WO2010097219A2 - Vorrichtung und verfahren zur automatischen wärmebehandlung von stückförmigen lebensmittelprodukten - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur automatischen wärmebehandlung von stückförmigen lebensmittelprodukten Download PDF

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WO2010097219A2
WO2010097219A2 PCT/EP2010/001169 EP2010001169W WO2010097219A2 WO 2010097219 A2 WO2010097219 A2 WO 2010097219A2 EP 2010001169 W EP2010001169 W EP 2010001169W WO 2010097219 A2 WO2010097219 A2 WO 2010097219A2
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WO
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products
cell
product carriers
oven
raw
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WO2010097219A3 (de
Inventor
Johann Mohr
Aurelio Dasilva
Gunar Keinath
Henry Meiners
Original Assignee
Wiesheu Gmbh
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Publication date
Application filed by Wiesheu Gmbh filed Critical Wiesheu Gmbh
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Publication of WO2010097219A3 publication Critical patent/WO2010097219A3/de

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A21—BAKING; EDIBLE DOUGHS
    • A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
    • A21B7/00—Baking plants

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for the automatic heat treatment of piece-shaped food products, in particular for automatic baking.
  • a device for automatic baking which has a plurality of modules, with at least one automatic feed module for automatically feeding products to be treated, with a manual feed module for manually feeding products and at least one furnace module for continuous or intermittent heat treatment of products.
  • the modules are housed in a common housing received module or housed in individual housing modules that can be modularly coupled together.
  • a furnace which is suitable for the continuous or intermittent baking of products and has at least one endless, circulating conveyor member, are provided on the entrainment of entrainment of product carriers for receiving products, the product carriers are hingedly connected to the conveyor member and by means of the driver are movable in a substantially horizontal operating position.
  • the products are continuously baked in an oven having a plurality of support surfaces extending spirally around a central core, and which products progressively traverse the helical configuration during the baking process.
  • the invention has the object to improve a device and a method according to the aforementioned type such that a flexible way for heat treatment of products is created, and in particular a relatively large and possibly changing variety of parts can be processed.
  • a device for automatic heat treatment of piece-shaped food products in particular for automatic baking, with a cell safely sealed to the outside, with at least one lock for feeding and removing product carriers in the cell and from the cell, at least one oven .
  • an output unit which allows an output of products from the cell to the outside and a removal by a customer and a handling device for handling product carriers and / or products, which is designed to charge the oven, as well as for transferring products to the output unit.
  • the object is achieved by a method for automatic heat treatment of food products, in particular for automatic baking, with the following steps:
  • the entire treatment process within the cell can be automated using a furnace and handling equipment. Any number of different products may be used and appropriately treated and handled within the cell with the assistance of the handling device. This results in a very flexible treatment of products, which can be tailored to the particular requirements and yet can run fully automatically.
  • the device has a picking device, which allows a reception of a plurality of product carriers with different products, as well as a transfer of the product carriers to the oven and removal of the product carriers from the oven.
  • the order-picking device can comprise a frame which is designed to accommodate a plurality of product carriers and can be moved in and out of the oven.
  • an additional lock for empty product carrier is provided.
  • a buffer for crude products is provided within the cell.
  • a buffer for ready-baked products is provided within the cell.
  • finished products can be cached in sufficient numbers before their issue at the request of a customer.
  • the buffer can be used for sufficient cooling of the finished products prior to dispensing.
  • the buffer for crude products is at least partially air-conditioned.
  • a control is provided, via which a subsequent baking of products, in particular of different products, in dependence on a removal of finished products from the output unit is controllable.
  • a control via which a subsequent baking of products, in particular of different products, and / or a request of raw products is preferably controllable by means of a self-learning algorithm as a function of at least one influencing variable selected from the group which includes the season, time of day, day of the week, outside temperature, current inventory within the cell, current customer requirements, and customer requirements of the past.
  • the automatic operation of the plant can be adapted to customer requirements in a largely optimal manner, which can be controlled as a function of the various influencing variables and in particular can be adjusted empirically on the basis of past experience, so each to ensure the best possible provision of finished products to customer requirements and on the other hand to adjust the supply of raw materials in a suitable manner or to organize automatically.
  • the controller may include an interface for outputting files, in particular for requesting raw products.
  • This can be used, for example, to print a daily list of raw product requests, or, for example, to automatically request raw products via a suitable communication means, e.g. the Internet, to transfer to an external computer system.
  • a suitable communication means e.g. the Internet
  • the handling device comprises a robot.
  • the handling device can also be constructed in other ways or that one or more robots can be supplemented by other types of handling devices.
  • the handling device is designed for handling product carriers. This creates a particularly simple and cost-effective way of handling products. Moreover, it is conceivable that the handling device is also designed for handling individual products. As a result, the flexibility of the system is further increased. In addition, in this case, an automatic placement of product carriers using the handling device can be made.
  • the cell is completely enclosed by a housing and preferably at least partially air-conditioned. This facilitates the fulfillment of the special requirements for food processing. Also, in an air conditioning of individual system parts or the entire cell better shelf life of the food can be ensured even with changing outside temperatures.
  • a buffer accessible from outside the cell for receiving product carriers with crude products is provided, from which product carriers with crude products can be introduced into the cell by means of the handling device.
  • the externally accessible buffer can simultaneously be designed as a lock. If necessary, empty products can also be discharged via this lock or buffer. However, these can also be discharged via a separate lock from the cell, so as to increase the overall availability of the system and to reduce downtime or handling times.
  • product carriers are picked with different raw products by means of the handling device before being fed into the oven. They are then preferably introduced together after picking in the oven.
  • the finished products are temporarily stored in the output unit before being dispensed and cooled.
  • product carriers with crude products are transferred to a buffer after being introduced into the cell or provided for feeding into the oven.
  • product carriers are supplied with raw products in an accessible from outside the cell input buffer and introduced from this by means of the handling device in the cell.
  • after-baking of products, in particular of different products, and / or a request for raw products can be controlled at least as a function of at least one influencing variable selected from the group consisting of the season, the time of day, the day of the week, the outside temperature, the current inventory within the cell, the current customer requirements and the customer requirements of the past, preferably a self-learning algorithm can be used.
  • a request for raw products can additionally be output automatically to an output unit and / or transmitted to an external memory, for example by means of a communication medium, such as the Internet.
  • the demand for raw products can be automatically detected, so as to ensure a delivery of the respective required raw products just-in-time.
  • FIG. 1 shows a device according to the invention for the automatic heat treatment of piece-shaped food products in a simplified representation.
  • a device according to the invention is designated overall by the numeral 10.
  • the device 10 is shown using the example of a device for automatic baking of various baked goods, which can be output to the outside at the request of a customer via an output unit 30.
  • the device 10 comprises a cell 12, which is sealed off from the outside and which in the present case is completely enclosed by an outer wall 14.
  • the cell 12 may be connected to a ventilation or partially or fully air-conditioned.
  • the cell 12 is separated from a sales room 36 by a wall 34.
  • one or more ovens 38 are provided in the cell 12.
  • the oven 38 is associated with a picking 40, the purpose of which will be explained in more detail below.
  • On the back of the wall 34 is a buffer 26 for ready-baked products (finished products), as well as a separate buffer 28 for raw products.
  • an automatically operating handling device 18 is also provided, which is preferably one or more robots.
  • an arm 20 with a gripper 22 located thereon is provided on the handling device 18, which grasps a product carrier 24 and moves straight so as to introduce it, for example, into one of the various receiving locations 27 of the finished product buffer 26.
  • Products are generally taken up on product carriers 24 and 42, transported, baked and transferred to the output unit 30.
  • the oven 38 is designed as an automatically operating oven, which is provided with an automatically closable door.
  • the order picking device 40 Upstream of the oven 38 is the order picking device 40, which comprises a frame into which a plurality of product carriers 24 and 42 can be inserted. On the frame of the order picking 40 so product carrier 24, 42 can be taken with different or similar products and retracted after picking them together in the oven 38 and removed after completion of the baking process also from this.
  • the products exemplified on the output unit 30 may be of different types and sizes. Exemplary are at the output unit 30 Baguettes designated by the numeral 32. Instead or in addition, any other baked goods can be used, such as rolls, certain breads, pretzels, etc.
  • the products are usually delivered as raw products in boxes, which may be partially pre-baked goods or even frozen goods.
  • the raw products can be manually removed from a carton and placed on a part carrier 42.
  • a lock 44 Immediately adjacent to the workstation 48 is located within the cell 12 a lock 44, which also serves as an input buffer for a plurality of product carriers 42.
  • the front door for example, which can be designed as a sliding door, can be closed so that the product carriers 42 within the cell 12 can be automatically removed from the lock 44 by means of the handling device 18 and either can be transferred directly to the order picking 40 or can be cached in the buffer 28 for raw products.
  • Adjacent to the lock 44 may optionally be provided as an intermediate buffer further buffer 50, which in turn is followed by a second lock 46, in which a plurality of empty product carriers can be received and which are discharged independently of the first lock 44 from the cell 12 can.
  • the access to the locks 44 and 46 is monitored by a suitable sensor to ensure that is not just intervened in the outside of one of the locks 44, 46, while within the cell 12, the handling device 18 to the relevant Lock 44, 46 accesses.
  • the handling device 18 is designed only for handling product carriers 24 and 42.
  • the handling device 18 may also be designed for handling individual products. In this case, instead of a manual picking or loading of product carriers 42 outside the cell 12, only raw materials, for example in cartons or already prepared accordingly, could be delivered Product carriers are fed into the cell 12. Within the cell 12, a removal from the cartons and a transfer to product carriers 24 or 42 by the handling device 18 could then take place by means of the handling device 18.
  • the finished product buffer 26 serves to accommodate a sufficient number of different finished products to be dispensed by the output unit 30 at the request of a customer. It is understood that the dispensing unit 30 is equipped with appropriate sensors or with suitable monitoring devices to ensure that once taken products 32 can not be covered again. In addition, the necessary food safety measures have been taken.
  • a central controller 54 is provided for the entire apparatus 10, which is coupled to the input / output unit 52 and another unit, eg a touch screen, in the area of the output unit 30 for customer inputs.
  • the output of finished products 32 on customer request is released or registered by the central controller 54.
  • the central controller 54 may be provided with a self-learning algorithm to cope with current customer requirements depending on various parameters, such as the season, the time of day, the day of the week, the outside temperature, the current inventory within the cell 12 and the customer requirements in the past to provide respectively the optimal amount of finished products or nachzubacken in time.
  • the requirement of raw products of the respective kind and the caching of Raw products on the storage locations 29 of the buffer 28, the transfer of finished products from the oven 38 and the order picking device 40 to the buffer 26 and the output to the output unit 30 is suitably monitored or controlled.
  • controller 54 may be configured to print a request for the supply of raw products about automatically at certain times or to automatically transmit to an external computer system.
  • the oven 38 may be equipped with an automatic cleaning device in which used product carriers can be cleaned, including downtime or e.g. Night time can be used.
  • parts within the cell 12 may be conditioned, for example, to cache raw products overnight. It is sufficient, for example, to air-condition a partial area of the buffer 28 for this purpose.

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Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten, insbesondere zum automatischen Backen, angegeben, mit einer von außen berührungssicher umschlossenen Zelle (12), mit mindestens einer Schleuse (44, 46) zum Ein- und Ausschleusen von Produktträgern in die Zelle (12) und aus der Zelle (12), mit mindestens einem Backofen (38), mit einer Ausgabeeinheit (30), die eine Ausgabe von Produkten (32) aus der Zelle (12) nach außen und eine Entnahme durch einen Kunden erlaubt, und mit einer Handlingeinrichtung (18) zur Handhabung von Produktträgern (24, 42) und/oder Produkten (32), die zur Beschickung des Backofens (28) ausgebildet ist, sowie zur Übergabe von Produkten (32) an die Ausgabeeinheit (30).

Description

Vorrichtung und Verfahren zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten, insbesondere zum automatischen Backen.
Aus der DE 102 28 500 Al ist eine Vorrichtung zum automatischen Backen bekannt, die eine Mehrzahl von Modulen aufweist, mit mindestens einem automatischen Zuführmodul zur automatischen Zuführung von zu behandelnden Produkten, mit einem manuellen Zuführmodul zur manuellen Zuführung von Produkten und mindestens einem Ofenmodul zur kontinuierlichen oder intermittierenden Wärmebehandlung von Produkten. Dabei sind die Module in einem gemeinsamen Gehäuse- modul aufgenommen oder sind in einzelnen Gehäusemodulen aufgenommen, die modular miteinander gekoppelt werden können. Hierbei wird ein Ofen verwendet, der zum kontinuierlichen oder intermittierenden Backen von Produkten geeignet ist und mindestens ein endloses, umlaufendes Förderglied aufweist, an dem Mitnehmer zur Mitnahme von Produktträgern zur Aufnahme von Produkten vorgesehen sind, wobei die Produktträger mit dem Förderglied gelenkig verbunden sind und mittels der Mitnehmer in eine im Wesentlichen waagrechte Betriebsstellung bewegbar sind. Gemäß einer weiteren Variante werden die Produkte kontinuierlich in einem Ofen gebacken, der eine Mehrzahl von Auflageflächen aufweist, die sich spiralförmig um einen zentralen Kern herum erstrecken, und wobei die Produkte die spiralförmige Bauform während des Backprozesses nach und nach durchlaufen.
Eine derartige Ausführung ist zwar grundsätzlich zum automatischen Backen von Produkten geeignet, ist jedoch sehr inflexibel, insbesondere, wenn verschiedenartige Produkte verarbeitet werden sollen.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass eine flexible Möglichkeit zur Wärmebehandlung von Produkten geschaffen wird, und insbesondere eine relativ große und gegebenenfalls wechselnde Teilevielfalt verarbeitet werden kann.
Ferner soll ein hierzu geeignetes automatisches Behandlungsverfahren angegeben werden.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten, insbesondere zum automatischen Backen, gelöst, mit einer nach außen berührungssicher umschlossenen Zelle, mit mindestens einer Schleuse zum Ein- und Ausschleusen von Produktträgern in die Zelle und aus der Zelle, mindestens einem Backofen, einer Ausgabeeinheit, die eine Ausgabe von Produkten aus der Zelle nach außen und eine Entnahme durch einen Kunden erlaubt und einer Handlingeinrichtung zur Handhabung von Produktträgern und/oder Produkten, die zur Beschickung des Backofens ausgebildet ist, sowie zur Übergabe von Produkten an die Ausgabeeinheit.
Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur automatischen Wärmebehandlung von Lebensmittelprodukten gelöst, insbesondere zum automatischen Backen, mit den folgenden Schritten:
Einschleusen von Rohprodukten auf Produktträgern in eine nach außen berührungssicher umschlossene Zelle,
Einführen von Produktträgern innerhalb der Zelle mittels einer Handlingeinrichtung in einen Ofen,
Backen von Rohprodukten auf den Produktträgern zur Herstellung von fertig gebackenen Produkten (Fertigprodukten),
Entnehmen von Produktträgern aus dem Ofen mittels der Handlingeinrichtung und Übergeben von Fertigprodukten an eine Ausgabeeinheit.
Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Indem eine berührungssicher umschlossene Zelle bereitgestellt wird, in die Produkte auf Produktträgern eingeschleust werden können und nach der Wärmebehandlung wieder ausgeschleust werden können, kann der gesamte Behandlungsprozess innerhalb der Zelle automatisch unter Verwendung eines Ofens und einer Handlingeinrichtung erfolgen. Hierbei können beliebig viele unterschiedliche Produkte verwendet werden und in geeigneter Weise innerhalb der Zelle mit Unterstützung der Handlingeinrichtung behandelt und gehandhabt werden. Es ergibt sich auf diese Weise eine äußerst flexible Behandlung von Produkten, die auf die jeweiligen Anforderungen abgestimmt sein kann und die dennoch vollautomatisch ablaufen kann. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist die Vorrichtung eine Kommissio- niereinrichtung auf, die eine Aufnahme einer Mehrzahl von Produktträgern mit unterschiedlichen Produkten erlaubt, sowie eine Übergabe der Produktträger an den Backofen und Entnahme der Produktträger aus dem Backofen.
Hierbei kann die Kommissioniereinrichtung im einfachsten Fall ein Gestell umfassen, das zur Aufnahme einer Mehrzahl von Produktträgern ausgebildet ist und in den Backofen ein- und ausfahrbar ist.
Durch diese Maßnahmen wird es ermöglicht, unterschiedliche Produkte praktisch gleichzeitig in den Backofen einzubringen oder aus diesem zu entnehmen. Auf diese Weise werden die Öffnungszeiten der Ofentür sehr niedrig gehalten und Energieverluste reduziert.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist eine zusätzliche Schleuse für leere Produktträger vorgesehen.
Auf diese Weise kann die Zuführung von vollen Produktträgern mit Rohprodukten einerseits und die Entnahme von leeren Produktträgern andererseits entkoppelt werden, um so einen höheren Durchsatz zu ermöglichen.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist innerhalb der Zelle ein Puffer für Rohprodukte vorgesehen.
Auf diese Weise kann eine in der Regel ausreichende Anzahl von Rohprodukten innerhalb der Zelle gespeichert sein, um auf wechselnde Kundenanforderungen reagieren zu können.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist innerhalb der Zelle ein Puffer für fertig gebackene Produkte (Fertigprodukte) vorgesehen. Auf diese Weise können Fertigprodukte in ausreichender Anzahl vor ihrer Ausgabe auf Anforderung eines Kunden zwischengespeichert werden. Auch kann der Puffer für eine ausreichende Abkühlung der Fertigprodukte vor der Ausgabe genutzt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Puffer für Rohprodukte zumindest teilweise klimatisiert.
Auf diese Weise können Rohprodukte länger haltbar gemacht werden, wodurch die Flexibilität der Anlage steigt und nicht alle Rohprodukte innerhalb eines Tages verarbeitet werden müssen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen, über die ein Nachbacken von Produkten, insbesondere von verschiedenen Produkten, in Abhängigkeit von einer Entnahme von Fertigprodukten aus der Ausgabeeinheit steuerbar ist.
Auf diese Weise wird die Flexibilität der Anlage erhöht und ein automatischer Betrieb der Anlage erleichtert.
In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist eine Steuerung vorgesehen, über die ein Nachbacken von Produkten, insbesondere von verschiedenen Produkten, und/oder eine Anforderung von Rohprodukten vorzugsweise mittels eines selbst lernenden Algorithmus in Abhängigkeit von zumindest einer Einflussgröße steuerbar ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die die Jahreszeit, die Tageszeit, den Wochentag, die Außentemperatur, den aktuellen Bestand innerhalb der Zelle, die aktuellen Kundenanforderungen und die Kundenanforderungen der Vergangenheit umfasst.
Auf diese Weise kann der automatische Betrieb der Anlage in weitgehend optimaler Weise an Kundenanforderungen angepasst werden, die in Abhängigkeit von den verschiedensten Einflussgrößen gesteuert werden können und insbesondere aufgrund von Erfahrungen der Vergangenheit empirisch angepasst werden können, um so jeweils eine möglichst optimierte Bereitstellung von Fertigprodukten auf Kundenanforderungen zu gewährleisten und andererseits den Nachschub von Rohprodukten in geeigneter Weise anzupassen bzw. automatisch zu organisieren.
Hierzu kann die Steuerung eine Schnittstelle zur Ausgabe von Dateien, insbesondere zur Anforderung von Rohprodukten, umfassen. Diese kann genutzt werden, um beispielsweise täglich eine Liste zur Anforderung von Rohprodukten auszudrucken, oder aber um beispielsweise automatisch eine Anforderung für Rohprodukte über ein geeignetes Kommunikationsmittel, z.B. das Internet, an ein externes EDV-System zu übertragen.
Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung umfasst die Handlingeinrichtung einen Roboter.
Da Roboter in jüngster Zeit in zahlreichen Ausführungen sehr kostengünstig verfügbar sind, wird hierdurch eine besonders flexible und kostengünstige Lösung für einen vollautomatischen Betrieb der Handlingeinrichtung geschaffen. Es versteht sich jedoch, dass die Handlingeinrichtung auch auf andere Weise aufgebaut sein kann oder dass ein oder mehrere Roboter von anders gearteten Handlingeinrichtungen ergänzt werden können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Handlingeinrichtung zur Handhabung von Produktträgern ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Handhabung von Produkten geschaffen. Darüber hinaus ist es denkbar, dass die Handlingeinrichtung auch zur Handhabung von einzelnen Produkten ausgebildet ist. Hierdurch wird die Flexibilität der Anlage noch weiter erhöht. Außerdem kann in diesem Fall auch eine automatische Bestückung von Produktträgern mit Hilfe der Handlingeinrichtung vorgenommen werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Zelle durch ein Gehäuse vollständig umschlossen und vorzugsweise zumindest teilweise klimatisierbar. Hierdurch wird die Erfüllung der besonderen Anforderungen, die an die Bearbeitung von Lebensmitteln gestellt werden, erleichtert. Auch kann bei einer Klimatisierung einzelner Anlagenteile oder der gesamten Zelle eine bessere Haltbarkeit der Lebensmittel auch bei wechselnden Außentemperaturen gewährleistet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ein von außerhalb der Zelle zugänglicher Puffer zur Aufnahme von Produktträgern mit Rohprodukten vorgesehen, aus dem Produktträger mit Rohprodukten mittels der Handlingeinrichtung in die Zelle einschleusbar sind.
Hierdurch steigt die Flexibilität der Anlage. Der von außen zugängliche Puffer kann gleichzeitig als Schleuse ausgebildet sein. Über diese Schleuse bzw. diesen Puffer können gegebenenfalls auch leere Produkte wieder ausgeschleust werden. Jedoch können diese auch über eine separate Schleuse aus der Zelle ausgeschleust werden, um so insgesamt die Verfügbarkeit der Anlage zu erhöhen und die Stillstandszeiten bzw. Handhabungszeiten zu vermindern.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Produktträger mit unterschiedlichen Rohprodukten mittels der Handlingeinrichtung vor der Zuführung in den Backofen kommissioniert. Sie werden dann vorzugsweise nach ihrer Kommissionierung gemeinsam in den Ofen eingeführt.
Hierdurch wird die Flexibilität des Verfahrens erhöht, und gleichzeitig werden die Öffnungszeiten für den Ofen minimiert.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden die Fertigprodukte vor der Ausgabe in der Ausgabeeinheit zwischengespeichert und abgekühlt.
Hierdurch wird gleichfalls die Flexibilität der Anlage erhöht. Außerdem kann auf einfache Weise sichergestellt werden, dass keine zu heißen Produkte an einen Kunden ausgegeben werden. Gemäß einer weiteren Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Produktträger mit Rohprodukten nach dem Einschleusen in die Zelle an einen Puffer übergeben oder zur Zuführung in den Backofen bereitgestellt.
Auf diese Weise kann je nach Bedarfsanfall ein Produktträger unmittelbar zum Nachbacken verwendet werden oder, wenn gerade kein aktueller Bedarf besteht, im Puffer zwischengespeichert werden.
In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Produktträger mit Rohprodukten in einen von außerhalb der Zelle zugänglichen Eingangspuffer zugeführt und aus diesem mittels der Handlingeinrichtung in die Zelle eingeschleust.
Auf diese Weise wird die Flexibilität der Anlage weiter erhöht.
Indem leere Produktträger über eine separate Schleuse oder über den Eingangspuffer aus der Zelle ausgeschleust werden, werden entweder die Handhabungszeiten verkürzt oder ein besonders kostengünstiger Aufbau der Anlage ermöglicht.
Wie vorstehend bereits erwähnt, kann ein Nachbacken von Produkten, insbesondere von verschiedenen Produkten, und/oder eine Anforderung von Rohprodukten zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer Einflussgröße gesteuert werden, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die die Jahreszeit, die Tageszeit, den Wochentag, die Außentemperatur, den aktuellen Bestand innerhalb der Zelle, die aktuellen Kundenanforderungen und die Kundenanforderungen der Vergangenheit umfasst, wobei vorzugsweise ein selbst lernender Algorithmus verwendet werden kann.
Auf diese Weise kann eine möglichst optimierte Anpassung des Nachbackens von Produkten an die jeweiligen Kundenanforderungen unter Berücksichtigung von empirischen Daten erreicht werden. Hierbei kann eine Anforderung von Rohprodukten zusätzlich automatisch an eine Ausgabeeinheit ausgegeben werden und/oder an einen externen Speicher, z.B. mittels eines Kommunikationsmittels, wie etwa dem Internet, übertragen werden.
Auf diese Weise kann der Bedarf an Rohprodukten automatisch erfasst werden, um so eine Anlieferung der jeweiligen benötigten Rohprodukte just-in-time zu gewährleisten.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Die einzige Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten in vereinfachter Darstellung.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Die Vorrichtung 10 ist am Beispiel einer Vorrichtung zum automatischen Backen verschiedener Backwaren dargestellt, die auf Anforderung eines Kunden über eine Ausgabeeinheit 30 nach außen ausgegeben werden können.
Es ist denkbar, eine derartige Vorrichtung beispielsweise in einen Verkaufsraum zu integrieren bzw. an diesen angrenzend aufzustellen.
Die Vorrichtung 10 umfasst eine nach außen berührungssicher abgeschlossene Zelle 12, die im vorliegenden Fall von einer Außenwand 14 vollständig umschlossen ist. Die Zelle 12 kann an eine Lüftung angeschlossen sein oder teil- oder vollklimatisiert sein. Die Zelle 12 ist durch eine Wand 34 von einem Verkaufsraum 36 getrennt. In der Zelle 12 sind ein oder mehrere Öfen 38 vorgesehen. Ferner ist dem Ofen 38 eine Kommissioniereinrichtung 40 zugeordnet, deren Zweck nachfolgend noch näher erläutert wird. Auf der Rückseite der Wand 34 befindet sich ein Puffer 26 für fertig gebackene Produkte (Fertigprodukte), sowie ein davon getrennter Puffer 28 für Rohprodukte. Innerhalb der Zelle 12 ist ferner eine automatisch arbeitende Handlingeinrichtung 18 vorgesehen, bei der es sich vorzugsweise um einen oder mehrere Roboter handelt. Im dargestellten Fall ist an der Handlingeinrichtung 18 ein Arm 20 mit einem daran befindlichen Greifer 22 vorgesehen, der einen Produktträger 24 ergreift und gerade verfährt, um diesen beispielsweise in einen der verschiedenen Aufnahmeplätze 27 des Puffers 26 für Fertigprodukte einzuführen.
Produkte werden grundsätzlich auf Produktträgern 24 bzw. 42 aufgenommen, transportiert, gebacken und an die Ausgabeeinheit 30 übergeben.
Im dargestellten Fall ist der Ofen 38 als automatisch arbeitender Ofen ausgebildet, der mit einer automatisch schließbaren Tür versehen ist. Dem Ofen 38 vorgeordnet ist die Kommissioniereinrichtung 40, die ein Gestell umfasst, in das eine Mehrzahl von Produktträgern 24 bzw. 42 einschiebbar sind. Auf dem Gestell der Kommissioniereinrichtung 40 können so Produktträger 24, 42 mit verschiedenen oder gleichartigen Produkten aufgenommen werden und nach ihrer Kommissionierung gemeinsam in den Ofen 38 eingefahren und nach Beendigung des Backprozesses auch wieder aus diesem entnommen werden.
Auf diese Weise werden die Öffnungszeiten für die Tür auf ein Minimum reduziert, wodurch sich eine entsprechende Energieersparnis ergibt und Stillstandszeiten wegen eines Nachheizens des Ofens weitgehend reduziert werden.
Die Produkte, die beispielhaft an der Ausgabeeinheit 30 dargestellt sind, können unterschiedlicher Art und Größe sein. Beispielhaft sind an der Ausgabeeinheit 30 Baguettes mit der Ziffer 32 bezeichnet. Stattdessen oder zusätzlich können beliebige andere Backwaren verwendet werden, wie z.B. Brötchen, bestimmte Brote, Brezeln usw. Die Produkte werden in der Regel als Rohprodukte in Kartons angeliefert, wobei es sich um teilweise vorgebackene Ware oder auch um tiefgefrorene Ware handeln kann. An einem Arbeitsplatz 48 außerhalb der Zelle 12 können die Rohprodukte manuell aus einem Karton entnommen werden und auf einem Teileträger 42 platziert werden. Unmittelbar angrenzend an den Arbeitsplatz 48 befindet sich innerhalb der Zelle 12 eine Schleuse 44, die auch als Eingangspuffer für eine Mehrzahl von Produktträgern 42 dient. Nach der Bestückung der Schleuse 44 mit einem oder mehreren Produktträgern 42 kann z.B. die vordere Tür, die als Schiebetür ausgeführt sein kann, geschlossen werden, so dass dann die Produktträger 42 innerhalb der Zelle 12 mittels der Handlingeinrichtung 18 automatisch aus der Schleuse 44 entnommen werden können und entweder unmittelbar an die Kommissioniereinrichtung 40 übergeben werden können oder in dem Puffer 28 für Rohprodukte zwischengespeichert werden können. Angrenzend an die Schleuse 44 kann gegebenenfalls ein weiterer Puffer 50 als Zwischenpuffer vorgesehen sein, an den sich wiederum eine zweite Schleuse 46 anschließt, in der eine Mehrzahl von leeren Produktträgern aufgenommen werden können und die unabhängig von der ersten Schleuse 44 aus der Zelle 12 ausgeschleust werden können.
Es versteht sich, dass der Zugang zu den Schleusen 44 bzw. 46 durch eine geeignete Sensorik überwacht wird, um sicherzustellen, dass nicht gerade von außen in eine der Schleusen 44, 46 eingegriffen wird, während innerhalb der Zelle 12 die Handlingeinrichtung 18 auf die betreffende Schleuse 44, 46 zugreift.
Im einfachsten Fall ist die Handlingeinrichtung 18 lediglich zur Handhabung von Produktträgern 24 bzw. 42 ausgebildet.
Jedoch kann die Handlingeinrichtung 18 auch zur Handhabung von einzelnen Produkten ausgebildet sein. In diesem Fall könnte statt einer manuellen Kommissio- nierung bzw. Bestückung von Produktträgern 42 außerhalb der Zelle 12 lediglich Rohware z.B. in Kartons oder bereits auf entsprechend vorbereitet angelieferten Produktträgern in die Zelle 12 zugeführt werden. Innerhalb der Zelle 12 könnte dann mittels der Handlingeinrichtung 18 etwa eine Entnahme aus den Kartons und ein Umsetzen auf Produktträger 24 bzw. 42 durch die Handlingeinrichtung 18 erfolgen.
Außerhalb der Zelle 12 befindet sich ferner eine Eingabe-/Ausgabeeinheit 52, über die die Vorrichtung 10 gesteuert werden kann und/oder über die einer Person am Arbeitsplatz 48 angezeigt werden kann, welche Art von Rohprodukten in welcher Anzahl jeweils auf Produktträger 42 umzusetzen sind und in die Schleuse 44 einzuführen sind.
Der Puffer 26 für Fertigprodukte dient zur Aufnahme einer ausreichenden Anzahl von unterschiedlichen Fertigprodukten, um diese auf Anforderung eines Kunden über die Ausgabeeinheit 30 ausgeben zu können. Es versteht sich, dass die Ausgabeeinheit 30 mit einer entsprechenden Sensorik bzw. mit geeigneten Überwachungseinrichtungen ausgestattet ist, um sicherzustellen, dass einmal entnommene Produkte 32 nicht wieder zurückgelegt werden können. Außerdem sind die notwendigen Maßnahmen zur Lebensmittelechtheit getroffen.
Vorzugsweise ist eine zentrale Steuerung 54 für die gesamte Vorrichtung 10 vorgesehen, die mit der Eingabe-/Ausgabeeinheit 52 und einer weiteren Einheit, z.B. einem Touch-Screen, im Bereich der Ausgabeeinheit 30 für Kundeneingaben gekoppelt ist. Die Ausgabe von Fertigprodukten 32 auf Kundenwunsch wird von der zentralen Steuerung 54 freigegeben bzw. registriert. Idealerweise ist durch geeignete Maßnahmen sichergestellt, dass der aktuelle Bestand an Fertigprodukten und an Rohprodukten innerhalb der Zelle 12 und im Bereich der Ausgabeeinheit 30 überwacht wird. Die zentrale Steuerung 54 kann beispielsweise mit einem selbst lernenden Algorithmus ausgestattet sein, um in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern, wie etwa der Jahreszeit bzw. dem Datum, der Tageszeit, des Wochentages, der Außentemperatur, dem aktuellen Bestand innerhalb der Zelle 12, den aktuellen Kundenanforderungen und den Kundenanforderungen in der Vergangenheit, jeweils die optimale Menge von Fertigprodukten bereitzustellen bzw. rechtzeitig nachzubacken. Auch die Anforderung von Rohprodukten der jeweiligen Art und die Zwischenspeicherung von Rohprodukten auf den Speicherplätzen 29 des Puffers 28, die Übergabe von Fertigprodukten aus dem Ofen 38 bzw. der Kommissioniereinrichtung 40 an den Puffer 26 und die Ausgabe an die Ausgabeeinheit 30 wird in geeigneter Weise überwacht bzw. gesteuert.
Zusätzlich kann die Steuerung 54 dazu ausgebildet sein, eine Anforderung für die Zuführung von Rohprodukten etwa automatisch zu bestimmten Zeitpunkten auszudrucken oder aber automatisch an ein externes EDV-System zu übertragen.
Der Ofen 38 kann mit einer automatischen Reinigungseinrichtung ausgestattet sein, in der gebrauchte Produktträger mit gereinigt werden können, wozu Stillstandszeiten oder z.B. Nachtzeiten genutzt werden können.
Ferner können Teile innerhalb der Zelle 12 klimatisiert sein, beispielsweise um Rohprodukte über Nacht Zwischenspeichern zu können. Es reicht aus, hierzu beispielsweise einen Teilbereich des Puffers 28 zu klimatisieren.
Ein Zugang in die Zelle 12 ist aus Gründen der Arbeitssicherheit vorzugsweise nur bei stillgesetzter Anlage von außen über eine Revisionstür 16 möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur automatischen Wärmebehandlung von stückförmigen Lebensmittelprodukten, insbesondere zum automatischen Backen, mit einer nach außen berührungssicher umschlossenen Zelle (12), mit mindestens einer Schleuse (44, 46) zum Ein- und Ausschleusen von Produktträgern in die Zelle (12) und aus der Zelle (12), mindestens einem Backofen (38), einer Ausgabeeinheit (30), die eine Ausgabe von Produkten (32) aus der Zelle (12) nach außen und eine Entnahme durch einen Kunden erlaubt und einer Handlingeinrichtung (18) zur Handhabung von Produktträgern (24, 42) und/oder Produkten (32), die zur Beschickung des Backofens (38) ausgebildet ist, sowie zur Übergabe von Produkten (32) an die Ausgabeeinheit (30).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Kommissioniereinrichtung (40), die eine Aufnahme einer Mehrzahl von Produktträgern (24, 42) mit unterschiedlichen Produkten (32) erlaubt, sowie eine Übergabe der Produktträger (24, 42) in den Backofen (38) und Entnahme der Produktträger (24, 42) aus dem Backofen (38).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Kommissioniereinrichtung (40) ein Gestell umfasst, das zur Aufnahme einer Mehrzahl von Produktträgern (24, 42) ausgebildet ist und in den Backofen (38) ein- und ausfahrbar ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine zusätzliche Schleuse (46) für leere Produktträger (24, 42) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der innerhalb der Zelle (12) ein Puffer (28) für Rohprodukte vorgesehen ist.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der innerhalb der Zelle (12) ein Puffer (26) für fertig gebackene Produkte (Fertigprodukte) (32) vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Puffer (28) für Rohprodukte zumindest teilweise klimatisiert ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Steuerung (54), über die ein Nachbacken von Produkten, insbesondere von verschiedenen Produkten, in Abhängigkeit von einer Entnahme von Fertigprodukten (32) aus der Ausgabeeinheit (30) steuerbar ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Steuerung (54), über die ein Nachbacken von Produkten, insbesondere von verschiedenen Produkten, und/oder eine Anforderung von Rohprodukten vorzugsweise mittels eines selbst lernenden Algorithmus in Abhängigkeit von zumindest einer Einflussgröße steuerbar ist, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die die Jahreszeit, die Tageszeit, den Wochentag, die Außentemperatur, den aktuellen Bestand innerhalb der Zelle (12), die aktuellen Kundenanforderungen und die Kundenanforderungen der Vergangenheit umfasst.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Steuerung (54) eine Schnittstelle zur Ausgabe von Dateien, insbesondere zur Anforderung von Rohprodukten, umfasst.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Handlingeinrichtung (18) einen Roboter umfasst.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Handlingeinrichtung (18) zur Handhabung von Produktträgern (24, 42) und/oder einzelnen Produkten (32) ausgebildet ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zelle (12) durch ein Gehäuse (14) vollständig umschlossen ist und vorzugsweise zumindest teilweise klimatisierbar ist.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem von außerhalb der Zelle (12) zugänglichen Puffer (44, 50) zur Aufnahme von Produktträgern (24) mit Rohprodukten, aus dem Produktträger (42) mit Rohprodukten mittels der Handlingeinrichtung (18) in die Zelle einschleusbar sind.
15. Verfahren zur automatischen Wärmebehandlung von Lebensmittelprodukten, insbesondere zum automatischen Backen, mit den folgenden Schritten:
Einschleusen von Rohprodukten auf Produktträgern (24, 42) in eine nach außen berührungssicher umschlossene Zelle (12), Einführen von Produktträgern (24, 42) innerhalb der Zelle (12) mittels einer Handlingeinrichtung (18) in einen Ofen (38), Backen von Rohprodukten auf den Produktträgern (24, 42) zur Herstellung von fertig gebackenen Produkten (Fertigprodukten) (32), Entnehmen von Produktträgern (24, 42) aus dem Ofen (38) mittels der Handlingeinrichtung (18) und Übergeben von Fertigprodukten (32) an eine Ausgabeeinheit (30).
16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem Produktträger (24, 42) mit unterschiedlichen Rohprodukten mittels der Handlingeinrichtung (18) vor der Zuführung in den Backofen (38) kommissioniert werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die Produktträger (24, 42) nach ihrer Kommissionierung gemeinsam in den Ofen (38) eingeführt werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, bei dem die Fertigprodukte (32) vor der Ausgabe in der Ausgabeeinheit (26) zwischengespeichert und abgekühlt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem Produktträger (42) mit Rohprodukten nach dem Einschleusen in die Zelle (12) an einen Puffer (28) übergeben werden oder zur Zuführung in den Backofen (38) bereit gestellt werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, bei dem Produktträger (42) mit Rohprodukten in einen von außerhalb der Zelle (12) zugänglichen Eingangspuffer zugeführt werden und aus diesem mittels der Handlingeinrichtung (18) in die Zelle (12) eingeschleust werden.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 20, bei dem leere Produktträger (24, 42) über eine separate Schleuse (46) oder über den Eingangspuffer aus der Zelle (12) ausgeschleust werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 21, bei dem ein Nachbacken von Produkten (32), insbesondere von verschiedenen Produkten, und/oder eine Anforderung von Rohprodukten zumindest in Abhängigkeit von zumindest einer Einflussgröße gesteuert wird, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die die Jahreszeit, die Tageszeit, den Wochentag, die Außentemperatur, den aktuellen Bestand innerhalb der Zelle, die aktuellen Kundenanforderungen und die Kundenanforderungen der Vergangenheit umfasst, vorzugsweise mittels eines selbst lernenden Algorithmus.
23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem eine Anforderung von Rohprodukten automatisch an eine Ausgabeeinheit (52) ausgegeben wird und/oder an einen externen Speicher übertragen wird.
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