用于食品打印机的加热设备的制作方法

本发明涉及一种用于食品打印机的用于选择性地加热或烹饪压聚物的设备。

背景技术：

食品打印机使用户能够单独和可靠地制备多种不同的食品。例如，可以根据需要借助于食品打印机定制并生产不同的烘焙产品。

食品打印机中的烹饪过程(尤其是烘焙过程)可能需要相当长的时间。此外，食品的单独生产可能导致相当高的能量消耗。这导致食品打印机仅在有限程度上适合某些应用(例如，用于在“自动糕点机”中快速生产单个糕点)。

de102006010312a1描述了一种系统，其中为此使用注塑成型混合机来使食品成形。de3417196a1描述了一种系统，其中将挤出物按压成形以便生产成型食品。de2903091c1描述了一种用于生产网络型食品的系统。上述文件没有涉及食品的烹饪。

技术实现要素：

本发明提出的技术目的在于提供一种用于食品打印机的设备，借助于所述设备能够加快烹饪过程并且能够减少烹饪过程的能量消耗。

所述目的通过独立权利要求的主题来实现。有利的实施例尤其在从属权利要求和以下描述中描述或者在附图中示出。

根据一个方面，因此描述了用于生产食品的系统的(例如用于食品打印机的)设备。所述系统或食品打印机尤其可用于生产糕点。所述设备可以被配置为能够选择性地加热或烹饪压聚物，所述压聚物用于生产食品。所述设备包括可移动的喷嘴，所述喷嘴被配置成能够在不同的位置排出压聚物，以便生产压聚物的用于食品的空间结构。所述压聚物通常具有可变形的和/或粘性的稠度。特别地，所述压聚物可以包括用于糕点的面团。所述压聚物可以提供在混合容器和/或壳体中。

所述设备还包括可移动的加热单元，所述加热单元被配置为能够向已经从喷嘴排出的压聚物供应热能，或者能够加温或加热该压聚物。特别地，所述加热单元可以用于加热排出的压聚物，以便烹饪(特别是烘焙)所述压聚物。在这种情况下，加热单元通常被配置成能够在特定时间点将热能仅供应到压聚物的空间结构的一小部分，特别是仅供应到压聚物的空间结构的空间局部部分。

所述设备还包括控制单元，所述控制单元被配置为能够确定用于生产(特定的)食品的食谱。所述食谱显示具有多个位置的位置数据，在这些位置处压聚物从喷嘴中排出，以便生产压聚物的用于(特定的)食品的空间结构。所述食谱还可以显示在一个位置处要排出哪种类型和/或多少量的压聚物。此外，所述控制单元被配置成根据位置数据移动可移动的喷嘴和可移动的加热单元。

移动加热单元使得能够选择性地烹饪排出的压聚物。特别地，在并行运行的过程中，这使得压聚物能够经由喷嘴排出，并且使得已经排出的压聚物能够被烹饪(特别是烘焙)。因此可以加速烹饪过程，并且可以减少烹饪过程的能量消耗。

所述可移动的加热单元可以被配置成能够跟随可移动喷嘴的移动。特别地，加热单元可以相对于施加压聚物的表面横向或水平地跟随喷嘴的移动。在这种情况下，加热单元可以在间隔预定的(侧向的)距离处跟随喷嘴。这意味着排出的压聚物可以在施加到所述表面之后立即被烹饪(特别是烘焙)。烹饪过程因此可以被加速。

所述可移动的加热单元可以借助于紧固装置连接到喷嘴。这有效地确保了加热单元与喷嘴之间间隔一(通常恒定的)距离。此外，还能够高效地确保压聚物在挤出后的特定时间段内被加热单元加热。

所述可移动的加热单元可以包括致动器(例如电动机)，利用所述致动器，加热单元可以围绕喷嘴移动。所述控制单元可以被配置为能够(尤其是基于位置数据)确定喷嘴的移动方向。此外，所述控制单元可以被配置成能够根据喷嘴的移动方向来控制致动器。在这种情况下，可以控制致动器使得加热单元总是在移动方向上位于喷嘴的后方，从而在压聚物排出之后，排出的压聚物可以迅速被加热(并因此被烹饪)。

所述加热单元相对于喷嘴可布置和/或被布置(通过控制单元)成使得加热单元在间隔预定的距离处跟随喷嘴的移动。特别地，所述加热单元可以被移动使得加热单元像滑架一样在喷嘴后方随着喷嘴被拉动。此外，所述加热单元(通过控制单元)相对于喷嘴可布置和/或被布置成使得加热单元可以在排出压聚物后的特定时间段内将热能供应到已经从喷嘴排出的压聚物。这里所述特定时间段通常取决于喷嘴的移动速度。由于加热单元的这种布置，可以实现对压聚物的快速烹饪。

所述加热单元可以包括以下加热元件中的一种或两种以上：可被加热的加热板和/或被配置为能够发射在uv(紫外)和/或ir(红外)范围内的电磁辐射的光源。可以使用加热板来将热能供应到压聚物的整个表面上。另一方面，热能可以借助于电磁辐射供应到压聚物的内部。因此加热单元可以提供用于加热压聚物的不同方法。如果需要，烹饪过程可以因此被加速。

加热单元的发热的加热元件(特别是加热板)的宽度可以等于或大于由喷嘴排出的压聚物线条的宽度。加热元件的宽度可以因此调整为待烹饪的压聚物线条的宽度。因此可以实现对压聚物的排出线条的选择性加热，这在能量消耗方面特别有利。此外，所述加热元件的长度通常大于所述加热元件的宽度。在这种情况下，加热元件的长度可以取决于喷嘴的预定(可能最大)的移动速度。通常，加热元件的长度应随着喷嘴(最大)移动速度的增大而增大。因此，即使喷嘴的移动速度相当高，也能确保足够的热能传递。

所述加热单元可以具有围绕喷嘴的环形结构。因此，不管喷嘴的移动方向如何，都能够高效地实现加热单元能够在排出之后立即加热并从而烹饪压聚物。

所述加热单元(特别是环形加热单元)可以包括多个加热段，所述加热段可以被单独控制以便将热能传递到排出的压聚物。在环形加热单元的情况下，加热段可以围绕喷嘴布置。所述控制单元可以被配置为根据位置数据、特别是根据喷嘴的移动方向来激活多个加热段。一个或两个以上加热段的选择性激活可以实现对压聚物的选择性加热以及能量消耗的降低。

所述加热单元(特别是加热单元的加热板)可以被配置成能够加热围绕所述加热单元的区域中的空气。所述设备可以包括将加热的空气从加热单元移动到排出的压聚物的装置。所述(选择性的)烹饪过程可以因此被加速。

所述加热单元与所述排出的压聚物的(可能是竖直的)距离等于或大于所述喷嘴与所述排出的压聚物之间的(可能是竖直的)距离。所述距离在此可以对应于与被施加压聚物的表面成直角的或垂直的距离。所述加热单元可以通过控制单元移动，使得(可能是竖直的)距离满足上述条件。特别地，到加热单元的距离和到喷嘴的距离可以是相同的。因此可以尽可能高效地传递能量和加速烹饪过程，并不会影响压聚物的空间结构。

所述食谱可以显示用于烹饪压聚物从而生产(特定)食品的一个或两个以上参数。所述一个或两个以上参数可以包括例如：要被供应到压聚物的热能的量；热能被供应到压聚物的时刻；和/或将热能供应到压聚物的方法或加热元件。所述控制单元可以被配置为根据一个或两个以上参数来控制加热单元。因此可以提高所生产食品的质量。

所述设备可以包括烹饪单元，所述烹饪单元被配置为能够向压聚物的整体的空间结构提供热能。特别地，所述烹饪单元可以包括烹饪室，压聚物的空间结构位于所述烹饪室中。烹饪室可以整体地加热，以便整体地烹饪压聚物的空间结构。通过提供所述烹饪单元(用于加热压聚物的完整的空间结构)和加热单元(用于选择性地从压聚物的空间结构中加热压聚物的单个线条)，可以进一步加速烹饪过程。所述食谱可以显示用于控制烹饪单元的信息，并且所述控制单元可以被配置为能够根据所述食谱来控制烹饪单元。

根据另一个方面，描述了用于生产食品的系统(特别是食品打印机)，所述系统包括在该文中描述的用于选择性地加热压聚物的装置。

应该注意的是，本文中描述的设备和系统可以单独使用，也可以与本文中描述的其它设备和系统组合使用。此外，本文中描述的设备和系统的任何方面可以以多种方式相互组合。特别地，权利要求的特征可以以多种方式相互组合。

附图说明

现在将基于附图中所示的示例性实施例更详细地描述本发明，其中：

图1示出了用于生产食品的示例性系统的框图；和

图2a、2b、3a、3b示出了用于生产食品的系统的用于选择性地加热压聚物的示例性设备的框图。

具体实施方式

如引言中所解释的，本文涉及食品的自动生产、例如糕点的自动生产。特别地，本文提出了用于自动生产食品的系统的高效加热设备。

图1示出了用于生产食品117(例如用于生产糕点)的示例性系统100的框图。所述系统100可以包括用于接收相应数量的原料112的一个或两个以上容器102。所述一个或两个以上容器102可以插入到系统100中(在为此提供的位置处)，并且在需要时可以更换容器102。例如，容器102可以包括壳体或筒。所述一个或两个以上容器102可以在系统100内布置在调温单元101中(例如，冰箱中)。通过对所述一个或两个以上容器102进行调温，可以延长容纳在其中的原料112的保存期限。

可食用原料112可以至少部分地具有可模制的稠度。可食用原料112可以例如至少部分地以泥状和/或作为可模制面团存在。此外，原料112可以包括待生产的食品117的不同成分。例如，原料112可以包括第一容器102中的用于糕点的面团。第二容器102可以容纳例如水果成分，第三容器102可以容纳例如巧克力成分。另外，可以在容器102中的一个中提供糖作为原料112。因此，使用系统100可以生产不同种类的糕点(例如具有不同的糖含量、具有或不具有巧克力口味、具有或不具有水果口味等)。

所述一个或两个以上容器102可以经由管线103连接到混合单元104。来自所述一个或两个以上容器102的一种或两种以上原料112可以在混合单元104中混合，以便形成用于生产食品117的压聚物114。所述压聚物114可以经由管线105输送到喷嘴106，其中，喷嘴106被配置成能够在特定位置喷出或排出压聚物114，以便制作压聚物的空间结构。例如，不同的压聚物114可以分层地喷出，以便以由不同的压聚物114制成的层制作空间结构。为此，喷嘴106可以可移动地布置在轨道108上，使得喷嘴106可以移动到不同的位置并且可以在不同位置喷出压聚物114。

基于压聚物114生产的空间结构可以作为整体通过烹饪单元107烹饪，以便制作烹饪好的(例如烘焙好的)食品117。烹饪单元107可以包括热烤箱、微波烤箱、蒸锅、烤架和/或锅。在图1所示的示例中，压聚物114的空间结构直接通过烹饪单元107内的喷嘴106被“压聚”。这是有利的，因为由此可以减少将空间结构传输到烹饪单元107所涉及的花费。

所述烹饪好的食品117可以通过系统100的输出端109输出给用户。在所示的示例中，烹饪单元107包括翻转板109，借助于翻转板109用户可以从烹饪单元107中移出食品117。

所述系统100包括控制单元120，所述控制单元120被配置为能够确定用于待制作的食品117的食谱。例如，控制单元120可以访问系统100的存储单元123上的食谱数据库。替代地或者附加地，控制单元120可以通过通信单元121访问存储在外部服务器上的外部食谱数据库。通信单元121可以被配置为通过无线和/或有线网络与外部服务器通信。替代地或附加地，所述食谱可以通过控制单元120的用户界面122(例如通过系统100的触敏屏幕)提供或选择。

所述控制单元120还被配置成能够将根据食谱确定的原料112的量从容器102中(如果需要则经由混合单元104)施加到压聚物114的空间结构或待生产的食品117。此外，控制单元120可以被配置为能够根据食谱激活系统100的烹饪单元107，以便至少部分地烹饪压聚物114的空间结构。

烹饪单元107中的压聚物114的完整的空间结构的烹饪(特别是烘焙)可能需要相当长的时间。此外，对烹饪单元107中的不同压聚物114的快速烹饪可能导致不充分的结果。在图2和3中，描述了用于生产食品117的系统100的示例性加热单元，借助于所述加热单元能够实现压聚物114的加速烹饪和/或个性化烹饪。如果需要，图2和3中所示的加热单元可以与烹饪单元107结合使用。

图2a示出了喷嘴106和布置在喷嘴106之上的混合单元104，所述混合单元包括可以通过喷嘴106挤出或排出的压聚物114。在图2a所示的示例中，喷嘴106可以与混合单元104一起沿着导轨108(未示出)移动，以便在底板203上生产压聚物114的空间结构。

图2a还示出了加热单元207(例如加热板)，所述加热单元207被配置成能够根据喷嘴106的位置移动。特别地，如图2a所示，所述加热单元207可以经由紧固装置206连接到喷嘴106或者连接到包括喷嘴106的压头，使得加热单元207(在喷嘴106的移动方向上)可以在喷嘴106后方被引导。因此可以实现在挤出之后立即将热能供给至已经从喷嘴106挤出的压聚物114。特别地，可以借助于热的加热单元207选择性地烘焙挤出或排出的压聚物114。

所述控制单元120可以被配置为能够通过控制信号211来控制加热单元207。特别地，由加热单元207产生的热能的量或者加热单元207的温度可以改变。例如，可以根据挤出的压聚物114的类型和/或量来控制加热单元207。因此可以借助于布置在喷嘴106下游的加热单元207来实现对压聚物114的快速且有针对性的烹饪(特别是烘焙)。

图2b示出了加热单元207，其可以围绕喷嘴106或者围绕压头旋转(参见箭头216)。通过适当地旋转加热单元207，即使在喷嘴106的方向改变的情况下，加热单元207也可以在挤出压聚物114之后立即选择性地对被挤出的压聚物114进行烹饪或烘焙。

图3a示出了围绕喷嘴106布置的环形加热单元207的俯视图(左侧)和侧视图(右侧)。借助于图3a所示的布置，可以高效地确保压聚物114可以在挤出之后立即通过加热单元207烹饪(特别是烘焙)。

图3b所示的加热单元207还包括多个加热段307，每个加热段307可以分别通过控制单元120激活。特别地，可以根据喷嘴106的移动方向激活加热段307。如果需要，可以仅加热在特定的时间点挤出的压聚物114所位于其之下的一个或两个以上加热段307。

因此描述了用于生产食品117的系统100(特别是用于食品打印机)的加热单元207。在这种情况下，加热单元207与喷嘴106紧邻地设置，借助于喷嘴106将压聚物114压出到待制作的食品117上。如果需要，可以直接从壳体(例如具有成品面团的壳体)获得压聚物114。为了确保加热单元207能够在挤出之后迅速地烹饪(特别是烘焙)挤出的压聚物114，加热单元207可以经由紧固装置206固定地连接到用于喷嘴106的容纳装置。这确保了加热单元207执行与喷嘴106相同的运动。因此从喷嘴106挤出并沉积在底板203上的压聚物114的线条可以被选择性地加热并且由此在挤出之后立即烘焙。

所述加热单元207可以被认为是布置在喷嘴106下游的滑架。喷嘴106首先移动，加热单元207跟随喷嘴106(根据喷嘴106的移动方向)。在这样的情况下，加热单元207尽可能近地位于挤出的压聚物114之上，而不与压聚物114接触。这样能够实现高的热传递。

所述加热单元207和/或系统100可以包括通风装置(未示出)，所述通风装置被配置为能够向下和/或向侧部(例如向后)产生远离加热单元207的空气抽吸。因此可以改善从加热单元207到压聚物114的热传输。所述通风装置(特别是抽吸系统和/或真空系统)可以布置在底板203中和/或系统100的后部中。因此，可以实现朝向底板203和/或向系统100的后部的空气抽吸，所述空气抽吸将加热单元207的热空气传送到压聚物114。

如上所述，相对于经由加热单元207加热而言替代地或附加地，压聚物114的空间结构可以通过系统100的烹饪单元107整体地烹饪。特别地，烹饪室中的空气可以被加热。此外，底板203可以被加热。因此可以提供多种可能性以便烹饪挤出的压聚物114。

所述加热单元207可包括可以被加热的加热板。在这种情况下，加热单元207的加热板通常至少与压聚物114的挤出线条一样宽。此外，所述加热板通常具有比宽度更大的长度。加热压聚物114的时间段可以通过加热板的长度来调整。

所述加热单元207(特别是加热单元207的加热板)通常小于待烹饪的压聚物114的空间结构。特别地，压聚物114的空间结构可以占据底板203的第一区域。可以使得加热单元207(特别是加热单元207的加热板)仅覆盖所述第一区域的一小部分(例如30％、20％、10％或更少)。以这种方式可以实现对压聚物114的选择性的和有针对性的加热。

所述加热单元207的加热板可以具有碳纳米管涂层，以便为烹饪压聚物114提供加热功率。此外，加热板可以包括金属板。替代地或附加地，加热单元207可以包括在uv和/或ir范围内的光源，以便以精确的方式为烹饪压聚物114提供加热功率。在这种情况下，激光器可以用作光源，利用此光源可以获得加热功率的相当高的集中度和/或强度。

所述加热单元207的加热板可以包括面对压聚物114的平坦表面。或者，加热板的表面可以被调整成适应压聚物114的挤出线条的形状。特别地，所述加热板的表面可以朝向压聚物114成凹形。

所述加热单元207因此可以包括多个不同的加热元件，借助于所述加热元件，热能以多种方式供应到压聚物114。特别地，加热单元207可以包括下述加热元件(例如uv或ir激光器)：借助于所述加热元件，热能可以馈入到压聚物114的内部。此外，加热单元207可以包括下述加热元件(例如，热的加热板)：借助于此加热元件，热能可以馈入到压聚物114的表面。通过组合各种加热元件可以实现加速和更高质量的烹饪过程。

如图2和3所示，所述加热单元207可以通过紧固装置206直接附接到系统100的挤出单元(特别是喷嘴106)。所述加热单元207(特别是加热单元207的加热板)因此可以模拟喷嘴106的精确运动。此外，加热单元207可以布置在喷嘴106的开口的高度处，以便在尽可能短的时间内烹饪压聚物114，同时节约能源。

在图2a的示例中，所述加热单元207固定地连接到挤出单元(即连接到喷嘴106)。加热单元207的加热板可以均匀地加热。在图2b的示例中，所述加热单元207是可移动的并且可以根据喷嘴106的移动而围绕喷嘴106旋转。喷嘴106和加热单元207的移动在此取决于待生产的食品117的预定几何形状。借助于加热单元207的适当的移动，可以确保加热单元207总是在喷嘴106的移动方向上布置在喷嘴106的下游。

在图3a的示例中，所述加热单元207不可移动并且固定地固定至挤出单元(特别是固定至喷嘴106)。然而，加热单元207以环形方式围绕喷嘴106附接，因此使得对挤出的压聚物114的下游加热恒定。这使得加热单元207的加热板能够均匀地加热。

图3b所示的加热单元207包括围绕喷嘴106以环形方式布置的单独的加热段307。所述加热段307可以单独地激活和加热。例如，如果喷嘴沿着箭头所示的方向移动，则与之相匹配的(面向箭头的)加热段307被加热。一个或两个以上加热段307的这种选择和激活是根据喷嘴106的移动方向来执行的。在这种情况下，喷嘴106的移动方向取决于待生产的食品117的几何形状。

本文中描述的加热单元207能够立即和选择性地加热压聚物114的挤出线条。因此可以选择性地加热相对少量的压聚物114。此外，可以实现挤出和烹饪过程的并行化。这总体上加速了烹饪过程并减少了能量消耗。由于与喷嘴106的物理耦接，加热单元207可以相当靠近压聚物114但不与其接触。烹饪过程的能耗可以进一步降低，烹饪时间可以进一步缩短。

本发明不限于所示的示例性实施例。特别应该注意的是，说明书和附图仅用于说明所提出的设备和系统的原理。