Toleranzausgleich

Die Erfindung betrifft eine Lebensmittelzubereitungsvorrichtung, insbesondere eine Haushalts-Lebensmittelzubereitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zum Zubereiten eines Lebensmittels auf Basis eines in einer zunächst noch verschlossenen Kapsel aufgenommenen (Lebensmittel- )Substrates. Bevorzugt ist die Vorrichtung als Backvorrichtung, insbesondere als Haushaltsbackvorrichtung, zum Formen und Backen eines Lebensmittels, insbesondere eines Flachbrotes wie einer Tortilla oder zur Zubereitung eines Pizzabrotes ausgebildet. Die Vorrichtung umfasst ein Gehäuse und, vorzugsweise in dem Gehäuse angeordnete, Zubereitungsmittel, insbesondere Form- und Backmittel, zur Zubereitung des Lebensmittels aus der Substratportion. Bevorzugt umfassen die Zubereitungsmittel mindestens eine Backplatte, vorzugsweise zwei zumindest in einem Betriebszustand einander gegenüberliegende Backplatten, die weiter bevorzugt gleichzeitig als Presseinrichtung zum Verflachen einer als Teigportion ausgebildeten Substratportionen dienen, wobei alternativ auch andere Presseinrichtungen eingesetzt werden können, wie beispielsweise Walzen oder Rollen. Ferner umfasst die Lebensmittelzubereitungsvorrichtung, bevorzugt eine Stempelanordnung umfassende, Kapselhandhabungsmittel zum Öffnen und Entleeren der Kapsel, wobei die Kapselhandhabungsmittel ein Messer zum Öffnen der Kapsel in einem Kapselöffnungsbereich, insbesondere einem im Bereich eines Kapseldeckels und ein Widerlagerelement zum Abstützen einer zwischen Messer und Widerlagerelement aufnehmbaren Kapsel beim Öffnen der Kapsel aufweisen. Die Kapsel stützt sich dabei bevorzugt mit einer von dem Messer abgewandten Seite, insbesondere mit einem radial überstehenden Umfangsrand (Rand bzw. Randbereich) am Widerlagerelement ab, während das Messer den Kapseldeckel, insbesondere eine Deckelfolie öffnet. Ferner umfassen die Kapselhandhabungsmittel Relativbewegungsmittel, umfassend einen Antrieb, beispielsweise einen elektromotorischen Antrieb, zum Relativverstellen von Widerlagerelement und Messer entlang einer Verstellbahn (Verstellbewegungsbahn) aufeinander zu, wobei es bevorzugt ist, wenn mittels der Relativbewegungsmittel aktiv entweder nur das Widerlagerelement oder das Messer angetrieben ist. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Verstellbahn geradlinig, das heißt als Verstellachse realisiert ist, wobei alternativ auch andere Bahnformen, beispielsweise durch die Realisierung eine Abrollbewegung verwirklichbar sind.

Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Lebensmittelzubereitungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 1 .

Aus der WO 2013/124809 A2 ist eine Haushalts-Flachbrotbackvorrichtung bekannt. Diese umfasst einen Öffnungsmechanismus für Teig-Portionskapseln, welcher ein teilkreissegmentförmiges Ringmesser umfasst, relativ zu dem eine zu öffnende Kapsel mittels eines Stempels verstellbar ist, um eine Deckelfolie der Kapsel mittels des Messers zu durchstoßen und somit die Kapsel zu öffnen und die Teigportion in die Vorrichtung zu entleeren. Damit der Kapseldeckel (Deckelfolie) sicher und vollständig durchtrennt wird, darf eine Mindesteinstechtiefe des Messers in die Kapsel nicht unterschritten werden. Ein Unterschreiten der Mindesteinstechtiefe kann zur Folge haben, dass der Kapseldeckel nur perforiert und nicht vollständig geschnitten wird. Die benötigte Mindesteinstechtiefe wird von diversen Parametern beeinflusst, unter anderem der Foliendehnung, der Tiefe und Breite einer fakultativen, umlaufenden Kapselnut zur Aufnahme des eintauchenden Messerabschnitts, der Deformation der Kapsel beim Öffnungsprozess sowie die baulichen Toleranzen der Lebensmittelzubereitungsvorrichtungskomponenten. Problematisch beim Öffnungsprozess der Kapsel ist neben der zuvor erläuterten möglichen zu geringen Einstechtiefe eine zu große Einstechtiefe, da hier die Gefahr eines Kontaktes des Messers mit dem Kapselkörpermaterial besteht, wodurch die Lebensdauer des Messers verringert werden kann. Es ist somit wünschenswert, wenn ein Soll-Einstechtiefen-Bereich zwischen der mindestens notwendigen Einstechtiefe und einer maximal zulässigen Einstechtiefe eingehalten wird. Hierzu müssen von den Kapselhandhabungsmitteln enge Bauteil- und Montagetoleranzen eingehalten werden, wodurch sich die Fertigungskosten der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung deutlich erhöhen - Kapseltoleranzen bleiben hierbei jedoch unberücksichtigt.

Ausgehend von dem vorgenannten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Kapsel- Lebensmittelzubereitungsvorrichtung anzugeben, mit welcher ein robuster Öffnungsprozess sichergestellt wird - insbesondere soll es die Konstruktion der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung ermöglichen, auch Bauteile im Bereich des Öffnungsmechanismus mit gröberen Toleranzen einzusetzen, um die Fertigungs- und Montagekosten akzeptabel zu halten. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zum Betreiben einer derartig verbesserten Lebensmittelzubereitungsvorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, d.h. bei einer gattungsgemäßen Lebensmittelzubereitungsvorrichtung dadurch, dass die

Kapselhandhabungsmittel Toleranzausgleichs-Federmittel aufweisen, mit denen das Widerlagerelement und/oder das Messer, vorzugsweise entweder das Widerlagerelement oder das Messer, derart federnd gelagert sind/ist, dass das Widerlagerelement und das Messer bei der Relativverstellbewegung entlang der Verstellbahn aufeinander zu, relativ zueinander ausrichtbar, insbesondere parallelisierbar sind, bevorzugt durch Einfedern der Toleranzausgleichs-Federmittel bei Überschreiten einer vorgegebenen maximalen Öffnungskraft. Zum Ausrichten von Widerlagerelement und Messer vollzieht das über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagerte dieser Bauelemente eine Ausrichtbewegung, bevorzugt eine Kippbewegung relativ beaufschlagt zu dem jeweils anderen der Bauelemente, insbesondere winklig zur Verstellbahn. Dabei sind die Toleranzausgleichs-Federmittel bevorzugt derart angeordnet, dass diese im Wesentlichen entlang der Verstellbahn zur Gewährleistung des Ausrichtvorgangs federn. Es ist bevorzugt, wenn unterschiedliche Federelemente der Toleranzausgleichs-Federmittel beim Ausrichtvorgang unterschiedlich stark einfedern um somit ein Verkippen bzw. Verschwenken des jeweils federnd gelagerten Bauteils (Widerlagerelement und/oder Messer) relativ zu dem jeweils anderen Bauteil (Messer und/oder Widerlagerelement) zu gewährleisten. Anstelle von mehreren Federelementen kann auch ein sich um die Verstellbahn in einer Umfangsrichtung erstreckendes Federelement vorgesehen werden, das bereichsweise unterschiedlich stark federn, insbesondere einfedern kann.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst, d.h. bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, dass zum Öffnen der Kapsel die, vorzugsweise eine stirnseitige Umfangsnut zur Aufnahme des Messers beim Öffnungsprozess aufweisende, Kapsel zwischen dem Widerlagerelement und dem Messer angeordnet wird und das Widerlagerelement und das Messer, insbesondere durch Antreiben des Widerlagerelementes oder des Messers, relativ zueinander entlang der Verstellbahn aufeinander zu verstellt werden und dabei das Widerlagerelement und das Messer relativ zueinander, insbesondere durch Verkippen von Widerlagerelement und/oder Messer, insbesondere durch Verkippen von entweder Widerlagerelement oder Messer, relativ zur Verstellbahn, entgegen der Federkraft der Toleranzausgleichs-Federmittel, bevorzugt durch Einfedern der Toleranzausgleichs-Federmittel, ausgerichtet, bevorzugt parallelisiert werden und dass das Lebensmittel-Substrat, insbesondere die Teigportion aus der Kapsel geleert und den Zubereitungsmitteln, bevorzugt zum Formen und Backen, zugeführt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In dem Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, die Kapselhandhabungsmittel mit einem Toleranzausgleichssystem zu versehen, um den Öffnungsprozess robuster zu gestalten. Hierdurch ist es möglich, die Kapselhandhabungsmittel bzw. die diese bildenden Bauteile mit gröberen Toleranzen zu versehen. Als Toleranzausgleichssystem umfassen die Kapselhandhabungsmittel erfindungsgemäß Toleranzausgleichs-Federmittel mit denen das Widerlagerelement und/oder das Messer, bevorzugt entweder das Widerlagerelement oder das Messer, derart federnd gelagert sind/ist, dass das Widerlagerelement und das Messer bei der, bevorzugt translatorischen, Relativverstellbewegung entlang der Verstellbahn, insbesondere der Verstellachse, aufeinander zu relativ zueinander ausrichtbar, insbesondere parallelisierbar sind. Während des Ausrichtprozesses erfolgt dabei das Relativverstellen von Widerlagerelement und Messer aufeinander zu entgegen der Federkraft der Toleranzausgleichs-Federmittel, die bevorzugt zur Ausrichtung von Widerlagerelement und Messer einfedern, weiter bevorzugt bei Überschreiten einer vorgegebenen, maximal zulässigen Öffnungskraft. Ganz besonders bevorzugt ist es dabei, wie bereits angedeutet, entweder nur das Widerlagerelement oder alternativ das Messer über die Toleranzausgleichs- Federmittel und das jeweils andere Teil über die Relativbewegungsmittel entlang der Verstellbahn auf das mittels der Toleranzausgleichs-Federmittel federgelagerte Bauteil zuzubewegen. Die Toleranzausgleichs-Federmittel ermöglichen dabei bevorzugt ein Verkippen des jeweils federgelagerten Bauteils (Widerlagerelement und/oder Messer) relativ zur Verstellbahn, wodurch Widerlagerelement und Messer relativ zueinander ausgerichtet werden. Dies führt dann zur Vergleichsmäßigung einer Öffnungs- bzw. Schneidkrafteinleitung in die Kapsel, wodurch gleichzeitig eine Mindest- Eintauchtiefe des bevorzugt als Rundmesser ausgebildeten Messers in die Kapsel, insbesondere einer Deckelfolie der Kapsel gewährleistet wird. Die Toleranzausgleichs-Federmittel kompensieren dabei nicht nur aufgrund der Erfindung zulässige Fertigungstoleranzen der

Lebensmittelzubereitungsvorrichtung, sondern auch Toleranzen in den Portionskapseln. Auch werden mögliche Längenänderungen der Bauteile der Kapselhandhabungsmittel, beispielsweise durch Feuchtigkeitsaufnahme von Kunststoffteilen, Temperaturdehnungen usw. ausgeglichen. Bevorzugt sind die Toleranzausgleichs-Federmittel derart ausgelegt, dass eine Mindesteinstechtiefe des Messers von > 2,0mnn, insbesondere von 2,6mnn gewährleistet wird. Wie später noch erläutert werden wird, kann in Weiterbildung der Erfindung zur weiteren Verbesserung des Öffnungsprozesses zum Verhindern des Überschreitens einer maximal zulässigen Einstechtiefe von vorzugsweise etwa 4mm ein mechanischer Anschlag zur Begrenzung der Relativbewegung von Widerlagerelement und Messer und damit Kapsel und Messer vorgesehen werden.

Wie später noch im Detail erläutert werden wird gibt es insbesondere zwei besonders bevorzugte Lösungsansätze. Gemäß einem ersten Ansatz ist das Messer mittels der Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert, wobei die Toleranzausgleichs-Federmittel bevorzugt im Wesentlichen entlang der Verstellbahn federnd angeordnet sind, derart, dass ein Ausrichten des Messers bei ungleichmäßiger Kraftbeaufschlagung winklig zur Verstellbahn, insbesondere durch Einfedern der mindestens einen Toleranzausgleichsfeder, möglich ist. Bevorzugt ist bei dieser Ausführungsform das dann als Niederhaltestempel ausgebildete Widerlagerelement über die Relativverstellmittel aktiv entlang der Verstellbahn auf das Messer zu angetrieben.

Bei der zweiten Variante ist das Widerlagerelement über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert, wobei auch hier bevorzugt die Toleranzausgleichs-Federmittel im Wesentlichen entlang der Verstellbahn, insbesondere der Verstellachse, federnd ausgebildet und angeordnet sind, derart, dass bei ungleichmäßiger Krafteinleitung beim Öffnungsprozess eine Ausrichtung des Widerlagerelementes relativ zur Verstellbahn und damit zum Messer ermöglicht wird. Auch bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, wenn das als Niederhalterstempel ausgebildete Widerlagerelement aktiv von den Relativverstellmitteln zum Messer entlang der Verstellbahn angetrieben ist. Beide Ausführungsvarianten sind alternativ auch realisierbar mit nicht angetriebenem Widerlagerelement und angetriebenem Messer oder mit sowohl aktiv angetriebenem Widerlagerelement und aktiv angetriebenem Messer. Die federnde Lagerung von Widerlagerelement und/oder Messer über die Toleranzausgleichs-Federmittel ist bevorzugt derart realisiert, dass das Widerlagerelement und/oder das Messer um mindestens eine, bevorzugt um eine Vielzahl von winklig zueinander angeordneten, in einer sich winklig zur Verstellbahn erstreckende Ebene verlaufende (gedachte) (Kipp-)Achse bzw. in dieser Ebene verlaufende (Kipp-)Achsen verkippbar sind/ist, um eine bevorzugt eine Schneidkante des Messers aufnehmende Schneidebene und eine Anlage bzw. Widerlagerfläche des Widerlagerelementes für die Kapsel relativ zueinander auszurichten. Die erwähnte, bevorzugte Ausführungsform mit um eine Vielzahl von in einer Ebene liegenden Kippachsen, d.h. frei im Raum verkipp- bzw. verschwenkbare Anordnung des Widerlagerelementes und/oder des Messers kann bevorzugt dadurch realisiert werden, dass die Toleranzausgleichs-Federmittel mehrere, insbesondere mindestens drei um die Verstellbahn, insbesondere um das Messer und/oder eine Widerlagerfläche des Widerlagerelementes herum angeordnete Federelemente, insbesondere Druckfederelemente umfassen, die ganz besonders bevorzugt im Wesentlichen entlang der Verstellbahn federnd, insbesondere für den Toleranzausgleich bzw. die Ausrichtung einfedernd angeordnet sind. Anstatt mehrerer, um die Verstellbahn herum angeordnete Federelemente können die Toleranzausgleichs-Federmittel gemäß einer alternativen Ausführungsform auch ein sich um die Verstellbahn herum erstreckendes Federelement umfassen, das bei ungleichmäßiger und unzulässig hoher Krafteinleitung entlang seiner Umfangserstreckung unterschiedlich stark einfedert, um somit den Ausrichtvorgang zu bewirken. Wesentlich ist also, dass, unabhängig davon, ob ein einziges sich in Umfangsrichtung um die Verstellbahn erstreckendes Federelement oder mehrere in Umfansgrichtung verteilt angeordnete Federelemente vorgesehen werden, dass des federnd gelagerte Bauteil (Messer oder Widerlagerelement) an unterschiedlichen, insbesondere beliebigen, Positionen um die Verstellbahn nachgeben bzw. entgegen der Federkraft des mindestens einen Federelementes einfedern kann.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn die Toleranzausgleichs-Federmittel bereits in einer Ausgangslage, bei der Messer und Widerlagerelement noch nicht mittels der Relativverstellmittel aufeinander zubewegt sind vorgespannt sind, wobei die Federvorspannung die maximal zulässige Öffnungskraft vorgibt bzw. diese entspricht, bei deren Überschreiten die Toleranzausgleichs-Federmittel, insbesondere durch Einfedern den Toleranzausgleich bzw. den Ausrichtvorgang starten. Alternativ ist auch eine Ausführungsform ohne Federvorspannung realisierbar, wodurch sich der für den Toleranzausgleich zu durchfahrende Hub ändert.

Als besonders zweckmäßig hat sich eine Ausführungsform der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung herausgestellt, bei der das Widerlagerelement als mittels der Relativverstellmittel entlang der Verstellbahn, insbesondere der Verstellachse, antreibbarer Niederhaltestempel einer Stempelanordnung ausgebildet ist. Der Niederhaltestempel wirkt dabei als Widerlagerelement mit der Kapsel zusammen, insbesondere mit einem radial vorstehenden Umfangsrand, im Bereich dessen eine Kapseldeckelfolie festgelegt, insbesondere gesiegelt ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn, insbesondere im Rahmen des Verfahrens, im Bereich dieses Kapselrandes eine Umfangsnut zum Eintauchen des Messers vorgesehen ist, wobei die Umfangsnut eine Berührung des Messers mit der Substratportion, insbesondere der Teigportion beim Aufschneidprozess sicher verhindert. Ganz besonders zweckmäßig ist es nun, wenn die Stempelanordnung zusätzlich zu dem Niederhaltestempel einen Auspressstempel umfasst, der ganz besonders bevorzugt in einem Bereich innerhalb des Niederhaltestempels angeordnet ist. Der Auspressstempel ist relativ zu dem Niederhaltestempel verstellbar, insbesondere über die Relativverstellmittel antreibbar, um die Substratportion bei der mit dem Niederhaltestempel gegen das Messer verstellte Kapsel, insbesondere durch Deformation der Kapsel, insbesondere eines Kapselbodens aus der Kapsel auszuleeren. Der Niederhaltestempel ist dabei bevorzugt als Ringstempel ausgebildet. Vorstehend erläuterte Ausführungsform mit Niederhaltestempel und ggf. zusätzlichem Auspressstempel ist bevorzugt kombiniert mit einer Kapselschublade, in der das Messer angeordnet ist, wobei die Kapselschublade zwischen einer Beladeposition, insbesondere außerhalb des Gehäuses und einer Funktionsposition, insbesondere innerhalb des Gehäuses verstellbar ist, wobei die Stempelanordnung in der Funktionsposition der Schublade mit dem Messer zusammenwirkt. Grundsätzlich realisierbar ist auch eine alternative Ausführungsform, bei der die Niederhalte- bzw. Widerlagerfunktion und die Auspressfunktion von einem einzigen Stempel, der mindestens einen, dann bevorzugt ausschließlich einen, Stempel umfassenden Stempelanordnung übernommen wird bzw. übernehmbar ist.

Grundsätzlich ist es möglich, das Messer fest, ggf. zum Austauschen lösbar, innerhalb des Gehäuses anzuordnen. Um eine komfortable Beladung der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung mit der Kapsel zu ermöglichen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Kapselhandhabungsmittel eine relativ zu dem Gehäuse, insbesondere in eine Gehäuseöffnung hinein, zwischen einer Beladeposition und einer Funktionsposition verstellbare, das Messer beinhaltende Kapselschublade umfassen, in der das Messer, bevorzugt lösbar, ganz besonders bevorzugt werkzeuglosbar, noch weiter bevorzugt über eine Gewinde- und/oder Bajonettverbindung lösbar fixiert ist. Zur lösbaren Fixierung hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Messer an einem Messerträger angeordnet ist, der zusammen mit dem Messer über Verbindungsmittel in der Kapselschublade lösbar festlegbar und nach Lösen der Verbindungsmittel aus dieser entnehmbar ist.

Unabhängig davon, ob die Vorrichtung eine Kapselschublade mit Messer aufweist, oder die Kapsel auf andere Weise, beispielsweise manuell in eine Position entlang der Verstellbahn zwischen das Widerlagerelement und das Messer bringbar ist, hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn die Lebensmittelzubereitungsvorrichtung einen eine Auflagefläche für die Kapsel bereitstellenden Auflageabschnitt umfasst. Bevorzugt ist dieser Auflageabschnitt für den Fall des Vorsehens einer Kapselschublade in der Kapselschublade angeordnet, insbesondere derart, dass die Kapsel in der Beladeposition der Kapselschublade auf den Auflageabschnitt auflegbar ist. Bevorzugt ist der Auflageabschnitt bei Auflegen der Kapsel derart relativ zu dem Messer positioniert, dass die Kapsel (noch) keinen Kontakt zu dem Messer hat bzw. dass der Auflageabschnitt das Messer entgegen einer Verstellrichtung des Auflageabschnitts auf das Messer zurückversetzt ist. Die Relativverstellbewegungsmittel bewirken dann, insbesondere für den Fall des Vorsehens einer Kapselschublade in deren Funktionsposition, eine Relativbewegung zwischen Auflageabschnitt mit Kapsel und Messer, um den Kapseldeckel mittels des Messers aufzuschneiden und dadurch die Kapsel zur Entleerung der Substratportion zu entleeren. Ganz besonders bevorzugt ist es, den Auflageabschnitt in Richtung Messer zu verstellen und zwar über das bevorzugt aktiv über die Relativverstellmittel angetriebene Widerlagerelement, welches gegen die Kapsel verstellt wird und diese mit samt Auflageabschnitt in Richtung Messer verstellt. Durch das Vorsehen des Auflageabschnitts, insbesondere als Bestandteil einer Kapselschublade, können der Öffnungsvorgang und die Relativbewegung von Kapsel und Messer weiter normiert werden - insbesondere dann, wenn das Messer, insbesondere in der Beladeposition der fakultativen Schublade den Auflageabschnitt bzw. eine Auflagefläche für die Kapsel des Auflageabschnittes nicht überragt, resultiert eine erhöhte Bediensicherheit. Bevorzugt ist die von dem Auflageabschnitt bereitgestellte Auflagefläche für die Kapsel von einer Umfangswand umgeben bzw. begrenzt, die die Kapsel zentriert. Dabei ist es bevorzugt, wenn sich der Innendurchmesser des von der Umfangswand umgebenden Freiraums zur Kapselaufnahme in Richtung Auflagefläche, insbesondere konisch, verjüngt.

Als besonders zweckmäßig hat es sich herausgestellt, wenn die Relativbewegung zwischen Auflageabschnitt und Messer, insbesondere die Verstellung des Auflageabschnittes auf das Messer zu mittels des Widerlagerelementes, entgegen der Federkraft von zusätzlich zu den Toleranzausgleichs-Federmitteln vorgesehenen Rückhaltefedermitteln erfolgt, die bestrebt sind, den Auflageabschnitt in eine Ausgangsposition von dem Messer weg zu verstellen, insbesondere gegen einen Grundanschlag aus dem heraus die Kapsel mit Auflageabschnitt, insbesondere für den Fall des Vorsehens einer Kapselschublade in deren Funktionsposition, bevorzugt mittels der Stempelanordnung, in Richtung Messer verstellbar ist. Die Rückstellfedermittel wirken dabei einer Verstell beweg ung des Auflageabschnittes mit einer geringeren Federkraft entgegen als die Toleranzausgleichs-Federmittel einer Verstell beweg ung der Baugruppe. Um für eine gleichmäßige Rückhaltekraftverteilung auf dem Auflageabschnitt Sorge zu tragen, ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Rückstellfedermittel mehrere, bevorzugt mindestens drei, insbesondere um das Messer herum verteilt angeordnete Rückhaltefederelemente umfassen, die den Auflageabschnitt in einer Richtung von einer Messerschneide des Messers weg Federkraft beaufschlagen, insbesondere im Wesentlichen entlang der Verstellbahn, und zwar an unterschiedlichen, über die Flächenerstreckung des Auflageabschnitts verteilten Stellen bzw. Punkten. Auch hier ist es alternativ denkbar eine sich in Umfangsrichtung um den Auflageabschnitt herum erstreckende Feder vorzusehen, die bereichsweise unterschiedlich einfedern kann.

Von besonderem Vorteil ist eine Ausführungsform der Lebensmittelzubereitungsvorrichtung, bei der eine Baugruppe, umfassend den zuvor erläuterten Auflageabschnitt, das Messer und die Rückstellfedermittel mittels der Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert ist und relativ zu dem Widerlagerelement, bevorzugt innerhalb der Kapselschublade (falls vorgesehen), verkippbar ist. Bei einer alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass das Widerlagerelement über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert ist und dieses relativ zu der Baugruppe, umfassend den Auflageabschnitt, das Messer und die Rückstellfedermittel verkippbar ist. Beide Ausführungsformen gewährleisten eine Kombination aus Toleranzausgleich- und normierter Kapsel-Öffnungsbewegung relativ zum Messer.

Wie bereits angedeutet ist es besonders zweckmäßig, zur Begrenzung einer maximalen Eindringtiefe des Messers in die Kapsel einen Anschlag vorzusehen, der ortsfest relativ zu dem Messer angeordnet ist, insbesondere an einem zuvor bereits erläuterten Messerträger mit dem das Messer, bevorzugt werkzeuglos, insbesondere über eine Bajonett- oder Gewindeverbindung, lösbar in der Kapselschublade fixiert ist. Dabei kann der Anschlag entweder unmittelbar mit der Kapsel zusammenwirken, indem unmittelbar die Kapsel gegen den Anschlag verstellbar ist bzw. verstellt wird oder alternativ wirkt - falls vorgesehen, der Auflageabschnitt durch Anschlagen an dem Anschlag mit diesem zusammen um die maximale Eindringtiefe des Messers in die Kapsel, insbesondere die bereits erläuterte Kapselnut zu begrenzen. Besonders zweckmäßig ist eine Ausführungsform, bei der der Kapseldeckel, insbesondere die Deckelfolie, nicht vollständig beim Öffnungsvorgang von der Kapsel bzw. dem Kapsel körper gelöst wird. Dies kann dadurch in Weiterbildung der Erfindung realisiert werden, dass das Messer nicht als umfangsgeschlossenes Ringmesser ausgebildet ist, sondern sich nur über ein Kreissegment, insbesondere von über 180°, bevorzugt von über 270°, jedoch weniger als 360°, insbesondere weniger als 350° oder 340° erstreckt. Dabei kann das Messer als einteiliges Element, beispielsweise aus einem Metallblech oder aus einer Keramik ausgebildet sein oder aus mehreren Segmenten, insbesondere Teilkreissegmenten, zusammengesetzt sein, die sich in Umfangsrichtung aneinander reihen.

Unabhängig von der konkreten Ausgestaltung des Messers ist es bevorzugt, wenn sich das Messer um eine Durchgangsöffnung, insbesondere in einer Kapselschublade, erstreckt, durch die hindurch das Lebensmittelsubstrat, insbesondere die Teigportion nach Öffnen der Kapsel mittels des Messers, bevorzugt für den Fall des Vorsehens einer Kapselschublade in deren Funktionsposition, hindurchfallen kann, insbesondere ausschließlich schwerkraftbedingt, um dann mit den Zubereitungsmitteln zu den Lebensmittel verarbeitet, insbesondere geformt und gebacken zu werden.

Die Erfindung führt auch auf ein Verfahren zum Betreiben einer nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Lebensmittelzubereitungsvorrichtung, wobei zum Öffnen der Kapsel die Kapsel, beispielsweise mit einer zuvor erläuterten Kapselschublade, zwischen dem Widerlagerelement und dem Messer angeordnet wird und das Widerlagerelement und das Messer, insbesondere durch Antreiben des Widerlagerelements oder des Messers, relativ zueinander entlang der Verstellbahn aufeinander zuverstellt werden und dabei das Widerlagerelement und das Messer relativ zueinander, insbesondere durch Verkippen von Widerlagerelement und/oder Messer, bevorzugt entweder Widerlagerelement oder Messer, ausgerichtet werden und dass das Lebensmittelsubstrat, insbesondere die Teigportionen aus Kapsel geleert und den Zubereitungsmitteln zugeführt wird. Während des Toleranzausgleichs bzw. des Ausrichtens erfolgt das Aufeinanderzuverstellen von Widerlager und Messer entgegen der Federkraft der Toleranzausgleichs-Federmittel, die dabei bevorzugt einfedern. Bevorzugt sind die Toleranzausgleichs-Federn derart angeordnet, dass diese entlang der Verstellbahn federn. Beim Einfedern der Toleranzausgleichs-Federmittel wird dann das Widerlagerelement und/oder das Messer durch entsprechendes Nachgeben der Toleranzausgleichs-Federmittel verkippt und dadurch zu dem jeweils gegenüberliegenden Element (Widerlagerelement oder Messer) ausgerichtet, insbesondere parallelisiert.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in: Fig. 1 a eine Darstellung einer Öffnungssituation einer Kapsel mit

Umfangsnut relativ zu einem Messer

Fig. 1 b ein vergrößertes Detail aus Fig. 1 a

Fig. 2a

und 2b in einer schematischen Darstellung eine erste bevorzugte

Ausführungsform der Erfindung, bei welcher das Messer über Toleranzausgleichs-Federmittel relativ zu dem Widerlagerelement gelagert und dadurch verkippbar und relativ zu dem Widerlagerelement ausrichtbar ist, Fig. 3a zwei unterschiedliche, realisierbare Ausführungsformen zur Anordnung der Toleranzausgleichs-Federmittel relativ zu dem Messer, Fig. 4 eine detailliert dargestellte Ausführungsform der Alternative mit über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagertem Messer,

Fig. 5 eine Kapselschublade mit integrierten Toleranzausgleichs- Federmitteln sowie einer Baugruppe, umfassend einen Auflageabschnitt, Rückstellfedermittel sowie das Messer, wobei die gesamte Baugruppe über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert ist, und Fig. 6 eine zweite alternative Möglichkeit zur Realisierung der Erfindung, wobei hier nicht das Messer, sondern das Widerlagerelement über die Toleranzausgleichs-Federmittel federnd gelagert ist.

In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist eine Kapsel 1 in einer nur ausschnittsweise dargestellten, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Lebensmittelzubereitungsvorrichtung 2 (hier eine Haushalts-Backvorrichtung) gezeigt. Die Kapsel 1 umfasst einen Kapselkörper 3, beispielsweise aus Kunststoff oder einer Leichtmetalllegierung und einen als Deckelfolie ausgebildeten Kapseldeckel 4, der mit einem radial überstehenden, umlaufenden Randbereich 5 gesiegelt ist. Im Randbereich ist eine umlaufende Nut 6 (Kapselnut) vorgesehen, in die, wie dargestellt, ein als Rundmesser ausgebildetes Messer 7 zum Durchstoßen des Kapseldeckels 4 eintaucht.

In Fig. 1 b ist die Eintauchsituation des Messers 7 in die Nut 6 bzw. die Kapsel 1 im Detail gezeigt. Eine Messerschneide 8 des Messers 7 befindet sich nach dem Eintauchen in einem Soll-Einstechtiefen-Bereich zwischen einer mit MIN bezeichneten Mindesteinstechtiefe und einer maximal zulässigen Einstechtiefe MAX. Um eine Position des Messers 7 in dem Soll-Einstechtiefen-Bereich gemäß Fig. 1 b zu gewährleisten, sind in den Fig. 2a und 2b angedeutete Toleranzausgleichs-Federmittel 9 vorgesehen.

Die Fig. 2a und 2b zeigen eine erste erfindungsgemäße Lösungsmöglichkeit zur Realisierung eines Toleranzausgleichssystems mittels der Toleranzausgleichs- Federmittel 9. Die Lebensmittelzubereitungsvorrichtung 2 umfasst zum Öffnen und Leeren einer Kapsel 1 Kapselhandhabungsmittel 10, die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel ein über die Toleranzausgleichs-Federmittel 9 federnd gelagertes, sich in einer Umfangsrichtung erstreckendes Messer 7 umfassen, sowie ein Widerlagerelement 12, hier in Form eines Niederhaltestempels, der von nicht gezeigten Relativverstellmitteln, beispielsweise in Form eines elektromotorischen Antriebs entlang einer hier beispielshaft als Verstellachse realisierten Verstellbahn V relativ zu dem Messer 7, hier auf das Messer 7 zu verstellbar ist. Es können alternativ auch andere Bahnformen, beispielsweise eine bogenförmige Bahnform realisiert werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß in Fig. 2a und 2b ist das Widerlagerelement 12 bevorzugt nicht mit Toleranzausgleichs-Federmitteln federnd gelagert. Die Kapsel 1 ist mit ihrem Rand bzw. Randbereich 5 zwischen dem hier beispielhaft hohlzylinderringförmigen Widerlagerelement 12 und dem Messer 7 aufgenommen. Wird nun das Widerlagerelement 12 mittels der Relativverstellmittel entlang der hier als Verstallchse ausgeführten Verstellbahn V auf das Messer 7 zu angetrieben, kommt es bei der toleranzbedingten, in Fig. 2a angedeuteten nicht parallelen Ausrichtung von Widerlagerelement 12 bzw. Kapsel 1 und Messer 1 1 zu einer ungleichmäßigen Krafteinleitung in das Messer 1 1 . Da dieses über die Toleranzausgleichs-Federmittel 9, die in Richtung der Verstellbahn V federnd ausgebildet und angeordnet sind, gelagert ist, kommt es zu einer in Fig. 2b angedeuteten Verkippbewegung des Messers 7 relativ zu dem Widerlagerelement 12, wodurch Messer 1 1 und Widerlagerelement 12 relativ zueinander ausgerichtet, hier parallelisiert werden. Bei einer weiteren Verstellbewegung des Widerlagerelementes 12 entlang der Verstellbahn V auf das Messer 7 zu, kann dieses dann gleichmäßig in die Kapsel 1 bzw. durch den Kapseldeckel 4 hindurch in die Kapsel 1 , genauer in dem konkreten Ausführungsbeispiel in die fakultative Nut 6 eintauchen. Je nach Relativposition von Widerlagerelement 12 bzw. Kapsel 1 und Messer 1 1 verkippt das Messer 1 1 um eine (Kipp-)Achse, die winklig verläuft zu der Verstellbahn V und die parallel ausgerichtet ist zu einer von einer Schneidkantenebene des Messers 1 1 gebildeten Ebene, wobei die Kippachse, um die das Messer sich schlussendlich verkippt abhängig ist von Art der Asymmetrie der Krafteinleitung - anders ausgedrückt ist das Messer grundsätzlich um eine Vielzahl bzw. beliebige Kippachsen in der Kippachsenebene verkippbar, wobei die sich jeweils konkret ergebende Kippachse anhängig ist vom Ort der zu hohen Krafteinleitung. Das Verkippen ist vorliegend darauf zurückzuführen, dass die Toleranzausgleichs-Federmittel 9 mehrere verteilt angeordnete Federelemente 13 umfassen, die je nach Relativlage der relativ zueinander bewegten Bauteile unterschiedlich stark entlang der Verstellbahn V einfedern und somit die Ausrichtung, konkret die Parallelisierung zu wirken. Alternativ zu mehreren in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Federelementen kann auch ein sich in Umfangsrichtung erstreckendes, insbesondere in Draufsicht entlang der Verstellbahn, hier der Verstellachse, ringförmiges Federelement vorgesehen werden, das in der Lage ist an unterschiedlichen Stellen in Umfangsrichtung einzufedern.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass in dem konkreten Ausführungsbeispiel der Niederhaltestempel bzw. das Widerlagerelement 12 Bestandteil einer Stempelanordnung 14 ist, die neben dem Niederhaltestempel bzw. dem Niederlagerelement 12 einen Auspressstempel 15 umfassen, der relativ zu dem Niederhaltestempel verstellbar ist und der die Substratportion aus der Kapsel, insbesondere durch Deformation der Kapsel herausbewegt, insbesondere nach dem das Widerlagerelement 12 seine Endverstellposition auf das Messer 7 zu, erreicht hat.

In Fig. 3a ist das Messer 7 gezeigt, welches an einem Messerträger 16 angeordnet ist, der über insgesamt hier beispielhaft drei Federelemente 13 der Toleranzausgleichs-Federmittel 9 federnd gelagert ist, wobei die Federelemente 13 um die Verstellbahn V und in dem konkreten Ausführungsbeispiel um das Messer 7 verteilt angeordnet sind. Von dem Messer 7 wird eine Durchgangsöffnung 17 umgeben, durch die hindurch die Lebensmittelsubstratportion, insbesondere die Teigportion nach Öffnen des Kapseldeckels und insbesondere Deformieren der Kapsel mittels des Auspressstempels 15 heraus in Richtung Zubereitungsmittel fallen kann.

Fig. 3b zeigt eine alternative Ausführungsform mit insgesamt nur drei gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt angeordneten Federelementen 13.

Fig. 4 zeigt eine detaillierter dargestellte Ausführung des anhand der Fig. 2a und 2b beschriebenen Funktionsprinzips. Zu erkennen ist das Messer 7, welches an einem Messer an dem Messerträger 16 angeordnet ist, der über Toleranzausgleichs-Federmittel 9 federnd gelagert ist. Dabei sind die Federelemente 13 der Toleranzausgleichs-Federmittel 9 bereits in einer Ausgangsposition vorgespannt, in der das Widerlagerelement 12 noch nicht entlang der Verstellbahn V in Richtung des Messers 7 verstellt wurde. Die Federelemente 13 sind so konzipiert und vorgespannt, dass diese beim Erreichen einer vordefinierten, maximal zulässigen Schneidkraft einfedern. Dabei ist die Schneidkraft bzw. Öffnungskraft die Kraft, welche zum Durchstoßen der Kapselfolie mit dem Messer (maximal) benötigt wird. Mit einem mechanischen Anschlag 18, der relativ fest zu dem Messer 7 positioniert ist, wird verhindert, dass eine maximale Einstechtiefe des Messers 7 in die Kapsel 1 bzw. die Nut 6 eingehalten bzw. nicht überschritten wird. Der mechanische Anschlag ist dabei so gestaltet, dass das Messer 7 fest mit dem mechanischen Anschlag 17 verbunden und somit daran positioniert ist. In dem konkreten Ausführungsbeispiel wird die Kapsel 1 unmittelbar gegen den mechanischen Anschlag 18 verstellt, wobei alternativ auch eine Ausführungsform mit mittelbarer Anlage realisierbar ist, insbesondere wenn ein später noch zu erläuternder Anlageabschnitt vorgesehen ist. Die Gestaltung des mechanischen Anschlags gewährleistet eine geringe Toleranz auf das Spaltmaß zwischen der Schneidkante des Messers 7 und dem Innenbereich der Kapsel. Aufgrund der daraus resultierenden geringen Toleranzen auf das Spaltmaß wird eine große maximale Einstechtiefe gewährleistet.

Fig. 5 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer nur abschnittsweise dargestellten Lebensmittelzubereitungsvorrichtung 2, hier beispielhaft mit Kapselschublade 19, in der das Messer, beispielsweise lösbar fixiert ist. Die im Folgenden beschriebene Ausführungsform einer von den Toleranzausgleichs-Federmitteln 9 federnd gelagerten Baugruppe, umfassend einen Auflageabschnitt 20, dem Auflageabschnitt 20 zugeordnete Rückstellfedermittel 21 und das Messer 7 kann auch ohne Schublade bzw. Schubladenfunktion realisiert werden.

Die gezeigte Kapselschublade 19 ist jedenfalls zwischen einer Beladeposition außerhalb des Gehäuses und einer Funktionsposition innerhalb des Gehäuses verstellbar, wobei in der Funktionsposition das Widerlagerelement 12 durch aktives Verstellen gegen die nicht gezeigte Kapsel, die auf einer Auflagefläche 22 des Auflageabschnittes 20 aufliegende Kapseln mit dem Auflageabschnitt 20 entlang der Verstellbahn V in Richtung Messer verstellt und zwar entgegen der Federkraft von Rückstellfedermitteln 21 , die in dem gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere um eine Durchgangsöffnung 17 für die Substratportion herum angeordnete Rückstellfedern 23 umfassen.

Aufgrund der schwächeren Rückstellfedermittel 21 federn diese zeitlich vor den Toleranzausgleichs-Federmitteln 9 ein, mit denen die gesamte Baugruppe, umfassend den Auflageabschnitt 20 mit Auflagefläche 22, Messer 7 und Rückstellfedermittel 21 federnd gelagert ist, hier beispielhaft relativ zur Kapselschublade 19, um somit die gesamte Baugruppe relativ zu dem nicht gezeigten, bevorzugt aktiv mittels der Relativverstellmittel verstellbaren Widerlagerelement 12 auszurichten bzw. parallelisieren. Die Verstellbewegung des Auflageabschnitts 20 und damit der Kapsel relativ zu dem Messer ist über einen nicht gezeigten mechanischen Anschlag begrenzt, gegen den der Auflageabschnitt entlang der Verstellbahn V verstellbar ist. In Fig. 6 ist jetzt eine alternative Ausführungsform zu der anhand der Fig. 2a und 2b erläuterten prinzipielle Ausführungsform der Erfindung gezeigt, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den vorangehenden Ausführungsbeispielen eingegangen und bzgl. der Gemeinsamkeiten auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwiesen wird. Hier ist nicht wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 2a und 2b das Messer 7 mit Messerträger 16 federnd gelagert, sondern das als aktiv angetriebener Niederhaltestempel ausgebildete Widerlagerelement 12, dem hierzu die Toleranzausgleichs-Federmittel 9 in Form von mehreren Federelementen 13 zugeordnet sind, die in Richtung Verstellbahn V federnd ausgebildet sind. Hierdurch wird das Widerlagerelement 12 in Form eines Ringstempels relativ zum Messer 7 bei Überschreiten einer maximal zulässigen Öffnungskraft verkippt und dadurch parallelisiert.

Bezugszeichenliste

1 Kapsel

2 Lebensmittelzubereitungsvorrichtung

3 Kapsel körper

4 Kapseldeckel

5 Randbereich (Umfangsrand)

6 (Kapsel-)Nut bzw. Umfangsnut

7 Messer

8 Messerschneide

9 Toleranzausgleichs-Federm ittel

10 Kapselhandhabungsmittel

1 1 Messer

12 Widerlagerelement

13 Federelement der Toleranzausgleichs-Federmittel

14 Stempelanordnung

15 Auspressstempel

16 Messerträger

17 Durchgangsöffnung

18 mechanischer Anschlag

19 Kapselschublade

20 Auflageabschnitt

21 Rückstellfedernnittel

22 Auflagefläche des Auflageabschnitts

23 Rückstellfedern

V Verstellbahn