DE4029118C2 - Vorrichtung zum Überwachen des Vorhandenseins eines lösbar in einem Knetbehälter angeordneten Knetflügels - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen des Vorhandenseins eines lösbar in einem Knetbehälter angeordneten Knetflügels.

Die meisten konventionellen zum Brotbacken verwendeten Knetvorrichtungen verwenden zur Ausführung eines wirkungsvollen Knetvorganges einen Knetflügel, der aus dem Knetbehälter entfernt werden kann.

Dieser Knetflügel wird mit Hilfe eines Motors in Drehung versetzt, wobei die Knetvorrichtung keine Überwachungsvorrichtung aufweist, mit der festgestellt werden kann, ob der Knetflügel installiert ist oder nicht. Betreibt somit der Benutzer die Knetvorrichtung unachtsam in einem Zustand, bei dem der Knetflügel nicht in den Knetbehälter eingesetzt ist, so werden die im Knetbehälter vorhandenen Materialien infolge eines fehlenden Knetvorganges vergeudet.

Aus der DE 32 20 453 A1 ist ein Rührwerk bekannt, das mit Hilfe eines Summers den Benutzer akustisch über unerwünschte Betriebszustände, wie z. B. eine Überlastung des Motors oder gar ein Blockieren des Rührwerks, aufmerksam macht. Dieses Rührwerk weist eine Einrichtung zur Steuerung der Drehzahl des Motors, eine Einrichtung zur Überwachung des vom Motor gezogenen Stromes und eine Überwachungseinrichtung zum Erfassen einer Blockierung des Motors auf, wobei beide Überwachungseinrichtungen mit dem Summer verbunden sind. Die Steuereinrichtung vergleicht Ist-Daten mit Soll-Daten, so daß das Rührwerk mit konstanter, vorgegebener Drehzahl betrieben werden kann, falls keine Überlastungszustände auftreten.

Aus JP 60-68985 U ist eine Vorrichtung zum Bestätigen des Knetzustandes eines Brotteiges bekannt, die in Fig. 6 schematisch dargestellt ist. Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist auf der Innenseite des Bodens eines Behälters 60 ein Knetflügel 62 vorgesehen, der auf einer Welle befestigt ist. An dieser Welle ist ferner eine Riemenscheibe 61 zur Aufnahme einer Rotationskraft bzw. eines Drehmoments angebracht. In den Behälter 60 ist außerdem ein Gehäuse 63 eingesetzt, in dem ein Temperaturfühler 64 installiert ist. Zur Ausführung des Knetvorganges mittels dieser Knetvorrichtung werden zuerst die für das Brot erforderlichen Zutaten in den Behälter 60 gegeben und dann der Knetflügel 62 durch Drehen der Riemenscheibe 61 in Drehung versetzt. Der Temperaturfühler 64 ermittelt, ob die Materialien bzw. Zutaten eine geeignete Temperatur einhalten oder nicht. Diese Vorrichtung kann jedoch keine Feststellung darüber treffen, ob der Knetflügel in den Behälter eingesetzt ist oder nicht.

Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Überwachungsvorrichtung vorzuschlagen, mit der festgestellt werden kann, ob der Knetflügel in den Knetbehälter eingesetzt ist oder nicht.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.

Gemäß der Erfindung wird ein Impulssignal erzeugt, das die Drehzahl mit Knetflügel oder ohne Knetflügel darstellt. Dieses Impulssignal wird mit abgespeicherten Standarddrehzahlen des den Knetflügel antreibenden Motors verglichen und anhand des Vergleichs festgestellt, ob der Knetflügel in den Behälter eingesetzt ist oder nicht.

Die Erfindung umfaßt hierzu eine Steuereinrichtung, eine Antriebseinrichtung, eine Abtasteinrichtung und eine Alarmeinrichtung.

Die Steuereinrichtung vergleicht eingegebene Daten mit gespeicherten Daten und gibt ein Steuersignal auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses ab. Diese Steuereinrichtung besteht aus einem Mikrocomputer. Die Antriebseinrichtung versetzt die Welle eines Motors mittels des Steuersignals in Drehung. Die Abtasteinrichtung erfaßt die Drehzahl des Motors und erzeugt Impulssignale, die der jeweiligen Drehzahl des Motors entsprechen und der Steuereinrichtung zugeführt werden.

Die Alarmeinrichtung erzeugt nur dann ein Alarmsignal, falls das Steuersignal einen Zustand wiedergibt, bei dem sich der Motor insgesamt nicht dreht oder bei dem kein Knetflügel im Behälter installiert ist.

Die Antriebseinrichtung weist Widerstände, einen Kondensator, einen Transistor, einen Triac (Zweirichtungsthyristor) und einen Photokoppler (optoelektronischer Koppler) auf und versetzt den Motor durch Triggern des Triac mit Hilfe des Steuersignals über die Reihenschaltung aus Transistor und Photokoppler in Drehung.

Die Abtasteinrichtung weist Widerstände, einen Transistor und einen Fühler auf. Der Fühler stellt einen Photounterbrecher dar, der die Drehungen des Motors mit Hilfe eines Drehelements erfaßt, das an seinem Außenumfang eine Vielzahl von in regelmäßigem Abstand angeordneten Löchern aufweist und mit der Motorwelle gedreht wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schaltdiagramm für die Knetflügel- Überwachungsvorrichtung;

Fig. 2 ein Drehelement und eine Abtasteinrichtung in perspektivischer Ansicht;

Fig. 3 einen Knetbehälter mit Knetflügel;

Fig. 4 ein Flußdiagramm;

Fig. 5 eine Vorderansicht eines Ausführungsbeispiels zur Verdeutlichung der Drehungen des Knetflügels und des Drehelements; und

Fig. 6 Stand der Technik nach JP 60-68 985 U.

In Fig. 1 ist ein Schaltdiagramm für die Knetflügel- Überwachungsvorrichtung dargestellt. Dieses Schaltdiagramm umfaßt einen Steuerblock 1 als Steuereinrichtung, einen Antriebsblock 2 als Antriebseinrichtung, einen Abtastblock 3 als Abtasteinrichtung sowie einen Alarmblock 4 als Alarmeinrichtung. Der Steuerblock 1 besteht hauptsächlich aus einem Mikrocomputer (MICOM), der eingegebene Daten mit abgespeicherten Daten vergleicht. Der Antriebsblock 2 versetzt einen Motor M entsprechend einem Ausgangssignal an der Klemme QUT1 des Steuerblocks 1 in Drehung und umfaßt einen Triac T1, einen Transistor Q1, Widerstände R1 bis R4, einen Kondensator C1 und einen Photokoppler PC1, der eine Leuchtdiode LED1 als lichtaussendendes Element und einen Diac D1 (Zweirichtungsthyristordiode) als lichtempfangendes Element einschließt.

Der Abtastblock 3 umfaßt einen Fühler PC2, der eine Leuchtdiode LED2 als lichtaussendendes Element und einen Phototransistor PTR als lichtempfangendes Element einschließt, einen Transistor Q2 und Widerstände R5 bis R7 und erzeugt ein Impulssignal entsprechend der erfaßten Drehzahl des Motors M, das der Eingangsklemme IN1 des Steuerblocks 1 zugeführt wird.

Der Alarmblock 4 umfaßt einen Widerstand R8, einen Transistor Q3 und einen Summer BZ und empfängt von der Ausgangsklemme QUT2 des Steuerblocks 1 ein Signal, falls kein Knetflügel im Behälter installiert ist, und erzeugt daraufhin einen Alarm.

An der Eingangsklemme IN2 des Steuerblocks 1 ist über einen Widerstand R9 ein Schalter SW1 angeschlossen, der mit einer Versorgungsspannung Vcc in Verbindung steht. Das Bezugszeichen AC beim Antriebsblock 2 kennzeichnet einen Stecker für das Wechselstromnetz.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist ein scheibenförmiges Drehelement 5 am Ende der Motorwelle befestigt, während ein C-för­ miger Fühler PC2 am Motor M so befestigt ist, daß dieser den End- bzw. Umfangsteil des Drehelements 5 umgreift. Dieser Endteil des Drehelements 5 weist eine Vielzahl von in gleichmäßigem Abstand vorgesehenen Löchern bzw. Einkerbungen 5b auf und ist am Außenumfang einer Drehscheibe 5a befestigt.

Bei Drehung der Drehscheibe 5a wird infolge der Löcher bzw. Einkerbungen 5b der Fühler PC2 abwechselnd ein- und ausgeschaltet.

Das obere Teil des Fühlers PC2 weist die Leuchtdiode LED2 und das untere Teil des Fühlers PC2 den Phototransistor PTR auf (oder umgekehrt).

In Fig. 3 ist ein Behälter 7 in einem Zustand dargestellt, bei dem die zu knetenden Materialien eingefüllt sind. Auf der Innenseite des Behälterbodens ist ein Knetflügel 6 befestigt, während auf der Außenseite des Behälterbodens ein Zahnrad 8 zum Antrieb des Knetflügels 6 befestigt ist.

Fig. 5 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Knetflügel- Überwachungsvorrichtung dar. Im Behälter 7 ist ein Knetflügel 6 installiert, der über das Zahnrad 8 und einen Riemen 10 vom Motor M in Drehung versetzt wird.

Die Welle 9 des Motors M ragt an der Oberseite und Unterseite des Motors M heraus, wobei der untere Teil der Welle 9 den Riemen 10 und der obere Teil der Welle 9 das Drehelement 5 in Drehung versetzt.

In Fig. 5 sind die vier Blöcke der Fig. 1 mit Ausnahme des Fühlers PC2 nicht dargestellt.

Die Funktionsweise der Knetflügel-Überwachungsvorrichtung wird nachfolgend anhand des Flußdiagrammes in Fig. 4 erläutert.

Zuerst werden die Zutaten für den Brotteig, wie z. B. Mehl, Eier, Wasser usw., in den Behälter 7 gegeben, wobei sichergestellt wird, daß der Riemen 10 die Motorwelle 9 und das Zahnrad 8 zur Übertragung des Drehmoments des Motors M auf den Knetflügel 6 verbindet.

Zu diesem Zeitpunkt wird der Schalter SW1 seitens des Benutzers in den Ein-Zustand gebracht, woraufhin die Betriebsspannung Vcc dem Mikrocomputer MICOM über die Eingangsklemme IN2 zugeführt wird und dadurch der Steuerblock 1 des Mikrocomputers MICOM das in Fig. 4 anhand des Flußdiagrammes dargestellte, abgespeicherte Programm startet.

Liegt beim Schritt 1A kein Start des Knetvorganges vor, d. h., liegt ein Zustand vor, bei dem der Schalter SW1 nicht eingeschaltet wird, so geht das Programm gemäß Schritt 3A in eine Funktionsroutine über. Liegt andererseits ein Start des Knetvorganges vor, so wird zum nächsten Schritt 2A fortgeschritten.

Beim Schritt 2A gibt der Mikrocomputer MICOM ein hochpegeliges Signal an der Ausgangsklemme OUT1 an die Basis des Transistors Q1 über den Widerstand R1 ab, so daß dieser Transistor Q1 eingeschaltet wird. Durch Einschalten des Transistors Q1 wird gleichfalls der Photokoppler PC1 eingeschaltet. Der Strom des Diac D1 des Photokopplers PC1 triggert das Gate (Steuerelektrode) des Triac T1, so daß über den Stecker AC dem Motor mit Hilfe des Triacs T1 Leistung zugeführt wird.

Die Widerstände R3 und R4 sowie der Kondensator C1 dienen dem Schutz des Triac T1, während die anderen Widerstände R1 und R2 zur Vorspannung des Transistors Q1 dienen.

Mit dem Einschalten des Motors M wird das Drehelement 5 einschließlich der Drehscheibe 5a und der Löcher bzw. Einschnitte 5b durch die Motorwelle 9 in Drehung versetzt. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, wird mit Hilfe der Welle 9 des Motors ebenso der Knetflügel 6 über den Riemen 10 gedreht.

Da der C-förmig ausgebildete Fühler PC2 eine Leuchtdiode LED2 und einen Phototransistor PTR oben bzw. unten aufweist, wird das Licht von der Leuchtdiode LED2 über die Löcher bzw. Einschnitte 5b zum Phototransistor PTR durchgelassen oder durch die Kantenteile des Drehelements 5, das keine Löcher bzw. Einschnitte 5b aufweist, unterbrochen.

Wird der Phototransistor PTR eingeschaltet, so wird gleichfalls der Transistor Q2 eingeschaltet. Wird der Transistor Q2 abwechselnd ein- und ausgeschaltet, so wird ein rechteckiges Impulssignal erzeugt, das der Eingangsklemme IN1 des Mikrocomputers MICOM zugeführt wird.

Der Mikrocomputer MICOM zählt die Impulse des vom Abtastblock 3 aufgrund der Drehung des Motors M erzeugten Impulssignals. Der Mikrocomputer MICOM des Steuerblocks 1 zählt vom Schritt 4A bis zum Schritt 7A die Impulse des Impulssignals über fünf Sekunden.

Liegt die Zählzeit des vom Abtastblock 3 abgegebenen Impulses beim Schritt 4A über einer Sekunde, so wird beim Schritt 5A ein Zähler des Mikrocomputers MICOM um den Wert 1 erhöht, während dann das Eingangssignal von der Eingangsklemme IN1 beim Schritt 6A gezählt wird.

Liegt die Zählzeit des eingegebenen Impulses jedoch nicht über einer Sekunde, so zählt es nur die Anzahl an Impulsen kontinuierlich, ohne daß dabei der Zähler durch den Schritt 6A erhöht wird.

Zeigt der Zähler den Wert 5 an, d. h. fünf Sekunden, so wird zum Schritt 8A übergegangen.

Zeigt der Zähler den Wert 5 (d. h. fünf Sekunden) nicht an, so wird zum Schritt 4A zurückgekehrt und die Schritte 4A bis 7A wiederholt. Beim Schritt 8A stellt die Bezeichnung NPLS die über fünf Sekunden gezählten Impulse beim Kneten der Backzutaten mit dem Knetflügel dar, während SPLS den gespeicherten unteren Grenzwert für die Anzahl an Impulsen pro fünf Sekunden und FPLS den gespeicherten oberen Grenzwert für die Anzahl von Impulsen pro fünf Sekunden darstellt.

Ist der Knetflügel 6 nicht in den Behälter 7 eingesetzt, so kann sich die Welle 9 des Motors M schneller als in dem Zustand drehen, bei dem der Knetflügel 6 in den Behälter 7 eingesetzt ist.

FPLS stellt somit einen gespeicherten oberen Grenzwert dar, falls der Knetflügel 6 im Behälter 7 installiert ist.

SPLS stellt somit einen gespeicherten unteren Grenzwert dar, fall der Knetflügel 6 sich mit niedrigster Drehgeschwindigkeit dreht.

Liegt die über fünf Sekunden gezählte Anzahl von Impulsen NPLS, die von der Drehung des Motors M abgeleitet werden, zwischen den gespeicherten Grenzwerten FPLS und SPLS, so geht der Mikrocomputer MICOM davon aus, daß ein normaler Zustand vorliegt, bei dem der Knetflügel 6 im Behälter 7 installiert ist und schreitet dann zur nächsten Routine fort. Liegt andererseits die über fünf Sekunden gezählte Anzahl von Impulsen NPLS über dem oberen Grenzwert FPLS oder unterhalb des unteren Grenzwerts SPLS, so geht der Mikrocomputer MICOM davon aus, daß Fehlerzustände vorliegen, bei denen entweder sich der Motor M nicht dreht oder der Knetflügel 6 im Behälter 7 nicht installiert ist.

Ist dies der Fall, so gibt der Mikrocomputer MICOM ein hochpegeliges Signal von der Ausgangsklemme OUT2 an den Transistor Q3 des Alarmblockes 4 über den Widerstand R8 ab, wobei durch Einschalten des Transistors Q3 der Summer BZ einen Alarm abgibt. Außerdem gibt der Mikrocomputer MICOM über die Ausgangsklemme OUT1 ein niederpegeliges Signal an den Antriebsblock 2 ab, so daß der Antriebsblock 2 einschließlich des Motors M außer Betrieb gesetzt wird.

Wie vorstehend erwähnt, wird gemäß der Erfindung ein Impulssignal erzeugt, das der Drehzahl des Motors entspricht, und dieses Impulssignal mit einem gespeicherten Impulssignal verglichen. Zeigt der Vergleichswert, daß der Knetflügel im Behälter nicht installiert ist oder der Motor nicht in Ordnung ist, so wird mit Hilfe eines Summers aufgrund der Vergleichsdaten ein Alarm ausgelöst.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Überwachen des Vorhandenseins eines lösbar in einem Knetbehälter angeordneten Knetflügels, be­ stehend aus

• - einer Antriebseinrichtung (2), die einen den Knetflügel (6) in Drehung versetzenden Motor (M) ansteuert,
• - einer Abtasteinrichtung (3), die die Drehung des Motors (M) feststellt und ein der Drehzahl entsprechendes Impuls­ signal erzeugt,
• - einer Alarmeinrichtung (4), und
• - einer Steuereinrichtung (1), die das Impulssignal der Ab­ tasteinrichtung (3) verarbeitet und mit gespeicherten Grenzwerten vergleicht und ein dem Vergleichsergebnis ent­ sprechendes Steuersignal an die Antriebseinrichtung (2) und die Alarmeinrichtung (4) derart abgibt, daß, falls kein Knetflügel (6) im Knetbehälter (7) installiert ist, die Alarmeinrichtung (4) ein Alarmsignal erzeugt und der Motor (M) außer Betrieb gesetzt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (1) als Mikrocomputer (MICOM) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (2) Widerstände (R1 bis R4), einen Kondensator (C1), einen Transistor (Q1), einen Triac (T1) und einen Photokoppler (PC1) aufweist und den Motor (M) durch Triggern des Triacs (T1) mit Hilfe des Steuersignals über die Reihenschaltung aus Transistor (Q1) und Photokoppler (PC1) in Drehung versetzt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtung (3) Widerstände (R5 bis R7), einen Transistor (Q2) und einen Fühler (PC2) einschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fühler (PC2) als Photounterbrecher ausgebildet ist, der die Drehung des Motors (M) mit Hilfe eines Drehelements (5) feststellt, das an seinem Außenumfang eine Vielzahl von im gleichen Abstand angeordneten Löchern (Einkerbungen 5b) aufweist und über die Drehwelle (9) des Motors (M) gedreht wird.