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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Gargeräts.
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Es sind zahlreiche Gargeräte im Stand der Technik bekannt, die einen hohen Grad an Flexibilität und Automatisierung zwecks Abarbeitung einer Vielzahl von Garwünschen aufweisen. So ist aus der
EP 2 260 747 A1 ein Gargerät bekannt, das von sich aus vorschlägt, ob und gegebenenfalls welches Gargut zusätzlich zu einem bereits in einem Garraum des Gargeräts laufenden Garvorgangs gegart werden kann, was zu einer Energieeinsparung sowie Zeiteinsparung führen kann.
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Aus der
DE 10 2007 059 225 A1 ist es beispielsweise bekannt, dass dann mehrere Gargüter gleichzeitig in einem Garraum gegart werden können, wenn eine Überlappung der für die verschiedenen Gargüter benötigten Garraumklimabereiche vorliegt.
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Die nicht-vorveröffentlichte
DE 10 2011 051 060 lehrt, dass ein optimales Klima für eine Vielzahl von Gargütern nicht ausschließlich in Abhängigkeit von Sollwerten für Klimaparameter der einzelnen Gargüter oder ausschließlich in Abhängigkeit von Toleranzbändern für besagte Klimaparameter bestimmt werden soll, sondern eine optimale Klimaberechnung nur bei Berücksichtigung besagter Sollwerte sowie Toleranzbänder möglich ist. Die Berücksichtigung von Ist-Werten von Klimaparametern zusätzlich zu Soll-Werten derselben bei einer Klimabestimmung zum Garen mehrerer unterschiedlicher Gargüter ist in der nicht-vorveröffentlichten
DE 10 2011 052 380 beschrieben.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betrieb eines Gargeräts zu liefern, das eine optimale Ausnutzung des Gargeräts bei hoher Garqualität ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb eines Gargeräts mit einem eine Vielzahl von Behandlungszonen aufweisenden Garraum, einer Garraumklimaeinstelleinrichtung zum Einstellen von zumindest zwei für ein Klima in dem Garraum charakteristischen Parametern, einer Steuer- oder Regeleinrichtung zur Bestimmung eines Sollwertes jedes der Parameter in Abhängigkeit von einem durch zumindest zwei ausgewählte, unterschiedliche Gargüter oder Garprogramme bestimmten Garvorgang, einer Eingabeeinrichtung zur Auswahl der Gargüter oder Garprogramme und einer Ausgabeeinrichtung, wobei eine Korrelation der Parameter untereinander für jedes Gargut bzw. Garprogramm bei der Bestimmung der Sollwerte berücksichtigt wird und das Einstellen zum Erreichen der Sollwerte gesteuert oder geregelt wird.
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Dabei ist bevorzugt, dass
- a) die Steuer- oder Regeleinrichtung
zum Garen eines ersten Garguts oder Durchlaufen eines ersten Garprogramms für einen ersten Parameter einen ersten, ersten Optimalwert samt einem ersten, ersten Toleranzband und für zumindest einen zweiten Parameter einen ersten, zweiten Optimalwert samt einem ersten, zweiten Toleranzband und
zum Garen eines zweiten Garguts oder Durchlaufen eines zweiten Garprogramms für den ersten Parameter einen zweiten, ersten Optimalwert samt einem zweiten, ersten Toleranzband sowie für den zumindest einen zweiten Parameter einen zweiten, zweiten Optimalwert samt einem zweiten, zweiten Toleranzband berücksichtigt, insbesondere aus einer Speichereinrichtung herauslädt, wobei zumindest der erste, zweite Optimalwert und/oder das erste, zweite Toleranzband vom ersten, ersten Optimalwert und/oder ersten, ersten Toleranzband und
der zweite, zweite Optimalwert und/oder das zweite, zweite Toleranzband vom zweiten, ersten Optimalwert und/oder zweiten, ersten Toleranzband abhängt,
- b) die Steuer- oder Regeleinrichtung in dem Fall, in dem das erste, erste Toleranzband keinen Überlapp mit dem zweiten, ersten Toleranzband aufweist,
einen ersten Kombinationswert für den ersten Parameter des ersten Garguts bzw. Garprogramms sowie auch des zweiten Garguts bzw. Garprogramms bestimmt,
- c) die Steuer- oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit von dem ersten Kombinationswert einen zweiten Kombinationswert für den zweiten Parameter des ersten Garguts bzw. Garprogramms sowie auch des zweiten Garguts bzw. Garprogramms bestimmt, und
- d) die Steuer- oder Regeleinrichtung den ersten Kombinationswert als Sollwert des ersten Parameters und den zweiten Kombinationswert als Sollwert des zweiten Parameters bestimmt.
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Zudem kann vorgesehen sein, der erste Parameter durch eine erste Klimagröße und jeder zweite Parameter durch eine zweite, sich von der ersten Klimagröße unterscheidende Klimagröße bestimmt wird.
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Dabei wird mit der Erfindung vorgeschlagen, dass die Garzeit jedes Garguts bzw. Garprogramms in Abhängigkeit vom ersten und/oder zweiten Kombinationswert bestimmt wird.
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Alternativerweise kann vorgesehen sein, dass der erste Parameter durch eine erste Klimagröße und der zweite Parameter durch eine Garzeit bestimmt wird.
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Ferner wird vorgeschlagen, dass jede Klimagröße ausgewählt wird aus einer Gruppe, umfassend Temperatur, Feuchte, Druck, Strömungsgeschwindigkeit, insbesondere bestimmt durch Anzahl von Umdrehungen eines Gebläses pro Minute, und/oder Mikrowellenenergie im Garraum, und/oder die Zeitgröße eine Garzeit darstellt.
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Bevorzugt ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder Kombinationswert bestimmt wird in Abhängigkeit von
- – einer Eingabe über die Eingabeeinrichtung,
- – einer Ressourcenoptimierung, insbesondere bestimmt durch einen Zeit- und/oder Energieverbrauch,
- – einer Garqualität, insbesondere bestimmt über zumindest einen Gargutendparameter, wie einen internen und/oder externen Gargrad am Ende des entsprechenden Garvorgangs, und/oder
- – eine Gargutgröße, insbesondere in Form des Preises eines Garguts, der Verfallszeit eines Garguts und/oder der Empfindlichkeit eines Garguts.
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Schließlich wird mit der Erfindung auch vorgeschlagen, dass bei der Bestimmung jedes Kombinationswerts auf empirisch ermittelten Daten, insbesondere einschließlich einer Fit-Funktion derselben, zurückgegriffen wird.
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Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass bei Berücksichtigung der Korrelation unterschiedlicher Klimaparameter und gegebenenfalls einer Garzeit miteinander bei einer Klimabestimmung die Anzahl gleichzeitig in einem Garraum mit einem Klima garbarer unterschiedlicher Gargüter steigerbar ist, ohne Verlust an Garqualität.
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Jeder Klimaparameter, wie in Form einer Garraumtemperatur oder einer Garraumfeuchte, besitzt einen Optimalwert, der beispielsweise von einem Kunden über ein Wunschgarergebnis eingegeben oder in einem Garprozess bestimmt werden kann. Zusätzlich ist für jeden Klimaparameter eine Spanne der Abweichung vom Optimalwert möglich, wobei zumindest der Optimalwert jedes Klimaparameters zusätzlich von der Garzeit abhängt. Auch stehen sämtliche Klimaparameter in Wechselwirkung miteinander, so dass bei der Kombination mehrerer Garprogramme, also dem gleichzeitigen Garen mehrerer unterschiedlicher Gargüter, herkömmlicherweise eine Abweichung vom Optimalwert zumindest eines Klimaparameters jedes Garguts stattfindet, was jedoch nicht zu sensorischen Einbußen, also einer Garqualitätsminderung führen muss, sondern durch die Veränderung des Soll-Werts eines anderen Klimaparameters oder aber der Garzeit kompensierbar ist. Die Kompensation kann dabei in Form einer Verschiebung, Bereichsvergrößerung oder dergleichen stattfinden.
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Folgende Tabelle beschreibt die Korrelation von ein Klima in einem Garraum bestimmenden Parametern, nämlich in Form von Klimaparametern und Garzeiten, bei Veränderung nur eines dieser Parameter:
| | Garraumtemperatur (GT) | Feuchte (F) | Drehzahl (DZ) | Garzeit (t) |
| Garraumtemperatur (GT) | - | Je höher GT desto höher F (Abtrocknung vermeiden) und je niedriger GT desto niedriger F (Knusprigkeit erzeugen) | Je höher GT desto niedriger DZ (Abtrocknung vermeiden) und je niedriger GT desto höher DZ (Bräunung erzeugen) | Je höher GT desto kürzert und je niedriger GT desto länger t |
| Feuchte (F) | Je höher F desto höher GT und je niedriger F desto niedriger GT | - | Keine signifikante Korrelation | Je höher F desto kürzert und je niedriger F desto länger t |
| Drehzahl (DZ) | Je höher DZ desto niedriger GT und je niedriger DZ desto niedriger GT | Keine signifikante Korrelation | - | Je höher DZ desto kürzert und je niedriger DZ desto länger t |
| Garzeit (t) | Je kürzer t desto höher GT und je längert desto niedriger GT | Je kürzer t desto höher F und je länger t desto niedriger F | Je kürzer t desto höher DZ und je länger t desto niedriger DZ | - |
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Bei einer erfindungsgemäßen Berücksichtigung der Korrelation von Klimaparametern und/oder Garzeiten ist eine Priorisierung einer Abfragereihenfolge empfehlenswert, wobei besagte Priorisierung entweder durch einen Parameter selbst bestimmt werden kann oder von einem Kunden eingestellt werden kann, beispielsweise zwecks Resourcen-Optimierung oder Garergebnisoptimierung, oder aber durch eine maximale Kombinationsmöglichkeit von Gargütern beziehungsweise Garprogrammen bestimmt werden kann.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Tabelle und Figuren beschrieben sind, die beispielsweise in einem unter dem Handelsnamen SelfCooking Center® vertriebenen Gargerät implementierbar sind. Dabei zeigt:
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1 den Verlauf der Änderung der relativen Feuchte relativ zu ihrem Optimalwert in Abhängigkeit von einer Abweichung der Garraumtemperatur von deren Optimalwert bei ansonsten gleichbleibenden Parametern;
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2 den Verlauf der prozentualen Änderung der relativen Feuchte relativ zu ihrem Optimalwert in Abhängigkeit von einer prozentualen Abweichung der Garraumtemperatur von deren Optimalwert bei ansonsten gleichbleibenden Parametern; und
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3 den Verlauf der Änderung der Drehzahl eines Gebläses relativ zu ihrem Optimalwert in Abhängigkeit von einer Abweichung der Garraumtemperatur von deren Optimalwert bei ansonsten gleichbleibenden Parametern.
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1 verdeutlicht die Korrelation zwischen der Garraumtemperatur GT und der Feuchte F in einem Garraum eines nicht gezeigten Gargeräts, wobei sämtliche weitere Parameter, wie Drehzahl eines Gebläses im Falle eines Kombinations-Dämpfers, und die Garzeit gleich bleiben sollen. Findet eine Abweichung der Garraumtemperatur von ihrem Optimalwert statt, kann dies durch eine entsprechende Änderung bzw. Anpassung der Feuchte, also Abweichen der Feuchte von ihrem Optimalwert, kompensiert werden. Der Graph in 1 zeigt eine Polynomfunktion durch empirisch gewonnene Messwerte, wonach beispielsweise eine Garraumtemperatur, die um 10° C relativ zu ihrem Optimalwert angehoben ist, durch eine Anhebung der relativen Feuchte um 15 % relativ zu ihrem Optimalwert kompensiert werden kann. Soll also anstelle von für ein Garprogramm optimalen 210 °C eine Garraumtemperatur von 220 °C genutzt werden, so kann von einem Optimalwert von zum Beispiel 60 % für die relative Feuchte auf einen Wert von 75 % für die relative Feuchte ausgewichen werden, um ein gewünschtes Garergebnis zu erhalten.
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Eine Anpassung findest selbstverständlich auch bei Reduzierung der Garraumtemperatur statt. Soll beispielsweise nicht bei einem Optimalwert von 210°C, sondern bei 190 °C im Garraum gegart werden, muss von dem Optimalwert der relativen Feuchte von 60 % auf eine relative Feuchte von 50 % ausgewichen werden.
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Alternativ zu dem polynomischen Fit gemäß 1 hat sich empirisch gezeigt, dass ein linearer Fit möglich ist, wenn auf eine prozentuale Abweichung der Garraumtemperatur von ihrem Optimalwert sowie einer prozentualen Änderungen der relativen Feuchte zu ihrem Optimalwert abgestellt wird. Der entsprechende Graf ist in 2 dargestellt. Soll also beispielweise die Garraumtemperatur um 10 % gegenüber ihrem Optimalwert angehoben werden, so muss die relative Feuchte um 15 % relative zu ihrem Optimalwert angehoben werden. Beträgt beispielsweise der Optimalwert der Garraumtemperatur 200 °C, so führt ein Anstieg derselben um 10 %, also auf 220 °C, zu einer Anpassung der relativen Feuchte von beispielsweise einem Optimalwert bei 60 % auf einen neuen Wert von 69 %.
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Die mit Bezug auf die 1 und 2 beschriebene Korrelation der Garraumtemperatur GT und der Garraumfeuchte F ermöglicht eine Steigerung der Anzahl von gleichzeitig in einem Garraum mit einem einzigen Garraumklima garbaren Gargut, wie im Anschluss gezeigt, dar:
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Betrachtet man also ausschließlich die Korrelation der Garraumtemperatur GT mit der Garraumfeuchte F bei vorgegebener Garzeit, so ist zudem davon ausgehbar, dass GT nicht nur einen Optimalwert (Opt), sondern auch ein Toleranzband (Min, Max) um den Optimalwert (Opt) besitzt, während jedem dieser drei Werte des GT-Bandes (GT
min, GT
opt, GT
max) wiederum Optimalwerte samt Toleranzbänder von F zugeordnet sind. Die folgende Tabelle zeigt ein Beispiel solch eine Korrelation für drei Gargüter (Produkte):
| | GTmin
(°C) | GTopt
(°C) | GTmax
(°C) | F für GTmin (%) | F für GTopt (%) | F für GTmax (%) |
| Fmin | Fopt | Fmax | Fmin | Fopt | Fmax | Fmin | Fopt | Fmax |
| Produkt 1 | 175 | 180 | 185 | 30 | 40 | 50 | 40 | 50 | 60 | 50 | 60 | 70 |
| Produkt 2 | 160 | 170 | 180 | 20 | 30 | 40 | 30 | 40 | 50 | 40 | 50 | 60 |
| Produkt 3 | 190 | 200 | 210 | 70 | 80 | 90 | 80 | 90 | 100 | 90 | 100 | 100 |
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Nach bisherigen Modellen können nur die Produkte 1 und 2 miteinander kombiniert werden, da keine Schnittmenge der Toleranzbänder der Garraumtemperatur aller drei Produkte vorliegt. Um die Kombinatorik zu erhöhen, wird erfindungsgemäß die Abhängigkeit der Garraumfeuchte von der Garraumtemperatur berücksichtigt, indem ein Kombinationswert für die Garraumtemperatur bestimmt wird, dessen eventuelle Abweichung vom Optimalwert jedes der drei Produkte für die Garraumtemperatur durch eine entsprechende Veränderung des Optimalwerts und somit des Toleranzbands der Feuchte jedes der drei Produkte auf einen Kombinationswert für die Feuchte im Wesentlichen ausgeglichen werden kann. Die Garraumtemperatur stellt also eine Führungsgröße dar, deren Änderung durch eine Änderung der Garraumfeuchte als Folgegröße kompensiert wird, um das Garergebnis nicht negativ zu beeinflussen.
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Für die Schaffung eines Überlapps der Toleranzbänder der Garraumtemperatur für alle drei Produkte muss das GT-Toleranzband von Produkt 3 nach unten und das von Produkt 2 nach oben verschoben werden, was über die Feuchte abzufangen ist. Genauer gesagt muss von den Optimalwerten der Garraumtemperatur und der Feuchte von Produkt 3 nach unten abgewichen werden, während von den Optimalwerten der Garraumtemperatur und der Feuchte von Produkt 2 nach oben werden muss. Ein Mischklima für alle 3 Produkte ergibt sich dann wie folgt:
Der Mittelwert der optimalen Garraumtemperaturen der Produkte 2 und 3 liegt bei 185 °C. Für das Produkt 2 bedeutet dies eine Abweichung von plus 15 °C vom Optimalwert, was gemäß 1 durch einen Anstieg der relativen Feuchte um 20 % ausgeglichen werden kann. Geht man von Fmax bei GTopt von 50 % aus, ergibt sich eine relative Feuchte von 70 %. Für das Produkt 3 stellt eine Garraumtemperatur von 185 °C eine Abweichung von minus 15 °C vom Optimalwert dar, was gemäß 1 durch eine Reduktion der relativen Feuchte von 10 % ausgeglichen ist. Geht man gemäß obiger Tabelle für die optimale Garraumtemperatur auf die niedrigsten relative Feuchte von 80 %, ist also eine Kompensation der Absenkung der Garraumtemperatur auf 185° C durch eine relative Feuchte von 70 % möglich. Somit ergibt sich also ein Kompensationswert von 70 % für die relative Feuchte der Produkte 2 und 3.
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Bei einer Garraumtemperatur von 185 °C und einer relativen Feuchte von 70 % können somit die Produkte 2 und 3 trotz fehlenden Überlapps ihre Toleranzbänder gleichzeitig gegart werden, und zwar zusammen mit Produkt 1.
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Somit können alle drei Produkte bei Berücksichtigung der Korrelation der Klimaparameter GT und F unter Bestimmung von sogenannten Kombinationswerten (GT=185°C und F=70%) miteinander kombiniert werden. Zudem wird die Abtrocknung des Produkts 2 durch Erhöhung der Feuchte verhindert werden.
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Anstelle der Korrelation der Garraumtemperatur und der Feuchte kann selbstverständlich auch die Korrelation der Garraumtemperatur und der Drehzahl eines Gebläses des Gargeräts, insbesondere des unter dem Handelsnahmen SelfCooking Center® vertriebenen Gargeräts, betrachtet werden. 3 zeigt dabei eine lineare Abhängigkeit, die sich aus empirischen Daten ergeben hat, gemäß der beispielsweise eine Abweichung von einem Optimalwert von 210 °C auf 220 °C der Garraumtemperatur, also ein Anstieg um 10 °C, durch einen Anstieg um 100 Umdrehungen pro Minute kompensiert werden kann. Beträgt der Optimalwert der Umdrehungen pro Minute beispielsweise 1650, so ist der Anstieg der Garraumtemperatur von 210 °C auf 220 °C durch einen Anstieg der Drehzahl auf 1750 Umdrehungen pro Minute kompensierbar.
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Die Garzeit muss bei der oben beschriebenen Bestimmung der Kombinationswerte nicht als eigener Klimaparameter betrachtet werden, kann aber dadurch berücksichtigt werden, dass sie in Abhängigkeit der berechneten Abweichung der Kombinationswerte von den jeweiligen Optimalwerten immer wieder neu berechnet wird.
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Alternativ zu den oben geschilderten Ausführungsbeispielen kann die Korrelation eines Klimaparameters mit der Garzeit berücksichtigt werden. Mit anderen Worten wird dann berücksichtigt, dass der Optimalwert sowie auch das Toleranzband eines Klimaparameters, beispielsweise von GT, von der Garzeit für ein bestimmtes Produkt abhängt. Dabei bestehen wiederum die beiden Varianten, dass entweder der Klimaparameter eine Veränderung der Garzeit kompensiert oder aber die Garzeit eine Veränderung des Klimaparameters kompensiert. Auf jeden Fall ist die Korrelation des Klimaparameters und der Garzeit derart, dass Kombinationswerte bestimmbar sind, die die Anzahl der miteinander kombinierbaren Produkte steigert.
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Die in der vorstehenden Beschreibung sowie den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2260747 A1 [0002]
- DE 102007059225 A1 [0003]
- DE 102011051060 [0004]
- DE 102011052380 [0004]
