DE3419267C2 - Anordnung zum Erwärmen eines Luftstroms - Google Patents
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Abstract
Die Temperaturkonstanz eines durch Heizwendel erhitzten Luftstroms wird dadurch gewährleistet, daß das Glühbild der Heizwendel durch einen optischen Sensor abgetastet und in einer Steuereinrichtung zur Heizleistungssteuerung ausgewertet wird.
Description
4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtstrahlungsempfindliche
Schaltelement (9) ein lichtabhängig widerstandveränderlicher Widerstand (LDR) ist.
5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des unmittelbaren
Strahlungsbereichs der Heizwendel (4) im Geräteinneren ein Temperatursensor (11) als weiterer
Sensor für die elektrische Heizleistungsteuerungs-Einrichtcng (10; 15,14) angeordnet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperatursensor (11) ein temperaturabhängig
widerstandsveränderbarer Widerstand (NTC) ist.
7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des an die
Heizwendel (4) durch einen seitlichen Zuführungskanal herangeführten Luftstroms (7) eine den Luftstrom
im Heizwendelkanal gleichmäßig verteilende Stufe (8) angeordnet ist.
8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleistungs-Steuereinrichtung
(10; 14, 15) als Heizwellenpaket-Steuerung (15) unter Verwendung eines Triac (14)
ausgebildet ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erwärmen eines Luftstroms, insbesondere
für Kaffeeröstmaschinen, bei welchen die Kaffeebohnen durch durchströmende Luft erhitzt und dadurch geröstet
werden, unter Verwendung einer im Glühbereich erhitzten Heizwendel, an welcher der Luftstrom vorbeigeführt
wird.
Verfahren und Vorrichtungen zum Rösten insbesondere kleinerer Mengen grüner Kaffeebohnen sind bekannt.
Bei einer dieser bekannten Anordnung (DE-OS 17 055) werden die zu röstenden Kaffeebohnen in der
Röstkammer durch einen von unten her in die Röstkammer erhitzt zugeführten, die Röstkammer vertikal
durchströmenden Luftstrom durchgewirbelt. Dabei werden die Kaffeebohnen erhitzt und somit geröstet.
Der Aromagehalt und die Aromaentfaltung ist im äußerst starken Maße vom Röstgrad der Kaffeebohnen
abhängig. Dieser Röstgrad wiederum resultiert aus der Röstdauer und der Rösttemperatur. Um ein gleichbleibendes
reproduzierbares Röstergebnis zu erzielen, ist es deshalb notwendig, sowohl eine Möglichkeit für die genaue
Bestimmbarkeit der Röstzeit als auch für eine Temperaturkonstanz zu sorgen. Die Zeitsteuerung ist
durch dem Stand der Technik entnehmbare Vorrichtungen problemlos realisierbar. Für die Konstanthaltung
der Rösttemperatur müßten Temperatursenboren zum
ίο Einsatz gebracht werden. Temperatursensoren fur entsprechend
hohe Temperaturen mit genügend genauer Regelcharakteristik sind sehr aufv/endig. Insbesondere
für Haushalts-Röstgeräte für Kaffeebohnen ist der Kostenanteil
unverhältnismäßig hoch.
Aufbauend auf diesen Voraussetzungen liegt der vor-Ut
genden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Rösten von Kaffeebohnen, insbesondere in
kleinen Mengen, unter Verwendung eines erhitzten Luftstromes bereitzustellen, deren Aufwand möglichst
gering ist, welche aber die erforderliche Temperaturkonstanz beim Röstvorgang sicherstellt Dabei ist zu
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Störgrößen in der Umgebungstemperatur, der Gerätetemperatur, der Netzspannung sowie unterschiedlichen
Füllmengen zu sehen sind.
Eine Anordnung, welche den gestellten Anforderungen in vollem Maße gerecht wird, ist erfindungsgemäß
dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlungsbereich der Heizwendel, durch die der Röst-Luftstrom erhitzt wird,
ein lichtstrahlungsempfindliches Schaltelement als Steuersensor einer elektrischen Heizleistungssteuereinrichtung
angeordnet ist.
Eine nach diesen erfindungsgemäßen Merkmalen aufgebaute Anordnung entspricht den gestellten Anforderungen
im hervorragenden Maße. Ein entsprechendes lichtstrahlungsempfindliches Schaltelement ist als lichtabhängig widerstandsveränderlicher Widerstand (LDR)
ein preisgünstiges Bauelement. Über dieses Schaltelement wird in Abhängigkeit des GKihbilds der Heizwendel
die Stromversorgung, beispielsweise durch Vollwellensteuerung
geregelt. Das Glühbild der Heizwendel repräsentiert die Lufttemperatur ausreichend exakt.
Selbst unterschiedliche Füllmengen in der Röstkammer finden dabei Berücksichtigung, da die Füllmenge den
Luftdurchsatz und dieser wiederum das Glühbild der Heizwendel beeinflussen.
Um das lichtempfindliche Schaltelement gegen Überhitzung zu schützen, ist dieses nach einer bevorzugten
Ausgestaltung der Erfindung im Bereich des an die Heizwendel herangeführten Luftstroms angeordnet.
Damit befindet sich das lichtempfindliche Schaltelement im noch kühlen Zuluftstrom und wird durch diesen tempemurgeschützt.
Bevorzugterweise ist dieses lichtempfindliche Schaltelement durch eine lichtstrahlungsdurchlässige
Kappe abgedeckt. Durch den Luftstrom wird diese von Verschmutzungen im wesentlichen freigehalten.
Zur Bereitstellung einer weiteren temperaturabhängigen Steuergröße ist es vorteilhaft, im Geräteinneren
einen temperaturabhängigen widerstandveränderlichen Widerstand anzuordnen. Dieser braucht lediglich für relativ
niedrige Temperaturwerte ausgelegt sein. Damit werden Temperaturwerte im Inneren des Gerätegehäu-.
ses, durch welches der Luftstrom vor dem Erhitzen als Kühlluft geführt wird, erfaßt.
Ein nach den Merkmalen ausgestaltetes Ausführungsbeispiel ist anhand der Zeichnung im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 einen Aufbau einer Kaffeeröstmaschine im Schnitt, und
Fig.2 eine Schaltungsanordnung für diese Kaffeeröstmaschine.
Auf einem Gehäuse 1 der Kaffeeröstmaschine ist die Röstkammer 2 aufgesetzt. In diese wird ein Heißluftstrom
3, welcher durch Heizwendel 4 erhitzt wird, eingeblasen. Die Luftströmung wird erzeugt durch einen
von einem Motor 5 angetriebenen Lüfter 6, welcher in das Geräteinnere angesaugte Luft als Kaltluftsirom 7
der Heizwendel 4 zuführt. Eine Stufe 8 im Luftströmungskanal dient zur gleichmäßigen Verteilung des
Luftstroms um die Heizwendel 4. Im Bereich des an die Heizwendel 4 herangeführten Luftstroms 7 ist ein lichtabhängig widerstandsveränderlicher Widerstand 9 an- is
geordnet, welcher das Glühbild der Anfangswendel der Heizwendel 4 erfaßt. Damit ist dieser lichtabhängig widerstandsveränderliche
Widerstand temperaturgeschützt und ist dennoch in der Lage, durch Erfassung des Glühbildes der Wendel 4 einen repräsentativen Meßwert
für die erzielte Luftstrom-Temperatur an eine elektronische Temperatur-R.ege!einrichtung 10 zu liefern.
Im Gehäuseinneren ist zusätzlich ein terrrperaturabhängig veränderlicher Widerstand 11 (NTC) zur Erfassung
der Temperatur im Gehäuseinneren angeordnet. Als Überlastungssicherung für die Heizwendel ist
ein Bimetallschalter 12 angeordnet.
Aus Fi g. 2 ist eine Schaltungsanordnung zum Betrieb
des Kaffeerösters ersichtlich. An den Klemmen U wird der Anordnung der Betriebsstrom zugeführt. Die Schalter
51 und S2 werden durch ein Zeitablaufwerk 13 gesteuert. Ist lediglich der Schalter 51 geschlossen, so
wird lediglich der Motor 5 betrieben, welcher über das Lüfterrad 6 den Luftstrom erzeugt. Bei geschlossenem
Schalter S 2 ist auch die Heizung 4 und deren Steuereinrichtung in Betrieb. Der Heizstrom fließt über einen
Triac 14. Dieser wird durch einen integrierten Schaltkreis 15 halbwellen-paketweise angesteuert. Die Steuerkriterien
werden abgeleitet vom Widerstandswert des lichtstrahlungsempfindlich veränderlichen Widerstands
9 (LDR) und vom Widerstandswert des temperaturabhängig widerstandsveränderlichen Widerstand 11.
j Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
,',
Ij *
65
Claims (3)
1. Anordnung zum Erwärmen eines Luftstroms, insbesondere für Kaffeeröstmaschinen, bei welchen
die Kaffeebohnen durch durchströmende Luft erhitzt und dadurch geröstet werden, unter Verwendung
einer im Glühbereich erhitzten Heizwendel, an welcher der Luftstrom vorbeigeführt wird, dadurch
gekennzeichnet, daß im Strahlungsbereich der Heizwendel (4) ein lichtstrahlungsempfindliches
Schaltelement (9) als Steuersensor einer elektronischen Heizleistungssteuereinrichtung (10;
15,14) angeordnet ist
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das lichtempfindliche Schaltelement (9) im Bereich des an das Heizwendel (4) herangeführten
Luftstroms (7) angeordnet ist
3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche
Schaltelemeai (9) durch eine lichtstrahlungsdurch-
Priority Applications (5)
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