DE3020779C2

DE3020779C2 - Steuerschaltung für einen Brotröster

Info

Publication number: DE3020779C2
Application number: DE19803020779
Authority: DE
Inventors: Reinhard 8999 Weiler Bager
Original assignee: Rawe-Electronik 8999 Weiler De GmbH
Current assignee: Rawe-Electronik 8999 Weiler De GmbH
Priority date: 1980-05-31
Filing date: 1980-05-31
Publication date: 1984-01-26
Also published as: FR2483725B1; DE3020779A1; FR2483725A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für einen Brotröster, bestehend aus einem handeinstellbaren . Potentiometer zur Einstellung des gewünschten Bräunungsgrades und mindestens einem ir. der Röstkammer angeordneten Temperaturfühler zur Kompensation des Einflusses der Temperatur in der Röstkammer auf den Bräunungsgrad, sowie einer Zeitsteuerschaltung, die eine nachgeschaltete Arbeitsimpulsstufe ansteuert, welche nach Erreichen des vorgegebenen Bräunungsgrades den Röstvorgang unterbricht.

Eine derartige Steuerschaltung beschreibt die DE-OS 06 138. Dort wird die Temperatur in der Röstkammer über die gesamte Röstzeit mit einem Temperaturfühler erfaßt. Dessen Ausgangssignale werden einem Operationsverstärker zugeleitet. Nach einer gewissen Betriebszeit kann aber ein solcher Temperatürfühler altern und es kommt dann zu einer Temperatur-Drift, die beim Benutzer des Brotrösters nicht mehr beseitigt werden kann. Der Operationsverstärker ist außerdem teuer in der Herstellung und benötigt eine eigene Stromversorgung. Auch haben handelsübliche Operationsverstärker

ebenfalls eine fühlbare Temperatur-Drift.

Die DE-OS 28 29 320 beschreibt einen elektronischen Zeitgeber, der einen Oszillator und eine Zählstufe besteht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerschaltung für einen Brotröster der eingangs genannten Art vorzuschlagen, der sich durch eine im wesentlichen logarithmische Einstellung des Bräunungsgrades bei kostengünstigem und einfachem Aufbau, ίο verbunden mit einer Kompensation von Temperaturer-■ höhungen in der Röstkammer, auszeichnet.

Zur Losung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Eingang eines Komparators die Serienschaltung des Potentiometers mit einem Ladekondensator liegt, daß an dem anderen Eingang des Kompamtors eine Spannungsteilerschaltung mit dem Temperaturfühler liegt und daß am Ausgang des Kompa.qfors die Zählstufe angeschaltet ist, an deren Ausgang die Arbeitsimpulsstufe liegt.
'20};. Durch diese Merkmale wird die Erfindungsaufgabe ■'„" gelöst. Bei einer längeren Bräunungszeit wird die ^r\ Temperatur in der Röstkammer proportional stärker kompensiert. Hierbei zählt die erfindungsgemäße Steuerschaltung bis zu einer gewissen Summe und dehnt ciie dazwischen liegenden Zählimpulse. Insbesondere dies bedingt einen einfachen Aufbau der Steuerschal-, ,; tung.

Der Komparator kann als einfacher Unijunction-Transistor ausgestaltet werden und braucht somit keine 3ö eigene Stromversorgung. Damit ist der Einfluß des ' Temperaturfühlers unabhängig von der Feuchtigkeit des jeweils zu röstenden Brotes und auch von der Temperatur in der Röstkammer.

Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Steuerschaltung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

F i g. 1 schematisiert gezeichnetes Blockschaltbild der Steuerschaltung,

Fig.2 halbschematisiert gezeichnetes Blockschaltbild der Steuerschaltung,

F i g. 3 Spannungsverlauf am frequenz-bestimmenden Kondensator C₂ bei verschiedenen Einstellungen des Bräunungsgrades und verschiedenen Temperaturen in der Röstkammer,

F i g. 4 Spannungsverlauf am frequenz-bestimmenden Kondensator C₂ bei einer niedrigen Temperatur in der Röstkammer,

F i g. 5 gleicher Spannungsverlauf bei einer höheren Temperatur in der Röstkammer,

Fig.6 gleicher Spannungsverlauf bei einer noch weiter erhöhten Temperatur in der Röstkammer,
F i g. 7 Spannungsverlauf am Ausgang des Vergleicher-Bausteins bei einer kurz eingestellten Bräunungszeit,

Fig.8 Spannungsverlauf am Ausgang des Vergleicher-Bausteins bei einer mittleren Bräunungszeit und bei Bräunung der ersten Brotscheibe,

F i g. 9 Spannungsverlauf am Ausgang des Vergleicher-Bausteins bei einer mittleren Bräunungszeit und bei Bräunung einer nachfolgend eingelegten Brotscheibe.

F i g. 1 zeigt in schematisierter Darstellung die Funktion der Steuerschaltung. Sie besteht aus einer Impuls-Form-Stufe, die zur Spannungsversorgung über den Netzschalter an das Netz gelegt ist. Die Form der

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Impulse der Impuls-Form-Stufe 10 wird einmal durch den Temperatur-Fühler in der Röstkammer beeinflußt, der im Blockschaltbild der Fig.2 als Heißleiter A₅ ausgebildet ist, und zum anderen durch ein handeinstellbares Potentiometer R₁ zur Einstellung des Bräunungsgrades.

Der Ausgang 3 der Impuls-Form-Stufe 10 (bestehend aus dem später noch zu beschreibenden Oszillator und einem Vergleicher-Baustein Vi) wird an den Eingang einer Zählstufe 15 gelegt. Diese Zählstufe zählt die Impulse der Iropulsformerstufe 10 und gibt bei Erreichen eines bestimmten, vorgegebenen Zählerstandes am Ausgang 7 uin Signal ab, der auf den Eingang einer Arbeitsimpulsstufe 20 gelegt wird.

Diese Arbeitsimpulsstufe 20 steuert ein Stromtor oder ein ähnliches Schaltventil an, mit dem die elektromagnetische Verriegelung (elektromagnetische Klinke) 25 angesteuert wird, um so die Verriegelung zwischen dem in seiner Arbeitsstellung herabgefahre-'nen Röstguthalter und dem Chassis des Brc'rösters aufhebt Gleichzeitig ist noch angedeutet, daß bei Auslösung (Entarretierung) der elektromagnetischen Klinke 25 der Netzschalter geöffnet wird und hierdurch gleichzeitig auch die Heizdrähte von der Netzwechselspannung abgeschaltet werden.

In F i g. 2 ist das halbschematisierte Steuerschaltbild nach F i g. 1 gezeigt.

Von der Netzwechselspannung abgeleitet wird eine Gleichspannung über den Gleichrichter π 1, die Diode λ 2 und den Vorwiderstand Ro und den Glättungs-Kondensator Co erzeugt Zum Schutz vor Überlastungen gegen Spannungsspitzen ist eine Zener-Diode Zo eingeschaltet Am Eingang 1 eines Vergleicher-Bausteines Vi liegt zunächst eine Ladeschaltung für den frequenz-bestimmenden Kondensator C₂ des Oszillators. Die Ladeschaltung besteht aus dem handeinstellbaren Potentiometer R\ zur Einstellung des Bräunungsgrades, und einem Vorwiderstand R2, nachdem die Röstzeit nicht bei der Zeit Null beginnt,

Am anderen Eingang 2 des Vergleicher-Bausteines Vi liegt in Spannungsteilerschaltung ein Widerstand Ri in Serie mit einem Widerstand Ra und einem Heißleiter R₅, der als Temperaturfühler in der Röstkammer des !Brotrösters angeordnet ist.

, Sobald die Spannung an den Eingängen 1 und 2 des iVergleicher-Bausteines Vi gleich ist, wird am Ausgang3 ■ ein Impuls erzeugt.

Beim Einschalten der gesamten Schaltung (d. h. beim Einfahren des Röstguthalters in seine arretierte !Stellung) wird der Folien-Kondensator Co über die Widerstände R₁ und A₂ aufgeladen. Eine solche Ladekurve ist in F i g, 3 beispielsweise mit der Ladekurve 4 gezeigt.

Am anderen Eingang 2 des Vergleicher-Bausteii.es V₁ wird entsprechend der Temperatur in der Röstkammer eine Kurve Sa erzeugt. Im Schnittpunkt 6 der Ladekurve '4 mit der Kurve 5a zur Zeit t\ schaltet der Vergleicher-Baustein V₁ durch und gibt am Ausgang 3 feinen Zählimpuls ab.

In nicht näher dargestellter Weise wird der Kondensator Cz dann entladen, wodurch der Ladevorgang neu beginnt.

Die Steilheit der Ladekurve 4 wird durch die Veränderung des Potentiometers Ri zur Einstellung des Bräunungsgrades verändert, so daß sich entsprechende Ladekurven 4, 4a, 46 ergeben. Andererseits werden entsprechend der Temperatur in der Bräunungskammer verschiedene Kurvenscharen 5a, 5b, 5c vorgegeben.

Entsprechend der eingestellten Bräunungszeit und der Temperatur in der Bräunungskammer werden dann gemäß den Fig 4, 5, 6 verschieden lange Ladeimpulskurven am Kondensator C-? erzeugt.
-, In Fig.4 ist als Beispiel die Ladeimpulskurve des Kondensators C₂ beim ersten Impuls gezeigt, d. h., wenn die Temperatur in der Bräunungskammer noch gering ist-Erhöht sich mit zunehmender Einschaltdauer die Temperatur in der Bräunungskammer, dann dauert der

in zweite Ladeimpuls nur die Zeit h und bei weiterer Erhöhung der Temperatur in der Bräunungskammer wir-d der dritte Impuls entsprechend der Zeit /j noch kürzer.

Am Ausgang 3 des Vergleicher-Bausteines Vi werden also hintereinanderfolgende Rechteckimpulse erzeugt, wie es in F i g. 7 dargestellt ist. Diese Rechteckimpulse werden von der nachgeschalteten Zählstufe 15 gezählt, die nach der Zeit r, (d.h. stets nach Erreichen des gleichen Zählerstandes) einen Ausgangsimpuls am

•in "Ausgang 7 abgibt.

"' y \n den Fig.7, 8, 9 ist die Art und Verteilung der Rechteckimpulse am Ausgang 3 des Vergleicher-Bausteines Vi gezeigt, wobei in Fig.7 eine kurze Bräunungszeit, in F i g. 8 eine mittlere Bräunungszeit bei -Bräunung der ersten Brotscheibe und in F i g. 9 eine

. ^mittlere Bräunungszeit bei Bräunung der zweiten !Brotscheibe (Erhöhung der Temperatur in der Röstkammer) gezeigt ist.
Die Darstellung in den Fig.7, 8, 9 sind nur zur

jo besseren Verdeutlichung schematisiert dargestellt, statt des Eintreffens von fünf Impulsen innerhalb der • Bräunungszeit ist es selbstverständlich vorgesehen, daß tausend oder zehntausend Impulse von der Zählstufe 15 /gezählt werden, bis entsprechend am Ausgang 7 ein »Signal abgegeben wird.

' _έ Durch Vergleich der F i g. 7,8,9 wird deutlich, daß der iBcäunungsgrad der Brotscheibe im Vergleich zur Temperatur in der Bräunungskammer stets gleich {gehalten wird; d.h., Temperatureinflüsse auf die Brotscheibe durch eine erhöhte Temperatur in der iBräunungskammer werden kompensiert.

Die Zählstufe 15 (ISi) weist auch noch einen

Resetschalter RS1 auf, mit dem der Zählerstand /zurückgestellt wird, wenn ein Röstvorgang abgebrochenwird.

Am Ausgang 7 der Zähfstufe 15 ist die Arbeitsimpulsstufe (AIS) 20 angeschlossen, die den Zählimpuls der Zählstufe 15 in einen entsprechenden Steuerimpuls für einen Thyristor Tz umwandelt. Im Laststromkreis des Thyristors Ti ist unmittelbar der Magnet 11 der elektromechanischen Klinke eingeschaltet, so daß der Magnet kurzzeitig an die Netzwechselspannung gelegt wird. Hierdurch wird die elektromagnetische Klinke ausgelöst, und der Röstguthalter fährt unter der Kraft einer Feder nach oben und transportiert die aufgelegten Brotscheiben aus einem Entnahmeschlitz heraus. Mit dem Nach-Oben-Fahren des Röstguthalters wird .gleichzeitig die Netzwechselspannung abgeschaltet.

, Statt der Verwendung eines GJeichstrommagneten 11 kann auch ein Wechselstrommagnet verwendet werden, der dann entsprechend durch andere Bauteile angesteuert werden muß.

- Mit der vorliegenden Schaltung wird im wesentlichen ein Spannungs-Frequenz-Umsetzer angegeben, wobei die von dem Potentiometer R\ und von dem Heißleiter Rs vorgegebenen Spannungen zur Veränderung der Frequenz des Oszillators herangezogen werden.

- "Wesentlicher Vorteil dabei ist, daß mit relativ

geringem Schaltungsaufwand lange Röstzeiten mit guter Reproduzierbarkeit und kleinen Exemplarstreuungen erreicht werden können, wobei diese auch fast unabhängig von Bauteilalterung und Temperatureinfluß sind. Es wird jetzt nicht mehr ein Impuls erzeugt, der — wie es bisher bekannt war — mit Elektrolytkondensatoren erzeugt wurde, sondern daß man auf eine Impulsfolge übergeht, die mit relativ wertgenauen, temperatur- und alterungsunabhängigen Bauteilen erzielbar ist, wie z.B. mit einem Folienkondensator. Hiermit werden gute Langzeitstabilität, wie geringe Toleranz, gute Reproduzierbarkeit und gute Zeitstabilität auch bei Röstzeiten über 5 Minuten erzielt.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerschaltung für emen Brotröster, bestehend aus einen· handeinstellbaren Potentiometer zur Einstellung des gewünschten Bräunungsgrades und mindestens einem in der Röstkammer angeordneten Temperaturfühler zur Kompensation des Einflusses der Temperatur in der Röstkammer auf den Bräunungsgrad, sowie einer Zeitsteuerschaltung, die eine nachgeschaltete Arbeitsimpulsstufe ansteuert, welche nach Erreichen des vorgegebenen Bräunungsgrades den Röstvorgang unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Eingang (1) eines (Comparators (V\) die Serienschaitung des Potentiometers (R) mit einem Ladekondensator (Ci) liegt, daß an dem anderen Eingang (2) des Komparator (Vi) eine Spannungsteile-schaltung (Ri, A4, A₅) mit dem Temperaturfühler f/?₅) liegt ,und daß am Ausgang (3) des Komparators (V\) die Zählstufe (15) angeschaltet ist, an deren Ausgang (7) die Arbeitsimpulsstufe (20) liegt.

2. Steuerschaltung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator (C₂) ein Folienkondensator ist.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand, bei dem die Zählstufe (15) einen Impuls am Ausgang (7) erzeugt, fest eingestellt ist.

4. Steuerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zählerstand, bei dem die Zählstufe (15) einen Impuls am Ausgang (7) erzeugt, am Gerät einstellbar ist.

5. Steuerschaltung nach einem der Ansprüche 1—4, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsimpulsstufe (20) einen Thyristor (Ti) ansteuert, in dessen Laststromkreis ein der elektromagnetischen Entarretierungsvorrichtung zugeordneter Auslösemagnet (11) angeordnet ist.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslösemagnet (11) und die Zeitsteuerschaltung unmittelbar an das Wechselstromnetz gelegt sind.