DE102022101671A1 - Zuführeinheit, automatisierte Vorrichtung und Verfahren zur Zubereitung von Speisen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zuführeinheit (1) für eine automatisierte Vorrichtung (2) zur Zubereitung von Speisen, aufweisend einen Behälter (1.1) zur Aufnahme von Nahrungsmitteln, der Behälter (1.1) aufweisend eine Austragsöffnung (1.2), eine Einfüllöffnung (1.14), eine Behältersenke (1.4), eine oberhalb der Behältersenke (1.4) ausgebildete Austragsöffnung (1.2), eine geneigte Fläche (1.5), welche von der Behältersenke (1.4) hinauf zur Austragsöffnung (1.2) führt und eine im Inneren des Behälters (1.1) angeordnete Förderschnecke (1.3), welche von einem Schrittmotor angetrieben ist, so dass Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke hin zur Austragsöffnung (1.2) förderbar sind, wobei die Förderschnecke (1.3) in einem Neigungswinkel (α) derart angeordnet ist, dass das Nahrungsmittel von der Behältersenke (1.4) mit der Förderschnecke entlang der geneigten Fläche (1.5) zu der höher gelegenen Austragsöffnung (1.2) hinaufbewegt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen nach voreingestellten Garprogrammen oder nach einem benutzerdefinierten Programm aufweisend zumindest drei in Reihe angeordnete erfindungsgemäße Zuführeinheiten, welche jeweils ein Nahrungsmittel enthalten, eine Transportvorrichtung, mittels welcher ein Speisenbehälter unter die jeweiligen Austragsöffnungen der Zuführeinheiten bewegbar ist, eine in die Transportvorrichtung integrierte Waage, einen Ausgabebereich zur Ausgabe der fertig zubereiteten Speise und eine Steuerungseinheit zur Steuerung der einzelnen Förderschnecken der Zuführeinheiten und der Transportvorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Zubereitung von Speisen nach voreingestellten Garprogrammen oder nach einem benutzerdefinierten Programm in einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Zuführeinheit für eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Zubereitung von Speisen nach voreingestellten Garprogrammen oder nach einem benutzerdefinierten Programm.
• Erkrankungen wie Diabetes, Gicht und Allergien sind oftmals auf eine ungesunde Ernährung zurückzuführen. Hierzu gehört insbesondere der häufige Konsum von fettreichem oder übersüßtem Fastfood. Verträgliche und gesunde Speisen gewinnen daher insbesondere in der modernen Arbeitswelt immer mehr an Bedeutung. Konsumenten fordern verträgliche und frisch zubereitete gesunde Speisen, welche in möglichst kurzer Zeit rund um die Uhr bereitgestellt werden können. Als Alternative zur konventionellen Küche stehen Automaten zur automatisierten Speisenzubereitung zur Verfügung.
• Verschiedene Vorrichtungen zur automatisierten Zubereitung von Speisen sind beispielsweise aus den Druckschriften US 4 503 502 A , US 4 748 902 A und US 2017 172 351 A1 bekannt.
• Die in der US 2017 172 351 A1 beschriebene automatisierte Vorrichtung zur Herstellung von Speisen umfasst ein Rundlaufsystem und eine Ausgabevorrichtung, die von einer Vielzahl von Behältern auf dem Rundlaufsystem gemeinsam genutzt wird, wobei mindestens ein Behälter eine Schaufel aufweist. Dabei ist die Ausgabevorrichtung so konfiguriert, dass die in dem Behälter angeordnete Schaufel in eine Drehbewegung ausführt, um in dem Behälter enthaltene Zutaten auszugeben.
• Die aus US 2017 172 351 A1 bekannte implementierte Konstruktion der einzelnen Behälter schließt neben der Zuführung der ausgewählten Inhaltsstoffe die Möglichkeit der versehentlichen Aufnahme kleiner Mengen des Inhalts benachbarter Behälter, welche nach einer vorangegangenen Bestellung zwischen den Schaufeln des Zuführers und den Behälterwänden stecken geblieben sind, nicht aus. Problematisch ist, dass diese stecken gebliebenen Zutatenbestandteile bei der Zusammenführung von Zutaten für eine nachfolgende Speisenzubereitung in die Speise gelangen können, wodurch die zubereitete Speise geschmacklich beeinträchtigt werden kann. Nachteilig sind solche unerwünschten Bestandteile durch stecken gebliebene Zutaten auch hinsichtlich einer allergischen Wirkung bei Konsumenten.
• Problematisch ist bei den bekannten Lösungen weiterhin die Kondensatableitung aus den Vorratsbehältern. Wird das Kondensat nicht konsequent abgeführt, können Nährböden für unerwünschte Mikroorganismen entstehen, was zu einer geschmacklichen Beeinträchtigung führt und sogar gesundheitsschädlich sein kann, wenn solche Mikroorganismen in die Speisenzubereitung gelangen und von einem Konsumenten aufgenommen werden.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Zuführeinheit für eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung einer Vielzahl von Speisen und eine automatisierte Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit welcher die bekannten Nachteile vermieden werden können. Aufgabe ist es weiterhin, ein Verfahren zur Zubereitung einer Vielzahl von Speisen zu ermöglichen, ohne dass es zu einem Beimischen von nicht ausgewählten Nahrungsmitteln kommt.
• Die Aufgabe wird durch eine Zuführeinheit mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1, durch eine Vorrichtung gemäß dem selbstständigen Patentanspruch 7 und durch ein Verfahren gemäß dem selbstständigen Patentanspruch 17 gelöst. Weiterbildungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
• Die Aufgabe wird gelöst durch eine Zuführeinheit für eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen. Die Zuführeinheit weist einen Behälter zur Aufnahme von Nahrungsmitteln auf. Der Behälter kann aus Kunststoff oder Glas ausgebildet sein. Am Boden des Behälters ist eine Behältersenke ausgebildet. Geometrisch oberhalb der Behältersenke weist der Behälter eine Austragsöffnung für das Nahrungsmittel auf. Weiterhin weist der Behälter eine geneigte Fläche auf, welche von der Behältersenke hinauf zur Austragsöffnung führt. Im Inneren des Behälters ist eine Förderschnecke angeordnet, welche bei einer Drehung Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke hin zu der Austragsöffnung für das Nahrungsmittel fördert. Die Förderschnecke ist von einem Schrittmotor angetrieben. Erfindungsgemäß ist die Förderschnecke in einem Neigungswinkel (α) derart angeordnet ist, dass das Nahrungsmittel von der Behältersenke mit der Förderschnecke entlang der geneigten Fläche zu der höher gelegenen Austragsöffnung hinaufbewegt wird.
• Der Neigungswinkel der Förderschnecke kann im Bereich von 25° bis 75° liegen. Andere Neigungswinkel sind denkbar, solange gewährleistet ist, dass das Kondensat abfließen kann.
• Die Dosierung eines in dem Behälter enthaltenen Nahrungsmittels erfolgt durch eine diskrete Winkelverschiebung der Förderschnecke über die Drehmomentübertragung des Schrittmotors. Wenn sich die Förderschnecke nicht dreht, wird das Nahrungsmittel automatisch zwischen den Flanken eingeschlossen, so dass der Behälter nicht entleert wird, wenn er nicht benötigt wird.
• Dadurch, dass die Förderung der Nahrungsmittel hin zur Austragsöffnung hinauf, also nach oben erfolgt, kommt es vorteilhafterweise zu einem Abfließen von Flüssigkeiten weg von der Austragsöffnung, hin zur Behältersenke, in deren Bereich Öffnungen für die Abführung von Flüssigkeiten vorgesehen sein können.
• Vorteilhaft wird dadurch vermieden, dass Flüssigkeiten, wie beispielsweise Kondensat oder von den Nahrungsmitteln abgegebene Flüssigkeiten aus der Austragsöffnung ausgetragen werden und in die zuzubereitende Speise gelangen.
• Vorteilhaft kann zwischen der Förderschnecke und der Innenwand des Behälters ein geringer Spalt ausgebildet sein, so dass die Flüssigkeit entlang der geneigten Fläche zur Behältersenke hin abfließen kann. Als Behältersenke ist eine Position in dem Behälter zu verstehen, welche sich horizontal unterhalb der Austragsöffnung befindet. Alternativ zu einem Spalt kann entlang der Förderstrecke in der geneigten Fläche eine Ablaufrinne in der Innenwand des Behälters ausgebildet sein.
• Die Zuführeinheit und die Förderschnecke können aus einem Edelstahl ausgebildet sein. Alternativ können die Zuführeinheit und die Förderschnecke auch einem Kunststoff ausgebildet sein.
• Bevorzugt erstreckt sich die Förderschnecke über nahezu die gesamte Breite der geneigten Fläche. Vorteilhafterweise wird dadurch das Nahrungsmittel durch die Behälterwände in die Förderschnecke geführt und es kommt nicht zu einem seitlichen Herausrutschen des Nahrungsmittels aus der Förderschnecke. Die geneigte Fläche kann einen Radius aufweisen, welcher mit dem Radius der Förderschnecke korrespondiert, so dass die Förderschnecke mit ihrem Außendurchmesser bis nahezu an den Innendurchmesser der gerundeten geneigten Fläche reicht. Um auch bei einem geringen Füllstand des Behälters zu gewährleisten, dass das Nahrungsmittel möglichst restlos zur Förderschnecke geführt wird, Kann der Behälter trichterförmig ausgebildet sein.
• Der Behälter weist weiterhin eine Einfüllöffnung auf, über die Nahrungsmittel in den Behälter eingefüllt werden können. Dabei kann die Einfüllöffnung horizontal höher gelegen sein als die Austragsöffnung. Es kann vorgesehen sein, dass die Einfüllöffnung in dem am höchsten gelegenen Bereich des Behälters ausgebildet ist, sodass Nahrungsmittel, welche eingefüllt werden, senkrecht in den Behälter hinab fallen.
• Dadurch, dass die Förderung der Nahrungsmittel von der Behältersenke ausgehend erfolgt, wird gewährleistet, dass die Nahrungsmittel möglichst restlos zur Förderschnecke gelangen.
• In der Austragsöffnung können zusätzlich ein oder mehrere Messer angeordnet sein, an dem/denen das Nahrungsmittel vorbei oder hindurch geführt wird, um das Nahrungsmittel bei der Ausgabe aus dem Behälter zu zerkleinern.
• Vorteilhafterweise kann der Behälter ein oberhalb der Förderschnecke angeordnetes Abdeckelement aufweisen, durch welches das Nahrungsmittel am unmittelbaren Herausfallen durch die Austragsöffnung gehindert wird.
• Das Abdeckelement kann als weitere geneigte Fläche ausgebildet sein und sich über die gesamte Breite des Behälters erstrecken. Es kann derartig geneigt in dem Behälter angebracht sein, dass es an seinem unmittelbar über der Austragsöffnung befindlichen Ende höher gelegen ist als an dem gegenüberliegenden Ende, wodurch das in dem Behälter befindliche Nahrungsmittel in Richtung der Behältersenke geführt wird.
• Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Behälter an der Austragsöffnung eine zylindrische Verschlusskappe aufweist.
• Durch einen zusätzlichen Verschlussmechanismus kann einerseits ein unerwünschtes Herausfallen von Nahrungsmitteln aus der Austragsöffnung verhindert werden, andererseits kann durch einen luftdichten Verschluss gewährleistet werden, dass die enthaltenen Nahrungsmittel während des Transportes des Behälters vor seinem Einbau in eine automatisierte Vorrichtung von der äußeren Umgebung isoliert sind.
• Vorzugsweise weist die zylindrische Verschlusskappe eine Aussparung in ihrer Umfangswand auf und ist drehbar an dem Behälter angeordnet, derart, dass durch eine Drehung der zylindrischen Verschlusskappe die Austragsöffnung des Behälters freigegeben werden kann.
• Dabei kann sich die Aussparung über mindestens ein Viertel der Umfangswand erstrecken. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Aussparung auch über die Hälfte der Umfangswand der zylindrischen Verschlusskappe ausgebildet sein.
• Alternativ kann die Austragsöffnung durch einen anderen geeigneten Verschlussmechanismus wie beispielsweise eine Klappe oder einen Stopfen verschließbar sein.
• Es kann ferner vorgesehen sein, dass der Behälter in seinem Inneren einen separaten Vorratstank aufweist.
• Der separate Vorratstank ist funktionell ein Innenraum in dem Behälter, welcher mit einem Nahrungsmittel befüllbar ist und in dem sich das Nahrungsmittel beim Entleeren des Behälters frei bewegen kann.
• Der separate Vorratstank kann alternativ auch außerhalb des Behälters angeordnet sein und funktionell mit dem Behälterinnenraum verbunden sein.
• Vorteilhafterweise kann das Nahrungsmittel in dem separaten Vorratstank hygienischer und/oder luftdicht und/oder temperiert aufbewahrt werden. Hierzu kann eine entsprechende Temperier- und/oder Klimatisierungseinrichtung vorgesehen sein.
• In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zuführeinheit einen Auffangbehälter für Flüssigkeiten, insbesondere für Kondensat und/oder Säfte, auf. Der Auffangbehälter steht mit dem Behälter über Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeiten so in Verbindung, dass Flüssigkeit von dem Behälter in den Auffangbehälter gelangen kann. Die Durchbrechungen sind vorteilhafterweise in der Behältersenke angeordnet. Der Auffangbehälter befindet sich unterhalb der Behältersenke.
• Vorteilhafterweise können in einem solchen Auffangbehälter Flüssigkeiten gesammelt werden, deren Eintrag in das Endprodukt unerwünscht ist, wie beispielsweise Kondenswasser, Säfte und andere Flüssigkeiten.
• Der Auffangbehälter kann eine trennbare Verbindung zum Behälter aufweisen, wodurch eine Entfernung der angesammelten Flüssigkeiten ohne Demontage, Zerlegung und/oder Entleerung des Behälters ermöglicht wird.
• Bevorzugt sind die Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeiten in der Behältersenke angeordnet. Weist die Zuführeinheit einen separaten Vorratstank auf, so können auch im Boden des Vorratstanks Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeiten ausgebildet sein.
• Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Behälter in seinem Inneren einen Temperatursensor und/oder eine Kamera aufweist. Vorteilhafterweise kann dadurch der Zustand eines in dem Behälter befindlichen Nahrungsmittels kontrolliert werden. Vorzugsweise weist jeder Behälter einen Temperatursensor zur Temperaturüberwachung des Behälterinhalts auf. Es kann eine zentrale Temperatursteuerung zur Temperierung der Behälter vorgesehen sein.
• Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Zuführeinheit wird vorteilhafterweise gewährleistet, dass ein in der Zuführeinheit enthaltenes Nahrungsmittel exakt dosiert ausgegeben werden kann. Gleichzeitig können für jeden Behälter die für die Aufbewahrung des jeweiligen Nahrungsmittels erforderlichen Lagerungsbedingungen gewährleistet werden, wodurch eine verbesserte Qualität und Frische der Nahrungsmittel als Zutaten zur Speisenzubereitung erreicht werden kann. Durch die Ausbildung einer Behältersenke sowie die damit verbundene erfindungsgemäße Anordnung von Durchbrüchen und der Förderschnecke wird zudem ein Abfließen von Flüssigkeiten gewährleistet.
• Die Aufgabe wird weiterhin durch eine automatisierte Vorrichtung zur Zubereitung von Speisen gelöst. Die lösungsgemäße Vorrichtung weist zumindest drei in Reihe angeordnete erfindungsgemäße Zuführeinheiten auf, welche jeweils ein Nahrungsmittel enthalten. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Transportvorrichtung, mittels welcher ein Speisenbehälter unter die jeweiligen Austragsöffnungen der Zuführeinheiten bewegbar ist. In der Transportvorrichtung ist eine Waage zum Wiegen von zugeführten Nahrungsmitteln integriert.
• Zubereitete Speisen sind über einen Ausgabebereich ausgebbar. Der Ausgabebereich ist in einem für den Konsumenten einfach zugänglichen Bereich der Vorrichtung angeordnet. Zur Steuerung der einzelnen Förderschnecken der Zuführeinheiten und der Transportvorrichtung ist eine Steuerungseinheit vorgesehen.
• Die zur Zubereitung von Speisen in den Behältern bevorrateten Nahrungsmittel können pflanzlichen oder tierischen Ursprungs sein und als einzelne Komponenten oder als Mischungen von Komponenten in den Behältern vorliegen.
• Die erfindungsgemäße automatisierte Vorrichtung weist zumindest drei, bevorzugt zumindest sechs, besonders bevorzugt zumindest neun erfindungsgemäße Zuführeinheiten auf. Diese sind vorzugsweise in Reihe angeordnet, wobei die Reihe linear oder geschwungen verlaufen kann.
• Unterhalb der Austragsöffnungen der Zuführeinheiten ist zumindest eine Transportvorrichtung angeordnet, mittels welcher ein Speisenbehälter zur Aufnahme der verschiedenen Nahrungsmittel bewegbar ist. Der Speisenbehälter kann ein Teller, eine Schüssel oder ein vergleichbares geeignetes Gefäß sein.
• Bei der Transportvorrichtung kann es sich um ein Transportband oder einen oder mehrere bewegbare/n Greifarm/e handeln. Die Transportvorrichtung kann eingerichtet sein, einen Speisenbehälter horizontal oder vertikal zu bewegen. Denkbar ist weiterhin, dass die Transportvorrichtung eine Bewegung des Speisenbehälters in drei Raumachsen ermöglicht. Die Transportvorrichtung kann daher an unterschiedliche Anordnungskonfigurationen der Zuführeinheiten angepasst sein.
• An einem Transportband können Haltemittel zur Sicherung des auf dem Transportband befindlichen Speisenbehälters vorhanden sein, um ein Herabrutschen zu verhindern.
• Die Zuführeinheiten können auch in mehreren nebeneinander gelegenen Reihen angeordnet sein. In einer derartigen Ausführungsform kann das Transportband Kehrschleifen aufweisen. Alternativ können mehrere Transportbänder entsprechend der einzelnen Reihen der Zuführeinheiten vorhanden sein, wobei der Speisenbehälter auf die einzelnen Transportbänder beispielsweise mittels eines oder mehrerer Greifarme/s bewegbar ist, der/die ebenfalls von der Steuerungseinheit steuerbar ist/sind. Bei einer Anordnung der Zuführeinheiten in mehreren Reihen kann als Transportvorrichtung auch ein bewegbarer Greifarm angeordnet sein.
• Für den Fall, dass die Transportvorrichtung einen Greifarm aufweist, kann dieser vorzugsweise nicht nur in der Horizontalen, sondern auch in der Vertikalen bewegbar ausgebildet sein. Dadurch können beim Vorhandensein mehrerer Greifarme auch zeitgleich mehrere Speisenbehälter bewegt und befüllt werden.
• Erfindungsgemäß können die Zuführeinheiten eine Behältersenke und eine daran anschließende geneigte Fläche aufweisen, um auch bei einem geringen Füllstand des Nahrungsmittels in dem Behälter zu gewährleisten, dass das Nahrungsmittel möglichst restlos zur Förderschnecke geführt wird.
• Zusätzlich können die Zuführeinheiten in der automatisierten Vorrichtung entsprechend geneigt angeordnet sein, sodass die Nahrungsmittel in dem jeweiligen Behälter zur Förderschnecke hin rutschen.
• In der erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung können Zuführeinheiten unterschiedlicher Ausbildung enthalten sein. So können sich beispielsweise die einzelnen Fassungsvermögen der Zuführeinheiten voneinander unterscheiden, je nachdem welches Volumen als optimal für das jeweils enthaltene Nahrungsmittel vorgegeben ist.
• Der Ausgabebereich kann derart angeordnet sein, dass er direkt von der Transportvorrichtung angefahren werden kann und so eine unmittelbare Ausgabe der fertig zubereiteten Speise von der Transportvorrichtung aus erfolgen kann. Alternativ kann der Speisenbehälter über einen separaten Greifarm von der Transportvorrichtung zum Ausgabebereich bewegt werden, wobei der Greifarm ebenfalls von der Steuerungseinheit steuerbar ist.
• In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zuführeinheiten in einer hermetisch geschlossenen, temperierten und zwangsbelüfteten Kammer angeordnet.
• Unter Temperierung wird eine Kühlung oder ein Warmhalten verstanden. Unterschiedliche Zuführeinheiten der automatisierten Vorrichtung können je nach enthaltenem Nahrungsmittel auch unterschiedlich temperiert werden. So können beispielsweise Rohkost, Obst und andere frische Nahrungsmittel gekühlt werden, während Nahrungsmittel wie Getreidesorten (zum Beispiel Bulgur, Reis, Buchweizen), Nudeln oder Kartoffeln gewärmt vorgehalten werden können.
• Durch die Temperierung können vorteilhafterweise optimale Bedingungen für die Lagerung der Nahrungsmittel im Inneren der automatisierten Vorrichtung, unabhängig von der äußeren Umgebung geschaffen werden.
• Die Zuführeinheiten können zudem mit UV-Strahlungsquellen ausgestattet sein, welche die Zuführeinheit und optional auch den Innenraum des Behälters mit UV-Licht bestrahlen. Vorteilhafterweise kann dadurch eine zusätzliche Desinfektion der Nahrungsmittel erfolgen.
• Vorteilhafterweise weisen die Zuführeinheiten jeweils einen RFID-Tag zur Erfassung von Daten betreffend das in der jeweiligen Zuführeinheit enthaltene Nahrungsmittel, insbesondere betreffend Füllmenge und/oder Haltbarkeit und/oder Temperatur und/oder Füllzeitpunkt auf.
• Dadurch kann insbesondere der Beladungsprozess rationalisiert und wichtige Parameter zum Inhalt des jeweiligen Behältnisses nachverfolgt werden. Die RFID-Tags oder andere geeignete Identifizierungsetiketten ermöglichen dabei eine automatische Identifizierung jedes Behälters, die Aufzeichnung und das Ablesen von Informationen über den Inhalt, die Zeit und den Ort der Befüllung, die Verwendungsdauer und andere Daten zur Angabe der erforderlichen Eigenschaften des enthaltenen Nahrungsmittels.
• Mittels einer Software kann der jeweilige zeitliche Ablauf der enthaltenen Nahrungsmittel erfasst und sichergestellt werden, dass überfällige Nahrungsmittel nicht mehr als Zutaten für die Zubereitung von Speisen verwendet werden.
• Bevorzugt weist die Vorrichtung einen Sammelbehälter für Nahrungsmittel auf, welche den Qualitätsanforderungen nicht mehr entsprechen. Behälter, welche solche Nahrungsmittel aufweisen, welche den Qualitätsanforderungen nicht mehr entsprechen, können in den Sammelbehälter entleert werden. Auf diese Weise werden Nahrungsmittel, welche den Qualitätsanforderungen nicht mehr entsprechen, entsorgt. Sofern ein aufgrund einer Qualitätsunterschreitung entsorgtes Nahrungsmittel als Zutat für eine von einem Konsumenten gewählte Speise bei der Zubereitung fehlt, kann gemäß eines Verfahrensschritts eines Speisenzubereitungsverfahrens vorgesehen werden, das dem Konsumenten eine alternative Speise angeboten wird. Gleichzeitig kann eine Meldung an einen Systemadministrator erfolgen, dass ein Leerstand des Behälters vorliegt. Als nächste Aktion kann dann ein Nachfüllen des Behälters ausgelöst werden. Die Information des Leerstandes und die Bestellung von Nahrungsmitteln zum Nachfüllen kann vollautomatisch via Internet erfolgen.
• Vorteilhafterweise ist der Sammelbehälter für abgelaufene Nahrungsmittel unterhalb der Transportvorrichtung angeordnet. Auf diese Weise können auch versehentlich neben den Speisenbehälter gefallene Nahrungsmittel in den Sammelbehälter gelangen.
• Der Sammelbehälter ist bevorzugt derart angeordnet, dass eine einfache Zugänglichkeit von außen gewährleistet ist und abgelaufene Nahrungsmittel ohne großen Aufwand entnommen werden können.
• Es kann vorgesehen sein, dass die automatisierte Vorrichtung einen ersten Lagerbereich für unbenutzte Speisenbehälter aufweist, von dem aus einzelne Speisenbehälter manuell oder automatisch auf, an oder in der Transportvorrichtung positioniert werden können.
• Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die automatisierte Vorrichtung einen zweiten Lagerbereich für verpacktes Besteck aufweist. Verpacktes Besteck kann aus dem zweiten Lagerbereich automatisch ausgegeben oder manuell entnommen werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform kann die automatisierte Vorrichtung eine Pufferzone zur Lagerung von zubereiteten Speisen aufweisen. In dieser Pufferzone können zubereitete Speisen zwischengelagert werden, wenn sie nicht unmittelbar aus dem Ausgabebereich entnommen werden. Dadurch kann vorteilhafterweise der Ablauf der Speisenzubereitung optimiert werden, da es nicht zu einer „Staubildung“ aufgrund von nicht entnommenen Speisen kommt.
• Die Pufferzone ist vorzugsweise für die Lagerung von zumindest 5 Speisen geeignet.
• Die Pufferzone kann temperiert sein. Entsprechende Mittel zur Temperierung, das heißt zum Kühlen und zum Erwärmen, können an der Pufferzone ausgebildet sein. Vorgesehen sein kann ferner auch ein Mikrowellengerät zum Erwärmen von zubereiteten, zwischengelagerten Speisen.
• Gemäß eines Verfahrensschritts eines Speisenzubereitungsverfahrens kann vorgesehen sein, dass die zubereiteten Speisen nach einer voreingestellten Aufenthaltszeit im Ausgabebereich in die Pufferzone transportiert werden. In der Pufferzone kann die Speise dann bis zur Abholung durch den Konsumenten temperiert werden.
• Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die automatisierte Vorrichtung eine Ausgabeeinheit für verpackte Zutaten aufweist. Verpackte Zutaten können beispielsweise Saucen, Nüsse, Croutons, Käse und andere denkbare Nahrungsmittel enthalten sein, welche in einer separaten Verpackung enthalten sind.
• Alle Zuführeinheiten, der Sammelbehälter für abgelaufene Nahrungsmittel, der erste und zweite Lagerbereich, sowie weitere Ausgabeeinheiten sind vorzugsweise einzeln von außen erreichbar und somit zugängig für ein rasches Nachfüllen, Entleeren oder Warten.
• Vorteilhafterweise ist die Steuerungseinheit über eine lokale Eingabeeinheit, vorzugsweise einen Touchscreen, und/oder über eine externe Datenverbindung bedienbar.
• Die Bestellung einer Speise kann somit wahlweise direkt über die lokale Eingabeeinheit oder beispielsweise über eine mobile Anwendung erfolgen.
• Einzelne Bereiche der automatisierten Vorrichtung wie beispielsweise die Zuführeinheiten und/oder die Pufferzone können mit UV-Strahlungsquellen ausgestattet sein, die die enthaltenen Nahrungsmittel und/oder zubereitete Speisen mit UV-Licht bestrahlen, um eine zusätzliche Desinfektion der Nahrungsmittel und/oder Speisen zu ermöglichen.
• Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Zubereitung von Speisen nach voreingestellten Garprogrammen oder nach einem benutzerdefinierten Programm in einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung. Das Verfahren, welches auch als Speisenzubereitungsverfahren bezeichnet werden kann, umfasst folgende Schritte:
• - Registrieren einer Bestellung für eine Speise,
• - Positionieren eines Speisenbehälters auf, an oder in der Transportvorrichtung,
• - Positionieren des Speisenbehälters unter einer Zuführeinheit,
• - Erfassen des Gewichts des Speisenbehälters und Ansteuern der Förderschnecke der Zuführeinheit basierend auf dem erfassten Gewicht und der benötigten Nahrungsmittelmenge, und
  • ◯ Positionieren des Speisenbehälters mit der zubereiteten Speise in dem Ausgabebereich, Erfassen der Aufenthaltszeit des Speisenbehälters im Ausgabebereich und Positionieren des Speisenbehälters in der Pufferzone, sobald die Aufenthaltszeit des Speisenbehälters im Ausgabebereich eine vorbestimmte Zeit überschreitet oder
  • ◯ Positionieren des Speisenbehälters mit der zubereiteten Speise in der Pufferzone.
• Die Nahrungsmittel, welche als Zutaten für die Zubereitung von Speisen verwendet werden, können in den Behältern roh oder bereits gegart vorliegen.
• Die Registrierung einer Bestellung kann über den in der automatisierten Vorrichtung integrierten Touchscreen oder über eine externe Datenverbindung, beispielsweise über ein mobiles Eingabegerät, erfolgen. Dabei können voreingestellte Garprogramme bereits die genaue Zusammensetzung und Menge der einzelnen Nahrungsmittel vorgeben. Alternativ beziehungsweise ergänzend können Zusammensetzung und Menge der einzelnen Nahrungsmittel über ein benutzerdefiniertes Programm ausgewählt werden.
• Nachdem ein leerer Speisenbehälter anschließend auf, an oder in der Transportvorrichtung positioniert wurde, steuert die Steuerungseinheit die genaue Positionierung des Speisenbehälters durch die Transportvorrichtung unter den jeweiligen Austragsöffnungen der Zuführeinheiten, je nach benötigtem Nahrungsmittel.
• Durch die in die Transportvorrichtung integrierte Waage wird das Gewicht des Speisenbehälters sowohl vor dem als auch während des Befüllvorgangs mit einem Nahrungsmittel ermittelt. Das ermittelte Gewicht wird an die Steuerungseinheit übermittelt. Die Steuerungseinheit steuert die jeweilige Förderschnecke der Zuführeinheit, unter welcher sich der Speisenbehälter befindet, bis das von der Waage übermittelte Gewicht der benötigten Nahrungsmittelmenge erreicht ist. Ist das benötigte Gewicht erreicht, unterbricht die Steuerungseinheit die Bewegung der Förderschnecke, womit der jeweilige Befüllvorgang unterbrochen wird. Der Speisenbehälter wird im Anschluss entweder unter die nächste Zuführeinheit oder in den Ausgabebereich oder in die Pufferzone transportiert.
• Es kann vorgesehen sein, dass die Aufenthaltszeit des Speisenbehälters im Ausgabebereich erfasst und der Speisenbehälter nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit in die Pufferzone transportiert wird.
• Bevorzugt beträgt die vorbestimmte Zeit maximal eine Minute, besonders bevorzugt maximal 30 Sekunden.
• Auf diese Weise wird sichergestellt, dass ein nicht aus dem Ausgabebereich entnommener Speisenbehälter die Fertigstellung weiterer Speisen nicht blockiert. Es entstehen keine unnötigen Wartezeiten und ein reibungsloser Ablauf der Zubereitung mehrerer Speisen kann gewährleistet werden.
• Alternativ kann der Speisenbehälter auch unmittelbar nach der Zubereitung der Speise in die Pufferzone transportiert und dort für eine spätere Abholung gelagert werden.
• Vorteilhafterweise wird auch durch den direkten Transport der zubereiteten Speisen in die Pufferzone der Ablauf beschleunigt und die zeitgleiche Zubereitung mehrerer Speisen ermöglicht.
• Vorzugsweise wird auch die Aufenthaltszeit eines jeden Speisenbehälters in der Pufferzone ermittelt. Es kann vorgesehen sein, dass eine fertig zubereitete Speise nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit in der Pufferzone in den Sammelbehälter für abgelaufene Nahrungsmittel entsorgt wird. Alternativ kann die Abholung einer zubereiteten Speise aus der Pufferzone, also ihr Transport in den Ausgabebereich, unterbunden werden, wenn die Speise eine vorbestimmte Aufenthaltszeit in der Pufferzone überschritten hat.
• Für ausgewählte Speisen kann beispielsweise eine Aufenthaltszeit in der Pufferzone von maximal zwei Stunden vorgegeben werden.
• Vorteilhafterweise wird dadurch die Frische der ausgegebenen Speisen sichergestellt.
• Es kann vorgesehen sein, dass das Positionieren eines Speisenbehälters auf, an oder in der Transportvorrichtung erst nach einem Bezahlvorgang erfolgt.
• Vorzugsweise erfolgt die Bezahlung kontaktlos nach Auswahl der zuzubereitenden Speise.
• Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Speisenbehälter von der Pufferzone in den Ausgabebereich transportiert wird, sobald ein der Speise zugeordneter QR-Code oder RFID-Tag gescannt wird. Ein entsprechender QR-Code kann beispielsweise auf einem Kassenbon aufgedruckt vorliegen. Vorteilhafterweise wird dadurch eine falsche Zuordnung von Speisen zu Kunden vermieden.
• Es können mehrere Speisen gleichzeitig zubereitet werden.
• Die Konstruktion der erfindungsgemäßen Zuführeinheit erfüllt die Anforderungen an eine genaue Dosierung und gewährleistet die Unversehrtheit des zu dosierenden Nahrungsmittels. Die erfindungsgemäße Zuführeinheit ist vorteilhafterweise so konzipiert, dass sie ein optimales Volumen pro Nahrungsmittel, eine einfache Bedienung und Ergonomie gewährleistet. Durch die Ausstattung der Zuführeinheit mit einem RFID-Tag kann der Beladungsprozess rationalisiert und wichtige Parameter wie beispielsweise zum Behälterinhalt oder zur Befüllungszeit können nachverfolgt werden.
• Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Konstruktion und Positionierung der Zuführeinheiten ausgeschlossen, dass versehentlich ein unerwünschtes Nahrungsmittel in den Speisenbehälter gelangt, wenn ein Speisenbehälter bei der Speisenzubereitung unter eine inaktive Zuführeinheit transportiert wird.
• Durch die lineare Anordnung der Zuführeinheiten und die Möglichkeit, Speisen in der Pufferzone zu lagern, wird die Anzahl der Speisen erhöht, die in einer bestimmten Zeiteinheit zubereitet werden können.
• Die erfindungsgemäße automatisierte Vorrichtung ermöglicht die individuelle und zeitsparende Zubereitung frischer Speisen.
• Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile von Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:
• 1a: eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 1b: eine Seitansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 1c: eine weitere perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 2: eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 3a: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit mit durch eine Verschlusskappe verdeckter Austragsöffnung;
• 3b: eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit mit freigegebener Austragsöffnung;
• 3c: eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit mit Verschlusskappe;
• 4a: ein schematischer Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Zuführeinheit mit durch eine Verschlusskappe verdeckter Austragsöffnung;
• 4b: einen Querschnitt durch die Ebene A-A in 4a;
• 4c: eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 4d: eine Ansicht von vorn auf den Bereich der Austragsöffnung einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 4e: eine Ansicht von hinten auf den Bereich des unteren Lagerpunktes der Förderschnecke einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit;
• 5: eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung;
• 6: eine schematische Darstellung einer perspektivischen Rückansicht einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung; und
• 7: eine schematische Darstellung einer perspektivischen Ansicht einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung.
• Die 1a, 1 b und 1c zeigen Ansichten einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1. Dabei zeigen die 1a und 1c perspektivische Ansichten der erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1 und die 1b eine Seitansicht der erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1.
• Die erfindungsgemäße Zuführeinheit 1 weist einen Behälter 1.1 zur Aufnahme eines Nahrungsmittels auf. Der Behälter weist eine geneigte Fläche 1.5 auf, an deren oberen Ende eine Austragsöffnung 1.2 angeordnet ist. Am unteren Ende der geneigten Fläche 1.5 weist der Behälter eine Behältersenke 1.4 auf.
• Im Inneren des Behälters 1.1 ist eine Förderschnecke 1.3 mit parallel zur geneigten Fläche 1.5 angeordneter Drehachse angeordnet. Die geneigte Fläche 1.5 ist gerundet ausgebildet, sodass die Förderschnecke 1.3 mit ihrem Außendurchmesser bis an den Innendurchmesser der gerundeten geneigten Fläche 1.5 reicht. Um das Abfließen von Flüssigkeiten zu gewährleisten, kann eine Rinne in dem Behälterinneren entlang der geneigten Seitenwand ausgebildet sein. Die Förderschnecke 1.3 ist drehbar gelagert und von einem Schrittmotor angetrieben, wodurch ein in dem Behälter 1.1 befindliches Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke 1.1 in Richtung der Austragsöffnung 1.2 bewegt wird. Durch die Neigung der Drehachse der Förderschnecke 1.3 erfolgt eine Bewegung der Nahrungsmittel von der Behältersenke 1.4 hinauf zur Austragsöffnung 1.2 des Behälters 1.1.
• Der Behälter 1.1 ist zudem über nicht dargestellte Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeit mit einem Auffangbehälter 1.7 für Flüssigkeiten verbunden, welcher vorzugsweise von dem Behälter 1.1 abnehmbar ist und in welchem unerwünschte Flüssigkeiten wie beispielsweise Kondenswasser oder Säfte gesammelt werden können.
• Der Behälter 1.1 weist zudem eine Einfüllöffnung 1.14 auf, über die Nahrungsmittel in den Behälter 1.1 eingefüllt werden können. Die Einfüllöffnung 1.14 ist in der dargestellten Ausführungsform in dem am höchsten gelegenen Bereich des Behälters 1.1 ausgebildet, so dass Nahrungsmittel, welche eingefüllt werden, senkrecht in den Behälter 1.1 hinab fallen.
• Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1. Auch die hier gezeigte Zuführeinheit 1 weist einen Behälter 1.1 mit einer geneigten Fläche 1.5 auf, an deren oberen Ende eine Austragsöffnung 1.2 angeordnet ist. Zudem weist der Behälter 1.1 eine Behältersenke 1.4 auf, welche niedriger gelegen ist, als die Austragsöffnung 1.2. Eine Förderschnecke 1.3 ist mit parallel zur geneigten Fläche 1.5 ausgerichteter Drehachse bodennah im Behälter 1.1 angeordnet und führt von der Behältersenke 1.4 hinauf zur Austragsöffnung 1.2.
• Die Förderschnecke 1.3 ist drehbar gelagert und von einem Schrittmotor angetrieben, wodurch ein in dem Behälter 1.1 befindliches Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke 1.1 in Richtung der Austragsöffnung 1.2 bewegt wird. Durch die Neigung der Drehachse der Förderschnecke 1.3 erfolgt eine Bewegung der Nahrungsmittel von der Behältersenke 1.4 hinauf zur Austragsöffnung 1.2 des Behälters 1.1.
• Der Behälter 1.1 weist in seinem Inneren ein oberhalb der Förderschnecke 1.3 angeordnetes Abdeckelement 1.6 auf, welches sich über die gesamte Breite des Behälterinnenraums erstreckt und zur Förderschnecke hin abfallend angeordnet ist. Durch die Neigung des Abdeckelementes 1.6 rutschen in dem Behälter 1.1 befindliche Nahrungsmittel in Richtung der Behältersenke 1.4 und werden gleichzeitig am ungewollten direkten Herausfallen durch die Austragsöffnung 1.2 gehindert.
• Auch der in 2 dargestellte Behälter 1.1 ist über nicht dargestellte Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeit mit einem Auffangbehälter 1.7 für Flüssigkeiten verbunden, in welchem unerwünschte Flüssigkeiten wie beispielsweise Kondenswasser oder Säfte von Nahrungsmitteln gesammelt werden können.
• Jeweils eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1 mit zylindrischer Verschlusskappe 1.8 zeigen die 3a und 3b.
• Bei den in den 3a und 3b gezeigten Ausführungsbeispielen weist die Zuführeinheit 1 einen Behälter 1.1 zur Aufnahme eines Nahrungsmittels mit einer geneigten Fläche (in den 3a und 3b nicht zu erkennen) auf. Eine Förderschnecke 1.3 (nur zu erkennen in 3b) ist mit parallel zur geneigten Fläche ausgerichteter Drehachse bodennah im Behälter 1.1 angeordnet. Die geneigte Fläche (in anderen Figuren mit 1.5 bezeichnet) ist in den 3a und 3b nicht zu erkennen. Die Förderschnecke 1.3 ist drehbar gelagert und von einem Schrittmotor angetrieben, wodurch ein in dem Behälter 1.1 befindliches Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke 1.3 hinauf in Richtung der Austragsöffnung 1.2 (in 3a nicht sichtbar) bewegt wird.
• An der Austragsöffnung 1.2 ist drehbar eine zylindrische Verschlusskappe 1.8 angeordnet, welche eine Aussparung in ihrer Umfangswand aufweist. In der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Aussparung über die Hälfte der Umfangswand der zylindrischen Verschlusskappe 1.8.
• In der 3a befindet sich die zylindrische Verschlusskappe 1.8 in einer geschlossenen Position, bei welcher die Austragsöffnung 1.2 des Behälters 1.1 verdeckt ist. Die Austragsöffnung 1.2 ist folglich in 3a nicht zu erkennen.
• Durch eine Drehung der zylindrischen Verschlusskappe 1.8 um ihren Lagerpunkt 1.9 herum ist die Verschlusskappe 1.8 in eine Öffnungsposition bringbar, wodurch die Austragsöffnung 1.2 freigegeben wird. Die Öffnungsposition mit freigegebener Austragsöffnung 1.2 ist in 3b dargestellt.
• Auch der in den 3a und 3b dargestellte Behälter 1.1 ist über Durchbrechungen 1.51 zum Abführen von Flüssigkeit mit einem Auffangbehälter 1.7 für Flüssigkeiten verbunden, in welchem unerwünschte Flüssigkeiten wie beispielsweise Kondenswasser oder Säfte von Nahrungsmitteln gesammelt werden können.
• Auch der in den 3a und 3b dargestellte Behälter 1.1 weist eine Einfüllöffnung 1.14 auf, über die Nahrungsmittel in den Behälter 1.1 eingefüllt werden können. Die Einfüllöffnung 1.14 ist in der dargestellten Ausführungsform in dem am höchsten gelegenen Bereich des Behälters 1.1 ausgebildet, sodass Nahrungsmittel, welche eingefüllt werden, senkrecht in den Behälter 1.1 hinab fallen.
• An einer Seitenwand des Behälters 1.1 ist eine äußere Führung 1.10 angeordnet, welche die exakte Positionierung der Zuführeinheit 1 in einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung (nicht dargestellt in den 3a und 3b) unterstützt. Zudem kann die Zuführeinheit 1 mit Hilfe der äußeren Führung 1.10 während des gesamten Betriebszyklus' der erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung in ihrer korrekten Position gehalten werden.
• Die 3c zeigt eine Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1 mit einer Verschlusskappe 1.8. Erkennbar sind alle zu den 3a und 3b beschriebenen Merkmale.
• Weiterhin in der 3c erkennbar ist der Aufbau der Förderschnecke 1.3. Die Förderschnecke 1.3 weist ein auf einer Antriebswelle 1.32 gelagertes Schneckengewinde 1.31 auf. Die Antriebswelle 1.32 ist an einem unteren Lagerpunkt 1.33 gelagert, welcher an der hinteren Abdeckplatte 1.12 der Zuführeinheit 1 angeordnet ist.
• Ebenfalls in 3c zu erkennen ist die geneigte Fläche 1.5, deren tiefer gelegenes Ende in der Behältersenke mündet (in anderen Figuren mit 1.4 bezeichnet) in welcher sich mehrere Durchbrechungen 1.51 zum Abführen von Flüssigkeit in den Auffangbehälter 1.7 befinden.
• An einer Seitenwand des Behälters 1.1 ist im Bereich der Förderschnecke 1.3 ein seitliches Führungselement 1.11 angeordnet. Durch das seitliche Führungselement 1.11 wird verhindert, dass sich Nahrungsmittel in dem Bereich zwischen Förderschnecke 1.3 und Seitenwand des Behälters 1.1 verklemmen können (zu erkennen in 4b). Durch das seitliche Führungselement 1.11 wird der Winkel zwischen der Seitenwand des Behälters 1. und der Tangente an die zylindrische Fläche, die durch den Schneckengang während der Drehung gebildet wird, vergrößert (siehe 4b).
• Oberhalb der Austragsöffnung 1.2 ist eine vordere Abdeckplatte 1.13 angeordnet. Die vordere Abdeckplatte 1.13 weist nicht dargestellte Führungselemente auf, durch welche verhindert wird, dass der Bereich der Austragsöffnung 1.2 durch Nahrungsmittel blockiert wird. Ein derartiges Führungselement kann beispielsweise eine Anschrägung an der zum Behälterinnenraum weisenden Seite der vorderen Abdeckplatte 1.13 sein.
• In 4a ist eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit 1 mit durch eine Verschlussklappe 1.8 verdeckter Austragsöffnung 1.2 dargestellt. Dabei zeigt 4a einen schematischen Längsschnitt der Zuführeinheit 1.
• Auch in der 4a weist die Zuführeinheit 1 einen Behälter 1.1 mit geneigter Fläche 1.5 und am oberen Ende der geneigten Fläche 1.5 angeordneter Austragsöffnung 1.2 auf. Die Zuführeinheit 1 weist weiterhin eine Förderschnecke 1.3 auf, welche drehbar gelagert ist und von einem Schrittmotor antreibbar ist, wodurch ein in dem Behälter 1.1 befindliches Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Förderschnecke 1.3 in Richtung der Austragsöffnung 1.2 (in 4b nicht sichtbar) bewegt wird. Im unteren Bereich der geneigten Fläche 1.5 ist eine Behältersenke 1.4 ausgebildet, aus der heraus Nahrungsmittel über die Förderschnecke 1.3 hinauf in Richtung der Austragsöffnung 1.2 gefördert werden.
• Die Förderschnecke 1.3 weist ein auf einer Antriebswelle 1.32 gelagertes Schneckengewinde 1.31 auf. Die Antriebswelle 1.32 ist an einem unteren Lagerpunkt 1.33 gelagert, welcher an der hinteren Abdeckplatte 1.12 der Zuführeinheit 1 angeordnet ist.
• Die Förderschnecke 1.3 ist in einem Neigungswinkel α angeordnet, derart, dass das Nahrungsmittel von der Behältersenke 1.4, welche niedriger gelegen ist als die Austragsöffnung 1.2, hinauf zur Austragsöffnung 1.2 bewegbar ist.
• An der Austragsöffnung 1.2 ist eine zylindrische Verschlusskappe 1.8 drehbar angeordnet. Die Verschlussklappe 1.8 weist eine Aussparung in ihrer Umfangswand auf.
• Die Verschlusskappe 1.8 befindet sich in der 4a in einer Schließposition, wodurch die Austragsöffnung 1.2 des Behälters 1.1 verdeckt ist. Durch eine Drehung um ihren Lagerpunkt 1.9 ist die Verschlusskappe 1.8 in eine Öffnungsposition drehbar.
• Im oberen Bereich des Behälters 1.1 ist eine Einfüllöffnung 1.14 ausgebildet, durch welche Nahrungsmittel in den Behälter 1.1 gefüllt werden können.
• Auch der in der 4a dargestellte Behälter 1.1 ist über Durchbrechungen 1.51 zum Abführen von Flüssigkeit mit einem Auffangbehälter 1.7 für Flüssigkeiten verbunden, in welchem unerwünschte Flüssigkeiten wie beispielsweise Kondenswasser oder Säfte von Nahrungsmitteln gesammelt werden können.
• Die 4b zeigt einen Querschnitt durch die in 4a angedeutete EbeneA-A.
• Erkennbar sind die seitlich an dem Behälter 1.1 angeordneten äußeren Führungen 1.10, welche die exakte Positionierung der Zuführeinheit 1 in einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung (nicht dargestellt in 4b) unterstützen.
• An einer Seitenwand des Behälters 1.1 ist im Bereich der Förderschnecke 1.3 ein seitliches Führungselement 1.11 angeordnet. Durch das seitliche Führungselement 1.11 wird verhindert, dass sich Nahrungsmittel in dem Bereich zwischen Förderschnecke 1.3 und Seitenwand des Behälters 1.1 verklemmen können. Durch das seitliche Führungselement 1.11 wird der Winkel zwischen der Seitenwand des Behälters 1.1 und der Tangente an die zylindrische Fläche, die durch den Schneckengang während der Drehung gebildet wird, vergrößert. In der 4b ist als Winkel β₁ ein entsprechender Winkel ohne seitliches Führungselement 1.11 und als Winkel β₂ der entsprechende Winkel mit seitlichem Führungselement 1.11 angetragen. Dabei ist der Winkel β₁ lediglich schematisch angetragen, da dieser, je nachdem wo die Tangente angelegt wird, beliebig klein wird, beziehungsweise gegen Null geht.
• Ebenfalls in 4b zu erkennen ist der unterhalb des Behälters 1.1 angeordnete Auffangbehälter 1.7 für Flüssigkeiten.
• In der 4c ist eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit dargestellt. Das Innere des Behälters 1.1 ist in der 4c durch die Einfüllöffnung 1.14 erkennbar.
• Zu erkennen sind der Behälter 1.1 sowie die daran angeordneten äußeren Führungen 1.10, das seitliche Führungselement 1.11, die Förderschnecke 1.3, die im Behälterboden angeordneten Durchbrüche 1.51 zum Abführen von Flüssigkeiten, die vordere Abdeckplatte 1.13, sowie die zylindrische Verschlusskappe 1.8 und deren Lagerpunkt 1.9.
• Die 4d zeigt eine Ansicht von vorn auf den Bereich der Austragsöffnung einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit und die 4e zeigt eine Ansicht von hinten auf den Bereich der Behältersenke 1.4 einer erfindungsgemäßen Zuführeinheit.
• Zu erkennen sind jeweils der Behälter 1.1 sowie die daran angeordneten äußeren Führungen 1.10, die Einfüllöffnung 1.14 und der Auffangbehälter für Flüssigkeiten 1.7. In 4d sind zudem die vordere Abdeckplatte 1.13, die zylindrische Verschlusskappe 1.8 und ihr Lagerpunkt 1.9 zu erkennen. In 4e sind weiterhin die hintere Abdeckplatte 1.12, sowie der untere Lagerpunkt 1.33 der Förderschnecke, welcher im Bereich der Behältersenke 1.4 angeordnet ist, zu erkennen.
• Die 5 und 6 zeigen jeweils eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung 2. Dabei zeigt 5 die Vorderansicht und 6 die Rückansicht. Die automatisierte Vorrichtung 2 weist in der dargestellten Ausführungsform fünf in einer Reihe angeordnete Zuführeinheiten 1 auf, welche jeweils ein Nahrungsmittel als Zutat für die Zubereitung einer Speise enthalten. Unterhalb der Austragsöffnungen der Zuführeinheiten 1 ist eine Transportvorrichtung 3 angeordnet. In der dargestellten Ausführungsform ist die Transportvorrichtung 3 in Form eines horizontal bewegbaren Greifarms ausgebildet. An dem horizontal bewegbaren Greifarm ist ein Speisenbehälter 4 befestigt, welcher unterhalb der Zuführeinheiten 1 horizontal bewegbar ist.
• Die Transportvorrichtung 3 umfasst eine Waage, welche das Gewicht des Speisenbehälters 4 erfasst. Die Waage steht mit der Steuerungseinheit in Verbindung, wobei die Steuereinheit die Förderschnecken beziehungsweise den Schrittmotor steuert. Die Förderschnecken der Zuführeinheiten 1 werden solange von der Steuereinheit betrieben, bis ein Soll-Gewicht eines zugeführten Nahrungsmittels im Speisenbehälter 4 erreicht ist.
• Die zubereitete Speise wird in den Ausgabebereich 5 transportiert, indem die Transportvorrichtung 3 den Speisenbehälter 4 auf einem zusätzlichen Ausgabetransportband 13 positioniert.
• Die Förderschnecken der einzelnen Zuführeinheiten 1, die Transportvorrichtung 3 und das Ausgabetransportband 13 werden über eine nicht dargestellte Steuerungseinheit gesteuert. Die Steuerungseinheit steuert die einzelnen Komponenten auf Grundlage der für die zuzubereitende Speise benötigten Zutaten und des von der Waage übermittelten Gewichts.
• Unterhalb der Transportvorrichtung 3 ist ein Sammelbehälter 7 für qualitätsmindere und/oder heruntergefallene Nahrungsmittel angeordnet. Die Nahrungsmittel fallen in einen unter der Transportvorrichtung 3 angeordneten Auffangtrichter 14 und werden über diesen dem Sammelbehälter 7 zugeführt.
• Alle bezeichneten Komponenten sind in einer hermetisch geschlossenen, temperierten und zwangsbelüfteten Kammer 6 angeordnet.
• Die 7 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen automatisierten Vorrichtung 2. In der dargestellten Ausführungsform sind acht Zuführeinheiten 1 in einer Reihe angeordnet. Unterhalb der Zuführeinheiten 1 befindet sich die Transportvorrichtung 3 mit einer Ladefläche 15, auf welcher ein zu befüllender Speisenbehälter positioniert werden kann. Saubere Speisenbehälter sind in einem ersten Lagerbereich 8 gelagert und können bei Bedarf aus diesem automatisch oder manuell entnommen werden. In einem zweiten Lagerbereich 9 wird unbenutztes abgepacktes Besteck zur manuellen oder automatischen Entnahme gelagert.
• Auf der Transportvorrichtung 3 ist außerdem eine Waage 16 zum Erfassen des Gewichts des Speisenbehälters angeordnet.
• Über einen an der automatisierten Vorrichtung 2 angeordneten Touchscreen 12 kann die Bestellung vorgenommen und die gewünschten Nahrungsmittel ausgewählt werden. Die Bezahlung kann an einem ebenfalls an der automatisierten Vorrichtung 2 angeordneten Zahlungsmodul 17 erfolgen. Dies kann beispielsweise ein Kartenlesegerät oder ein Modul zur Bargeldannahme sein.
• Ein zu befüllender Speisenbehälter wird mittels der Transportvorrichtung 3 unter den Zuführeinheiten 1 entlang bewegt und mit den entsprechenden Nahrungsmitteln befüllt. Ist die Speise fertig zubereitet, wird der Speisenbehälter in dem Ausgabebereich 5 positioniert. In der Nähe des Ausgabebereichs 5 ist eine Pufferzone 10 zur Zwischenlagerung nicht entnommener Speisen angeordnet. Ebenfalls in der Nähe des Ausgabebereichs 5 befindet sich eine Ausgabeeinheit 11 für separat verpackte Zutaten.
• Unterhalb der Transportvorrichtung ist ein Sammelbehälter 7 für haltbarkeitsabgelaufene Nahrungsmittel beziehungsweise qualitätsmindere Nahrungsmittel und/oder heruntergefallene Nahrungsmittel angeordnet.
• In dem Behälter 1.1 wird eine Temperatur erfasst. Anhand der Temperatur wird die Qualität der Nahrungsmittel erfasst.
• Bezugszeichenliste

1

Zuführeinheit

1.1

Behälter

1.2

Austragsöffnung

1.3

Förderschnecke

1.31

Schneckengewinde

1.32

Antriebswelle

1.33

unterer Lagerpunkt der Förderschnecke

1.4

Behältersenke

1.5

geneigte Fläche

1.51

Durchbrechungen

1.6

Abdeckelement

1.7

Auffangbehälter für Flüssigkeiten

1.8

Zylindrische Verschlusskappe

1.9

Lagerpunkt der zylindrischen Verschlusskappe

1.10

äußere Führung

1.11

seitliches Führungselement

1.12

hintere Abdeckplatte

1.13

vordere Abdeckplatte

1.14

Einfüllöffnung

2

Automatisierte Vorrichtung

3

Transportvorrichtung

4

Speisenbehälter

5

Ausgabebereich

6

Kammer

7

Sammelbehälter

8

erster Lagerbereich

9

zweiter Lagerbereich

10

Pufferzone

11

Ausgabeeinheit für verpackte Zutaten

12

Touchscreen

13

Ausgabetransportband

14

Auffangtrichter

15

Ladefläche

16

Waage

17

Zahlungsmodul

α

Neigungswinkel der Förderschnecke

β1

Winkel zwischen Seitenwand und Förderschnecke 1.3 ohne seitliches Führungselement 1.11

β2

Winkel zwischen Seitenwand und Förderschnecke 1.3 mit seitlichem Führungselement 1.11

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• US 4503502 A [0003]
• US 4748902 A [0003]
• US 2017172351 A1 [0003, 0004, 0005]

Claims (21)

1. Zuführeinheit (1) für eine automatisierte Vorrichtung (2) zur Zubereitung von Speisen, aufweisend einen Behälter (1.1) zur Aufnahme von Nahrungsmitteln, der Behälter (1.1) aufweisend eine Einfüllöffnung (1.14), eine Behältersenke (1.4), eine oberhalb der Behältersenke (1.4) ausgebildete Austragsöffnung (1.2), eine geneigte Fläche (1.5), welche von der Behältersenke (1.4) hinauf zur Austragsöffnung (1.2) führt und eine im Inneren des Behälters (1.1) angeordnete Förderschnecke (1.3), welche von einem Schrittmotor angetrieben ist, so dass Nahrungsmittel parallel zur Drehachse der Schnecke hin zur Austragsöffnung (1.2) förderbar sind, wobei die Förderschnecke (1.3) in einem Neigungswinkel (α) derart angeordnet ist, dass das Nahrungsmittel von der Behältersenke (1.4) mit der Förderschnecke (1.3) entlang der geneigten Fläche (1.5) zu der höher gelegenen Austragsöffnung (1.2) hinaufbewegt wird.
2. Zuführeinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1.1) in seinem Inneren ein oberhalb der Förderschnecke (1.3) angeordnetes Abdeckelement (1.6) aufweist, durch welches das Nahrungsmittel am unmittelbaren Herausfallen durch die Austragsöffnung (1.2) gehindert wird.
3. Zuführeinheit (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1.1) an der Austragsöffnung (1.2) eine zylindrische Verschlusskappe (1.8) aufweist.
4. Zuführeinheit (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zylindrische Verschlusskappe (1.8) eine Aussparung in ihrer Umfangswand aufweist und drehbar an dem Behälter (1.1) angeordnet ist, derart, dass durch eine Drehung der zylindrischen Verschlusskappe (1.8) die Austragsöffnung (1.2) des Behälters (1.1) freigebbar ist.
5. Zuführeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1.1) in seinem Inneren einen separaten Vorratstank aufweist.
6. Zuführeinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend einen Auffangbehälter (1.7) für Flüssigkeiten, insbesondere für Kondensat und/oder Säfte, welcher mit dem Behälter (1.1) über Durchbrechungen zum Abführen von Flüssigkeit in Verbindung steht.
7. Automatisierte Vorrichtung (2) zur Zubereitung von Speisen aufweisend • zumindest drei in Reihe angeordnete Zuführeinheiten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, welche jeweils ein Nahrungsmittel oder eine Nahrungsmittelmischung enthalten, • eine Transportvorrichtung (3), mittels welcher ein Speisenbehälter (4) unter die jeweiligen Austragsöffnungen (1.2) der Zuführeinheiten (1) bewegbar ist, • eine in die Transportvorrichtung (3) integrierte Waage, • einen Ausgabebereich (5) zur Ausgabe der fertig zubereiteten Speise und • eine Steuerungseinheit zur Steuerung der einzelnen Förderschnecke (1.3) der Zuführeinheiten (1) und der Transportvorrichtung (3).
8. Automatisierte Vorrichtung (2) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheiten (1) in einer hermetisch geschlossenen, temperierten und zwangsbelüfteten Kammer (6) angeordnet sind.
9. Automatisierte Vorrichtung (2) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführeinheiten (1) jeweils einen RFID-Tag zur Erfassung von Daten betreffend das in der jeweiligen Zuführeinheit (1) enthaltene Nahrungsmittel, insbesondere betreffend Füllmenge und/oder Haltbarkeit und/oder Temperatur und/oder Füllzeitpunkt, aufweisen.
10. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, aufweisend einen Sammelbehälter (7) für Nahrungsmittel, deren Haltbarkeit abgelaufen ist.
11. Automatisierte Vorrichtung (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelbehälter (7) unterhalb der Transportvorrichtung (3) angeordnet ist.
12. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, aufweisend einen ersten Lagerbereich (8) für unbenutzte Speisenbehälter, von dem aus einzelne Speisenbehälter (4) manuell oder automatisch auf, an oder in der Transportvorrichtung (3) positioniert werden können.
13. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, aufweisend einen zweiten Lagerbereich (9) für verpacktes Besteck.
14. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, aufweisend eine Pufferzone (10) für die Lagerung zubereiteter Speisen.
15. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 14, aufweisend eine Ausgabeeinheit (11) für separat verpackte Zutaten.
16. Automatisierte Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit über einen Touchscreen (12) und/oder über eine externe Datenverbindung bedienbar ist.
17. Verfahren zur Zubereitung von Speisen nach voreingestellten Garprogrammen oder nach einem benutzerdefinierten Programm in einer automatisierten Vorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 7 bis 16, umfassend die Schritte • Registrieren einer Bestellung für eine Speise, • Positionieren eines Speisenbehälters (4) auf, an oder in der Transportvorrichtung (3), • Positionieren des Speisenbehälters (4) unter einer Zuführeinheit (1) basierend auf der bestellten Speise durch die Transportvorrichtung (3), • Erfassen des Gewichts des Speisenbehälters (4) und Ansteuern der Förderschnecke (1.3) der Zuführeinheit (1) basierend auf dem erfassten Gewicht und der benötigten Nahrungsmittelmenge, und o Positionieren des Speisenbehälters (4) mit der zubereiteten Speise in dem Ausgabebereich (5), Erfassen der Aufenthaltszeit des Speisenbehälters (4) im Ausgabebereich (5) und Positionieren des Speisenbehälters (4) in der Pufferzone (10), sobald die Aufenthaltszeit des Speisenbehälters (4) im Ausgabebereich (5) eine vorgegebene Zeit überschreitet oder o Positionieren des Speisenbehälters (4) mit der zubereiteten Speise in der Pufferzone (10).
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeit maximal eine Minute beträgt.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Positionieren eines Speisenbehälters (4) auf, an oder in der Transportvorrichtung nach einem Bezahlvorgang erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Speisenbehälter (4) von der Pufferzone (10) in den Ausgabebereich (5) transportiert wird, sobald ein der Speise zugeordneter QR-Code oder RFID-Tag gescannt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Speisen zeitgleich zubereitet werden.

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