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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer automatischen
Backvorrichtung in einem Verkaufsgeschäft, mit einem Backofen, einer
Zufuhrvorrichtung für
die Zufuhr von Backrohlingen und einer Transportvorrichtung für den Transport
der Backrohlinge von der Zufuhrvorrichtung durch den Innenraum des
Backofens zu einer Abgabestation, an der die fertigen Backwaren
für Kunden
bereitgestellt werden.
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Ein
derartiges Verfahren geht z.B. aus dem Dokument
EP 1 433 381 A1 hervor.
Hier werden Füllstandsdetektoren
vorgeschlagen, die zur Regelung des Füllstands der Abgabestation
eingesetzt werden. Es wird vorgeschlagen, den Backvorgang fortzusetzen,
bis die Füllstandserkennung
ein definiertes Schaltniveau erreicht hat.
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Derartige
Füllstandsdetektoren
erfordern zusätzliche
Sensorik in der Backvorrichtung, die fehleranfällig sein kann.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines einfachen und
zuverlässigen
Steuerungsverfahren für
den Betrieb einer automatischen Backvorrichtung.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß die
Backvorrichtung über
eine Steuerungseinheit programmiert wird, so daß sie zu einem bestimmten Zeitpunkt
dazu veranlaßt
wird, eine bestimmte Menge mindestens einer bestimmen Backware zu
backen und in der Abgabestation bereitzustellen.
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Das
feste Vorprogrammieren der Bereitstellung bestimmter Chargen hat
den Vorteil, daß die Backvorrichtung
mit sehr einfachen und robusten Zufuhrmitteln betrieben werden kann,
die die Backrohlinge chargenweise abgeben. Außerdem erfordert es nicht die
komplexe Sensorik und Steuerungselektronik, die zur konstanten Füllstandsüberwachung
erforderlich ist.
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In
der Praxis kann die Zufuhrvorrichtung für die Zufuhr mehrerer verschiedener
Backwaren ausgelegt sein, die nach dem Durchlaufen des Backofens
in verschiedenen Sektionen der Abgabestation bereitgestellt werden.
Dabei kann die Steuerungseinheit derart programmiert werden, daß die Backvorrichtung
jeweils bestimmte Mengen der verschiedenen Backwaren bäckt und
in den jeweiligen verschiedenen Sektionen der Abgabestation bereitstellt.
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Es
können
gemäß dem Verfahren
der Erfindung Zufuhrvorrichtungen zur Einzelzufuhr mit Zufuhrvorrichtungen
mit chargenweiser Zufuhr kombiniert werden. Die Abfrage der Backrohlinge
aus den verschiedenen Zufuhrvorrichtungen erfolgt gemäß den vorgegebenen
Mengen an herzustellenden Backwaren.
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Die
Erfindung ermöglicht
insbesondere die Durchführung
eines Nachtbackprogramms. Bisher war es bei professionellen Backöfen möglich, die
Einschaltzeit vorzuprogrammieren. Die Backöfen wurden z.B. 30 Minuten
vor der Öffnung
der Backstube angeschaltet, so daß sie beim Eintreffen des Personals
vorgeheizt und einsatzbereit waren und keine unnötigen Wartezeiten entstanden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren
ist es bei Verwendung einer automatischen Ladenbackstation möglich, den vollständigen Backvorgang,
einschließlich
Vorheizen des Ofens, Zufuhr der Backrohlinge und deren Transport
von der Zufuhrvorrichtung durch den Innenraum des Backofens zur
Abgabestation abzuschließen, bevor
das Verkaufsgeschäft
geöffnet
wird. Der Zeitpunkt für
den Beginn des Backvorgangs wird um einen bestimmten Zeitraum vor
der Öffnung
des Verkaufsgeschäfts
gewählt,
so daß bis
zur Öffnung
des Verkaufsgeschäfts
die bestimmte(n) Menge(n) einer oder mehrerer Backware(n) in der
Abgabestation bereitstellt sind. Für das Backen von Backrohlingen
in automatischen Backstationen eignen sich insbesondere tiefgefrorene
Backrohlinge, die nach der Entnahme aus dem Kühlraum noch über einen
Zeitraum von 48 Stunden verarbeitet werden können. Es bereitet daher keine
Probleme, die Backrohlinge am Abend des Geschäftsschlusses in die Zufuhrvorrichtung
einzufüllen
und die Steuerungseinheit so zu programmieren, daß am nächsten Morgen
die Backrohlinge dem vorgegebenen Backprogramm folgend gebacken
werden. Selbst wenn ein Tag, an dem das Geschäft geschlossen ist, zwischen
dem Einfüllen der
Backrohlinge und der Geschäftsöffnung liegt, sind
die Backrohlinge bei Beginn des Backvorgangs noch verarbeitbar.
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In
der Steuerungseinheit können
festgelegte oder dynamisch bestimmte Kombinationen von Mengenangaben
für die
verschiedenen Backwaren abgespeichert werden. Z.B. kann der Hersteller
eine sinnvolle und häufig
verwendete Kombination vorgeben. Beispielsweise werden 70 normale
Brötchen,
35 Vollkornbrötchen
und 12 Baguettes vorgegeben. Diese Kombination braucht nicht manuell
eingegeben zu werden, sondern kann durch einen Tastendruck aktiviert
werden.
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Die
Steuerungseinheit kann auch die jeweils abgerufene Kombination von
Mengenangaben für die
verschiedenen Backwaren in der Steuerungseinheit abspeichern und
statistisch auswerten. Die am häufigsten
verwendeten Kombinationen können dann
ebenfalls über
Funktionstasten mit einem einzigen Knopfdruck aktiviert werden.
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Zusätzlich kann
die durchschnittlich gewählte
Kombination von Mengenangaben für
die verschiedenen Backwaren über
die Steuerungseinheit durch eine Funktionstaste abrufbar sein.
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Die
vor der Öffnung
des Verkaufsgeschäfts gewählten Kombinationen
können
getrennt berücksichtigt
werden, so daß auch
hier die häufigste
oder durchschnittliche Kombination von Mengenangaben für die verschiedenen
Backwaren über
die Steuerungseinheit über
eine Schnelleingabe oder eine Funktionstaste abrufbar ist.
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Nachfolgend
wird eine Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Die Zeichnungen zeigen in:
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1 eine
schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Backvorrichtung;
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2 eine
Seitenansicht des geschlossenen Gehäuses der Backvorrichtung und
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3 eine
vergrößerte Eingabe
eines Eingabebildschirm der Backvorrichtung.
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Die
in 1 dargestellte Backvorrichtung umfaßt einen
Backofen 1 zum Backen von Backrohlingen oder Teiglingen,
welche meist angetaut, aufgetaut oder tiefgefroren und/oder vorgebacken
automatisch dem Backraum des Backofens 1 zugeführt werden.
Der Backofen 1 ist thermisch isoliert und weist auf der
in 1 erkennbaren Seite 1 ein Sichtfenster auf.
Zur besseren Übersichtlichkeit
ist die Seitenwand des Backofens 1 transparent dargestellt.
Die Backrohlinge sind in 1 nicht dargestellt.
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Zum
Transport der Backrohlinge in den Backofen 1 ist eine Transportvorrichtung
vorgesehen, welche ein Paar im Abstand und parallel zueinander umlaufender
Förderketten 2 aufweist.
Wiederum aus Gründen
der Übersichtlichkeit
ist der Verlauf der in der Seitenansicht hintereinander liegenden Förderketten 2 in
der 1 nur durch eine dünne Linie eingezeichnet. Da
die Förderketten 2 auch
durch den beheizten Backraum des Backofens 1 laufen, sind
sie vorzugsweise aus hitzefesten Materialien, insbesondere aus Stahl,
hergestellt.
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Ferner
umfaßt
die Backvorrichtung aus 1 eine Zufuhrvorrichtung 3,
welche aus mehreren Elementen besteht. Es sind zwei Beschickungswagen 4 und 5 zu
erkennen, auf denen Backrohlinge, insbesondere vorgebackene Brötchen, in
verschiedenen Lagen angeordnet werden können. Die Beschickungswagen 4, 5 werden
nachfolgend im Detail erläutert.
Unterhalb der Beschickungswagen 4 und 5 ist eine
Wanne 6 angeordnet, deren Bodenfläche eine geneigte Rutschfläche 7 bildet.
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Die
Beschickungswagen 4 und 5 dienen dazu, Backrohlinge
für Brötchen zur
Backvorrichtung zu transportieren, die auf die Rutschfläche 7 abgeworfen
werden. An der dem Backofen 1 zugewandten Seite des Beschickungswagens
mit dem Bezugszeichen 5 ist ferner ein Vorratsmagazin 8 für Backrohlinge
von länglichen
Backwaren, insbesondere Stangeweißbroten (Baguettes), angeordnet.
Diese Backrohlinge werden unmittelbar auf Tragmittel 9 abgeworfen,
die durch den Backofen 1 laufen.
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Die
Tragmittel 9 sind quer verlaufend zwischen den Förderketten 2 angeordnet.
Die Tragmittel 9 nehmen die Backrohlinge auf und transportieren
sie in den Backraum des Backofens 1. In dem Backraum des
Backofens 1 verlaufen die zueinander parallelen Transportketten 2 mäanderförmig, so
daß die
Tragmittel 9 für
eine ausreichend lange Zeit innerhalb des Backraums des Backofens 1 verweilen.
Die Tragmittel 9 sind nach Art einer Gondel an dem Förderkettenpaar
befestigt. Hierzu sind sie um eine quer zum Förderkettenpaar 2 verlaufende
Achse schwenkbar angehängt.
Aufgrund ihres unterhalb der Schwenkachse liegenden Schwerpunkts
verharren sie ohne äußere Einwirkung
in der in 1 dargestellten Position, in
der ihre Auflagefläche
im wesentlichen waagerecht verläuft
oder gegebenenfalls um einen kleinen Winkel zur in 1 rechten
Seite hin nach unten geneigt ist.
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Das
Bezugszeichen 11 bezeichnet die Übergabestelle, an der die Backrohlinge
von der Wanne 6 auf ein Tragmittel 9 übergeben
werden. Es ist zu erkennen, daß das
Tragmittel 9 nahe an der Wanne von unten nach oben vorbeiläuft. Dabei
kämmen
Zinken (nicht dargestellt) des Tragmittels 9 mit Schlitzen in
der Wanne 6. Die Backrohlinge, die in dem geschlitzten
Bereich der Wanne liegen, werden dabei von den Zinken des Tragmittels 9 angehoben.
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Am
Austritt aus dem Backraum des Backofens 1 ist eine Abgabestation 10 vorgesehen,
an der die fertig gebackenen Backwaren von den Tragmitteln 9 entfernt
werden.
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Ferner
ist in 1 ein Antriebsritzel 15 dargestellt,
welches mit der Förderkette 2 kämmt und durch
einen Antriebsmotor 16 angetrieben wird. Der Antriebsmotor 16 treibt
an der gegenüberliegenden Seite
ein entsprechendes Ritzel in gleicher Drehrichtung für die zweite
Kette des Förderkettenpaars
an. Der Antriebsmotor 16 ist mit einer Stromversorgung innerhalb
eines Steuerungskastens 14 verbunden. In der Praxis kann
der Antriebsmotor und das angetriebene Ritzel auch an jeder anderen
Stelle der Förderkette 2 vorgesehen
sein. Beispielsweise eignet sich auch das im Bereich der Abgabestation 10 dargestellte
große
Ritzel zum Antreiben der Förderkette 2.
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Ein
mit dem Steuerungskasten 14 verbundener Bewegungssensor 17 enthält eine
Spule und arbeitet induktiv. Jedesmal, wenn ein Tragmittel 9,
welches aus Stahlblech besteht, in geringem Abstand an dem Bewegungssensor 17 vorbeiläuft, gibt
dieser ein Signal ab, welches über
ein Signalkabel zum Steuerungskasten 14 geleitet wird.
So kann eine Auswerteelektronik innerhalb des Steuerungskastens 14 den ordnungsgemäßen Betrieb
der Förderkette 2 überwachen.
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Ferner
sind Lichtschranken 12 und 19 in den Bewegungsbahnen
der Tragmittel 9 bzw. der Backrohlinge angeordnet, die
einer Steuerung und Überwachung
der Backvorrichtung dienen. Die Lichtschranke 12 wirkt
mit Durchtrittsöffnungen 13 zusammen.
Derartige Durchtrittsöffnungen 13 sind
an allen Tragmitteln vorhanden, aber ausschließlich an dem Tragmittel 9 hinter
der Lichtschranke 12 eingezeichnet. Sobald das Tragmittel 9 in
den Bereich der Lichtschranke 12 kommt, wird die Lichtschranke 12 unterbrochen
und das Signal des Empfängers
der Lichtschranke 12 verändert sich. Dieses Signal wird
einer Auswerteeinheit in dem Steuerungskasten 14 zugeführt, welche
dem Signal entnimmt, daß ein
Tragmittel 9 an der Lichtschranke vorbeibewegt wurde. Wenn
sich das Tragmittel 9 weiterbewegt, empfängt bei
einem leeren Tragmittel der Empfänger
an den beiden Durchtrittsöffnungen 13 wieder
das Licht der Lichtschranke 12. Ist das Tragmittel 9 befüllt, so
bleibt der Empfänger
an mindestens einer der Durchtrittsöffnungen 13 dunkel.
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Das
Signal der Lichtschranke 12 gibt also sowohl den Durchlauf
eines Tragmittels 9 wieder als auch das Aufliegen eines
Backrohlings auf dem Tragmittel 9.
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Wenn
beim weiteren Transport durch die Förderkette 2 ein leeres
Tragmittel 9 unter die Abwurföffnung des Vorratskarussells 8 transportiert wird,
kann ein Abwurf eines Backrohlings aus diesem Vorratskarussell 8 ausgelöst werden.
Dabei ermittelt die Lichtschranke 19 unterhalb des Vorratskarussells 8,
ob tatsächlich
ein Backrohling auf das Tragmittel 9 fällt. Ist dies nicht der Fall,
wird durch die Steuerungselektronik im Steuerungskasten 14 das
Vorratskarussell erneut aktiviert, bis tatsächlich ein Backrohling auf
das Tragmittel 9 fällt.
Die Vortriebsgeschwindigkeit der Tragmittel ist aufgrund der Tatsache,
daß sie mehrere
Minuten in dem Backraum des Backofens 1 verweilen, hinreichend
klein, so daß mehrere
Abwurfvorgänge
durch das Vorratskarussell 8 durchgeführt werden können, während sich
das Tragmittel 9 unterhalb der Abwurföffnung befindet.
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Die
beschriebene Backvorrichtung ist über die Steuerungseinheit 14 derart
programmierbar, daß sie
bestimmte Chargen Backwaren herstellt. Bei jedem der beiden Beschickungswagen 4 und 5 sind sechs übereinanderliegende
Fächer
vorgesehen, deren Fachböden
einzeln und nacheinander geöffnet werden
können.
In 1 sind jeweils die unteren zwei rechten Fachböden 20 des
linken Beschickungswagens 4 und 21 des rechten
Beschickungswagens 5 geöffnet
dargestellt. Bei dem großen
Beschickungswagen 4 sind auf jedem Fachboden 20, der
sich über
die Hälfte
des Faches erstreckt, fünfunddreißig Brötchen angeordnet.
Bei dem kleinen Beschickungswagen 5, der beispielsweise
für Vollkornbrötchen vorgesehen
ist, sind auf jedem Fachboden 21 zwanzig Backrohlinge angeordnet.
Die Backrohlinge für
die Baguettes aus dem Vorratskarussell 8 können einzeln
jeweils dann zugeführt
werden, wenn festgestellt wird, daß ein leeres Tragmittel 9 sich
unterhalb der Abwurföffnung
des Vorratskarussells 8 befindet.
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Die 2 zeigt
eine Seitenansicht des Gehäuses 22 der
Backvorrichtung aus 1. Ein berührungsempfindlicher Bildschirm 23,
auch Touchscreen genannt, ist für
die Eingabe von Steuerbefehlen vorgesehen, die an die Steuerungseinheit 14 (1) weitergeleitet
werden. Der berührungsempfindliche Bildschirm 23 ist
in der 3 vergrößert dargestellt. Er
umfaßt
einen Rahmen 24, eine Funktionstastenleiste 25 mit
einzelnen Funktionstasten 25 und ein berührungsempfindliches
Eingabefeld 27, bei dem über die elektrische Leitfähigkeit
die Berührung
mit einem Stift oder mit einem Finger festgestellt wird. Das Eingabefeld 27 ist
transparent, und dahinter ist ein TFT-Bildschirm angeordnet, der
in Abhängigkeit von
der Eingabe angesteuert wird. Die Datenverarbeitungseinheit, welche
die Eingabe über
das Eingabefeld 27 sowie die Anzeige über den dahinter liegenden
Anzeigemonitor steuert, ist ebenfalls in dem Steuerungskasten 14 aufgenommen.
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In
der 3 ist auf dem Bildschirm ein typisches Backprogramm
für einen
Nachtback-Auftrag wiedergegeben. Es sollen siebzig normale Brötchen, vierzig
Vollkornbrötchen
und elf Baguettes hergestellt werden. Hierfür sind zwei Fachböden 20 des
großen Beschickungswagens 4 aus 1 zu öffnen und
die dadurch herausfallenden Backrohlinge der Brötchen zu backen und an der
Abgabestation 10 einem entsprechenden Entnahmebehälter zuzuführen. Nach Beendigung
dieser Backaufgabe öffnen
zwei Fachböden 21 des
kleinen Beschickungswagens 5, der mit Vollkornbrötchen bestückt ist.
Sobald über
die Lichtschranke 12 festgestellt wird, daß die Tragmittel keine
Vollkornbrötchen
mehr tragen, wird das Vorratskarussell dazu veranlaßt, Backrohlinge
für Stangenweißbrote (Baguettes)
abzuwerfen.
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Auf
dem berührungsempfindlichen
Eingabefeld 27 sind durch die Anzeige bestimmte Bereiche 28 – 30 abgegrenzt,
welche spezifischen Eingabefunktionen zugeordnet sind. Hierdurch
kann der eingegebene Back-Job geändert
werden.
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Ebenfalls
können
die Funktionstasten 26 zur Änderung des Back-Jobs eingesetzt
werden.
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Die
Startzeit für
den Back-Job ist auf 7:30 Uhr gesetzt. Bis zur üblichen Öffnungszeit eines Lebensmittel-Verkaufsgeschäfts um 9:00
Uhr verbleiben somit 90 Minuten zum Aufheizen des Backofens und
Abbacken der in dem Back-Job zusammengefaßten Backaufträge. Wenn
das Verkaufsgeschäft um
9:00 Uhr öffnet,
stehen die am Vorabend abgeforderten Backwaren zur Entnahme durch
die Kunden bereit. Am Vorabend muß lediglich – wie beschrieben – der Back-Job
eingegeben werden und die erforderliche Menge Backrohlinge über die
Zufuhrvorrichtung 3 der Backvorrichtung bereitgestellt
werden.
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Eine
Funktionstaste 26, z.B. die Funktionstaste F5, kann dem
Abschalten der Backvorrichtung in einen Bereitschaftszustand dienen.
Hierbei werden alle Antriebsmotoren und alle Heizeinrichtungen über den
Steuerungskasten 14 von der Stromzufuhr getrennt. Lediglich
die elektronische Datenverarbeitungseinheit innerhalb der Steuerungsvorrichtung wird
so weit mit Strom versorgt, daß ihr
Zeitmesser (Timer) überwacht
wird und um 7:30 h das Backprogramm aktiviert. In diesem Moment
wird automatisch die Backvorrichtung eingeschaltet und nach Aufheizen
des Backofens 1 die Zufuhrvorrichtung 3 aktiviert.
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- 1
- Backofen
- 2
- Förderkette
- 3
- Zufuhrvorrichtung
- 4
- Beschickungswagen
- 5
- Beschickungswagen
- 6
- Wanne
- 7
- Rutschfläche
- 8
- Vorratskarussell
- 9
- Tragmittel
- 10
- Abgabestation
- 11
- Übergabestelle
- 12
- Lichtschranke
- 13
- Durchtrittsöffnung
- 14
- Steuerungskasten
- 15
- Antriebsritzel
- 16
- Antriebsmotor
- 17
- Bewegungssensor
- 18
- Bildschirm
- 19
- Lichtschranke
- 20
- Fachboden
- 21
- Fachboden
- 22
- Gehäuse
- 23
- berührungsempfindlicher
Bildschirm
- 24
- Rahmen
- 25
- Funktionstastenleiste
- 26
- Funktionstasten
- 27
- Eingabefeld
- 28
- Eingabebereich
- 29
- Eingabebereich
- 30
- Eingabebereich