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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Brotbackmaschinen, auf ein
Verfahren zum Steuern einer Brotbackmaschine und auf Sensoren für eine Brotbackmaschine.
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Allgemein
ist das Backen von Brot so kompliziert, dass es ist für eine durchschnittliche
Person schwierig ist, mit der Hand zufriedenstellend Brot zu Hause
herzustellen. Das bedeutet, dass das Herstellen des Brots mehrere
Schritte eines Mischens von Zutaten, wie beispielsweise Mehl, Zucker,
Hefe, usw., um einen Teig zu bilden; Kneten des Teigs, Ansäuern des
Teigs; Backen des Teigs; usw., umfasst.
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Deshalb
sind verschiedene Brotbackmaschinen entwickelt worden, um einem
Benutzer zu ermöglichen,
einfach Brot herzustellen. Die Brotbackmaschine führt automatisch
die vorstehenden, mehreren Schritte durch und liefert dem Benutzer
fertiggestelltes Brot.
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Zum
Beispiel umfasst eine Brotbackmaschine, die in der koreanischen
Patentveröffentlichung No.
KR-A-1991-10203 offenbart ist, ein Paar paralleler Knetwalzen an
einem oberen und unteren Teil eines Ofenraums, der periodisch die
Drehrichtung umkehrt, eine Backform zwischen dem Paar der Knetwalzen,
eine Heizeinrichtung, die die Innenseite des Ofenraums beheizt,
und einem Streifencode-Scanner, usw..
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In
der Brotbackmaschine, die in der koreanischen Patentveröffentlichung
No. KR-A-1991-10203 offenbart
ist, werden ein oberes und ein unteres Ende eines Mischbeutels,
gefüllt
mit Mehl, Wasser, usw., an der oberen und der unteren Knettrommel
befestigt, und dann wird der Mischbeutel nach oben und nach unten
für eine
vorbestimmte Zeitdauer hin- und herbewegt,
um dadurch den Teig in dem Mischbeutel zu kneten.
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Nach
Abschluss des Knetens des Teigs wird der Mischbeutel automatisch
von der oberen Knettrommel getrennt und auf die untere Knettrommel
aufgewickelt, wobei der Teig aus dem Mischbeutel heraus und in die
Backform gequetscht wird. Danach erwärmt die Heizeinrichtung die
Innenseite des Ofenraums, um dadurch den Teig anzusäuern und
für eine
vorbestimmte Zeitperiode zu backen.
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Das
Brot wird entsprechend einem Balkencode hergestellt, der auf dem
Mischbeutel aufgedruckt ist, der Informationen über die Knetzeit, die Ansäuerungszeit,
die Backzeit usw., für
ein bestimmtes Rezept, umfasst. Das bedeutet, dass der Balkencode
durch den Balkencode-Scanner gelesen wird und die gelesenen Daten
zu einer Steuereinheit übertragen
werden, so dass die Steuereinheit die Knetwalzen, die Heizeinrichtung,
usw., auf der Basis der gelesenen Daten steuert.
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Allerdings
fließt
in der herkömmlichen
Brotbackmaschine, wenn teure, elektrische Bauteile, wie beispielsweise
ein Motor, usw., überlastet
werden, während
sie beim Kneten des Teigs eingesetzt werden, ein Überlaststrom
in den teuren, elektrischen Komponenten, so dass die teuren, elektrischen
Komponenten beschädigt
werden.
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Die
US-A-5947009 offenbart die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und
14 hier.
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Es
ist eine Aufgabe bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung, eine Brotbackmaschine zu schaffen, die zum Schützen elektrischer
Bauteile, wie beispielsweise eines Motors, gegen eine Überlastbeschädigung,
geeignet ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Brotbackmaschine geschaffen, die umfasst: eine Ofenkammer
und eine Kammer für
elektrische Bauteile, ein Paar paralleler Knetwalzen im Inneren
der Ofenkammer, an denen einander gegenüberliegende Enden eines Mischbeutels
angebracht werden können,
der Brotzutaten enthält,
wobei die Knetwalzen die Drehrichtung periodisch umkehren, und einen Walzenantriebsteil
in der Kammer für
elektrische Bauteile hat, der die Knetwalzen dreht, dadurch gekennzeichnet,
dass die Brotbackmaschine umfasst: einen Dreherfassungsteil, der
eine Drehgeschwindigkeit einer der Knetwalzen erfasst; und eine
Steuereinrichtung, die den Walzenantriebsteil anhält, wenn die
erfasste Drehgeschwindigkeit höher
ist als eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit.
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In
geeigneter Weise umfasst der Dreherfassungsteil einen Scheibenteil,
der sich mit einer der Knetwalzen dreht und wenigstens einen Vorsprung hat,
der sich radial von einem Umfang desselben erstreckt; und einen
Scheibensensor, der ein Licht auf den Scheibenteil zu emittiert
und entsprechend der Unterbrechung des Lichts durch die Drehung
des wenigstens einen Vorsprungs des Scheibenteils ein Impulssignal
ausgibt.
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In
geeigneter Weise umfasst der Scheibenteil eine erste Scheibe, die
einen einzelnen Vorsprung aufweist, und eine zweite Scheibe, die
eine Vielzahl von Vorsprüngen
in gleichmäßigen Abständen aufweist.
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In
geeigneter Weise weist der Scheibensensor einen lichtemittierenden
Teil und einen lichtempfangenden Teil auf, die einander zugewandt
sind, wobei sich der Schei benteil zwischen ihnen befindet und der
Scheibensensor ein Impulssignal ausgibt, wenn der wenigstens eine
Vorsprung des Scheibenteils von dem lichtemittierenden Teil zu dem
lichtempfangenden Teil emittiertes Licht unterbricht.
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In
geeigneter Weise erzeugt die Steuereinrichtung eine Warnung, wenn
eine Impulsbreite des von dem Scheibensensor ausgegebenen Impulssignals
größer ist
als eine vorgegebene Impulsbreite.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Steuern einer Brotbackmaschine geschalten, die eine Ofenkammer und
eine Kammer für
elektrische Bauteile, ein Paar paralleler Knetwalzen im Inneren
der Ofenkammer, an denen einander gegenüberliegenden Enden eines Mischbeutels
angebracht sind, der Brotzutaten enthält, wobei die Knetwalzen die
Drehrichtung periodisch umkehren, und einen Walzenantriebsteil in
der Kammer für
elektrische Bauteile hat, der die Knetwalzen dreht, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren ein Erfassen einer Drehgeschwindigkeit einer der Knetwalzen
und ein Anhalten des Trommelantriebsteils, wenn die erfasste Drehgeschwindigkeit
höher ist
als eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit, umfasst.
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In
geeigneter Weise umfasst die Brotbackmaschine weiterhin einen Scheibenteil,
der sich mit der einen der Knetwalzen dreht und eine Vielzahl von Vorsprüngen um
seinen Umfang herum in gleichmäßigen Abständen aufweist;
und einen Scheibensensor, der entsprechend einer Unterbrechung von
Licht, das auf den Scheibenteil zu emittiert wird, durch die Vorsprünge des
Scheibenteils ein Impulssignal ausgibt. In geeigneter Weise wird
die Drehgeschwindigkeit durch Bestimmen einer Impulsbreite des Impulssignals
erfasst und eine Warnung wird erzeugt, wenn die Impulsbreite größer als
eine vorgegebene Impulsbreite ist.
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Weitere
Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen angegeben.
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Diese
zusammen mit anderen Aspekten und Vorteilen, die nachfolgend ersichtlich
werden, beruhen in den Details des Aufbaus und der Betriebsweise,
wie dies vollständiger
nachfolgend beschrieben und beansprucht ist, wobei Bezug auf die
beigefügten
Zeichnungen genommen wird, die einen Teil davon bilden, wobei sich
entsprechende Bezugszeichen auf entsprechende Teile durchweg beziehen.
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Die
vorliegende Erfindung wird leichter anhand der nachfolgenden Beschreibung
der Ausführungsformen,
anhand nur eines Beispiels, ersichtlich werden, die in Verbindung
mit den beigefügten
Zeichnungen vorgenommen wird, in denen:
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Brotbackmaschine gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Kammer für elektrische Bauteile der
Brotbackmaschine, dargestellt in 1;
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3 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht eines Bereichs der Kammer
für elektrische Bauteile
in 2;
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Mischbeutels, verwendet in der
Brotbackmaschine, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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5 zeigt
ein Steuerblockdiagramm der Brotbackmaschine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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6A und 6B stellen
Impulssignale, ausgegeben von einem Drehsensor, gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dar; und
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7 zeigt
ein Flussdiagramm, das eine Steuerung der Brotbackmaschine gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei sich entsprechende Bezugszeichen auf entsprechende
Elemente durchweg beziehen. Die vorliegende Erfindung kann, allerdings,
in vielen unterschiedlichen Formen ausgeführt werden und sollte nicht
dahingehend ausgelegt werden, dass sie auf die Ausführungsformen,
die hier angegeben werden, beschränkt ist. Im Gegensatz dazu
sind diese Ausführungsformen
dazu vorgesehen, dass die vorliegende Offenbarung umfassend und
vollständig
ist, und wird vollständig
das Konzept der Erfindung Fachleuten auf dem betreffenden Fachgebiet
vermitteln.
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Wie
in den 1 bis 3 dargestellt ist, umfassen
eine Brotbackmaschine gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ein Hauptgehäuse 1, das in eine
Ofenkammer 10 und eine Kammer 20 für elektrische
Bauteile 20 unterteilt ist, eine Tür 3 an der Vorderseite
des Hauptgehäuses 1, um
die Ofenkammer 10 zu öffnen
und zu schließen, eine
Steuertafel 5 in der Vorderseite des Hauptgehäuses 1,
die einem Benutzer ermög licht,
die Brotbackmaschine zu steuern und den Zustand der Brotbackmaschine
zu erkennen.
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Innerhalb
der Ofenkammer 10 sind eine obere und eine untere Knetwalze 11 und 13 drehbar
parallel zueinander vorgesehen. Gegenüberliegende Enden 8 eines
Mischbeutels 7 (siehe 4), gefüllt mit
Grundmaterial (Zutaten) für
das Brot, sind an Vorsprüngen 12 an
der oberen und der unteren Knetwalze 11 und 13 befestigt,
und der Mischbeutel 7 ist auf der oberen und der unteren
Knetwalze 11 und 13 aufgewickelt.
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In
einem unteren Teil der Ofenkammer 10 ist eine Backform 15 vorhanden,
in der ein Teig gebacken wird, zwischen der oberen und der unteren Knetwalze 11 und 13.
Die Backform 15 umfasst eine erste und eine zweite Form 15a und 15b,
wobei jede davon einen „L"-förmigen Abschnitt,
symmetrisch zueinander, besitzt, die sich zu einer Kastenform, die eine
offene Oberseite besitzt, zusammenfügen. In einem oberen Teil der
Ofenkammer 10 ist ein Paar von Quetschelementen 17 zwischen
der oberen Knetwalze 11 und der Backform 15 vorhanden,
um den oberen Teil des Mischbeutels 7 innerhalb der Backform 15 zu
quetschen.
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An
einem oberen und einem unteren Teil der Innenwände der Ofenkammer 10 und
der Tür 3 sind Heizeinrichtungen 19 zum
Erwärmen
der Innenseite der Ofenkammer 10 vorhanden.
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Die
Kammer 20 für
elektrische Bauteile umfasst eine erste Kammer 21 für Bauteile,
angeordnet innerhalb der Ofenkammer 10, und eine zweite
Kammer 23 für
Bauteile, angeordnet hinter der Ofenkammer 10. Innerhalb
der ersten Kammer 21 für
Bauteile ist ein Walzenunterteilungsteil 25 vorhanden,
das die obere und die untere Knetwalze 11 und 13 in
Uhrzeigerrichtung und entgegen der Uhrzeigerrichtung dreht. Innerhalb
der zweiten Kammer 23 für
Bauteile ist ein Balkencode-Scanner 29 vorhanden, der einen Balkencode 9,
gedruckt auf den Mischbeutel 7 oder darauf aufgebracht,
liest, der auf die obere oder untere Knetwalze 11 und 13 gewickelt
ist. Der Balkencode-Scanner 29 kann sich nahe zu und beabstandet von
einem äußeren Umfang
der oberen Knetwalze 11 bewegen.
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Der
Trommelunterteilungsteil 25 umfasst einen Motor 26,
der die untere Knetwalze 13 dreht, und einen Riemen 27,
der eine Drehbewegung der unteren Knetwalze 13 auf eine
Drehwelle 28 der oberen Knetwalze 11 überträgt.
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Ein
Dreherfassungsteil 40 erfasst eine Drehung zumindest entweder
der oberen oder der unteren Knetwalze 11 und 13,
und eine Steuereinheit 70 (5) hält den Trommelunterteilungsteil 25 an, wenn
ein Impulssignal, ausgegeben von dem Dreherfassungsteil 40,
größer als
eine vorgegebene, zulässige
Impulsbreite ist.
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Der
Dreherfassungsteil 40 umfasst einen Scheibenteil 41,
befestigt an der Drehwelle 28 der oberen Knetwalze 11,
und einen Drehsensor 61 benachbart zu dem Scheibenteil 41,
der ein Impulssignal zum Erfassen der Drehung des Scheibenteils 41 ausgibt.
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Der
Scheibenteil 41 umfasst eine erste Scheibe 36,
die dem Drehsensor 61 ermöglicht, eine Drehung der oberen
Knetwalze 11 zu erfassen, und eine zweite Scheibe 37,
die dem Drehsensor 61 ermöglicht, eine Drehung der oberen
Knetwalze 11 zu erfassen, die geringer als eine vollständige Umdrehung
ist.
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Die
erste Scheibe 36 ist eine kreisförmige Platte 43, die
von der zweiten Scheibe 37 durch einen zylindrischen Teil 52 getrennt
ist und mit der Drehwelle 28 der oberen Knetwalze 11 unter
Verwendung einer Unterlegscheibe 54 und einer Schraube 56 verbunden
ist. Die kreisförmige
Platte 43 ist mit einem Vorsprung 44, radial davon
verlängert,
ausgebildet. Demzufolge dreht sich die erste Scheibe 36 mit der
oberen Knetwalze 11 und ermöglicht dem Drehsensor 61 eine
Drehung der oberen Knetwalze 11 zu erfassen.
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Die
zweite Scheibe 37 ist eine kreisförmige Platte 47 mit
einem eine Welle verbindenden Loch 46, verwendet dazu,
die kreisförmige
Platte 47 an der Drehwelle 28 der oberen Knetwalze 11 zu
befestigen. Die kreisförmige
Platte 47 besitzt eine Mehrzahl von Schlitzen 49 entlang
des Umfangs davon unter regelmäßigen Intervallen,
die eine Vielzahl von Vorsprüngen 48 bilden.
Zum Beispiel besitzt, in der Ausführungsform, die in 3 dargestellt
ist, die zweite Scheibe 37 vierundzwanzig Schlitze 49,
die vierundzwanzig Vorsprünge 48 bilden.
Demzufolge dreht sich die zweite Scheibe 37 mit der oberen
Knetwalze 11 und ermöglicht
dem Drehsensor 61, eine Drehung der oberen Knetwalze 11 zu
erfassen, die geringer als eine vollständige Umdrehung ist.
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Der
Drehsensor 61 umfasst einen ersten Scheibensensor 63,
der einen Vorsprung 44 der ersten Scheibe 36 erfasst
und ein Impulssignal pro einer Umdrehung der oberen Knetwalze 11 ausgibt,
und einen zweiten Scheibensensor 65, der die vierundzwanzig
Vorsprünge 48 der
zweiten Scheibe 37 erfasst und vierundzwanzig Impulssignale
pro einer vollständigen
Umdrehung der oberen Knetwalze 11 ausgibt. Das bedeutet,
dass, während
die obere Knetwalze 11 eine vollständige Umdrehung vornimmt, der
erste und der zweite Scheibensensor 63 und 65 ein
und vierundzwanzig Impulssignal(e), jeweils, ausgeben.
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Der
erste und der zweite Scheibensensor 63 und 65 umfassen
lichtemittierende Teile 63a und 65a, die Erfassungssignale,
wie beispielsweise Infrarotstrahlen, zu der ersten und der zweiten
Scheibe 36 und 37, und Lichtaufnahmeteile 63a und 63b,
die zu den lichtabgebenden Teilen 63a und 65a,
jeweils, hinweisen, über
die erste und die zweite Scheibe 36 und 37 abgeben,
und das Licht, abgegeben von den lichtabgebenden Teilen 63a und 65a,
jeweils, aufnehmen.
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Der
erste Scheibensensor 63 erfasst, wenn ein Vorsprung 44 der
ersten Scheibe 36 das Licht, abgegeben von dem lichtemittierenden
Teil 63a, zu dem Lichtaufnahmeteil 63b unterbricht,
um dadurch ein Impulssignal pro einer vollständigen Umdrehung der oberen
Knetwalze 11 auszugeben.
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Der
zweite Scheibensensor 65 erfasst, wenn die vierundzwanzig
Vorsprünge 48 der
zweiten Scheibe 37 das Licht, emittiert von dem lichtabgebenden
Teil 65a, zu dem Lichtempfangsteil 65b unterbrechen,
um dadurch vierundzwanzig Impulssignale pro einer vollständigen Umdrehung
der oberen Knetwalze 11 auszugeben.
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Der
Drehsensor 61 überträgt die Impulssignale,
ausgegeben von dem ersten und dem zweiten Scheibensensor 63 und 65,
zu der Steuereinheit 70 und die Steuereinheit 70 bestimmt
eine Drehgeschwindigkeit der oberen Knetwalze 11 auf der
Basis der Ausgangsimpulssignale. Demzufolge steuert die Steuereinheit 70 den
Motor 26 des Walzenantriebsteils 25, um die obere
und die untere Knetwalze 11 und 13 entsprechend
der bestimmten Drehrate davon zu drehen, und um dadurch zu bewirken,
dass der Mischbeutel 7 geeignet nach oben und nach unten
hin- und herbewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt bestimmt, wenn die
Impulssignale, ausgegeben von dem ersten und dem zweiten Scheibensensor 63 und 65,
größer als
eine vorbestimmte, zulässige
Impulsbreite sind, die Steuereinheit 70, dass ein Überlaststrom
in den elektrischen Bauteilen, wie beispielsweise dem Motor 26,
fließt,
da die elektrischen Bauteile während
eines Knetens des Mischbeutels 7 überlastet worden sind.
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Demzufolge
umfasst, wie in 5 dargestellt ist, die Brotbackmaschine
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung den ersten und den zweiten Scheibensensor 63 und 65,
die die Drehung der ersten und der zweiten Scheibe 36 und 37 erfassen,
und die Steuereinheit 70, die die Impulssignale, ausgegeben
von dem ersten und zweiten Scheibensensor 63 und 65,
aufnimmt und den Motor 26 anhält, wenn die aufgenommenen
Impulssignale größer als
eine vorgegebene, zulässige
Impulsbreite sind.
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Die 6A und 6B stellen
die Impulssignale, ausgegeben von dem ersten und dem zweiten Scheibensensor 63 und 65,
dar. Wie hier dargestellt ist, geben, während die obere Knetwalze 11 eine
vollständige
Umdrehung vornimmt, der erste und der zweite Scheibensensor 63 und 65 ein
und vierundzwanzig Impulssignal(e), jeweils, aus.
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In
einem normalen Zustand gibt der lichtaufnehmende Teil 65b des
zweiten Scheibensensors 65 ein Impulssignal pro 1 msec
(Millisekunde) aus. Allerdings gibt, in einem abnormalen Zustand,
das bedeutet dann, wenn der Motor 26 überbelastet ist, während der
Teig, enthalten in dem Mischbeutel 7, geknetet wird, der
lichtaufnehmende Teil 65b ein Impulssignal pro Zeiteinheit
aus, das bedeutet, größer als
1 msec. Mit anderen Worten drehen sich in dem abnormalen Zustand
die erste und die zweite Scheibe 36 und 37 langsamer
als in dem normalen Zustand, so dass in dem abnormalen Zustand eine
Impulsbreite größer als
in dem normalen Zustand ist. Die Impulsbreite zeigt eine Last, aufgebracht
auf den Motor 26, an, so dass, je größer die Impulsbreite ist, desto
höher der
Strom ist, der in den elektrischen Bauteilen des Walzenantriebsteils 25 fließt, was
den Motor 26 beschädigen
kann.
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Die
Brotbackmaschine gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird wie folgt gesteuert. Wie 7 zeigt,
wird zuerst die Impulsbreite durch Erfassen der zweiten Scheibe 37,
während
sich die obere Knetwalze 11 dreht, bestimmt (S1). Dann
wird bestimmt, ob die Impulsbreite größer als eine vorbestimmte,
zulässige
Impulsbreite ist (S3). Wenn die Impulsbreite größer als die vorbestimmte, zulässige Impulsbreite
ist, wird die Brotbackmaschine dahingehend bestimmt, dass sie in dem
normalen Zustand arbeitet, und der Motor 26 wird angehalten
(S5). Dann zeigt die Steuertafel 5 eine Warnung über den
abnormalen Zustand an (S7).
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Gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erfassen der erste und der zweite Scheibensensor 63 und 65 die
Drehung der ersten und der zweiten Scheibe 36 und 37,
die sich mit der oberen Knetwalze 11 drehen, und geben
die Impulssignale zu der Steuereinheit 70 aus, so dass
die Steuereinheit 70 den Motor 26 anhalten kann,
wenn die Impulsbreite der Ausgangsimpulssignale größer als
eine vorbestimmte, zulässige
Impulsbreite ist, um dadurch die elektrischen Bauteile, wie beispielsweise den
Motor 26, gegen eine Überlastbeschädigung zu schützen.
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Wie
vorstehend beschrieben ist, schafft die Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eine Brotbackmaschine, die zum Schützen der elektrischen Bauteile,
wie beispielsweise eines Motors gegen eine Überlastbeschädigung,
geeignet ist.
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Obwohl
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung dargestellt und beschrieben worden ist,
wird für
Fachleute auf dem betreffenen Fachgebiet ersichtlich werden, dass Änderungen
bei dieser Ausführungsform
vorgenommen werden können, ohne
die Prinzipien der Erfindung zu verlassen, wobei der Schutzumfang
davon in den beigefügten
Ansprüchen
definiert ist.