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Elektrischer Brotröster mit einstellbarer, automatischer Beendigung
des Röstvorganges.
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Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Brotröster mit einstellbarer,
automatischer Beendigung des Röstvorganges.
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Brotröster dieser Art sind bekannt. In der Regel beruht bei diesen
die Bräunungsgradeinstellung auf zwei Prinzipiell.
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Bei dem einen Prinzip wird eine Bin0etailanordrnng z.B. ein Streifen
oder eine Spirale über den Betriebs strom des Brotrösters beheizt Infolge seiner
sich verändernden Krümmung berührt des Bimetall bei einer bestimmten Eigentemperatur
einen Schalter, betätigt diesen Schalter und beendet damit seine Eigenbeheizung.
Gegen Ende des sich anschließenden Abkühlungsvorganges bewirkt die Bimetallanordnung
die Beendigung des Röstvorganges. Bei dem anderen Prinzip wird zur Temperaturmessung
zwischen Brot und Röstwicklung ein Thermoschalter verwendet, der im wesentlichen
durch die von der Heizwicklung ausgehende. Strahlung beheizt wird.
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Die beiden oben genannten Verfahren haben jedoch Nachteile.
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Brotröster, bei denen die Bräunungsgradregelung auf diesen Prinzipien
berhen, liefern erst nach mehreren Röstvorgängen einigermaßen konstante Ergebnisse,
da der erreichte Bräunungsgrad stark: von der Temperatur des Brotrösters und somit
von der Anzahl der vorangegangenen Röstvorgänge abhängt. Der Verbraucher stellt
Jedoch gerade die Forderung, daß auch die ersten gerösteten Brote den gewünschten
Bräunungsgrad aufweisen. Der Bräunungsgrad hängt außerdem in hohem Maße von der
Art des Brotes und von seiner
Feuchtigkeit ab.- Bei dem zweiten
angegebenen Prinzip ergibt sich schließlich eine unerwünschte Totzeit in der Größenordnung
von 10 Sekunden zwischen zwei aufeinanderfolgenden Röstvorgängen. Diese Totzeit
ist zur ausreichenden Abkühlung des Thermoschalter3 notwendig.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, die oben angegebenen Nach.
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teile zu vermeiden.
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Diese Aufgabe wird durch einen wie oben angegebenen elektrischen Brotröster
gelöst, der e:rfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Quelle zur Erzeugung
einer Ijichtstrahlung, zwei für die Lichtstrahlung empfindliche Elemente, sowie
Vorrichtungen zur Führung reflektierter Anteile dieser Lichtstrahlung, sowie eine
Elektronik zur Feststellung und Auslösung der Beendigung des Röstvorganges vorgesehen
sind, wobei die Quelle so ausgeric-htet ist, daß sie einerseits wenigstens ein Teilstück
aer Oberfläche des zu röstenden Brotes und andere--seits eine Vergloicbsfläche bestrahlt
und wobei das eine Element dem Teilstück der Oberfläche des zu röstenden Brotes
und das andere Element der- Vergleichsfläche hinsichtlich der von der Oberfläche
des Teilstückes bzw. der Vergleichsfläche reflektierten Strahlung durch di.e Vorrichtungen
zur Führung der Lichtstrahlung zu geordnet sind Vorteilhafterweise ist die Vergleichsfläche
ein Teilstück der Oberfläche des im Brotröster befindlichen Brotes, wobei Mittel
vorgesehen sind, um den Bräunungsgrad im Bereich dieses Teils der Oberfläche des
Brotes zu erhöhen.
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Die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere
darin, daB sich mit Hilfe des erfindungsgemäß auf gebauten elektrischen Brotrösters
ein vorgewählter Bräunungsgrad unabhängig von Feuchtegehalt und Art des Brotes,
von der
Temperatur des Brotrösters und von Netzspannungsschwankungen
mit großer Genauigkeit beliebig oft reproduzieren läßt.
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Gemäß einer Weiterbildung der Eridung sind Mittel zur Einstellung
der Heizleistung vorgesehen und es kann durch Einstellen der Heizleistung die Tiefenwirkung
der Röstung einstellbar gewählt werden, und zwar auch bei gleicher automatisch gesteuerter
Bräunung.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der Beschreibung und
den Figuren bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung und ihrer Weiterbildungen
hervor.
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Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Brotröster, bei dem die Vergleichsfläche
ein Teilstück der Oberfläche des Brotes ist.
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riig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brotrösters,
bei dem die Vcrgleichsfläche Teil der Oberfläche eines im Brotröster angeordneten
Körpers ist Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung mit Mittel zur einstellbaren
Veränderung der Intensität der von der ergleichsfläche reflektierten Strahlung.
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Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,-
bei der die Elemente im Fuß des Brotrösters angeordnet sind.
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Fig. 5 zeigt die Schaltung der Elektronik eines erfindungsgemaBen
Brotrösters.
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In Fig. 1 ist die Heizwicklung des Brotrösters mit 1 bezeichnet. Im
Zwischenraum dieser Heizwicklung befindet sich das zu röstende Brot 3. Mit einer
Lichtquelle (5, 51) wird wenigstens ein Teil der Oberfläche des Brotes beleuchtet.
Damit eine möglichst schattenfreie Ausleuchtung
dieser Fläche des
Brotes erreicht wird, ist die Lichtquelle in zwei einzelne Lichtquellen 5 und 51
aufgeteilt. Vorteilhafterweise sind.hierfür Glühlampen vorgesehen. Die von diesen
Glühlampen ausgehenden Lichtkegel sind mit 4 und 41 bezeichnet. Ein Anteil der von
der Oberfläche des Brotes 3 -reflektierten Strahlung wird den Elementen 6 und 7
zugeführt, die für die reflektierte Strahlung empfindlich sind.
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Als derartige Elemente werden insbesondere Botowiderstände oder Fotozellen
vorgesehen. Mit 9 und 91 sind Vorrichtungen zur Führung dieses Anteils der von der
Oberfläche des Brotes reflektierten Strahlung bezeichnet. Diese Führungen sind so
ausgebildet und angeordnet, daß sie einem jeden der Elemente reflektierte Strahlung
nur in einem bestimmten vorgegebenen Raumwinkel zuführen. Durch den Raumwinkel einer
jeden der Vorrichtungen zur Führung der Lichtstrahlung ist einem jeden der Elemente
6 bzw. 7 Je ein bestimmtes Teilstück der Oberfläche des Brotes zugeordnet. Nur von
der Oberfläche dieser Teil stücke wird von der Oberfläche des Brotes reflektierte
Strahlung 13 bzw. X1 den Elementen 6 bzw. 7 zugeführt. Bei der vorliegenden Ausführungsform
sind diese Vorrichtungen zur Führung der Licht strahlung durch Hohlrohre realisiert.
Diese Hohlrohre blenden, wie durch 118 und 119 angedeutet, von den Elementen aus
gesehen die Teilstücke 18 bzw. 19 der Oberfläche des Brotes aus. Anstelle derartiger
Hohlrohre können auch andere gleichwirkende Mittel der geometrischen Optik vorgesehen
sein.
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Die Elemente 6 und 7 sind durch die Verbindungsleitungen 8 und 81
mit der schematisch angedeuteten Elektronik 16 verbunden. Die Elektronik enthält
eine Brückenschaltung und eine Einrichtung zur Beendigung des Röstvorganges. Wenigstens
ein Zweig der Br-ückenschaltung ist einstellbar veränderlich.
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Je ein Element d bzw. 7 ist in Je einem der Brückenzweige -eingeschaltet.
Gemäß der in Figur 1 dargestellten, bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung ist vorgesehen, daß eines der beiden oben erwähnten Teilstücke der
Oberfläche des Brotes und zwar als Vergleichsfläche eine stärkere Heizung erfährt.
Die stärkere Beheizung wird mit Hilfe eines Spiegels 15, vorzugsweise mit Hilfe
eines Hohlspiegels, bewirkt. Der Spiegel ist so angeordnet, daß sich wenigstens
ein Teil der Heizwicklung zwischen ihm und dem als Vergleichsfläche dienenden Teilstück
der Oberfläche des Brotes befindet. Anstelle oder zusätzlich zu diesem Spiegel kann
auch eine dichtere Wicklung der Heizung und/oder eine Zusatzheizung vorgesehen sein.
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Durch den unterr>chiedlichen Reflexionsgrad an den beiden unterschiedlich
beheizten Teilstücken 18 bzw. 19 wird den beiden Fotowiderständen 6 bzw. 7 Strahlung
verschieden großer Intensität zugeführt. Dadurch fallen an den Fotowiderständen
unterschiedlich große elektrische Spannungen ab. Diese Spannungen sind ein Maß für
den Unterschied der Bräunung zwischen dem normal beheizten und dem stärker beheizten
Teilstück des zu rostenden Brotes. Durch die Verstellung des Brüekengleichgewichts
wird derJenige Bräunungsgrad eingestellt, welcher aus der Differenz der Bräunungsgrade
beider unterschiedlich beheizter Teilstücke 18 bzw.
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19 der Oberfläche des Brotes besteht. Da diese Differenz der Bräunungsgrade
der beiden Teilstücke unabhängig von der Färbung des-Brotes ist, kann die Einstellung
der Brücke unverändert bleiben, wenn für Brotsorten verschiedener Farbe ein gleicher
Bräunungsgrad erzielt werden soll.
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Fig. 2 zeigt eine andere bevorzugte Ausführungaform des erfindungsgemäßen
Brotrösters. Die Vergleichsfläche 191 ist die gefärbte Oberfläche eines im Brotröster
angeordneten Körpers 192 und wird durch die Lichtquellen 5 und 51 beleuchtet.
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Vorzugsweise besteht die Vergleichsfläche aus einm emaillierten oder
einem sandgestrahlten Blech, welches austauschbar
angeordnet ist.
Der Austausch der Veligleichsfläche kann vorzugsweise mit Hilfe einer mechanischen
Vorrichtung erfolgen.
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Insbesondert; eignet sich dazu ein Revolver 25, auf dem mehrere Vergleichsflächen
191, 1911 angeordnet sind.
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Durch den Austausch von Vergleichsflächen kann, abgesehen von der
Möglichkeit der Verstellung des Brückengleichgewichts, ein Bräunungsgrad vorgewählt
werden.
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Fig. 3 zeigt eine Variante einer obenbeschriebenen Ausführungsform
der Erfindung bei der Mittel, vorzugsweise eine Blende 30, zur einstellbaren Veränderung
der Intensität der von der Vergleichsfläche 19 bzw. 191 reflektierten und von dem
Element 7- aufzunehmenden Strahlun£ vorgesehen sind. Zur Einstellung des Bräunungsgrades
wird anstelle einer Verstellung der Brücke die Intensität der einen, dem Element
7 zugeordneten Lichtstrahlung 131 geueniRber der anderen, dem Element 6 zugeordneten
Lichtstrahlung 13 vcrändert. Anstelle der Veränderung der Intensität der Lj.clztstrahlung
131 könnte auch die Intensität der iichtritrah?ung 13, vorzugsweise durch eine Blende
30 verändert werden.
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Durch Einstellen der Heizleistung besteht die Möglichkeit, die Restfeuchtigkeit
im Innern des gerösteten Brotes, bei gleicher automatisch gesteuerter Bräunung der
Oberfläche, zu wählen. Als Mittel zur Veränderung der IIeizleistung dient vorzugsweise
der in Figur 5 mit 32 bezeichnete Potentiometer.
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Eine langsame Erwärmung führt zu einem zwiebackartigen, durch und
durch getrockneten Brot, wogegen bei einer starken und schnellen Erwärrnung die
Feuchtigkeit im Brotinneren wesentlich höher bleibt.
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Einzelheiten der Figur 4, die bereits in den anderen Figuren beschrieben
sind, tragen die entsprechenden Bezugszeichen.
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Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform eines
Brotröster,
bei dem die Lichtquelle 50, die vorzugsweise auch aus zwei oder mehreren einzelnen
Lichtquellen bestehen kann, so angeordnet ist, daß sie die beiden, den Elementen
60 bzw. 70 zugeordneten, Teilstücke der Oberfläche des Brotes 3 ausreichend schattenfrei
ausleuchtet.
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Die Elemente 60 und 70 sind in dem sich relativ nur geringfügig erwärmenden
Fuß des Brotrösters angeordnet. Anstelle zweier, einzelner, getrennt angeordneter
Elemente können die beiden Elemente auch auf einem gemeinsamen Substrat angeordnet
sein. Als Mittel zur Fiihrung der von der Brotoberfläche reflektierten Strahlung
dient als gemeinsames Abbildungssystem für beide Strahlungswege 130, 1310 ein Hohlspiegel
90. Anstelle eines Hohispiegeis kann auch ein anderes Mittel der geometrischen Optik
verwendet werden.
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In der Fig. 4 ist zum besseren Verständnis lediglich die Abbildung
Je eines Punktes der beiden unterschiedlich stark erwärmten Teilstücke der Brotoberfläche
auf Je ein Element dargestellt. Der Pum.4s 180 des einen Teilstückes, der durch
die Strahlen 130 erfaßt ist, wird auf das Element 70 abgebildet. Der durch die Strahlen
1310 erfaßte Punkt 190 des anderen Teilstückes wird auf das Element 60 abgebildet.
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Die Anordnung der Elemente im Fuß des Brotrösters hat den Vorteil,
daß die Elemente nur geringfügig erwärmt werden.
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Die Verwendung eines einzigen, gemeinsamen Abbildungssystems für beide
Strahlungswege hat den Vorzug, daß eine Veränderung der Reflexionseigenschaften
der Oberfläche, beispielsweise Verschmutzung, in die beiden optischen Lichtwege
gleichmäßig stark eingeht, da die einzelnen Flächenelemente des Abbildungs systems
für die Abbildung beider Teilstücke in gleicher Weise ausgenützt werden.
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Die Lichtquelle kann ebenso wie die Elemente im Fuß des Brotrösters
angeordnet werden. Die hierzu notwendige Ablenkung
der von der
Lichtquelle ausgehenden Strahlung wird mit Hilfe geeigneter Mittel der geometrischen
Optik bewerkstelligt.
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Durch die Anordnung von Farbfiltern in den Strahlungswegen zwischen
der Li.chtqueDle und den Elementen können zwei Wirkungen erzielt werden. Die Brückenverstimmung
für konstanten Bräunungszuwachs kann, Je nach der Art der Filter, in verschiedenen
Bräunungsbereichen vergrößert werden. So erhöhen beispielsweise blaugrüne Filter
die Differenzierung der schwächeren Bräunung. Außerdem kann mit geeigneten Filtern,
insbesondere Rotfiltern, auf Grund der unterschiedlichen Farbtönungen des von der
Brot oder fläche reflektierten Lichtes und des Tageslichtes, das störende Tageslicht
ausgefiltert werden.
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Fig. 5 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der Elektronik.
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Diese verwendet einen integrierten Verstärker 26 mit nachfolgender
Transistorschaltstufe. Am Differenzeingang des integrierten Verstärkers liegt die
an der Brückendiagonalen abgegriffene Spannung. Der Ausgang des Verstärkers ist
mit der Basis eines Transistors 27 verbunden, mit dessen Hilfe ein Magnetriegel
28 gesteuert-wird. Die Auslösung des Magnetriegels führt zur automatischen Beendigung
des Röstvorganges, insbesondere durch Auswurf des gerösteten Brotes, durch die hierzu
vorgesehenen Mittel 29.
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Diese Schaltung wird vorzugsweise mit Halbwellenspannung, die über
eine Gleichrichtung von der Heizwicklung 1 des Brotrösters abgenommen wird, gespeist.
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20 Patentansprüche 5 Figuren