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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein einen automatisierten beidseitigen Grill, der zum Braten
einer Vielzahl von Lebensmittelprodukten verwendet wird, die variierende
Stärken
und Bratanforderungen aufweisen.
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Einseitige Grills werden in den meisten
Restaurants in großem
Umfang verwendet, um eine große
Vielzahl von Lebensmittelprodukten zu braten. Viele Menü-Speisen
in Schnellimbiss-Restaurants erfordern ein beidseitiges Braten,
und derartige Restaurants haben festgestellt, dass es vorteilhaft
ist, beide Seiten gleichzeitig zu braten, um die Kochzeit zu beschleunigen.
Bei einem einseitigen Grill muss die Bedienungsperson zum Beispiel
Hackfleischpasteten wenden, nachdem sie auf einer Seite gebraten wurden,
um sie auf der zweiten Seite zu braten. Dies erhöht die Aufmerksamkeit, die
die Bedienungsperson dem Braten dieser Lebensmittelprodukte widmen
muss, und verlängert
ebenfalls die Bratzeit.
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Es sind beidseitige Grills mit einer
oberen und einer unteren Bratplatte hergestellt worden, um Lebensmitte1produkte
wie beispielsweise Hackfleischpasteten zu braten. Beidseitige Bratgrills
verringern die Gesamtbratzeit und die Aufmerksamkeit, die eine Bedienungsperson
dem Braten der Hackfeischpasteten widmen muss. Jedoch weisen die beidseitigen
Bratgrills, die derzeit in Gebrauch sind, eine Reihe von miteinander
in Zusammenhang stehenden Mängeln
auf.
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Die obere Bratplatte bei beidseitigen
Grills, die von kommerziellen Restaurants verwendet werden, ist
im Allgemeinen groß genug,
um der Bedienungsperson zu ermöglichen,
eine Anzahl von einzelnen Hackfleischpasteten oder anderen Artikeln gleichzeitig
zu braten. Die Hackfleischpasteten sind in mehreren unterschiedlichen
Nenngrößen und -stärken vorgeformt
und sind für
die Lagerung und für den
Transport gewöhnlich
tiefgefroren. Die tiefgefrorenen Hackfleischpasteten sind relativ
steif, wenn sie anfangs auf der unteren Bratplatte angeordnet werden,
und wenn die obere Platte nur auf der dicksten Hackfleischpastete
oder den dicksten Hackfleischpasteten aufliegt, können selbst
kleine Unterschiede in der Stärke
der Hackfleischpasteten in der Gruppe, die gebraten wird, eine korrekte
Wärmeübertragung von
der oberen Platte zu einigen der dünneren Hackfleischpasteten
verhindern oder verzögern.
Dies kann zu einem ungleichmäßigen Braten
der Hackfleischpasteten führen.
Andererseits werden die Hackfleischpasteten, wenn sie auftauen und
gebraten werden, typischerweise weich und schrumpfen oder ihre Stärke verringert
sich.
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Das Gewicht der oberen Bratplatte
kann in dieser Phase der Verarbeitung die Hackfleischpasteten übermäßig zusammendrücken, was
die Beschaffenheit und Erscheinung der gebratenen Hackfleischpasteten
nachteilig beeinflussen kann.
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Daher weisen beidseitige Grills mehrere
besondere Probleme auf, einschließlich: Anpassung an Abweichungen
der anfänglichen
Stärke
der einzelnen Hackfleischpasteten in der Gruppe, die gebraten wird;
Anpassung an die Abnahme der Stärke
der Hackfleischpasteten, die während
des Bratens auftritt; Verhinderung eines übermäßigen Zusammendrückens der
Hackfleischpasteten; und Anpassung an verschiedene Gruppen von Hackfleischpasteten unterschiedlicher
Nennstärke
Zusätzlich
besteht bei beidseitigen Grills das Problem der Bewegung der oberen
Platte am Anfang und Ende des Bratzyklus. Um ein zeitlich abgestimmtes
Braten zu ermöglichen, ist
der beidseitige Grill wünschenswerterweise
so angeordnet, dass er die obere Platte am Ende eines Kochzyklus
anhebt, um das Braten durch die obere Platte zu stoppen und die
Entfernung der gebratenen Produkte von der unteren Platte zu ermöglichen.
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Es sind verschiedene beidseitige
Grills, wie die in
US 5 341 727 und
US 4 972 766 offenbarten, hergestellt
worden, bei denen die obere Bratplatte für eine schwingende Bewegung
um eine horizontale Achse zwischen der unteren Bratposition und
einer erhöhten
Position auf einem Stützarm
befestigt ist. Bei verschiedenen beidseitigen Grills ist die obere Platte
mit einer Gasfeder versehen, die als Gegengewicht dient, um ein
manuelles Anheben der Platte bei Beendigung eines zeitlich abgestimmten
Bratzyklus zu unterstützen.
Dies beschränkt
die Menge an Druck, die durch die obere Platte auf die gefrorenen Hackfleischpasteten
ausgeübt
werden kann, wenn sie anfangs in der Bratposition angebracht werden, stark.
Die Wärme
wird nicht schnell auf die Hackfleischpasteten übertragen und folglich erreichen
die Hackfleischpasteten nicht den gewünschten Grad an Röstung.
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Andere beidseitige Grills, wie der
in
US 5 473 976 offenbarte,
verwenden eine obere Platte, die mit schweren Gegengewichten versehen
ist, um die Platte automatisch anzuheben und sie in einer angehobenen
Position zu halten. Diese Grills verwenden elektromechanische, pneumatische
oder hydraulische Mechanismen, um die Platte in der Bratposition zu
halten, sowie mechanische Anschlage, um den Abstand zwischen der
Bratfläche
der oberen Platte und der unteren Platte zu regeln. Einige Grills
verwenden mehrere Stifte, die einstellbar in der Bratfläche der
oberen Platte befestigt sind, um als mechanische Anschläge in die
obere Seite der unteren Platte einzugreifen. Diese Anschlagstifte
beschränken
jedoch den benutzbaren Bratbereich auf der oberen und unteren Platte
und erschweren die Reinigung der oberen Platte. Fett und andere
Rückstände, die durch
den Bratvorgang erzeugt werden, neigt dazu, an den Stiften anzuhaften
und ihre Einstellung zu behindern. Andere Grills verwenden äußere Nocken, die
auf Wellen befestigt sind, die sich als mechanische Anschlage horizontal
durch die Plattenabdeckung erstrecken. Diese sind ebenfalls schwer
zu reinigen und erzeugen mit der Zeit eine Abnutzung auf der Oberfläche der
unteren Platte.
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Noch andere Anordnungen umfassen
Anschlagstifte, die auf der Innenseite der Plattenabdeckung angeordnet
sind, wobei die Platte von der oberen Fläche dieser Stifte herabhängt oder
schwebend an diesen angeordnet ist. Die Anpassung für die verschiedenen
Produktstärkeeinstellungen
erfolgt über die
Drehung einer Reihe von Griffen, die durch die obere Fläche der
Plattenabdeckung hervorstehen. Wiederum laufen Fett und andere Rückstände, die normalerweise
durch das Braten von Hackfleischpasteten und anderen Lebensmitteln
erzeugt werden, die Griffe hinunter, haften an den Anschlagstiften
an und behindern deren Einstellung. Zusätzlich verändern die verkohlten Substanzen
auf den Stiften und Hängemechanismen
den Abstand zwischen den Platten, was eine regelmäßige Neuausrichtung
erforderlich macht.
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In jedem dieser Fälle erfordern die mechanischen
Anschläge,
die den Abstand der Platten für
die verschiedenen Produkte regulieren, dass die Anschläge für jedes
unterschiedliche Produkt, das gebraten wird, manuell eingestellt
werden. Selbst bei solchen mechanischen Anschlägen berührt die obere Platte, wenn
die Lebensmittelartikel gleichmäßige unterschiedliche
Nennstärken
aufweisen, die dickste Hackfleischpastete zuerst. Erst, wenn die
dickste Hackfleischpastete, wenn sie gebraten wird, zu schrumpfen
angefangen hat, berührt
die Platte die dünneren
Hackfleischpasteten. Da die mechanischen Anschläge typischerweise auf die Stärke des fertiggestellten
Produkts eingestellt sind, werden diese Anschläge erst erreicht, wenn die
letzten, dünnsten
Hackfleischpasteten von der oberen Platte berührt und gebraten werden. Daher
stellt eine derartige Anordnung ein sehr ungleichmäßiges Braten
der Hackfleischpasteten bereit. Diese Einschränkung ist ebenfalls zu beobachten,
wenn einzelne Hackfleischpasteten über ihre Oberfläche hinweg
eine unterschiedliche Stärke
aufweisen. Hohe Stellen werden zu stark gebraten oder sogar verbrannt,
während
Abschnitte mit einem niedrigeren Profil zu schwach gebraten werden.
Einzelne Hackfleischpasteten können
dann sowohl verbrannte als auch rohe Abschnitte aufweisen, wodurch
ein nicht akezptables Produkt geschaffen wird.
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Ausführungsformen der Erfindung
schaffen daher ein exaktes, gesteuertes, beidseitiges Braten mit
Hilfe einer Vorrichtung, die eine schwebende obere Plattenkonstruktion
aufweist, die eine vollständige Steuerung
des Grads an Druck ermöglicht,
den die obere Platte auf die Lebensmittel ausübt. Die vorliegende Erfindung
strebt ebenfalls an, diese Beschränkungen durch Bereitstellung
einer Mikroprozessor-Steuerung sowohl des Betriebs der oberen Platte als
auch des gesamten Kochzyklus zu überwinden. Die
obere Platte gemäß der vorliegenden
Erfindung ist, bevor sie die Hackfleischpasteten berührt, im
Wesentlichen parallel zu den Hackfleischpasteten und der unteren
Platte angeordnet. Dies optimiert die Qualität und Gleichmäßigkeit
des gebratenen Produkts und minimiert die erforderliche Aufmerksamkeit der
Bedienungsperson. Die vorliegende Erfindung schafft ebenfalls viele
zusätzliche
Vorteile, die aus der folgenden Beschreibung ersichtlich werden.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist die Überwindung
der oben genannten Beschränkungen
des Stands der Technik. Demgemäß schafft
die Erfindung einen Kontaktgrill nach Anspruch 1. Bevorzugte Merkmale
der Erfindung sind in Anspruch 2 bis 24 aufgeführt.
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Es ist eine besondere Aufgabe dieser
Erfindung, eine größere Konsistenz
beim Bratvorgang zu schaffen und die Zeit zu verkürzen, die
eine Bedienungsperson für
das Starten und Überwachen
des Bratvorgangs aufwenden muss. Ausführungsformen der Erfindung
verwenden daher eine programmierbare Recheneinrichtung zur Steuerung
der Bewegung einer motorisierten Positionierungsbaugruppe für die obere
Platte. Dies ermöglicht
der vorliegenden Erfindung, auf mechanisch eingestellte physikalische
Anschläge
zu verzichten, die den Spalt zwischen den Bratflächen steuern, und damit sämtliche
Probleme und Beschränkungen
zu vermeiden, die mit derartigen Konstruktionen einhergehen (z.
B. arbeitsintensive Bedienung, schwierige Reinigung, beschränkte Abstufungen,
die zur Einstellung des Spalts zwischen den Platten zur Verfügung stehen,
eine erhöhte
Abnutzung auf den Oberflächen
und umfangreichere erforderliche Wartung). Sie stellt ebenfalls
viele andere Vorteile bereit, einschließlich Bereitstellung einer
Vielzahl gespeicherter Daten hinsichtlich eines optimalen Drucks
und zeitlicher Abstimmung während
des Bratens für
eine Vielzahl von Lebensmittelprodukten und -abmessungen. Zusätzlich verringert eine
erhöhte
Automatisierung des Bratvorgangs die Möglichkeit eines Fehlers der
Bedienungsperson.
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Es ist eine weitere spezifische Aufgabe
der Erfindung, eine größere Einfachheit
des Gebrauchs und der Reinigung zu schaffen. Die duale vertikale und
bogenförmige
Bewegung ermöglicht
ebenfalls, dass die unterste Kante der oberen Platte weiter von der
unteren Platte entfernt, ist, wenn sie sich in der geöffneten
Position befindet. Dies ermöglicht
einen besseren Zugriff auf die untere Bratplatte für eine einfachere
Reinigung und ein einfacheres Anordnen und Entfernen von Lebensmitteln.
Zusätzlich
ermöglicht
dies, dass die Vorrichtung bei Artikeln, die nicht für ein beidseitiges
Braten geeignet sind, in einer „flachen" Weise verwendet
wird. Bei einer derartigen Anwendung bleibt die obere Platte unbeheizt
in ihrer obersten geöffneten
Position, und die untere Platte kann als eine herkömmliche
flache Bratfläche
verwendet werden.
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Es ist ebenfalls eine spezifische
Aufgabe der Erfindung, die Sicherheit des Betriebs von beidseitigen
Bratvorrichtungen zu verbessern. Bei dieser Vorrichtung müssen zwei
Schalter gleichzeitig aktiviert werden, um die Bewegung der oberen
Platte und den Bratzyklus zu starten, wodurch die Betriebssicherheit vergrößert und
die Gefahr verringert wird, dass eine Bedienungsperson unbeabsichtigt
den Positionierungsmechanismus aktiviert und eine Verletzung verursacht.
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Andere und weitere Aufgaben, Vorteile
und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme
auf die folgende Beschreibung in Zusammenhang mit den angehängten Zeichnungen verständlich,
wobei gleichen Teilen gleiche Nummern zugewiesen sind und wobei:
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1 ein
seitlicher Aufriss der Bratvorrichtung ist, die die vorliegende
Erfindung ausführt,
wobei die obere Platte in ihrer vollständig gesenkten Position gezeigt
ist; und
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2 eine
schematische Rückansicht
der in 1 gezeigten Bratvorrichtung
ist;
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3 eine
fortschreitende Darstellung der Bratvorrichtung aus 1 ist, die die Bewegung der oberen Platte
zeigt;
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4 eine
Vorderansicht der Aktivierungsschalter und Benutzerschnittstellensteuerungen
der Vorrichtung aus 1 ist;
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5 ein
Blockdiagramm ist, das die Steuerlogik der Bratvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
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Die bevorzugte Konfiguration der
beidseitigen Bratvorrichtung umfasst eine Stützkonstruktion 10,
an der eine untere Bratplatte 11 horizontal befestigt ist.
Diese untere Platte weist auf ihrer oberen Seite eine glatte ebene
Bratfläche
auf. Diese untere Platte 11 wird mit Hilfe von Gas oder
mit elektrischen Mitteln über
die Heizelemente 12 oder äquivalente Gasbrenner auf Brattemperatur
erwärmt.
Bei dieser Ausführungsform
weist die untere Platte 11 wesentliche Abmessungen auf,
zum Beispiel 61 cm mal 91 cm (zwei Fuß mal drei Fuß), um eine
große
Anzahl von Lebensmittelartikeln auf einmal aufzunehmen.
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Eine obere Plattenbaugruppe ist mit
Hilfe eines Positionierungsmechanismus beweglich an der Rückseite
der Stützkonstruktion 10 befestigt.
Die obere Plattenbaugruppe umfasst eine obere Bratplatte 20,
die durch Heizelemente, die in einem Gehäuse befestigt sind, auf Brattemperatur
erwärmt
wird. Die obere Bratplatte 20 ist entweder kleiner als
oder genauso groß wie
die untere Bratplatte 11. Die obere Platte 20 weist
einen Griff 21 auf, der an ihrer Vorderseite befestigt
ist und der manuellen Handhabung der oberen Plattenbaugruppe dient.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform
sind zwei getrennte obere Plattenbaugruppen über einer einzelnen unteren
Platte befestigt, was dem Koch/der Bedienungsperson eine größere Flexibilität bietet.
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Der Positionierungsmechanismus ermöglicht zwei
verschiedene Bewegungen der oberen Platte 20 von ihrer
obersten Position in eine Bratposition. Bei dieser Ausführungsform
ist ein linearer Aktuator 31 durch eine Aktuator- Querstangenverbindung 39 mit
zwei vertikalen, sich hin- und herbewegenden Stangen 33 verbunden.
Die Aktuator-Querstangenverbindung 39 ist an die vertikalen,
sich hin- und herbewegenden Stangen 33 geklemmt, die durch
Lager 37 für
lineare Bewegung verlaufen. Diese vertikalen Stangen 33 sind
an Drehanschlagköpfen 24 des Arms
befestigt. Freitragende Stangen 22 verlaufen durch Rotationsdrehlager 23 durch
die Drehanschlagköpfe 24 des
Arms. Wenn sich die obere Platte 20 in ihrer obersten Rotationsposition
befindet (siehe 3),
ist der lineare Aktuator 31 in seine maximale Position
ausgestreckt, die vertikalen, sich hin- und herbewegenden Stangen 33 und
die Drehanschlagköpfe 24 des
Arms erstrecken sich aufwärts
in eine Position, die das hintere Ende der freitragenden Stangen 22 zwingt,
das Rotationslager 32 zu berühren, wodurch die Drehbewegung
der oberen Platte 20 in einen Winkel von etwa 54° zur Horizontalen
gedrückt
wird. Wenn die Bewegung des linearen Aktuators umgekehrt wird, senkt
sich die obere Platte 20 sowohl vertikal als auch bogenförmig, was
dadurch verursacht wird, dass das freitragende Gewicht der oberen
Platte 20 den Kontakt zwischen dem Rotationslager 32 und
der Rückseite
der freitragenden Stangen 22 aufrecht erhalten wird. Wenn
sich die freitragenden Stangen 22 und die obere Platte 20 parallel
zu der unteren Platte 11 befinden, stoppt der Anschlagabschnitt
des Drehanschlagkopfes 24 des Arms die Drehbewegung der
freitragenden Stangen 22, wodurch eine nur vertikale Bewegung
der oberen Platte 20 von diesem Punkt aus und weiter abwärts in eine
der Bratpositionen verursacht wird.
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Die lineare Aktuatorbaugruppe umfasst
einen Antriebsmotor 35, einen linearen Aktuator 31, zwei
im Wesentlichen vertikale, sich hin- und herbewegende Stangen 33 und
Positionierungssensorschalter 38. Der lineare Aktuator 31 bewegt,
wenn er aktiviert wird, die obere Platte 20 vertikal, während das
freitragende Gewicht der oberen Platte 20 den Kontakt zwischen
dem Drehanschlagkopf 24 des Arms aufrecht hält, bis
die Rückseite
der freitragenden Stangen 22 das Rotationslager 32 berührt. Diese Bewegung
stellt sicher, dass sich die obere Platte 20 während dieser
Phase der Bewegung der oberen Platte fortwährend parallel zu der unteren
Platte 11 befindet. Sobald die freitragende Stange 22 das
Rotationslager 32 berührt, ändert sich
die vertikale Bewegung in eine Drehbewegung, und zwar bis zu einem
Punkt, an dem die obere Platte 20 auf den Punkt angehoben
ist, auf den der obere Positionierungssensorschalter 39 eingestellt
ist (etwa 54° über der Horizontalen).
Ein akustisches Signal ertönt
fünf Sekunden
vor dem Beginn der Aufwärtsbewegung
der Platte, um die Bedienungsperson auf die bevorstehende Bewegung
der oberen Platte hinzuweisen. Wenn die Aktivierungstasten 16 gleichzeitig
betätigt werden,
um einen Bratzyklus zu starten, sendet die Benutzerschnittstellensteuerung 13 Informationen zum
Motorpositionssteuermittel 15. Diese Informationen werden
vom Motorpositionssteuermittel 15 dazu verwendet, den linearen
Antriebsmotor 35 zu aktivieren. Die Wicklung der Drehbewegung
des linearen Antriebsmotors 35 verursacht, dass elektrische
Impulse von dem Positionierungsimpulscodierer 34 erzeugt
werden. Die Impulse, die von dem Positionierungsimpulscodierer 34 erzeugt
werden, werden vom Motorpositionssteuermittel 15 empfangen.
Diese Informationen und die Aktivierung des unteren Positionierungssensorschalters 38 ermöglichen
dem Motorsteuermittel 15, das gesamte Antriebssystem exakt in
eine vorherbestimmte obere Plattenposition zum Braten zu positionieren.
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Die Computersteuerung ist in dieser
Ausführungsform
hinter einer Zugriffsplatte befestigt, die in einer einfachen, benutzerfreundlichen
Schnittstelle 13 enthalten ist, die sich an der vorderen
Anzeige des Grills befindet. Diese Schnittstelle umfasst eine Schalttafel,
die eine alphanummerische digitale Anzeige, Bedienungsschalter und
Tasten (42, 52, 53) und LED-Anzeigeleuchten 55 umfasst
(siehe 4 und 5).
Die beiden Aktivierungstasten 16 müssen von der Bedienungsperson
gleichzeitig betätigt
werden, um die Bewegung der oberen Platte 20 in die Bratposition
zu starten. Die Schalttafel 13 ist zum Schutz in eine Polyester-Abdeckung
eingeschweißt.
Daten werden von der Recheneinrichtung, typischerweise einem Mikroprozessor 43,
akzeptiert und zusätzlich in
dieser Ausführungsform
mit Hilfe eines EPROM 60 mit relevanten Betriebs- oder
Bratparametern von der Schalttafel 13, dem Temperaturschaltkreis 45, den
Positionierungsanzeigen 38 und dem Zeitgeberkreis 54 vorprogrammiert.
Der EPROM 60 ist in der Lage, eine Vielzahl von Programmen,
einschließlich: Menü-Artikel,
ob einzelne Lebensmittel aktive oder inaktive Menü-Artikel
sind, Bratfunktionen, Temperatureinstellungen, Spalteinstellungen,
Bratzeiten und Ende der Bratzyklusprotokolle, zu speichern. Der EPROM 60 ist
hinter seiner Tafel auf der Schalttafel leicht zugänglich.
Dies ermöglicht
einen einfachen Austausch im Fall eines Defekts oder einer Veränderung
der gewünschten
Programmierung.
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Zur Veranschaulichung wird ein typischer Bratzyklus
umrissen. Die Grillvorrichtung beginnt in einem inaktiven Zustand,
wobei sich ihre obere Platte 20 in ihrer vollständig geöffneten
und angehobenen Position befindet. Die obere Platte 20 befindet
sich in einem Winkel von 54° zur
Horizontalen. Die Bedienungsperson wählt die relevanten Produkteinstellungen,
z. B. 113 g (Viertet-Pfund-) Hackfleischpasteten, aus dem Menü auf der
Schalttafel 13 aus, ordnet daraufhin die gefrorenen Hackfleischpasteten
in einer einzelnen Schicht auf der Oberfläche der unteren Platte 11 an,
die mit der oberen Platte 20 bedeckt wird, wenn diese gesenkt
ist. Dieser Bereich kann für eine
einfache Zuordnung auf der unteren Platte 11 gekennzeichnet
sein. Wenn das Anordnen abgeschlossen ist, drückt die Bedienungsperson gleichzeitig
die „Platte
anheben"- und die "Bereitschaft"-Taste 52, 53,
die physikalisch gegeneinander verschoben sind, um den Bratzyklus
einzuleiten.
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An diesem Punkt ereignen sich mehrere
Dinge. Die Temperaturerfassungsthermopaarsonden (nicht gezeigt),
die sich in der unteren und der oberen Platte (11, 20)
befinden, senden Daten zum Mikroprozessor 43 und erfassen
die Temperatur der Platten. Der Mikroprozessor 43 aktiviert
die Heizelemente 12 in der oberen und der unteren Platte
(11, 20), falls angemessen. Zur selben Zeit beginnt
die obere Platte 20 ihre Zwei-Stufen-Senkung in die Bratposition. Der Mikroprozessor 43 empfängt Daten
vom Positionierungsimpulscodierer 34 und vom unteren Sensorschalter 38,
die die relative Höhe
der vertikalen, sich hin- und herbewegenden Stangen 33 anzeigen.
Der Positionierungsimpulscodierer 34 stellt ebenfalls fortlaufend Daten
bezüglich
des Verschiebungsabstands zwischen den Stellen der beiden Positionierungsschalter 38 bereit.
Die vom Positionierungsimpulscodierer 34 empfangenen Impulse
werden überwacht
und müssen
konstant bleiben, damit die obere Platte 20 in der korrekten
horizontalen Ebene bleibt. Der Positionierungsimpulscodierer 34 und der
untere Sensorschalter 38 zeigen an, dass sich die obere
Platte 20 in ihrer geöffnetsten,
obersten Position befindet. Der Mikroprozessor 43 aktiviert
daraufhin den Antriebsmotor 35 des Aktuators, der den linearen
Aktuator 31 antreibt, um das Senken des Drehanschlagkopfes 24 des
Arms zu starten. Diese Bewegung (in Kombination mit dem freitragenden Gewicht
der oberen Platte 20) verursacht, dass die Enden der freitragenden
Stangen 22, die sich in direktem Kontakt mit den Rotationslagern 23 befinden, anfangen,
sich abwärts
und im Uhrzeigersinn (von der Seitenansicht aus 1 aus gesehen) um die Rotationslager 32 zu
drehen. Dies verursacht wiederum, dass die obere Platte 20 anfängt, sich
abwärts
in Richtung der horizontalen Ausrichtung mit der unteren Platte 11 zu
neigen. Bei dieser Bewegung drehen die freitragenden Stangen 22 das
Rotationslager 32 und die Rückseite der freitragenden Stangen 22 rollt das
Rotationslager entlang in einem Bogen von etwa 54°, und die
vordere Kante der oberen Platte 20 senkt sich, wobei sie
denselben Bogen von 54° beschreibt.
Der Mikroprozessor steuert den Antriebsmotor 35 während dieser
Bewegung so, dass die obere Platte 20 langsam und gleichmäßig gesenkt wird,
um mögliche
Sicherheitsrisiken zu minimieren.
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Die freitragenden Stangen 22 drehen
sich weiterhin im Uhrzeigersinn um das Rotationslager 32,
bis das hintere Ende der Stangen in den Anschlagabschnitt der Drehanschlagköpfe 24 des
Arms eingreift. Dies bringt die Drehbewegung der freitragenden Stangen 22 und
der oberen Platte 20 zum Stillstand. An diesem Punkt fährt der
lineare Antriebsmotor 35 fort, den Drehanschlagkopf 24 des
Arms zu senken. Da sich die Enden der freitragenden Stangen 22 aufgrund
des Kontakts mit dem Anschlagabschnitt der Drehanschlagköpfe 24 des
Arms nicht mehr drehen können,
besteht für
den Rest der vertikalen Bewegung, die dem System durch den linearen Antriebsmotor 35 verliehen
wird, keine weitere Drehung der freitragenden Stangen 22 und
der oberen Platte 20. Daher sind alle Bewegungen nun keine Drehbewegungen
mehr.
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Die obere Platte 20 befindet
sich nun parallel zu und schwebend über der unteren Platte 11 und den
Hackfleischpasteten. Wenn der lineare Aktuator 31, der
von dem linearen Antriebsmotor 35 angetrieben und von dem
Motorpositionssteuermittel 15 gesteuert wird, fortfährt, den
unteren Drehanschlagkopf 24 des Arms und die freitragenden
Stangen 22 zu senken, senkt sich die obere Platte 20 in
eine vorherbestimmte Position über
der unteren Platte 11. Diese Position wurde für das spezifische
zu bratende Produkt in die Benutzerschnittstellensteuerung 13 einprogrammiert.
Der Positionierungsimpulscodierer 34 sendet kalibrierte
Höhendaten
zum Mikroprozessor 43. Alle unverträglichen Daten lösen eine
Fehler- oder Wartungsnachricht auf der Anzeige 46 sowie
einen akustischen Alarm 49 aus. Die Höhendaten geben die Höhe der oberen
Platte 20 über
der unteren Platte 11 und über dem spezifischen zu bratenden Lebensmittelartikel
an.
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Der Mikroprozessor 43 stoppt
den linearen Antriebsmotor 35 an dem exakten Punkt, der
in seiner Programmierung für
den Beginn des Bratzyklus festgesetzt ist. Diese Höhenmessung
wird aus früheren
Testdaten für
standardisierte Menüartikel
abgeleitet, um einen optimalen Bratkontakt und -druck bereitzustellen.
Der Mikroprozessor ist in der Lage, die Spalteinstellung bis auf
einen sehr exakten Grad zu steuern, und zwar bis auf Abweichungen
von (+/–) 0,038
mm (0,0015 Zoll).
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Der Bratzyklus kann durch Drücken der
Heben-/Senken-Taste 16 abgebrochen werden. Dies ermöglicht der
Bedienungsperson, die Menüwahl
oder andere Betriebsparameter zu ändern.
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Der Mikroprozessor 43 lässt fünf Sekunden vor
dem Abschluss der Bratzeitsequenz ein akustisches Signal ertönen, um
die Bedienungsperson darauf aufmerksam zu machen, dass der Bratvorgang abgeschlossen
ist, damit die Bedienungsperson bereit ist, den Vorgang der Entnahme
des fertiggestellten Lebensmittelprodukts zu beginnen. Wenn der
Mikroprozessor 43 bestimmt, dass der voreingestellte Bratzyklus
abgeschlossen ist, startet er automatisch den Antriebsmotor 35 in
der entgegengesetzten Richtung erneut, wodurch der lineare Aktuator 31 veranlasst
wird, eine Aufwärtskraft
auf den Drehanschlagkopf 24 des Arms, die freitragenden
Stangen 22 und die obere Platte 20 auszuüben. Der
Aufwärtsdruck
des linearen Aktuators 31 veranlasst den Drehanschlagkopf 24 des
Arms und die verbundene obere Platte 20 dazu, anzufangen,
sich aufwärts
zu bewegen. Die obere Platte 20 bleibt parallel zur unteren Platte 11 und
den gebratenen Lebensmittelprodukten, wenn sie sich von ihnen weg
anhebt. Wenn dann die Enden der freitragenden Stangen 22 wiederum
in die Rotationslager 32 eingreifen, verursacht die vertikale
Kraft des linearen Aktuators 31, dass die freitragenden
Stangen 22 um das Rotationsdrehlager 23 im Drehanschlagkopf 24 des
Arms drehen, wodurch die nur vertikale Bewegung der oberen Platte 11 in
eine sowohl vertikale Bewegung als auch eine Drehbewegung verändert wird,
wobei sich die Enden der Stangen 22 gegen den Uhrzeigersinn
(wie in 3 zu sehen)
um die Rotationslager 32 drehen und sich das vordere Ende
der oberen Platte 11 bogenförmig aufwärts bewegt, bis der Höchstwinkel
(etwa 54°)
erreicht ist. An diesem Punkt stoppt der Mikroprozessor 43 den
Antriebsmotor 35 und verriegelt die obere Platte 11 wirksam
in ihrer Position.
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Die oberste Position der oberen Platte 20 stellt
für eine
einfache Entfernung des gebratenen Produkts und für die Reinigung
der oberen und unteren Plattenoberfläche einen freien Zugriff auf
das gebratene Produkt bereit. Wenn sich die obere Platte 20 nur
horizontal bewegen würde,
wäre es
selbst in einer erhöhten
Position schwierig, Lebensmittelartikel im hinteren Teil der unteren
Platte 11 zu sehen und darauf zuzugreifen. Wenn sich die
obere Platte 20 nur um feste Befestigungspunkte an ihrer
hinteren Kante drehen würde,
würde die
vordere Kante der oberen Platte 20 potenziell in einer
gefährlichen
Position bleiben. Eine Bedienungsperson, die Lebensmittel aus dem
hinteren Teil der unteren Platte 11 entnimmt, würde ein
größeres Risiko
eingehen, ihren Kopf an der vorderen Kante zu stoßen oder
zu verbrennen. Zudem befände
sich die hintere Kante der oberen Platte 20 im Wesentlichen
dichter an der unteren Platte 11, wodurch der Freiraum
für Utensilien und
Hände verringert
und die Möglichkeit
von Verletzungen durch Verbrennung aufgrund von versehentlichem
Kontakt mit der Bratfläche
der oberen Platte vergrößert würde.
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Wiederum empfangt und überwacht
der Mikroprozessor 43 während
dieser Zwei-Stufen-Aufwärtsbewegung
Dateneingaben vom Positionierungsimpulscodierer 34 und
den Positionierungssensorschaltern 38 an den vertikalen,
sich hin- und herbewegenden Stangen 33. Der Verschiebungsabstand
zwischen den beiden Positionierungssensorschaltern 38 muss
konstant bleiben, um die obere Platte 20 in der korrekten
Position im Verhältnis
zu der unteren Platte 11 zu halten. Die Entfernung, die von
den vertikalen, sich hin- und herbewegenden Stangen 33 zurückgelegt
wird, gibt dem Mikroprozessor 43 Auskunft über die
relative Stelle, an der sich die obere Platte in ihrer transversalen
Position befindet. Es ist ersichtlich, dass sich die Mitte und die
hintere Kante der oberen Platte 20 ebenfalls durch denselben
Bogen von 54° bewegen,
den die vordere Kante während
der Drehbewegung beschreibt. Die Sehnen dieser Bögen sind entsprechend kürzer, stehen
jedoch im Verhältnis
zu ihrem Abstand von den Rotationslagern 32,
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Für
optimale Bratergebnisse kann der Mikroprozessor 43 so programmiert
werden, dass er folgenden Schritten folgt: exakte Anwendung von
Druck auf den Lebensmittelartikel, um die Unterseite des Lebensmittels
anzubraten; Anheben der oberen Platte 20, um eingeschlossenen
Dampf von den Lebensmitteln freizugeben; und wiederum exaktes Senken der
oberen Platte 20, um Druck auf die Lebensmittel auszuüben und
die obere Fläche
der Lebensmittel anzubraten. Dieser Druck wird daraufhin während des
Rests des Bratvorgangs exakt gesteuert. Dieses verbesserte Verfahren
kann ein fertiggestelltes Produkt mit einer verbesserten Erscheinung
und verbessertem Geschmack, verglichen mit Lebensmitteln, die mit
einem herkömmlichen
beidseitigen Bratverfahren hergestellt sind, bereitstellen.
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Das obere Plattenantriebssystem weist
ein Sicherheitssystem auf, das in den Mikroprozessor 43 eingebaut
ist und den Amperewert des Motors der oberen Platte 20 in
Bewegung überwacht.
Wenn der Mikroprozessor 43 Informationen vom linearen Aktuator 35 empfängt, die
außerhalb
des Fensters für
akzeptable Amperewerte liegen, bestimmt der Mikroprozessor 43,
dass ein Problem vorliegt, das eine Behinderung der Bewegung verursacht.
Wenn sich die obere Platte 20 senkt, stoppt der Mikroprozessor 43 den
linearen Antriebsmotor 35 und gibt ein akustisches Alarmsignal 49 ab
und zeigt eine Fehlermeldung auf der Benutzerschnittstellensteuerungsanzeige
46 an. Wenn sich die obere Platte 20 in einer Aufwärtsbewegung
befindet, wenn ein Hindernis vorgefunden wird, kehrt der Mikroprozessor
die Bewegung der oberen Platte 20 um und bewegt sie in
einer Position, die sich etwa 25 mm (ein Zoll) über der unteren Platte 11 befindet,
und gibt wiederum ein akustisches Alarmsignal 49 ab und
zeigt eine Fehlernachricht auf der Benutzerschnittstellensteuerungsanzeige 46 an. Wenn
eins der oben genannten Ereignisse eingetreten ist, muss der Strom
für die
Steuerungen zurückgesetzt
werden, damit die automatische Bewegung der oberen Platte 20 wieder
eingeleitet wird.
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Das Logikdiagramm (5) zeigt die Atribute der Benutzerschnittstellensteuerung 13.
Dem Mikroprozessor 43 wird Strom durch den Stromschalter 42 zugeführt, der,
wenn er ausgelöst
wird, ein Prüfsystem
des Mikroprozessors 43 startet. Dieses Diagnosesystem überprüft die Gleichstromschnittstelle 44 und
nimmt eine Rückmeldung
des Bratflächenzustands
vor. Der Temperaturschaltkreis 45 meldet dem Mikroprozessor 43 die
Temperaturen der oberen und unteren Platte (11, 20),
und die Ergebnisse stehen für
eine Überprüfung auf
der Anzeige 46 zur Verfügung.
Während
dieser Diagnoseprüfung
wird der Zustand des Schaltkreises 45 verifiziert und dem
Prozessor mitgeteilt.
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Die Anzeige 46 zeigt "AUS"
an, sobald die Diagnose ihre Prüfung
abgeschlossen hat. Wenn eine Bedienungsperson die Aktivierungstasten 16 drückt, aktiviert
die Menüwahlposition 47 den
Mikroprozessor 43 in einen voreingestellten oder programmierten
Zustand von Bratzeit, Brattemperatur und Plattenposition, wodurch
die Ausgangsrelais 48 wie erforderlich aktiviert werden,
um die gewünschte Temperatur
zu erzielen. Wenn ein Problem erfasst wird, zeigt das Alarmsignal 49 zusammen
mit der Anzeige 46 den Fehler an. Der EPROM 60 enthält eine Reihe
von FEHLER Nachrichten, die im Speicher gespeichert sind. Diese
Fehlernachrichten umfassen „Sonde
offen", „Falsche
Plattenraste", „Obere
Platte blockiert", „EPROM
verfälscht", „Fehlerhaftes
Element" und „Sonde
kurzgeschlossen".
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Die Aktivierung des Eingangsschaltkreises 51 leitet
einen Bratzyklus ein. Sowohl der Heben/Senken-Schalter 52 als
auch der Bereitschaftsschalter 53 erfordern einen Kontaktschluss
oder ein Betätigen,
um die Zeituhr 54 zu starten. Das System akzeptiert den
Start nur dann, wenn der Menüartikel oder
das gewählte
Programm innerhalb des Betriebstemperaturbereichs für den vorherbestimmten
Bratzyklus liegt. Eine visuelle Untersuchung der Anzeigeleuchten 55 zeigt
Wärmebereichsbedingungen.
Die gelbe „Zu
kalt"-LED zeigt an, dass der Heizvorgang erfolgt. Die rote „Zu heiß"-LED ist
ein Hinweis auf einen übermäßigen Temperaturzustand,
und die grüne LED
stellt den „Fertig"-Zustand
für das
gewählte
Lebensmittelprodukt dar. Die Anzeige 46 beschreibt des
Weiteren den Zustand des Bratblechs mit einer Schriftzeichennachricht.
Eine Blinknachricht zeigt eine erforderliche Veränderung zur Einhaltung des gewählten Programms
vor dem Starten des Zyklus an. Die kontinuierliche, nicht blinkende
Nachricht ist der Fertig-Zustand. Sobald das Programm eingeleitet wurde,
wird die obere Platte 20 durch den Aktuator 14 gesenkt.
Während
jedes Betriebs des Grills steht eine Stromüberwachung und/oder -kupplung
56 zur Verfügung,
um den Zyklus zu stoppen. Wenn sie aktiviert wird, unterbricht die
Skromüberwachung 56 die Stromversorgung
von der Gleichstromschnittstelle 44, wodurch der gesamte
Grill abgeschaltet wird und alle Betriebsmodi abgebrochen werden.
Dies positioniert ebenfalls die obere Platte 20 in einer
neutralen Position, die sich auf halbem Wege oberhalb der unteren
Platte 11 befindet, wodurch ein Zugriff oberhalb und unterhalb
des Grills ermöglicht
wird. Durch Drücken
und Halten des Heben-Senken-Schalters 52 für 3 Sekunden
kann eine Bedienungsperson ein im Verlauf befindliches Programm
abbrechen und die obere Platte 20 auf eine vollständig geöffnete Position
anheben. Dieser Abbruch schaltet den Mikroprozessor 43 nicht
aus, führt
jedoch zu der vorherigen Menüwahlposition 47 zurück.
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Der Mikroprozessor 43 verfügt über einen großen Speicher,
der die Speicherung zahlreicher Programme im EPROM 60 ermöglicht.
Eine Bedienungsperson kann folgende Zustände voreinstellen:
- – Menüarikel:
Alphanummerische Schriftzeichenanzeige, die den Menüartikel
beschreibt.
- – Betriebsmodus:
Eine Auswahl zwischen einem aktiven oder nicht aktiven Menüartikel.
Die Bratbedingungen sind im Fall eines nicht aktiven Modus im Speicher
gespeichert.
- – Funktion
(Betriebsart): Buchstabenanzeige einer Eingabeaufforderung, wie
beispielsweise Wenden, Entnehmen usw.
- – Temperaturen:
Einstellung der Temperatur für
die obere und untere Platte (11, 20).
- – Spalteinstellungen:
Nummerische Einstellung (in Tausendstel Zoll) der Position zwischen
der oberen und unteren Platte (11, 20).
- – Zeit:
Nummerischer Wert (in Sekunden) für die Dauer, während der
die Platte an der Spalteinstellung abgesenkt ist.
- – Abbruchverfahren:
Auswahl, wie die obere Platte am Ende der Zeiteinstellung arbeitet
und wie das akustische Signal den Abbruch vornimmt.
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Der Mikroprozessor 43 verwendet
den EPROM 60, was die werksseitige Programmierung eines
Chips mit vorherbestimmten Menüartikeln
und ein schnelles Laden in den Betriebsspeicher des Kontrollers
ermöglicht.
Ein Austausch des EPROM 60 ermöglicht Veränderungen vollständiger Menüs, wodurch
die erforderliche Programmierung vor Ort verringert wird. Die Programme
jedes EPROMs können
durch einen Programmzugriff verändert
werden, um die Menüartikel
erneut zu programmieren. Ein programmierbarer Hauptpunkt, der einen
Marktvorteil bietet, ist die exakte Spalteinstellung auf (+/– ) 0,038
mm (0,0015 Zoll).
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Während
verschiedene Ausführungsformen gemäß unserer
Erfindung gezeigt und beschrieben wurden, versteht es sich, dass
diese für
zahlreiche Veränderungen
geeignet sind, die Fachleuten ersichtlich sind. Daher soll die Erfindung
nicht auf die gezeigten und beschriebenen Einzelheiten beschränkt sein,
sondern sämtliche
Veränderungen und
Modifikationen umfassen, die in den Bereich der angehängten Ansprüche fallen.