Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Hausgerät mit einer solchen sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung einer Druckmasse, die z.B. in einem Nahrungsmitteldrucker dazu verwendet werden kann, um ein Nahrungsmittel zu drucken. Die Erfindung betrifft auch ein System zur Herstellung eines Nahrungsmittels. Es sind Nahrungsmitteldrucker 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. 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.

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.

Die Aufgabe wird jeweils durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind insbesondere in den abhängigen Patentansprüchen definiert, in nachfolgender Beschreibung beschrieben oder in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Vorteilhaften Ausführungen der Erfindung gemäß einer der Kategorien Vorrichtung, Hausgerät, Verfahren und System entsprechen dabei vorteilhafte Ausführungen der Erfindung gemäß jeder jeweils anderen Kategorie, und dies auch dann, wenn darauf hierin nicht im Einzelnen hingewiesen ist.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker beschrieben. Insbesondere kann durch die Vor- richtung 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. 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. 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 Vor- richtung bereitgestellt werden, um den Wert von unterschiedlichen Eigenschaften der Druckmasse einstellen zu können. Eine Einstell-Substanz kann z.B. ein Texturierungsmit- tel und/oder ein Bindemittel umfassen. 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.

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. Insbesondere kann die Steuereinheit eingerichtet sein, den Ist-Wert mit dem Soll-Wert zu vergleichen und auf Basis des Vergleichs die 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.

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 Gradi- ent 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.

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.

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. 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.

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 (kon- servativen) 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.

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.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Hausgerät, insbesondere ein Haushaltsgerät, beschrieben, das eine in diesem Dokument beschriebene Vorrichtung zur Her- Stellung einer Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker umfasst.

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 Zuta- ten 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. 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. Außerdem kann das Verfahren das Vergleichen des Ist- Wertes und des Soll-Wertes umfassen. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Bestimmen, auf Basis des Ist-Wertes und auf Basis des Soll-Wertes, insbesondere auf Basis des Vergleichs, 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.

Es ist zu beachten, dass jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Vorrichtung, des beschriebenen Systems und/oder des beschriebenen Verfahrens in vielfälti- ger Weise miteinander kombiniert werden können. Insbesondere können die Merkmale der Patentansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Im Weiteren wird die Erfindung anhand von in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen

Figur 1 a ein Blockdiagramm eines Systems zur Herstellung eines Nahrungsmittels, welches eine Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse umfasst;

Figur 1 b beispielhafte Sensoren einer Vorrichtung zur Herstellung einer Druckmasse;

und

Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zur Herstellung einer

Druckmasse für einen Nahrungsmitteldrucker.

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. Fig. 1 a zeigt ein Blockdiagramm eines beispielhaften Systems 100, 130 zur Herstellung eines Nahrungsmittels 1 17 (z.B. zur Herstellung eines kompletten gegarten Gerichts). Das System 100, 130 umfasst eine Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 1 14, die durch einen Nahrungsmitteldrucker 130 extrudiert werden kann, um ein Nahrungsmittel 1 17 zu drucken. Die Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 1 14 und der Nahrungsmitteldrucker 130 können, wie in Fig. 1 a dargestellte, durch eine Leitung 105 miteinander verbunden sein, durch die Druckmasse 1 14 aus der Vorrichtung 100 zu einer Düse 106 des Druckers 130 befördert werden kann. Alternativ oder ergänzend kann ein manueller Transfer der Druckmasse 1 14 (z.B. in einem Behälter) von der Vorrichtung 100 zum Drucker 130 möglich sein. Des Weiteren können die Vorrichtung 100 und der Dru- cker 130 jeweils getrennte Einheiten bzw. Geräte bilden. In diesem Fall weisen die Vorrichtung 100 und der Drucker 130 separate Steuereinheiten 120 auf. Die Vorrichtung 100 kann eine Vielzahl von Behältern 102 zur Aufnahme einer entsprechenden Vielzahl von Zutaten 1 12 zur Herstellung der Druckmasse 1 14 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 1 12 verlängert und/oder die Eigenschaften (z.B. die Viskosität) der Zutaten 1 12 verändert werden.

Die essbaren Zutaten 1 12 können ggf. eine formbare Konsistenz aufweisen. Die essbaren Zutaten 1 12 können z.B. zumindest teilweise in pürierter Form vorliegen. Des Weiteren können die Zutaten 1 12 unterschiedliche Komponenten eines zu erstellenden Nahrungsmittels 1 17 umfassen. Beispielsweise können die Zutaten 1 12 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 Kom- ponente aus grünem Gemüse enthalten. Außerdem können in ein oder mehreren der Behälter 102 Gewürze als Zutaten 1 12 bereitgestellt werden.

Die Behälter 102 können über Leitungen 103 mit einer Mischeinheit 104 verbunden sein. Ggf. können ein oder mehrere Zutaten 1 12 bzw. fertige Druckmasse 1 14 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 1 12 gemischt werden, um eine Druckmasse 1 14 für die Herstellung des Nahrungsmittels 1 17 zu erzeugen. Die Druckmasse 1 14 kann dann (z.B. über die Leitung 105) zu einer Düse 106 eines (ggf. separaten) Druckers 130 befördert werden, wobei die Düse 106 ein- gerichtet ist, die Druckmasse 1 14 an bestimmten Positionen auszustoßen, um eine räumliche Anordnung von Druckmasse 1 14 zu erstellen. Beispielsweise können schichtweise unterschiedliche Druckmassen 1 14 ausgestoßen werden, um schichtweise eine räumliche Anordnung aus den unterschiedlichen Druckmassen 1 14 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 1 14 ausstoßen kann. Die anhand der Druckmasse 1 14 hergestellte räumliche Anordnung kann durch eine Gareinheit 107 gegart werden, um ein fertig gegartes (z.B. ein gekochtes, gebackenes oder gebratenes) Nahrungsmittel 1 17 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 Fig. 1 a dargestellten Beispiel wird die räumliche Anordnung von Druckmasse 1 14 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.

Das fertig gegarte Nahrungsmittel 1 17 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 1 17 aus der Gareinheit 107 entnehmen kann.

Das System 100, 130 (insbesondere die Vorrichtung 100) umfasst eine Steuereinheit 120, die eingerichtet sein kann, ein Rezept für ein zu erstellendes Nahrungsmittel 1 17 bzw. für eine herzustellende Druckmasse 1 14 zu ermitteln. Das Rezept kann z.B. ein oder mehrere Zutaten sowie die erforderlichen Mengen der einzelnen Zutaten für eine Druckmasse 1 14 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.

Die Steuereinheit 120 ist weiter eingerichtet, in Abhängigkeit von dem Rezept bestimmte Mengen von Zutaten 1 12 aus der Vielzahl von Behältern 102 in die Mischeinheit 104 zu überführen, um eine Druckmasse 1 14 für ein zu druckendes Nahrungsmittel 1 17 zu erstellen. Die Druckmasse 1 14, die mit einem 3D Nahrungsmitteldrucker 130 zu einem Nahrungsmittel 1 17 geformt werden soll, sollte typischerweise präzise Eigenschafts-Werte aufweisen, um ein gewünschtes Nahrungsmittel 1 17 herzustellen. Insbesondere sollte die Druckmasse 1 14 einen bestimmten Viskositätswert, einen bestimmten Wassergehalt und/oder bestimmte Aushärtungseigenschaften aufweisen.

Um zu gewährleisten, dass in einem Drucker 130 Druckmasse 1 14 mit bestimmten Eigenschaften verwendet wird, kann vorgefertigte Druckmasse 1 14 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 1 12 begrenzt, die in einem Drucker 130 zu einem Nahrungsmittel 1 17 verarbeitet werden können. Des Weiteren hat ein Nutzer bei der Verwendung von Kapseln nicht die Möglichkeit individuell selektierte Zutaten 1 12 (z.B. Kartoffeln einer bestimmten Sorte) zu einer Druckmasse 1 14 zu verarbeiten und in einem Drucker 130 zu verwenden.

Die Verwendung individuell gewählter Zutaten 1 12 kann jedoch dazu führen, dass eine daraus hergestellte Druckmasse 1 14 nicht die erforderlichen Eigenschaften für den Druck eines Nahrungsmittels 1 17 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 1 14 zu ermitteln. Des Weiteren kann die Vorrichtung 100 einen oder mehrere Behälter 102 mit Einstell-Substan- zen 1 18 umfassen, durch die der Wert einer oder mehrerer Eigenschaften einer Druck- masse 1 14 angepasst werden kann. Es können dann (z.B. in einem iterativen Verfahren) der Druckmasse 1 14 in der Mischeinheit 104 Einstell-Substanzen 1 18 zugefügt werden, bis die Druckmasse 1 14 vorbestimmte Soll-Werte für die eine oder mehreren Eigenschaften aufweist. Diese Druckmasse 1 14 kann dann in zuverlässiger Weise durch einen Drucker 130 zu einem Nahrungsmittel 1 17 verarbeitet werden.

Die Sensoren einer Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 1 14 ermitteln somit Ist-Werte für Eigenschaften der mit ein oder mehreren Zutaten 1 12 hergestellten Druckmasse 1 14. Beispielhafte Eigenschaften sind: Viskosität, Elastizität, Partikelgröße, Wassergehalt, pH-Wert, Temperatur, etc. In Abhängigkeit von den Messwerten der Sen- soren werden eine oder mehrere Einstell-Substanzen 1 18 (z.B. Texturierungsmittel und/oder Bindemittel) zu der Druckmasse 1 14 hinzu dosiert. Die Einstell-Substanzen 1 18 können z.B. pulverförmig, flüssig, etc. sein. Durch das Hinzufügen der einen oder mehreren Einstell-Substanzen 1 18 kann sichergestellt werden, dass die eigenständig verarbei- tete Druckmasse 1 14 eine qualitativ hochwertige Druckbarkeit aufweist. Die Einstell-Sub- stanzen 1 18 können auch Wasser oder anderen Flüssigkeiten umfassen, die verwendet werden können, wenn die Lebensmittel-Druckmasse 1 14 zu dickflüssig ist. Die zugesetzten ein oder mehreren Einstell-Substanzen 1 18 werden, eventuell bei einer regulierten Temperatursteuerung, in der Mischeinheit 104 mit der Druckmasse 1 14 vermischt.

Die Vorrichtung 100 zur Herstellung einer Druckmasse 1 14 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 1 18, eine Dosiereinheit zur Dosierung der einzelnen Einstell-Substanzen 1 18, 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 1 18 umfassen. Insbesondere kann eine Kapsel ggf. exakt die benötigte Menge oder eine größere Menge der Einstell-Substanzen 1 18 umfassen, die einer Druckmasse 1 14 hinzugefügt werden sollen. Die Vorrichtung 100 kann weitere Funktionen, z.B. Kühlen, Zerkleinern, Vermengen, Homogenisieren, Passieren, Pürieren, Schlagen, Würzen, Salzen, etc., aufweisen.

Zur Herstellung einer Druckmasse 1 14 mit bestimmten Soll-Werten für eine oder mehrere Eigenschaften können beliebige Zutaten 1 12 zu einer Druckmasse 1 14 verarbeitet werden. Während oder im Anschluss an den Herstell-Vorgang der Druckmasse 1 14 (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 1 18 ermittelt und der Druckmasse zugeführt werden. Nach der Vermengung der ein oder mehreren Einstell-Substanzen 1 18 mit der Druckmasse 1 14 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 1 18 zugefügt werden, bis die Druck- masse 1 14 die Soll-Werte für die einstellbaren Eigenschaften aufweist. Der iterative Pro- zess 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).

Die Steuereinheit 120 der Vorrichtung 100 kann auf ein Rezept zugreifen, wobei das Rezept Basismengen für eine oder mehrere Einstell-Substanzen 1 18 und/oder Rühranweisungen anzeigt. Die in einem Rezept angezeigten Basismengen für die Einstell-Substanzen 1 18 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 1 18 kann der Einstell-Prozess beschleunigt werden.

Fig. 1 b zeigt beispielhafte Sensoren, die dazu verwendet werden können, den Ist-Wert einer Eigenschaft der Druckmasse 1 14 zu erfassen. Beispielsweise kann die Viskosität der Druckmasse 1 14 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 1 14 an. Die erhöhte Leistungsaufnahme kann erfasst und als Indiz für die Viskosität der Druckmasse 1 14 verwendet werden. Es kann somit die Viskosität der Druckmasse 1 14 über den Widerstand der Motorkennlinie eines Mischmotors 141 bei konstanter Geschwindigkeit ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Viskosität der Druckmasse 1 14 über die z.B. optisch ermittelte Drehzahl eines beweglichen Teils der Mischeinheit 104 bei konstanter Leistung ermittelt werden. Alternativ oder ergänzend kann die Viskosi- tät 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 1 14 eintaucht und den Drehwiderstand misst, um die Viskosität der Druckmasse 1 14 zu bestimmen. Des Weiteren kann die Viskosität über einen Stempel 142 ermittelt werden, der die Druck- masse 1 14 durch eine Düse 143 drückt und dabei den Widerstand erfasst. Dabei kann ggf. die Düse 106 eines Nahrungsmitteldruckers 130 verwendet werden. Der Wassergehalt der Druckmasse 1 14 kann z.B. über ein Spektrometer 145 insbesondere ein Near-Infrared (NIR) Spektrometer) ermittelt werden. Die Temperatur der Druckmasse 1 14 kann über einen Temperatursensor 146 oder über ein kontaktfreies IR-Tem- peraturmessgerät bestimmt werden. Der pH-Wert der Druckmasse 1 14 kann über eine pH Messelektrode bestimmt werden.

Die Vorrichtung 100 kann ggf. unterschiedliche Sensoren (z.B. unterschiedliche Aufsätze und/oder Misch-Komponenten) umfassen, um ein oder mehrere Eigenschaften von unterschiedlichen Druckmassen 1 14 in unterschiedlichen Wertebereichen zu messen. Beispielsweise kann ein erster Sensor bereitgestellt werden, um den Wert einer bestimmten Eigenschaft einer Druckmasse 1 14 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 1 14 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 gemes- sen werden.

Die Dosierung einer Einstell-Substanz 1 18 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 1 18 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 1 14) die erforderliche Menge der Einstell-Substanz 1 18 bestimmt werden. So kann eine schnelle Einstellung der Eigenschaften der Druckmasse 1 14 bewirkt werden. Die Kennlinie bzw. die Kennfunktion kann derart ausgelegt sein, dass die durch die Kennlinie bzw. Kennfunktion bestimmte Menge an Einstell-Substanz 1 18 tendenziell zu gering ist. Beispielsweise kann die Kennlinie bzw. Kennfunktion die Menge an Einstell-Substanz 1 18 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.

Nach Beendung des Einstell-Prozesses kann die eingestellte Druckmasse 1 14 in Kapseln, Kartuschen und/oder Behälter etc. abgefüllt werden und in einem Nahrungs- mitteldrucker 130 weiterverarbeitet werden. Alternativ kann die Druckmasse 1 14 anderweitig weiterverarbeitet werden.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens 200 zur Herstellung einer Druckmasse 1 14 für einen Nahrungsmitteldrucker 130. Insbesondere kann durch das Ver- fahren 200 eine Druckmasse 1 14 hergestellt werden, die Soll-Werte für ein oder mehrere Eigenschaften der Druckmasse 1 14 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. Das Verfahren 200 umfasst das Bereitstellen 201 einer essbaren, verformbaren Druckmasse 1 14. Insbesondere kann die Druckmasse 1 14 (z.B. in einer Mischeinheit 104 der Vorrichtung 100) aus einer oder mehreren Zutaten 1 12 hergestellt werden. Außerdem umfasst das Verfahren 200 das Ermitteln 202 eines Soll-Wertes einer Eigenschaft der Druckmasse 1 14. Des Weiteren umfasst das Verfahren 200 das Ermitteln 203 eines Ist- Wertes der Eigenschaft der Druckmasse 1 14. 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 1 18. Dabei ist die Einstell-Substanz 1 18 derart, dass durch Hinzufügen der Einstell-Substanz 1 18 der Wert der Eigenschaft der Druckmasse 1 14 verändert werden kann. Außerdem umfasst das Verfahren 200 das Zufügen 205 der Menge der Einstell-Substanz 1 18 zu der Druckmasse 1 14.

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 1 14 zugeführt werden, um nach und nach den Ist-Wert der Eigenschaft der Druckmasse 1 14 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).

Die Vorrichtung 100 und das Verfahren 200 ermöglichen es, in einfacher, automatischer und zuverlässiger Weise aus diversen Zutaten 1 12 druckbare Druckmasse 1 14 für einen Nahrungsmitteldrucker 130 herzustellen. Dies ermöglicht es einem Nutzer anstelle von vorgefertigten Kapseln / Druckmassen 1 14 eigene Druckmassen 1 14 herzustellen. Dabei erhält der Nutzer eine erweiterte Kontrolle über die verwendeten Zutaten 1 12 (insbesondere die Art, Herkunft, Qualität, etc. der Zutaten 1 12). Durch die Herstellung eigener Druckmassen 1 14 kann die mit einem Nahrungsmitteldrucker 130 herstellbare Palette von Nahrungsmitteln 1 17 erweitert werden. Außerdem kann durch die Herstellung eigener Druckmassen 1 14 die Menge an Verpackungsmaterial reduziert werden, so dass eine umweltschonende Herstellung von Nahrungsmitteln 1 17 ermöglicht wird.

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.