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Die Erfindung betrifft elektrische Brotröster, die in einem Gehäuse einen Röstraum
aufweisen, der mit beiderseits eines Halters für einen zu röstenden Körper angeordneten Infrarot-
Strahlungsheizvorrichtungen ausgerüstet ist, einen Infrarotmeßfühler, dessen Blickwinkel zu
einer der Heizvorrichtung hin gerichtet ist, und eine Vorrichtung zur Steuerung der
elektrischen Stromversorgung der Heizvorrichtungen aufweist, die einer Vorrichtung zur Messung
der vom Meßfühler empfangenen Strahlung untergeordnet ist, die dazu dient, die Temperatur
des in den Raum eingebrachten zu röstenden Körpers zu bestimmen und die eine Vorrichtung
zur Verarbeitung des vom Meßfühler ausgesandten Signals und eine Vorrichtung zum
Vergleichen eines aus der Signalverarbeitungsvorrichtung austretenden Signals (S) mit einem von
einer Vorrichtung zur Regelung des Röstgrades ausgesandten Signal (N) aufweist.
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Ein solcher Brotröster ist bereits bekannt aus dem Dokument EP-A-0 375 865.
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In derartigen Brotröstern müssen die Meßvorrichtung sowie der Meßfühler während langer
Jahre zuverlässig bleiben, unabhängig von den Bedingungen der Benutzung. Im Fall daß der
zu röstende Körper, beispielsweise eine Brotscheibe, richtig zwischen die Heizvorrichtung
und den Meßfühler eingesetzt ist, sorgt die Meßvorrichtung für einen normalen Röstzyklus
und liefert die vom Benutzer ausgewählte Bräunung. Im Fall eines schlechten Einsetzens des
zu röstenden Körpers und wenn sogar vergessen wurde, diesen Körper in den Röstraum
einzusetzen, empfängt dagegen der Meßfühler direkt die von einer der Heizvorrichtungen
ausgesandte Strahlung und wird dadurch geblendet. Diese intensive Strahlung ist nicht nur für die
elektronischen Bauelemente des Meßfühlers schädlich sondern schädigt auch schwer die
Meßvorrichtung, wenn nicht innerhalb einer recht kurzen Zeit eine Maßnahme zur
Unterbrechung der Strahlung erfolgt.
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Um diese Nachteile zu beheben, hat man vorgeschlagen, entweder vor dem Meßfühler
bewegliche Klappen anzuordnen oder die Empfindlichkeit der Meßvorrichtung zu erhöhen, um
die sofortige Abschaltung der Steuervorrichtung des Stromversorgung im Fall der Blendung
des Meßfühlers zu erhalten. Die erste Lösung ist zu teuer und schwer durchzuführen. Die
zweite Lösung dagegen führt den Benutzer in die Irre, der glaubt, wenn der zu röstende
Körper schlecht plaziert ist, daß der Brotröster nicht funktioniert, weil die Abschaltung der
Stromversorgung und die Einschaltung des Brotrösters bei den kontinuierlichen Röstzyklen
aufeinanderfolgen.
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Die Erfindung bezweckt die Behebung dieser Nachteile, indem eine Benutzungssicherheit für
diesen Typ von Brotröster geschaffen wird.
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Erfindungsgemäß weist die Meßvorrichtung zwischen der Verarbeitungsvorrichtung und der
Komparatorvorrichtung eine Vorrichtung zur Umleitung des Signals (S) auf, deren Steuerung
von einer Kurzzeit-Verzögerungsvorrichtung geführt wird, die am Ende dieser kurzen Zeit die
Durchleitung des Signals (S) zur Komparatorvorrichtung wiederherstellt.
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So unterbricht bei Abwesenheit oder im Fall eines schlechten Einsetzens des zu röstenden
Körpers die Meßvorrichtung rasch die Heizvorrichtung jedoch mit einer geringen
Verzögerung in Folge der Dauer der Verzögerungsvorrichtung, wodurch der Schutz des Meßfühlers
und der Meßvorrichtung gewährleistet und im zweiten Fall eines schlechten Einsetzens ein
schlechtes Rösten verhindert wird, da der Meßfühler nur wenig von der reflektierten
Strahlung sondern hauptsächlich die direkte Strahlung mißt. Außerdem wird nach dieser
Zeitspanne die Aufmerksamkeit des Benutzers durch die Abschaltung der Heizvorrichtung erregt und
er kann sofort reagieren, entweder indem er eine Brotscheibe in den Röstraum stellt oder
diese Scheibe richtig einsetzt, um eine normale Funktion zu erhalten.
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Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten und Vorteilen erläutert durch die folgende
Beschreibung ohne Begrenzung auf das Beispiel mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen,
worin
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Fig. 1 zeigt schematisch einen Brotröster mit einem Meßfühler und einer Meßvorrichtung
gemäß der Erfindung;
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Fig. 2 zeigt ein Blockschema des Meßfühlers und der Meßvorrichtung gemäß der Erfindung;
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Fig. 3 ist ein elektronisches Schema einer Ausführungsform der Erfindung.
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Wie Fig. 1 zeigt, weist der Brotröster in einem Gehäuse 1 einen Grillraum 2 mit
Infrarot-Heizvorrichtungen 3 auf, die beiderseits eines Halters 4 für einen zu röstenden Körper 5
angeordnet sind und jeweils beispielsweise aus einem Quarzrohr mit einem Widerstandsdraht
bestehen. Diese Rohre sind symmetrisch bezüglich des Halters 4 angeordnet, der im
vorliegenden Fall ein Röstgutwagen ist, der das zu röstende Nahrungsmittel trägt und in an sich
bekannter Weise im Röstraum vertikal beweglich montiert ist.
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Zwischen dem Gehäuse 1 und dem Röstraum 2 ist ein Infrarot-Fühler 6 angeordnet, dessen
Blickwinkel schematisch gestrichelt dargestellt und auf eine der Heizvorrichtungen 3
gerichtet ist, d. h. auf ein entgegengesetztes der Quarzrohre. Im Ausführungsbeispiel ist der
Meßfühler 6 vom Typ Thermoelement und an einem Halter 7 in einem Abstand von der Wand des
Röstraums montiert, wobei sein empfindlicher Teil gegenüber einem Loch 8 angeordnet ist,
das in der Wand des Röstraums ausgebildet ist. So kann der Fühler die von dem zu röstenden
Körper abgegebene reflektierte Strahlung des Quarzrohrs empfangen.
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Der Brotröster weist in an sich bekannter Weise eine Vorrichtung zur Steuerung der
Stromversorgung der Heizvorrichtung auf, die einer Meßvorrichtung 10 für die vom Fühler 2
empfangene Strahlung untergeordnet ist, die zur Bestimmung der Temperatur des in den
Röstraum eingesetzten zu röstenden Körpers bestimmt ist.
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Die Meßvorrichtung weist auch eine Vorrichtung 12 zur Verarbeitung des vom Fühler
ausgesandten Signals auf und eine Komparatorvorrichtung 13 zum Vergleich eines von der
Verarbeitungsvorrichtung 12 abgegebenen Signals (S) mit einem Signal (N), das von einer
Handregelvorrichtung 14 des Röstgrades ausgesandt wird.
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Erfindungsgemäß weist die Meßvorrichtung 10 zwischen der Verarbeitungsvorrichtung 12
und der Komparatorvorrichtung 13 eine Vorrichtung 16 zur Umleitung des Signals (S) auf,
deren Steuerung geführt ist von einer Verzögerungsvorrichtung 18 mit festgelegter kurzer
Zeitdauer, die am Ende dieser Zeitdauer den Durchgang des Signals (S) zur
Komparatorvorrichtung 13 wiederherstellt.
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Um den Benutzungszustand des Brotrösters zu berücksichtigen, entweder einen ersten
Zustand, der einem ersten Gebrauch und damit einem Anlauf bei Raumtemperatur entspricht,
oder einen zweiten Zustand, der aufeinanderfolgenden Röstzyklen bei einer in der Nähe von
90ºC liegenden Zwischentemperatur des Röstraums entspricht, sieht die Erfindung außerdem
vor, daß die Verzögerungsvorrichtung 18 zwei Werte von kurzer Dauer hat, die vom
Gebrauchszustand des Brotrösters abhängen. So ist beim ersten Zustand die Dauer der Verzögerung
in einem Bereich von 10 bis 12 Sekunden festgelegt, während im zweiten Fall dieser
Wert eine Größenordnung von 3 Sekunden hat.
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Erfindungsgemäß stellt in ihrem erstem Zustand des Starts in der Kälte und in dem Fall, wo
beispielsweise die Brotscheibe nicht gegenüber dem Fühler 6 angeordnet ist, die
Verzögerungsvorrichtung 18 den Durchlaß des Signals (S) zur Komparatorvorrichtung 13 erst am
Ende des Verlaufs von 10 bis 12 Sekunden wieder her, wobei der Komparator das Signal (S)
empfängt, das höher als das Signal (N) der Röststufe ist, und der Steuervorrichtung der
Stromversorgung gestattet, die Heizvorrichtung 3 sofort abzuschalten.
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Die Erfindung ist besonders interessant im Fall, wo der Brotröster sich in seinem zweitem
Zustand befindet, da statt daß der Komparator 13 sofort auf die Steuervorrichtung einwirkt,
um die Heizvorrichtung abzuschalten, die Verzögerungsvorrichtung 18 eine Verzögerung von
3 Sekunden einführt, eine Verzögerung, welche dem Benutzer zu erkennen gibt, daß sein
Brotröster nicht defekt ist, und ihm daher ermöglicht, den beim Einsetzen des zu röstenden
Körpers gemachten Fehler zu beheben.
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Als Beispiel und mit Bezug auf Fig. 3, worin die gleichen Bezugszahlen beibehalten sind, um
die gleichen erfindungsgemäßen Vorrichtungen zu bezeichnen, weist das elektronische
Schema der Anmeldung einen Infrarotfühler 6 auf, der mit einer Signalverarbeitungsvorrichtung
12 verbunden ist, die einen Operationsverstärker 20 aufweist, dessen Ausgang mit einem
Widerstand 21 verbunden ist. Der Ausgang 22 dieses Widerstandes ist einerseits mit einem
Zweig verbunden, der zu einer Komparatorvorrichtung 13 führt und andererseits mit der
Umleitungsvorrichtung 16, die aus einer Diode 23 und einem Operationsverstärker vom Typ
LM 324 besteht, vom dem eine Stufe als Komparator 24 geschaltet ist, dessen zwei Ausgänge
a, b jeweils mit einer Bezugsspannung (VREF) und einem Zweig verbunden sind, welcher die
Verzögerungsvorrichtung 18 aufweist, die von einem Kondensator 25 und einem
Lastwiderstand 26, der mit einer Speisespannung VCC verbunden ist, besteht. Die
Komparatorvorrichtung 13 besteht aus einer Stufe des Operationsverstärkers LM 324, dessen Ausgang C mit
einer Vorrichtung zur Steuerung der Stromversorgung verbunden ist. In dieser
Ausführungsform weist die Vorrichtung in an sich bekannter Weise einen Elektromagneten 27 auf, der den
Halter 4 freigibt und Stromkontakte (nicht gezeigt) am Ende des Röstzyklus öffnet, wobei die
Stromversorgung des Elektromagneten vom Komparator 13 geführt ist.
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Es wird nun die Arbeitsweise der oben beschriebenen Schaltung für den Fall erläutert, daß
sich der Brotröster in seinem zweitem Zustand befindet, d. h. bei einer Zwischentemperatur
des Röstraums bei 90ºC und einer Temperatur eines Quarzrohrs in der Nähe von 600ºC,
wobei der zu röstende Körper (Brotscheibe) im Röstraum schlecht eingesetzt oder ganz
abwesend ist. Infolgedessen empfängt der Fühler 6 nach Einschalten des Brotrösters für einen
neuen Röstzyklus die maximale Strahlung des Quarzrohrs und das Signal (5) am Ausgang des
Verstärkers 20 wird von der Diode 23 auf die Komparatorstufe 24 abgeleitet. Der
Kondensator 25 ist mit der Spannung VCC während der Dauer von 3 Sekunden geladen, da er bereits
nach seiner vorangehenden Entladung bei VCC/2 war. Die Komparatorstufe bewirkt so
keinen Kurzschluß mehr und stellt den Durchlaß des Signals (S) zum positivem Eingang der
Komparatorvorrichtung 13 wieder her. Der Ausgang C dieses Komparators befindet sich dann
bei dem gleichen Potential VCC wie das des Elektromagneten. Dadurch ist der Elektromagnet
nicht mehr gespeist und gibt den Halter 4 frei, indem er gleichzeitig die elektrische
Stromversorgung der Quarzrohre unterbricht.