DE102015004826A1 - Dosing tank and metering device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Dosierbehälter für Lebensmittel, eine Dosiervorrichtung für Lebensmittel und ein Verfahren zur Dosierung von Lebensmitteln.The invention relates to a dosing container for food, a dosing device for food and a method for dosing food.
Description
Die Erfindung betrifft einen Dosierbehälter für Lebensmittel, eine Dosiervorrichtung für Lebensmittel und ein Verfahren zur Dosierung von Lebensmitteln. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Dosierbehälter, der Lebensmittel unterschiedlicher Viskosität enthalten kann und bevorzugt dazu geeignet ist, dass die Lebensmittel in dem Dosierbehälter auch aufbewahrt bzw. gelagert werden können, sowie eine Dosiervorrichtung, in die der Dosierbehälter eingebaut werden kann und mit deren Hilfe genau definierte Mengen der Lebensmittel dosiert werden können.The invention relates to a dosing container for food, a dosing device for food and a method for dosing food. In particular, the invention relates to a dosing container, which may contain foods of different viscosity and is preferably suitable for the food in the dosing can also be stored or stored, and a dosing device, in which the dosing can be installed and with their help precisely defined Quantities of food can be dosed.
Aus dem Stand der Technik ist die Anwendung von viskosen Produkten wie Frucht- oder Schokoladensaucen zur Dekorierung von Teller, Desserts, Back- oder Süßwaren bekannt. Aber bisher war diese Dekorierung aufgrund der händischen Vorbereitung und Anwendung der Produkte zur Dekoration sehr zeitaufwändig und die Genauigkeit und Präzision der hergestellten Produkte war direkt von den Fertigkeiten der herstellenden Person abhängig. Zusätzlich konnte keine hohe Auflösung bei den hergestellten Objekten erreicht werden.From the prior art, the use of viscous products such as fruit or chocolate sauces for decorating plates, desserts, baked or confectionery is known. But hitherto, this decoration was very time-consuming due to the manual preparation and application of the products for decoration, and the accuracy and precision of the manufactured products was directly dependent on the skill of the producing person. In addition, no high resolution could be achieved in the manufactured objects.
In den letzten Jahren sind erste technische Lösungen bekannt geworden, um den manuellen Prozess durch einen automatisierten Prozess zu ersetzen. Aber die eingesetzten Geräte sind aufgrund der Vielzahl an benötigten Komponenten noch sehr komplex und teuer.In recent years, first technical solutions have become known to replace the manual process with an automated process. But the devices used are still very complex and expensive due to the large number of components required.
Kürzlich sind verschiedene kostengünstigere Systeme für die automatisierte Dosierung verschiedener Lebensmittelkomponenten wie Frucht- oder Schokoladensaucen zur Herstellung von räumlichen Strukturen mittels 3D-Druck bekannt geworden. Diese basieren auf medizinischen Spritzen mit verschiedenen Dosierspitzen in Nadelform. Der Kolben der Spritzen wird in einem Halter fixiert und dieser mittels eines Motors in Kombination mit einem komplexen Antriebsmechanismus auf der Basis von Zahnradkombinationen und einer Gewindestange hin- und her bewegt.Recently, several lower-cost systems have become known for the automated dosing of various food components, such as fruit or chocolate sauces, for the production of spatial structures by means of 3D printing. These are based on medical syringes with different dosage tips in needle form. The plunger of the syringes is fixed in a holder and reciprocated by means of a motor in combination with a complex drive mechanism based on gear combinations and a threaded rod.
Neben dem komplexen Aufbau des Antriebssytems birgt der Einsatz medizinischer Spritzen, in die verschiedene Lebensmittelkomponenten gefüllt werden, eine potenzielle Quelle für mikrobielle Gefahren. Das Lebensmittel ist hier nicht vollständig von einer umgebenden Hülle umschlossen. Da der Raum zwischen Spritzenzylinder und Spritzenkolben nicht mikrobiologisch dicht abschließt, können durch Bewegung des Kolbens Mikroorganismen in die Lebensmittelkomponente gelangen und somit zu einem mikrobiellen Verderb des Lebensmittels führen.In addition to the complex design of the drive system, the use of medical syringes filled with various food components presents a potential source of microbial hazards. The food here is not completely enclosed by a surrounding shell. Since the space between syringe barrel and syringe plunger does not close off microbiologically, microorganisms can enter the food component by movement of the plunger and thus lead to microbial spoilage of the food.
Zusätzlich sind bisher keine automatisierten 3D-Drucksysteme bekannt, die in der Lage sind, durch eine modulare Anordnung mehrerer dieser 3D-Drucker verschiedene Lebensmittelkomponenten nacheinander auf einen Teller, eine Platte oder in ein Gefäß zur Aufbewahrung zu dosieren.In addition, no automated 3D printing systems are known to date, which are able to dose different food components successively on a plate, a plate or in a container for storage by a modular arrangement of several of these 3D printers.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Dosierbehälter, eine Dosiervorrichtung und ein Dosierverfahren bereitzustellen, die den oben genannten Problemen im Stand der Technik Rechnung tragen. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben.The invention is therefore based on the object to provide a metering container, a metering device and a metering process, which take into account the above-mentioned problems in the prior art. This object is solved by the subject matter of the independent claims. Preferred embodiments are described in more detail in the dependent claims and the description below.
Demnach richtet sich die vorliegende Erfindung unter anderem auf einen Dosierbehälter für Lebensmittel, wobei der Dosierbehälter eine flexible Wandung mit einer Wandstärke von höchstens 0,5 mm und ein erstes Ende mit einem Dosierauslass aufweist und wobei der Dosierbehälter ein Lebensmittel enthält.Accordingly, the present invention is directed inter alia to a dosing container for foodstuffs, wherein the dosing container has a flexible wall with a wall thickness of at most 0.5 mm and a first end with a dosing outlet and wherein the dosing container contains a food.
Unter einem Dosierbehälter wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Behältnis verstanden, in dem sich das zu dosierende Lebensmittel befindet und in dem es auch längere Zeit verschlossen gelagert werden kann.In the context of the present invention, a metering container is preferably understood as meaning a container in which the food to be dispensed is located and in which it can be stored closed for a longer period of time.
Unter einem Dosierauslass wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Öffnung im Dosierbehälter verstanden, durch die das im Dosierbehälter befindliche Lebensmittel auf eine Dosierunterlage dosiert werden kann.In the context of the present invention, a metering outlet is preferably understood as meaning an opening in the metering container, by means of which the food located in the metering container can be metered onto a metering pad.
Unter einer Dosierunterlage wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt eine Fläche verstanden, auf die das zu dosierende Lebensmittel aufgebracht werden kann. Bevorzugterweise kann es sich dabei um eine Platte, einen Teller, eine Kunststoffoberfläche oder eine Metalloberfläche handeln.In the context of the present invention, a dosing pad is preferably understood to mean a surface onto which the food to be dispensed can be applied. Preferably, it can be a plate, a plate, a plastic surface or a metal surface.
Ferner richtet sich die vorliegende Erfindung auf eine Dosiervorrichtung für Lebensmittel mit einem Zylinder zur Aufnahme eines Dosierbehälters für Lebensmittel und einem Kolben, der in dem Zylinder beweglich gelagert ist und dazu geeignet ist, einen in dem Zylinder aufgenommenen Dosierbehälter zu komprimieren, wobei die Dosiervorrichtung einen Motor aufweist, der mit dem Kolben verbunden ist und dazu geeignet ist, den Kolben in dem Zylinder zu bewegen.Further, the present invention is directed to a food dosing device comprising a cylinder for receiving a food dosing container and a piston movably mounted in the cylinder and adapted to compress a dosing container received in the cylinder, the dosing device comprising a motor which is connected to the piston and is adapted to move the piston in the cylinder.
Der erfindungsgemäße Dosierbehälter ist bevorzugt vollständig abgeschlossen und enthält eine Dosieröffnung, über die eine Lebensmittelkomponente präzise dosiert werden kann. Der Dosierbehälter kann bevorzugt in ein einfaches Kolbendosiersystem, beispielsweise in die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung, eingebaut werden, mit dem bzw. mit der durch Druck eines Kolbens auf diesen Dosierbehälter das Lebensmittel aus der Dosieröffnung gedrückt werden kann. Die Dosiervorrichtung bildet bevorzugt mit einem räumlichen Positioniersystem einen 3D-Drucker, der in der Lage sein soll, aus der Lebensmittelkomponente durch präzise Dosierung und definierte Positionierung des Dosierauslass im Raum aus der Lebensmittelkomponente Strukturen zu formen. Besonders bevorzugt kann durch Kombination mehrerer 3D-Drucker, die jeweils mit einer Dosiervorrichtung und einem Dosierbehälter bestückt sind, eine flexible Herstellung verschiedener Lebensmittelkomponenten auf einem Teller ermöglicht werden.The metering container according to the invention is preferably completely closed and contains a metering opening, via which a food component can be precisely metered. The dosing container may preferably be incorporated in a simple piston dosing system, For example, in the metering device according to the invention, can be installed, with or by the pressure of a piston on this dosing the food from the dosing can be pressed. The dosing device preferably forms, with a spatial positioning system, a 3D printer which is intended to be able to form structures from the food component by precise metering and defined positioning of the dosing outlet in the space from the food component. Particularly preferably, by combining a plurality of 3D printers, which are each equipped with a metering device and a metering container, a flexible production of various food components are made possible on a plate.
Bei dem Lebensmittel handelt es sich bevorzugt um ein fließfähiges, d. h. flüssiges, viskoses oder pastöses Lebensmittel. Um die Fließfähigkeit des Lebensmittels zu verändern, kann bevorzugt die Temperatur des Dosierbehälters nach dem Einbringen in die Dosiervorrichtung verändert bzw. kontrolliert werden. Mögliche Anwendungen für die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung und den erfindungsgemäßen Dosierbehälter sind die manuelle oder automatisierte Erstellung von 2D oder 3D Lebensmittelformen auf der Basis von einzelnen Lebensmittelinhaltsstoffen oder Lebensmitteln sowie Mischungen dieser beiden.The food is preferably a flowable, d. H. liquid, viscous or pasty food. In order to change the flowability of the food, the temperature of the metering container may preferably be changed or controlled after introduction into the metering device. Possible applications for the metering device according to the invention and the metering container according to the invention are the manual or automated production of 2D or 3D food forms based on individual food ingredients or foods and mixtures of these two.
Fließfähigkeit bezeichnet die Eigenschaft einer Flüssigkeit variabler Viskosität, bedingt durch Kräfte, die auf sie wirken, in Bewegung zu geraten.Flowability refers to the property of a fluid of variable viscosity to move due to forces acting on it.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Dosierung von Lebensmitteln. Demnach wird eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung bereitgestellt. In den Zylinder der Dosiervorrichtung wird ein Dosierbehälter für Lebensmittel, bevorzugt ein erfindungsgemäßer Dosierbehälter, eingebracht. Der Kolben der Dosiervorrichtung wird dann mit Hilfe eines Motors derart bewegt, dass der Dosierbehälter komprimiert wird, so das Lebensmittel aus dem Dosierauslass austritt.The present invention further relates to a method for dosing foods. Accordingly, a metering device according to the invention is provided. Into the cylinder of the metering device, a metering container for food, preferably a metering container according to the invention, is introduced. The piston of the metering device is then moved by means of a motor in such a way that the metering container is compressed, so that the food exits from the metering outlet.
Der erfindungsgemäße Gegenstand impliziert (teilweise nur im Falle bevorzugter Ausführungsformen) verschiedene technische Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. Ein geschlossener Dosierbehälter hat gegenüber den herkömmlich verwendeten Spritzen den Vorteil, dass das darin befindliche Lebensmittel mikrobiologisch dicht verschlossen ist, was die Keimbelastung minimiert und die Haltbarkeit und Lagerfähigkeit des Lebensmittels deutlich verbessert. Hierzu trägt auch der vor der ersten Verwendung geschlossene Dosierauslass bei. Die flexible Wandung erlaubt ein einfaches Komprimieren des Dosierbehälters, der das zu dosierende Lebensmittel enthält. Insbesondere ermöglicht die flexible und besonders dünne Wandung ein Zusammenfalten der Wandung bei der Komprimierung des Innenvolumens, was zu einem kontrollierten Ausfließen des gesamten Inhalts des Behälters führt. Im Hinblick auf die vorteilhaft anzuwendende Temperierung des Behälterinhalts wird ein guter Wärmefluss einerseits durch die dünne Wandung als solche und andererseits dadurch gewährleistet, dass auch die zusammengefaltete Wandung in direktem Kontakt mit der Zylinderinnenseite bzw. einer dort angebrachten Heizvorrichtung steht.The subject invention implies (sometimes only in the case of preferred embodiments) various technical advantages over the prior art. A closed dosing container has the advantage over the syringes conventionally used that the food contained therein is microbiologically sealed, which minimizes the germ load and significantly improves the shelf life and shelf life of the food. The dosing outlet closed before the first use also contributes to this. The flexible wall allows easy compression of the dosing container containing the food to be dosed. In particular, the flexible and particularly thin wall allows the wall to be folded when compressing the internal volume, resulting in a controlled flow of the entire contents of the container. With regard to the advantageous temperature control of the container contents, good heat flow is ensured on the one hand by the thin wall as such and on the other hand by the fact that the folded wall is also in direct contact with the cylinder inside or a heating device mounted there.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung besteht darin, dass sich der Motor in einem Kolben befindet und mit einer Vorschubeinrichtung verbunden ist, die bei Bewegung des Motors für eine Kolbenbewegung in einem Zylinder sorgt und damit durch Komprimierung des Dosierbehälters die Dosierung des Lebensmittels bewirkt.An advantage of the metering device according to the invention is that the motor is located in a piston and is connected to a feed device, which ensures movement of the motor for a piston movement in a cylinder and thus causes the dosage of the food by compressing the metering.
Bevorzugt tritt die Außenseite des Kolbens mit der Innenseite des Zylinders luftdicht in Eingriff. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines an der Außenseite des Kolbens vorgesehenen Dichtrings erfolgen. Dies hat den Vorteil, dass der Kolben so in den Zylinder eingebaut ist, das er die Räume über und unter dem Zylinder luftdicht voneinander trennt und damit bei Umkehr der Drehrichtung des Motors ein Unterdruck entsteht, der das Lebensmittel leicht durch die Dosieröffnung zurück zieht und so durch schnelle Unterbrechung des Lebensmittelstrangs eine exakte Dosierung des Lebensmittels besonders gut möglich macht.Preferably, the outside of the piston is airtightly engaged with the inside of the cylinder. This can be done for example by means of a provided on the outside of the piston sealing ring. This has the advantage that the piston is installed in the cylinder so that it hermetically separates the spaces above and below the cylinder and thus creates a negative pressure when reversing the direction of rotation of the engine, which easily pulls the food back through the metering and so on rapid disintegration of the food strand makes an exact dosage of the food particularly well possible.
Die Integration der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und/oder des erfindungsgemäßen Dosierbehälters in einen 3D-Drucker, der eine freie Positionierung der Dosiervorrichtung im Raum ermöglicht, erlaubt die Erstellung komplexer dreidimensionaler Strukturen aus Lebensmitteln, wie dies mit herkömmlichen Techniken nicht möglich war.The integration of the metering device according to the invention and / or the metering container according to the invention in a 3D printer, which allows a free positioning of the metering device in the room, allows the creation of complex three-dimensional structures of food, as was not possible with conventional techniques.
Dies gilt umso mehr für eine Kombination mehrerer 3D-Drucker mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung und/oder dem erfindungsgemäßen Dosierbehälter zur Dosierung verschiedener oder parallel mehrerer gleicher Lebensmittelkomponenten, wobei bevorzugt die Dosierunterlagen, auf die die Lebensmittel dosiert werden, durch ein Transportsystem flexibel zu den verschiedenen 3D-Druckern geleitet werden.This is all the more true for a combination of several 3D printers with the metering device according to the invention and / or the metering container according to the invention for metering different or parallel several identical food components, wherein preferably the Dosierunterlagen to which the food is metered by a transport system flexible to the various 3D Be routed to printers.
Ein bevorzugt vorgesehenes Kodiersystem stellt einen weiteren Vorteil dar, da mit dessen Unterstützung die Lebensmittelbehältnisse mit Hilfe des Transportsystems zu den richtigen 3D-Druckern gelangen und mit dessen Hilfe die 3D-Drucker die Informationen zu dem zu druckenden Lebensmittel erhalten.A preferably provided coding system represents a further advantage, since with its support the food containers reach the correct 3D printers with the aid of the transport system and with the aid of which the 3D printers obtain the information about the food to be printed.
Die vorliegende Erfindung richtet sich unter anderem auf die folgenden Aspekte:
- 1. Dosierbehälter für Lebensmittel, wobei der Dosierbehälter eine flexible Wandung mit einer Wandstärke von höchstens 0,5 mm und ein erstes Ende mit einem Dosierauslass aufweist und wobei der Dosierbehälter ein Lebensmittel enthält.
- 2. Dosierbehälter nach
Aspekt 1, wobei die Wandstärke der flexiblen Wandung höchstens 0,3 mm, bevorzugt höchstens 0,2 mm und besonders bevorzugt höchstens 0,1 mm beträgt. - 3. Dosierbehälter nach
Aspekt 1 oder 2, wobei der Dosierauslass eine Öffnungsquerschnittsfläche von höchstens 8 mm2, bevorzugt von höchsten 6 mm2 und besonders bevorzugt von höchstens 4 mm2 aufweist. - 4. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei die Biegefestigkeit der flexiblen Wandung höchstens 50 mN, bevorzugt höchstens 30 mN und besonders bevorzugt höchstens 10 mN beträgt.
- 5. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei der Dosierauslass als Dosierspitze ausgebildet ist.
- 6. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei am ersten Ende ein Stabilisierungsabschnitt ausgebildet ist, der bevorzugt eine Stabilisierungsscheibe bzw. -platte aufweist, die besonders bevorzugt kreisförmig ist.
- 7. Dosierbehälter nach
Aspekt 5 oder 6, wobei die Biegefestigkeit der flexiblen Wandung kleiner ist als die Biegefestigkeit der Dosierspitze und/oder des Stabilisierungsabschnitts. - 8. Dosierbehälter nach einem der Aspekte 5–7, wobei die flexible Wandung ein erstes Material aufweist, bevorzugt aus dem ersten Material besteht, und die Dosierspitze und/oder der Stabilisierungsabschnitt ein zweites, unterschiedliches Material aufweist, bevorzugt aus dem zweiten Material besteht.
- 9.
Dosierbehälter nach Aspekt 8, wobei das erste und/oder zweite Material eines oder eine Kombination der folgenden Materialien aufweist: Polypropylen, Polyethylen, Polyacetat. - 10. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei der Dosierbehälter die Form einer Tube oder eines Zylinders aufweist.
- 11. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei das Innenvolumen des Dosierbehälters zwischen 5 ml und 500 ml, bevorzugt zwischen 10 ml und 200 ml, besonders bevorzugt zwischen 20 ml und 100 ml umfasst.
- 12. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, wobei das in dem Dosierbehälter enthaltene Lebensmittel in pastöser und/oder fließfähiger Form vorliegt.
- 13. Dosierbehälter nach einem der vorigen Aspekte, ferner mit einem Datenabschnitt, der Daten zum in dem Dosierbehälter enthaltene Lebensmittel aufweist.
- 14.
Dosierbehälter nach Aspekt 13, wobei der Datenabschnitt einen mechanischen Code, einen Barcode, einen QR-Code, einen RFID-Chip oder eine Kombination davon aufweist. - 15. Dosiervorrichtung für Lebensmittel mit einem Zylinder zur Aufnahme eines Dosierbehälters für Lebensmittel, bevorzugt eines Dosierbehälters nach einem der vorigen Aspekte, und einem Kolben, der in dem Zylinder beweglich gelagert ist und dazu geeignet ist, einen in dem Zylinder aufgenommenen Dosierbehälter zu komprimieren, wobei die Dosiervorrichtung einen Motor aufweist, der mit dem Kolben verbunden ist und dazu geeignet ist, den Kolben in dem Zylinder zu bewegen.
- 16.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 15, wobei der Motor innerhalb des Zylinders angeordnet ist. - 17.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 15oder 16, ferner mit einer Vorschubeinrichtung, die mit Hilfe des Motors in Rotation versetzt werden kann. - 18.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 17, wobei die Vorschubeinrichtung mit einem fest montierten Gegenstück derart in Eingriff steht, dass eine Rotation der Vorschubeinrichtung den Kolben in dem Zylinder bewegt. - 19.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 18, wobei die Vorschubeinrichtung ein erstes Gewinde aufweist und das Gegenstück ein zweites Gewinde aufweist, das mit dem ersten Gewinde in Eingriff tritt. - 20.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 19, wobei die Vorschubeinrichtung eine Schraube oder einen Gewindebolzen und das Gegenstück eine Schraubenmutter aufweist. - 21. Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 18–23, ferner mit einem Heizelement zum Beheizen des Dosierbehälters.
- 22.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 21, wobei das Heizelement an der Innenseite des Zylinders angeordnet ist. - 23.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 21oder 22, wobei das Heizelement einen Heizstreifen aufweist. - 24. Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 21–23, ferner mit einem Temperatursensor zur Messung der Temperatur des Dosierbehälters.
- 25.
Dosiervorrichtung nach Aspekt 24, ferner mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Heizelements in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur. - 26. Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 15–25, ferner mit einem Sensor zur Erfassung eines auf dem Dosierbehälters befindlichen Datenabschnitts.
- 27. Dosiervorrichtung nach Aspekt 26, wobei der Sensor einen Barcode-Leser, einen QR-Code-Leser, einen Mikroschalter, einen RFID-Empfänger oder eine Kombination davon aufweist.
- 28. Dosiervorrichtung nach Aspekt 26 oder 27, ferner mit einer Steuerungseinrichtung, die dazu geeignet ist, den Motor und optional das Heizelement in Abhängigkeit von mit Hilfe des Sensors erfassten Daten zu steuern.
- 29. Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 15–28, wobei die Außenseite des Kolbens mit der Innenseite des Zylinders luftdicht in Eingriff tritt.
- 30. Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 15–29, wobei der Zylinder einen Dosierbehälter für Lebensmittel, bevorzugt einen Dosierbehälters nach einem der Aspekte 1–14, enthält.
- 31. 3D-Drucker für den 3D-Druck von Lebensmitteln mit einer Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 15–29.
- 32. Verfahren zur Dosierung von Lebensmitteln mit den folgenden Schritten: a) Bereitstellen einer Dosiervorrichtung nach einem der Aspekte 15–29; b) Einbringen eines Dosierbehälters für Lebensmittel, bevorzugt eines Dosierbehälters nach einem der Aspekte 1–14, in den Zylinder der Dosiervorrichtung; und c) Bewegen des Kolbens mit Hilfe der Motors derart, dass der Dosierbehälter komprimiert wird, so das Lebensmittel aus dem Dosierauslass austritt.
- 33. Verfahren nach Aspekt 32, ferner mit dem Schritt: Auslesen eines an dem Dosierbehälter vorgesehenen Datenabschnitts mit Hilfe eines an der Dosiervorrichtung vorgesehenen Sensors.
- 34. Verfahren nach Aspekt 33, ferner mit dem Schritt: Steuern des Motors auf Basis der ausgelesenen Information mit Hilfe einer in der Dosiervorrichtung vorgesehenen Steuerungseinrichtung.
- 35. Verfahren nach Aspekt 33 oder 34, ferner mit dem Schritt: Beheizen des Dosierbehälters mit Hilfe eines in der Dosiervorrichtung vorgesehenen Heizelements.
- 36. Verfahren nach Aspekt 35, ferner mit dem Schritt: Steuern des Heizelements auf Basis der ausgelesenen Information mit Hilfe einer in der Dosiervorrichtung vorgesehenen Steuerungseinrichtung.
- 1. Dosage container for food, wherein the metering container has a flexible wall with a wall thickness of at most 0.5 mm and a first end with a Dosierauslass and wherein the metering container contains a food.
- 2. dosing according to
aspect 1, wherein the wall thickness of the flexible wall is at most 0.3 mm, preferably at most 0.2 mm and more preferably at most 0.1 mm. - 3. dosing according to
1 or 2, wherein the Dosierauslass has an opening cross-sectional area of at most 8 mm 2 , preferably of at most 6 mm 2 and more preferably of at most 4 mm 2 .aspect - 4. Dosierbehälter according to one of the preceding aspects, wherein the flexural strength of the flexible wall is at most 50 mN, preferably at most 30 mN and more preferably at most 10 mN.
- 5. Dosierbehälter according to one of the preceding aspects, wherein the Dosierauslass is designed as a metering tip.
- 6. dosing container according to one of the preceding aspects, wherein at the first end a stabilizing portion is formed, which preferably has a stabilizing disk or plate, which is particularly preferably circular.
- 7. Dosing container according to
5 or 6, wherein the bending strength of the flexible wall is smaller than the bending strength of the dosing tip and / or the stabilizing portion.aspect - 8. Dosing container according to one of the aspects 5-7, wherein the flexible wall comprises a first material, preferably consists of the first material, and the dosing tip and / or the stabilizing portion comprises a second, different material, preferably consists of the second material.
- A dosing container according to
aspect 8, wherein the first and / or second material comprises one or a combination of the following materials: polypropylene, polyethylene, polyacetate. - 10. Dosierbehälter according to one of the preceding aspects, wherein the metering container has the shape of a tube or a cylinder.
- 11. Dosing container according to one of the preceding aspects, wherein the inner volume of the dosing between 5 ml and 500 ml, preferably between 10 ml and 200 ml, more preferably between 20 ml and 100 ml.
- 12. dosing container according to one of the preceding aspects, wherein the food contained in the dosing is present in pasty and / or flowable form.
- 13. Dosing container according to one of the preceding aspects, further comprising a data section which has data to the food contained in the dosing.
- 14. The dosing container according to
aspect 13, wherein the data section comprises a mechanical code, a barcode, a QR code, an RFID chip or a combination thereof. - A food dosing device comprising a cylinder for holding a food dosing container, preferably a dosing container according to any one of the preceding aspects, and a piston movably mounted in the cylinder and adapted to compress a dosing container received in the cylinder the metering device comprises a motor which is connected to the piston and is adapted to move the piston in the cylinder.
- 16. Metering device according to
aspect 15, wherein the motor is arranged within the cylinder. - 17. Metering device according to
15 or 16, further comprising a feed device which can be set in rotation by means of the motor.aspect - 18. Metering device according to
aspect 17, wherein the feed device is in engagement with a fixed counterpart such that a rotation of the feed device moves the piston in the cylinder. - 19. Metering device according to
aspect 18, wherein the feed device has a first thread and the counterpart has a second thread which engages with the first thread. - 20. Metering device according to
aspect 19, wherein the feed device comprises a screw or a threaded bolt and the counterpart a nut. - 21. Metering device according to one of the aspects 18-23, further comprising a heating element for heating the metering container.
- 22. Metering device according to
aspect 21, wherein the heating element is arranged on the inside of the cylinder. - 23. Metering device according to
21 or 22, wherein the heating element has a heating strip.aspect - 24. Metering device according to one of aspects 21-23, further comprising a temperature sensor for measuring the temperature of the metering container.
- 25. Metering device according to
aspect 24, further comprising a control device for controlling the heating element as a function of the measured temperature. - 26. Dosing device according to one of aspects 15-25, further comprising a sensor for detecting a data section located on the dosing container.
- 27. The metering device of aspect 26, wherein the sensor comprises a bar code reader, a QR code reader, a microswitch, an RFID receiver, or a combination thereof.
- 28. Metering device according to aspect 26 or 27, further comprising a control device which is adapted to the motor and optionally the Control heating element in response to detected by means of the sensor data.
- 29. The metering device according to any one of aspects 15-28, wherein the outside of the piston airtightly engages with the inside of the cylinder.
- 30. Metering device according to one of the aspects 15-29, wherein the cylinder contains a dosing container for food, preferably a dosing container according to one of aspects 1-14.
- 31. 3D printer for the 3D printing of food with a dosing device according to one of the aspects 15-29.
- 32. A method of dosing food comprising the steps of: a) providing a dosing device according to any of aspects 15-29; b) introducing a dosing container for food, preferably a dosing container according to one of the aspects 1-14, into the cylinder of the dosing device; and c) moving the piston by means of the motor so as to compress the dosing container so that the food leaves the dosing outlet.
- 33. The method according to aspect 32, further comprising the step of: reading out a data section provided on the metering container with the aid of a sensor provided on the metering device.
- 34. The method according to aspect 33, further comprising the step of: controlling the motor on the basis of the read-out information by means of a control device provided in the metering device.
- 35. The method according to aspect 33 or 34, further comprising the step of: heating the dosing container by means of a heating element provided in the dosing device.
- 36. The method of aspect 35, further comprising the step of: controlling the heating element based on the read-out information by means of a controller provided in the metering device.
Nachfolgende werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Figuren näher beschrieben. Es zeigen:Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in more detail with reference to the figures. Show it:
Wie
Bevorzugterweise sind als Material für den Dosierbehälter Kunststoffe aus der Gruppe der Polyethylene, der Polypropylene und der Polyacetate auszuwählen, wobei auch eine Kombination der verschiedenen aufgeführten Kunststoffe vorteilhaft sein kann. Insbesondere die Abwesenheit von Weichmachern, die in Lebensmittel übergehen können, die Eignung zur Pasteurisation oder sogar Sterilisation sowie die Schweiß- und Klebbarkeit sind erfindungsgemäß von Vorteil.Preferably, plastics from the group of polyethylenes, polypropylenes and polyacetates are to be selected as the material for the metering container, it also being possible for a combination of the various plastics listed to be advantageous. In particular, the absence of plasticizers that can be converted into foods, the suitability for pasteurization or even sterilization and the ability to weld and bond are advantageous according to the invention.
Bei bekannten Dosierbehältern in Tubenform ist eine flexible Verformung nicht möglich. Dadurch knicken derartige Dosierbehälter unflexibel ein. Als Folge sind bei einem Dosiersystem mit Kolben eine gleichmäßige Dosierung, die möglichst vollständige Entleerung des Dosierbehälters sowie ein ausreichender Wärmeübergang bei der Kontakterwärmung des Dosierbehälters über eine Wärmequelle auf der Zylinderinnenseite des Dosiersystems nicht möglich.In known Dosierbehältern in tube form a flexible deformation is not possible. As a result, such dosing buckle inflexible a. As a result, a uniform metering, the most complete emptying of the dosing and a sufficient heat transfer in the contact heating of the dosing via a heat source on the cylinder inside the dosing system are not possible in a metering system with pistons.
Um eine gleichmäßige Dosierung, eine ausreichende Entleerung und Temperierung zu gewährleisten, sollte der Dosierbehälter entsprechend der vorliegenden Erfindung im Bereich der flexiblen Wandung (
Weiterhin sollte die flexible Wandung des Dosierbehälters bevorzugt eine Tuben- oder Zylinderform aufweisen.Furthermore, the flexible wall of the dosing preferably should have a tube or cylindrical shape.
Am unteren Ende weist der Dosierbehälter einen Dosierauslass (
Günstigerweise ist dieser Dosierauslass (
Manche Lebensmittel weisen bei normaler Umgebungstemperatur (ca. 20°C) eine zu große Viskosität auf. Somit ist eine Dosierung ohne Erhöhung der Temperatur dieser Lebensmittel nicht möglich. Beispielhaft seien hier Schokolade oder Geleeprodukte genannt.Some foods have a too high viscosity at normal ambient temperature (about 20 ° C). Thus, a dosage without increasing the temperature of these foods is not possible. Examples include chocolate or jelly products.
Für derartige Anwendungen sollte die Wärmeleitfähigkeit der flexiblen Wandung (
Bei zu großvolumiger und/oder langer Dosierspitze kühlt das Lebensmittel unerwünschter weise bereits bei der Dosierung oder während kurzer Dosierpausen in der Dosierspitze so stark ab, dass sich eine nachteilig hohe Viskosität einstellt und der Dosiervorgang daher unterbrochen werden muss.If the metering tip is too bulky and / or long, the food undesirably cools so much already during metering or during short metering pauses in the metering tip that a disadvantageously high viscosity sets in and the metering process therefore has to be interrupted.
Daher sollte bei Lebensmitteln, die eine Temperierung zur Senkung der Viskosität benötigen die Dosierspitze bevorzugt möglichst kurz gewählt werden. Die Länge der Dosierspitze gemessen von der Unterseite des Stabilisierungsabschnitts sollte dabei maximal 20 mm betragen, bevorzugt maximal 10 mm und besonders bevorzugt maximal 5 mm.Therefore, for foodstuffs which require a temperature control to lower the viscosity, the dosing tip should preferably be chosen as short as possible. The length of the dosing tip measured from the underside of the stabilizing section should be a maximum of 20 mm, preferably a maximum of 10 mm and more preferably a maximum of 5 mm.
Um einen vollständig geschlossenen Dosierbehälter zu erhalten, sollte die Dosieröffnung oder die Dosierspitze bevorzugt mit einem Dosierverschluss (
Ebenso wie die flexible Wandung des Dosierbehälters können auch der Stabilisierungsabschnitt sowie die Dosierspitze aus den Kunststoffen Polyethylen, Polypropylen oder Polyacetat sowie Kombinationen dieser Kunststoffe aufgebaut sein.As well as the flexible wall of the metering and stabilizing section and the metering tip of the plastics polyethylene, polypropylene or polyacetate and combinations of these plastics can be constructed.
Diese können über Verschweißung oder Klebung fest miteinander verbunden werden. Bevorzugt bestehen die flexible Wandung des Dosierbehälters, der Stabilisierungsabschnitt sowie die Dosierspitze aus einem Kunststoff oder einer Kunststoffkombination. Die Biegesteifigkeit der verschiedenen Bestandteile wird dabei durch Wahl unterschiedlicher Materialstärken definiert eingestellt.These can be firmly joined together by welding or gluing. The flexible wall of the metering container, the stabilizing section and the metering tip preferably consist of a plastic or a plastic combination. The bending stiffness of the various components is set defined by choosing different material thicknesses.
Bevorzugt trägt der Dosierbehälter einen Datenabschnitt (
Große Volumina des Dosierbehälters bedingen bei Lebensmitteln, die zur Senkung der Viskosität temperiert werden müssen, eine verlängerte Aufheizzeit. Zusätzlich bedingt ein sehr großes Volumen eine große Bauart und Masse des Dosiersystems. Dementsprechend müssen dann auch 3D-Drucker und Druckkopf sehr groß ausgelegt werden. Zusätzlich bedingt die hohe Masse große Kräfte bei den Beschleunigungs- und Verzögerungsphasen während des Druckvorgangs. Daher sollte das Volumen des Dosierbehälters bevorzugt maximal 500 ml betragen, stärker bevorzugt maximal 200 ml und besonders bevorzugt maximal 100 ml.Large volumes of the dosing container necessitate a prolonged heating-up time for foods which have to be tempered to lower the viscosity. In addition, a very large volume requires a large design and mass of the dosing system. Accordingly, then 3D printer and print head must be designed very large. In addition, the high mass causes large forces in the acceleration and deceleration phases during the printing process. Therefore, the volume of the metering container should preferably be at most 500 ml, more preferably at most 200 ml, and most preferably at most 100 ml.
Erfindungsgemäß kann die flexible Wandung des Dosierbehälters zusammen mit dem Stabilisierungsabschnitt die Form einer Tube oder eines Zylinders aufweisen.According to the invention, the flexible wall of the metering container together with the Stabilization section have the shape of a tube or a cylinder.
Der Dosierbehälter entsprechend der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt mit Lebensmitteln in fließfähiger Form befüllt sein. Zusätzlich sind auch Lebensmittel in fester Form vorstellbar, die entweder durch Temperaturänderung in eine fließfähige Form überführt werden können oder durch in den Dosierbehälter eingebrachte Flüssigkeiten. Diese Flüssigkeiten stellen bevorzugt Wasser oder Alkohol, Milch, zerkleinerte Frucht- oder Gemüseprodukte oder Mischungen aus diesen dar, die bereits auch andere Lebensmittelinhaltsstoffe enthalten können. Bei diesen anderen Inhaltsstoffen kann es sich bevorzugt um süßende Inhaltsstoffe wie Zucker, Süßstoffe oder andere süßende Verbindungen handeln sowie um Salze, Proteine, Aromastoffe, Farbstoffe, Säuren, Bitterstoffe, Öle oder Ballaststoffe sowie Kombinationen dieser Stoffe.The metering container according to the present invention will preferably be filled with foodstuffs in a flowable form. In addition, foods in solid form are conceivable, which can be converted either by changing the temperature in a flowable form or by introduced into the metering liquid. These liquids are preferably water or alcohol, milk, minced fruit or vegetable products, or mixtures of these, which may already contain other food ingredients. These other ingredients may preferably be sweetening ingredients such as sugars, sweeteners or other sweetening compounds, as well as salts, proteins, flavors, colors, acids, bittering agents, oils or fiber, and combinations of these substances.
Unter fließfähigen Lebensmitteln werden im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt Lebensmittel verstanden, die eine Viskosität kleiner 107 mPas, bevorzugt kleiner 5 × 106 mPas, besonders bevorzugt kleiner 106 mPas aufweisen.In the context of the present invention, flowable foods are preferably understood as meaning foods which have a viscosity of less than 10 7 mPas, preferably less than 5 × 10 6 mPas, particularly preferably less than 10 6 mPas.
Zur Gruppe der fließfähigen Lebensmittel zu zählen sind insbesondere zerkleinerte Frucht-Gemüse-, Fleisch- oder Fischprodukte, Lösungen von Geliermitteln, Dickungsmitteln, Ei-, Milch- oder Mehlprodukte mit Wasser, Kakao- oder Kaffeeprodukte, Öle oder Kombinationen dieser Lebensmittel.The group of flowable foods includes in particular minced fruit-vegetable, meat or fish products, solutions of gelling agents, thickening agents, egg, milk or flour products with water, cocoa or coffee products, oils or combinations of these foods.
Feste Lebensmittel, die bei Temperaturänderung fließfähig werden, verändern ihre Fließfähigkeit mit der Temperatur. Dabei kann es sich entweder um eine Temperaturerhöhung oder eine Temperatursenkung handeln, die zu einer Abnahme der Viskosität führt. Beispielhaft seinen hier Schokolade oder Produkte die Kakao und/oder Fette und/oder Öle enthalten genannt, gelierte Produkte wie Frucht-, Gemüse oder andere Lebensmittelgelees.Solid foods, which become fluid when the temperature changes, change their fluidity with temperature. This can be either a temperature increase or a decrease in temperature, which leads to a decrease in the viscosity. Examples of this are chocolate or products that contain cocoa and / or fats and / or oils, gelled products such as fruit, vegetables or other food jellies.
Zusätzlich kann die Viskosität fester Lebensmittel wie aufgeführt auch durch Zusatz von Flüssigkeiten gesenkt werden. Beispielhaft seien hier Pulverprodukte wie Kartoffeltrockenprodukte, Getreideprodukte wie Pasta oder Teige genannt, ebenso Mischungen aus festen Kohlenhydraten wie beispielsweise Maltodextrin und/oder Stärke mit Aroma- und/oder Geschmacksstoffen und/oder Gelier- und Dickungsmitteln.In addition, the viscosity of solid foods as listed can also be lowered by the addition of liquids. Examples include powdered products such as potato dry products, cereal products such as pasta or doughs, as well as mixtures of solid carbohydrates such as maltodextrin and / or starch with flavoring and / or flavoring and / or gelling and thickening agents.
Zur genauen Dosierung der im Dosierbehälter enthaltenen Lebensmittel kann dieser in eine Dosiervorrichtung für Lebensmittel gemäß der vorliegenden Erfindung eingebaut werden.For accurate metering of the food contained in the dosing container this can be incorporated into a metering device for food according to the present invention.
Unter einer Dosiervorrichtung wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevrozugt eine Vorrichtung verstanden, in die der Dosierbehälter eingelegt werden kann und die durch den Druck eines beweglichen Kolbens auf den Dosierbehälter das Lebensmittel aus einem Dosierauslass dosiert.In the context of the present invention, a dosing device is preferably understood to mean a device into which the dosing container can be inserted and which doses the food from a dosing outlet by the pressure of a movable piston on the dosing container.
Diese Dosiervorrichtung kann, wie dies in
Bevorzugt ist der Motor innerhalb des Zylinders in dem Kolben angeordnet. Bei bisher bekannten Dosiersystemen ist der Motor oberhalb bzw. außerhalb des Zylinders angeordnet und meist über ein Getriebe oder einen Zahnriemen mit einer Vorschubeinrichtung verbunden, die den Kolben bewegt. Alternativ könnte der Motor auch direkt mit der Vorschubeinrichtung oberhalb des Zylinders angebracht werden. In diesem Fall wäre allerdings eine zusätzliche Fixierung des Motors unbedingt notwendig, da er sich im Verlauf der Dosierung mit der Vorschubeinrichtung nach oben und unten bewegen würde. Dies würde den oberen Teil der Dosiereinrichtung nachteilig in Gewicht und Volumen vergrößern.Preferably, the engine is disposed within the cylinder in the piston. In previously known metering systems, the motor is arranged above or outside the cylinder and usually connected via a gear or a toothed belt with a feed device which moves the piston. Alternatively, the motor could also be mounted directly with the feed device above the cylinder. In this case, however, an additional fixation of the engine would be absolutely necessary because he would move in the course of metering with the feed device up and down. This would adversely increase the weight and volume of the upper part of the metering device.
Die erfindungsgemäße Anordnung des Motors innerhalb des Kolbens eröffnet somit vorteilhaft die Umsetzung einer kompakteren Bauweise der Dosiereinheit und einen einfacheren Aufbau des gesamten Dosiersystems.The inventive arrangement of the engine within the piston thus advantageously opens up the implementation of a more compact construction of the metering unit and a simpler structure of the entire metering system.
Die erfindungsgemäße Vorschubeinrichtung (
Die Vorschubeinrichtung weist dabei bevorzugt ein erstes Gewinde auf, während das fest montierte Gegenstück bevorzugt ein zweites Gewinde aufweist, das mit dem ersten Gewinde in Eingriff tritt. Bei der Vorschubeinrichtung kann es sich erfindungsgemäß bevorzugt um eine Schraube oder einen Gewindebolzen handeln, während das fest montierte Gegenstück bevorzugt eine Schraubenmutter ist.The feed device preferably has a first thread, while the fixed-mounted counterpart preferably has a second thread which engages with the first thread. According to the invention, the feed device can preferably be a screw or a threaded bolt, while the fixedly mounted counterpart is preferably a screw nut.
Zwischen Motor und Vorschubeinrichtung kann ein Untersetzungsgetriebe angebracht sein, wobei sich die Vorschubeinrichtung bevorzugt in der Mitte des Kolbens befindet, um eine gleichmäßige Bewegung des Kolbens innerhalb des Zylinders zu gewährleisten.Between the motor and feed device, a reduction gear can be mounted, wherein the feed device is preferably in the center of the piston to a uniform To ensure movement of the piston inside the cylinder.
Um eine Drehung des Kolbens um die Vorschubeinrichtung während des Motorlaufs zu verhindern, ist der Kolben über eine Verbindung (
Ein exakte Dosierung des Lebensmittels ist besonders gut möglich, wenn der Strang des Lebensmittels, der durch Druck des Kolbens auf den Dosierbehälter bedingt durch die Motordrehung aus der Dosieröffnung tritt, schnell unterbrochen werden kann. Aufgrund der meist hohen Viskosität des Lebensmittels ist dies beispielsweise möglich, wenn durch einen leichten Unterdruck von oben das Lebensmittel wieder leicht in die Dosieröffnung zurückgezogen wird. Dies kann entsprechend der vorliegenden Erfindung unter anderem dann gelingen, wenn der Kolben erfindungsgemäß so in den Zylinder eingebaut ist, dass er die Räume über und unter dem Zylinder luftdicht voneinander trennt. Durch Umkehr der Drehrichtung des Motors kann dann durch die damit hervorgerufene Aufwärtsbewegung des Kolbens ein Unterdruck im Bereich des Dosierbehälters erzeugt werden, der das Lebensmittel dann leicht durch die Dosieröffnung zurück zieht.An exact dosage of the food is particularly well possible if the strand of the food, which occurs by pressure of the piston on the dosing due to the engine rotation of the metering, can be quickly interrupted. Due to the usually high viscosity of the food, this is for example possible if the food is easily pulled back into the dosing through a slight negative pressure from above. This can be achieved according to the present invention, inter alia, when the piston is installed according to the invention in the cylinder so that it hermetically separates the spaces above and below the cylinder from each other. By reversing the direction of rotation of the engine can then be generated by the thus caused upward movement of the piston, a negative pressure in the dosing container, which then easily pulls the food back through the dosing.
Wie bereits dargelegt, kann die Temperatur der in dem Dosierbehälter befindlichen Lebensmittel teilweise geändert werden, um die Viskosität so zu senken, dass die Lebensmittel dosiert werden können. Dies kann erfindungsgemäß mit einem Heizelement (
Bevorzugter kann das Heizelement als Heizstreifen, Heizfolie oder Heizdraht sowie aus Kombinationen dieser Heizelemente ausgebildet sein. Mit einem im Zylinder am Dosierbehälter angebrachten Temperatursensor (
Dies ist insbesondere vorteilhaft bei zu dosierenden Lebensmitteln, die eine definierte Dosiertemperatur benötigen oder zur Erzielung optimaler Dosierergebnisse eine definierte Temperaturführung benötigen. Beispielhafte Lebensmittel sind hier Schokolade oder Geleefrüchte, die bei Temperaturen knapp über der Gelier- oder Verfestigungstemperatur optimal dosiert werden können. Derartige Temperaturverläufe oder die Einstellung definierter Temperaturen kann mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung des Heizelements in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur erreicht werden.This is particularly advantageous for dosed foods that require a defined dosing temperature or require a defined temperature control to achieve optimal dosing results. Exemplary foods here are chocolate or jelly fruits, which can be optimally dosed at temperatures just above the gelling or solidification temperature. Such temperature gradients or the setting of defined temperatures can be achieved with a control device for controlling the heating element as a function of the measured temperature.
Diese Informationen, wie beispielhaft die benötigten Dosiertemperaturen oder Temperaturverläufe oder auch die optimale Dosiergeschwindigkeit können in einem Datenabschnitt (
Beim Einbau der Dosiervorrichtung (
So kann eine derartige Dosiervorrichtung vorteilhaft ohne signifikante Änderung der Software des 3D-Druckers oder der Positioniereinheit eingesetzt werden.Thus, such a metering device can advantageously be used without significantly changing the software of the 3D printer or the positioning unit.
Zur Erzielung optimaler Dosierergebnisse wird bei Einbau der Dosiervorrichtung in einen 3D-Drucker oder eine andere Positioniereinheit bevorzugt die Dosiervorrichtung selbst mit Hilfe der Positioniereinrichtung in allen 3 Dimensionen bewegt. Somit muss die Dosierunterlage (
Oftmals bestehen die im Verlauf eines Dosiervorgangs geformten Strukturen aus mehreren Einzelobjekten verschiedener Lebensmittel. Um eine zeitlich ökonomische Dosierung erzielen zu können, werden dabei erfindungsgemäß mehrere Positioniersysteme mit Dosiervorrichtung in räumlicher Nähe kombiniert (vgl.
Unter einer beweglichen Transportplattform wird im Kontext der vorliegenden Erfindung bevorzugt ein Körper verstanden, auf den eine Dosierunterlage gestellt werden kann und der beispielsweise durch Rad-Luftkissen- oder anderen Antrieb zwischen den 3D Druckern bewegt werden kann. Es handelt sich bevorzugt um ein autonom sich bewegendes System.In the context of the present invention, a mobile transport platform is preferably understood to mean a body onto which a dosing support can be placed and which can be moved, for example, by a wheel-air cushion or other drive between the 3D printers. It is preferably an autonomously moving system.
Die Informationen hinsichtlich des oder der zu druckenden Lebensmittel(s) kann erfindungsgemäß mit einem Datenabschnitt (
Bei dem Datenabschnitt kann es sich bevorzugt entweder um einen mechanischen Code, einen Barcode, einen QR-Code, einen RFID Chip oder eine Kombination daraus handeln.The data section may preferably be either a mechanical code, a barcode, a QR code, an RFID chip or a combination thereof.
Nachfolgend soll das erfindungsgemäße Verfahren anhand von zwei Beispielen näher erläutert werden.Below, the method of the invention will be explained in more detail with reference to two examples.
Beispiel 1:Example 1:
3D-Druck von Lebensmitteln ohne Temperierung:
- 1. Der mit dem Lebensmittel gefüllte Dosierbehälter wird in die Dosiervorrichtung, die sich in einer 3D-Positioniereinheit befindet, eingelegt
- 2. Die Dosiervorrichtung wird verschlossen und der Kolben mit durch den im Kolben befindlichen Motor über die Vorschubeinrichtung bis zum Dosierbehälter bewegt
- 3. Die Steuereinheit der Dosiervorrichtung liest die Druckinformationen (Motorgeschwindigkeit) mechanisch über Mikroschalter für das Lebensmittel an dem Dosierbehälter aus
- 4. Der Dosierverschluss wird entfernt und die Angaben für die Bewegung der Positioniereinheit in die Steuereinheit der 3D Positioniereinheit eingelesen
- 5. Der Dosiervorgang wird gestartet und das Lebensmittel wird durch den Druck des Kolbens auf den Dosierbehälter, der dadurch zusammen gedrückt wird (vgl.
2 ), präzise aus der Dosierspitze dosiert - 6. Durch Bewegung der Dosierspitze im Raum wird Schicht für Schicht eine räumliche Lebensmittelstruktur erstellt
- 7. Nach Abschluss des Druckvorgangs wird die Dosiervorrichtung geöffnet, der Dosierbehälter entfernt und mit dem Verschluss verschlossen gelagert
- 1. The dosing container filled with the food is placed in the dosing device, which is located in a 3D positioning unit
- 2. The metering device is closed and the piston is moved by the motor located in the piston via the feed device to the dosing
- 3. The control unit of the dosing device reads the pressure information (motor speed) mechanically via micro-switches for the food on the dosing
- 4. The dosing lock is removed and the information for moving the positioning unit is read into the control unit of the 3D positioning unit
- 5. The dosing process is started and the food is pressed by the pressure of the piston on the dosing, which is thereby pressed together (see.
2 ), precisely dosed from the dosing tip - 6. Moving the dosing tip in the room creates a spatial food structure layer by layer
- 7. After completing the printing process, the dosing device is opened, the dosing tank removed and stored sealed with the closure
Beispiel 2:Example 2:
3D-Druck von Lebensmitteln mit Temperierung:
- 1. Der mit dem Lebensmittel gefüllte Dosierbehälter wird in die Dosiervorrichtung, die sich in einer 3D-Positioniereinheit befindet, eingelegt
- 2. Die Dosiervorrichtung wird verschlossen und der Kolben mit durch den im Kolben befindlichen Motor über die Vorschubeinrichtung bis zum Dosierbehälter bewegt
- 3. Die Steuereinheit der Dosiervorrichtung liest die Druckinformationen (Motorgeschwindigkeit, benötigte Temperatur) mittels Sensor aus dem QR Code für das Lebensmittel an dem Dosierbehälter aus
- 4. Die Heizfolie der Dosiervorrichtung wird durch die Steuereinheit der Dosiervorrichtung eingeschaltet und mit Hilfe des Temperatursensors in der Dosiervorrichtung auf die für das Lebensmittel notwendige Temperatur gebracht
- 5. Der Dosierverschluss wird entfernt und die Angaben für die Bewegung der Positioniereinheit in die Steuereinheit der 3D-Positioniereinheit eingelesen
- 6. Der Dosiervorgang wird gestartet und das Lebensmittel wird durch den Druck des Kolbens auf den Dosierbehälter, der dadurch zusammen gedrückt wird (vgl.
2 ), präzise aus der Dosierspitze dosiert - 7. Durch Bewegung der Dosierspitze im Raum wird Schicht für Schicht eine räumliche Lebensmittelstruktur erstellt
- 8. Nach Abschluss des Druckvorgangs wird die Heizung ausgeschaltet, die Dosierspitze des Dosierbehälters wird verschlossen und nach Abkühlung und dem Öffnen der Dosiervorrichtung wird der Dosierbehälter aus der Dosiervorrichtung entfernt und gelagert.
- 1. The dosing container filled with the food is placed in the dosing device, which is located in a 3D positioning unit
- 2. The metering device is closed and the piston is moved by the motor located in the piston via the feed device to the dosing
- 3. The control unit of the dosing device reads the pressure information (motor speed, required temperature) by means of sensor from the QR code for the food on the dosing
- 4. The heating foil of the metering device is switched on by the control unit of the metering device and brought to the temperature necessary for the food by means of the temperature sensor in the metering device
- 5. The dosing lock is removed and the information for moving the positioning unit is read into the control unit of the 3D positioning unit
- 6. The dosing process is started and the food is pressed by the pressure of the piston on the dosing, which is thereby pressed together (see.
2 ), precisely dosed from the dosing tip - 7. Moving the dosing tip in the room creates a spatial food structure layer by layer
- 8. After completing the printing process, the heater is switched off, the dosing tip of the dosing is closed and after cooling and the opening of the metering the Dosierbehälter is removed from the metering and stored.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
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- DIN EN ISO 178 [0034] DIN EN ISO 178 [0034]
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