DE102013114242A1

DE102013114242A1 - Verfahren zur Garprozessüberwachung

Info

Publication number: DE102013114242A1
Application number: DE102013114242.7A
Authority: DE
Inventors: Katrin Lauterbach; Jürgen Klasmeier
Original assignee: Rational AG
Current assignee: Rational AG
Priority date: 2013-12-17
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2015-06-18

Abstract

Ein Verfahren zur Garprozessüberwachung bei einem Gargerät ist beschrieben, wobei das Gargerät einen Garraum mit mehreren Einschüben und eine Garraumtür aufweist. Mittels des Verfahrens wird erfasst, ob mindestens einer der Einschübe mit einer neuen Charge belegt wurde, wenn erkannt wird, dass eine Garraumtür geöffnet und wieder geschlossen wurde. Falls dies der Fall ist, wird überwacht, ob innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ein Timer aktiviert wird, wobei ein Warnsignal für einen Bediener erzeugt wird, falls der Timer nicht aktiviert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Garprozessüberwachung bei einem Gargerät.
Ein für eine Großküche ausgebildetes Gargerät weist typischerweise einen Garraum auf, der zur Aufnahme mehrerer Chargen an Gargütern ausgebildet ist. Das Gargerät kann dabei im Dauerbetrieb betrieben werden, sodass mehrere Chargen parallel und nacheinander gegart werden können, wodurch ständig neue Chargen eingebracht und fertig gegarte Chargen herausgenommen werden. Für jede individuelle Charge ist dabei ein Timer am Gargerät einzustellen, sodass ein Bediener des Gargeräts informiert werden kann, wenn das Gargut der betreffenden Charge fertig gegart worden ist und er dieses aus dem Garraum wieder entnehmen kann.
Gerade bei einem hektischen Betrieb in der Großküche kann es jedoch vorkommen, dass das Gargerät mit einer neuen Charge beschickt wird und der Bediener des Gargeräts vergisst, den Timer für die neue Charge einzustellen. Wenn der Bediener dieses nicht selbst bemerkt, verweilt das Gargut unter Umständen zu lange im Garraum und ist nicht mehr zum Verzehr geeignet.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Garprozessüberwachung in einem Gargerät bereitzustellen, mit dem das Risiko minimiert wird, dass ein Gargut im Gargerät unbrauchbar wird.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zur Garprozessüberwachung bei einem Gargerät gelöst, das einen Garraum mit mehreren Einschüben und eine Garraumtür aufweist, wobei erfasst wird, ob mindestens einer der Einschübe mit einer neuen Charge belegt wurde, wenn erkannt wird, dass eine Garraumtür geöffnet und wieder geschlossen wurde, und, falls dies der Fall ist, überwacht wird, ob innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ein Timer aktiviert wird, wobei ein Warnsignal für einen Bediener erzeugt wird, falls der Timer nicht aktiviert wird.
Der Grundgedanke der Erfindung ist es, eine Belegungserkennung zu verwenden, die eine Einschuberkennung für neue Chargen mit einer Aktivierungserkennung der Timer koppelt. Die Einschuberkennung ist dabei derart ausgebildet, dass sie nicht nur erkennt, ob die Garraumtür lediglich geöffnet und wieder geschlossen wird, sondern auch, ob währenddessen eine neue Charge eingebracht worden ist. Erst dann ist es nämlich nötig, dass ein Timer gestellt werden müsste. Eine erfindungsgemäße Einschuberkennung ist dabei in der Lage, zwischen einem kurzen Herausziehen und Wiedereinschieben einer alten Charge und dem Einschieben eines Gargutträgers zu unterscheiden, auf dem sich neues, noch zu garendes Gargut befindet. Da dann das Warnsignal erst nach einem definierten Zeitfenster ausgegeben wird, hat der Bediener genügend Zeit, um den Timer nach dem Schließen der Garraumtür einzustellen. Dadurch werden unnötige Fehlalarme vermieden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das Belegen eines Einschubs anhand des Verlaufs der Garraumtemperatur erfasst. Beim Einschieben einer neuen, gegenüber der Garraumtemperatur kälteren Charge sinkt die Temperatur im Garraum nach dem Schließen der Garraumtür zunächst ab. Dieses Absinken wird von der Garprozessüberwachung erkannt, sodass dabei darauf geschlossen werden kann, dass eine neue Charge in den Garraum eingeschoben worden ist. Wird im definierten Zeitfenster nun kein Timer aktiviert, so wird ein Warnsignal ausgegeben. Das Gargut einer neuen Charge weist typischerweise eine Temperatur auf, die zwischen –20°C und maximal Raumtemperatur liegt, also deutlich unterhalb der Garraumtemperatur.
Insbesondere wird dabei berücksichtigt, ob zum Zeitpunkt des Öffnens der Garraumtür eine Heizvorrichtung des Gargeräts eingeschaltet oder ausgeschaltet war. Aufgrund einer eingeschalteten Heizvorrichtung kann die Heizleistung überschwingen, sodass die Garraumtemperatur nach dem Öffnen der Garraumtür sogar ansteigt, obwohl ein neues, gegenüber der Garraumtemperatur kälteres Gargut in den Garraum eingebracht worden ist. Nach dem Schließen der Garraumtür sinkt die Garraumtemperatur jedoch innerhalb einer kurzen Zeit deutlich unterhalb der Garraumsolltemperatur und auch unterhalb der Temperatur, die vor dem Öffnen der Garraumtür im Garraum herrschte. Dies wird von der Garprozessüberwachung erkannt und ausgewertet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Belegen eines Einschubs anhand des Verlaufs der Feuchte der Garraumatmosphäre im Garraum erkannt. Nach einem Öffnen der Garraumtür sinkt die Feuchte zunächst schlagartig ab, wobei sie nach dem Schließen der Garraumtür wieder ansteigt. Die Steigung des Anstiegs gibt Aufschluss darüber, ob eine neue Charge in den Garraum eingebracht worden ist. Eine neu eingebrachte Charge hat normalerweise einen langsameren Anstieg der Feuchte im Garraum zur Folge, wohingegen ein Öffnen und Schließen der Garraumtür, ohne dass eine neue Charge eingebracht wird, zu einem schnelleren Anstieg der Feuchte nach dem Schließen der Garraumtür führt. Bei der Auswertung der Feuchte im Garraum muss jedoch berücksichtigt werden, ob ein Dampferzeuger aktiv ist, da aufgrund eines aktivierten Dampferzeugers die Feuchte ebenfalls schneller ansteigen kann.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Energieaufnahme eines Lüfterantriebsmotors erkannt wird. Der Strömungswiderstand im Garraum ändert sich, wenn eine neue Charge in den Garraum eingebracht worden ist, sodass die Energieaufnahme des Lüfterantriebsmotors sich ändert, wenn dieser geregelt ist. Wird dagegen die Garraumtür nur geöffnet und geschlossen, ergibt sich keine Änderung des Strömungswiderstands im Vergleich zum Zustand vor dem Öffnen der Garraumtür.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Belegen eines Einschubs anhand der Energieaufnahme des Garguts erkannt, wenn Mikrowellenstrahlung in den Garraum eingeleitet wird. Das neu eingebrachte Gargut kann mehr Mikrowellenenergie aufnehmen, sodass beim Betrieb des Gargeräts mit Mikrowellenstrahlung eine geringere Mikrowellenenergie im Garraum reflektiert wird. Dies kann ebenfalls von der Garprozessüberwachung erkannt werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Differenz der Temperatur der Garraumatmosphäre beim Eintritt in den Garraum und beim Austritt aus dem Garraum erkannt werden kann. Diese Temperatur kann beim Eintritt in den Garraum und beim Austritt aus dem Garraum gemessen werden. Eine deutlich tiefere Temperatur beim Austritt aus dem Garraum im Vergleich zur Temperatur beim Eintritt lässt auf ein neu eingebrachtes, deutlich kühleres Gargut schließen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird das Belegen eines Einschubs anhand der Gargutkerntemperatur erfasst. Beim Einbringen einer neuen Charge wird routinemäßig ein Gargutkerntemperaturfühler in das neu eingebrachte Gargut gesteckt, dessen erfasste Temperatur schlagartig absinkt. Wird danach kein neuer Timer gestellt, gibt die Garprozessüberwachung ein Warnsignal aus. Sollte der Gargutkerntemperaturfühler nicht routinemäßig in das Gargut eingesteckt werden, erfasst er weiter die ihn umgebende Garraumtemperatur, sodass kein starker Temperaturabfall gemessen wird. Ferner kann darüber auch erkannt werden, ob für alle neu eingebrachten Chargen jeweils ein Timer gestellt wird. Dazu wird die Anzahl der Gargutkerntemperaturfühler mit stark absinkender Temperatur mit der Anzahl der neu eingestellten Timer verglichen.
Insbesondere wird bei der Belegungserkennung mitberücksichtigt, wie lange die Garraumtür geöffnet war. Über die Dauer des Öffnens der Garraumtür kann darauf zurückgeschlossen werden, ob es überhaupt möglich gewesen ist, eine neue Charge einzusetzen oder ob nur eine alte Charge herausgenommen worden ist. Das Herausnehmen einer Charge benötigt typischerweise deutlich weniger Zeit als das Einsetzen einer neuen Charge, sodass eine kurze Öffnungszeit dahingehend interpretiert wird, dass keine neue Charge in den Garraum eingebracht werden konnte.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird erkannt, wie viele Einschübe neu belegt wurden, und es wird die Anzahl der neu belegten Einschübe mit der Anzahl der aktivierten Timer abgeglichen. Hierdurch ist sichergestellt, dass beim Neubeladen mehrerer Einschübe die jeweiligen Timer auch aktiviert werden. Dies garantiert, dass kein Gargut im Garraum unbrauchbar wird.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung ist eine beispielhafte Sequenz aufgezeichneter Daten während des Betriebs des Gargeräts gezeigt.
1 zeigt eine Sequenz von Parametern eines Gargeräts über die Zeit in einem Diagramm, anhand derer eine Garprozessüberwachung das Einsetzen einer neuen Charge mit Gargut in einen Garraum eines Gargeräts erkennen kann. Insgesamt stellt die gezeigte Sequenz einen Zeitraum von ca. 34 Minuten dar.
Bei den gezeigten Parametern handelt es sich um die Garraumtemperatur GT (durchgehend), ein Türsignal TS (gepunktet) und die Leistung der Heizvorrichtungen H (gestrichelt).
In der in 1 gezeigten Sequenz wird eine Garraumtür des Gargeräts zu acht Zeitpunkten t₁ bis t₈ geöffnet und anschließend zu acht Zeitpunkten t₁‘ bis t₈‘ wieder geschlossen.
Ob in den Zeiträumen zwischen dem Öffnen und dem Schließen der Garraumtür eine neue Charge eingebracht worden ist oder nicht, kann anhand der dargestellten Parameter, wie nachfolgend beschrieben, erkannt werden.
Bis zum ersten Öffnen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₁ werden die Heizvorrichtungen derart angesteuert, dass sich eine annähernd konstante Garraumtemperatur GT ergibt, die um eine Garraumsolltemperatur schwankt (im dargestellten Fall 195°C). Die Heizvorrichtungen H sind im gezeigten Beispiel dauerhaft im Betrieb und werden alternierend angesteuert, wobei sie mit voller (100%), halber (50%) oder gar keiner (0%) Leistung betrieben werden.
Beim Öffnen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₁ werden die Heizvorrichtungen H nicht betrieben, und die Garraumtemperatur GT sinkt langsam ab, da ein Teil der Garraumatmosphäre aus dem Garraum in die deutlich kühlere Umgebung abfließt. Nach dem Schließen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₁‘ sinkt die Garraumtemperatur GT jedoch weiter ab, obwohl die Heizvorrichtungen H mit voller Leistung betrieben werden. Hieraus kann geschlossen werden, dass eine neue Charge mit kaltem Gargut eingebracht worden ist, die der Garraumatmosphäre Wärme entzieht.
Auch ein Vergleich der Garraumtemperatur GT vor dem Öffnen und nach dem Schließen der Garraumtür bestätigt, dass der Garraumatmosphäre Wärme entzogen wurde, da die Garraumtemperatur GT um ungefähr 15°C abgesunken ist.
Sollte anschließend ein Bediener des Gargeräts keinen (weiteren) Timer des Gargeräts aktivieren, so wird der Bediener durch ein Warnsignal der Garprozessüberwachung darauf aufmerksam gemacht.
Die Heizvorrichtungen H liefern nach dem Schließen der Garraumtür solange volle Leistung, bis die Garraumtemperatur GT wieder in ihrem Sollbereich ist.
Beim zweiten Öffnen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₂ ist aus dem Diagramm erkennbar, dass die Garraumtemperatur GT nicht absinkt, sondern annähernd konstant bleibt. Die Garraumtemperatur GT sinkt jedoch nach dem Schließen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₂‘ erneut stark ab. Dies lässt wiederum auf eine neu eingebrachte Charge mit Gargut schließen, dessen Temperatur deutlich unterhalb der Temperatur des Garguts liegt, das sich schon im Garraum befindet.
Der Temperaturabfall vor dem Öffnen der Garraumtür und nach dem Schließen der Garraumtür beträgt ca. 20°C und ist somit für eine Steuerung bzw. eine Auswerteeinheit deutlich zu erkennen.
Zum Zeitpunkt t₃ wird die Garraumtür zum dritten Mal geöffnet, wobei zu dem Zeitpunkt die Heizvorrichtungen H mit voller Leistung betrieben werden und auch der Lüfter betrieben wird. Dies führt dazu, dass die Garraumtemperatur GT nach dem Öffnen der Garraumtür zunächst stark ansteigt, obwohl der Garraum aufgrund der geöffneten Garraumtür warme Luft an die Umgebung abgeben kann. Dieses Verhalten wird als Überschwingen der Garraumtemperatur GT bezeichnet.
Nach dem Schließen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₃‘ sinkt die Garraumtemperatur GT stark ab. Die Garraumtemperatur GT liegt nach dem Schließen der Garraumtür deutlich unterhalb der Garraumsolltemperatur und unterhalb der Garraumtemperatur GT, die vor dem Öffnen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₃ im Garraum herrschte. Dies kann von einer Steuerung dahingehend interpretiert werden, dass im Zeitfenster t₃ bis t₃‘ eine neue Charge in den Garraum eingesetzt worden ist.
Ein Vergleich der Garraumtemperaturen GT zu den Zeitpunkten t₁‘, t₂‘, t₃‘ zeigt zudem, dass die Garraumtemperatur GT kurz nach dem Schließen der Garraumtür immer auf ein ähnliches Niveau absinkt, wenn eine neue Charge eingebracht worden ist, unabhängig davon, ob die Garraumtemperatur GT beim Öffnen der Garraumtür überschwingt.
Zum Zeitpunkt t₄ wird die Garraumtür zum vierten Mal geöffnet, wobei die Heizvorrichtungen H zu diesem Zeitpunkt aktiv sind, sodass die Garraumtemperatur GT zunächst überschwingt. Die Garraumtür wird jedoch relativ schnell nach dem Öffnen zum Zeitpunkt t₄ wieder geschlossen (Zeitpunkt t₄‘). Bereits dies ist für eine Steuerung ein Anzeichen dafür, dass keine neue Charge mit Gargut in den Garraum eingebracht werden konnte, da der Zeitraum (t₄ bis t₄‘) hierfür zu kurz gewesen ist. Dies lässt sich auch aus einem Vergleich der Zeiträume entnehmen, beispielsweise der Zeitraum t₃ bis t₃‘ im Vergleich zum Zeitraum t₄ bis t₄‘.
Dass keine neue Charge eingesetzt wurde, wird durch die Auswertung der Garraumtemperatur GT bestätigt, da diese kurz nach dem Schließen der Garraumtür wieder im Sollbereich liegt.
Ein fünftes Mal wird die Garraumtür zum Zeitpunkt t₅ geöffnet, wobei die Heizvorrichtungen H zu diesem Zeitpunkt aktiv sind, sodass es erneut zu einem Überschwingen der Garraumtemperatur GT kommt. Nach dem Schließen der Garraumtür zum Zeitpunkt t₅‘ sinkt die Garraumtemperatur GT jedoch wieder auf eine Temperatur im Sollbereich ab. Daraus erkennt die Garprozessüberwachung, dass keine neue Charge eingebracht worden ist.
Das Öffnen und Schließen zu den weiteren Zeitpunkten kann analog zu den obigen Ausführungen erklärt werden. Grundsätzlich ist die Steuerung bzw. Auswerteeinheit in der Lage, mehrere Parameter zu überwachen und sie gewichtet auszuwerten (z.B. Türöffnungszeit und Temperaturänderung im Garraum), um die Genauigkeit, mit der das Einbringen einer neuen Charge erkannt wird, zu erhöhen.
Hier nicht gezeigte Parameter, über die ebenfalls auf das Beladen des Garraums mit einer neuen Charge geschlossen werden kann, sind die Feuchte im Garraum, die Energieaufnahme des Lüfterantriebsmotors, die Temperaturdifferenz der vom Lüfter umgewälzten Luft beim Ein- und Austritt in den Garraum, die Aufnahme von Mikrowellenenergie sowie die Gargutkerntemperatur.
Darüber hinaus können die Parameter derart fein ausgewertet werden, dass die Garprozessüberwachung (Steuerung) erkennt, ob eine oder mehrere neue Chargen in den Garraum eingebracht worden sind, und diese Anzahl mit der Anzahl der neu eingestellten Timer vergleicht. Sollte dabei eine Differenz auftreten, so wird der Bediener des Gargeräts gewarnt.
Beispielsweise kann die Garraumtemperatur GT um bis zu 40°C absinken, wenn zwei neue Chargen eingebracht werden, wohingegen die Garraumtemperatur GT bei nur einer neu eingebrachten Charge um ca. 20°C absinkt. So können Bereiche definiert werden, aus denen eindeutig hervorgeht, wie viele neue Chargen eingesetzt worden sind.
Ähnliche Überlegungen gelten analog für die weiteren, oben genannten Parameter.

Claims

Verfahren zur Garprozessüberwachung bei einem Gargerät, das einen Garraum mit mehreren Einschüben und eine Garraumtür aufweist, wobei die folgenden Schritte verwendet werden: – wenn erkannt wird, dass eine Garraumtür geöffnet und wieder geschlossen wurde, wird erfasst, ob mindestens einer der Einschübe mit einer neuen Charge mit Gargut belegt wurde, – falls dies der Fall ist, wird überwacht, ob innerhalb eines vorbestimmten Zeitfensters ein Timer aktiviert wird; – falls der Timer nicht aktiviert wird, wird ein Warnsignal für einen Bediener erzeugt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand des Verlaufs der Garraumtemperatur (GT) im Garraum erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dabei berücksichtigt wird, ob zum Zeitpunkt des Öffnens der Garraumtür eine Heizvorrichtung (H) des Gargeräts eingeschaltet oder ausgeschaltet war.
Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand des Verlaufs der Feuchte der Garatmosphäre im Garraum erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Energieaufnahme eines Lüfterantriebsmotors erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Energieaufnahme des Garguts erkannt wird, wenn Mikrowellenstrahlung in den Garraum eingeleitet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Differenz der Temperatur der Garraumatmosphäre beim Eintritt in den Garraum und beim Austritt aus dem Garraum erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Belegen eines Einschubs anhand der Garguttemperatur erfasst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Belegungserkennung mitberücksichtigt wird, wie lange die Garraumtür geöffnet war.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, wie viele Einschübe neu belegt wurden, und dass die Anzahl der neu belegten Einschübe mit der Anzahl der aktivierten Timer abgeglichen wird.