевому продукту в разное время процедуры приготовления.

Когда процедура приготовления завершена, контроллер 62 управляет контроллером 64 двигателя для включения линейного привода 42 для перемещения узла 20 плиты вертикально вверх из рабочего положения в нерабочее. Вес консоли верхней плиты 32 поддерживает контакт между шарнирной/упорной головкой 50, пока задняя часть консольной балки 52 не войдет в контакт с опорой 54 поворотного шарнира. Это движение обеспечивает постоянную параллельность узла 30 нижней плите 24 на этом отрезке хода верхней плиты. Когда консольная балка 52 войдет в контакт с опорой 54 поворотного шарнира, вертикальное движение переходит в поворотное движение до точки, в которой узел 30 плиты повернется на заранее определенный угол в нерабочее положение. Контроллер 60 выдает звуковой сигнал (например, в течение 2 с) перед тем, как начать движение вверх узла 30 плиты, чтобы оператор не препятствовал движению верхней плиты вверх.

В настоящем изобретении предлагается датчик, который выдает сигнал запуска, когда верхняя плита 32 входит в контакт с пищевым продуктом 72. Контроллер 62 реагирует на сигнал запуска, управляя контроллером 64 двигателя так, чтобы заставить механизм 40 позиционирования перевести верхнюю плиту 32 в начальное рабочее положение. В это время контроллер 62 начинает процедуру приготовления пищи. В настоящем описании показано несколько разных вариантов датчика.

Как показано на фиг. 4-6, датчик 70 расположен на консольной балке 52 механизма 40 позиционирования или прикреплен к ней. Когда верхняя плита 32 прекращает движения, поскольку она вошла в контакт с пищевым продуктом, она останавливается или продолжает движение, в зависимости от параметров приготовления пищи, введенных в контроллер 62. Механизм 40 позиционирования продолжает двигать консольную балку 52 вертикально вниз к кожуху 36. Датчик 70 определяет небольшое изменение в расстоянии между консольной балкой 52 и кожухом 36 и выдает сигнал запуска, который заставляет механизм 40 позиционирования перевести верхнюю плиту в начальное рабочее положение.

Как показано на фиг. 6, крепежный элемент 74 крепит консольную балку 52 к кожуху 36. Крепежный элемент 74 установлен в консольной балке 52 так, что он может плавать вертикально, когда верхняя плита 32 находится в контакте с пищевым продуктом 72. Поэтому, когда верхняя плита 32 входит в контакт с пищевым продуктом 72, верхняя плита 32 останавливается, но консольная балка 52 продолжает двигаться вниз, благодаря плавающему креплению крепежного элемента 74.

В этом варианте датчик 70 предпочтительно является бесконтактным датчиком, например, модели PRX+4400, которую выпускает Hermetic Switch Inc. Датчик 70 альтернативно может быть микропереключателем, например, модели Е47ВМ530, которую выпускает Eaton/Cutler Hammer.

Датчик 70 альтернативно может быть датчиком касания, включая диэлектрический датчик и пьезоэлектрический датчик давления. Например, датчиком касания может быть модель Т107-А4Е-073, выпускаемая Piezo Systems, Inc.

Датчик 70 альтернативно может быть ультразвуковым локатором, прикрепленным к верхней плите 32, к нижней плите 24 или опорной структуре 22 для обнаружения изменений в ультразвуке, вызываемых контактом верхней плиты 32 с пищевым продуктом. Например, таким датчиком может быть модель EFR-RTQB40KS от Panasonic.

Хотя датчик 70 показан в конкретном положении, этот датчик 70 может устанавливаться в любом подходящем месте консольной балки 52, которое позволяет обнаруживать контакт верхней плиты 32 с пищевым продуктом 72. Например, к таким положениям относятся передняя сторона, задняя сторона, обе боковые стороны, средняя часть и другие. В альтернативном варианте датчик 70 может быть образован множеством датчиков, установленных в разных местах.

Как показано на фиг. 7, датчик 80 отслеживает ток на приводном двигателе 56. Когда верхняя плита 32 входит в контакт с пищевым продуктом 72, ток двигателя изменяется. Датчик 80 определяет это изменение тока и выдает сигнал контроллеру 64 двигателя. Датчик 80 может быть выполнен отдельно от контроллера 64 двигателя или интегрирован в него. Если датчик интегрирован в контроллер 64, нет необходимости передавать сигнал от датчика 80 на контроллер 64. Датчик 80 содержит резистор 82 считывания тока (или другую цепь измерения тока), включенную в токовую цепь двигателя. Датчик 80 также содержит цепь 84 обнаружения изменения силы тока, которая обнаруживает изменение тока, указывающее на контакт верхней плиты с пищевым продуктом 72. На контроллер 62 подается сигнал запуска.

Как показано на фиг. 8, датчик 90 содержит тензодатчик, установленный в положении, позволяющем определить изменение нагрузки после того, как верхняя плита примет горизонтальное положение и когда вес верхней плиты 32 уменьшится за счет опоры на пищевой продукт 72. Когда датчик 90 определяет такое изменение напряжения, он выдает сигнал запуска на контроллер 62. Контроллер 62 затем управляет контроллером 64 двигателя, чтобы механизм 40 позиционирования перевел верхнюю плиту 32 в рабочее положение. Как и датчик 80, датчик 90 может содержать цепь (не показана), определяющую, когда изменение в контролируемом сигнале напряжения укажет на наличие контакта верхней плиты 32 с пищевым продуктом 72.

Как показано на фиг. 9, датчик 100 содержит оптический передатчик 102 и оптический приемник 104, которые установлены на задней и на передней частях соответственно устройства 20 для приготовления пищи. Оптический передатчик 102 создает оптический луч 106, идущий от задней стороны к передней на уровне, который будет перекрываться верхней плитой 32 приблизительно во время контакта с пищевым продуктом. Оптический приемник 104 принимает луч 106 и выдает сигнал запуска, когда верхняя плита перекрывает луч 106. Контроллер 62 использует этот сигнал запуска, чтобы перевести верхнюю плиту 32 в рабочее положение. Оптический луч 106 может быть видимым или невидимым, например инфракрасным.

Как показано на фиг. 10, альтернативно оптический датчик 110 установлен на консольной балке 52. Поэтому оптический передатчик 112 и оптический приемник 114 установлены на таком расстоянии друг от друга, чтобы световой луч, излучаемый оптическим передатчиком 112, пересекал это расстояние и попадал на оптический приемник 114. На кожухе 36 установлен затвор 116. Когда верхняя плита 32 не находится в контакте с пищевым продуктом, затвор 116 находится вне зазора между оптическим передатчиком 112 и оптическим приемником 114. Когда верхняя плита 32 замедляется или останавливается, она контактирует с пищевым продуктом, тогда как консольная балка 52 продолжает двигаться к кожуху 36 так, что затвор 116 входит в зазор и перекрывает световой луч. Оптический приемник 114 реагирует, выдавая сигнал запуска на контроллер 62. Контроллер 62 использует этот сигнал запуска для перевода верхней плиты 32 в рабочее положение.

Как показано на фиг. 11, датчик 120 содержит множество датчиков 122 температуры, расположенных в разных местах верхней плиты 3. Датчики 122 температуры выдают на контроллер 62 сигналы, представляющие температуру. Когда оператор включает цикл приготовления пищи, контроллер 62 измеряет сигналы от датчиков температуры. Когда контроллер 62 на основе сигналов от датчиков температуры определит, что произошло данное падение температуры в определенный период времени, он дает команду контроллеру 64 двигателя на перевод плиты 32 в рабочее положение с помощью механизма 40 позиционирования.

Для специалистов очевидно, что в любом из датчиков 70, 80, 90, 100, 110 и 120 можно использовать цепи обнаружения для выделения сигнала запуска из шума.

Как показано на фиг. 12, контроллер 62 содержит процессор 130, соединенный шиной 136 с модулем 132 ввода/вывода и запоминающим устройством 134. Запоминающее устройство 134 может быть любым подходящим запоминающим устройством, которое включает оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), флеш-память или другие типы запоминающих устройств или их комбинации. Процессором 130 может быть любой подходящий процессор, способный выполнять программы циклов приготовления пищи, включающие процедуры приготовления пищи. Модуль 132 ввода/вывода содержит интерфейсы для каждого из множества устройств ввода/вывода, включая пользовательский интерфейс 68, импульсный шифратор 66, датчик 70, 80, 90, 100, 120 или 120, нагревательные элементы 28, контроллер 64 двигателя и любые другие устройства ввода/вывода, имеющиеся в устройстве для приготовления пищи.

В запоминающем устройстве 134 хранится информация множества программ и параметров, включая программу 140 цикла приготовления пищи, список 144 толщины продуктов, набор 146 процедур приготовления пищи и счетчик 148 расстояния. Процедуры 146 приготовления пищи включают набор процедур для использования устройством 20 для приготовления пищи. Например, процедуры 146 приготовления пищи содержат процедуры для приготовления бекона, гамбургеров, куриных котлет и т.д.

Процедура приготовления пищи, например, может просто состоять из времени приготовления или может также включать температуры для различных отрезков времени приготовления, различные давления и/или расстояния зазора для верхней плиты на разных отрезках времени приготовления.

Программа 140 цикла приготовления пищи включает программу 142 распознавания наличия пищевого продукта, которая распознает наличие пищевого продукта 72, уложенного на жарочную поверхность 26 нижней плиты 24 по фиг. 1-6. Такое распознавание основано на длине хода верхней плиты 32, измеренной между опорной точкой и положением, в котором она входит в контакт с пищевым продуктом 72. Когда устройство 20 для приготовления пищи включают впервые ( «холодный старт »), перед тем как положить пищевой продукт 72 на нижнюю плиту 24 используют режим разогрева. В режиме разогрева узел 30 плиты опускают, пока она не ляжет на нижнюю плиту 24 и не сработает датчик 70. Включают нагреватели нижней плиты 24 и верхней плиты 32 и поверхности плит нагреваются до заданной температуры. Преимущество такой процедуры состоит в том, что она позволяет сэкономить энергию по сравнению с процедурой, при которой нижняя плита 24 и верхняя плита не контактируют друг с другом в режиме предварительного разогрева.

После разогрева верхней плиты 32, узел 30 плиты поднимают в верхнее нерабочее положение, чтобы оператор мог безопасно уложить пищевой продукт 72 на нижнюю плиту 24. Когда узел 30 плиты начинает подниматься, консольная балка 52 достигает конца расстояния перемещения, датчик 70 выходит из состояния измерения и генерирует сигнал запуска, который контроллер 62 использует как опорную точку. Эта опорная точка представляет начальную точку отсчета, т.е. нуль, поверхности 26 нижней плиты 26.

Когда узел 30 плиты продолжает подниматься, идет подсчет импульсов шифратора от опорной точки до нерабочего положения.

Контроллер 62 регистрирует общее количество импульсов от опорной точки до верхнего нерабочего положения, которое представляет заранее определенную опорную величину. После того как пищевой продукт 72 будет уложен на нижнюю плиту 24, узел 30 плиты вновь опускают. Когда верхняя плитка 32 войдет в контакт с пищевым продуктом 72, датчик 70 генерирует сигнал запуска, который используется контроллером 62 для регистрации количества импульсов шифратора в момент контакта с пищевым продуктом 72. Толщина пищевого продукта представлена разностью между количеством импульсов в момент контакта с пищевым продуктом и заранее определенным опорным количеством импульсов.

Для специалистов очевидно, что можно использовать и другие способы измерения расстояния перемещения. Например, расстояние перемещения можно измерять по времени, прошедшем между текущим числом импульсов и опорной величиной. Прошедшее время измеряется, например, путем подсчета импульсов от источника, например часов. Это прошедшее время или количество импульсов регистрируется в счетчике 148 расстояния. Программа 142 распознавания наличия пищевого продукта использует расстояние для распознавания толщины продукта, а распознанная толщина продукта используется для выбора подходящей процедуры приготовления пищи из набора 146 процедур, которые связаны с толщиной продукта.

Вышеописанная процедура определения нулевой опорной точки поверхности 26 нижней плиты 24 обеспечивает самокалибровку каждый раз, когда выполняется режим предварительного разогрева, например, при каждом включении устройства 20 для приготовления пищи. Это является отличием от устройств, в которых калибровка выполняется только при монтаже или регламентном обслуживании. Такие системы подвержены дрейфу, который может повлиять на калибровку. Например, дрейф может быть вызван износом и/или старением компонентов, неправильным обращением с оборудованием и/или изменениями температуры, давления и/или влажности.

Как показано на фиг. 13, программа 140 цикла приготовления начинается с этапа 170, на котором запускается цикл приготовления. Этап 170 выполняется в ответ на включение оператором кнопки 60. На этапе 172 инициализируется устройство 20. Например, включаются нагревательные элементы 28 и выполняются другие предварительные операции (не входящие в настоящее изобретение). После инициализации устройства 20 выполняется программа 142 распознавания пищи.

На этапе 174 счетчик 148 расстояния устанавливается на опорное значение, например обнуляется. На этапе 176 включается двигатель. Процессор 130 через модуль 132 ввода/вывода выдает один или более сигналов на контроллер 64 двигателя для подачи тока управления на двигатель 56. Это заставляет механизм 40 позиционирования опустить верхнюю плиту 32 из нерабочего положения. На этапе 178 происходит определение, был ли получен сигнал запуска от датчика (70, 80, 90, 100, 110 или 120). Если этот сигнал получен не был, на этапе 180 определяется, был ли получен импульс шифратора. Если нет, происходит возврат на этап 178. Если на этапе 180 будет определено, что импульс шифратора получен, то на этапе 182 происходит приращение величины на счетчике 148 расстояния. Для специалистов очевидно, что величина на счетчике 148 расстояния может подвергаться отрицательному приращению от опорной величины. Программа возвращается на этап 178 и этапы 178, 180 и 182 повторяются, пока на этапе 178 не будет обнаружен сигнал запуска.

Если на этапе 178 обнаруживается, что пришел импульс запуска, на этапе 184 выбирают процедуру приготовления пищи из списка 146 процедур на основе величины, оставшейся в счетчике 148 расстояния на момент прихода импульса запуска. На этапе 186 выполняют выбранную программу приготовления пищи. Когда этап 186 будет завершен, на этапе 188 верхняя плита 32 возвращается в нерабочее положение. Для выполнения этапа 188 процессор 130 через модуль 132 ввода/вывода выдает один или более сигналов управления на контроллер 64 двигателя, являющийся командой на подачи тока управления на двигатель 56. В результате механизм 40 позиционирования поднимает верхнюю плиту 32 из рабочего положения в нерабочее.

Более конкретно, на этапе 184 происходит сравнение величины расстояния, хранящейся в счетчике 148 расстояния, с величинами для разных толщин продуктов, хранящимися в списке 144 толщины продуктов, т.е. каждая величина, хранящаяся в списке 144 толщин продуктов, указывает на соответствующую толщину пищевого продукта в соответствующей процедуре приготовления. Если сигнал отсчета счетчика 148 расстояния соответствует промежуточной величине между двумя величинами, хранящимися в списке 144 толщин, для выбора процедуры приготовления из набора 146 используется величина, наиболее близкая к величине сигнала отсчета.

В альтернативном варианте в списке 144 толщин продукта хранится окно толщин для продукта каждой процедуры приготовления. Окно толщин определено верхней и нижней величинами отсчета плюс/минус допуск. Окно толщин, в которое попадает величина сигнала отсчета, используется для выбора соответствующей процедуры из набора 146 процедур приготовления пищи. Если величина сигнала отсчета попадает между двумя окнами толщин, используется ближайшее окно толщин. Например, заранее определенной толщиной может быть 0,5 ±0,060 дюйма.

При программировании в список 144 толщин продукта и в набор 146 процедур приготовления вводят соответствующие величины толщин и процедуры для пищевых продуктов, которые будут готовиться на устройстве 20. Величины толщин и процедуры приготовления можно вводить, например, с клавиатуры или с другого устройства ввода (не показано) как по проводному, так и по беспроводному соединению.

Как показано на фиг. 14, альтернативный вариант программы цикла приготовления реагирует на сигнал запуска для выполнения процедуры приготовления, которая заранее задана оператором, например, через пользовательский интерфейс 68. Программа 200 цикла приготовления начинается на этапе 202, запуская цикл приготовления. Этап 202 выполняется в ответ на включение оператором кнопки 60. На этапе 204 устройство 20 для приготовления пищи инициализируется. Например, включаются нагревательные элементы 28 и выполняются другие предварительные операции (не входящие в настоящее изобретение).

На этапе 206 включается двигатель 56. Процессор 130 через модуль 132 ввода/вывода выдает один или более командных сигналов на контроллер 64 двигателя для подачи тока управления на двигатель 56. Это заставляет механизм 40 позиционирования опустить верхнюю плиту 32 из нерабочего положения. На этапе 208 определяется, был ли получен сигнал запуска от датчика (70, 80, 110 или 120). Если нет, то этап 208 повторяется. Если на этапе 208 определяется поступление сигнала запуска, то на этапе 208 выполняется заранее выбранная процедура приготовления. По завершении заранее заданной процедуры приготовления на этапе 212 верхняя плита 32 возвращается в нерабочее положение. Процессор 130 через модуль 132 ввода/вывода выдает один или более командный сигнал на контроллер 64 двигателя для подачи тока управления на двигатель 56. Это заставляет механизм 40 позиционирования подать верхнюю плиту 32 из рабочего положения в нерабочее.

Как показано на фиг. 15, во время опускания верхней плиты 32 из нерабочего положения к нижней плите 24 вступает в действие программа 300 безопасности, которая возвращает верхнюю плиту 32 в нерабочее положение в случае обнаружения препятствия или преграды при опускании верхней плиты 32. Препятствием может быть, например, часть тела оператора, например рука или ладонь, или физический объект, не являющийся пищевым продуктом 72, например кастрюля, сковорода или другой объект. Наличие препятствия определяется контроллером 62 на основе входного сигнала или сигнала запуска от датчика 70.

Когда инициируется процесс приготовления пищи, верхняя плита 32 движется вниз к нижней плите 24. Если в любой момент между высшим или нерабочим положением и заранее определенным расстоянием над рабочей поверхностью 26 контроллер 62 получит сигнал запуска от датчика, контроллер 62 останавливает верхнюю плиту 32, реверсирует направление ее движения и возвращает ее в высшее положение. Заранее определенное расстояние превышает толщину приготавливаемого пищевого продукта. Например, заранее определенное расстояние в одном варианте задано равным 1,375 дюйма. Датчик, например, может быть любым из датчиков 70, 80, 90, 100 или любым другим подходящим датчиком. Для целей последующего описания предполагается, что датчиком является датчик 70.

Программа 300 безопасности выполняется контроллером 62 и на этапе 302 определяет, выполняется ли процесс приготовления пищи. Если нет, программа 300 ждет начала процесса приготовления пищи. Если да, на этапе 304 контроллер 62 определяет, имеется ли сигнал запуска от датчика 70. Если нет, этапы 302 и 304 повторяются, пока на этапе 304 не будет обнаружен сигнал запуска. Если сигнал присутствует, на этапе 306 контроллер 62 определяет, превышает ли текущий отсчет заранее заданную величину, которая представляет заранее определенное расстояние над рабочей поверхностью 26, т.е. сигнал запуска возник над пищевым продуктом и, следовательно, был генерирован препятствием. Если да, контроллер 62 на этапе 308 останавливает направленное вниз движение верхней плиты 32 и перемещает ее вверх, пока она не вернется в высшее положение.

Если на этапе 306 будет определено, что текущий отсчет не превышает заранее определенной величины, контроллер 62 продолжает выполнять процесс приготовления пищи на этапе 310. На этапе 312 контроллер 62 возвращает верхнюю плиту 32 в высшее положение, когда процесс приготовления пищи закончен.

Как показано на фиг. 16, зона нижней плиты 24 содержит метку X, которая обозначает положение температурного зонда 320, прикрепленного или вставленного в гнездо для температурного зонда на нижней поверхности 27 плиты 24. Температурный зонд 320 соединен с контроллером 62 электрическим соединением 322.

Один из признаков настоящего изобретения предусматривает автоматическую калибровку температуры поверхности 24 без ручного ввода оператором значений температуры. Контроллер 62 имеет режим калибровки температуры, который выбирается, например, оператором через пользовательский интерфейс 68. Когда выбран режим калибровки температуры, оператор помещает температурный зонд 326 рядом или в районе (например, сверху) метки X, которая соответствует положению температурного зонда 320. Хотя на чертеже показан только один температурный зонд 320, специалистам очевидно, что в различных положениях нижней плиты 24 можно установить множество температурных зондов 320. Каждый такой температурный зонд 320 будет идентифицирован соответствующей видимой меткой X.

Оператор также подключает к контроллеру 62 электрическое соединение 324 температурного зонда 326. Контроллер 62 сравнивает величину температуры поверхности 26, определенную температурным зондом 326, с температурой, определенной температурными зондами 320, и согласует величины, полученные от температурного зонда 326, осуществляя автоматическую калибровку температурных зондов 320 без ручного ввода величин температуры через пользовательский интерфейс 68. Например, контроллер 62 сравнивает температуры, определенные температурным зондом 326, с температурами, определенными соответствующими температурными зондами 320. Контроллер 62 использует разницу между этими двумя температурами как корректирующую величину для определения температуры поверхности на основе температуры, реально определенной температурным зондом 320.

Настоящее изобретения также содержит признак, являющийся степенью нагрузки, который позволяет контроллеру 62 оценить температурный профиль цикла приготовления пищи, по этому профилю определить количество приготавливаемого пищевого продукта 72 и регулировать время приготовления на основе количества приготавливаемого продукта 72 на поверхности 26 гриля. В одном варианте степень нагрузки ранжируется по трем категориям, а именно - легкая нагрузка, требующая минимального времени приготовления, средняя нагрузка, требующая нормального времени, и полная нагрузка, требующая максимального времени. Например, оператор помещает один пищевой продукт (например, котлету) 72 на нижнюю поверхность 26 гриля и включает цикл приготовления, нажав соответствующую активирующую кнопку 60 или 61. Верхняя плита опускается до контакта с пищевым продуктом 72. Когда осуществляется контакт с пищевым продуктом 72, верхняя плита 32 останавливается и подъемный механизм продолжает двигаться вниз, слегка прижимая выключатель (датчик 70, 80, 90, 110 или 120), показывая, что верхняя плита остановилась на пищевом продукте 72. Контроллер 62 затем определяет толщину пищевого продукта и инициирует таймер цикла приготовления, основываясь на толщине продукта. Когда пищевой продукт 72 готовится, температура поверхности 26 плиты 24 гриля и поверхности 34 верхней плиты 32 падает, поскольку пищевой продукт холоднее поверхностей 26 и 34. Когда температура этих поверхностей падает, контроллер 62 отслеживает это падение температуры и скорость восстановления температуры поверхностей 26 и 34 во время процесса приготовления. Перед самым концом цикла приготовления контроллер 62 определяет величину падения температуры поверхности (поверхностей) и скорость ее восстановления. Используя эти данные, контроллер 62 определяет степень нагрузки и, если она невелика, немного сокращает время приготовления, чтобы не пережарить пищевой продукт 72.

Если оператор уложит максимальное количество пищевого продукта 72 на поверхность гриля и запустит цикл приготовления, "температурная кривая" жарящей поверхности упадет сильнее и восстановится медленнее. Перед концом цикла приготовления контроллер 62 оценит эти данные и продлит время приготовления, чтобы скомпенсировать уменьшенную подачу теплоты при полной загрузке пищевыми продуктами 72.

Если количество пищевого продукта больше одного и меньше полной нагрузки уложено на нижнюю поверхность 26 гриля и цикл приготовления инициирован, контроллер 62 определит "температурную кривую" для величины падения температуры и скорости восстановления.

Как показано на фиг. 17, программа 350 определения степени нагрузки выполняется контроллером 62. На этапе 352 на основе толщины пищевого продукта таймер цикла приготовления включается на стандартное или номинальное время для распознанного пищевого продукта. На этапе 354 контроллер 62 осуществляет процесс приготовления пищевого продукта. На этапе 356 контроллер 62 определяет, равно ли текущее значение таймера цикла приготовления заранее определенному времени определения нагрузки. Это заранее определенное время предпочтительно близко во времени окончания стандартного периода. Если нет, этапы 354 и 356 повторяются, пока на этапе 356 не будет определено, что текущее значение таймера равно заранее определенному времени определения нагрузки. Если да, на этапе 358 контроллер 62 определяет степень нагрузки (легкая, большая или промежуточная) на основе данных о падении температуры и скорости восстановления температуры поверхностей 26 и/или 34 нижней и верхней плит 24 и 32. Если нагрузка легкая, на этапе 360 стандартное время на таймере перезагружается на заранее определенное минимальное время. Если нагрузка большая, на этапе 362 таймер перезагружается на заранее определенное максимальное время. Если нагрузка промежуточная, на этапе 364 стандартное время остается неизменным на этапе 364. Заранее определенное минимальное время и максимальное время можно определить, проводя циклы приготовления пищи для разных пищевых продуктов и регистрируя время цикла приготовления для легкой, большой и промежуточной нагрузки.

Специалистам очевидно, что назначение стандартного или номинального времени для промежуточной нагрузки является предметом выбора и это время может быть альтернативно назначено для легкой или высокой нагрузки с соответствующими изменениями в программе. Кроме того, при желании нагрузку можно ранжировать по более или менее чем трем категориям.

Настоящее изобретение было описано с конкретными ссылками на его предпочтительные формы. Очевидно, что в них могут быть внесены различные изменения и модификации, не выходящие за пределы изобретательской идеи и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле.