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Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft eine Messvorrichtung für Gargeräte, vorzugsweise Kippbratpfannen, bei denen das Gargut, durch das Drehen des Gartiegels um die Drehachse bis zum Überlaufwinkel W1 und anschließend um den Portionier-Winkel W2, abgefüllt ist, wobei diese Drehbewegung vom Antriebsmotor, der von der Gerätesteuerung geregelt und überwacht ist, durchgeführt ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Automatisch angetriebene Kippbratpfanne ist als Gargerät gut bekannt, siehe z. B. die
EP2301392 . In dieser Erfindung werden Sensoren und Verfahren beschrieben, die den Füllstand eines Gartiegels ermitteln und anhand von diesen Daten werden, über die Gerätesteuerung, der Überlaufwinkel, der Portionier-Winkel und die physikalischen Eigenschaften des Garguts berechnet. Durch die Temperaturverteilung innerhalb vom Tiegel weisen die Tiegelwände annährend die gleich Temperatur wie das Gargut, so dass das Bestimmen der Füllhöhe durch die Temperatursensoren im Tiegel ungenau ist. Die Anwendung von optischen Sensoren zeigt sich bei unterschiedlichen Arten vom Gargut verschmutzungsanfällig und aufwendig, genauso wie die Anwendung vom Ultraschall. Das Gargut ist nicht immer homogen und deswegen ist die Ermittlung der Füllgrenze mit Fehlern behaftet. Das beschriebene Verfahren der Regelung beinhaltet kein Rückkoppelungssignal, so dass sich die Ungenauigkeiten beim Portionieren summieren.
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Die in der
EP2532287 beschriebene Lösung des gesteuerten Abfüllens vom Gargut aus dem Tiegel basiert auf der Beobachtungsgabe der Bedienung, die, beim Kippen des Tiegels diesen an einer Markierung im Bereich der Überlaufkante stoppen muss. Diese Markierung befindet sich an der Frontwand im Bereich des Ausgusses im Tiegelinneren, womit, im Falle eines breites Gerätes, der Beobachter in der Nähe des Ausgusses sich befinden muss, um genau den richtigen Zeitpunkt zum Stoppen des Kippens zu bestimmen. Es ist eine gefährliche Lage für die Bedienung, da beim Überschwappen diese verletzt werden kann. Es handelt sich um ein nicht automatisches Verfahren, das mit dem wesentlichen menschlichen Faktor negativ belastet ist.
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Aufgabe der Erfindung
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren der eingagnsbeschriebenen Gattung derart auszubilden, dass die Ermittlung das Überlauf-Winkels mit einfachen und zuverlässigen Vorrichtungen beim vollautomatischen Verfahren zu bewerkstelligen ist.
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Erfindungsgemäße Lösung
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Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die in den Schutzansprüchen 1; 2 und 8, 9, 10 beschriebenen Merkmale gelöst. Danach ist eine Messvorrichtung vorgesehen, die sich, außerhalb vom Tiegel im Ausgussbereich des Tiegels befindet und somit, schon nach geringem Überlaufen des Garguts über die Überlaufkante, das ausströmende Gargut feststellt. Die Messvorrichtung ist an die Gerätesteuerung angeschlossen, womit das anschließende Portionier-Verfahren vollautomatisch abläuft. Es werden weder aufwendige Sensoren für die Messung des Ausgangspegels innerhalb des Tiegels in der nichtgekippten Lage, noch das Signal der Bedienperson beim Erreichen der vorgegebenen Tiegellage für die gesteuerte Abfüllung des Tiegels genutzt. Der Erfindung liegt damit die überraschende Erkenntnis zu Grunde, dass, ausgehend aus der bekannten Tiegelgeometrie, nach dem Ermitteln der Überlauflage des Tiegels, dessen vordefiniertes Abfüllen durch die gesteuerte Drehbewegung des Tiegels gewährleistet ist. Beim Abfüllen des Tiegels wird, in der Abhängigkeit von der physikalischen Beschaffenheit des Garguts, die Drehbewegung des Tiegels so gesteuert, dass, zumindest für die Ermittlung des Drehwinkels für die erste Überlaufkante, die Ausgussgeschwindigkeit des Garguts kleiner ist als die kritische Ausgussgeschwindigkeit ist. Damit ist gewährleistet, dass die Benetzung des Sensors im Ausgussbereich stattfindet, womit der Sensor in der sicheren Wirkverbindung mit dem ausströmenden Gargut steht. Auch das Verwenden von Materialien der Ausgussoberfläche, die hohe Adhäsion aufweisen, dient zu einer vollständigen Benetzung des Detektions-Sensors. Die Sicherheit und Genauigkeit des Prozesses sind durch die vollautomatische Steuerung damit gegeben.
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Weitere, als vorteilhafte Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und deren Kombinationen sowie aus den nachfolgenden Beschreibungen bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung, die anhand von schematischen Abbildungen näher erläutert werden.
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Es zeigt:
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1 eine schematische Darstellung der Bratpfanne in der nichtgekippten Ausgangslage
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2 ist eine schematische Darstellung der Bratpfanne in der um den Winkel W1 gekippten Lage, in der es zum ersten Überlaufen kommt;
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3 ist eine schematische Abbildung der kippenden Lage vom Winkel W1 zum Winkel W2, während dieser die Abfüllung um das vorgegebene Volumen vom Tiegel in den Transportbehälter stattfindet;
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4 ist eine schematische Darstellung der Bratpfanne in der gestoppten Lage W1 + W2, nach dem Erreichen der vorgegebenen Abfüllung;
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5 ist eine schematische Darstellung der Ausgussvorrichtung mit dem Sensor;
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Ausführliche Beschreibung der Figuren
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Bei den in den 1 bis 5 dargestellten Bratpfannen mit Ausgussvorrichtung sind sämtliche umgebene Komponenten wie Heizungen, Pumpen, Verkleidungen und der gleichen, weggelassen.
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1 ist eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kippbratpfanne bestehend aus dem durch die Seitenwände (3) und den beheizten Boden (4) gebildeten Tiegel (2), an den, über den Kippmechanismus (9) der Antriebsmotor (10) angeschlossen ist. An zumindest eine Seitenwand (3) ist die Ausgussvorrichtung (21) dicht angebunden. In dem Ausgussbereich (22) befindet sich zumindest einer von dem erfindungsgemäßen Sensor (33; 34). Der Tiegel (2) der Bratpfanne (1) ist um die Drehachse (8) drehbar gelagert. Die Lage des Kippmechanismus (9) ist über den Weggeber (12), die Winkellage des Tiegels (2) über den Winkelgeber (13) überwacht. Das Gargut (7) nimmt im Tiegel (2) ein unbekanntes Ausgangsfüllvolumen (30) ein. Durch die nichtgezeichneten Sensoren kann die Temperatur des Garguts (7) im Tiegel (2) gemessen werden.
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2 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem durch das ausströmende Gargutvolumen (32) beim ersten Überlaufen der Überlaufkante (25) benetzten Sensor (33; 34). Das ausströmende Gargut (32) fällt in den beigestellten Transportbehälter (35). Die Drehbewegung (16) des Tiegels (2) für die vorgegebene Art des Garguts (2) ist so gesteuert, dass die Ausgussgeschwindigkeit (28) kleiner ist als die kritische Ausgussgeschwindigkeit (29) ist. Damit ist der sogenannte ”Teekannen-Effekt” erreicht, was bedeutet, dass sich das ausströmende Gargut (32) voll im Wirkkontakt mit der Oberfläche (23) im Ausgussbereich (22) befindet. Im Falle der Anwendung vom Temperatursensor (33) im Ausgussbereich (22) ist der Temperatursensor (33) in vollständigen Mess-Wirkverbindung mit dem ausströmenden Gargut (32) und durch den Temperaturunterschied zwischen dem Ausgussbereich und dem ausströmenden Gargut (32) ist das Überlaufen des Garguts (7) über die Überlaufkante (25) erfasst. Da die Ausgussgeschwindigkeit (28) relativ niedrig ist, ist auch die ausgegossene Menge vom Gargutvolumen (32) beim ersten Überlaufen klein. Um diese Menge wird beim Ausrechnen des Portionier-Winkels W2 (19) dieser Winkel W2 (19) reduziert. Die Charakteristik des Gargutvolumens (32) abhängend von der Art des Garguts (7) und vom Kippwinkel W (17) ist in der Gerätesteuerung (14) hinterlegt. Das Anlehnen der Gargutströmung an die Oberfläche (23) im Ausgussbereich (22) ist noch durch das Verwenden von Materialien mit hoher Adhäsion auf der Ausgussoberfläche (23) erhöht.
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Um, bei unsachgemäßer Kipp-Manipulation die Verletzungsgefahr durch unerwünschtes Ausgießen des Garguts (7) zu eliminieren, ist es möglich, nach dem ersten Detektierten des Ausgusses die Kippbewegung zu stoppen und durch die Abfrage auf dem Bedienungspanel und nachfolgender Bestätigung das Kippen fortzusetzen.
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3 zeigt schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem Zustand des portionierten Ausgießens des Garguts (7) in den beigestellten Transportbehälter (35), in dem sich inzwischen das ausgegossene Gargut (36) befindet. Da der Kippwinkel W1 (17) bereits beim ersten Überlaufen bzw. beim Anfang des Überlaufens festgestellt wurde, ist es weiter nicht dringend nötig, die Ausgussgeschwindigkeit (28) unterhalb der kritischen Ausgussgeschwindigkeit (29) zu halten. Das Signal des Sensors (33; 34) dient auch zum Überwachen der Strömung vom Gargut (7) und meldet somit jegliche, durch Verstopfung verursachte Strömungs-Unterbrechung an die Steuerung (14).
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4 zeigt schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Ablaufen des Portionierung-Vorgangs. Durch die gesteuerte Drehbewegung (16) erreichte der Tiegel (2) die vorgerechnete Kipplage mit dem Kippwinkel W2 (19) und wurde in dieser Position gestoppt. Der Sensor (33; 34) meldet die Unterbrechung des Ausgusses an die Steuerung (14) und diese gibt über die Bedienoberfläche des Gargerätes den Transport vom Transportbehälter (35) frei. Den Portionier-Ablauf kann nach Bedarf wiederholt werden.
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5 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Ausgussvorrichtung (21) mit der Ausgussoberfläche (23), zu der der oder die Sensoren (33; 34) befestigt sind. Die Ausgussvorrichtung ist durch die dichte Verbindung (37) mit der Tiegelwand (3) verbunden. Als dichte Verbindung können Schweißen oder Kleben verwendet werden. Diese Ausgussvorrichtung kann auch als gebogene Verlängerung der Tiegelwand (3) umgesetzt werden. Die Überlaufkante (25) der Tiegelwand (3) weist ein strömungsumlauffreundliches Profil (27), das die luftblasen-freie Benetzung der Ausgussoberfläche (23) ermöglicht und damit auch eine fehlerlose Detektion des Garguts (7) sichert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gargerät
- 2
- Tiegel
- 3
- Tiegelwand
- 4
- Tiegelboden
- 5
- Deckel
- 6
- Garraum
- 7
- Gargut
- 8
- Tiegel-Drehachse
- 9
- Kippmechanismus
- 10
- Antriebsmotor
- 11
- Weg-Geber
- 13
- Winkel-Geber
- 14
- Gerätesteuerung
- 15
- Verbindungsleitung
- 16
- Tiegel-Drehbewegung
- 17
- W-Kippwinkel
- 18
- W1-Kippwinkel bis zum ersten Überlaufen
- 19
- W2-Portionier-Winkel für Volumen ATV1 in gegebener Kipplage
- 20
- WG-Tiegel-Winkelgeschwindigkeit
- 21
- Ausgussvorrichtung
- 22
- Ausgussbereich
- 23
- Oberfläche im Ausgussbereich
- 24
- Überlauffläche
- 25
- Überlaufkante
- 26
- Abrisskante
- 27
- strömungsfreundliches Profil
- 28
- Ausgussgeschwindigkeit
- 29
- kritische Ausgussgeschwindigkeit
- 30
- Ausgangs-Füllvolumen
- 31
- vorgegebenes Ausguss-Teilvolumen
- 32
- Gargutvolumen beim ersten Überlaufen
- 33
- Temperatursensor
- 34
- optischer und/oder elektrischer und/oder akustischer Sensor
- 35
- Transportbehälter
- 36
- ausgegossenes Gargut
- 37
- dichte Verbindung
- 38
- Dichtmasse
- 39
- Sensorhalterung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2301392 [0002]
- EP 2532287 [0003]
