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Die Erfindung betrifft einen Getränkeautomaten mit einer Hauptkomponente und einer von der Hauptkomponente abnehmbaren weiteren Komponente, wobei die beiden Komponenten eine zusammenwirkende Schnittstelle aufweisen.
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Haushaltsgeräte, wie beispielsweise Getränkeautomaten, verwenden zu Temperaturmessungen von beispielsweise der Milch im Milchtank aus Preisgründen meist NTCs (Negative Temperature Coefficient Thermistor). Diese Bauteile zeichnen sich durch ihre Robustheit und Zuverlässigkeit aus. Zudem ist ihre Beschaltung einfach. Die Auswertung über Elektronik und/oder µ-Prozessoren funktioniert zuverlässig. Zusätzliche Verstärkerstufen sind mit Vorteil nicht erforderlich.
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Herkömmlicherweise werden zum Betrieb des NTC beziehungsweise zu dessen Energieversorgung meist Kabel hingeführt. Ist ein Bauteil, das einen NTC aufweist, abnehmbar vom restlichen Haushaltsgerät ausgebildet, damit es zum Beispiel aus hygienischen Gründen spülmaschinentauglich ist, müssen diese Kabel vom NTC getrennt und um einen Stecker ergänzt werden. Derartige spülmaschinenfeste Stecker sind jedoch meist teuer in ihrer Anschaffung. Auch gestaltet sich die Verwendung von Steckern in einem Feuchtbereich beziehungsweise Schmutzbereich des Haushaltsgeräts schwierig. Hohe elektrische Spannungen an beispielsweise blanken Metallkontakten können unter anderem den Endkunden gefährden.
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Abnehmbare Temperatur- oder Druck-messende Bauteile finden bisher in Kaffeeautomaten für kleine Haushalte kaum oder nicht Verwendung. Gastromaschinen im Profibereich weisen häufig robuste Steckerkontakte auf. Bei alternativen Haushaltsgeräten, wie beispielsweise hochwertigen Küchenmaschinen, finden hochwertige leitungsübertragende, spülmaschinenfeste Metallkontakte Verwendung, um Signale und Leistung zu übertragen.
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Bei Getränkeautomaten, insbesondere Kaffeeautomaten oder Kaffeevollautomaten, die Milch- und/oder Milchschaumanwendungen anbieten, und bei denen dadurch Hygiene und Reinigung von immenser Bedeutung ist, ist eine wie herkömmliche Signalübertragung über Kabel und/oder Stecker besonders unvorteilhaft. Bei derartigen Anwendungen ist eine berührungslose, vorzugsweise passive Signalübertragung mit großen Vorteilen bezüglich Hygiene, Reinigung und Sicherheit beim Endkunden verbunden.
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Beispielsweise ist aus der Druckschrift
DE 10 2010 002 749 A1 eine kalbellose und steckerlose Energieübertragung zwischen einer Geschirrspülmaschine und einem Dosiergerät basierend auf dem Prinzip von zwei induktiv koppelbaren Spulen bekannt.
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Eine kabellose und steckerlose Informations- und/oder Energieübertragung zwischen einem Fensterflügel und einem Blendrahmen als Überwachungseinrichtung basierend auf dem Prinzip von zwei induktiv koppelbaren Spulen ist beispielsweise aus der Druckschrift
DE 100 59 582 A1 bekannt.
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Aufgabe der Erfindung ist es einen Getränkeautomaten, insbesondere Kaffeeautomaten oder Kaffeevollautomaten, bereitzustellen, der die oben genannten herkömmlichen Nachteile vermeidet und insbesondere eine berührungslose, insbesondere kabellose und/oder steckerlose Signalübertragung mit Vorteilen bezüglich Hygiene, Reinigung und Sicherheit beim Endkunden ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen Getränkeautomaten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß weist ein Getränkeautomat, insbesondere Kaffeevollautomat, eine Hauptkomponente und zumindest eine weitere Komponente auf, die von der Hauptkomponente abnehmbar ist. Zwischen der Hauptkomponente und der weiteren Komponente ist eine Schnittstelle zur Informationsvermittlung ausgebildet. Die Hauptkomponente weist einen ersten Schnittstellenbereich auf. Die abnehmbare weitere Komponente weist einen zweiten Schnittstellenbereich auf, wobei der erste Schnittstellenbereich mit dem zweiten Schnittstellenbereich zusammenwirkt. Der erste Schnittstellenbereich weist eine erste Spule, und der zweite Schnittstellenbereich eine zweite Spule auf.
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Vorzugsweise dienen die zwei Spulen als voneinander trennbare Informationsvermittler beziehungsweise Informationsüberträger. Dadurch erübrigen sich Kabelführungen in der Schnittstelle, also von dem ersten Schnittstellenbereich zum zweiten Schnittstellenbereich. Ebenso sind kostenaufwendige (Verbindungs-)Stecker nicht notwendig. Insbesondere ermöglicht sich das Bereitstellen einer abnehmbaren Komponente und gleichzeitig ein Informationsaustausch relevanter beziehungsweise gewünschter Daten zwischen den einzelnen Komponenten. Eine berührungslose, insbesondere kabellos arbeitende, die Schnittstelle von Hauptkomponente und abnehmbarer weiterer Komponente erfassende Signalübertragung unter anderem mit Vorteilen bezüglich Hygiene, Reinigung, Spülmaschinentauglichkeit und Sicherheit beim Endkunden ermöglicht sich dadurch. Eine kabellose und steckerlose Datenübertragung kann so an der Schnittstelle gewähreistet werden. Die Datenübertragung erfolgt hierbei nach dem elektromagnetischen Prinzip. Die induktive Wirkung von Magnetfeldern kommen zum Tragen, indem Spulen vorgesehen sind, nämlich die erste Spule und die zweite Spule, die über ihre Magnetfelder zusammenwirken beziehungsweise miteinander korrespondieren. Nach dem Induktionsprinzip kann so eine Energieübertragung stattfinden und gleichzeitig wird durch Überlagerung oder Modulation ein Informationsaustausch bewirkt.
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Als Getränkeautomat ist im Sinne der Anmeldung ein Getränke-ausgebender Automat wie beispielsweise ein Kaffeeautomat, ein Kaffeevollautomat oder ein Einbau-Kaffeevollautomat zu verstehen. Ebenso sind selbstverständlich auch Kaltgetränke-Ausgeber oder Automaten, die Trinkschokolade und/oder Teegetränke ausgeben, inbegriffen.
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Unter einer Hauptkomponente ist beispielsweise ein Hauptbestandteil des Getränkeautomaten zu verstehen, wie beispielsweise ein Gehäuse des Getränkeautomaten mit allen automatenrelevanten Komponenten wie beispielsweise Brüheinheit, Mahleinheit und ähnliches. Die Hauptkomponente umfasst demnach jegliche hauptrelevanten Komponenten des Getränkeautomaten und ist insbesondere standfest.
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Die weitere Komponente ist von der Hauptkomponente abnehmbar, um beispielsweise befüllt, entleert und/oder gesäubert werden zu können. Beispielsweise ist die weitere Komponente der Wassertank, der Milchtank, die Brüheinheit, der Milchschäumer und/oder der Kaffeeauslauf. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass neben der weiteren Schnittstelle eine Mehrzahl von weiteren Schnittstellen im oder am Getränkeautomaten angeordnet und weiteren abnehmbaren Komponenten zugeordnet sind, die vorzugsweise dieselben genannten Eigenschaften aufweisen wie die genannte Schnittstelle.
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Als Schnittstelle zwischen der Hauptkomponente und der weiteren Komponente ist jeglicher Bereich zu verstehen, der eine Informationsvermittlung, Informationsübertragung und/oder Informationsaustausch zwischen den einzelnen Komponenten erlaubt beziehungsweise bereitstellt. Hierzu wirken die einzelnen Schnittstellenbereiche der einzelnen Komponenten zusammen. Erfindungsgemäß erfolgt dies über die induktive Wirkung der Magnetfelder der Spulen, die miteinander korrespondieren, womit eine Energieübertragung vorgenommen und gleichzeitig durch Überlagerung oder Modulation einen Informationsaustausch bewirkt werden kann.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten ist die zweite Spule in einem eingebauten Zustand (der weiteren Komponente an der Hauptkomponente), insbesondere unmittelbar, an der ersten Spule der Hauptkomponente angeordnet. Die zweite Spule ist also an oder in der weiteren Komponente derart angeordnet, vorzugsweise fixiert, dass die beiden Spulen im eingebauten oder eingesetzten Zustand unmittelbar aneinander angrenzen. Durch einen derart engen, und doch berührungslosen Kontakt der beiden Spulen zueinander können die Spulen eine induktive Kopplung herstellen und so miteinander kommunizieren beziehungsweise Informationen austauschen, empfangen und/oder übermitteln. Dabei ist es nicht zwingend erforderlich, dass die Spulen in einem direkten Kontakt stehen, um ihre Funktionsfähigkeit zu gewährleisten. Ein geringer Abstand der Spulen zueinander ist durchaus für eine störungsfreie Funktionalität realisierbar. Es ist zudem nicht zwingend erforderlich, dass dieser Abstand mit Luft gefüllt ist. Beispielsweise Plastikwände oder Schichten, die um jede Spule eine geringe Dicke beziehungsweise Wandstärke von beispielsweise je ein bis zwei Millimeter aufweisen, können problemlos und störungsfrei Anwendung finden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten wirken der erste Schnittstellenbereich mit dem zweiten Schnittstellenbereich berührungslos, insbesondere kabellos und/oder steckerlos zusammen. In der Schnittstelle ist also eine Datenübertragung beziehungsweise ein Datentransfer und/oder eine Energieübertragung berührungslos, kabellos und/oder steckerlos möglich beziehungsweise gewährleistet. Dadurch ermöglichen sich vorteilhafte Eigenschaften der abnehmbaren Komponente wie beispielsweise Spülmaschineneignung, Wasserdichtigkeit und/oder ähnliche die Hygiene und Säuberung betreffende Eigenschaften, ohne dabei negative Auswirkungen betreffend den Informations- und/oder Energieaustausch hinnehmen zu müssen beziehungsweise zu bewirken.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten sind der erste Schnittstellenbereich und der zweite Schnittstellenbereich jeweils als eine Informationsübertragung und/oder Energieübertragung ausgebildet. Insbesondere ist der erste Schnittstellenbereich dazu ausgebildet, ein Signal an den zweiten Schnittstellenbereich zu übertragen und/oder ein rückkoppelndes Signal von dem zweiten Schnittstellenbereich zu empfangen und/oder vorzugsweise passiv auszuwerten.
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Insbesondere dient die erste Spule der Hauptkomponente als Erregerspule, die ein Signal an die zweite Spule der abnehmbaren weiteren Komponente aufprägt, sodass in einer Elektronik in der abnehmbaren weiteren Komponente Strom zu fließen beginnt. Eine Auswertung eines erwünschten Signals erfolgt nun durch Rückkopplung eines Signals aus der abnehmbaren weiteren Komponente in die Hauptkomponente. Dies bedeutet insbesondere, dass zuerst ein Signal aus der Hauptkomponente ausgeschickt und anschließend eine Antwort aus der abnehmbaren weiteren Komponente wieder ausgelesen wird. Die Antwort beziehungsweise rückkoppelnde Information kann beispielsweise in ein Frequenzsignal, eine Dämpfung oder andere Signale umgewandelt werden, die wiederrum von der ersten Spule, in diesem Fall also in Form einer Empfängerspule, aufgenommen und von einer Elektronik in der Hauptkomponente ausgewertet werden. Hier erfolgt also eine Signalauswertung durch induktive Kopplung oder beispielsweise durch RFID (radio-frequency identification).
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Das rückkoppelnde Signal wird vorzugsweise passiv ausgewertet beziehungsweise ausgelegt. Das rückkoppelnde Signal wird also nicht auf Frequenz oder Übertragungsamplitude hin ausgewertet. Das auszuwertende Signal dagegen ist die verursachte Dämpfung des Schwingkreises in der abnehmbaren weiteren Komponente. Das bedeutet, dass vorteilhafterweise eine Unabhängigkeit bei der Signalübertragung von der Qualität der Kopplung, der Frequenz der Schwingkreise und der Erregungsamplitude gewährleistet werden kann.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten ist die zu übertragende Information die Temperatur, der Druck, die Frequenz und/oder die Dehnung. Beispielsweise weist die abnehmbare weitere Komponente hierfür die zweite Spule und zusätzlich einen NTC und/oder weitere passive Bauelemente auf. Über die Schnittstelle als trennbare Informationsvermittlung können also mit Vorteil verschiedene gewünschte Sensorsignale aufgenommen und/oder kabellos und steckerlos übertragen werden.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten ist der zweite Schnittstellenbereich wasserdicht und/oder spülmaschinenfest in oder an der abnehmbaren weiteren Komponente angeordnet. Insbesondere ist die zweite Spule in oder an der abnehmbaren weiteren Komponente angeordnet beziehungsweise befestigt. Dadurch ermöglicht sich eine einfache und äußerst hygienische Reinigung der abnehmbaren weiteren Komponente, beispielsweise in der Spülmaschine.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten weist der zweite Schnittstellenbereich neben der zweiten Spule einen NTC und/oder weitere passive Bauelemente auf. Der erste Schnittstellenbereich weist vorzugsweise neben der ersten Spule einen µ-Chip auf. Vorzugsweise sind alle elektrischen, elektronischen und/oder passive Bauelemente wasserdicht in oder an der jeweiligen Komponente, also der Hauptkomponente oder der abnehmbaren weiteren Komponente, eingearbeitet beziehungsweise angeordnet.
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Das Signal des NTC wird vorzugsweise passiv ausgelegt. Das auszuwertende Signal ist dabei die durch den NTC verursachte Dämpfung des Schwingkreises. Im Signal der Dämpfung kommt hauptsächlich der Widerstand des NTCs zum Tragen. Zwar liefert auch der ohm'sche Widerstand der zweiten Spule einen dämpfenden Beitrag. Vorzugsweise ist der Widerstand der zweiten Spule gegenüber dem NTC dabei derart gewählt und geschaltet, dass der Beitrag der zweiten Spule in der Messung, beispielsweise Temperaturmessung, vernachlässigt oder zumindest wissentlich berücksichtigt werden kann.
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Zudem ist es vorteilhaft, wenn die Dämpfung durch den NTC nicht zu groß wird. Dies ist der Fall, wenn einige Schwingungen trotz Dämpfung beobachtbar beziehungsweise messbar sind. Das heißt, dass bei einem hohen NTC Wert in Serie zur zweiten Spule und eventuell zu einem Kondensator vorzugsweise der aperiodische Grenz- oder Kriechfall und keine längere periodische Schwingung auftritt. Durch eine geschickte Beschaltung des passiven NTC Schwingkreises ist eine ausreichende Anzahl von Schwingungen nach Anregung durch die erste Spule gegeben, wobei gleichzeitig der NTC als dominierendes Element für die Dämpfung dient.
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Der µ-Chip des ersten Schnittstellenbereichs dient zur Ausgabe der Frequenz und Dämpfung der gesamten Schwingkreisschaltung, also der Schaltung der abnehmbaren weiteren Komponente und der Schaltung der Hauptkomponente. Um eine optimale Messgenauigkeit erzielen zu können, ist es vorteilhaft, die in der Hauptkomponente und/oder in der abnehmbaren weiteren Komponente enthaltene Schaltung in der Fertigung oder beim Endkunden zu kalibrieren.
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Grundsätzlich ist die erfindungsgemäße Art der kabellosen und steckerlosen Signalübertragung neben der Temperaturmessung auf jedes Sensorsignal anwendbar, das eine Veränderung des ohm'schen Widerstands, der Kapazität und/oder Induktivität beinhaltet.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten ist die weitere Komponente der Wassertank, der Milchtank, die Brüheinheit, der Milchschäumer und/oder der Kaffeeauslauf. Gerade bei den genannten Komponenten des Getränkeautomaten, die insbesondere mit Milch in Kontakt kommen, sind besondere Ansprüche an die Hygiene und Waschbarkeit gegeben. Das Spülen beispielsweise in der Spülmaschine ist hier von besondere Bedeutung und Vorteil.
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Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten ist der zweite Schnittstellenbereich in der weiteren Komponente eingespritzt. Besonders vorteilhaft ist auch der erste Schnittstellenbereich in der Hauptkomponente eingespritzt. Insbesondere sind hierbei jegliche elektrische, elektronische und passive Bauelemente des jeweiligen Schwingkreises in der jeweiligen Komponente eingespritzt, also insbesondere jeweils die erste und die zweite Spule, der NTC, eventuelle Kondensatoren und Chips sowie die jeweiligen Kabelführungen zwischen den einzelnen Bauelementen. Dadurch ermöglicht sich mit Vorteil eine wasserdichte Ausgestaltung des jeweiligen Schwingkreises in der jeweiligen Komponente. Eine sichere und zugleich hygienische und ebenfalls spülmaschinengeeignete Reinigung ermöglicht sich so mit Vorteil. Insbesondere aufgrund der kabellos und steckerlos ausgebildeten Schnittstelle zwischen Hauptkomponente und abnehmbarer weiteren Komponente ermöglicht sich eine zuverlässige Informationsübertragung mit gleichzeitig optimaler hygienischer Reinigbarkeit.
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Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden, lediglich Beispiele darstellenden Ausführungen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- 1A: eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Getränkeautomaten mit abgenommener weiteren Komponente,
- 1 B: eine schematische Ansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Getränkeautomaten der 1A mit angebauter weiteren Komponente, und
- 2A bis 2D: jeweils ein Ausführungsbeispiel eines Schaltungsaufbaus eines erfindungsgemäßen Getränkeautomaten.
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1A zeigt einen Getränkeautomaten 10, der eine Hauptkomponente 1 und eine von der Hauptkomponente 1 abnehmbare weitere Komponente 2 aufweist. Der gezeigte Getränkeautomat 10 ist ein Kaffeevollautomat. Die abnehmbare weitere Komponente 2 kann ein Wassertank, ein Milchtank, eine Brüheinheit, ein Milchschäumer oder ein Kaffeeauslauf sein. Vorliegend ist die abnehmbare weitere Komponente 2 der Milchtank.
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Zur Gewährleistung einer optimalen Qualität der zu beziehenden Getränke aus dem Kaffeeautomaten ist es vorteilhaft, im abnehmbaren Milchtank die Temperatur zu messen.
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Hierzu findet ein NTC Verwendung, der in einem zweiten Schnittstellenbereich 2a im Milchtank angeordnet ist. Um den NTC funktionsfähig zu beschalten, und gleichzeitig den Milchtank reinigungsfreundlich auszugestalten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, in einer Schnittstelle 3 zwischen Milchtank und Kaffeevollautomat zwei Spulen 2b, 1b als trennbare Informationsvermittler anzuordnen. Aufgrund dieser kabel- und steckerlosen Ausführung des zweiten Schnittstellenbereichs 2a kann der Milchtank benutzerfreundlich und benutzersicher gesäubert und sogar in der Spülmaschine gereinigt werden.
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Hierzu werden vorzugsweise im Milchtank der NTC, eine zweite Spule 2b der zwei Spulen sowie weitere passive Bauelemente wasserdicht eingespritzt beziehungsweise eingebaut. Zugleich ist im Kaffeevollautomat in einem ersten Schnittstellenbereich 1a eine erste Spule 1b sowie weitere benötigte Bauelemente vom Kunden nicht sichtbar wasserdicht eingespritzt beziehungsweise eingebaut.
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Der erste Schnittstellenbereich 1a und der zweite Schnittstellenbereich 2a liegen sich in einem eingebauten Zustand des Milchtanks direkt gegenüber beziehungsweise sind direkt angrenzend zueinander ausgebildet, wie es in 1B gezeigt ist. Dabei wirkt der erste Schnittstellenbereich 1a mit dem zweiten Schnittstellenbereich 2a berührungslos, kabellos, und steckerlos zusammen. Der Abstand der ersten Spule 1b und der zweiten Spule 2b kann dabei derart groß ausgebildet sein, dass eine induktive Kopplung zwischen den Spulen noch möglich ist. Plastikwände beziehungsweise Schichten zwischen den Spulen 1b, 2b mit jeweils einer Wandstärke von etwa ein bis zwei Millimeter sind dabei realisierbar.
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Wie es in 1B dargestellt ist, kommt die zweite Spule 2b des Milchtanks unmittelbar an der ersten Spule 1b des Kaffeevollautomaten zu liegen, sodass die beiden Spulen einen induktiven Kontakt herstellen können. Die erste Spule 1b des Kaffeevollautomaten dient vorliegend als Erregerspule und prägt ein Signal auf die zweite Spule 2b im Milchtank auf, sodass in einer Elektronik in dem Milchtank ein Strom zu fließen beginnt. Die Auswertung des eigentlichen NTC Signals erfolgt nun durch Rückkopplung eines Signals aus dem Milchtank in den Kaffeevollautomaten. Das bedeutet, zuerst wird ein Signal aus dem Kaffeevollautomaten ausgeschickt und anschließend die Antwort aus dem Milchtank wieder ausgelesen. Die Antwort aus dem NTC kann in ein Frequenzsignal, eine Dämpfung oder andere Signale umgewandelt werden, die wiederum von der ersten Spule 1b des Kaffeevollautomaten, die nun als Empfängerspule dient, aufgenommen und an eine weiterführende Elektronik des Kaffeevollautomaten weitergegeben und dort ausgewertet werden. Die Signalauswertung erfolgt also durch induktive Kopplung oder zum Beispiel durch einen RFID. Die Auslegung des NTC Schwingkreises erfolgt dabei vorzugsweise passiv.
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Mögliche Schaltungen der Schwingkreise im Milchtank und im Kaffeevollautomaten sind in den Ausführungsbeispielen der 2A bis 2D gezeigt.
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2A zeigt eine mögliche Schaltung zur Temperaturmessung im Milchtank beispielsweise des Ausführungsbeispiels der 1A, 1 B. Hierzu ist im Milchtank ein zweiter Schwingkreis 2c und im Kaffeevollautomat ein erster Schwingkreis 1c ausgebildet.
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Der zweite Schwingkreis 2c umfasst die zweite Spule 2b, einen zweiten Kondensator 2d und den zur Temperaturmessung notwendigen NTC 2e, die vorliegend alle parallel zueinander geschaltet sind.
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Der erste Schwingkreis 1c umfasst die erste Spule 1b, einen ersten Kondensator 1d und eine Auswert- und Schwingerzeuger-Elektronik 1e, die vorliegend alle parallel zueinander geschaltet sind. Zur Temperaturmessung ist der Milchtank in den Kaffeevollautomaten eingesetzt, wobei die erste Spule 1b und die zweite Spule 2b direkt nebeneinander angeordnet sind ohne sich direkt zu berühren, sodass die beiden Spulen 1b, 2b induktiven Kontakt herstellen können und eine Schnittstelle 4 zur Informationsübertragung beziehungsweise Informationsvermittlung ausbilden. Die erste Spule 1b bilden dabei einen ersten Schnittstellenbereich und die zweite Spule 2b einen zweiten Schnittstellenbereich aus.
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Mittels der Auswert- und Schwingerzeuger-Elektronik 1e wird nun die erste Spule 1b angeregt, sodass diese Spule als Erregerspule fungiert und ein Signal auf die zweite Spule 2b im Milchtank aufprägt, sodass in der Elektronik im Milchtank Strom zu fließen beginnt. Die Auswertung beziehungsweise Auslegung des Signals des NTC 2e erfolgt durch Rückkopplung eines Signals aus dem Milchtank in den Kaffeevollautomaten. Es wird also ein Signal aus dem Kaffeevollautomaten ausgeschickt und anschließend die Antwort aus dem Milchtank ausgelesen. Dabei wird das Signal aus dem NTC in ein Frequenzsignal oder ein Dämpfungssignal umgewandelt, das von der ersten Spule 1b, die hierbei als Empfängerspule fungiert, aufgenommen und von der folgenden Auswert- und Schwingerzeuger-Elektronik 1e ausgewertet wird.
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Dabei wird das Signal des NTC 2e nicht auf Frequenz oder Übertragungsamplitude hin ausgewertet, sondern passiv. Das bedeutet, das auszuwertende Signal ist nur die durch den NTC 2e verursachte Dämpfung des zweiten Schwingkreises 2c. Dadurch ist eine Unabhängigkeit von der Qualität der Kopplung, der Frequenz der Schwingkreise 1c, 2c und der Erregeramplitude gewährleistet. Hierbei ist der Widerstand der zweiten Spule 2b so gegenüber den NTC 2e gewählt und beschaltet, dass der Beitrag der zweiten Spule 2b in der Temperaturmessung vernachlässigt oder gewollt berücksichtigt wird. Zudem ist vorteilhaft, wenn die Dämpfung durch den NTC 2e nicht allzu dominant ist, sodass zumindest einige Schwingungen im zweiten Schwingkreis 2c trotz Dämpfung beobachtbar und auswertbar sind. Durch eine geschickte Beschaltung des zweiten Schwingkreises 2c kann so eine ausreichende Anzahl an Schwingungen nach Anregung durch die erste Spule 1b realisiert werden, wobei gleichzeitig der NTC 2e als dominierendes Element für die Dämpfung fungiert.
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2B zeigt im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 2A einen im zweiten Schwingkreis 2c zum NTC 2e seriell geschalteten Vorwiderstand 2f. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der 2B mit dem Ausführungsbeispiel der 2A im Wesentlichen überein.
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2C zeigt im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 2A eine serielle Schaltung des NTC 2e, des zweiten Kondensators 2d und der zweiten Spule 2b des zweiten Schwingkreises 2c. Bei einem hohen Wert des NTC 2e in Serie zu zweiter Spule 2b und zweiten Kondensator 2d tritt der aperiodische Grenz- oder Kriechfall und keine längere periodische Schwingung auf.
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Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der 2C mit dem Ausführungsbeispiel der 2A im Wesentlichen überein.
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2D zeigt im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 2C einen parallel zum NTC 2e geschalteten Vorwiederstand 2f im zweiten Schwingkreis 2c. Im ersten Schwingkreis 1c dient als Auswert- und Schwingerzeuger-Elektronik 1e ein µ-Chip, der Frequenz und Dämpfung der gesamten Schwingkreisschaltung, also des ersten Schwingkreises 1c und des zweiten Schwingkreises 2c, ausgibt.
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Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der 2D mit dem Ausführungsbeispiel der 2C im Wesentlichen überein.
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Grundsätzlich ist die Erfindung nicht auf eine Signalübertragung basierend auf einer Temperaturmessung beschränkt. Hierbei ist jedes Sensorsignal, das eine Veränderung im ohm'schen Widerstand, der Kapazität oder Induktivität betrifft, kabel- und steckerlos übertragbar und auslesbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010002749 A1 [0006]
- DE 10059582 A1 [0007]