EP3829313A1

EP3829313A1 - Vorrichtung und verfahren für die automatische beschickung von behandlungseinheiten für lebensmittel

Info

Publication number: EP3829313A1
Application number: EP19745586.8A
Authority: EP
Inventors: Ronny Leppich-Rudloff; Michael Ullrich; Adrian Issing
Original assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Current assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Priority date: 2018-08-03
Filing date: 2019-07-23
Publication date: 2021-06-09
Also published as: WO2020025396A1; US20210321628A1; DE102018118975A1; DE102018118975B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln, mit mindestens einer Behandlungseinheit (6, 21), die mindestens einen Behandlungsraum aufweist, der zur Aufnahme von Produktträgern mit Lebensmitteln eingerichtet ist, und mit mindestens einem Transportwagen (1), der Rollen und mindestens ein Transportgestell für eine Mehrzahl von Produktträgern aufweist, welche in den Behandlungsraum einbringbar sind, und der in eine erste Arbeitsposition (20-24) an der Behandlungseinheit (6, 21) rollbar ist. Um eine weitere Entlastung des Personals zu erreichen, weist sie mindestens eine verfahrbare Antriebseinheit auf, die mit dem Transportwagen (1) koppelbar oder gekoppelt ist, und dass die Antriebseinheit ein Navigationssystem aufweist und dazu eingerichtet ist, den Transportwagen (1) automatisch zumindest in die erste Arbeitsposition (20-24) zu fahren.

Description

Vorrichtung und Verfahren für die automatische Beschickung von Behandlungseinheiten für Lebensmittel

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für die automati- sche Beschickung von Behandlungseinheiten für Lebensmittel. Sie betrifft insbesondere eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 7.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Systeme für die automati- sche Beschickung von Behandlungseinheiten für Lebensmittel bekannt. Ins- besondere für die Beschickung von Backöfen wurde eine Vielzahl von Vor- richtungen vorgeschlagen. So hat die Anmelderin bereits im Jahr 1999 ei- nen Backwagen vorgeschlagen, der in einen Backofen einschiebbar ist und durch Anheben und Absenken der Backbleche in die optimale Position in- nerhalb der Backkammer eines Backofens bringen kann. Die Druckschrift WO 2017/194403 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Wär- mebehandlung von Lebensmittelprodukten, insbesondere einen Backofen mit einem Backraum, der zur Aufnahme von Produktträgern mit Lebensmit- teln ausgebildet ist und mit einem Beschickungswagen zur Aufnahme min- destens eines Beschickungsgestells für eine Mehrzahl von Produktträgern. Der Beschickungswagen ist mit der Wärmebehandlungseinrichtung koppel- bar, um das Beschickungsgestell mit Produktträgern zwischen der Back- ofeneinheit und dem Beschickungswagen hin und her zu bewegen. An der Wärmebehandlungseinrichtung sind Mitnehmer vorgesehen, denen Auf- nahmen an den Beschickungswagen zugeordnet sind, wobei ein Antrieb zum vertikalen Verfahren der Mitnehmer vorgesehen ist, um die Mitnehmer aus der Einfahrposition des Beschickungswagens durch vertikales Anheben mit den Aufnahmen am Beschickungswagen zu koppeln und den Beschi- ckungswagen bei weiterem Anheben an den Mitnehmern auszurichten, bis dieser in eine definierte Endlage gelangt. Mit anderen Worten werden bei dieser Vorrichtung die Produktträger bzw. das Beschickungsgestell mit den Produktträgern automatisch, d.h. motorisch, von dem Beschickungswagen in den Backraum hinein und aus dem Backraum wieder heraus bewegt.

Zum Beispiel im Falle eines Ladenbackofens, der in einem Verkaufsraum bäckt während das Personal die Kunden bedient, wird das Personal durch die automatische Beschickung des Ofens und durch die automatische Pro- duktentnahme zeitlich entlastet. Es muss aber immer noch einige Zeit in- vestieren, um den Beschickungswagen in die Arbeitsposition zu bewegen, in der die Lebensmittel automatisch in den Backraum überführt werden und aus der Arbeitsposition in eine Abkühlposition zu bewegen, wo die Lebens- mittel auskühlen können, bevor sie an Kunden verkauft werden.

Bei Produktionsbacköfen werden die Transportwagen als Stikkenwagen be- zeichnet und vollständig zusammen mit den darin aufgenommenen Produkt- trägern in den Backraum des Backofens gefahren. Ein mit Heißluft beheizter Backofen der Anmelderin, in den der Stikkenwagen eingefahren wird, ist aus der WO 2008/034763 A1 bekannt. Es sind auch mit Thermoöl beheizte Backöfen bekannt, in die die Transportwagen mit samt den Produktträgern und den darauf aufliegenden Produkten eingefahren werden. Ein derartiger Ofen wird auch als Wagenofen bezeichnet.

Aufgabe der Erfindung ist es, für eine weitere Entlastung des Personals zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit sämtlichen Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Vorrichtung weist mindestens eine verfahrbare Antriebseinheit auf, die mit dem Transportwagen koppelbar oder gekoppelt ist und die ein Navigati- onssystem aufweist und dazu eingerichtet ist, den Transportwagen autorma- tisch in die erste Arbeitsposition zu fahren.

Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, in dem Transportwagen (Beschi- ckungswagen oder Stikkenwagen) einen Antrieb zu integrieren oder im un- teren Bereich des Transportwagens ein Kopplungsmittel vorzusehen, das mit einer Antriebseinheit mit Navigationssystem koppelbar ist. Derartige ver- fahrbare Antriebseinheiten heißen in der Fachsprache AGV (automated guided vehicle) oder fahrerloses Transportfahrzeug. Sie bestehen aus ei- nem Gehäuse, in dem ein elektrischer Antriebsmotor aufgenommen ist, wel- cher Antriebsrollen antreibt. Ferner sind unangetriebene Laufrollen vorge- sehen, welche die Antriebseinheit sicher auf dem Boden abstützen. Mindes- tens eine der Rollen ist durch einen Lenkantrieb lenkbar, um die Antriebs- einheit zu einer gewünschten Position zu lenken. Die Verwendung eines fahrerlosen Transportfahrzeuges in Verbindung mit einer Backvorrichtung oder einer sonstigen Lebensmittelbehandlungsvorrichtung reduziert den Personaleinsatz für die Behandlung der Lebensmittel auf ein Minimum. Die AGV können einen Transportwagen von einer Belegungsstation, wo bei spielsweise die Produktträger mit Lebensmitteln bestückt werden, autorma- tisch zu der Behandlungseinheit fahren um die Produktträger in den Be- handlungsraum der Behandlungseinheit zu überführen.

Die Vorrichtung kann mehrere Behandlungseinheiten aufweisen. Die Be- handlungseinheit kann z.B. ein Gärschrank sein, in dem Teiglinge gären.

Die Behandlungseinheit kann auch ein Backofen sein, in dem Teiglinge thermisch behandelt werden. Der Backofen kann als Ladenbackofen ausge- bildet sein, in den von dem Transportwagen aus Transportgestelle einge- schoben werden. In diesem Fall ist die dem Backofen zugeordnete Arbeits- position vor dem Backraum. Der Backofen kann alternativ oder zusätzlich als Wagenbackofen ausgebildet sein, in den der Transportwagen vollständig eingefahren wird. Die Arbeitsposition befindet sich in diesem Fall innerhalb des Backofens. Die Vorrichtung kann über weitere Arbeitspositionen oder Arbeitsstationen verfügen, wie beispielsweise eine Kühlstation, in der be- handelte Backwaren auskühlen und eine Verkaufsstation, in der fertige Backwaren in Vorratsbehälter zur Entnahme für die Kunden eingefüllt wer- den. Auch kann der Transportwagen mit oder ohne Transportgestell und Backgutträger in eine Reinigungsvorrichtung transportiert werden, in der er, zum Beispiel über Nacht, gereinigt wird.

Es wird darauf hingewiesen, dass der Begriff "Transportgestell" in diesem Text sowohl ein feststehendes Rahmengestell eines Transportwagens, als auch ein in dem feststehenden Rahmengestell angeordnetes bewegliches Beschickungsgestell bezeichnet. Unabhängig davon, wie die Backwaren in den Backofen eingebracht oder daraus entfernt werden, erfolgt die Bewe- gung des die Backwaren tragenden Transportwagens in die Arbeitsposition am oder im Ofen mittels der hier beschriebenen Antriebseinheit.

Das AGV kann den Transportwagen in der ersten Arbeitsposition arretieren, indem ein Antriebsmotor des AGV die Antriebsrollen oder -räder des AGV in einer Stellung blockiert. Auf diese Weise kann das aus dem Stand der Technik (WO2017 194 403 A1 ) bekannte Koppeln des Transportwagens mit der Behandlungseinheit entfallen. Das AGV blockiert den Transportwagen in der ersten Arbeitsposition, so dass dieser bei dem Überführen der Backwa- ren vom Transportwagen in die Behandlungseinheit oder umgekehrt sich nicht bewegt. An der Behandlungseinheit oder in deren Nähe kann eine Führungsvorrichtung vorgesehen sein, so dass der Transportwagen in die erste Arbeitsposition geführt wird, in der er durch den Antriebsmotor des AGV gehalten wird. Die Führungsvorrichtung kann z.B. an der Behand- lungseinheit oder in der Lauffläche für die Führungsrollen vorgesehen sein.

Beim Einrollen des Transportwagens in die Behandlungseinheit, insbeson- dere im Falle eines Backofens, kann die Antriebseinheit über eine telesko- pierbare Kopplungsvorrichtung aufweist, welche den Transportwagen in die Behandlungseinheit schiebt und aus der Behandlungseinheit zieht, während sich die verfahrbare Antriebseinheit außerhalb der Behandlungseinheit be- findet. Insbesondere wenn die Arbeitsposition in einem Backraum eines Backofens liegt, schützt die Tatsache, dass die Antriebseinheit außerhalb des Backofens bleibt, vor Hitzeschäden. Auch das Klima in Kälteanlagen oder Gärräumen, welches sehr feucht sein kann, kann für die Antriebsein- heit ungünstig sein, so dass auch hier ein Einschieben des Transportwa- gens bei außerhalb des Behandlungsraums verweilender Antriebseinheit vorteilhaft sein kann. In der Praxis kann durch Entkoppeln der Kopplungs- mittel der Antriebseinheit eine Blockierung der Rollen erfolgen, so dass der Transportwagen ohne angekoppelte Antriebseinheit ruht und nicht mehr wegrollen kann. Beispielsweise kann der Transportwagen über eine feder- belastete Feststellbremse verfügen, die bei Ankoppeln einer Antriebseinheit an den Transportwagen gelöst wird. Dies stellt beispielsweise sicher, dass ein in den Backraum eines Backofens eingefahrener Transportwagen an seiner Position verharrt und sich nicht ungewollt bewegt.

Die Vorrichtung kann über eine Mehrzahl von Transportwagen verfügen, die jeweils ein Kopplungsmittel für eine Antriebseinheit aufweisen. Im Grunde kann eine Antriebseinheit sämtliche Transportwagen selektiv in die ver- schiedenen Arbeitspositionen fahren. Es ist aber auch möglich, dass mehre- re AGV zur Verfügung stehen, die mit mehreren Transportwagen koppelbar sind. So können Engpässe bei der simultanen Bewegung der Transportwa- gen vermieden werden. Jeder Transportwagen kann im unteren Abschnitt einen Aufnahmebereich aufweisen, in den die Antriebseinheit einfahrbar ist. Der Aufnahmebereich kann mechanische Kopplungsmittel aufweisen, mit denen der Antriebseinheit an den Transportwagen mechanisch ankoppelbar ist. Die Antriebseinheit muss den Transportwagen beschleunigen, abbrerm- sen und lenken, so dass das mechanische Kopplungsmittel sowohl in

Längsrichtung der Antriebseinheit eine sichere Verbindung gewährleisten muss als auch Querkräfte und Drehmomente zum Lenken sicher übertragen muss. Die mechanische Kopplung kann durch formschlüssiges ineinander greifen von komplementären Kopplungsmitteln erfolgen. Sinnvollerweise kann an der Antriebseinheit auch ein Verriegelungsmittel vorgesehen sein, das die mechanische Kopplung verriegelt und beim Lösen der Antriebsein- heit von dem Transportwagen entriegelt. Ferner können elektrische Kopp- lungsmittel zum elektrischen Ankoppeln der Antriebseinheit an den Trans- portwagen vorgesehen sein. Zum Beispiel können an dem Transportwagen elektrische Kontakte vorgesehen sein, die mit komplementären Kontakten an der Antriebseinheit Zusammenwirken und eine elektrische Verbindung mit der Stromversorgung, insbesondere der Batterie der Antriebseinheit hersteilen. Alternativ können auch berührungslose elektrische Kopplungs- mittel wie z.B. induktive Mittel zur Leistungsübertragung an der Antriebsein- heit vorgesehen sein, die einen Strom in eine Empfangsantenne an dem Transportwagen induzieren und auf diese Weise die erforderliche elektri- sche Leistung übertragen. Die induktiven elektrischen Kopplungsmittel kön- nen alternativ an dem Backofen angeordnet sein.

Es ist auch möglich, dass jeder Transportwagen eine eigene, fest gekoppel- te Antriebseinheit aufweist. Wogegen bei der koppelbaren Antriebseinheit der Transportwagen eigene Rollen aufweist, so dass er auch manuell ver- schoben werden kann, können bei der fest gekoppelten Antriebseinheit de- ren Rollen die Rollen des Transportwagens bilden. Diese Lösung ist aller- dings nicht sinnvoll, wenn der Transportwagen in der Behandlungseinheit z.B. während des Backens oder Gärens der Produkte verharrt. In diesem Fall ist ein lösbarer Transportwagen vorzuziehen.

Als Navigationssystem kann jedes für AGV bekannte Navigationssystem verwendet werden. Beispielsweise können Leiterschleifen im Fußboden die Navigation ermöglichen. Auch können Verfahren wie Rasternavigation oder Lasernavigation eingesetzt werden. Ein Verfahren wie die Lasernavigation, bei dem durch Abtasten der Umgebung der Ort bestimmt und Hindernisse erkannt werden, hat den Vorteil, dass es ohne zusätzliche Installationen wie Leiterschleifen auskommt und bei existierenden Lebensmittelverarbeitungs- anlagen ohne aufwändige bauliche Nachrüstungen eingesetzt werden kann. In der Praxis wird dieses Verfahren SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) bezeichnet und dient der simultanen Positionsbestimmung und Kartenerstellung. Durch Abtasten der Umgebung mit Laserstrahlen wird die Umgebung erfasst (Kartenerstellung/Mapping) und die Position in der Um- gebung bestimmt. Bestimmte Eigenschaften der abgetasteten Oberflächen insbesondere der Behandlungseinheiten und der Transportwagen erleich- tern die Positionsbestimmung und Navigation. Zusätzlich können mechani- sche Führungselemente, insbesondere nahe der Arbeitspositionen ange- ordnet sein, welche die Bewegung der Antriebseinheit oder der Transport- wagen führen, so dass die Arbeitspositionen sicher erreicht werden.

Die verschiedenen Komponenten der Vorrichtung können mit Datenschnitt- steilen versehen sein, die eine Datenkommunikation ermöglichen. Insbe- sondere die Behandlungseinheit (Backofen), der Transportwagen, die An- triebseinheit und das Navigationssystem können derartige Datenschnittstel- len aufweisen. Eine vollständige Vernetzung der Anlage ermöglicht es, zu jeder Zeit zu wissen, wie die verschiedenen Arbeitsstationen der Vorrich- tung belegt sind. Durch eine automatische Identifikation der in die Behand- lungseinheit eingebrachten Lebensmittel kann das optimale Backprogramm bzw. Behandlungsprogramm für die Lebensmittel ausgewählt werden. Die Behandlungseinheit kann für die anstehende Behandlung vorbereitet wer- den. Z.B. kann ein Backofen auf die richtige Temperatur vorgeheizt werden, bevor er mit Teiglingen beschickt wird.

Außerdem wird es durch die Datenschnittstellen ermöglicht, dass die ver- schiedenen Komponenten der Vorrichtung miteinander synchronisiert betä- tigt werden. Der Behandlungsraum, insbesondere die Backkammer eines Backofens oder der Gärraum eines Gärschranks, kann eine Tür aufweisen, die mit einem Türantrieb zum automatischen Öffnen und Schließen verse- hen ist. Über die Datenschnittstellen können übertragene Signale kann das Eintreffen eines Transportwagens ankündigen, so dass die Tür geöffnet werden kann, kurz bevor der Transportwagen die Arbeitsposition erreicht.

Es können Schleifkontakte oder Steckkontakte für die Datenübertragung verwendet werden. Sinnvollerweise werden aber drahtlose Datenschnittstel- len eingesetzt, die zum Beispiel nach einem WLAN- oder Bluetooth- Standard arbeiten. Der Beschickungsantrieb, der die Lebensmittel von dem Transportwagen in die Behandlungseinheit und zurück überführt, kann direkt an dem Trans- portwagen selbst angeordnet sein. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn der Transportwagen selbst die Antriebseinheit aufweist. Wird die Antriebs- einheit mit dem Transportwagen gekoppelt, kann der Beschickungsantrieb an der Antriebseinheit vorgesehen sein. Schließlich kann der Beschi- ckungsantrieb an der Behandlungseinheit (dem Backofen) angeordnet sein und beim Ankoppeln des Transportwagens mit diesem verbunden werden.

Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben. Es zei- gen:

Fig. 1 die Abläufe bei der Ofenbeschickung gemäß einem Verfahren des

Standes der Technik;

Fig. 2-6 einen Transportwagen mit Antriebseinheit gemäß dem neuen Sys- tem in verschiedenen Ansichten;

Fig. 7 den Transportwagen ohne Antriebseinheit aus den Figuren 2 bis

6;

Fig. 8 einen Grundriss eines Arbeitsraums einer Bäckerei, in der das hier beschriebene Verfahren realisiert werden kann;

Fig. 9 den Grundriss aus Fig. 8 mit Transportwagen an verschiedenen

Arbeitspositionen;

Fig. 10 eine Vorderansicht eines Transportwagens, der zum Einschieben in einen Backraum bestimmt ist;

Fig 1 1 eine Seitenansicht des Transportwagens aus Fig. 10 und Fig. 12 den Backwagen aus Fig. 11 gekoppelt mit einer Antriebseinheit.

Die Figur 1 zeigt die Bestandteile einer herkömmlichen manuellen Anord- nung zur Backofenbeschickung. Darstellung a) der Figur 1 zeigt dabei einen Transportwagen 1 , der hier mit zwei verschwenkbaren seitlichen Türblechen 2, 3 und einem Deckblech 4 versehen ist. Der Transportwagen 1 kann auch ohne Türbleche und völlig ohne Verkleidung eingesetzt werden. Am unteren Rahmen des Transportwagens 1 sind vier Rollen 5 angeordnet, mit welchen der Transportwagen 1 frei auf einer ebenen Bodenfläche verfahren werden kann.

Die Darstellung b) der Figur 1 zeigt einen Backofen 6 mit zwei Backräumen 7, 8. Die Backräume 7,8 sind mit zwei schwenkbaren Türen 27, 28 ver- schließbar. In dem Transportwagen 1 sind zwei Transportgestelle 9, 10 an- geordnet. Jedes Transportgestell 9, 10 trägt Produktträger 1 1 für Lebens- mittelprodukte, im vorliegenden Fall Backwaren. Wie weiter oben erwähnt, werden diese Transportgestelle 9, 10 im Stand der Technik auch Beschi- ckungsgestell genannt. Die Produktträger 1 1 sind in Darstellung e), welche das obere Beschickungsgestell 9 zeigt, als einfache Backbleche ausgebil- det. In der Darstellung e) sind auch Laufrollen 12 auf jeder Seite des Trans- portgestells 9 zu erkennen, welche das Einschieben und Ausziehen des Transportgestells 9 aus dem Transportwagen 1 erleichtern.

Auch das Transportgestell 10 weist Laufrollen auf.

In Darstellung c) ist zu erkennen, dass die oberen Ecken des Transportwa- gens 1 komplementär zu oberen Fixierungselementen 13 oberhalb des obe- ren Backraums 7 des Backofens 6 ausgebildet sind. Der Transportwagen 1 kann in eine Position verfahren werden, die in Darstellung d) der Figur 1 zu erkennen ist. Hier steht der Transportwagen 1 unmittelbar vor den Back- räumen 7, 8 des Backofens 6, so dass die zwei Transportgestelle 9, 10 in die Backräume 7, 8 hineingeschoben werden können. Zum Hineinschieben verwendet das Bedienpersonal ein Beschickungswerkzeug 14 in Form eines langen Stabs mit Greifwerkzeug am Ende, mit welchem die Transportgestel- le 9, 10 in die vorgeheizten Backräume 7, 8 eingeschoben werden können und nach dem Backen der Backwaren auf den Produktträgern 1 1 wieder aus den Backräumen herausgezogen werden können. Dabei werden die oberen Ecken des Transportwagens 1 in den Fixierungselementen 13 gehalten und der Transportwagen 1 gegen seitliches Verschieben fixiert.

Wie eingangs erwähnt sind beispielsweise aus der Druckschrift WO

2017/194403 A1 auch Transportwagen bekannt, bei denen die Transportge- stelle mit den Produktträgern automatisch, d.h. mit einem Elektromotor aus dem Transportwagen herausgeschoben oder in den Transportwagen hinein- gezogen werden können.

Die Figuren 2 bis 5 zeigen einen derartigen Transportwagen 1 , bei dem al- lerdings der automatische Antrieb für die Transportgestelle 9, 10 nicht dar- gestellt ist. Es eignen sich beliebige Antriebs- und Kopplungsmittel, bei spielsweise Elektromotoren, die über einen Riemenantrieb oder einen Schubstangenantrieb die Transportgestelle 9, 10 verfahren.

Der Transportwagen 1 aus den Figuren 2 bis 6 ist dafür vorgesehen, auto- matisch verfahren zu werden. Dafür ist er mit einem fahrerlosen Transport- fahrzeug, auch AGV genannt, gekoppelt. Das AGV bildet eine Antriebsein- heit 15, die in einem Aufnahmebereich 16 im unteren Abschnitt des Trans- portwagens 1 aufgenommen ist. Die Antriebseinheit 15 kann automatisch in den Aufnahmebereich 16 des Transportwagens 1 einfahren und dort mit dem Transportwagen 1 verkoppeln. Die Antriebseinheit 16 weist eine obere Abdeckung 17 auf, die in der Flöhe verfahrbar ist. Beim Verfahren der obe- ren Abdeckung 17 nach oben koppelt die obere Abdeckung 17 formschlüs- sig mit Streben des Transportwagens 1 im Aufnahmebereich. Die Kopplung kann zum Toleranzausgleich mit verschiebbaren Elementen durchgeführt werden. Bei der dargestellten Ausführungsform sind auf der oberen Abde- ckung kegelstumpfförmige Kopplungselemente 19 aus Gummi die in Auf- nahmen bewegt werden, welche von den Ecken zwischen den Streben des Transportwagens gebildet werden. In Fig. 5 ist die Abdeckung 17 abgesenkt dargestellt. In diesem Zustand kann die Antriebseinheit 15 in den Aufnah- mebereich 16 gefahren werden. Anschließend wird die Abdeckung nach oben bewegt, so dass die Kopplungselemente 19 sich in die Ecken zwi- schen den Streben des Transportwagens 1 bewegen und diesen form- schlüssig mit der Antriebseinheit 15 verbinden. Dieser Zustand ist in den Figuren 3, 4 und 6 dargestellt.

Die Kopplungselemente 19 können alternativ in runde Aufnahmen des Transportwagens eingreifen. Diese kegelstumpfförmigen Kopplungselemen- te 19 lassen sich selbst dann in ihre Aufnahmen bewegen, wenn die Aus- richtung um einige Millimeter oder gar 1 cm ungenau ist, weil ihr oberer Durchmesser kleiner als der untere ist und sie den Transportwagen 1 zur Antriebseinheit 15 bei der Bewegung in die Aufnahmen ausrichten. Ferner bestehen die Kopplungselemente aus einem elastischen Material wie Hart- gummi, um übermäßige Kräfte bei der Mitnahme des Transportwagens ab- zufedern. Grundsätzlich sind beliebige mechanische und vorzugsweise formschlüssige Kopplungsmittel zum Verkoppeln der Antriebseinheit 15 mit dem Transportwagen 1 verwendbar.

Die Rollen 29 der Antriebseinheit 15 werden durch Elektromotoren ange- trieben. Die Antriebseinheit 15 verfügt über eine aufladbare Batterie, deren Strom die Elektromotoren und die Steuerungselektronik der Antriebseinheit 15 betreibt. Die Batterie der Antriebseinheit 15 kann in bekannter Weise an einer Ladestation aufgeladen werden.

Beim mechanischen Verkoppeln des Transportwagens 1 mit der Antriebs- einheit 15 können auch elektrische Kontakt miteinander gekoppelt werden, so dass eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie bzw. dem Akku- mulator der Antriebseinheit 15 und dem Beschickungsantrieb des Trans- portwagens 1 hergestellt wird. Alternativ kann der Transportwagen 1 elektrische Kontakte aufweisen, die beim Bewegen des Transportwagens 1 in die erste Arbeitsposition vor dem Backofen 6 einen dort angeordneten elektrischen Kontakt kontaktieren und die Stromversorgung der Beschickungsantriebe von dem Backofen 6 aus sicherstellen.

Die Antriebseinheit 15 weist an der Vorderseite und an der Rückseite einen Abtastlaser 18 auf, der den Raum vor sich abtastet. Für die Erstellung der Karten des Raumes vor den Abtastlasern 18 ist die Antriebseinheit 15 mit einem leistungsfähigen Prozessor ausgestattet. Es ist daher möglich, dass die Antriebseinheit 15 auch die Steuerung des Beschickungsantriebs des Transportwagens 1 übernimmt. Dafür ist es erforderlich, dass die elektri- schen Kopplungsmittel auch Signalkanäle miteinander koppelt, die die Übertragung von Steuersignalen, z.B. für die Beschickungsantriebe des Transportwagen 1 , ermöglichen.

In Fig. 7 ist der Transportwagen 1 liegend dargestellt. Der untere Bereich des Transportwagen 1 bildet den Aufnahmebereich 16 für die Antriebsein- heit 15. Der Transportwagen 1 kann auch fest mit der Antriebseinheit 15 verbunden werden. In diesem Fall entfallen die Rollen 5 an den unteren En- den der seitlichen Säulen des Transportwagen 1 und die Rollen 29 der An- triebseinheit 15 bilden in diesem Fall die Rollen des Transportwagens 1.

Die koppelbare Ausführungsform des Transportwagens 1 hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Transportwagen 1 mit recht wenigen Antriebseinhei- ten 15 bewegt werden kann. Wenn die Antriebseinheiten 15 ausfallen, kön- nen die Transportwagen 1 ferner noch manuell verschoben werden. Außer- dem ermöglicht sie es wie weiter unten beschrieben, den Transportwagen 1 z.B. in den Backraum eines Backofens zu fahren und dort zur Wärmebe- handlung verweilen zu lassen, ohne dass die Antriebseinheit 15 sich in den Backraum bewegt. In Figur 8 ist der Grundriss eines Arbeitsraums einer Bäckerei erkennbar, in dem das hier beschriebene Verfahren umgesetzt werden kann. Der Arbeits- raum weist einen Belegungstisch 30 auf, an dem Backwaren vorbereitet und auf Backbleche aufgelegt werden können. Neben dem Belegungstisch 30 befindet sich eine Arbeitsposition 20 für einen Transportwagen 1 . In dem Arbeitsraum ist ferner ein Gärschrank 21 angeordnet, vor dem eine weitere Arbeitsposition 22 vorgesehen ist. Ferner ist neben dem Gärschrank 21 ein Backofen 6 angeordnet, vor dessen Vorderseite wiederum eine Arbeitsposi- tion 23 vorgesehen ist. An der gegenüberliegenden Seite des Arbeitsraums ist eine Verkaufstheke 25 angeordnet, neben der wiederum eine Arbeitspo- sition 24 vorgesehen ist.

Es ist offensichtlich, dass die verschiedenen Arbeitspositionen und die dazu gehörigen Behandlungseinheiten oder Arbeitsstationen an unterschiedlichen Orten vorgesehen sein können, abhängig von den räumlichen Gegebenhei- ten des Arbeitsraums.

In Fig. 9 ist in der ersten Arbeitsposition 20 neben dem Belegungstisch 30 ein erster Transportwagen 1 angeordnet. Dieser Transportwagen ist dort für einen längeren Zeitraum abgestellt. Er ist aktuell nicht mit einer Antriebs- einheit gekoppelt. Das Personal kann die Backwaren vorbereiten, auf Back- bleche auflegen und die Backbleche in die Transportgestelle des Trans- portwagens einschieben.

Ebenso ist in der vierten Arbeitsposition 25 ein Transportwagen 1 abge- stellt, der nicht mit einer Antriebseinheit gekoppelt ist.

Dagegen steht in der dritten Arbeitsposition 23 ein Transportwagen 1 , der mit einer Antriebseinheit 15 gekoppelt ist. Die Antriebseinheit 15 wurde verwendet, um den Transportwagen 1 entweder von der ersten Arbeitsposi- tion 20 oder von der zweiten Arbeitsposition 22 zur dritten Arbeitsposition 23 zu fahren. Hier werden aus dem Transportwagen 1 die Transportgestelle 9, 10 in die Backräume des Backofens 6 bewegt. Damit der Transportwagen 1 bei diesem Vorgang exakt zum Backofen 6 ausgerichtet ist, bleibt die An- triebseinheit 15 an den Transportwagen 1 gekoppelt und sperrt die Drehung der Rollen oder Räder der Antriebseinheit 15.

Es ist zu erkennen, dass sowohl vor dem Gärschrank 21 , als auch vor dem Backofen 6 Fixierungsstäbe 26 angeordnet sind, welche bei einer Annähe- rung des Transportwagens 1 an den Gärschrank 21 oder den Backofen 6 die Vorderseite des Transportwagens 1 zur gegenüberliegenden Vordersei- te des Gärschranks 21 oder des Backofens 6 ausrichten. Die Funktion der Fixierungsstäbe 26 entspricht im Wesentlichen derjenigen der Fixierungs- element 13 aus Fig. 1 . Flierdurch ist die positionsgenaue Anordnung der Transportwagen 1 vor dem Gärschrank 21 oder dem Backofen 6 gewähr- leistet und die störungsfreie Bewegung des Transportgestells 9, 10 aus dem Transportwagen 1 in den Gärschrank 21 oder den Backofen 6 und wieder zurück sichergestellt.

An den anderen Arbeitspositionen 20, 25 ist eine exakte Positionierung we- niger wichtig, weil hier die Backgutträger 1 1 einzeln und manuell in die Transportgestelle 9, 10 eingesetzt und daraus entnommen werden. Aus der Figur 8 ist ein Grund ersichtlich, weshalb der Transportwagen 1 bei dem vorliegenden Verfahren vorzugsweise zumindest an der Vorderseite und Rückseite nicht mit Wandblechen versehen ist. Bei einem offenen Trans- portwagen 1 kann eine Einbringung der Backgutträger 1 1 von beiden Seiten erfolgen. Es ist auch möglich, den Beschickungsantrieb so auszulegen, dass das Transportgestell 9, 10 in beide Richtungen aus dem Transportwa- gen 1 herausbewegt werden kann. Bei derartigen konstruktiven Vorausset- zungen ist es möglich, den Transportwagen 1 von der einen Seite mit Back- gutträgern und Backwaren zu bestücken und das bestückte Transportgestell 9, 10 zur anderen Seite hinaus zu schieben um es der Behandlungseinheit zuzuführen. Dies reduziert den Bedarf an Wendevorgängen, die erforderlich sind, um in einem komplexen Arbeitsraum den Transportwagen 1 zu allen Arbeitspositionen 20, 22, 23, 25 zu fahren. Selbstverständlich ist das hier beschriebene System auch für Arbeitsräume geeignet, die von Verkaufsräumen getrennt sind. Auch können weitere Be- handlungseinheiten, wie zum Beispiel Verpackungsanlagen vorgesehen werden, zu denen die Transportwagen 1 gefahren werden.

Alternativ zu einem Transportwagen 1 mit Transportgestellen 9, 10 kann auch ein in den Figuren 10 bis 12 dargestellter Transportwagen 1 ' verwen- det werden, der mitsamt den Produktträgern in einen Backofen geschoben wird, um die von dem Transportwagen 1 ' transportierten Produkte abzuba- cken. In den Figuren 10 und 1 1 ist zu erkennen, dass der Transportwagen 1 ' aus einem Rahmengestell 31 aus Stahlrohren besteht, an dem jeweils paarweise einander gegenüberliegende Schienen 32 angeordnet sind, in die als Produktträger Backbleche (nicht dargestellt) einschiebbar sind. Um möglichst viele Produkte auf dem Transportwagen 1 ' anzuordnen, reichen die Schienen 32 bis in den unteren Bereich des Transportwagen 1 ' nahe den Rollen 5. Es fehlt also ein Aufnahmebereich. Stattdessen koppelt die Antriebseinheit 15' mittels Greifelementen 33 direkt an dem Rahmengestell 31 des Transportwagens 1 ' an und fährt dieses als Transportgestell für die Produktträger vollständig in den Backraum des Wagenofens 6' ein. In Fig.

12 ist zu erkennen, dass die Greifelemente 33 an einer teleskopisch aus- schiebbaren Stange 34 angeordnet sind, die an der Antriebseinheit 15' be- festigt ist und zusammen mit den Greifelementen eine teleskopierbare Kopplungsvorrichtung bildet. Das Greifelement 33 kann von dem Trans- portwagen 1 ' gelöst werden, z.B. um diesen in einer Behandlungseinheit 6' (Wagenbackofen) abzustellen, wobei die Antriebseinheit 15' außerhalb der Behandlungseinheit 6' verbleibt. So können die Transportwagen 1 ' in den Wagenbackofen 6' hinein und wieder heraus bewegt werden, ohne die An- triebseinheit 15' und deren Rollen 29 in den Wagenbackofen 6' zu bewegen und dort der großen Flitze auszusetzen. Beim Lösen der Greifelemente 33 vom Rahmengestell 31 des Transportwagens 1 ' kann einer Feststellbremse (nicht dargestellt) aktiviert werden, um ein Fortrollen des Transportwagens 1 ' zu vermeiden. Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zu- ständigen Fachmanns variiert werden.

Bezugszeichen liste

1 , r Transportwagen

2 Türblech

3 Türblech

4 Deckblech

5 Rolle

6 Backofen, Behandlungseinheit

6 Wagenbackofen, Behandlungseinheit

7 oberer Backraum

8 unterer Backraum

9 Transportgestell

1 0 Transportgestell

1 1 Produktträger, Backblech

1 2 Laufrolle

1 3 Fixierungselemente

14 Beschickungswerkzeug

1 5, 1 5' Antriebseinheit

1 6 Aufnahmebereich

1 7 Abdeckung

1 8 Abtastlaser

1 9 Kopplungselemente

20 Arbeitsposition

21 Gärschrank, Behandlungseinheit

22 Arbeitsposition 23 Arbeitsposition

24 Arbeitsposition

25 Verkaufstheke

26 Fixierungsstab

27 Tür des oberen Backraums 28 Tür des unteren Backraums

29 Rollen der Antriebseinheit

30 Belegungstisch

31 Rahmengestell, Transportgestell

32 Schiene

33 Greifelement

34 Teleskopstange

Claims

Ansprüche

1 . Vorrichtung zur Behandlung von Lebensmitteln, mit mindestens einer Be- handlungseinheit (6, 6', 21 ), die mindestens einen Behandlungsraum (7, 8) aufweist, der zur Aufnahme von Produktträgern (11 ) mit Lebensmitteln ein- gerichtet ist, und mit mindestens einem Transportwagen (1 ,1 '), der Rollen und mindestens ein Transportgestell (9, 10, 31 ) für eine Mehrzahl von Pro- duktträgern (11 ) aufweist, welche in den Behandlungsraum (7,8) einbringbar sind, und der in eine erste Arbeitsposition (20-24) an der Behandlungsein- heit (6,6', 21 ) rollbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine verfahrbare Antriebseinheit (15,15') aufweist, die mit dem Transport- wagen (1 ,1 ') koppelbar oder gekoppelt ist, und dass die Antriebseinheit (15) ein Navigationssystem aufweist und dazu eingerichtet ist, den Transportwa- gen (1 ) automatisch zumindest in die erste Arbeitsposition (20-24) zu fah- ren.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (1 ) in der ersten Arbeitsposition (22,23) zu der Behand- lungseinheit (6, 21 ) ausgerichtet ist, um die Produktträger (11 ) oder das Transportgestell (9, 10) mit Produktträgern (1 1 ) vom Transportwagen (1 ) zur Behandlungseinheit oder zurück zu bewegen, und dass ein Beschi- ckungsantrieb zum Bewegen des Beschickungsgestells oder der Produkt- träger (1 1 ) zwischen der Behandlungseinheit (6, 21 ) und dem Transportwa- gen (1 ) vorgesehen ist, wenn sich der Transportwagen (1 ) in der ersten Ar- beitsposition (20) befindet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die erste Arbeitsposition innerhalb der Behandlungseinheit (6') ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ver- fahrbare Antriebseinheit (15') eine teleskopierbare Kopplungsvorrichtung (33,34) aufweist, welche den Transportwagen (1 ') in die Behandlungseinheit (6') schiebt und aus der Behandlungseinheit (6') zieht, während sich die ver- fahrbare Antriebseinheit (15') außerhalb der Behandlungseinheit (6') befin- det.

5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von Transportwagen (1 ,T) aufweist und dass die mindestens eine Antriebseinheit (15,15') mit jedem der Trans- portwagen (1 ,1 ') koppelbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Transportwagen (1 ) im unteren Abschnitt einen Aufnahmebereich (16) aufweist, in den die Antriebseinheit (15) einfahrbar ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Auf- nahmebereich (16) mindestens eines der folgenden aufweist:

- mechanische Kopplungsmittel (19) zum mechanischen Ankoppeln der Antriebseinheit (15) an den Transportwagen (1 );

- elektrische Kopplungsmittel zum elektrischen Ankoppeln der An- triebseinheit (15) an den Transportwagen (1 ).

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von Transportwagen (1 ) aufweist und jeder Transportwagen (1 ) mit einer Antriebseinheit (15) gekoppelt ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine weitere Arbeitsposition (20-24) aufweist und die Antriebseinheit (15,15') und das Navigationssystem dazu eingerichtet ist, den Transportwagen (1 ,1 ') automatisch in die mindestens eine weitere Arbeitsposition (20-24) zu fahren.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der folgenden Einheiten mit Daten- schnittstellen für die Datenkommunikation ausgerüstet sind: • die Behandlungseinheit (6,6', 21 );

• der Transportwagen (1 ,1 ');

• die Antriebseinheit (15,15');

• das Navigationssystem.

1 1 . Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Behandlungsraum (7, 8) der Behandlungseinheit (6, 21 ) eine Tür (27, 28) aufweist, die mit einem Türantrieb zum automati- schen Öffnen und Schließen versehen ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beschickungsantrieb an einem der folgenden an- geordnet ist:

• an der Behandlungseinheit (6, 21 ),

• an dem Transportwagen (1 ),

• an der Antriebseinheit (15).

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Transportwagen (1 ) der Beschickungsantrieb und elektrische Kopplungsmit- tel für die Stromversorgung des Beschickungsantriebs angeordnet sind, die mit komplementären elektrischen Kopplungsmittel an der Antriebseinheit (15) oder an der Behandlungseinheit (6, 21 ) koppelbar sind.

14. Verfahren für die Beschickung einer Behandlungseinheit (6,6', 21 ) für Lebensmittel, die mindestens einen Behandlungsraum (7, 8) aufweist, der zur Aufnahme von Produktträgern (1 1 ) mit Lebensmitteln eingerichtet ist, bei dem mindestens ein Transportwagen (1 ,1 '), der mindestens ein Trans- portgestell (9, 10,31 ) für eine Mehrzahl von Produktträgern (1 1 ) und Rollen aufweist, in eine erste Arbeitsposition (20-24) an der Behandlungseinheit (6, 6', 21 ) gerollt wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine An- triebseinheit (15), welche ein Navigationssystem aufweist, mit dem Trans- portwagen (1 ,1 ') koppelbar oder gekoppelt ist, welche den Transportwagen (1 ,1 ') automatisch zumindest in die erste Arbeitsposition (20-24) fährt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Transportwagen (1 ) in einer ersten Arbeitsposition (22,23) nahe der Be- handlungseinheit (6, 21 ) positioniert wird, um die Produktträger (9, 10) oder das Transportgestell (9, 10) mit Produktträgern (1 1 ) durch einen Beschi- ckungsantrieb vom Transportwagen (1 ) zur Behandlungseinheit (6, 21 ) oder zurück zu bewegen.

16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die ver- fahrbare Antriebseinheit (15) eine teleskopierbare Kopplungsvorrichtung (33,34) aufweist, welche den Transportwagen (1 ') in die Behandlungseinheit (6') schiebt und aus der Behandlungseinheit (1 ') zieht, während sich die ver- fahrbare Antriebseinheit (15') außerhalb der Behandlungseinheit (1 ') befin- det.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Transportwagen (1 ) vorhanden ist und dass die Antriebseinheit (15) selektiv mit jedem der Transportwagen (1 ) ge- koppelt wird.

18. Verfahren einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass es mindestens eine weitere Arbeitsposition (20-24) aufweist und dazu eingerichtet ist, den Transportwagen (1 ,1 ') automatisch in die mindestens eine weitere Arbeitsposition (20-24) zu fahren.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der folgenden Einheiten über Datenschnitt- steilen miteinander kommunizieren:

• die Behandlungseinheit (6,6' 21 );

• der Transportwagen (1 ,1 '); · die Antriebseinheit (15,15');

• das Navigationssystem.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass über die Datenschnittstelle an die Behandlungseinheit (6, 21) ein Signal zur Betäti- gung einer Tür des Behandlungsraums (7, 8) übertragen wird.

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