DE102022118301A1

DE102022118301A1 - Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts, Gargerät und Küchensystem

Info

Publication number: DE102022118301A1
Application number: DE102022118301.7A
Authority: DE
Inventors: Phillip van Halsema
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2022-07-21
Filing date: 2022-07-21
Publication date: 2024-02-01

Abstract

Ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts (10), in dessen Garraum (12) mehrere Gargüter in einem Garprozess zubereitet werden können, umfasst eine Zubereitung, die derart erfolgt, dass die Gargüter am Ende des Garprozesses eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit aufweisen, indem in einer Steuereinheit (28) des Gargeräts (10) ein Regelwerk zum Einfluss mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts (10) auf die optische Gleichmäßigkeit der Gargüter hinterlegt wird. Während des Garprozesses wird der mindestens eine Betriebsparameter des Gargeräts (10) mittels der Steuereinheit (28) anhand des Regelwerks festgelegt.Ferner wird ein Gargerät sowie ein Küchensystem angegeben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts, ein Gargerät sowie ein Küchensystem mit zwei oder mehr derartiger Gargeräte.
Bei dem Gargerät handelt es sich insbesondere um einen sogenannten Kombidämpfer, also ein Gargerät für professionelle Anwendungsbereiche, beispielsweise in Restaurants, Kantinen und der Großgastronomie. Mit dem Gargerät können Nahrungsmittel, auch als Gargut bezeichnet, in Heißluft, Heißdampf oder einer Garraumatmosphäre mit einstellbarem Feuchtigkeitsgehalt und einstellbarer Temperatur gegart werden. Zusätzlich kann auch ein Mikrowellengenerator vorgesehen sein, mit dem Mikrowellenstrahlung erzeugt werden kann, die den Garvorgang im Gargerät unterstützt.
Das zubereitete Gargut muss am Ende des jeweiligen Garprozesses zuverlässig eine vorbestimmte Garqualität erreicht haben, die zudem den Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit genügt. Diese vorbestimmte Garqualität wird hier und im Folgenden auch als „innere Garqualität“ bzw. „innere Gleichmäßigkeit“ bezeichnet.
Neben der inneren Garqualität ist es wünschenswert, das äußere Erscheinungsbild des zubereiteten Garguts einstellen zu können.
Aus der EP 2 768 363 B1 ist ein Ofen mit einer Steuervorrichtung bekannt, der über zwei Energiequellen verfügt, wobei die erste Energiequelle dazu dient, ein Nahrungsmittel zu erwärmen, und die zweite Energiequelle dazu dient, das Nahrungsmittel zu bräunen. Über eine Steuerkonsole des Ofens kann ein Benutzer einen gewünschten Bräunungsgrad des Lebensmittels vorgeben. Basierend auf dieser Vorgabe wird die zweite Energiequelle im Garprozess gesteuert.
Es hat sich gezeigt, dass sich das äußere Erscheinungsbild von in Gargeräten zubereiteten Gargütern je nach Position innerhalb eines Garraums des Gargeräts unterscheiden kann. Dieser Effekt wird auf lokale Unterschiede in den für den Zubereitungsprozess des Garguts entscheidenden Parametern wie Temperatur und Luftfeuchte zurückgeführt. Es ist jedoch wünschenswert, das äußere Erscheinungsbild gezielt anpassen zu können und auf diese Weise eine gewünschte optische Gleichmäßigkeit zu erzielen, die hier und im Folgenden auch als „äußere Garqualität“ bzw. „äußere Gleichmäßigkeit“ bezeichnet wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine flexible Möglichkeit zum Zubereiten von Gargut bereitzustellen, durch die eine Vielzahl von Gargütern mit vorgegebener optischer Gleichmäßigkeit erzeugt werden kann.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts, in dessen Garraum mehrere Gargüter in einem Garprozess zubereitet werden können. Die Zubereitung erfolgt erfindungsgemäß derart, dass die Gargüter am Ende des Garprozesses eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit aufweisen, indem in einer Steuereinheit des Gargeräts ein Regelwerk zum Einfluss mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts auf die optische Gleichmäßigkeit der Gargüter hinterlegt wird. Während des Garprozesses wird der mindestens eine Betriebsparameter des Gargeräts mittels der Steuereinheit anhand des Regelwerks festgelegt.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, die Betriebsparameter des Gargeräts derart anzupassen, dass über die Gargüter hinweg eine zuvor festgelegte optische Gleichmäßigkeit, also ein vorgegebenes optisches Erscheinungsbild, der mehreren Gargüter erzeugt wird, indem der bzw. die Betriebsparameter gezielt anhand eines Regelwerks automatisiert von der Steuereinheit angepasst werden. Anders ausgedrückt wird nicht lediglich auf das einzelne Gargut und dessen Erscheinungsbild abgestellt, also beispielsweise auf den Bräunungsgrad des einzelnen Garguts, sondern auf die Verteilung des Erscheinungsbilds über die mehreren Gargüter hinweg, also beispielsweise auf die Verteilung des Bräunungsgrades der einzelnen Gargüter über die Gesamtheit an Gargütern hinweg.
Das Regelwerk ist erfindungsgemäß zudem derart definiert, dass sichergestellt ist, dass am Ende des Garprozesses die innere Garqualität der Gargüter sichergestellt ist. Mit anderen Worten ist die optische Gleichmäßigkeit lediglich in dem Rahmen anpassbar, in dem ein korrekt zubereitetes Gargut erhalten werden kann, das heißt ein Gargut, das insbesondere den Anforderungen an die Lebensmittelsicherheit genügt und verzehrt werden kann.
Es wird erfindungsgemäß entsprechend zwischen der inneren Garqualität, die für die Verzehrfähigkeit des Garguts entscheidend ist, und der äußeren Garqualität, die für das optische Erscheinungsbild entscheidend ist, unterschieden.
Die optische Gleichmäßigkeit kann sowohl derart festgelegt werden, dass die Gargüter ein möglichst gleichmäßiges Erscheinungsbild aufweisen, als auch derart, dass die Gargüter ein möglichst ungleichmäßiges Erscheinungsbild aufweisen sowie beliebige Abstufungen dazwischen, lediglich begrenzt durch die notwendige innere Garqualität.
Das Regelwerk ist beispielsweise in Form einer Datenbank auf einem Speichermedium in der Steuereinheit hinterlegt, wobei eine Recheneinheit der Steuereinheit auf die Datenbank zugreifen kann.
Bevorzugt werden im Regelwerk gargutspezifische Informationen berücksichtigt, um das Verhalten der Gargüter im Garprozess möglichst genau abschätzen zu können.
Beispiele für gargutspezifische Informationen sind beispielsweise die Größe, das Gewicht und die Wärmeübergangszahl des Garguts.
Insbesondere anhand der Wärmeübergangszahl der Gargüter ist eine präzise Kontrolle des Garprozesses möglich. Die Wärmeübergangszahl ist ein Maß dafür, wie schnell Wärme an der Oberfläche des Garguts, die beispielsweise über die Garraumtemperatur des Gargeräts beeinflusst wird, durch Wärmeleitung in das Innere des Garguts abgegeben wird, sodass dieses erwärmt wird. Je schlechter diese Wärmeübertragung ist, desto schneller bräunt die Oberfläche des Garguts und desto länger muss der Garprozess andauern, bis ein vorgegebener Gargrad des Garguts erreicht ist. Je besser die Wärmeübertragung ist, desto langsamer bräunt die Oberfläche des Garguts und desto kürzer kann der Garprozess sein, bis ein vorgegebener Gargrad des Garguts erreicht ist.
Die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit kann über ein Garprogramm und/oder eine Benutzereingabe festgelegt werden.
Beispielsweise verfügt das Gargerät über eine Benutzerschnittstelle, insbesondere ein berührungsempfindliches Display, über die ein Benutzer des Gargeräts das Garprogramm auswählen und/oder eine Benutzereingabe tätigen kann.
Somit kann die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit bereits durch ein zuvor definiertes Garprogramm festgelegt sein und/oder anhand der Benutzereingabe gezielt eingestellt werden.
Insbesondere weist die Benutzerschnittstelle einen Schieberegler auf, über den der Benutzer die optische Gleichmäßigkeit festlegen kann.
Der mindestens eine Betriebsparameter des Gargeräts ist bevorzugt die Garraumtemperatur, die Garzeit, die Garraumfeuchtigkeit und/oder die Lüfterdrehzahl eines Lüfters des Gargeräts.
Im Regelwerk werden bevorzugt statische Geräteparameter berücksichtigt, um den Einfluss von nicht veränderlichen Größen, die durch das eingesetzte Gargerät vorgegeben sind, auf den Garprozess zu berücksichtigen.
Statische Geräteparameter sind beispielsweise die Anzahl und/oder die Position von Einschüben, auf denen die Gargüter im Garraum des Gargeräts platziert werden, das Volumen des Garraums, die erzielbare Höchsttemperatur im Garraum, die Temperaturverteilung im Garraum und die maximale Drehzahl des Lüfters des Gargeräts.
Um sicherzustellen, dass am Ende des Garprozesses die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit der Gargüter erreicht wird, kann während des Garprozesses ein Ist-Wert des mindestens einen Betriebsparameters bestimmt werden. Anhand der vorgegebenen optischen Gleichmäßigkeit und dem Regelwerk wird zudem ein Soll-Wert des mindestens einen Betriebsparameters ermittelt werden und, sofern der Ist-Wert um mehr als einen Schwellwert vom Soll-Wert abweicht, der mindestens eine Betriebsparameter auf den Soll-Wert angepasst.
Der Schwellwert kann sowohl eine Abweichung des Ist-Werts vom Soll-Wert nach oben als auch nach unten definieren, also eine relative Abweichung vom Soll-Wert. Beispielsweise ist der Schwellwert derart festgelegt, dass eine Anpassung erfolgt, sobald der Ist-Wert um mehr als 3 %, beispielsweise um mehr als 5 %, vom Soll-Wert abweicht.
Anders ausgedrückt kann ausgehend vom Schwellwert und dem Soll-Wert für den jeweiligen Betriebsparameter ein Wertebereich mit einem Minimalwert und einem Maximalwert ermittelt werden, wobei der jeweilige Betriebsparameter auf den Soll-Wert angepasst wird, wenn festgestellt wird, dass der Ist-Wert außerhalb dieses Wertebereichs liegt.
Der Ist-Wert wird insbesondere während des Garprozesses mehrfach bestimmt und mit dem Soll-Wert verglichen, um bei Bedarf den Betriebsparameter auf den Soll-Wert anzupassen. Beispielsweise wird in regelmäßigen zeitlichen Abständen der Ist-Wert bestimmt und mit dem Soll-Wert bzw. dem Wertebereich verglichen.
Bevorzugt ist im Regelwerk eine Priorisierung der Betriebsparameter des Gargeräts anhand des Einflusses auf die optische Gleichmäßigkeit und die Garqualität des Garguts hinterlegt, und eine Anpassung der Betriebsparameter wird in Abhängigkeit der Priorisierung vorgenommen.
Anders ausgedrückt wird der Einfluss des jeweiligen Betriebsparameters auf die Zubereitung des jeweiligen Garguts anhand der Priorisierung abgebildet. Somit definiert die Priorisierung, wie einflussreich bzw. „mächtig“ der jeweilige Betriebsparameter im Hinblick auf die Zubereitung des jeweiligen Garguts ist, insbesondere hinsichtlich der optischen Gleichmäßigkeit und somit der äußeren Garqualität.
Bevorzugt ist die Priorisierung gargutspezifisch im Regelwerk hinterlegt. Auf diese Weise kann für jedes Gargut, welches im aktuellen Garprozess zubereitet werden soll, eine optimale Steuerung der Betriebsparameter erreicht werden, um die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit zuverlässig zu erzeugen.
In einer Variante wird das Gargerät in ein Küchensystem eingebunden, das mindesten ein weiteres Gargerät umfasst, und die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit wird geräteübergreifend festgelegt, sodass die Zubereitung der Gargüter in den Gargeräten derart erfolgt, dass die Gargüter am Ende der Garprozesse in den Gargeräten geräteübergreifend eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit aufweisen.
Auf diese Weise ist es möglich, dass die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit, also die Verteilung des optischen Erscheinungsbilds der zubereiteten Gargüter, nicht in jedem der Gargeräte einzeln erreicht werden muss.
Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Gesamtheit aller in den Gargeräten des Küchensystems zubereiteten Gargüter die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit ergibt. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn in wenigstens einzelnen der Gargeräte des Küchensystems lediglich Gargüter mit einem äußeren Erscheinungsbild zubereitet werden können, die nicht ausreichen, um die gewünschte Verteilung des äußeren Erscheinungsbildes über alle Gargüter hinweg zu erzeugen, also nicht ausreichen, um die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit zu erzielen, beispielsweise, wenn besonders ungleichmäßige Gargüter gewünscht sind. Ebenfalls ist diese Variante von Vorteil, wenn über eine Vielzahl von Gargeräten hinweg eine hohe Anzahl möglichst gleichmäßiger Gargüter in kurzer Zeit erhalten werden sollen.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Gargerät mit einem Garraum zum Zubereiten von Gargütern und einer Steuereinheit zum Steuern mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts, wobei das Gargerät dazu eingerichtet ist, ein Verfahren wie zuvor beschrieben durchzuführen.
Die Merkmale und Eigenschaften des zuvor beschriebenen Verfahrens gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Gargerät und umgekehrt.
Weiter wird die Aufgabe gelöst durch ein Küchensystem mit zwei oder mehr Gargeräten wie zuvor beschrieben.
Die Merkmale und Eigenschaften des zuvor beschriebenen Gargeräts gelten entsprechend für das Küchensystem und umgekehrt.
Insbesondere weisen die Gargeräte des Küchensystems ein Kommunikationsmodul auf, wobei die Gargeräte dazu eingerichtet sind, über das Kommunikationsmodul untereinander Daten auszutauschen. Auf diese Weise kann eine Abstimmung der Betriebsparameter über die Gargeräte hinweg erfolgen. In diesem Sinne sind insbesondere die Steuereinheiten der Gargeräte mit dem jeweiligen Kommunikationsmodul zum Datenaustausch verbunden.
Weitere Merkmale und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die nicht in einem einschränkenden Sinn verstanden werden sollen, sowie aus den Zeichnungen. In diesen zeigen:

- 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gargeräts,
- 2 ein Flussdiagramm von ausgewählten Verfahrensschritten in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Gargeräts aus 1,
- 3 eine schematische Darstellung von mittels des Gargeräts aus 1 zubereiteten Gargütern in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus 2,
- 4 ein Histogramm der Verteilung des optischen Erscheinungsbildes der Gargüter aus 3,
- 5 eine schematische Darstellung von mittels des Gargeräts aus 1 zubereiteten Gargüter in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens aus 2,
- 6 ein Histogramm der Verteilung des optischen Erscheinungsbildes der Gargüter aus 5, und
- 7 ein erfindungsgemäßes Küchensystem mit einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Gargeräts.

In 1 ist schematisch eine Vorderansicht eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Gargeräts 10 dargestellt.
Das Gargerät 10 ist für den Profieinsatz in Restaurants, Kantinen, Großküchen und der Großgastronomie vorgesehen. Es kann sich hier beispielsweise um einen Kombidämpfer handeln, der unterschiedliche Speisen mit Heißluft und/oder Heißdampf zubereiten kann. Zusätzlich kann das Gargerät 10 eine (hier nicht dargestellte) Mikrowellenquelle zum Zubereiten von Lebensmitteln, auch als Gargüter bezeichnet, mittels Mikrowellen aufweisen.
Das Gargerät 10 verfügt über einen Garraum 12, in dem mehrere Einschübe 14 vorgesehen sind. In die Einschübe 14 können von einem (nicht dargestellten) Benutzer des Gargeräts 10 Gargutträger, beispielsweise Einschubbleche 38, eingeschoben werden, um Gargut 15 (vgl. 3), das zubereitet werden soll, in den Garraum 12 einzuführen und nach dem Garvorgang, auch als Garprozess bezeichnet, wieder aus dem Garraum 12 zu entfernen.
Wie in 1 zu erkennen, sind entlang einer Höhenrichtung H des Gargeräts 10 eine Vielzahl von Einschüben 14 vorgesehen, in der gezeigten Ausführungsform insgesamt drei Einschübe 14. Es versteht sich, dass eine höhere oder geringere Anzahl an Einschüben 14 vorhanden sein kann.
Der Garraum 12 ist mittels einer Garraumtür 16 verschlossen, die über ein Türbedienelement 18, beispielsweise einen Griff, vom Benutzer manuell geöffnet bzw. geschlossen werden kann.
Das Gargerät 10 verfügt ferner über einen Lüfter 19, der dazu dient, während Garprozessen des Gargeräts 10 eine Luftzirkulation innerhalb des Garraums 12 zu erzeugen.
Bei dem gezeigten Gargerät 10 handelt es sich um ein sogenanntes Standgerät, welches mittels Standfüßen 20 auf dem Boden aufgestellt ist. Grundsätzlich kann das Gargerät 10 jedoch auch ein Tischgerät sein.
Das Gargerät 10 verfügt über eine Benutzerschnittstelle 22 als Bedieneinheit, die über ein berührungsempfindliches Display 24 verfügt. Über die Bedieneinheit kann das Gargerät 10 vom Benutzer gesteuert werden, beispielsweise indem ein Garprogramm ausgewählt und ein Garvorgang gestartet wird.
Zudem hat der Benutzer über das Display 24 Zugriff auf einen Regler 26 zum Einstellen einer äußeren Garqualität der Gargüter 15, auf dessen Funktion später noch genauer eingegangen werden wird.
Grundlegend kann der Regler 26 auch ein eigenständiges Bedienelement außerhalb des Displays 24 sein.
Zusätzlich kann der Benutzer gargutspezifische Informationen zum auf dem jeweiligen Einschub 14 vorhandenen Gargut 15 über die Bedieneinheit eingeben, beispielsweise die Größe, das Gewicht und/oder die Wärmeübergangszahl des Garguts 15.
Ferner verfügt das Gargerät 10 über eine Steuereinheit 28, die dazu eingerichtet ist, den Betrieb des Gargeräts 10 zu steuern. Dazu ist die Steuereinheit 28 mit den weiteren Komponenten des Gargeräts 10 verbunden, insbesondere zum Datenaustausch verbunden, wie in 1 beispielhaft zwischen Benutzerschnittstelle 22 und Steuereinheit 28 angedeutet.
Die Steuereinheit 28 verfügt über ein integriertes Speichermedium 30, auf das eine Recheneinheit 32 der Steuereinheit 28 zugreifen kann.
Im Speichermedium 30 ist eine Datenbank hinterlegt, in welcher ein Regelwerk zum Einfluss mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts 10 hinterlegt ist. Entsprechend ist die Steuereinheit 28 dazu eingerichtet, den Betrieb des Gargeräts 10 unter Beachtung der durch das Regelwerk vorgegebenen Regelungszusammenhänge zu steuern.
Im Regelwerk sind statische Geräteparameter des Gargeräts 10 berücksichtigt. Diese umfassen insbesondere die Anzahl der Einschübe 14, die Position der Einschübe 14, insbesondere entlang der Höhenrichtung H, das Volumen des Garraums 12, die erzielbare Höchsttemperatur im Garraum 12, die Temperaturverteilung im Garraum 12 und die maximale Drehzahl des Lüfters 19 des Gargeräts 10.
Das Gargerät 10 verfügt zudem im Garraum 12 über einen Temperatursensor 34, mittels dem die aktuelle Garraumtemperatur T gemessen werden kann, sowie über einen Feuchtigkeitssensor 36 zum Bestimmen der relativen Luftfeuchtigkeit im Garraum 12, auch als Garraumfeuchtigkeit φ bezeichnet.
Zudem weist das Gargerät 10 einen Zustandssensor 37 auf, der dazu dient, das äußere Erscheinungsbild von im Garraum 12 befindlichem Gargut 15 zu erfassen. Beispielsweise handelt es sich bei dem Zustandssensor 37 um eine Kamera, beispielsweise eine Infrarot- und/oder Thermokamera, oder einen Bräunungssensor.
Es versteht sich, dass das Gargerät 10 nicht alle der zuvor erwähnten Sensoren, also den Temperatursensor 34, den Feuchtigkeitssensor 36 und den Zustandssensor 37, aufweisen muss. Beispielsweise kann auf den Zustandssensor 37 verzichtet werden, wenn über den Zustandssensor 37 keine ausreichend genaue Überwachung des äußeren Erscheinungsbilds von im Garraum 12 befindlichen Gargut 15 möglich wäre, beispielsweise im Fall, dass alle Einschübe 14 zum Einbringen von Gargut 15 genutzt sind und der Zustandssensor 37 daher keine direkte Sichtlinie zu wenigstens einem Teil der Gargüter 15 aufweist.
Die Steuereinheit 28 ist mit dem Temperatursensor 34, dem Feuchtigkeitssensor 36 und dem Zustandssensor 37 verbunden, sodass die Steuereinheit 28 auf die vom Temperatursensor 34, vom Feuchtigkeitssensor 36 und vom Zustandssensor 37 erhobenen Messdaten zugreifen kann.
Im Folgenden wird die Funktionsweise des Gargeräts 10 im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Gargeräts 10 beschrieben.
Zunächst wird ein Einschubblech 38 mit darauf befindlichem Gargut 15, das zubereitet werden soll, auf einem der Einschübe 14 des Gargeräts 10 im Garraum 12 platziert.
In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei dem Gargut 15 um Backwaren, speziell um Brötchen oder Brote, wobei insgesamt neun Gargüter 15 auf dem Einschubblech 38 angeordnet sind.
Es versteht sich, dass das erfindungsgemäße Verfahren auch zum Zubereiten beliebiger anderer Gargüter verwendet werden kann, ebenso wie eine höhere oder niedrigere Anzahl an Gargütern 15 und/oder Einschubblechen 38 vorgesehen sein kann bzw. können.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass die Zubereitung der Gargüter 15, also der Garprozess, derart erfolgt, dass die Gargüter 15 am Ende des Garprozesses eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll aufweisen, die einer äußeren Garqualität entspricht.
Darunter wird verstanden, dass sich das äußere Erscheinungsbild der Gargüter 15 am Ende des Garprozesses in einem zuvor festgelegten Maß untereinander unterscheidet. Anders ausgedrückt weisen die Gargüter 15 am Ende des Garprozesses eine zuvor festgelegte Gleichmäßigkeit beziehungsweise Ungleichmäßigkeit in ihrem äußeren Erscheinungsbild auf.
Das äußere Erscheinungsbild des Garguts 15 wird beispielsweise über den Bräunungsgrad des Garguts 15 bestimmt.
Jedoch wird der erfindungsgemäße Garprozess zugleich derart durchgeführt, dass die innere Garqualität der Gargüter 15 gleichbleibend ist, das heißt abgesehen von unvermeidbaren minimalen Schwankungen unabhängig vom jeweiligen äußeren Erscheinungsbild gleichbleibend ist.
Es ist somit erfindungsgemäß eine Trennung zwischen innerer Garqualität und äußerer Garqualität vorgesehen, derart, dass die innere Garqualität eine Randbedingung bei der Wahl der für den Garprozess zur Verfügung stehenden Betriebsparameter darstellt.
Die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll kann vom Benutzer des Gargeräts 10 über den Regler 26 festgelegt werden, der daher auch als Gleichmäßigkeitsregler bezeichnet wird.
Es ist auch möglich, dass die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll ein fest mit einem in der Steuereinheit 28 hinterlegtem Garprogramm verknüpfter Parameter ist, sodass die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll über die Auswahl des entsprechenden Garprogramms festgelegt wird.
Das in der Steuereinheit 28 hinterlegte Regelwerk dient dazu, im Rahmen des jeweils durchzuführenden Garprozesses und der zuvor festgelegten optischen Gleichmäßigkeit G_soll das Gargerät 10 so zu steuern, dass am Ende des Garprozesses die Gargüter 15 mit der notwendigen inneren Garqualität und der gewünschten äußeren Garqualität, das heißt mit der entsprechenden optischen Gleichmäßigkeit G_soll, erhalten werden.
Zu diesem Zweck wird das Gargerät 10 während des Garprozesses von der Steuereinheit 28 derart gesteuert, dass der bzw. die Betriebsparameter des Gargeräts 10 anhand der Vorgaben aus dem Regelwerk bei Bedarf verändert wird bzw. werden.
Die berücksichtigten Betriebsparameter des Gargeräts 10 sind beispielsweise die Garraumtemperatur T, die Garzeit t, die Garraumfeuchtigkeit φ und/oder die Lüfterdrehzahl d des Lüfters 19.
Im Regelwerk ist ferner eine Priorisierung der Betriebsparameter des Gargeräts 10 hinterlegt. Die Priorisierung ist ein Maß dafür, wie groß der Einfluss des jeweiligen Betriebsparameters auf die optische Gleichmäßigkeit und somit auf die äußere Garqualität des Garguts 15 ist. Insbesondere fließt zusätzlich der Einfluss des jeweiligen Betriebsparameters auf die innere Garqualität des Garguts 15 in die Priorisierung ein.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel, in dem die Gargüter Brötchen oder Brote sind, ist der Einfluss der Betriebsparameter beispielsweise wie folgt, wobei der Einfluss in der angegebenen Reihenfolge abnimmt: a) Garraumtemperatur T, b) Garzeit t, c) Lüfterdrehzahl d, d) Garraumfeuchtigkeit φ.
Entsprechend hat eine Anpassung der Garraumtemperatur T den stärksten Einfluss auf das optische Erscheinungsbild des Garguts 15, während die Garraumfeuchtigkeit φ den geringsten Einfluss aufweist.
Die Steuereinheit 28 ist dazu eingerichtet, während des Garprozesses zu überprüfen, ob die derzeit eingesetzten Betriebsparameter erwarten lassen, dass die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll am Ende des Garprozesses erreicht wird.
Dazu werden zunächst Ist-Werte der betrachteten Betriebsparameter ermittelt (Schritt S1 in 2), auch als T_ist, t_ist, d_ist und φ_ist bezeichnet.
Anhand der vorgegebenen optischen Gleichmäßigkeit G_soll sowie den im Regelwerk hinterlegten Informationen werden anschließend Soll-Werte der Betriebsparameter bestimmt, also T_soll, t_soll, d_soll und φ_soll.
Die Soll-Werte drücken aus, wie die Betriebsparameter gewählt sein sollten, um am Ende des Garprozesses die vorgegebene optische Gleichmäßgkeit G_soll bei ausreichender innerer Garqualität zu erreichen.
In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, dass über den Zustandssensor 37 Ist-Werte der optischen Gleichmäßigkeit der Gargüter 15 ermittelt werden, die in die Berechnung der Soll-Werte einfließen.
In der Steuereinheit 28 ist ferner ein Schwellwert definiert, der eine erlaubte Abweichung der Soll-Werte von den Ist-Werten vorgibt. Anders ausgedrückt wird über den Schwellwert ein Wertebereich definiert, der sich von einem Minimalwert Min hin zu einem Maximalwert Max des jeweiligen Betriebsparameters erstreckt. Beispielsweise beträgt der Minimalwert 97 % des Soll-Werts und der Maximalwert 103 % des Soll-Werts.
Die Ist-Werte werden anschließend mit den Soll-Werten bzw. dem Wertebereich verglichen (Schritt S2 in 2).
In 2 ist der besseren Übersicht halber nicht für jeden einzelnen Betriebsparameter ein eigener Vergleich angegeben, sondern lediglich allgemein der Vergleich „Ist ∈ [Min; Max]?“. Es versteht sich jedoch, dass damit der Vergleich „T_Ist ∈ [T_Min; T_Max]?“, „d_Ist ∈ [d_Min; d_Max]?“ usw. gemeint ist.
Sofern festgestellt wird, dass die Ist-Werte dem Soll-Wert entsprechen bzw. innerhalb des Wertebereichs liegen, werden die Ist-Werte der Betriebsparameter beibehalten und der Garprozess läuft weiter.
Wird hingegen festgestellt, dass die Ist-Werte außerhalb des Wertebereichs liegen, wird mittels der Steuereinheit 28, speziell der Recheneinheit 32, ermittelt, welche optische Gleichmäßigkeit G_akt erwartet werden kann, wenn die derzeitigen Betriebsparameter mit den Ist-Werten genutzt würden.
Auch in die Berechnung der optischen Gleichmäßigkeit G_akt können die über den Zustandssensor 37 ermittelten Messdaten zur aktuellen optischen Gleichmäßigkeit der Gargüter 15 einfließen.
Ist die erwartete optische Gleichmäßigkeit G_akt größer als die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll, werden die Betriebsparameter derart angepasst, dass eine niedrigere optische Gleichmäßigkeit erzielt wird (Schritte S3 und S4 in 2).
In der gezeigten Ausführungsform bedeutet dies, dass a) zunächst die Garraumtemperatur T erhöht werden kann, anschließend b) die Gardauer t abgesenkt werden kann, daraufhin c) die Lüfterdrehzahl d gesenkt werden kann und d) die Garraumfeuchtigkeit abgesenkt werden kann (Schritt S4 in 2).
Die Anpassung erfolgt dabei derart, dass die Priorisierung der Betriebsparameter berücksichtigt wird und zunächst der einflussstärkste Betriebsparameter, hier die Garraumtemperatur T, so weit wie möglich erhöht wird.
Die Änderung des Betriebsparameters kann in diesem Zusammenhang sowohl über die statischen Geräteparameter des Gargeräts, beispielsweise eine maximale Garraumtemperatur T_max, als auch über einen Grenzwert des Betriebsparameters vorgesehen sein, der nicht über- bzw. unterschritten werden darf, um ein Gargut 15 mit ausreichender innerer Garqualität am Ende des Garprozesses zu erhalten.
Auf diese Weise wird erfindungsgemäß die Kopplung der Einflüsse der Betriebsparameter auf die innere Garqualität und die äußere Garqualität berücksichtigt.
Reicht der auf diese Weise angepasste Betriebsparameter nicht aus, die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll zu erreichen, wird der gemäß Priorisierung nächsteinflussreichste Betriebsparameter angepasst, hier die Gardauer t usw.
Ist die erwartete optische Gleichmäßigkeit G_akt nicht größer als die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll, sondern kleiner als die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit G_soll, werden die Betriebsparameter derart angepasst, dass eine höhere optische Gleichmäßigkeit erzielt wird (Schritte S5 und S6 in 2).
In der gezeigten Ausführungsform bedeutet dies, dass a) zunächst die Garraumtemperatur T abgesenkt werden kann, anschließend b) die Gardauer t erhöht werden kann, daraufhin die c) Lüfterdrehzahl d gesteigert werden kann und d) die Garraumfeuchtigkeit erhöht werden kann.
Auch in diesem Fall wird die Priorisierung der Betriebsparameter berücksichtigt, wie zuvor beschrieben.
Die Überprüfung der Ist-Werte der Betriebsparameter wird bevorzugt wiederholt, beispielsweise periodisch nach einer zuvor festgelegten Zeitdauer.
Auch ist es möglich, dass die Überprüfung der Ist-Werte quasi-kontinuierlich durchgeführt wird, wobei lediglich die zum Ausführen der einzelnen Überprüfungsschritte notwendige Zeitdauer zwischen zwei Wiederholungen abgewartet werden muss.
In 3 ist schematisch ein Einschubblech 38 mit darauf befindlichen Gargütern 15 dargestellt, die in einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens am Ende des Garprozesses erhalten wurden, wobei in der ersten Ausführungsform die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit so gewählt wurde (beispielsweise mittels des Reglers 26), dass die Gargüter 15 möglichst starke Unterschiede im äußeren Erscheinungsbild aufweisen.
Alle der gezeigten Gargüter 15 weisen jedoch die gleiche innere Garqualität auf und sind somit verzehrfähig.
Wie zuvor bereits beschrieben, handelt es sich bei den Gargütern 15 in den gezeigten Ausführungsformen um Brötchen oder Brote. Deren äußeres Erscheinungsbild, und somit die optische Gleichmäßigkeit untereinander, wird insbesondere über den Bräunungsgrad L bestimmt.
In 3 wird der jeweilige Bräunungsgrad durch die Anzahl an Strichen der Schrägschraffur ausgedrückt, wobei kein Strich den geringsten Bräunungsgrad (L = 1) und fünf Striche den höchsten Bräunungsgrad (L = 5) ausdrückt.
Wie zu erkennen ist, unterscheiden sich die Bräunungsgrade L der Gargüter 15 stark voneinander, wobei sowohl Gargut 15 mit dem niedrigsten Bräunungsgrad L als auch Gargut 15 mit dem höchsten Bräunungsgrad erhalten wurde. Anders ausgedrückt weisen die Gargüter 15 eine geringe optische Gleichmäßigkeit auf.
4 zeigt eine Histogrammdarstellung, in welcher die Anzahl N an erhaltenen Gargütern 15 gegen den Bräunungsgrad L aufgetragen ist. Wie in 4 zu erkennen ist, verteilt sich die Gesamtzahl an Gargütern 15 über einen breiten Bereich an Bräunungsgraden L. Es liegt also eine breite Verteilung an vorhandenen Bräunungsgraden vor.
In 5 ist schematisch analog zu 3 ein Einschubblech 38 mit darauf befindlichen Gargütern 15 dargestellt, die in einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurden.
Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich lediglich dadurch von der ersten Ausführungsform, dass die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit so gewählt wurde (beispielsweise mittels des Reglers 26), dass die Gargüter 15 möglichst geringe Unterschiede im Erscheinungsbild aufweisen.
Wie in 5 zu erkennen ist, weist in diesem Fall der Großteil der Gargüter 15 den gleichen Bräunungsgrad auf. Die verbleibenden Unterschiede sind lediglich durch die einzuhaltenden Randbedingungen definiert, insbesondere die notwendige innere Garqualität sowie die durch die statischen Geräteparameter des Gargeräts 10 vorgegebenen Grenzen.
In 6 ist eine Histogrammdarstellung des Bräunungsgrades der Gargüter 15 aus 5 analog zu 4 gezeigt.
Es ist ersichtlich, dass sich die Bräunungsgrade L in der zweiten Ausführungsform des Verfahrens auf einen engen Bereich der möglichen Bräunungsgrade L beschränken. Anders ausgedrückt, sind sich die Gargüter 15 optisch so ähnlich wie möglich.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich entsprechend dadurch aus, dass nicht lediglich auf den Bräunungsgrad des einzelnen Garguts 15 oder einen gemittelten Bräunungsgrad der Gargüter 15 als Zielgröße abgestellt wird, sondern gerade auf die Verteilung der Bräunungsgrade über mehrere Gargüter 15 hinweg.
In 6 ist ein erfindungsgemäßes Küchensystem 40 dargestellt.
Das Küchensystem 40 umfasst zwei Gargeräte 10, die im Wesentlichen wie zuvor für die erste Ausführungsform beschrieben aufgebaut sind, sodass im Folgenden lediglich auf die Unterschiede eingegangen wird. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Bauteile und es wird auf die obigen Ausführungen verwiesen.
Selbstredend kann das Küchensystem 40 auch mehr als zwei Gargeräte 10 umfassen.
Die Gargeräte 10 der zweiten Ausführungsform weisen zusätzlich jeweils ein Kommunikationsmodul 42 auf, welches zum Datenaustausch zwischen den Gargeräten 10 des Küchensystems 40 eingerichtet ist.
Die Verbindung zwischen den Gargeräten 10 kann drahtgebunden, beispielsweise über eine Ethernetverbindung, und/oder drahtlos, beispielsweise über eine WLAN- oder Bluetooth-Verbindung, erfolgen, wie in 7 gezeigt.
Die Vernetzung der Gargeräte 10 innerhalb des Küchensystems 40 ermöglicht es, dass die Bewertung der optischen Gleichmäßigkeit geräteübergreifend vorgenommen wird.
Beispielsweise können die aus einem der Gargeräte 10 erhaltenen Gargüter 15 eine hohe Gleichmäßigkeit aufweisen, während die aus dem anderen der Gargeräte 10 erhaltenen Gargüter eine sehr geringe Gleichmäßigkeit aufweisen, sodass insgesamt eine breite Verteilung des äußeren Erscheinungsbilds der Gargüter 15 erhalten wird.
Somit ist im erfindungsgemäßen Küchensystem 40 auf einfache Weise eine Abstimmung der Garprozesse in allen beteiligten Gargeräten 10 möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2768363 B1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts (10), in dessen Garraum mehrere Gargüter (15) in einem Garprozess zubereitet werden können, wobei die Zubereitung derart erfolgt, dass die Gargüter (15) am Ende des Garprozesses eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit aufweisen, indem in einer Steuereinheit (28) des Gargeräts (10) ein Regelwerk zum Einfluss mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts (10) auf die optische Gleichmäßigkeit der Gargüter (15) hinterlegt wird und während des Garprozesses der mindestens eine Betriebsparameter des Gargeräts (10) mittels der Steuereinheit (28) anhand des Regelwerks festgelegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Regelwerk gargutspezifische Informationen berücksichtigt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit über ein Garprogramm und/oder eine Benutzereingabe festgelegt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Betriebsparameter des Gargeräts (10) die Garraumtemperatur, die Garzeit, die Garraumfeuchtigkeit und/oder die Lüfterdrehzahl eines Lüfters (19) des Gargeräts (10) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Regelwerk statische Geräteparameter des Gargeräts (10) berücksichtigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei während des Garprozesses ein Ist-Wert des mindestens einen Betriebsparameters bestimmt wird, anhand der vorgegebenen optischen Gleichmäßigkeit und dem Regelwerk ein Soll-Wert des mindestens einen Betriebsparameters ermittelt wird, und der mindestens eine Betriebsparameter auf den Soll-Wert angepasst wird, sofern der Ist-Wert um mehr als einen Schwellwert vom Soll-Wert abweicht.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei im Regelwerk eine Priorisierung der Betriebsparameter des Gargeräts (10) anhand des Einflusses auf die optische Gleichmäßigkeit und die Garqualität des Garguts (15) hinterlegt ist, und eine Anpassung der Betriebsparameter in Abhängigkeit der Priorisierung vorgenommen wird.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei das Gargerät (10) in ein Küchensystem (40) eingebunden wird, das mindestens ein weiteres Gargerät (10) umfasst, und die vorgegebene optische Gleichmäßigkeit geräteübergreifend festgelegt wird, sodass die Zubereitung der Gargüter (15) in den Gargeräten (10) derart erfolgt, dass die Gargüter (15) am Ende der Garprozesse in den Gargeräten (10) geräteübergreifend eine vorgegebene optische Gleichmäßigkeit aufweisen.
Gargerät (10) mit einem Garraum (12) zum Zubereiten von Gargütern (15), und einer Steuereinheit (28) zum Steuern mindestens eines Betriebsparameters des Gargeräts (10), wobei das Gargerät (10) dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.
Küchensystem (40) mit zwei oder mehr Gargeräten (10) nach Anspruch 9.