DE102016200874A1

DE102016200874A1 - Apparatus and method for producing a printing compound for a food printer

Info

Publication number: DE102016200874A1
Application number: DE102016200874.9A
Authority: DE
Inventors: Erik Kordt; Lucia Schuster
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2016-01-22
Filing date: 2016-01-22
Publication date: 2017-07-27
Also published as: WO2017125292A1

Abstract

Es wird eine Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 114 für einen Nahrungsmitteldrucker 130 beschrieben. Die Vorrichtung 100 umfasst eine Mischeinheit 104, die eingerichtet ist, eine essbare Druckmasse 114 aufzunehmen. Die Vorrichtung 100 umfasst weiter einen Behälter 102 mit einer Einstell-Substanz 118, die eingerichtet ist, den Wert einer Eigenschaft der Druckmasse 114 zu verändern, und einen Sensor 141, 142, 143, 144, 145, 146, der eingerichtet ist, einen Ist-Wert der Eigenschaft der Druckmasse 114 zu erfassen. Außerdem umfasst die Vorrichtung 100 eine Steuereinheit 120, die eingerichtet ist, einen Soll-Wert für die Eigenschaft der Druckmasse 114 zu ermitteln, und auf Basis des Ist-Wertes und auf Basis des Soll-Wertes eine Menge der Einstell-Substanz 118 zu bestimmen. Die Steuereinheit 120 ist weiter eingerichtet, zu veranlassen, dass der Druckmasse 114 die Menge der Einstell-Substanz 118 aus dem Behälter 102 zugeführt wird.A device 100 for producing a printing compound 114 for a food printer 130 is described. The apparatus 100 includes a mixing unit 104 that is configured to receive an edible mass 114 of pressure. The apparatus 100 further comprises a container 102 having a setting substance 118 arranged to change the value of a characteristic of the pressure mass 114, and a sensor 141, 142, 143, 144, 145, 146 arranged to be an actual Value of the property of the pressure mass 114 to detect. In addition, the apparatus 100 includes a control unit 120 configured to determine a target value for the property of the pressure mass 114, and to determine an amount of the adjustment substance 118 based on the actual value and based on the target value. The control unit 120 is further configured to cause the pressure mass 114 to be supplied with the amount of the adjustment substance 118 from the container 102.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer Druckmasse, die z.B. in einem Nahrungsmitteldrucker dazu verwendet werden kann, um ein Nahrungsmittel zu drucken.The invention relates to an apparatus and a corresponding method for the production of a pressure mass, e.g. in a food printer can be used to print a food.

Es sind Nahrungsmitteldrucker, wie z.B. in WO 2010/151202 A1 , beschrieben, um in individueller und portionierter Weise Nahrungsmittel zu drucken. Für den Druck eines Nahrungsmittels wird essbare Druckmasse über eine Düse an unterschiedlichen Positionen extrudiert, so dass ein Nahrungsmittel mit einer bestimmten Form entsteht. These are food printers, such as in WO 2010/151202 A1 , to print foodstuffs in an individual and portioned manner. For the pressure of a food, edible pressure mass is extruded through a nozzle at different positions to form a food having a certain shape.

Die Verwendung unterschiedlicher Zutaten bei der Herstellung einer Druckmasse (z.B. die Verwendung unterschiedlicher Sorten eines bestimmten Gemüses) kann dabei zu unerwünschten Unterschieden bei den Eigenschaften, z.B. bei der äußeren Erscheinungsform, eines gedruckten Nahrungsmittels und/oder zu Problemen beim Druckprozess führen. Beispielsweise kann es zu einem Zerfließen eines gedruckten Nahrungsmittels oder zu Verstopfungen der Düse eines Nahrungsmitteldruckers kommen.The use of different ingredients in the preparation of a printing material (e.g., the use of different varieties of a particular vegetable) may result in undesirable differences in properties, e.g. in appearance, printed food and / or printing problems. For example, bleeding of a printed food or clogging of the nozzle of a food printer may occur.

Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, durch die auch bei Verwendung von Zutaten mit unterschiedlichen Eigenschaften ein zuverlässiger Druck eines Nahrungsmittels ermöglicht wird.The present document deals with the technical problem of providing a device and a corresponding method by which a reliable printing of a foodstuff is made possible even when using ingredients with different properties.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt.The object is solved by the subject matter of the independent patent claim. Advantageous embodiments are defined in particular in the dependent claims, described in the following description or illustrated in the accompanying drawings.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker beschrieben. Insbesondere kann durch die Vorrichtung eine Druckmasse hergestellt werden, die durch einen Nahrungsmitteldrucker verarbeitet werden kann, um ein Nahrungsmittel zu drucken. Um eine zuverlässige Verarbeitung der Druckmasse durch einen Nahrungsmitteldrucker zu ermöglichen und um aus der Druckmasse ein gewünschtes Nahrungsmittel herstellen zu können, sollte die Druckmasse Soll-Werte für ein oder mehrere Eigenschaften der Druckmasse aufweisen. Diese Soll-Werte können von dem Nahrungsmitteldrucker abhängen, durch den die Druckmasse verarbeitet werden soll. Beispielhafte Eigenschaften sind die Viskosität der Druckmasse, die Elastizität der Druckmasse, der Wasseranteil in der Druckmasse und/oder der pH-Wert der Druckmasse.According to one aspect of the invention, an apparatus for producing a printing compound for a food printer is described. In particular, the device can produce a print mass that can be processed by a food printer to print a foodstuff. In order to enable a reliable processing of the printing material by a food printer and to be able to produce a desired food from the printing material, the printing material should have desired values for one or more properties of the printing material. These target values may depend on the food printer through which the print mass is to be processed. Exemplary properties are the viscosity of the pressure mass, the elasticity of the pressure mass, the water content in the pressure mass and / or the pH of the pressure mass.

Die Vorrichtung umfasst eine Mischeinheit, die eingerichtet ist, eine Druckmasse aufzunehmen. Insbesondere kann die Mischeinheit eingerichtet sein, aus einer oder mehreren Zutaten eine essbare Druckmasse zu erzeugen. Zu diesem Zweck kann die Vorrichtung Dosierungsmittel umfassen (z.B. eine Waage und/oder ein Ventil), um die Menge der einzelnen Zutaten zu bestimmen und/oder zu überprüfen. Die bereitgestellte und/oder hergestellte Druckmasse ist typischerweise verformbar, so dass die Druckmasse durch eine Düse eines Nahrungsmitteldruckers extrudiert werden kann. Die Mischeinheit kann für die Herstellung der Druckmasse eingerichtet sein, Zutaten zu zerkleinern, zu pürieren und/oder zu mixen.The device comprises a mixing unit which is set up to receive a pressure mass. In particular, the mixing unit can be set up to produce an edible printing composition from one or more ingredients. For this purpose, the device may comprise dosing means (e.g., a scale and / or a valve) to determine and / or verify the amount of the individual ingredients. The provided and / or prepared print mass is typically deformable so that the print mass can be extruded through a nozzle of a food printer. The mixing unit can be set up for the production of the printing composition, to mince ingredients, to puree and / or to mix.

Die Vorrichtung umfasst weiter einen Behälter mit einer Einstell-Substanz, die eingerichtet ist, den Wert einer Eigenschaft der Druckmasse zu verändern. Insbesondere kann durch das Beimischen einer Einstell-Substanz zu der Druckmasse der Wert einer Eigenschaft der Druckmasse verändert werden. Für unterschiedliche Eigenschaften der Druckmasse können unterschiedliche Einstell-Substanzen (in unterschiedlichen Behältern) in der Vorrichtung bereitgestellt werden, um den Wert von unterschiedlichen Eigenschaften der Druckmasse einstellen zu können. Eine Einstell-Substanz kann z.B. ein Texturierungsmittel und/oder ein Bindemittel umfassen.The apparatus further comprises a container with a setting substance which is adapted to change the value of a property of the pressure mass. In particular, the value of a property of the printing composition can be changed by adding a setting substance to the printing compound. For different properties of the printing compound, different adjustment substances (in different containers) can be provided in the device in order to be able to set the value of different properties of the printing material. An adjusting substance may e.g. a texturing agent and / or a binder.

Außerdem umfasst die Vorrichtung einen Sensor, der eingerichtet ist, einen Ist-Wert der Eigenschaft der Druckmasse zu erfassen. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, einen Soll-Wert für die Eigenschaft der Druckmasse zu ermitteln. Wie oben dargelegt, hängt der Soll-Wert typischerweise von dem Nahrungsmitteldrucker ab, in dem die herzustellende Druckmasse verarbeitet werden soll. In addition, the device comprises a sensor which is set up to detect an actual value of the property of the pressure mass. Furthermore, the device comprises a control unit which is set up to determine a desired value for the property of the pressure mass. As stated above, the target value typically depends on the food printer in which the print mass to be produced is to be processed.

Die Steuereinheit ist weiter eingerichtet, auf Basis des Ist-Wertes und auf Basis des Soll-Wertes (insbesondere auf Basis einer Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert) eine Menge der Einstell-Substanz zu bestimmen. Dabei können unterschiedliche Einstell-Substanzen verwendet werden, je nachdem, ob der Ist-Wert größer als der Soll-Wert ist, oder ob der Soll-Wert größer als der Ist-Wert ist. Des Weiteren ist die Steuereinheit eingerichtet, zu veranlassen (z.B. über ein Dosierelement, wie z.B. über ein Ventil zwischen Behälter und Mischeinheit und/oder eine Waage), dass der Druckmasse die zuvor bestimmte Menge der Einstell-Substanz aus dem Behälter zugeführt wird, und die Druckmasse mit der zugeführten Menge an Einstell-Substanz vermischt wird. So kann in präziser Weise der Wert einer Eigenschaft der Druckmasse angepasst werden, um es einem Nutzer zu ermöglichen, aus unterschiedlichen Zutaten selbst eine Druckmasse herzustellen, die für den Druck in einem Nahrungsmitteldrucker geeignet ist.The control unit is further configured to determine an amount of the adjusting substance on the basis of the actual value and on the basis of the desired value (in particular based on a deviation between actual value and desired value). In this case, different adjustment substances can be used, depending on whether the actual value is greater than the desired value, or whether the desired value is greater than the actual value. Furthermore, the control unit is arranged to cause (for example via a metering element, such as a valve between the container and mixing unit and / or a scale) that the pressure mass is supplied to the predetermined amount of the adjusting substance from the container, and the Compressive mass is mixed with the supplied amount of setting substance. Thus, the value of a characteristic of the printing material can be precisely adjusted to enable a user to make a printing material of various ingredients himself, which is suitable for printing in a food printer.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in iterativer Weise bis zum Erreichen eines Abbruchkriteriums, den Ist-Wert der Eigenschaft zu ermitteln und mit dem Soll-Wert zu vergleichen. Außerdem kann in iterativer Weise bis zu Erreichen des Abbruchkriteriums, eine Menge der Einstell-Substanz bestimmt werden und durch die Steuereinheit veranlasst werden, dass die Menge der Einstell-Substanz der Druckmasse zugeführt und mit der Druckmasse vermischt wird. Ein Abbruch des iterativen Verfahrens kann z.B. erfolgen, wenn (der Betrag) einer Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Abweichungs-Schwellenwert ist. Alternativ oder ergänzend kann ein Abbruch des iterativen Verfahrens erfolgen, wenn der Betrag der Abweichung in einer aktuellen Iteration im Vergleich zu einer vorhergehenden Iteration einen Minimalwert überschreitet (und somit die Abweichung wieder ansteigt). Alternativ oder ergänzend kann ein Abbruch des iterativen Verfahrens erfolgen, wenn ein Gradient der Abweichung zwischen aufeinander folgenden Iterationen gleich wie oder kleiner als ein vorbestimmter Gardienten-Schwellenwert ist. Durch das iterative Zuführen einer Einstell-Substanz kann der Wert einer Eigenschaft der Druckmasse in effektiver und präziser Weise eingestellt werden. The control unit can be set up in an iterative manner, until an abort criterion is reached, to determine the actual value of the property and to compare it with the desired value. In addition, in an iterative manner until the termination criterion is reached, an amount of the adjustment substance can be determined and caused by the control unit to supply the amount of the adjustment substance to the pressure mass and mix it with the pressure mass. For example, an abort of the iterative method may occur when (the amount) of a deviation between the actual value and the target value is equal to or less than a predetermined deviation threshold. Alternatively or additionally, the iterative method can be aborted if the amount of deviation in a current iteration exceeds a minimum value in comparison with a previous iteration (and thus the deviation increases again). Alternatively or additionally, the iterative method can be aborted if a gradient of the deviation between successive iterations is equal to or less than a predetermined guarantor threshold value. By iteratively supplying an adjustment substance, the value of a property of the pressure mass can be adjusted in an effective and precise manner.

Der Sensor zur Ermittlung des Ist-Wertes einer Eigenschaft kann einen Viskositätssensor zur Ermittlung der Viskosität der Druckmasse umfassen. Alternativ oder ergänzend kann der Sensor den Motor eines Aktors umfassen, der eingerichtet ist, die Druckmasse in der Mischeinheit zu rühren, zu zerkleinern und/oder zu vermischen. Durch den Widerstand, den die Druckmasse auf den Aktor ausübt, kann insbesondere auf die Viskosität der Druckmasse geschlossen werden. Alternativ oder ergänzend kann der Sensor einen Stempel bzw. Aktor umfassen, der eingerichtet ist, die Druckmasse durch eine Düse zu drücken. Durch die von dem Stempel bzw. Aktor aufzubringende Kraft kann insbesondere auf die Viskosität der Druckmasse geschlossen werden. Alternativ oder ergänzend kann der Sensor ein Spektrometer umfassen, das eingerichtet ist, Information in Bezug auf ein Reflexionsspektrum der Druckmasse zu erfassen. So kann z.B. der Wassergehalt bzw. der Gehalt von anderen chemischen Substanzen in der Druckmasse ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann der Sensor eine pH-Messelektrode umfassen, die eingerichtet ist, Information in Bezug auf einen pH-Wert der Druckmasse zu erfassen. Durch die Verwendung ein oder mehrerer solcher Sensoren, kann der Ist-Wert von ein oder mehreren Eigenschaften der Druckmasse in präziser Weise ermittelt werden.The sensor for determining the actual value of a property may include a viscosity sensor for determining the viscosity of the pressure mass. Alternatively or additionally, the sensor may comprise the motor of an actuator which is set up to stir, comminute and / or mix the pressure mass in the mixing unit. Due to the resistance exerted by the pressure mass on the actuator, in particular can be concluded that the viscosity of the pressure mass. Alternatively or additionally, the sensor may include a stamp or actuator which is adapted to press the printing material through a nozzle. The force to be applied by the punch or actuator makes it possible in particular to deduce the viscosity of the pressure mass. Alternatively or additionally, the sensor may comprise a spectrometer configured to acquire information relating to a reflection spectrum of the printing mass. Thus, e.g. the water content or the content of other chemical substances in the pressure mass are determined. Alternatively or additionally, the sensor may comprise a pH measuring electrode which is set up to acquire information relating to a pH value of the pressure mass. By using one or more such sensors, the actual value of one or more characteristics of the pressure mass can be determined in a precise manner.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein Rezept für die Druckmasse zu ermitteln, das eine Basismenge der Einstell-Substanz anzeigt. Das Rezept kann z.B. die erforderlichen ein oder mehreren Zutaten und/oder die jeweilige Menge der ein oder mehreren Zutaten für die Druckmasse anzeigen. Des Weiteren kann das Rezept anzeigen, welche Basismenge der Einstell-Substanz typischerweise erforderlich ist, so dass die mit den Zutaten hergestellte Druckmasse den Soll-Wert für die Eigenschaft aufweist. Ggf. kann das Rezept auch ein oder mehrere Herstellungsschritte für die Herstellung der Druckmasse anzeigen (z.B. die erforderliche Geschwindigkeit und/oder Betriebsdauer eines Mixers). Die Steuereinheit kann dann eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die Basismenge der Einstell-Substanz der Druckmasse zugeführt wird. Durch die Berücksichtigung einer in einem Rezept für die Druckmasse angezeigten Basismenge für die Einstell-Substanz kann der Einstell-Prozess der Eigenschaft der Druckmasse beschleunigt werden.The control unit may be configured to determine a prescription for the pressure mass indicative of a base amount of the setting substance. The recipe may e.g. indicate the required one or more ingredients and / or the particular amount of the one or more ingredients for the printing mass. Furthermore, the recipe may indicate which base amount of the adjustment substance is typically required such that the pressure mass produced with the ingredients has the desired value for the property. Possibly. For example, the recipe may also indicate one or more manufacturing steps for making the print mass (e.g., the required speed and / or operating time of a blender). The control unit may then be arranged to cause the base amount of the adjustment substance to be supplied to the pressure mass. By considering a base amount for the adjusting substance indicated in a recipe for the printing material, the adjusting process of the property of the pressurizing mass can be accelerated.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, eine vorbestimmte Kennfunktion zu ermitteln, die für unterschiedliche Abweichungen zwischen Ist-Werten und Soll-Werten unterschiedliche Mengen der Einstell-Substanz anzeigt. Die Kennfunktion kann im Vorfeld durch statistische Messungen an Druckmassen bestimmt und auf der Vorrichtung gespeichert werden. Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, die Menge der Einstell-Substanz in Abhängigkeit von der Kennfunktion zu ermitteln. So können die Genauigkeit der erforderlichen Menge der Einstell-Substanz und damit die Qualität der Druckmasse erhöht werden.The control unit may be configured to determine a predetermined characteristic which indicates different quantities of the adjustment substance for different deviations between actual values and desired values. The characteristic can be determined in advance by statistical measurements of pressure and stored on the device. The control unit may be further configured to determine the amount of the adjusting substance as a function of the characteristic function. Thus, the accuracy of the required amount of the adjusting substance and thus the quality of the printing mass can be increased.

Die Kennfunktion kann statistisch ermittelte Mengen der Einstell-Substanz anzeigen, die mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit ausreichen, um zu bewirken, dass die Eigenschaft der Druckmasse nach Zufügen einer durch die Kennfunktion angezeigten statistisch ermittelten Menge der Einstell-Substanz zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert liegt. Dabei kann die Kennfunktion derart ausgelegt sein, dass die Wahrscheinlichkeit größer als 50%, insbesondere größer als 80%, ist. Durch Verwendung einer derartigen (konservativen) Kennfunktion, die mit relativ hoher Wahrscheinlichkeit eine zu geringe Menge der Einstell-Substanz anzeigt, kann die Einstellung des Wertes einer Eigenschaft der Druckmasse in stabiler Weise bewirkt werden.The identification function may indicate statistically determined quantities of the adjustment substance which, with a certain probability, are sufficient to cause the property of the pressure mass to be between the actual value and the desired value after adding a statistically determined quantity of the adjustment substance indicated by the identification function Value lies. In this case, the characteristic function can be designed such that the probability is greater than 50%, in particular greater than 80%. By using such a (conservative) characteristic which indicates a too small amount of the adjusting substance with a relatively high probability, the adjustment of the value of a property of the printing material can be stably effected.

Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, ein Rezept zu ermitteln, das erforderliche ein oder mehrere Zutaten für die Druckmasse anzeigt. Außerdem kann die Vorrichtung eine Vielzahl von Behältern umfassen, wobei die Behälter jeweils unterschiedliche essbare Zutaten aufnehmen können. Die Steuereinheit kann weiter eingerichtet sein, zu veranlassen, dass die erforderlichen ein oder mehreren Zutaten gemäß dem Rezept aus der Vielzahl von Behältern in die Mischeinheit überführt werden. So kann die Druckmasse mit gewünschten Werten von ein oder mehreren Eigenschaften in automatischer und präziser Weise hergestellt werden.The controller may be configured to determine a recipe indicating required one or more ingredients for the print mass. In addition, the device may comprise a plurality of containers, wherein the containers may each accommodate different edible ingredients. The controller may be further configured to cause the required one or more ingredients to be transferred to the mixing unit according to the recipe from the plurality of containers. So the pressure mass with desired values of one or several properties are produced in an automatic and precise manner.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät, beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker umfasst.According to a further aspect of the invention, a domestic appliance, in particular a domestic appliance, is described which comprises an apparatus for producing a printing compound for a food printer described in this document.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein System zur Herstellung eines Nahrungsmittels beschrieben. Das System umfasst eine in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Herstellung einer essbaren Druckmasse. Außerdem umfasst das System eine bewegliche Düse, die eingerichtet ist, die Druckmasse an unterschiedlichen Positionen auszutreiben, um eine räumliche Anordnung von Druckmasse herzustellen. Das System umfasst weiter eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, ein Rezept für die Herstellung eines ersten Nahrungsmittels zu ermitteln, wobei das Rezept ein oder mehrere Zutaten und Prozessschritte für die Herstellung des ersten Nahrungsmittels anzeigt. Außerdem ist die Steuereinheit eingerichtet, die Vorrichtung und die Düse zu veranlassen, das erste Nahrungsmittel gemäß dem Rezept herzustellen. Das Rezept kann dabei ein oder mehrere erste Positionen anzeigen, an denen die Druckmasse in der räumlichen Anordnung von Druckmasse zur Herstellung des ersten Nahrungsmittels anzuordnen ist. Es kann somit ein Nahrungsmitteldrucker bereitgestellt werden, der eingerichtet ist, in automatischer Weise Druckmasse aus Basis-Zutaten herzustellen, so dass die Druckmasse in zuverlässiger Weise durch die Düse des Nahrungsmitteldruckers verarbeitet werden kann.According to another aspect of the invention, a system for producing a food product is described. The system includes an edible printing mass preparation apparatus described in this document. In addition, the system includes a movable nozzle that is configured to expel the print mass at different positions to produce a spatial array of print mass. The system further includes a controller configured to determine a recipe for making a first food, the recipe indicating one or more ingredients and process steps for making the first food. In addition, the control unit is arranged to cause the device and the nozzle to produce the first food according to the recipe. The recipe may indicate one or more first positions at which the printing mass is to be arranged in the spatial arrangement of printing material for the production of the first food. Thus, a food printer may be provided which is arranged to automatically produce printing matter from base ingredients so that the printing material can be reliably processed by the nozzle of the food printer.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Computer-implementiertes Verfahren zur Herstellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker beschrieben. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen (z.B. das Erzeugen) einer essbaren Druckmasse aus einer oder mehreren Zutaten. Außerdem umfasst das Verfahren das Ermitteln eines Soll-Wertes einer Eigenschaft der Druckmasse, sowie das Ermitteln eines Ist-Wertes der Eigenschaft der Druckmasse. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis des Ist-Wertes und auf Basis des Soll-Wertes, einer Menge einer Einstell-Substanz. Dabei ist die Einstell-Substanz eingerichtet bzw. befähigt, den Wert der Eigenschaft der Druckmasse zu verändern (ausgehend von dem Ist-Wert hin zu dem Soll-Wert). Das Verfahren umfasst weiter das Zufügen der Menge der Einstell-Substanz zu der Druckmasse.In accordance with another aspect of the invention, a computer-implemented method of making a print mass for a food printer is described. The method comprises providing (e.g., producing) an edible mass of one or more ingredients. In addition, the method comprises determining a desired value of a property of the pressure mass, as well as determining an actual value of the property of the pressure mass. Furthermore, the method includes determining, based on the actual value and based on the target value, a quantity of a setting substance. In this case, the adjustment substance is set up or enabled to change the value of the property of the pressure mass (starting from the actual value to the desired value). The method further comprises adding the amount of the adjusting substance to the printing mass.

Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung, des beschriebenen Systems und/oder des beschriebenen Verfahrens in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. It should be understood that any aspects of the apparatus, system, and / or method described herein may be combined in a variety of ways. In particular, the features of the claims can be combined in a variety of ways.

Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigenFurthermore, the invention will be described with reference to embodiments illustrated in the accompanying drawings. Show

1a ein Blockdiagramm eines Systems zur Herstellung eines Nahrungsmittels, welches eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse umfasst; 1a a block diagram of a system for producing a food, which comprises a device for producing a pressure mass;

1b beispielhafte Sensoren einer Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse; und 1b exemplary sensors of a device for producing a pressure mass; and

2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker. 2 a flow chart of an exemplary method for producing a printing material for a food printer.

Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der automatischen und zuverlässigen Herstellung von Nahrungsmitteln mit einer gleichbleibend hohen Qualität. Dabei sollen die Nahrungsmittel individuell in Portionen für eine Einzelperson oder für eine kleine Gruppe von Personen (z.B. für eine vierköpfige Familie) hergestellt werden können. Die Qualität eines Nahrungsmittels (insbesondere das äußere Erscheinungsbild) soll dabei, auch bei Verwendung von Zutaten mit unterschiedlichen Eigenschafts-Werten, unverändert bleiben. As stated at the outset, the present document is concerned with the automatic and reliable production of foods of consistently high quality. The foodstuffs are to be made individually in portions for an individual or for a small group of people (e.g., a family of four). The quality of a food (especially the external appearance) should remain unchanged, even when using ingredients with different property values.

1a zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100, 130 zur Herstellung eines Nahrungsmittels 117 (z.B. zur Herstellung eines kompletten gegarten Gerichts). Das System 100, 130 umfasst eine Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 114, die durch einen Nahrungsmitteldrucker 130 extrudiert werden kann, um ein Nahrungsmittel 117 zu drucken. Die Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 114 und der Nahrungsmitteldrucker 130 können, wie in 1a dargestellte, durch eine Leitung 105 miteinander verbunden sein, durch die Druckmasse 114 aus der Vorrichtung 100 zu einer Düse 106 des Druckers 130 befördert werden kann. Alternativ oder ergänzend kann ein manueller Transfer der Druckmasse 114 (z.B. in einem Behälter) von der Vorrichtung 100 zum Drucker 130 möglich sein. Des Weiteren können die Vorrichtung 100 und der Drucker 130 jeweils getrennte Einheiten bzw. Geräte bilden. In diesem Fall weisen die Vorrichtung 100 und der Drucker 130 separate Steuereinheiten 120 auf. 1a shows a block diagram of an exemplary system 100 . 130 for producing a foodstuff 117 (eg for the production of a complete cooked dish). The system 100 . 130 includes a device 100 for producing a printing mass 114 being processed by a food printer 130 can be extruded to a food 117 to print. The device 100 for producing a printing mass 114 and the food printer 130 can, as in 1a represented, by a line 105 be interconnected by the pressure mass 114 from the device 100 to a nozzle 106 of the printer 130 can be transported. Alternatively or additionally, a manual transfer of the printing mass 114 (eg in a container) from the device 100 to the printer 130 to be possible. Furthermore, the device can 100 and the printer 130 each separate units or devices form. In this case, the device 100 and the printer 130 separate control units 120 on.

Die Vorrichtung 100 kann eine Vielzahl von Behältern 102 zur Aufnahme einer entsprechenden Vielzahl von Zutaten 112 zur Herstellung der Druckmasse 114 umfassen. Die Behälter 102 können in die Vorrichtung 100 eingeführt werden (an dafür vorgesehene Positionen), und die Behälter 102 können bei Bedarf ausgetauscht werden. Die Behälter 102 können innerhalb der Vorrichtung 100 in einer Temperierungseinheit 101 (z.B. in einem Kühlschrank) angeordnet sein. Durch die Temperierung der Behälter 102 können die Haltbarkeit der darin enthaltenen Zutaten 112 verlängert und/oder die Eigenschaften (z.B. die Viskosität) der Zutaten 112 verändert werden.The device 100 Can a variety of containers 102 to receive a corresponding variety of ingredients 112 for the production of the printing mass 114 include. The containers 102 can in the device 100 (at designated positions), and the containers 102 can be exchanged if necessary. The containers 102 can be inside the device 100 in a temperature control unit 101 (eg in a refrigerator) may be arranged. By tempering the container 102 can increase the shelf life of the ingredients it contains 112 extended and / or the properties (eg the viscosity) of the ingredients 112 to be changed.

Die essbaren Zutaten 112 können ggf. eine formbare Konsistenz aufweisen. Die essbaren Zutaten 112 können z.B. zumindest teilweise in pürierter Form vorliegen. Des Weiteren können die Zutaten 112 unterschiedliche Komponenten eines zu erstellenden Nahrungsmittels 117 umfassen. Beispielsweise können die Zutaten 112 in einem ersten Behälter 102 eine Fleischkomponente (z.B. Hackfleisch) umfassen. Ein zweiter Behälter 102 kann z.B. eine Kartoffelkomponente enthalten und ein dritter Behälter 102 kann z.B. eine Komponente aus grünem Gemüse enthalten. Außerdem können in ein oder mehreren der Behälter 102 Gewürze als Zutaten 112 bereitgestellt werden.The edible ingredients 112 may possibly have a shapable consistency. The edible ingredients 112 For example, they may be present at least partially in pureed form. Furthermore, the ingredients can 112 different components of a food to be created 117 include. For example, the ingredients can 112 in a first container 102 a meat component (eg minced meat). A second container 102 may contain eg a potato component and a third container 102 may contain eg a component of green vegetables. Also, in one or more of the containers 102 Spices as ingredients 112 to be provided.

Die Behälter 102 können über Leitungen 103 mit einer Mischeinheit 104 verbunden sein. Ggf. können ein oder mehrere Zutaten 112 bzw. fertige Druckmasse 114 direkt von Außen von einem Nutzer in die Mischeinheit 104 eingebracht werden (z.B. über eine Öffnung der Mischeinheit 104). In der Mischeinheit 104 können ein oder mehrere der Zutaten 112 gemischt werden, um eine Druckmasse 114 für die Herstellung des Nahrungsmittels 117 zu erzeugen. Die Druckmasse 114 kann dann (z.B. über die Leitung 105) zu einer Düse 106 eines (ggf. separaten) Druckers 130 befördert werden, wobei die Düse 106 eingerichtet ist, die Druckmasse 114 an bestimmten Positionen auszustoßen, um eine räumliche Anordnung von Druckmasse 114 zu erstellen. Beispielsweise können schichtweise unterschiedliche Druckmassen 114 ausgestoßen werden, um schichtweise eine räumliche Anordnung aus den unterschiedlichen Druckmassen 114 zu erstellen. Die Düse 106 kann zu diesem Zweck an einer Schiene 108 beweglich angeordnet sein, so dass die Düse 106 an unterschiedliche Positionen bewegt werden kann, und an unterschiedlichen Positionen Druckmasse 114 ausstoßen kann.The containers 102 can via lines 103 with a mixing unit 104 be connected. Possibly. can one or more ingredients 112 or finished printing material 114 directly from the outside of a user in the mixing unit 104 be introduced (eg via an opening of the mixing unit 104 ). In the mixing unit 104 can use one or more of the ingredients 112 be mixed to a pressure mass 114 for the production of the food 117 to create. The pressure mass 114 can then (eg over the line 105 ) to a nozzle 106 one (possibly separate) printer 130 be transported, the nozzle 106 is set up, the pressure mass 114 eject at certain positions to a spatial arrangement of pressure mass 114 to create. For example, layers of different pressure masses 114 are ejected to layer by layer, a spatial arrangement of the different pressure masses 114 to create. The nozzle 106 can for this purpose on a rail 108 be movably arranged, so that the nozzle 106 can be moved to different positions, and at different positions pressure mass 114 can emit.

Die anhand der Druckmasse 114 hergestellte räumliche Anordnung kann durch eine Gareinheit 107 gegart werden, um ein fertig gegartes (z.B. ein gekochtes, gebackenes oder gebratenes) Nahrungsmittel 117 zu erstellen. Die Gareinheit 107 kann einen thermischen Ofen, einen Mikrowellenofen, eine Dünsteinheit, einen Grill, eine Pfanne und/oder einen Kochtopf umfassen. In dem in 1a dargestellten Beispiel wird die räumliche Anordnung von Druckmasse 114 direkt durch die Düse 106 innerhalb der Gareinheit 107 „gedruckt“. Dies ist vorteilhaft, da so der Aufwand für den Transport der räumlichen Anordnung zu der Gareinheit 107 reduziert werden kann.The basis of the pressure mass 114 produced spatial arrangement can by a cooking unit 107 cooked to a cooked (eg a cooked, baked or fried) food 117 to create. The cooking unit 107 may include a thermal oven, a microwave oven, a steamer unit, a grill, a pan and / or a saucepan. In the in 1a Example shown is the spatial arrangement of pressure mass 114 directly through the nozzle 106 within the cooking unit 107 "printed". This is advantageous, since so the effort for the transport of the spatial arrangement to the cooking unit 107 can be reduced.

Das fertig gegarte Nahrungsmittel 117 kann über eine Ausgabe 109 des Druckers 130 an einen Nutzer ausgegeben werden. In dem dargestellten Beispiel umfasst die Gareinheit 107 eine Klappe 109, durch die ein Nutzer das Nahrungsmittel 117 aus der Gareinheit 107 entnehmen kann.The finished food 117 can have an issue 109 of the printer 130 be issued to a user. In the example shown, the cooking unit comprises 107 a flap 109 by which a user the food 117 from the cooking unit 107 can take.

Das System 100, 130 (insbesondere die Vorrichtung 100) umfasst eine Steuereinheit 120, die eingerichtet sein kann, ein Rezept für ein zu erstellendes Nahrungsmittel 117 bzw. für eine herzustellende Druckmasse 114 zu ermitteln. Das Rezept kann z.B. ein oder mehrere Zutaten sowie die erforderlichen Mengen der einzelnen Zutaten für eine Druckmasse 114 anzeigen. Beispielsweise kann die Steuereinheit 120 dazu auf eine Rezept-Datenbank auf einer Speichereinheit 123 des Systems 100, 130 (bzw. der Vorrichtung 100) zugreifen. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinheit 120 über eine Kommunikationseinheit 121 auf eine externe Rezept-Datenbank zugreifen, die auf einem externen Server gespeichert ist. Die Kommunikationseinheit 121 kann eingerichtet sein, über ein drahtloses und/oder drahtgebundenes Netzwerk mit dem externen Server zu kommunizieren. Alternativ oder ergänzend kann das Rezept über eine Benutzerschnittstelle 122 (z.B. über einen berührungsempfindlichen Bildschirm) des Systems 100, 130 bzw. der Vorrichtung 100) der Steuereinheit 120 bereitgestellt bzw. ausgewählt werden.The system 100 . 130 (In particular, the device 100 ) comprises a control unit 120 that can be set up, a recipe for a food to be created 117 or for a printing mass to be produced 114 to investigate. The recipe may include, for example, one or more ingredients as well as the required quantities of the individual ingredients for a printing mass 114 Show. For example, the control unit 120 to a recipe database on a storage unit 123 of the system 100 . 130 (or the device 100 ) access. Alternatively or additionally, the control unit 120 via a communication unit 121 access an external recipe database stored on an external server. The communication unit 121 may be configured to communicate with the external server via a wireless and / or wired network. Alternatively or additionally, the recipe may be via a user interface 122 (eg via a touch-sensitive screen) of the system 100 . 130 or the device 100 ) of the control unit 120 be provided or selected.

Die Steuereinheit 120 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Rezept bestimmte Mengen von Zutaten 112 aus der Vielzahl von Behältern 102 in die Mischeinheit 104 zu überführen, um eine Druckmasse 114 für ein zu druckendes Nahrungsmittel 117 zu erstellen. Die Druckmasse 114, die mit einem 3D Nahrungsmitteldrucker 130 zu einem Nahrungsmittel 117 geformt werden soll, sollte typischerweise präzise Eigenschafts-Werte aufweisen, um ein gewünschtes Nahrungsmittel 117 herzustellen. Insbesondere sollte die Druckmasse 114 einen bestimmten Viskositätswert, einen bestimmten Wassergehalt und/oder bestimmte Aushärtungseigenschaften aufweisen. The control unit 120 is further set up, depending on the recipe, certain quantities of ingredients 112 from the multitude of containers 102 into the mixing unit 104 to convict to a pressure mass 114 for a food to be printed 117 to create. The pressure mass 114 Using a 3D Food Printer 130 to a food 117 should typically have precise property values to a desired food 117 manufacture. In particular, the pressure mass should 114 have a certain viscosity value, a certain water content and / or certain curing properties.

Um zu gewährleisten, dass in einem Drucker 130 Druckmasse 114 mit bestimmten Eigenschaften verwendet wird, kann vorgefertigte Druckmasse 114 in Kapseln bereitgestellt werden. Dies ist jedoch meist eine relativ kostenintensive Lösung für einen Nutzer eines Nahrungsmitteldruckers 130. Außerdem wird durch eine limitierte Anzahl von verfügbaren Kapseln die Anzahl von Zutaten 112 begrenzt, die in einem Drucker 130 zu einem Nahrungsmittel 117 verarbeitet werden können. Des Weiteren hat ein Nutzer bei der Verwendung von Kapseln nicht die Möglichkeit individuell selektierte Zutaten 112 (z.B. Kartoffeln einer bestimmten Sorte) zu einer Druckmasse 114 zu verarbeiten und in einem Drucker 130 zu verwenden. To ensure that in a printer 130 pressure mass 114 used with certain properties, can be prefabricated pressure mass 114 be provided in capsules. However, this is usually a relatively expensive solution for a user of a food printer 130 , In addition, a limited number of available capsules will increase the number of ingredients 112 limited in a printer 130 to a food 117 can be processed. Furthermore, a user does not have the option of individually selected ingredients when using capsules 112 (Eg potatoes of a certain variety) to a pressure mass 114 to process and in a printer 130 to use.

Die Verwendung individuell gewählter Zutaten 112 kann jedoch dazu führen, dass eine daraus hergestellte Druckmasse 114 nicht die erforderlichen Eigenschaften für den Druck eines Nahrungsmittels 117 in einem Nahrungsmitteldrucker 130 aufweist. Die Vorrichtung 100 kann daher eingerichtet sein, anhand von ein oder mehreren Sensoren, den jeweiligen Ist-Wert einer oder mehrerer Eigenschaften einer Druckmasse 114 zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung 100 einen oder mehrere Behälter 102 mit Einstell-Substanzen 118 umfassen, durch die der Wert einer oder mehrerer Eigenschaften einer Druckmasse 114 angepasst werden kann. Es können dann (z.B. in einem iterativen Verfahren) der Druckmasse 114 in der Mischeinheit 104 Einstell-Substanzen 118 zugefügt werden, bis die Druckmasse 114 vorbestimmte Soll-Werte für die eine oder mehreren Eigenschaften aufweist. Diese Druckmasse 114 kann dann in zuverlässiger Weise durch einen Drucker 130 zu einem Nahrungsmittel 117 verarbeitet werden. The use of individually chosen ingredients 112 However, this can lead to a pressure mass produced from it 114 not the required properties for printing a food 117 in a food printer 130 having. The device 100 can therefore be set up, based on one or more sensors, the respective actual value of one or more properties of a pressure mass 114 to investigate. Furthermore, the device 100 one or more containers 102 with adjusting substances 118 include, by which the value of one or more properties of a printing mass 114 can be adjusted. It can then (eg in an iterative process) the pressure mass 114 in the mixing unit 104 Adjusting substances 118 be added until the pressure mass 114 having predetermined target values for the one or more properties. This pressure mass 114 can then reliably by a printer 130 to a food 117 are processed.

Die Sensoren einer Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 114 ermitteln somit Ist-Werte für Eigenschaften der mit ein oder mehreren Zutaten 112 hergestellten Druckmasse 114. Beispielhafte Eigenschaften sind: Viskosität, Elastizität, Partikelgröße, Wassergehalt, pH-Wert, Temperatur, etc. In Abhängigkeit von den Messwerten der Sensoren werden eine oder mehrere Einstell-Substanzen 118 (z.B. Texturierungsmittel und/oder Bindemittel) zu der Druckmasse 114 hinzu dosiert. Die Einstell-Substanzen 118 können z.B. pulverförmig, flüssig, etc. sein. Durch das Hinzufügen der einen oder mehreren Einstell-Substanzen 118 kann sichergestellt werden, dass die eigenständig verarbeitete Druckmasse 114 eine qualitativ hochwertige Druckbarkeit aufweist. Die Einstell-Substanzen 118 können auch Wasser oder anderen Flüssigkeiten umfassen, die verwendet werden können, wenn die Lebensmittel-Druckmasse 114 zu dickflüssig ist. Die zugesetzten ein oder mehreren Einstell-Substanzen 118 werden, eventuell bei einer regulierten Temperatursteuerung, in der Mischeinheit 104 mit der Druckmasse 114 vermischt.The sensors of a device 100 for producing a printing mass 114 thus, determine actual values for properties of one or more ingredients 112 produced pressure mass 114 , Exemplary properties are: viscosity, elasticity, particle size, water content, pH, temperature, etc. Depending on the measured values of the sensors, one or more adjusting substances are used 118 (eg texturing agent and / or binder) to the printing mass 114 added doses. The adjusting substances 118 may be, for example, powdered, liquid, etc. By adding one or more adjusting substances 118 can be ensured that the independently processed pressure mass 114 a high quality printability. The adjusting substances 118 can also include water or other liquids that can be used when the food pressure mass 114 too thick. The added one or more adjusting substances 118 be, possibly at a regulated temperature control, in the mixing unit 104 with the pressure mass 114 mixed.

Die Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 114 kann in einem anderen Gerät (z.B. in einer Küchenmaschine, in einem Nahrungsmitteldrucker 130, in einem Handrührgerät, in einem Pürierstab, in einem Foodprocessor, etc.) integriert sein. Alternativ kann die Vorrichtung 100 an ein anderes solches Gerät angeschlossen werden oder als ein separates, eigenständiges Gerät bereitgestellt werden. Die Vorrichtung 100 kann Sensoren, ein oder mehrere befüllbare Behälter 102 für die hinzuzufügenden Einstell-Substanzen 118, eine Dosiereinheit zur Dosierung der einzelnen Einstell-Substanzen 118, eine Rechen- bzw. Steuereinheit 120 mit Logik- und Steuerfunktionen, eine Kommunikationseinheit 121, Mittel zur Temperaturregulierung (z.B. eine Kühl- und/oder Heizeinheit), ein Gehäuse und/oder eine Benutzerschnittstelle 122 (insbesondere bei einem eigenständiges Gerät) umfassen. Alternativ oder ergänzend kann die Vorrichtung 100 Mittel zur Aufnahme für Kapseln umfassen. Eine Kapsel kann dabei ein oder mehrere Einstell-Substanzen 118 umfassen. Insbesondere kann eine Kapsel ggf. exakt die benötigte Menge oder eine größere Menge der Einstell-Substanzen 118 umfassen, die einer Druckmasse 114 hinzugefügt werden sollen. Die Vorrichtung 100 kann weitere Funktionen, z.B. Kühlen, Zerkleinern, Vermengen, Homogenisieren, Passieren, Pürieren, Schlagen, Würzen, Salzen, etc., aufweisen.The device 100 for producing a printing mass 114 can in another device (eg in a food processor, in a food printer 130 , in a hand mixer, in a blender, in a Foodprocessor, etc.). Alternatively, the device 100 be connected to another such device or provided as a separate, stand-alone device. The device 100 may be sensors, one or more fillable containers 102 for the adjusting substances to be added 118 , a dosing unit for dosing the individual adjusting substances 118 , a computing or control unit 120 with logic and control functions, one communication unit 121 , Means for regulating the temperature (eg a cooling and / or heating unit), a housing and / or a user interface 122 (especially at a standalone device) include. Alternatively or additionally, the device 100 Include means for receiving capsules. A capsule can be one or more adjusting substances 118 include. In particular, a capsule, if necessary, exactly the required amount or a larger amount of adjusting substances 118 include that of a pressure mass 114 should be added. The device 100 may have other functions such as cooling, crushing, blending, homogenizing, passing, pureeing, whipping, seasoning, salts, etc.

Zur Herstellung einer Druckmasse 114 mit bestimmten Soll-Werten für eine oder mehrere Eigenschaften können beliebige Zutaten 112 zu einer Druckmasse 114 verarbeitet werden. Während oder im Anschluss an den Herstell-Vorgang der Druckmasse 114 (der z.B. Zerkleinern und/oder Mixen umfasst) können Ist-Werte für die ein oder mehreren Eigenschaften gemessen und mit entsprechenden Soll-Werten verglichen werden. Basierend auf dem Vergleich kann die Menge von einer oder mehreren Einstell-Substanzen 118 ermittelt und der Druckmasse zugeführt werden. Nach der Vermengung der ein oder mehreren Einstell-Substanzen 118 mit der Druckmasse 114 können erneut die Ist-Werte ermittelt und mit den Soll-Werten verglichen werden. Es können dann so lange, in iterativer Weise, ein oder mehrere Einstell-Substanzen 118 zugefügt werden, bis die Druckmasse 114 die Soll-Werte für die einstellbaren Eigenschaften aufweist. Der iterative Prozess kann z.B. beendet werden, wenn der Absolutwert der Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert kleiner als oder gleich wie ein vorbestimmter Abweichungs-Schwellenwert ist, und/oder wenn das Absolutwert der Abweichung im Rahmen des iterativen Verfahrens einen Minimalwert überschritten hat (und daher wieder ansteigt). For producing a printing mass 114 with certain target values for one or more properties can be any ingredients 112 to a pressure mass 114 are processed. During or after the manufacturing process of the printing mass 114 (which includes, for example, crushing and / or mixing) actual values for the one or more properties can be measured and compared with corresponding target values. Based on the comparison, the amount of one or more adjusting substances 118 determined and fed to the pressure mass. After mixing the one or more adjusting substances 118 with the pressure mass 114 the actual values can be determined again and compared with the target values. It can then be so long, in an iterative manner, one or more adjusting substances 118 be added until the pressure mass 114 has the setpoint values for the adjustable properties. The iterative process may be terminated, for example, if the absolute value of the deviation between the actual value and the target value is less than or equal to a predetermined deviation threshold value, and / or if the absolute value of the deviation has exceeded a minimum value in the course of the iterative method (and therefore rises again).

Die Steuereinheit 120 der Vorrichtung 100 kann auf ein Rezept zugreifen, wobei das Rezept Basismengen für eine oder mehrere Einstell-Substanzen 118 und/oder Rühranweisungen anzeigt. Die in einem Rezept angezeigten Basismengen für die Einstell-Substanzen 118 können für eine erste Dosierung verwendet werden. Basierend drauf kann dann, wie oben dargestellt, in einem iterativen Einstell-Prozess eine präzise Einstellung der Eigenschaften erfolgen. Durch die Berücksichtigung eines Rezeptes für die Erstdosierung der Einstell-Substanzen 118 kann der Einstell-Prozess beschleunigt werden.The control unit 120 the device 100 can access a recipe, where the recipe is base amounts for one or more setting substances 118 and / or stirring instructions. The base quantities for the adjusting substances displayed in a recipe 118 can be used for a first dose. Based on this, as described above, an exact adjustment of the properties can then take place in an iterative adjustment process. By considering a recipe for the initial dosing of the setting substances 118 the setting process can be speeded up.

1b zeigt beispielhafte Sensoren, die dazu verwendet werden können, den Ist-Wert einer Eigenschaft der Druckmasse 114 zu erfassen. Beispielsweise kann die Viskosität der Druckmasse 114 über den Widerstand an einem Mischmotor 141 der Mischeinheit 104 ermittelt werden. Bei einer konstanten Geschwindigkeit steigt die von dem Mischmotor 141 zu erbringende Leistung mit steigendem Widerstand durch die Druckmasse 114 an. Die erhöhte Leistungsaufnahme kann erfasst und als Indiz für die Viskosität der Druckmasse 114 verwendet werden. Es kann somit die Viskosität der Druckmasse 114 über den Widerstand der Motorkennlinie eines Mischmotors 141 bei konstanter Geschwindigkeit ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Viskosität der Druckmasse 114 über die z.B. optisch ermittelte Drehzahl eines beweglichen Teils der Mischeinheit 104 bei konstanter Leistung ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Viskosität mit einem z.B. wellenbasierten Viskositätssensor 144 erfasst werden. Alternativ oder ergänzend kann die Viskosität über einen dedizierten Aktor (z.B. ein Rührelement) gemessen werden, der in einem bestimmten Bereich in die Druckmasse 114 eintaucht und den Drehwiderstand misst, um die Viskosität der Druckmasse 114 zu bestimmen. Des Weiteren kann die Viskosität über einen Stempel 142 ermittelt werden, der die Druckmasse 114 durch eine Düse 143 drückt und dabei den Widerstand erfasst. Dabei kann ggf. die Düse 106 eines Nahrungsmitteldruckers 130 verwendet werden. 1b shows exemplary sensors that can be used to the actual value of a property of the pressure mass 114 capture. For example, the viscosity of the pressure mass 114 over the resistor at a mixing motor 141 the mixing unit 104 be determined. At a Constant speed rises from the mixer motor 141 to be performed power with increasing resistance by the pressure mass 114 at. The increased power consumption can be recorded and as an indication of the viscosity of the pressure mass 114 be used. It can thus the viscosity of the pressure mass 114 via the resistance of the motor characteristic of a mixed motor 141 be determined at constant speed. Alternatively or additionally, the viscosity of the printing material 114 on the example visually determined speed of a movable part of the mixing unit 104 be determined at constant power. Alternatively or additionally, the viscosity can be measured using, for example, a wave-based viscosity sensor 144 be recorded. Alternatively or additionally, the viscosity can be measured by means of a dedicated actuator (for example a stirring element), which in a certain range enters the pressure mass 114 dips in and measures the rotational resistance to the viscosity of the pressure mass 114 to determine. Furthermore, the viscosity of a stamp 142 be determined, the pressure mass 114 through a nozzle 143 pushes and detects the resistance. If necessary, the nozzle can 106 a food printer 130 be used.

Der Wassergehalt der Druckmasse 114 kann z.B. über ein Spektrometer 145 insbesondere ein Near-Infrared (NIR) Spektrometer) ermittelt werden. Die Temperatur der Druckmasse 114 kann über einen Temperatursensor 146 oder über ein kontaktfreies IR-Temperaturmessgerät bestimmt werden. Der pH-Wert der Druckmasse 114 kann über eine pH Messelektrode bestimmt werden. The water content of the pressure mass 114 can eg via a spectrometer 145 In particular, a near-infrared (NIR) spectrometer) can be determined. The temperature of the pressure mass 114 can via a temperature sensor 146 or via a non-contact IR temperature measuring device. The pH of the pressure mass 114 can be determined via a pH measuring electrode.

Die Vorrichtung 100 kann ggf. unterschiedliche Sensoren (z.B. unterschiedliche Aufsätze und/oder Misch-Komponenten) umfassen, um ein oder mehrere Eigenschaften von unterschiedlichen Druckmassen 114 in unterschiedlichen Wertebereichen zu messen. Beispielsweise kann ein erster Sensor bereitgestellt werden, um den Wert einer bestimmten Eigenschaft einer Druckmasse 114 in einem ersten Wertebereich zu messen (z.B. eine relativ niedrige Viskosität). Des Weiteren kann ein zweiter Sensor bereitgestellt werden, um den Wert der bestimmten Eigenschaft einer Druckmasse 114 in einem zweiten (unterschiedlichen) Wertebereich zu messen (z.B. eine relativ hohe Viskosität). So können die Werte von Eigenschaften über einen breiten Wertebereich mit hoher Genauigkeit gemessen werden. The device 100 may optionally include different sensors (eg, different attachments and / or blending components) to provide one or more characteristics of different pressure masses 114 to measure in different value ranges. For example, a first sensor may be provided to estimate the value of a particular property of a pressure mass 114 to measure in a first range of values (eg a relatively low viscosity). Furthermore, a second sensor may be provided to determine the value of the particular property of a pressure mass 114 to measure in a second (different) value range (eg a relatively high viscosity). Thus, the values of properties can be measured over a wide range of values with high accuracy.

Die Dosierung einer Einstell-Substanz 118 kann auf Basis einer gespeicherten Kennlinie bzw. Kennfunktion erfolgen, die anzeigt, welche Änderung des Wertes einer Eigenschaft (im Durchschnitt) durch welche Menge der Einstell-Substanz 118 bewirkt werden kann. Auf Basis der Abweichung zwischen Ist-Wert und Soll-Wert kann dann mittels der Kennlinie bzw. der Kennfunktion (unter Berücksichtigung der Menge der Druckmasse 114) die erforderliche Menge der Einstell-Substanz 118 bestimmt werden. So kann eine schnelle Einstellung der Eigenschaften der Druckmasse 114 bewirkt werden. Die Kennlinie bzw. die Kennfunktion kann derart ausgelegt sein, dass die durch die Kennlinie bzw. Kennfunktion bestimmte Menge an Einstell-Substanz 118 tendenziell zu gering ist. Beispielsweise kann die Kennlinie bzw. Kennfunktion die Menge an Einstell-Substanz 118 anzeigen, die (nicht im Durchschnitt sondern) statistisch nur für 30% oder weniger der Fälle ausreicht, um den gewünschten Wert einer Eigenschaft zu erreichen. Durch eine derartige Auslegung der Kennlinie kann ein stabiler Einstell-Prozess bewirkt werden. The dosage of a setting substance 118 can be done on the basis of a stored characteristic or characteristic that indicates which change in the value of a property (on average) by what amount of the adjustment substance 118 can be effected. On the basis of the deviation between the actual value and the setpoint value, it is then possible by means of the characteristic curve or the characteristic function (taking into account the quantity of the pressure mass 114 ) the required amount of the adjusting substance 118 be determined. So can a quick adjustment of the properties of the pressure mass 114 be effected. The characteristic or the characteristic can be designed such that the determined by the characteristic curve or characteristic amount of adjusting substance 118 tends to be too low. For example, the characteristic or characteristic function can be the amount of setting substance 118 statistically, only for 30% or less of the cases is sufficient to achieve the desired value of a property. By such a design of the characteristic, a stable adjustment process can be effected.

Nach Beendung des Einstell-Prozesses kann die eingestellte Druckmasse 114 in Kapseln, Kartuschen und/oder Behälter etc. abgefüllt werden und in einem Nahrungsmitteldrucker 130 weiterverarbeitet werden. Alternativ kann die Druckmasse 114 anderweitig weiterverarbeitet werden.After completion of the setting process, the set pressure mass 114 in capsules, cartridges and / or containers etc. and in a food printer 130 be further processed. Alternatively, the pressure mass 114 otherwise processed further.

2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zur Herstellung einer Druckmasse 114 für einen Nahrungsmitteldrucker 130. Insbesondere kann durch das Verfahren 200 eine Druckmasse 114 hergestellt werden, die Soll-Werte für ein oder mehrere Eigenschaften der Druckmasse 114 aufweist (z.B. in Bezug auf die Viskosität und/oder den Wassergehalt). Das Verfahren 200 kann durch die in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung 100 ausgeführt werden. 2 shows a flowchart of an exemplary method 200 for producing a printing mass 114 for a food printer 130 , In particular, by the method 200 a pressure mass 114 The target values for one or more properties of the pressure mass 114 has (for example, in relation to the viscosity and / or the water content). The procedure 200 can by the device described in this document 100 be executed.

Das Verfahren 200 umfasst das Bereitstellen 201 einer essbaren, verformbaren Druckmasse 114. Insbesondere kann die Druckmasse 114 (z.B. in einer Mischeinheit 104 der Vorrichtung 100) aus einer oder mehreren Zutaten 112 hergestellt werden. Außerdem umfasst das Verfahren 200 das Ermitteln 202 eines Soll-Wertes einer Eigenschaft der Druckmasse 114. Des Weiteren umfasst das Verfahren 200 das Ermitteln 203 eines Ist-Wertes der Eigenschaft der Druckmasse 114. Der Ist-Wert der Eigenschaft kann z.B. durch einen oder mehrere Sensoren 141, 142, 143, 144, 145, 146 ermittelt werden. Das Verfahren 200 umfasst weiter das Bestimmen 204, auf Basis des Ist-Wertes und auf Basis des Soll-Wertes, einer Menge einer Einstell-Substanz 118. Dabei ist die Einstell-Substanz 118 derart, dass durch Hinzufügen der Einstell-Substanz 118 der Wert der Eigenschaft der Druckmasse 114 verändert werden kann. Außerdem umfasst das Verfahren 200 das Zufügen 205 der Menge der Einstell-Substanz 118 zu der Druckmasse 114.The procedure 200 includes providing 201 an edible, deformable pressure mass 114 , In particular, the pressure mass 114 (eg in a mixing unit 104 the device 100 ) from one or more ingredients 112 getting produced. In addition, the process includes 200 the determining 202 a desired value of a property of the pressure mass 114 , Furthermore, the method includes 200 the determining 203 an actual value of the property of the pressure mass 114 , The actual value of the property can be determined by one or more sensors 141 . 142 . 143 . 144 . 145 . 146 be determined. The procedure 200 further comprises determining 204 on the basis of the actual value and on the basis of the target value, an amount of a setting substance 118 , Here is the adjustment substance 118 such that by adding the adjusting substance 118 the value of the property of the pressure mass 114 can be changed. In addition, the process includes 200 the adding 205 the amount of setting substance 118 to the pressure mass 114 ,

Das Verfahren 200 kann weiter Umfassen, das Vergleichen 206 des Ist-Wertes der Eigenschaft mit dem Soll-Wert der Eigenschaft. In Abhängigkeit von dem Vergleichsergebnis können in iterativer Weise bestimmte Mengen der Einstell-Substanz der Druckmasse 114 zugeführt werden, um nach und nach den Ist-Wert der Eigenschaft der Druckmasse 114 in Richtung Soll-Wert anzupassen. Wenn der Vergleich ergibt, dass ein Abbruchkriterium erfüllt ist, so kann das Verfahren 200 zur Herstellung der Druckmasse 200 abgeschlossen werden (Schritt 207).The procedure 200 can further include, comparing 206 the actual value of the property with the target value of the property. Depending on the result of the comparison, certain quantities of the adjusting substance can be iteratively used the pressure mass 114 be fed gradually to the actual value of the property of the pressure mass 114 in the direction of the target value. If the comparison shows that an abort criterion is met, then the method can 200 for the production of the printing mass 200 be completed (step 207 ).

Die Vorrichtung 100 und das Verfahren 200 ermöglichen es, in einfacher, automatischer und zuverlässiger Weise aus diversen Zutaten 112 druckbare Druckmasse 114 für einen Nahrungsmitteldrucker 130 herzustellen. Dies ermöglicht es einem Nutzer anstelle von vorgefertigten Kapseln / Druckmassen 114 eigene Druckmassen 114 herzustellen. Dabei erhält der Nutzer eine erweiterte Kontrolle über die verwendeten Zutaten 112 (insbesondere die Art, Herkunft, Qualität, etc. der Zutaten 112). Durch die Herstellung eigener Druckmassen 114 kann die mit einem Nahrungsmitteldrucker 130 herstellbare Palette von Nahrungsmitteln 117 erweitert werden. Außerdem kann durch die Herstellung eigener Druckmassen 114 die Menge an Verpackungsmaterial reduziert werden, so dass eine umweltschonende Herstellung von Nahrungsmitteln 117 ermöglicht wird. The device 100 and the procedure 200 make it possible to use different ingredients in a simple, automatic and reliable way 112 printable printing material 114 for a food printer 130 manufacture. This allows a user to replace prefabricated capsules / masses 114 own pressure masses 114 manufacture. The user receives an extended control over the ingredients used 112 (especially the type, origin, quality, etc. of the ingredients 112 ). By the production of own pressure masses 114 Can that be with a food printer 130 producible range of foods 117 be extended. In addition, by the production of own pressure masses 114 the amount of packaging material can be reduced, allowing an environmentally friendly production of food 117 is possible.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur das Prinzip der vorgeschlagenen Vorrichtung bzw. des vorgeschlagenen Verfahrens veranschaulichen sollen. The present invention is not limited to the embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are intended to illustrate only the principle of the proposed device and the proposed method.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2010/151202 A1 [0002]

Claims

Contraption ( 100 ) for the production of a printing compound ( 114 ) for a food printer ( 130 ), the device ( 100 ) comprises: - a mixing unit ( 104 ), which is set up, an edible pressure mass ( 114 ); - a container ( 102 ) with a tuning substance ( 118 ), which is set up, the value of a property of the pressure mass ( 114 ) to change; A sensor ( 141 . 142 . 143 . 144 . 145 . 146 ), which is set, an actual value of the property of the pressure mass ( 114 ) capture; A control unit ( 120 ), which is set up, - a desired value for the property of the pressure mass ( 114 ) to investigate; On the basis of the actual value and on the basis of the desired value of the property, an amount of the adjusting substance ( 118 ) to determine; and - to cause the pressure mass ( 114 ) the amount of the adjusting substance ( 118 ) from the container ( 102 ) is supplied.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, wherein the control unit ( 120 ) is set up in an iterative manner until a termination criterion has been reached: - to determine the actual value of the property and to compare it with the desired value; and - a lot of the adjusting substance ( 118 ) and to cause the amount of the adjusting substance ( 118 ) of the pressure mass ( 114 ) and with the pressure mass ( 114 ) is mixed.

Contraption ( 100 ) according to claim 2, wherein the termination criterion comprises one or more of: - a deviation between the actual value and the target value is equal to or less than a predetermined deviation threshold value; The deviation has exceeded a minimum value in a current iteration compared to a previous iteration; A gradient of the deviation between successive iterations is equal to or less than a Gardient threshold.

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the sensor ( 141 . 142 . 143 . 144 . 145 . 146 ) comprises: a viscosity sensor ( 144 ), for determining a viscosity of the pressure mass ( 114 ); A motor of an actuator ( 141 ), which is set up, the pressure mass ( 114 ) in the mixing unit ( 104 ) to stir, to shred and / or to mix; - a stamp ( 142 ), which is set up, the pressure mass ( 114 ) through a nozzle ( 143 ) to press; A spectrometer ( 145 ) arranged to provide information regarding a reflection spectrum of the printing mass ( 114 ) capture; and / or a pH measuring electrode ( 146 ) arranged to provide information regarding a pH of the pressure mass ( 114 ) capture.

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 120 ): - a prescription for the printing mass ( 114 ) to determine that a base amount of the adjusting substance ( 118 ) indicates; and - causing the base amount of the adjusting substance ( 118 ) of the pressure mass ( 114 ) is supplied.

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the control unit ( 120 ) is set up: - to determine a predetermined characteristic which, for different deviations between actual values and desired values, different amounts of the adjusting substance ( 118 ) indicates; and - the amount of the adjusting substance ( 118 ) depending on the characteristic function.

Contraption ( 100 ) according to claim 6, wherein: - the characteristic statistically determined quantities of the adjusting substance ( 118 ), which with a certain probability are sufficient to cause the property of the pressure mass ( 114 ) after adding a statistically determined amount of the adjusting substance indicated by the identification function ( 118 ) is between the actual value and the target value; and - the characteristic is such that the probability is greater than 50%, in particular greater than 80%.

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the adjusting substance ( 118 ) comprises a texturizing agent and / or a binder.

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the property of the pressure mass ( 114 ) one or more of: viscosity of the pressure mass ( 114 ), Elasticity of the pressure mass ( 114 ), a proportion of water in the pressure mass ( 114 ) and / or a pH of the pressure mass ( 114 ).

Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein - the control unit ( 120 ) is set up to determine a prescription, the required one or more ingredients ( 112 ) for the pressure mass ( 114 ) indicates; - the device ( 100 ) a plurality of containers ( 102 ), the containers ( 102 ) different edible ingredients ( 112 ) be able to record; - the control unit ( 120 ) is arranged to cause the required one or more ingredients ( 112 ) according to the recipe of the plurality of Containers ( 102 ) into the mixing unit ( 104 ) are transferred; and - the mixing unit ( 104 ) is made up of the one or more ingredients ( 112 ) the pressure mass ( 114 ).

Home appliance, in particular household appliance, which has a device ( 100 ) according to one of the preceding claims.

System ( 100 . 130 ) for the production of a food ( 117 ), whereby the system ( 100 . 130 ), - a device ( 100 ) according to one of claims 1 to 10 for the preparation of an edible printing material ( 114 ); A movable nozzle ( 106 ), which is set up, the pressure mass ( 114 ) at different positions to a spatial arrangement of pressure mass ( 114 ) to produce; and a control unit ( 120 ), which is set up, - a recipe for the production of a first food ( 117 ), the recipe containing one or more ingredients and process steps for the preparation of the first food ( 117 ) indicates; and - the device ( 100 ) and the nozzle ( 106 ), the first food ( 117 ) according to the recipe.

System ( 100 . 130 ) according to claim 12, wherein the recipe indicates one or more first positions at which the printing mass ( 114 ) in the spatial arrangement of pressure mass ( 114 ) for the production of the first food ( 117 ) is to be arranged.

Computer-implemented method ( 200 ) for the production of a printing compound ( 114 ) for a food printer ( 130 ), the process ( 200 ), - providing ( 201 ) an edible pressure mass ( 114 ); - Determine ( 202 ) of a desired value of a property of the pressure mass ( 114 ); - Determine ( 203 ) of an actual value of the property of the pressure mass ( 114 ); - Determine ( 204 ), based on the actual value and on the basis of the target value, an amount of a setting substance ( 118 ); wherein the adjusting substance ( 118 ) is set, the value of the property of the pressure mass ( 114 ) to change; and - adding ( 205 ) the amount of the adjusting substance ( 118 ) to the pressure mass ( 114 ).