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Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit.
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Aus dem Stand der Technik ist es beispielsweise bekannt, Behälter sowie darin enthaltene Getränke zu temperieren, insbesondere zu kühlen, indem der Behälter samt Getränk in ein Temperiergefäß eingebracht wird, das mit einem Temperiermedium gefüllt ist. Beispielsweise werden Weinflaschen häufig in ein mit einer Mischung aus Wasser und Eiswürfeln gefülltes Temperiergefäß (Weinkühler) gestellt, so dass die Weinflaschen in das Wasser-Eis-Gemisch zumindest teilweise eintauchen. Ein dadurch hergestellter großflächiger Kontakt zwischen dem Wasser-Eis-Gemisch und der Weinflasche führt zu einer effektiven Wärmeübertragung, so dass der innerhalb der Flasche befindliche Wein schnell auf eine niedrige Temperatur herabgekühlt wird.
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Problematisch an diesem Stand der Technik ist, dass die niedrige Temperatur des Wasser-Eis-Gemischs häufig einen sehr schnellen Kühlvorgang bewirkt, so dass eine wünschenswerte Trinktemperatur schnell unterschritten wird. Es ist daher erforderlich, den Kühlprozess beispielsweise durch gelegentliche Verkostung einer kleinen Getränkemenge zu überprüfen und den Getränkebehälter gegebenenfalls aus dem Kühlbad herauszunehmen, um eine weitere Abkühlung zu verhindern. Andererseits kann das Herausnehmen des Getränkebehälters aufgrund einer üblicherweise hohen Umgebungstemperatur zu einer schnellen Temperaturerhöhung des Getränks führen, so dass der Behälter/die Weinflasche nach kurzer Zeit wieder in das Kühlbad eingestellt werden muss. Dies ist wenig benutzerfreundlich und auch der Weinqualität nicht zuträglich.
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Ausgehend hiervon werden erfindungsgemäß ein Temperierungssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Temperieren mit den Merkmalen des Anspruchs 11 und ein Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Temperierungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 14 vorgeschlagen.
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Das erfindungsgemäße System umfasst ein Temperiergefäß, das zur Aufnahme eines Temperiermediums ausgebildet ist. Der Behälter ist in das Temperiergefäß einbringbar, um zumindest teilweise in das Temperiermedium einzutauchen. Das erfindungsgemäße Temperiersystem weist des Weiteren eine Temperaturmesseinheit zur Bestimmung einer Temperatur der Flüssigkeit, eine Verstelleinrichtung zur Einstellung einer Eintauchtiefe des Behälters in das Temperiermedium, und eine Steuereinheit, die zur Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit der Temperatur der Flüssigkeit ausgebildet ist, auf.
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Im Rahmen der Erfindung wurde erkannt, dass durch die Verstelleinrichtung, mit deren Hilfe die Eintauchtiefe des Behälters in das Temperiermedium eingestellt werden kann, auf einfache Weise die vom Temperiermedium auf den Behälter ausgeübte Kühlleistung eingestellt werden kann. Da die Verstellung der Eintauchtiefe vorzugsweise stufenlos erfolgen kann, ist mit Hilfe der Erfindung eine besonders feine und präzise Einstellung der gewünschten Verköstigungstemperatur möglich. Ein aufwändiges Herausnehmen des Flüssigkeitsbehälters zur Überprüfung bzw. Unterbrechung des Kühlvorgangs ist dadurch nicht mehr erforderlich.
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Mit dem erfindungsgemäßen System kann grundsätzlich jede Art von Flüssigkeit temperiert werden, wobei die Flüssigkeit, wie voranstehend erläutert, insbesondere ein Getränk sein kann. Das Temperiermedium ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass der Behälter in das Temperiermedium eingetaucht werden kann, so dass ein Wärmeaustausch zwischen dem Temperiermedium und dem Behälter stattfindet. Insbesondere kann es sich beim Temperiermedium um eine Flüssigkeit oder um ein Gemisch aus einer Flüssigkeit und Feststoffen handeln. Das Temperiermedium kann beispielsweise durch ein Gemisch aus Wasser und Eiswürfeln gebildet sein.
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Das System kann grundsätzlich mit einem beliebigen Behälter verwendet werden, in dem die zu temperierende Flüssigkeit angeordnet ist, beispielsweise mit einer Weinflasche. Die Temperaturmesseinheit ist in diesem Fall vorzugsweise als separate Einheit ausgebildet, die in den Behälter eingebracht werden kann, um eine Temperatur der Flüssigkeit zu bestimmen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System den Behälter, wobei die zu temperierende Flüssigkeit in den Behälter einfüllbar ist. Die Temperaturmesseinheit kann mit dem Behälter verbunden sein. Vorzugsweise ist die Temperaturmesseinheit in eine Wand- oder Bodenfläche des Behälters eingelassen. Bei dem Behälter kann es sich beispielsweise um eine Weinkaraffe und insbesondere um einen Dekanter handeln.
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Die Temperaturmesseinheit kann einen Messfühler aufweisen, der in Wärmekontakt zum Innenraum des Behälters steht. Beispielsweise kann der Messfühler unmittelbar mit dem Innenraum des Behälters in Kontakt stehen. Alternativ kann zwischen dem Innenraum und dem Messfühler ein Material hoher Wärmeleitfähigkeit angeordnet sein. Als „hohe Wärmeleitfähigkeit“ wird hier eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 5, vorzugsweise mehr als 10 W/mK bezeichnet. Auf diese Weise kann eine Ist-Temperatur der Flüssigkeit jederzeit auf einfache Weise festgestellt und an die Steuereinheit weitergeleitet werden. Die Steuereinheit kann dann in Abhängigkeit der Ist-Temperatur der Flüssigkeit die Verstelleinrichtung steuern, um die Eintauchtiefe des Behälters einzustellen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Temperaturmesseinheit einen Sender auf, der zur drahtlosen Datenübertragung ausgebildet ist, um ein Temperatursignal an die Steuereinheit abzugeben. Beispielsweise kann die Datenübertragung mittels Bluetooth® oder WLAN (Wifi) erfolgen. In diesem Fall ist zur Datenübertragung zur Steuereinheit keine drahtgebundene Verbindung notwendig, so dass der Behälter frei und ungehindert bewegt werden kann, insbesondere um das Flüssigkeit aus dem Behälter auszuschenken.
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Vorzugsweise umfasst die Temperaturmesseinheit außerdem zur Energieversorgung einen Akkumulator. Weiter vorzugsweise ist der Akkumulator durch elektromagnetische Induktion aufladbar. Durch diese Ausgestaltung ist ein von einem Stromversorgungsnetz unabhängiger Betrieb möglich, wobei gleichzeitig keine Anschlüsse zur Herstellung einer elektrischen Verbindung erforderlich sind. Besonders bevorzugt ist die Temperaturmesseinheit flüssigkeitsdicht versiegelt, um ein Eindringen der Flüssigkeit zu verhindern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das System einen Akkumulator zur Energieversorgung der Steuereinheit und/oder der Verstelleinrichtung. Wenn die Steuereinheit und die Verstelleinrichtung durch einen Akkumulator mit Energie versorgt werden, kann das System unabhängig von einem Stromversorgungsnetz betrieben werden und frei aufgestellt werden. Insbesondere beim Aufstellen auf einem Tisch sind in diesem Fall keine störenden Kabel zur Stromversorgung notwendig.
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Das System kann in einer vorteilhaften Ausführungsform einen Umgebungstemperatursensor aufweisen, wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit der Umgebungstemperatur ausgebildet sein kann. Wenn die Steuereinheit zusätzlich zur Temperatur der Flüssigkeit die Umgebungstemperatur berücksichtigt, kann eine gewünschte Flüssigkeitstemperatur noch präziser und sicherer eingestellt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Verstelleinrichtung eine in dem Temperiergefäß angeordnete Plattform auf, auf der der Behälter abstellbar ist, wobei die Eintauchtiefe einstellbar ist durch Veränderung einer Höhe der Plattform relativ zu einem Boden des Temperiergefäßes. Durch die relativ zum Temperiergefäßboden bewegbare Plattform kann die Eintauchtiefe auf einfache Weise eingestellt werden, insbesondere kann die Einstellung stufenlos erfolgen, so dass der Wärmeaustausch besonders fein und präzise justiert werden kann. Gleichzeitig ist diese Lösung konstruktiv einfach umsetzbar.
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Das erfindungsgemäße System kann eine Schnittstelle zur Eingabe einer gewünschten Flüssigkeitstemperatur aufweisen, wobei die Steuereinheit vorzugsweise zur Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit der gewünschten Flüssigkeitstemperatur ausgebildet ist.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das System weiterhin eine Gewichtsmesseinheit zur Bestimmung des Gewichts des Behälters samt der darin befindlichen Flüssigkeit, wobei die Steuereinheit zur Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit des Gewichts des Behälters samt der darin befindlichen Flüssigkeit ausgebildet ist. Durch die Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit des Gewichts kann insbesondere verhindert werden, dass ein Behälter, welcher nur mit einer kleinen Flüssigkeitsmenge befüllt ist, aufgrund seines zu geringen Gewichts im Kühlmedium aufschwimmt. Der Gewichtssensor kann beispielsweise der Verstelleinrichtung zugeordnet sein und insbesondere zur Messung eines auf die Plattform abgestellten Gewichts ausgebildet sein. Die Gewichtsmesseinheit kann außerdem für eine Erkennung des Belegungszustands des Temperiergefäßes verwendet werden. Wenn kein Behälter in das Temperiergefäß eingebracht ist, wird dies vorzugsweise aufgrund des Fehlens einer Gewichtskraft vom Gewichtssensor registriert. Es kann vorgesehen sein, dass in diesem Fall die Plattform aus dem Kühlmedium nach oben herausgefahren wird, um ein späteres Abstellen eines Behälters zu erleichtern.
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Gegenstand der Erfindung ist des weiteren ein Verfahren zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte:
- - Einfügen des Behälters in ein mit einem Temperiermedium gefülltes Temperiergefäß,
- - Messen einer Temperatur der Flüssigkeit,
- - Verändern einer Eintauchtiefe des Behälters in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird eine gewünschte Flüssigkeitstemperatur festgelegt, wobei eine Abweichung zwischen der gemessenen Flüssigkeitstemperatur und der gewünschten Flüssigkeitstemperatur ermittelt wird und die Veränderung der Eintauchtiefe in Abhängigkeit der Abweichung erfolgt. Des weiteren kann eine Umgebungstemperatur gemessen werden, wobei die Veränderung der Eintauchtiefe des Behälters in Abhängigkeit der gemessenen Umgebungstemperatur erfolgt. Wenn die Veränderung der Eintauchtiefe in Abhängigkeit einer Mehrzahl von Parametern (Flüssigkeitstemperatur, Abweichung Flüssigkeitstemperatur zu gewünschter Flüssigkeitstemperatur, Umgebungstemperatur) erfolgt, kann dies bedeuten, dass alle Parameter in Kombination zur Steuerung der Eintauchtiefe berücksichtigt werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Gewicht des Behälters samt der darin befindlichen Flüssigkeit gemessen und das gemessene Gewicht bei der Veränderung der Eintauchtiefe so berücksichtigt, dass ein Aufschwimmen des Behälters im Temperiermedium verhindert wird. Zudem kann vorgesehen sein, dass eine Plattform der Verstelleinrichtung nach oben aus dem Kühlmedium herausgefahren wird, wenn durch den Gewichtssensor festgestellt wird, dass kein Behälter auf der Plattform abgestellt ist.
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Das Verfahren zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit kann durch weitere Merkmale fortgebildet werden, die bereits in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System beschrieben wurden.
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Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Verfahren zur Steuerung eines erfindungsgemäßen Systems zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit, mit den Schritten des Erfassens eines Temperatursignals mittels der Temperaturmesseinheit, des Übermittelns des Temperatursignals an die Steuereinheit und der Steuerung der Verstelleinrichtung in Abhängigkeit des Temperatursignals.
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Das Verfahren zur Steuerung des erfindungsgemäßen Systems kann durch weitere Merkmale fortgebildet werden, die voranstehend bereits in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen System beschrieben wurden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte des vorstehend beschriebenen Verfahrens zur Steuerung eines erfindungsgemäßen Systems durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer entsprechenden Recheneinheit, insbesondere der Steuereinheit des erfindungsgemäßen Systems, ausgeführt wird.
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Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen.
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Es versteht sich, dass die voranstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
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Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in den Zeichnungen schematisch dargestellt und wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben.
- 1 zeigt eine schematische Ansicht eines erfindungsgemäßen Systems zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit.
- 2 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemä-ßen Temperaturmesseinheit.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes System zum Temperieren einer in einem Behälter befindlichen Flüssigkeit in einer schematischen Ansicht. Das System umfasst ein Temperiergefäß 12, in das ein Temperiermedium 13 eingefüllt ist. Bei dem Temperiermedium handelt es sich vorliegend um ein Eis-Wasser-Gemisch.
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In dem Temperiergefäß 12 ist ein Behälter 10 angeordnet, in dem sich eine zu kühlende Flüssigkeit 11 befindet. Die Flüssigkeit ist vorliegend ein Wein. Der Behälter 10 ist vorliegend als Weinkaraffe ausgebildet. Der Behälter 10 taucht in dem in 1 gezeigten Zustand bis zu einer gewissen Eintauchtiefe in das Temperiermedium 13 ein. Über die Bewandung des Behälters 10 findet ein Wärmeaustausch zwischen dem Temperiermedium 13 und der zu temperierenden Flüssigkeit 11 statt.
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Insbesondere kann die Flüssigkeit 11 vorliegend von einer höheren Temperatur auf eine niedrigere Temperatur gekühlt werden. Möglich ist es selbstverständlich auch, das erfindungsgemäße System zum Erwärmen einer Flüssigkeit zu verwenden.
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Das Temperiergefäß 12 umfasst einen Boden 23, an dem eine Verstelleinrichtung 15 befestigt ist. Die Verstelleinrichtung 15 besteht aus einer Plattform 22 sowie einem Teleskopmechanismus 26. Der Behälter 10 ist auf der Plattform 22 abgestellt und wird dadurch konstant bei der gezeigten Eintauchtiefe gehalten. Der Teleskopmechanismus 26 ist dazu ausgebildet den Abstand der Plattform relativ zum Boden 23 zu verändern. Mit der Abstandsänderung geht eine Veränderung der Eintauchtiefe des Behälters 10 in das Temperiermedium 13 einher. Die Verstelleinrichtung 15 weist außerdem eine Gewichtsmesseinheit 30 auf, welche wie vorliegend in den Teleskopmechanismus 26 integriert sein kann. Eine durch das Gewicht des Behälters 10 sowie der darin enthaltenen Flüssigkeit 11 ausgeübte Gewichtskraft kann von der Gewichtsmesseinheit 30 erfasst werden.
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Das System umfasst des weiteren eine Temperaturmesseinheit 14 sowie eine Steuereinheit 16. Die Temperaturmesseinheit 14 ist vorliegend in einen Boden 17 des Behälters 10 eingelassen und dazu ausgebildet, eine Temperatur der in den Behälter 10 eingefüllten Flüssigkeit 11 zu bestimmen und ein entsprechendes Temperatursignal an die Steuereinheit 16 zu übermitteln.
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In 2, die eine detailliertere schematische Ansicht der Temperaturmesseinheit 14 zeigt, ist zu erkennen, dass die Temperaturmesseinheit 14 dazu einen Messfühler 25 einen Akkumulator 19 sowie einen Sender 18 aufweist. Der Messfühler 25 steht mit der Flüssigkeit 11 in Wärmekontakt, so dass die Temperatur der Flüssigkeit mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann. Ein der gemessenen Temperatur entsprechendes Temperatursignal wird von dem Messfühler an den Sender 18 übermittelt, der das Temperatursignal mittels drahtloser Datenübertragung an die Steuereinheit sendet. Zudem wird das von der Gewichtsmesseinheit 30 erfasste Gewicht mittels eines entsprechenden Gewichtssignals an die Steuereinheit 16 übertragen. Der Akkumulator 19 versorgt den Messfühler 25 sowie den Sender 18 mit Energie und kann mittels elektromagnetischer Induktion aufgeladen werden. Eine entsprechende Induktionsladestation 27 ist vorliegend in die Plattform 22 eingelassen, so dass der Akkumulator 19 bei Bedarf während des Betriebs geladen werden kann.
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Die Steuereinheit 16 ist mit der Verstelleinrichtung 15 verbunden, um dieser Steuerbefehle zur Änderung der Eintauchtiefe des Behälters 10 zu senden. Dazu umfasst die Steuereinrichtung einen Empfänger 28 zum Empfang des Temperatursignals und des Gewichtssignals sowie einen Prozessor 29 zur Verarbeitung des Temperatursignals und des Gewichtssignals sowie zur Erzeugung der Steuerbefehle für die Verstelleinrichtung 15. Zudem umfasst die Steuereinheit 16 einen Umgebungstemperatursensor 21 zur Bestimmung einer Umgebungstemperatur sowie eine Benutzerschnittstelle 24, die die Eingabe einer gewünschten Flüssigkeitstemperatur ermöglicht. Der Prozessor 29 kann zusätzlich zum Temperatursignal und dem Gewichtssignal auch die Umgebungstemperatur und die gewünschte Flüssigkeitstemperatur berücksichtigen, um die Steuerbefehle für die Verstelleinrichtung 15 zu erzeugen.
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Schließlich umfasst die Steuereinheit 16 einen Akkumulator 20 zur Energieversorgung der Steuereinheit 16 sowie der Verstelleinrichtung 15.
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Die Eintauchtiefe der Plattform kann durch das vorstehend beschriebene System auf diese Weise so eingestellt werden, dass die gewünschte Flüssigkeitstemperatur auf schnelle und zuverlässige Weise erreicht wird, wobei gleichzeitig durch die Berücksichtigung des Gewichtssignals sichergestellt wird, dass der Behälter 10 nicht im Kühlmedium 13 aufschwimmt. Falls kein Behälter 10 auf der Plattform 20 abgestellt ist, wird dies ebenfalls von der Steuereinheit 16 anhand des Gewichtssignals registriert. Infolgedessen wird die Plattform 22 nach oben aus dem Kühlmedium 13 herausgefahren, um ein nachfolgendes Abstellen des Behälters 10 auf der Plattform 22 möglichst einfach und komfortabel zu gestalten.
