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Die Erfindung betrifft ein Gargerät mit einem Garraum, in welchem mehrere Zubehörteile angeordnet werden können, auf denen Speisen angeordnet sind. Die Erfindung betrifft ferner eine Halterung für mehrere Zubehörteile für ein solches Gargerät sowie ein Zubehörteil, das in einem solchen Gargerät verwendet werden kann.
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Bei Gargeräten, die insbesondere in Großküchen und für die Großgastronomie eingesetzt werden, ist im Garraum üblicherweise eine Halterung angeordnet (auch bezeichnet als Einhängegestell), in der in mehreren Ebenen verschiedene Zubehörteile aufgenommen werden können, beispielsweise ein Gestellboden, ein Backblech oder eine Grillplatte. Zur automatisierten, optimalen Steuerung eines jeweils ausgewählten Garprozesses ist es wünschenswert, dass automatisiert erkannt werden kann, wie viele Zubehörteile sich im Inneren des Garraumes befinden. Wenn der Steuerung des Gargeräts bekannt ist, dass beispielsweise das Gargerät mit einer großen Menge an zu garenden Speisen beschickt wurde, kann das jeweilige Garprogramm mit anderen Prozessparametern betrieben werden als bei einer Beschickung mit nur einer kleiner Menge an Speisen.
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Aus der
DE 43 24 015 C1 ist dementsprechend eine sogenannte Beladungsanzeige bekannt, mit der automatisch erkannt werden kann, in welchem der Einschübe eines Einhängegestells ein Zubehörteil eingeschoben ist. Zu diesem Zweck sind am Einhängegestell mechanische Schalter oder auch Lichtschranken vorgesehen.
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Aus der
DE 200 16 793 U1 ist ein Gargerät bekannt, bei dem am Einhängegestell oder einer anderen geeigneten Stelle Sensoren angeordnet sind, insbesondere Dehnmessstreifen, mit denen die Masse des Garguts erfasst werden kann, das auf Zubehörteilen in den Einschüben liegt. Auf diese Weise kann auch eine Veränderung der Masse des Garguts während des Garprozesses überwacht und gegebenenfalls der Garprozess entsprechend angepasst werden. Nachteilig bei diesem bekannten Gargerät sind die Kabel, mit denen die Dehnmessstreifen angeschlossen werden müssen, da sie eine Reinigung des Garraums und den Ausbau des Einhängegestells erschweren.
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Aus der
DE 10 2008 031 378 A1 ist ein Gargerät bekannt, das zur Einschuberkennung RFID-Tags verwendet, die beispielsweise am Gargutbehälter angebracht sein können. Alternativ ist auch möglich, die RFID-Tags am Gargut selbst anzubringen. Zur Erfassung der RFID-Tags sind RFID-Antennen im Innenraum des Gargeräts vorgesehen. Nachteilig an diesem Gargerät ist, dass lediglich die Anwesenheit von Gargut oder Gargutbehältern im Garraum erfasst werden kann. Aussagen über die Menge des Garguts sind nur dann möglich, wenn jedes einzelne Gargut mit einem RFID-Tag versehen ist und vor dem Einbringen in den Garraum das Gewicht dokumentiert wird.
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Aus der
EP 1 918 643 A2 ist ein Gargerät bekannt, bei dem Gewichtssensoren verwendet werden, um das Gewicht des Garguts zu erfassen. Insbesondere soll auf diese Weise der Kaloriengehalt der zubereiteten Nahrung ermittelt werden.
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Aus der
DE 10 2004 044 100 A1 ist ein Gargerät bekannt, welches als Backofen ausgebildet ist und in dem mehrere Zubehörteile, beispielsweise ein Gargutträger in Form eines Backblechs, angeordnet werden können. Dabei ist mindestens ein Oberflächenwellensensor fest an oder in dem Gargutträger angeordnet. Der Oberflächenwellensensor weist eine Antenne auf, über die elektromagnetische Strahlung ausgesendet wird. Das Gargerät weist auch eine Sender-/Empfängereinheit sowie eine Auswerte- und Steuereinrichtung auf.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Gargerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem mit geringem Aufwand eine Beladungserkennung möglich ist, und zwar hinsichtlich des Vorhandenseins von Gargut im Inneren des Gargeräts und/oder hinsichtlich des Gewichts.
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Erfindungsgemäß ist zur Lösung der oben genannten Aufgabe eine Halterung für Zubehörteile für ein Gargerät mit einem Garraum vorgesehen, die dadurch gekennzeichnet ist, dass an der Halterung mindestens ein SAW-/BAW-Sensor angebracht ist. Durch die Anbringung des SAW-/BAW-Sensors an der Halterung kann nach Art einer Gewichtserkennung erfasst werden, wo in der Halterung und wie viel Gargut in den Garraum eingebracht ist. Bei der Halterung kann es sich beispielsweise um ein Einhängegestell handeln, das grundsätzlich fest im Garraum des Gargeräts verbleibt und üblicherweise nur zum Reinigen entnommen wird. Bei der Halterung kann es sich aber auch um ein Tellerhordengestell handeln, welches außerhalb des Gargeräts mit Tellern bestückt wird, auf denen vorbereitete Speisen angerichtet sind, die lediglich zum sogenannten Finishen kurzzeitig in ein Gargerät eingebracht werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Gargerät der eingangs genannten Art vorgesehen, dass im Garraum mindestens eine Antenne angeordnet ist, mit der ein SAW-/BAW-Sensor ausgelesen werden kann, und dass eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, die das Signal des SAW-/BAW-Sensors im Sinne einer Beladungserkennung auswerten kann, wobei im Inneren des Garraums eine entsprechende Halterung für Zubehörteile angebracht ist. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, zur Beladungserkennung SAW-/BAW-Sensoren einzusetzen, die aus anderen Bereichen der Technik bekannt sind. Bei diesen Sensoren handelt es sich um vollständig passive Sensoren, die berührungslos ausgelesen werden können. Zu diesem Zweck wird (vergleichbar mit der Radartechnik) eine Abfrageimpuls zum Sensor geschickt, und der Sensor reflektiert ein Antwortsignal, das ausgewertet werden kann. Beim SAW-Sensor handelt es sich um einen Sensorchip, der mit Oberflächenwellen (SAW = Surface Acoustic Wave) arbeitet. Ein solcher Sensorchip enthält jeweils eine Antenne, einen Wandler und eine Reflektorstruktur. Der Wandler wandelt eine über die Antenne empfangene elektromagnetische Welle, das Abfragesignal, in eine Oberflächenwellen, die sich auf dem piezoelektrischen Material ausbreitet, aus dem der SAW-Sensor geformt ist. Die Oberflächenwelle wird von der Reflektorstruktur reflektiert, wobei diese Reflexion umso ausgeprägter ist, je dichter die Messfrequenz an der Resonanzfrequenz der Reflektorstruktur liegt. Die Resonanzfrequenz der Reflektorstruktur ändert sich jedoch, wenn der Sensorchip mechanischen Belastungen unterworfen ist, da diese mechanischen Belastungen zu minimalen Änderungen der Geometrie der Reflektorstruktur führen. Somit kann aus dem vom SAW-Chip zurückgegebenen Antwortsignal auf die mechanischen Belastungen geschlossen werden, denen der SAW-Chip ausgesetzt ist (vergleichbar einem Dehnmessstreifen).
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Ein BAW-Chip arbeitet im Wesentlichen in derselben Weise, wobei hier keine Oberflächenwellen verwendet werden, sondern die Wellenausbreitung im Inneren des Materials stattfindet (BAW = Bulk Acoustic Wave).
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Antenne an einer Seitenwand des Garraums angeordnet ist. Auf diese Weise lässt sich mit geringem Aufwand die Verbindung zur Auswerteeinheit herstellen. Es ist genauso gut möglich, dass die Antennen an der Rückwand, der Decke oder dem Boden des Gargeräts angeordnet sind.
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Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Antenne an einer Tür angeordnet ist, die den Garraum verschließen kann. Insbesondere wenn die Tür eine Glasscheibe hat, kann die Antenne als Drahtschleife in das Glas der Tür integriert werden, so dass die Antenne nahezu unverwüstlich ist und keinerlei Probleme bei der Reinigung des Garraums macht.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Halterung mehrere Paare von Aufnahmeschienen aufweist, in die die Zubehörteile eingeschoben werden können, und dass der Sensor an mindestens einer der Aufnahmeschienen angebracht ist. Dies ermöglicht, eine Einschuberkennung dahingehend vorzunehmen, dass in einem bestimmten Paar von Aufnahmeschienen ein Zubehörteil eingeschoben ist. Im einfachsten Fall ist hierfür ausreichend, dass an einem der Paare von Aufnahmeschiene genau ein Sensor angebracht ist. Mit diesem einen Sensor kann die Belastung erfasst werden, die aus dem Einschieben eines Zubehörteils in die Aufnahmeschienen resultiert.
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Wenn dagegen eine Beladungserkennung dahingehend erfolgen soll, dass das Gewicht des in die jeweilige Einschubebene eingeschobenen Garguts erfasst werden soll, ist vorzugsweise vorgesehen, dass an mindestens einem der Paare von Aufnahmeschienen mehrere Sensoren angebracht sind. Dies ermöglicht, die Gesamtbelastung präzise zu erfassen, die aus dem eingeschobenen Gargut (und natürlich dem entsprechenden Zubehörteil) resultiert.
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Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmeschiene ein Profilteil ist und der Sensor auf einer Seite des Profils angebracht ist, die nicht mit dem Zubehörteil in Kontakt gelangt. Hierfür bietet sich insbesondere die Außen- oder Unterseite der Aufnahmeschienen an. Auf diese Weise ist der Sensor zuverlässig davor geschützt, durch das Einschieben des Zubehörteils mechanisch beschädigt zu werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Halterung mehrere Trägerstangen aufweist, die sich in im Wesentlichen vertikaler Richtung im Garraum erstrecken, wobei Aufnahmeschienen an jeweils zwei Trägerstangen angebracht sind und paarweise zusammen jeweils eine Einschubebene definieren, und dass der Sensor an mindestens einer der Trägerstangen angebracht ist. Anders als bei der Anbringung der Sensoren an den Aufnahmeschienen, bei denen der Sensor im Wesentlichen auf die Durchbiegung oder ähnliche Verformung der Aufnahmeschiene unter der aufgebrachten Last anspricht, wird bei der Anbringung an der Trägerstange ein Signal abhängig von der Stauchung der Trägerstange erzeugt. Das auf diese Weise erhaltene Gewichtssignal ist weniger abhängig von Verfälschungen als die Signale, die durch Auswertung der Verformung der Aufnahmeschienen erhalten werden, da ein Verkanten des Zubehörteils in den Aufnahmeschienen oder ähnliche Einflussfaktoren sich nicht auf das Gewicht auswirken, das von den vertikalen Trägerstangen aufgenommen wird.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass unterhalb jedes Paares von Aufnahmeschienen an mindestens einer der Trägerschienen ein Sensor angebracht ist. Dies ermöglicht eine Einschuberkennung dahingehend, ob die jeweilige Einschubebene mit einem Zubehörteil belegt ist oder nicht.
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Alternativ ist vorgesehen, dass an jeder der Trägerstangen unterhalb jedes Paares von Aufnahmeschienen ein Sensor angebracht ist. Auf diese Weise kann eine Beladungserkennung auch hinsichtlich des in der jeweiligen Einschubebene aufgenommenen Gewichts erfolgen.
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Die mit den SAW-/BAW-Sensoren bestückte Halterung kann im Inneren des Gargeräts fest angeordnet sein, so dass die Sensoren mittels der Antenne ausgelesen werden können. Dabei können mehrere Antennen vorgesehen sein, insbesondere auf verschiedenen Niveaus, so dass die sich auf verschiedenen Niveaus befindenden Sensoren trotz der Abschirmwirkung der Zubehörteile zuverlässig ausgelesen werden können.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe ist erfindungsgemäß auch ein Zubehörteil für ein Gargerät vorgesehen, das vier Sensoren aufweist, die vier Ecken des Zubehörteils zugeordnet sind. Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Sensoren der Zubehörteile von der Auswerteeinheit mindestens dahingehend erfasst werden können, wie viele Zubehörteile im Garraum angeordnet sind. Außerdem kann noch eine Aussage über das Gewicht des sich auf dem Zubehörteil befindenden Garguts erhalten werden. Durch die Anordnung der Sensoren an jeder Ecke des Zubehörteils lässt sich auch bei einer ungleichmäßigen Anordnung des Garguts auf dem Zubehörteil eine vergleichsweise präzise Aussage über das Gesamtgewicht machen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Ausführungsform beschrieben, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. In diesen zeigen:
- - 1 in einer schematischen Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Gargerät; und
- - 2 in einer perspektivischen Ansicht eine Halterung, die beim Gargerät von 1 eingesetzt werden kann, mit darin eingeschobenen Zubehörteilen.
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In 1 ist schematisch ein Gargerät 10 gezeigt, das für den Profieinsatz in Großküchen und der Großgastronomie vorgesehen ist. Es kann sich hier beispielsweise um einen Kombidämpfer handeln, der unterschiedliche Speisen mit Heißluft und/oder Heißdampf zubereiten kann. Die entsprechenden Garprozesse laufen dabei vorzugsweise automatisch in Abhängigkeit von dem jeweiligen Gargut, vom gewünschten Endzustand und auch von der Beladung des Gargeräts ab. Bauteile des Gargeräts wie ein Dampfgenerator, ein Gebläse, eine Bedieneinheit, etc. sind hier nicht dargestellt, da sie zum Verständnis der Erfindung nicht erforderlich sind.
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Das Gargerät enthält einen Garraum 12, der über eine (hier nicht dargestellte) Tür zugänglich ist. Im Inneren des Garraums 12 befindet sich eine Halterung 14, die auch als Einhängegestell bekannt ist, da sie in Einhängegestaltungen im Inneren des Garraums eingehängt wird. Die Halterung besteht aus mehreren sich im Wesentlichen in vertikaler Richtung erstreckenden Trägerstangen 16 und mehreren sich im Wesentlichen horizontal erstreckenden Aufnahmeschienen 18, die an jeweils zwei Trägerstangen 16 angebracht sind und paarweise zusammen jeweils eine Einschubebene definieren. Diese Einschubebenen sind in 1 mit E1, E2, ... E9 bezeichnet. Die Aufnahmeschienen 18 sind als Profilteil ausgeführt und haben hier einen C-förmigen Querschnitt (siehe 2), so dass in den Innenraum des C-Profils ein Zubehörteil 20 eingeschoben werden kann. Beim Zubehörteil 20 kann es sich allgemein um einen Gargutträger handeln, beispielsweise um ein Backblech, eine Gargutwanne, eine Grillplatte, eine Pizzaplatte, etc., auf dem sich Gargut 22 befindet.
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Anstelle von Aufnahmeschienen mit C-förmigem Profil können auch andere Aufnahmen vorgesehen sein, mit denen Zubehörteile im Garraum aufgenommen werden können. Die Halterung 14 kann auch als Tellerhordengestell ausgeführt sein, welches außerhalb des Garraums mit Tellern beladen wird und dann lediglich für einen kurzen Zeitraum in den Garraum eingebracht wird. In diesem Fall wäre das Zubehörteil als Tellerhalter ausgeführt.
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Das Gargerät 10 ist mit einer oder mehreren SAW-/BAW-Antennen 24 versehen, die hier an einer Seitenwand 26 des Garraums angeordnet sind. Die Antennen 24 sind dabei auf unterschiedlichen Niveaus angeordnet, so dass jede von ihnen nur einigen der Einschubebenen E1 bis E9 zugeordnet ist. Alternativ zur Anbringung an der Seitenwand 26 des Garraums können die Antennen auch an der Tür des Gargeräts angebracht werden, beispielsweise als Drahtschleifen in einer Türverglasung. Die Antennen können alternativ auch an der Rückwand, der Decke oder am Boden des Garraums platziert werden.
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Die Antennen 24 sind dafür vorgesehen, einen Abfrageimpuls zu senden und ein Antwortsignal zu empfangen. Das Antwortsignal wird von einer Auswerteeinheit 28 ausgewertet, die wiederum mit einer Steuerung 30 des Gargeräts 10 in Verbindung steht. Die Steuerung 30 ist für die Garprozesse verantwortlich, die im Gargerät 10 ablaufen können. Es versteht sich, dass die Auswerteeinheit 28 und die Steuerung 30 als Teil einer Software implementiert sind.
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Das von den Antennen 24 empfangene Antwortsignal stammt von SAW- bzw. BAW-Sensoren 32, die sich an unterschiedlichen Stellen im Inneren des Garraums 12 befinden können. Die Funktionsweise von SAW-Sensoren und BAW-Sensoren ist grundsätzlich bekannt, so dass hierauf nicht weiter eingegangen wird. Relevant im Rahmen der Erfindung ist lediglich, dass mit ihnen mechanische Verformungen erfasst werden können, so dass das von ihnen gesendete Antwortsignal sowohl dahingehend ausgewertet werden kann, ob überhaupt eine Verformung liegt, als auch (nach einer Kalibrierung) dahingehend, welches Gewicht wirkt.
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Die Sensoren 32 können an jeder der Aufnahmeschienen 18 angeordnet sein (siehe die Sensoren 32A), und zwar sowohl am vorderen als auch hinteren Ende jeder Aufnahmeschiene 18. Auf diese Weise lässt sich das Gesamtgewicht bestimmen, das in einer der Einschubebenen E1 bis E9 wirkt. Wenn das Gewicht des in der entsprechenden Einschubebene verwendeten Zubehörteils 20 bekannt ist, lässt sich hieraus das Gewicht des sich in der Einschubebene befindenden Garguts 22 bestimmen.
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In einer einfacheren Ausführungsform kann entweder jeder der Aufnahmeschienen 18 einer Einschubebene ein beispielsweise mittig angeordneter Sensor 32B zugeordnet sein (in diesem Fall ist noch eine näherungsweise Gewichtsbestimmung möglich), oder es wird nur ein einziger Sensor an einer der beiden Aufnahmeschienen 18 einer Einschubebene verwendet. In diesem Falle lässt sich die vom Sensor 32B erfasste Verformung nur dahingehend auswerten, ob sich überhaupt ein Zubehörteil 20 in der entsprechenden Einschubebene befindet.
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Die Sensoren 32A, 32B sind vorzugsweise an der Außenseite des die Aufnahmeschienen 18 bildenden Profilteils angeordnet, so dass sie vom Zubehörteil 20 nicht mechanisch beschädigt werden können.
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Die SAW- bzw. BAW-Sensoren 32 können auch an den Trägerstangen 16 angebracht sein (siehe die Sensoren 32E). Wenn an jeder der Trägerstangen unterhalb einer Einschubebene ein Sensor angebracht ist, lässt sich individuell das in jeder einzelnen Einschubebene aufgenommene Gewicht bestimmen. Wird dagegen nur ein einziger Sensor 32E je Einschubebene verwendet, lässt sich aus dem Antwortsignal lediglich erkennen, ob überhaupt ein Zubehörteil in der Einschubebene angeordnet ist.
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Die SAW- bzw. BAW-Sensoren 32 können auch unmittelbar an den Zubehörteilen angebracht werden, wobei auch hier unterschiedliche Anordnungen möglich sind. Wird ein einziger Sensor verwendet (siehe den Sensor 32M), kann das entsprechende Antwortsignal dahingehend interpretiert werden, dass überhaupt ein Zubehörteil vorhanden ist. In Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Zubehörteils 20 kann auch, wenn der Sensor 32M mittig angeordnet ist, näherungsweise das Gewicht von sich auf dem Zubehörteil befindenden Gargut 22 bestimmt werden. Werden dagegen vier Sensoren 32S verwendet, die den Ecken eines Zubehörteils 20 zugeordnet sind, lässt sich aus den Antwortsignalen der Sensoren 32S relativ präzise das Gesamtgewicht bestimmen, das vom Zubehörteil getragen wird.
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Die Antennen 24 sind auf unterschiedlichen Niveaus im Garraum angeordnet, um die Sensoren 32 zuverlässig auslesen zu können, insbesondere ungeachtet der Abschirmungswirkung von verschiedenen Zubehörteilen, die sich in den unterschiedlichen Einschubebenen im Garraum befinden können.
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Die Sensoren 32 sind vorzugsweise so codiert, dass die Auswerteeinheit 28 erkennt, von welchem Sensor das entsprechende Antwortsignal stammt. Dies betrifft insbesondere die fest an der Halterung 14 angebrachten Sensoren 32A, 32B, 32E, da nur in diesem Falle aus einem Antwortsignal eine vernünftige Information an die Steuerung 30 weitergegeben werden kann. Lediglich bei den am Zubehörteil angeordneten Sensoren 32M kann es ausreichend sein, uncodierte Sensoren zu verwenden, wenn aus der Anzahl der Antwortsignale nur die Information erhalten werden soll, wie viele Zubehörteile sich im Garraum befinden.
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Damit die Auswerteeinheit 28 in der Lage ist, innerhalb des für SAW- bzw. BAW-Sensoren 32 zur Verfügung stehenden Frequenzbandes eine große Anzahl von Sensoren im Garraum abzufragen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass ein Trägersignal mit einer Trägerfrequenz verwendet wird, auf das ein Abfragesignal geringerer Frequenz aufmoduliert wird. Dieses Abfragesignal ist hinsichtlich seiner Frequenz einem bestimmten Sensor zugeordnet, so dass mit einer einzigen Trägerfrequenz eine große Anzahl von Sensoren ausgelesen werden kann. Dies bedingt zwar, dass die verschiedenen Sensoren lediglich sequenziell abgefragt werden können. Zum Zwecke der Beladungs- und Gewichtserkennung ist dies jedoch ausreichend, da sich die Beladungs- und Gewichtszustände innerhalb des Garraums üblicherweise eher langsam ändern. Sollte es hier zu zeitlichen Engpässen kommen, kann auch eine intelligente Abfragestrategie für die Sensoren verwendet werden. Beispielsweise können bei einer Halterung 14, die an jeder Trägerstange 16 unterhalb einer Einschubebene mit einem Sensor 32E versehen ist, zunächst nur alle Sensoren einer einzigen Trägerstange 16 abgefragt werden und in einem zweiten Schritt die verbleibenden drei Sensoren derjenigen Einschubebene(n) abgefragt werden, bei der bzw. denen eine Änderung der Beladung erkannt wurde. Auf diese Weise wird vermieden, dass im Falle von zehn Einschubebenen immer vierzig Sensoren abgefragt werden müssen. Ähnliches gilt für die den Zubehörteilen zugeordneten Sensoren. Wenn beispielsweise bekannt ist, dass sich ein mit vier Sensoren 32S versehenes Zubehörteil 20 im Garraum befindet, kann beispielsweise eine erneute Abfrage nur eines der vier Sensoren dann durchgeführt werden, wenn das Öffnen bzw. Schließen der Tür des Gargeräts erkannt wurde. Auf diese Weise kann festgestellt werden, ob sich das betreffende Zubehörteil weiterhin im Garraum befindet. Wenn zusätzlich das Gewicht des sich auf dem Zubehörteil 20 befindenden Garguts 22 und die Abnahme des Gewichts während des Garprozesses überwacht werden soll, müssen alle vier Sensoren des Zubehörteils abgefragt werden. Dies muss aber nicht kontinuierlich erfolgen, sondern kann in Intervallen von beispielsweise 60 Sekunden durchgeführt werden.
