DE3688403T2 - Vorrichtung zur messung der temperatur einer ladung kaffeekoerner waehrend der roestung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein System zum Messen der Temperatur einer Charge von Kaffeebohnen während diese geröstet werden.
• Es ist bekannt, daß die Temperatur der Kaffeebohnen beim Rösten sorgfältig und kontinuierlich überwacht werden muß und daß nach dem Stand der Technik die Temperatur durch Thermometer oder Thermoelemente gemessen wird, die im Kontakt mit den Bohnen angeordnet werden. Das Dokument US-A-4 325 191 beschreibt einen Kaffeeröster mit einer rotierenden Trommel, in der die Kaffeebohnen gerührt und geröstet werden, und mit einer Temperaturmeßvorrichtung, die dem Inneren der rotierenden Trommel zugewendet ist, um die Oberflächentemperatur der Kaffeebohnen zu dedektieren.
• Die Hauptnachteile des Standes der Technik liegen darin, daß Thermometer und Thermoelemente für die Temperatur der Gase, die im Röstbereich und zwischen den Bohnen zirkulieren, empfindlich sind und aufgrund ihrer Schutzgehäuse ein bestimmtes Ausmaß an thermischer Trägheit aufweisen.
• Das erfindungsgemäße System umfaßt eine Auffangeinrichtung in einer Kaffeerösttrommel, die einen Regen von Kaffeebohnen auffängt und in der Lage ist, eine ständig erneuerte Oberfläche von Bohnen zu präsentieren, so daß ständig eine frische Probe vorhanden ist, sowie ein Instrument zur konstanten Messung der Temperatur dieser Probe mittels der von der Probe emittierten Infrarotstrahlung.
• Das Instrument für die Temperaturmessung ist in einem rohrförmigen Gehäuse angeordnet, dessen Längsachse auf die erwähnte Probenoberfläche gerichtet ist. Wie bekannt enthält das Gehäuse sowohl ein optisches System, welches die Infrarotstrahlen, die durch ein offenes Ende des Gehäuses eintreten, auf das Instrument bündelt, und eine Zuführleitung für komprimierte Luft, deren Zweck es ist, die Teile innerhalb des Gehäuses auf einen zulässigen Temperaturniveau zu halten.
• Wie ferner bekannt, ist das Instrument zur Temperaturmessung verbunden mit einer Einrichtung zur Umwandlung der dedektierten Infrarotstrahlung in einen die Temperatur anzeigenden Zahlenwert und mit einem System, welches den Betrieb der Röstvorrichtung steuert, indem es auf die Temperatur und das Volumen der eintretenden Luft in Abhängigkeit von der von dem Instrument dedektierten Temperatur einwirkt.
• Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems bestehen darin, daß das die Temperatur messende Instrumente eine außerordentlich hohe Ansprechgeschwindigkeit aufweist, daß das Instrument keinem Verschleiß unterworfen ist, da es nicht in Kontakt mit den Kaffeebohnen steht, und daß es nicht beeinflußt wird von der Infrarot-Strahlungsemission, die von den Gasen innerhalb der Röstzone produziert wird. Ferner gewährleistet die Auffangvorrichtung, daß die vorgefundene Temperatur diejenige einer Probe ist, die repräsentativ für alle Kaffeebohnen innerhalb der Trommel ist.
• Eine detaillierte Beschreibung der Erfindung wird nachstehend unter Zuhilfenahme der Zeichnung gegeben, die ein Ausführungsbeispiel darstellt.
• Ein Ofen 1 mit auf 220ºC erhitzter Luft enthält: eine Trommel 2, die durch Stangen 3 auf ihrer Welle 4 befestigt ist, die an den Enden in Lagern 5 gelagert und von einen Motor 6 angetrieben ist; eine Öffnung 7 für den Eintritt von Luft, die durch einen geeigneten Heißlufterzeuger erhitzt wird; eine Leitung 8, durch die ein Gebläse 9 Heißluft zusammen mit den flüchtigen Röstprodukten der Kaffeebohnen absaugt; eine Vorrichtung 10 zum Beaufschlagen der rotierenden Trommel mit rohen Kaffeebohnen, mit einer automatisch betätigten Klappe 11 zum Steuern der Zufuhr von Bohnen; einen Tank 12, in den die gerösteten Bohnen fallen, um dort durch einen Luftstrom gekühlt zu werden. Die Innenfläche der Trommel 2 ist mit Flügeln 13 versehen, um die Kaffeebohnen nach oben zu heben, von wo sie wieder nach unten auf den Boden fallen. Ein Trichter 14 wird von einem an der Innenwand des Ofens 1 befestigten Arm 15 in einer Position innerhalb der Trommel 2 gehalten; der Trichter 14 ist als ein vertikal angeordneter, oben und unten offener Kegelstumpf ausgebildet und so geformt, daß die in einer bestimmten Zeitspanne aus der unteren Öffnung 14A herausfallende Menge von Kaffeebohnen die gleiche ist wie die in der gleichen Zeitspanne an der oberen Öffnung 14B empfangene Menge von Kaffeebohnen. Unter diesen Bedingungen erscheint die Oberfläche der Bohnen in Höhe der oberen Öffnung stillstehend zu sein, während jedoch tatsächlich die diese Oberfläche formenden Bohnen ständig ausgewechselt werden und der Trichter als eine Einrichtung zur ständigen Probenentnahme von in der Trommel gerösteten Kaffeebohnen funktioniert.
• Innerhalb des länglichen Gehäuses 16 befindet sich ein Infrarotstrahlungs-Thermometer 17 vom Typ G 30 der Firma Land Pyrometers Ltd. in Dronfield (GB), dem innerhalb des länglichen Gehäuses ein optisches System zugeordnet ist mit einem Filter, welches den Durchtritt nur der Strahlung, die von dem Kaffee und nicht von den Gasen emittiert wird, und dem ferner ein elektronischer Vorverstärker zugeordnet ist. Diese Elementengruppe ist mit 25 bezeichnet. Man erkennt, daß das untere Ende des länglichen Gehäuses 16 in der Nähe der oberen Oberfläche des Trichters 14 offen ist, so daß ein Bündel von Infrarotstrahlung R, welches von den heißen Bohnen in dem Trichter emittiert wird, das optische System erreicht. Das obere Ende des länglichen Gehäuses empfängt einen Luftstrom, der durch ein Filter 18 gefiltert ist und von einer Druckluftwelle 19 durch eine Leitung 20 zugeführt wird. Die das Infrarotstrahlungs-Thermometer, das optische System und den elektronischen Verstärker umfassende Einheit ist mit einer elektrischen Stromquelle und einem Generator eines normalisierten Signals von 4 bis 20 MA verbunden, welches einem System zugeführt wird, das die Röstvorrichtung steuert, indem es auf die Temperatur und das Volumen der Luft, die in den Ofen 1 über die Öffnung 7 eintritt, einwirkt. Die Zeichnung zeigt in äußerst schematischer Weise die Verbindung 21 des einen Teil der Einheit 17 bildenden Thermometers mit der von der Stromquelle und dem Normsignalgenerator gebildeten Gruppe 22 und von dieser zu einem System 23, das die Röstvorrichtung steuert.
• Die Pfeile F1 deuten den Weg der Heißluft an, die von der in der Zeichnung rechten Seite her durch die Öffnung 7 in die Trommel 2 eintritt, während die Pfeile F2 den Weg der Heißluft und der flüchtigen Röstprodukte darstellen, die aus der Trommel austreten und in die Leitung 8 abgesaugt werden. Eine Drosselklappe 24 kann betätigt werden, um den Durchtritt von Heißluft zusammen mit flüchtigen Röstprodukten in der Leitung 8 zu regulieren.

Claims (2)

1. System zum Messen der Temperatur einer Charge von Kaffeebohnen während des Röstens, bei dem die Charge in einer Rösttrommel (7) gerührt und geröstet wird und ein Instrument (17) die Temperatur der Charge mißt, dadurch gekennzeichnet, daß - eine Fangvorrichtung (14) zur Aufnahme einer Probenmenge der Charge in der Rösttrommel (2) angeordnet und so ausgebildet ist, daß sie eine ständig erneuerte Oberfläche von Kaffeebohnen präsentiert, so daß an dieser Oberfläche eine frische Probenmenge von Bohnen vorhanden ist, - und daß das Instrument (17) einen Infrarotdetektor aufweist und kontinuierlich die Temperatur der Probenmenge von Kaffeebohnen durch Detektieren der von ihr emittierten Infrarotstrahlung mißt.

2. System nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß die Fangvorrichtung (14) ein vertikal angeordneter Trichter ist und eine obere Öffnung (14B) und eine untere Öffnung (14A) von solcher Form und Größe hat, daß die aus der unteren Öffnung (14) herausfallende Menge von Kaffeebohnen gleich der gleichzeitig in die obere Öffnung (14B) fallenden Menge ist, und daß das Instrument (17) in einem rohrförmigen Gehäuse (16) enthalten ist, dessen Längsachse so gerichtet ist, daß ein Ende des Gehäuses (16) der Probenmenge von Kaffeebohnen gegenüberliegt, wobei dieses Ende offen und in einem Abstand von der Probenmenge von Kaffeebohnen angeordnet ist.