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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Fachgebiet des gewerblichen Spülens und insbesondere eine Transportspülmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Transportspülmaschine.
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Demgemäß betrifft die Erfindung insbesondere eine Bandtransportspülmaschine oder eine Korbtransportspülmaschine.
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Transportspülmaschinen finden im gewerblichen Bereich Anwendung. Im Unterschied zu Haushaltsspülmaschinen, bei welchen das zu reinigende Spülgut während der Reinigung ortsfest in der Maschine verbleibt, findet bei Transportspülmaschinen ein Transport des Spülguts durch verschiedene Behandlungszonen der Transportspülmaschine statt.
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Bei Transportspülmaschinen wird das Spülgut, wie beispielsweise Geschirr, Töpfe, Gläser, Besteck und andere zu reinigende Utensilien, durch mehrere Behandlungszonen, wie zum Beispiel mindestens eine Vorwaschzone, mindestens eine Hauptwaschzone, mindestens eine Nachwasch- bzw. Vorspülzone, mindestens eine Frischwasser-Klarspülzone und mindestens eine Trocknungszone, gefördert. Unterschiedliche Spülgutarten allerdings verlangen aufgrund ihrer Gebrauchsanwendung, ihres Verschmutzungsgrads, ihrer Form, sowie aufgrund des eingesetzten Materials unterschiedliche Behandlungsparameter für die einzelnen Prozessschritte. Bei heutigen Transportspülmaschinen wird jedoch in der Regel keine automatische Differenzierung der Spülgutarten vorgenommen, so dass die herkömmlichen Systeme oftmals als Kompromiss so ausgelegt sind, dass sie für mehrere unterschiedliche Spülgutarten verwendbar sind.
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Eine Transportspülmaschine nach Art des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist zumindest dem Prinzip nach bereits allgemein aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist in der Druckschrift
US 6,530,996 B2 eine Korbtransportspülmaschine beschrieben, bei welcher das zu reinigende Spülgut vorsortiert in Körben den jeweiligen Behandlungszonen der Korbtransportspülmaschine zugeführt wird. Bei dieser herkömmlichen Transportspülmaschine sind Sensoren vorgesehen, mit welchen die Art des zu reinigenden Spülguts indirekt ermittelt werden kann, und zwar indem ein an dem Korb angebrachtes Identifizierungsmerkmal erfasst wird. In Abhängigkeit von dem erfassten Identifizierungsmerkmal wird ein geeignetes Wasch- und/oder Spülprogramm der Transportspülmaschine ausgewählt.
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Aus der Druckschrift
DE 196 08 030 C1 ist eine weitere Transportspülmaschine bekannt, bei welcher je nach Art und Verschmutzung des zu reinigenden Spülguts in den einzelnen Behandlungszonen der Transportspülmaschine zusätzliche Sprühsysteme zu- oder weggeschaltet werden, um in den Behandlungszonen die Einwirkstrecke zu verändern.
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Aus der Druckschrift
DE 10 2005 021 101 A1 ist es bekannt, bei einer Transportspülmaschine in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit des Spülguts in der Klarspülzone der Transportspülmaschine zusätzliche Sprühdüsen ein- bzw. auszuschalten, um somit den Klarspülwasserverbrauch herabzusetzen. Dabei sind Sensoren vorgesehen, welche die Anwesenheit von Spülgut am Eingang der Transportspülmaschine erfassen, wobei das System automatisch die Transportgeschwindigkeit reduziert, wenn die Menge des in die Transportspülmaschine eintretenden Spülguts abnimmt.
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Die derzeit bekannten Systeme zur automatischen Detektion und Erkennung von Spülgutarten weisen in ihrer Umsetzung jedoch verschiedene Nachteile auf.
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So sind herkömmliche Systeme bislang nur ausgebildet, Gläser und Besteck zu erkennen, wenn diese Spülgutarten in speziell kodierten Gläser- bzw. Besteckkörben bereitgestellt werden. Hierzu sind die Körbe mit Magneten kodiert und werden dann durch jeweils einen magnetischen Sensor erkannt.
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Der Nachteil an diesem Ansatz besteht darin, dass hierfür speziell kodierte Spülkörbe notwendig sind, und falls diese vom Betreiber der Spülmaschine nicht verwendet werden, ist eine Detektion nicht möglich.
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Stark verschmutztes Spülgut, wie Töpfe, Backbleche oder GN-Behälter, bestehen in der Regel aus Metall. Diese werden bei den herkömmlichen Ansätzen durch einen induktiven Sensor am Maschinenzulauf detektiert.
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Der Nachteil besteht hier jedoch darin, dass der maximal mögliche Schaltabstand bei dieser Art von Sensoren limitiert ist, und es somit nur möglich ist, Spülgut zu erkennen, welches ganz an dem Rand des Transportbands positioniert wird. Eine korrekte Funktion ist somit auch hier nur gewährleistet, wenn das Spülpersonal zuvor entsprechend geschult wurde.
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Somit bleibt festzuhalten, dass mit den derzeit bekannten Systemen zur Spülguterkennung kein fehlerfreier Betrieb und insbesondere keine fehlerfreie Detektion sichergestellt ist. Zudem sind zur Detektion verschiedener Spülgutarten mehrere Sensoren notwendig, wodurch das ganze System relativ aufwendig und teuer wird.
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Durch die vorliegende Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Transportspülmaschine bereitzustellen, welche mindestens eine Waschzone und mindestens eine Klarspülzone aufweist, und welche trotz Reduzierung des Verbrauchs an Ressourcen (Frischwasser, Chemikalien und Energie) im Betrieb für alle Spülgutarten gute Behandlungsergebnisse bereitstellen kann.
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Insbesondere soll eine Spülguterkennung bei der Transportspülmaschine vereinfacht werden, wobei gleichzeitig die Fehleranfälligkeit der Spülguterkennung reduziert ist, und wobei insbesondere keine besonderen Maßnahmen seitens des Spülpersonals vorzunehmen sind, um die Spülgutdetektion zu gewährleisten. Des Weiteren soll ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben einer solchen Transportspülmaschine angegeben werden.
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Im Hinblick auf die Transportspülmaschine wird die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst, wobei vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen angegeben sind.
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Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere eine Transportspülmaschine der eingangs genannten Art, wobei die Transportspülmaschine als Spülgutdetektorvorrichtung ein Kamerasystem aufweist, welches ober- oder unterhalb oder seitlich der Transportvorrichtung der Transportspülmaschine angeordnet ist. Dieses Kamerasystem ist ausgebildet, vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorab festgelegten oder festlegbaren Zeiten und/oder Ereignissen mindestens ein Bild von einem Bereich der Transportvorrichtung aufzunehmen.
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Dem Kamerasystem ist eine entsprechende Bildverarbeitungseinrichtung zugeordnet, welche ausgebildet ist, um insbesondere das mindestens eine von dem Kamerasystem aufgenommene Bild optional vorzuverarbeiten, das insbesondere optional vorverarbeitete Bild zu segmentieren und Merkmale von in dem Bild enthaltenen Objekten zu extrahieren und die Objekte zu klassifizieren.
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Erfindungsgemäß ist ferner eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, welche ausgebildet ist, anhand der durchgeführten Klassifizierung auszuwerten und zu ermitteln, ob zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung Spülgut mindestens einer der folgenden Spülgutklassen vorhanden war:
- - Besteck oder Besteckteile;
- - Töpfe, Pfannen oder GN-Behälter;
- - Gläser, insbesondere Trinkgläser;
- - Tabletts oder tablettartige Gegenstände;
- - Teller, Tassen oder Schalen;
- - Utensilien;
- - sonstiges Spülgut;
- - gemischtes Spülgut;
- - Spülgut aus Kunststoff; oder
- - kein Spülgut.
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Die mit der erfindungsgemäßen Lösung erzielbaren Vorteile liegen auf der Hand: durch das Kamerasystem als Spülgutdetektorvorrichtung ist mittels kamerabasierter Bildverarbeitung ein automatisches Erkennen von Spülgut möglich. Insbesondere können alle relevanten Spülgutklassen mit dem gleichen Detektionssystem erkannt werden, ohne dass hierfür verschiedene Sensoren oder kodierte Spülgutkörbe zum Einsatz kommen müssen. Durch die automatische Erfassung der zu behandelnden Spülgutklassen ist es möglich, automatisch für jede erfasste Spülgutklasse ein optimales Behandlungsprogramm in zumindest einer der Behandlungszonen der Transportspülmaschine auszuwählen und die dem ausgewählten Behandlungsprogramm zugehörigen Prozessparameter einzustellen. Über die auf diese Weise erzielbare optimale Anpassung der Prozessparameter der jeweiligen Behandlungszonen kann der Verbrauch an Frischwasser, Chemie und Energie reduziert werden.
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Mit dem Kamerasystem ist es möglich, verschiedene Klassen von Spülgut (zum Beispiel Glas, Besteck, GN-Behälter, etc.) zu erfassen. Der Bediener der Transportspülmaschine muss somit das Programm nicht mehr manuell auswählen. Vorzugsweise wählt die Transportspülmaschine automatisch das passende Programm mit den korrespondierenden Parametern aus, um Wasch-Klarspül- und Trocknungsergebnisse zu optimieren. Als Endergebnis hat der Bediener der Transportspülmaschine keine oder weniger Zweitdurchläufe zu handhaben, die durch die Wahl des falschen Behandlungsprogramms verursacht worden wären.
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Es ist keine oder zumindest eine deutlich reduzierte Schulung des Spülpersonals für die passende Auswahl eines Programmzyklus notwendig. Darüber hinaus treten weniger Rückläufer aufgrund des automatisch gewählten Programmzyklus auf, und der Aufwand zum Vor- und Nachbehandeln des Spülguts ist deutlich reduziert.
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Zur Bildverarbeitung kommt erfindungsgemäß eine Bildverarbeitungseinrichtung zum Einsatz, welche ausgebildet ist zur insbesondere optionalen Vorverarbeitung des von dem Kamerasystem aufgenommen Bilds und zur Segmentierung des insbesondere optional vorverarbeiteten Bilds. Bei der Segmentierung werden inhaltlich zusammenhängende Regionen durch Zusammenfassung benachbarter Pixel oder Voxel entsprechend einem bestimmten Homogenitätskriterium erzeugt.
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Gemäß vorteilhaften Realisierungen der erfindungsgemäßen Lösung ist die Bildverarbeitungseinrichtung ausgebildet, nach einem modellbasierten Verfahren das insbesondere optional vorverarbeitete Bild zu segmentieren, wobei bei dem modellbasierten Verfahren von einer vorab festgelegten und insbesondere maschinell einlernbaren, bestimmten Form der in dem Bild enthaltenen Objekte ausgegangen wird.
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Diese Weiterbildung ist insbesondere deshalb von Vorteil, da beim gewerblichen Spülen nur eine relativ geringe Anzahl unterschiedlicher Spülgutteile zum Einsatz kommt. Dabei liegt der Erfindung die Erkenntnis zu Grunde, dass in gewerblichen Spülküchen üblicherweise Gastro-Spülgut zu reinigen ist, welches einheitliche Größen und Formen hat. Dieser Umstand prädestiniert ein modellbasiertes Verfahren zum Segmentieren der zu verarbeitenden Bilder.
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Bei dem modellbasierten Verfahren wird ein Modell der gesuchten Objekte zu Grunde gelegt. Dies kann beispielsweise die Form, Größe und/oder Abmessung betreffen. Insbesondere bietet es sich in diesem Zusammenhang an, dass durch maschinelles Lernen die Bildverarbeitungseinrichtung auf die zu spülenden Spülgutteile eingelernt wird.
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Selbstverständlich kommen aber auch andere Verfahren zum Einsatz, wie beispielsweise ein pixelorientiertes Verfahren, ein kantenorientiertes Verfahren, ein regionenorientiertes Verfahren und/oder ein texturorientiertes Verfahren, um Merkmale der in dem Bild enthaltenen Objekte im Hinblick auf Form, Größe, Lage, Ausrichtung und/oder Material zu extrahieren.
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Bei dem pixelorientierten Verfahren wird für jeden einzelnen Bildpunkt die Entscheidung getroffen, ob er zu einem bestimmten Segment gehört oder nicht. Bei einem kantenorientierten Verfahren wird im Bild nach Kanten oder Objektübergängen gesucht. Bei einem regionenorientierten Verfahren wird die Punktmenge als Gesamtheit betrachtet und es wird dadurch versucht, zusammenhängende Objekte zu finden.
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Bei dem texturorientierten Verfahren wird ausgenutzt, dass manche Bildobjekte keine einheitliche Farbe besitzen, sondern eine einheitliche Textur. Beispielsweise kann ein Objekt (Spülgutteil) Rillen besitzen, die dann in dem aufgenommenen Bild als abwechselnde Streifen dunkler und heller Farbe erscheinen.
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Gemäß Realisierungen der erfindungsgemäßen Transportvorrichtung ist die Auswerteeinrichtung ferner ausgebildet, die Menge an Spülgut, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, und/oder eine Anzahl an Spülgutteilen, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren, zu ermitteln.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, anhand der durchgeführten Klassifizierung je ermittelte Spülgutklasse eine Anzahl an Spülgutteilen, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren, und/oder eine Menge an Spülgut, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, zu ermitteln.
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Als weitere Alternative oder Ergänzung kann die Auswerteeinrichtung ausgebildet sein, einen vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad des Spülguts, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, und/oder einen vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad der Spülgutteile, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren zu ermitteln.
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Diese zuvor genannten Aspekte erweitern die Funktionalität der erfindungsgemäßen Spülgutdetektorvorrichtung, die als Kamerasystem ausgeführt ist. Mit anderen Worten, das Spülgutdetektorsystem ist nicht nur in der Lage, zu ermitteln, welche Spülgutklassen von der Transportspülmaschine zu behandeln (zu reinigen) sind, sondern auch eine Gewichtung vorzunehmen, sollte in dem Erfassungsbereich des Kamerasystems, das heißt in dem von dem Kamerasystem überwachten Bereich der Transportvorrichtung, Spülgut unterschiedlicher Spülgutklassen vorhanden sein. Darüber hinaus ermöglicht es das Spülgutdetektorsystem, eine Aussage über den Verschmutzungsgrad der zu reinigenden Spülgutteile zu treffen, um abhängig hiervon die Behandlungsparameter in mindestens einer der Behandlungszonen der Transportspülmaschine anzupassen.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Transportspülmaschine ferner eine Steuereinrichtung aufweist, welche ausgebildet ist, automatisch für jede ermittelte Spülgutklasse und/oder abhängig von einer ermittelten Anzahl oder Menge an Spülgutteilen je ermittelter Spülgutklasse und/oder abhängig von dem ermittelten vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad des Spülguts und/oder der Spülgutteile ein vorab festgelegtes oder festlegbares Behandlungsprogramm, nach welchem das Spülgut in der mindestens einen Waschzone und/oder in der mindestens einen Klarspülzone zu behandeln ist, auszuwählen und die dem ausgewählten Behandlungsprogramm zugehörigen Prozessparameter vorzugsweise zeitverzögert und insbesondere vorzugsweise abhängig von einer Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung zeitverzögert einzustellen.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu ist die Steuereinrichtung ausgebildet, automatisch für jede ermittelte Spülgutklasse und/oder abhängig von einer ermittelten Anzahl oder Menge an Spülgutteilen je ermittelter Spülgutklasse und/oder abhängig von dem ermittelten vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad des Spülguts und/oder der Spülgutteile eine vorab festgelegte oder festlegbare Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung vorzugsweise zeitverzögert einzustellen.
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Auf diese Weise ist für jede ermittelte Spülgutklasse ein in wirtschaftlicher Hinsicht optimal angepasstes Behandlungsprogramm automatisch einstellbar. Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zu Grunde, dass die für eine wirkungsvolle Behandlung bzw. Reinigung auszuwählenden Prozessparameter für die einzelnen Behandlungszonen von der Art des zu behandelnden Spülguts, ggf. der Menge des zu behandelnden Spülguts und/oder ggf. dem Verschmutzungsgrad des zu behandelnden Spülguts abhängen.
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Die unterschiedlichen Spülgutklassen verlangen dabei geeignete Behandlungsprogramme, nach welchen das Spülgut beispielsweise in den Waschzonen (Vorwasch-, Hauptwasch-, Nachwaschzonen) der Transportspülmaschine zu behandeln ist. Die Behandlungsprogramme sind insbesondere unter dem Gesichtspunkt einer pro Zeiteinheit in wenigstens einer der Waschzonen zu versprühenden Volumenstrommenge an Waschflüssigkeit und unter dem Gesichtspunkt eines Düsendrucks, mit welchem die Waschflüssigkeit in mindestens einer der Waschzonen versprüht wird, abgestimmt.
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So erfordern beispielsweise leicht verschmutzte Geschirrteile, wie etwa Tabletts oder Trinkgläser, im Unterschied zu stark verschmutzten Spülgutteilen mit eingebrannten und schwer zu entfernenden Essensrückständen, wie zum Beispiel Kochutensilien, Warmhaltebehälter, Backformen, etc., nur ein verhältnismäßig geringes pro Zeiteinheit in der Waschzone versprühtes Volumen an Waschflüssigkeit und nur einen verhältnismäßig geringen Düsendruck zum Versprühen der Waschflüssigkeit in der Waschzone.
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Andererseits verlangen die unterschiedlichen Spülgutklassen auch unter dem Gesichtspunkt einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühenden Volumenstrommenge an Klarspülflüssigkeit abgestimmte Behandlungsprogramme, nach welchen das Spülgut in der Klarspülzone der Transportspülmaschine behandelt wird.
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Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, die Spülmechanik wenigstens einer Waschzone, das heißt die pro Zeiteinheit in der Waschzone zu versprühende Volumenstrommenge an Waschflüssigkeit und der Düsendrück, mit welchem die Waschflüssigkeit in der Waschzone versprüht wird, an die in der Waschzone zu behandelnde Spülgutklasse optimal anzupassen.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu ist es ferner mit der erfindungsgemäßen Lösung möglich, beispielsweise die pro Zeiteinheit in der Klarspülzone zu versprühende Volumenstrommenge an Klarspülflüssigkeit an die in der Klarspülzone zu behandelnde Spülgutklasse optimal anzupassen. Gleiches gilt auch für die Art und die Menge einer Klarspülerchemikalie, die bedarfsweise der Klarspülflüssigkeit zuzudosieren ist.
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Dadurch kann auf eine einfache aber effektive Weise ein „Überwaschen“ beispielsweise von nur leicht verschmutzten Spülgutteilen wirkungsvoll verhindert werden, so dass während des Reinigungsprozesses für derartige nur leicht verschmutzte Spülgutteile nicht mehr Ressourcen an Energie, Wasser, Chemie, etc., als notwendig eingesetzt werden.
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Somit kann der Verbrauch an Frischwasser, welches beispielsweise in der Klarspülzone in reiner Form oder mit weiteren Zusätzen versetzt auf das Spülgut gesprüht wird, reduziert werden. Durch den reduzierten Frischwasserverbrauch der Transportspülmaschine kann auch der Verbrauch an Chemikalien, insbesondere Klarspüler und/oder Reiniger, reduziert werden, ohne dass sich eine Veränderung der Chemikalienkonzentration in der jeweiligen Flüssigkeit ergibt. Durch geringere Frischwasserzufuhr ist die zu erwärmende Wassermenge geringer, wodurch auch Energie eingespart werden kann.
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In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine ist vorgesehen, dass die Bildverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, sich in Transportrichtung der Transportvorrichtung erstreckende spülgutfreie Abschnitte in dem Bereich der Transportvorrichtung zu erfassen. Bei Weiterbildungen dieses Aspekts kann vorgesehen sein, dass die Steuereinrichtung der Transportspülmaschine ausgebildet ist, automatisch und vorzugsweise zeitverzögert und insbesondere vorzugsweise abhängig von einer Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung zeitverzögert Prozessparameter der mindestens einen Waschzone und/oder der mindestens einen Klarspülzone zu verändern, wenn mindestens ein spülgutfreier Abschnitt ermittelt wird.
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Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Steuereinrichtung ausgebildet sein, automatisch die Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung zu verändern, wenn mindestens ein spülgutfreier Abschnitt ermittelt wird.
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Insbesondere sollten in diesem Zusammenhang die Prozessparameter derart angepasst werden, dass ein möglichst ressourcenschonender Betrieb der Transportspülmaschine gewährleistet ist, wenn mindestens ein spülgutfreier Abschnitt ermittelt wird.
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Gemäß Realisierungen der Transportspülmaschine ist die Steuereinrichtung ausgelegt:
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Waschzone zu versprühenden Volumenstrommenge an Waschflüssigkeit auszuwählen und die pro Zeiteinheit versprühte Volumenstrommenge an Waschflüssigkeit auf den ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert eines Düsendrucks, mit welchem die Waschflüssigkeit in der mindestens einen Waschzone versprüht wird, auszuwählen und den Düsendruck auf den ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühenden Volumenstrommenge an Klarspülflüssigkeit auszuwählen und die pro Zeiteinheit versprühte Volumenstrommenge an Klarspülflüssigkeit auf den ausgewählten Wert einzustellen; und/oder einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer Temperatur der in der mindestens einen Klarspülzone zu versprühenden Klarspülflüssigkeit auszuwählen und die Temperatur der in der mindestens einen Klarspülzone versprühten Klarspülflüssigkeit auf den ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Klarspülzone versprühten Menge an Klarspülchemie (rinse aid) zu einen ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Waschzone oder in einer zusätzlichen Zwischenzone versprühte Menge an Reinigungschemie (detergent) zu einen ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse einen vorab festgelegten oder festlegbaren Wert einer pro Zeiteinheit in der mindestens einen Trocknungszone zu versprühenden Volumenstrommenge / Düsendruck an Trocknungsluft auszuwählen und die pro Zeiteinheit versprühte Volumenstrommenge / Düsendruck an Trocknungsluft auf den ausgewählten Wert einzustellen; und/oder
- • automatisch und in Abhängigkeit von der ermittelten Spülgutklasse zwischen verschiedenen Chemieprodukten umzuschalten, insbesondere zwischen einem Universalklarspüler für Teller, Tassen, Schalen, Besteck, Gläser etc. und einem Spezialklarspüler für Spülgut aus Kunststoff wie insbesondere Tabletts oder sonstigen Spülgut aus Kunststoff.
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Im Hinblick auf die Bildverarbeitungseinrichtung ist bei Realisierungen der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine vorgesehen, dass die Bildverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist, als Merkmal der in dem Bild enthaltenen Objekte eine Position, Lage und/oder Ausrichtung der Objekte in dem Bereich der Transportvorrichtung zu extrahieren. Vorzugsweise ist dabei die Bildverarbeitungseinrichtung ferner ausgebildet, anhand der extrahierten Position, Lage und/oder Ausrichtung der Objekte in dem Bereich der Transportvorrichtung diese zu klassifizieren.
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Zur Realisierung dieses Aspekts ist es insbesondere von Vorteil, dass die Transportvorrichtung ein Transportband oder einen Geschirrkorb mit insbesondere über Fingerelemente definierte Aufnahmefächer zur Aufnahme von Spülgutteilen aufweist. Durch diese definierten Aufnahmefächer ist mit Hilfe des Kamerasystems bzw. der Bildverarbeitungseinrichtung möglich, in optimaler Weise eine Position, Lage und/oder Ausrichtung der Objekte in dem Bereich der Transportvorrichtung zu ermitteln und anhand dieser Information eine entsprechende Klassifizierung vorzunehmen.
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Selbstverständlich kommen aber auch andere Lösungen für die Transportvorrichtung in Frage.
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Der von dem Kamerasystem kontinuierlich oder zu vorab festgelegten oder festlegbaren Zeiten und/oder Ereignissen überwachte Bereich der Transportvorrichtung sollte vorzugsweise - in Transportrichtung der Transportvorrichtung gesehen - stromaufwärts der mindestens einen Waschzone vorliegen und vorzugsweise innerhalb eines Einlauftunnels der Transportspülmaschine.
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Mit anderen Worten, in bevorzugter Weise befindet sich das Kamerasystem innerhalb eines seitlich und nach oben geschlossenen Einlauftunnels der Transportspülmaschine. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei der Bildaufnahme vorab festlegbare, definierte Bedingungen vorliegen.
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In einer Weiterbildung des Kamerasystems ist vorgesehen, dass dem Kamerasystem eine insbesondere mit der Bildaufnahme des Kamerasystems synchronisierte Beleuchtungseinrichtung zugeordnet ist zum vorzugsweise definierten Aus- oder Beleuchten des Bereichs der Transportvorrichtung.
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Vorzugsweise weist die Beleuchtungseinrichtung mindestens eine Lichtquelle auf, welche ausgebildet ist, insbesondere eine homogene und vorzugsweise diffuse Be- oder Ausleuchtung zumindest eines Bereichs des Bereichs der Transportvorrichtung mit Licht bei einer Farbtemperatur im Hauptteil zwischen 5.200 bis 5.700 Kelvin zu ermöglichen.
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Eine Montage des Kamerasystems mit der vorzugsweise dem Kamerasystem zugeordneten Beleuchtungseinrichtung innerhalb des Einlauftunnels der Transportspülmaschine weist entscheidende Vorteile gegenüber einer Kameraposition außerhalb des Einlauftunnels auf. Zwar wäre eine externe Montage zum Schutze des Kamerasystems ideal, allerdings ist es bei einer externen Montage des Kamerasystems relativ aufwendig, den richtigen Zeitpunkt für die Bildaufnahme zu finden. Als ein weiterer Nachteil ist der erhöhte Aufwand beim Schulen des Servicepersonals und der steigende Zeitaufwand bei der Inbetriebnahme der Spülmaschine zu nennen.
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Wenn hingegen das Kamerasystem innerhalb des Einlauftunnels der Transportspülmaschine positioniert wird, ist der Zeitpunkt für die Bildaufnahme relativ einfach definierbar. Zusätzlich wird die Inbetriebnahme der Spülmaschine vor Ort nicht beeinflusst. Das Kamerasystem kann bereits im Werk fertigmontiert werden, wobei zum einen der Schulungsaufwand für das Servicepersonal nicht erhöht wird, und zum anderen der Betreiber der Spülmaschine keine längere Inbetriebnahme auf sich nehmen muss. Als weiterer großer Vorteil ist die Unabhängigkeit der Umgebungsbeleuchtung bei einer Montage des Kamerasystems innerhalb des Einlauftunnels der Transportspülmaschine anzuführen. Die Beleuchtung kann so ausgelegt werden, dass immer fest definierte Umgebungsbedingungen herrschen.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer Transportspülmaschine, insbesondere einer Transportspülmaschine gemäß der zuvor genannten erfindungsgemäßen Art.
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Das Verfahren umfasst insbesondere die folgenden Verfahrensschritte:
- - es wird vorzugsweise bei einem Einlaufbereich der Transportspülmaschine und insbesondere innerhalb eines Einlauftunnels der Transportspülmaschine von oben oder unten oder seitlich mindestens ein Bild von einem Bereich einer Transportvorrichtung der Transportspülmaschine aufgenommen;
- - das mindestens eine Bild wird optional vorverarbeitet und das optional vorverarbeitete Bild wird mit Hilfe einer Bildverarbeitungseinrichtung segmentiert, um Merkmale von in dem Bild enthaltenen Objekte zu extrahieren und die Objekte zu klassifizieren; und
- - anhand der durchgeführten Klassifizierung wird mit Hilfe einer Auswerteeinrichtung ermittelt, ob zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung Spülgut mindestens einer der folgenden Spülgutklassen vorhanden war:
- - Besteck oder Besteckteile;
- - Töpfe, Pfannen oder GN-Behälter;
- - Gläser, insbesondere Trinkgläser;
- - Tabletts oder tablettartige Gegenstände;
- - Teller, Tassen oder Schalen;
- - Utensilien;
- - sonstiges Spülgut;
- - gemischtes Spülgut;
- - Spülgut aus Kunststoff; oder
- - kein Spülgut.
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Vorzugsweise ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass auch die Menge an Spülgut, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, und/oder eine Anzahl an Spülgutteilen, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren, ermittelt wird.
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Alternativ oder zusätzlich wird je ermittelte Spülgutklasse eine Anzahl an Spülgutteilen, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren, und/oder eine Menge an Spülgut, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, ermittelt.
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Alternativ oder zusätzlich wird ein vorzugsweise mittlerer Verschmutzungsgrad des Spülguts, welches zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden war, und/oder ein vorzugsweise mittlerer Verschmutzungsgrad der Spülgutteile, die zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportvorrichtung vorhanden waren, ermittelt.
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Gemäß Realisierungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass automatisch für jede ermittelte Spülgutklasse und/oder abhängig von einer ermittelten Anzahl oder Menge an Spülgutteilen je ermittelter Spülgutklasse und/oder abhängig von einem ermittelten vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad des Spülguts und/oder der Spülgutteile ein vorab festgelegtes oder festlegbares Behandlungsprogramm, nach welchem das Spülgut in der mindestens einen Waschzone und/oder in der mindestens einen Klarspülzone zu behandeln ist, ausgewählt und eingestellt, und/oder es wird automatisch für jede ermittelte Spülgutklasse und/oder abhängig von einer ermittelten Anzahl oder Menge an Spülgutteilen je ermittelter Spülgutklasse und/oder abhängig von einem ermittelten vorzugsweise mittleren Verschmutzungsgrad des Spülguts und/oder der Spülgutteile eine vorab festgelegte oder festlegbare Transportgeschwindigkeit der Transportvorrichtung eingestellt.
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Im Folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiel beschrieben.
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In den Zeichnungen zeigen
- 1 eine schematische Längsschnittansicht einer Transportspülmaschine nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung; und
- 2 eine schematische Längsschnittansicht einer Transportspülmaschine nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine Transportspülmaschine 1 mit einer Transportvorrichtung 2 zum Transportieren von in den Zeichnungen nicht dargestelltem Spülgut in einer Transportrichtung 3 durch die Transportspülmaschine 1.
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Als Transportvorrichtung 2 kommt beispielsweise ein Transportband in Frage, welches bevorzugt als mehrgliedriges Kunststofftransportband ausgebildet ist und durch einen in 1 nicht dargestellten vorzugsweise elektrischen Antrieb kontinuierlich angetrieben wird, so dass das auf das Transportband 2 aufgebrachte Spülgut durch die verschiedenen Behandlungszonen 6, 7, 8, 9, 10 und 26 der Transportspülmaschine 1 gemäß der Darstellung in 1 gefördert wird.
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Üblicherweise wird das in Transportrichtung 3 transportierte Spülgut im Bereich des Einlaufes 4 auf die Transportvorrichtung bzw. das Transportband 2 aufgebracht. Entsprechend der durch den Pfeil angedeuteten Transportrichtung 3 wird dann das Spülgut vom Einlauf 4 in einen Einlauftunnel 5 transportiert.
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Die Transportspülmaschine 1 gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist wenigstens eine Waschzone, beispielsweise wie in 1 dargestellt, eine Vorwaschzone 6, sowie eine erste Hauptwaschzone 7 und eine zweite Hauptwaschzone 8, welche in der Transportrichtung 3 gesehen nach der Vorwaschzone 6 angeordnet sind, auf.
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In Transportrichtung 3 gesehen nach der wenigstens einen Waschzone 6, 7, 8 ist bei der in 1 dargestellten Transportspülmaschine 1 eine Nachwaschzone 9 und eine der Nachwaschzone 9 nachgeschaltete Klarspülzone 10 angeordnet.
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In der Darstellung gemäß 1 ist die Transportvorrichtung 2 als umlaufendes Transportband dargestellt. Als Transportvorrichtung 2 sind allerdings auch Transportkörbe denkbar, in welchen das nicht explizit dargestellte Spülgut eingesetzt wird, und welche auf die Oberseite des Transportbandes aufgesetzt werden.
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In Transportrichtung 3 gesehen läuft das entweder unmittelbar auf dem Transportband 2 aufgenommene Spülgut oder durch Körbe gehaltene Spülgut in der Transportrichtung 3 durch den Einlauftunnel 5, die sich daran anschließende Vorwaschzone 6, die erste Hauptwaschzone 7, die zweite Hauptwaschzone 8, die Nachwaschzone 9, die Klarspülzone 10, eine Trocknungszone 26 in eine Auslaufstrecke 25 ein.
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Den genannten Behandlungszonen 6, 7, 8, 9 und 10 der Transportspülmaschine 1 sind jeweils Sprühdüsen 11, 12, 13, 14 und 15 zugeordnet, über welche Flüssigkeit auf das Spülgut gesprüht wird, das von der Transportvorrichtung 2 durch die jeweiligen Behandlungszonen 6, 7, 8, 9, und 10 transportiert wird. Jeder Behandlungszone 6, 7, 8, 9 und 10 ist ein Tank 16, 18, 20 und 22 zugeordnet, in welchem versprühte Flüssigkeit aufgenommen wird, und/oder in welchem Flüssigkeit für die Sprühdüsen der betreffenden Zonen bereitgestellt wird. Bei der in 1 dargestellten Transportspülmaschine 1 wird Klarspülflüssigkeit in Form von Frischwasser, welches rein oder mit weiteren Zusätzen, wie beispielsweise Klarspüler, versetzt sein kann, über die oberhalb und unterhalb des Transportbandes oder seitlich angeordnete Sprühdüsen 15 der Klarspülzone 10 auf das in den Zeichnungen nicht dargestellte Spülgut gesprüht.
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Ein Teil der versprühten Klarspülflüssigkeit wird über ein Kaskadensystem entgegen der Transportrichtung 3 des Spülguts von Zone zu Zone transportiert. Der restliche Teil wird über ein Ventil 77 und eine Bypassleitung 88 direkt in den Vorwaschtank 16 geleitet.
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Die versprühte Klarspülflüssigkeit wird in dem Tank 20 (Nachwaschtank 20) der Nachwaschzone 9 aufgefangen, von welchem sie über ein Pumpensystem zu den Sprühdüsen 14 (Nachwaschdüsen 14) der Nachwaschzone 9 gefördert wird. In der Nachwaschzone 9 wird Waschflüssigkeit von dem Spülgut abgespült. Die hierbei anfallende Flüssigkeit fließt in den Waschtank 18b der zweiten Hauptwaschzone 8, wird üblicherweise mit einem Reiniger versehen und durch ein Pumpensystem über die Düsen 13 (Waschdüsen 13) der zweiten Hauptwaschzone 8 auf das Spülgut gesprüht.
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Von dem Waschtank 18b der zweiten Hauptwaschzone 8 fließt die Flüssigkeit in den Waschtank 18a der ersten Hauptwaschzone 7. Von dort aus wird die Flüssigkeit über ein weiteres Pumpensystem über die Waschdüsen 12 der ersten Hauptwaschzone 7 erneut auf das Spülgut gesprüht. Von dem Waschtank 18a der ersten Hauptwaschzone 7 fließt anschließend die Flüssigkeit in den Vorwaschtank 16 der Vorwaschzone 6. Die Flüssigkeit in dem Vorwaschtank 16 wird über ein Pumpensystem über die Vorwaschdüsen 11 der Vorwaschzone 6 auf das Spülgut gesprüht, um grobe Verunreinigungen von dem Spülgut zu entfernen.
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Die einzelnen Spülsysteme der Behandlungszonen 6, 7, 8, 9 und 10 gewährleisten, dass das Spülgut sowohl von der Oberseite als auch der Unterseite abgespritzt wird.
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Die jeweiligen Zonen 6, 7, 8, 9 und 10 der Transportspülmaschine 1 können über Trennvorhänge 37 voneinander getrennt sein. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform ist auch der Einlauftunnel 5 selber über einen Trennvorhang 37 von dem Einlauf 4 getrennt. Durch das Vorsehen der Trennvorhänge 37 wird ein Überspritzen von Waschflüssigkeit und Klarspülflüssigkeit und der Austritt von Wrasen aus der Transportspülmaschine verhindert.
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An die Klarspülzone 10 schließt sich in Transportrichtung 3 des Spülguts die bereits erwähnte Trocknungszone 26 an. In der Trocknungszone 26 wird das Spülgut mit trockener und erwärmter Luft getrocknet, um die auf dem Spülgut befindliche Feuchtigkeit abzublasen bzw. abzutrocknen. Um den Feuchtigkeitsgehalt der Luft in einem für die Trocknung günstigen Bereich zu halten, ist es beispielsweise denkbar, über eine Öffnung, beispielsweise durch die Austrittsöffnung für das Spülgut, Raumluft zuzuführen. Die warme und angefeuchtete Luft wird beispielsweise mit Hilfe eines Gebläses 31 über eine weitere Öffnung aus der Trocknungszone 26 abgezogen.
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Dabei ist vorteilhaft, dass der Abluftstrom aus der Trocknungszone 26 eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung 30 passiert, in welcher ein Kondensator vorgesehen sein kann. Die Einrichtung zur Wärmerückgewinnung 30 dient dazu, zumindest einen Teil der in der Abluft enthaltenen Wärmeenergie zurückzugewinnen.
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Bei heutigen Band-/Korbtransportspülmaschinen wird das Spülgut durch mehrere Behandlungszonen, wie beispielsweise Vorwaschzonen, Hauptwaschzonen, Nachwaschzonen, Klarspülzonen und Trocknungszonen, befördert.
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Wie bereits angedeutet, verlangen unterschiedliche Spülgutarten in den Behandlungszonen der Transportspülmaschine unterschiedliche Behandlungsparameter. Bei den derzeit bekannten Transportspülmaschinen erfolgt jedoch keine automatische Differenzierung der zu behandelnden Spülgutarten, so dass die herkömmlichen Systeme üblicherweise derart als Kompromiss ausgelegt werden, dass sie mehr oder weniger effizient für mehrere Spülgutarten verwendbar sind. Dieser Ansatz führt dazu, dass zur Behandlung des Spülguts in der Regel wesentlich mehr Ressourcen (Energie, Wasser, Chemie, etc.) eingesetzt werden, als dies tatsächlich notwendig wäre.
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Die erfindungsgemäße Transportspülmaschine 1, wie sie beispielsweise in 1 dargestellt ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Transportspülmaschine 1 ein Kamerasystem 34 aufweist, welches oberhalb der Transportvorrichtung 2 angeordnet und ausgebildet ist, vorzugsweise kontinuierlich oder zu vorab festgelegten oder festlegbaren Zeiten und/oder Ereignissen mindestens ein Bild von einem Bereich der Transportvorrichtung 2 aufzunehmen.
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Dem Kamerasystem 34 ist eine Bildverarbeitungseinrichtung 35 zugeordnet, welche ausgebildet ist zur insbesondere optionalen Vorverarbeitung des von dem Kamerasystem 34 aufgenommenen mindestens einen Bilds, zur Segmentierung des insbesondere optional vorbearbeiteten Bilds und zur Merkmalsextraktion und Klassifizierung von in dem Bild enthaltenen Objekten (Spülgutteilen).
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Ferner ist eine Auswerteeinrichtung vorgesehen, welche ausgebildet ist, anhand der durchgeführten Klassifizierung auszuwerten und zu ermitteln, ob zum Zeitpunkt der Bildaufnahme in dem Bereich der Transportspülmaschine 1 Spülgut mindestens einer der folgenden Spülgutklassen vorhanden war:
- - Besteck oder Besteckteile;
- - Töpfe, Pfannen oder GN-Behälter;
- - Gläser, insbesondere Trinkgläser;
- - Tabletts oder tablettartige Gegenstände;
- - Teller, Tassen oder Schalen;
- - Utensilien;
- - sonstiges Spülgut;
- - gemischtes Spülgut;
- - Spülgut aus Kunststoff; oder
- - kein Spülgut.
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Wie in 1 angedeutet, befindet sich das Kamerasystem 34 vorzugsweise innerhalb des Einlauftunnels 5 der Transportspülmaschine 1.
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Die Transportspülmaschine 1 weist ferner eine in 1 schematisch dargestellte Steuereinrichtung 36 auf. Die Steuereinrichtung 36 ist ausgelegt, unterschiedliche ansteuerbare Komponenten der Transportspülmaschine 1, wie etwa die jeweiligen Pumpen und Ventile, nach Maßgabe eines vorab festgelegten oder festlegbaren Programmablaufs anzusteuern und somit in den einzelnen Behandlungszonen der Transportspülmaschine 1 geeignete Prozessparameter einstellen zu können.
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Wie in den Zeichnungen dargestellt, ist die Steuereinrichtung 36 insbesondere über eine geeignete Kommunikationsverbindung mit dem Kamerasystem 34 bzw. der Bildverarbeitungs-/auswerteeinrichtung 35 verbunden, um kontinuierlich oder zu vorgegebenen Zeiten bzw. Ereignissen die von der Auswerteeinrichtung ermittelte Spülgutklasse des der Transportspülmaschine 1 zugeführten Spülguts abzufragen.
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Unter dem hierin verwendeten Begriff „Spülgutklasse“ ist eine Zusammenfassung von Spülgut unterschiedlicher Spülgutarten zu Klassen zu verstehen, welche zusammen eine Klassifikation bzw. Spülgutklasse bilden. Die Spülgutarten einer Spülgutklasse haben gemeinsam, dass diese gemäß gleicher oder ähnlicher Behandlungsparameter optimal behandelbar sind.
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In 2 ist in einer schematischen Seitenansicht eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Transportspülmaschine 1 dargestellt. Die Transportspülmaschine 1 gemäß 2 unterscheidet sich von der zuvor unter Bezugnahme auf 1 beschriebenen Ausführungsform dadurch, dass bei der zweiten Ausführungsform lediglich eine Hauptwaschzone vorgesehen ist. Der übrige Aufbau der Transportspülmaschine 1 gemäß 2 ist mit dem Aufbau der in 1 dargestellten Transportspülmaschine 1 identisch, sodass hierzu auf die Beschreibung zur 1 verwiesen werden kann.
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Die Erfindung ist auf die in den Zeichnungen beispielhaft gezeigten Ausführungsformen der 1 und 2 beschränkt. Die Erfindung ergibt sich vielmehr aus einer fachmännischen Gesamtbetrachtung der Patentansprüche und der Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen.
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Insbesondere ist es beispielsweise denkbar, dass die Transportspülmaschine 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine in den Zeichnungen nicht explizit dargestellte Dampfeinweichungszone aufweist, wobei die Steuereinrichtung 36 ausgelegt sein kann, automatisch für jede Spülgutklasse einzustellen, dass die Zufuhr von Dampf zu der Dampfeinweichungszone ein- oder abgeschaltet wird. Ebenso ist es grundsätzlich denkbar, dass die erfindungsgemäße Transportspülmaschine 1 über ein Reinigerdirektsprühsystem verfügt, wobei die Steuereinrichtung 36 ausgelegt ist, automatisch für jede Spülgutklasse einzustellen, dass die Zufuhr von Reiniger zu dem Reinigerdirektsprühsystem ein- oder ausgeschaltet wird, oder die Reinigermenge in Abhängigkeit der Spülgutklasse gesteuert wird.
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Gleichwohl ist es denkbar, dass die Steuereinrichtung 36 ausgelegt ist, automatisch für jede Spülgutklasse ein vorab festgelegtes oder festlegbares Behandlungsprogramm, nach welchem die der Spülgutklasse zugeordnete Spülgutart in der Trocknungszone 26 zu behandeln ist, auszuwählen und die dem ausgewählten Behandlungsprogramm zugehörigen Prozessparameter einzustellen.
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Grundsätzlich ist es bevorzugt, wenn die Steuereinrichtung 36 die für die Behandlung der jeweiligen Spülgutarten optimalen Prozessparameter wahlweise automatisch auswählt und entsprechend festlegt, um dem Benutzer der Transportspülmaschine 1 grundsätzlich die Möglichkeit einzuräumen, die in den jeweiligen Behandlungszonen geltenden Prozessparameter auch manuell einstellen bzw. verändern zu können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 6530996 B2 [0005]
- DE 19608030 C1 [0006]
- DE 102005021101 A1 [0007]
