DE1931505C3 - Einrichtung zum Zubereiten von Nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Zubereiten von Nahrungsmitteln nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Derartige Einrichtungen werden hauptsächlich in der Bordküche eines Flugzeuges oder im Verpflegungswagen eines Eisenbahnzuges verwendet, um an Ort und Stelle die Nahrungen zubereiten zu können.

Aus der CH-PS 3 97 995 ist ein teilweise isolierter Plattenwärmer bekannt geworden, der im kurzen Abstand vom Speiseträger einen Wärmespeicherkörper aufweist. Dieser Wärmespeicherkörper muß jedoch zuerst auf einem Küchenherd aufgewärmt werden, bevor er in die vorgesehene Ausnehmung am Boden des Plattenwärmers eingesetzt werden kann.

Die DE-GM 18 04 087 beschreibt einen Ständer für elektrische Warmhalteplatten, bei dem die übereinander angeordneten Standplatten über Gerätestecker untereinander elektrisch verbunden sind und mittels eines Kabels über einen Stecker an eine Steckdose angeschlossen werden können.

Die US=PS 32 66 661 beschreibt die Herstellung und Anwendung von in bestimmter Weise geformten elektrischen Heizelementen auf Keramikkochplatten und dergleichen, sowie von gedruckten Schaltungen, Anordnungen von Heizelementen und Schaltkästen.

Die gattungsgemäße US-PS 33 53 476 beschreibt eine Vorrichtung zum Zubereiten von Nahrungsmitteln, die einen Behälter aufweist, der in isolierte Abteile unterteilt ist. Die Abteile sind unterschiedlich aufgebaut, wodurch mehrere Nahrungsmittel, die eine unterschiedliche Kochzeit erfordern, so zubereitet werden können, daß die gesamte Speise zu einer gewünschten Zeit fertig ist Nach Abschaltung der Kühlung erfolgt das Erhitzen in dem Behälter mittels Strahlung, die von einem am Boden jedes Abteils angeordneten Heizelement erzeugt wird, wobei die einzelnen Nahrungsmittel auf herkömmliche Platten gestellt werden.
Diese Vorrichtung weist jedoch einen hohen Energie-

lu aufwand auf, da nicht nur die Nahrungsmittel erhitzt werden, sondern das ganze Abteil.

Es liegt demnach der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu verwirklichen, mit der es auf einfache Weise und mit geringem Energieaufwand möglich ist, mehrere Einzelportionen zuzubereiten und danach in der Einrichtung zu servieren oder warmzuhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Kennzeichen des Hauptanspruches gelöst

Die erfindungsgemäße Einrichtung weist viele Vorteile gegenüber den bekannten Einrichtungen auf. So ist der Energiebedarf der Einrichtung gering, da die Schüsseln nur sehr wenig Wärme aufnehmen, um auf die Kochtemperatur gebracht zu werden. Demzufolge kann im wesentlichen die gesamte zur Verfügung stehende Wärmemenge auf die Speise übertragen werden. Darüberhinaus zeichnen sich die Schüsseln wegen ihrer Isolierung aus, wodurch die darin befindlichen Speisen über längere Zeit hin warmgehalten werden können,

jo ohne daß Wärme zugeführt werden muß. Infolge der Kondensation des Dampfes am Deckel und dessen Rückführung auf die Speise entweicht während der Zubereitung keine Flüssigkeit, wodurch einerseits der Verlust an natürlichen Säften des Kochgutes gering

r> gehalten wird und andererseits das natürliche Aroma bewahrt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist in dem geringen Gewicht der Anlage zu sehen, wodurch sie besonders für die Gebrauch in Flugzeugen geeignet ist. Des weiteren sei noch darauf hingewiesen, daß die Reinigung auf sehr einfache Weise geschehen kann, da keine störenden Vorsprünge in der Einrichtung vorhanden sind, und daß die mit Nahrungsmitteln gefüllten Schüsseln wahlweise beheizt werden können.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich anhand der

4^r> Zeichnung erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine in die erfindungsgemäße Einrichtung eingestellte Schüssel

">o nach der Linie 2-2 in der F i g. 1.

Die in der Fig.' dargestellte Einrichtung 10 weist eine Kammer 11 auf, die an der Außenseite mit einer Packung aus einem wärmeisolierenden Material 12, z. B. Glaswolle, expandiertem Polystyren und dergleichen,

v> versehen ist. Der Hohlraum 13 der Kammer 11 kann von einer thermisch isolierten Tür 14 vollständig abgeschlossen werden. Die Kammer 11 ist mit einem Traghandgriff 15 und mit verstellbaren Füßen 16 versehen. Ein Schutzstecker 17 ermöglicht den An-

M) schluß der Einrichtung an eine elektrische Stromquelle, wobei die zugeführte Wärmemenge mittels Thermostaten kontrolliert werden kann.

An der Innenwandung der Kammer U sind mit Abstand voneinander eine obere und eine unlere Platte

h'i 18,19 angebracht. Ebenso sind an den Seilenwandungen der Kammer ähnliche Platten angebracht, von denen in der F i g. 2 eine solche Platte 18<i teilweise dargestellt ist. In dem Raum zwischen den Platten 18, 18a und 19 und

den Innenwandungen der Kammer 11 sind eine Anzahl von Kühlrohren 20 angeordnet, denen über ein Speiserohr 21 ein Kühlmittel zugeführt wird. Das Kühlmittel wird von einem Kompressor 22 in Umlauf gesetzt, wobei die Wärme von einem Kondensator 23 abgeleitet wird. Die Kühlanlage wird, da sie nicht wesentlich für die Erfindung ist, nur schematisch dargestellt.

Ein Gestell 24 trägt eine Reihe von Abstellplatten 25—29. Das Gestell kann zusammen mit den Abstellplatten aus der Kammer 11 vollständig entfernt werden, so daß einzelne Schüsseln an einem von der Kammer 11 entfernten Ort auf die Abstellplatten gestellt werden können. Hiernach kann das Gesteil 24 mit den Schüsseln an Bord eines Flugzeuges oder eines Fahrzeuges gebracht und in die Kammer 11 eingesetzt werden. Daraufhin wird ein einen Teil des Gestelles bildender elektrischer Kontakt 30 mit dem Schutzstecker 17 verbunden, um über Drahtleiter 31 einige magnetische Verbinder mit Strom zu versorgen.

Jede Abstellplatte 25—29 bildet an den en'gegengesetzten Seiten des Gestells 24 eine Führung für eine Reihe von einschiebbaren Schalen 32, von denen nur zwei dargestellt sind. Diese Schalen bestehen aus Stahidraht und können mehrere Schüsseln 33 aufnehmen, in die die zu erwärmenden oder zu kochenden Speisen eingefüllt werden. Die Schalen 32 können auf den Abstellplatten 25—29 verschoben werden, so daß die Schüsseln einzeln eingesetzt oder herausgenommen werden können. Jede in eine Schale 32 eingesetzte Schüssel ist senkrecht bewegbar, wenn die Schale 32 auf einer der Abstellplatten 25—29 verschoben wird. Das Gestell 24 mit den zugehörigen Abstellplatten 25—29 und die Schalen 32 werden vorzugsweise aus Metall hergestellt

Die Schüsseln 33 werden aus einem keramischen Material, aus Glas, Porzellan, aus einem emaillierten Metall oder aus hochtemperaturfesten Metallen oder Kunststoffen hergestellt Sie können rechteckig ausgestaltet werden, wie in den F i g. 1 und 2 dargestellt. Ferner können die Schüsseln 33 in jeder gewünschten Größe hergestellt werden, so daß sie einzelne oder mehrere Portionen enthalten können.

Die F i g. 2 zeigt den Aufbau einer in die Kammer 11 gestellten Schüssel 33. Die Schüssel 33 weist einen schalenförmigen Teil 34 auf, dessen obere Kante in einer ersten Lippe 35 endet, die mit einer zweiten Lippe 26 am Umfang einer Basis 37 zusammenpaßt, die gleichfalls schalenförmig ausgestaltet und vorzugsweise aus einem polymerischen Material hergestellt ist (z. B. aus Polysulfon). An der oberen Kante des schalenförmigen Teils 34 und an der ersten Lippe 34 sowie an der oberen Kante der Basis 37 an der gemeinsamen Übergangsstellung zwischen dem schalenförmigen Teil 34 und der Basis 37 ist ein Abdichtungsring 38 befestigt, so daß der schalenförmige Teil 34 in der Basis 37 mit Abstand von dieser hängend schwebt, wobei dazwischen ein thermisch isolierender Lufthohlraum 39 besteht. Die Bodenwandung 40 des schalenförmigen Teils 34 trägt ein elektrisches Heizelement 41, das von dem schalenförmigen Teil durch eine mit dieser verbundene dielektrische Schicht 42 getrennt gehalten wird. Das Heizelement 41 kann jede gewünschte Form aufweisen und aus einem Drahtwiderstand bestehen. Vorzugsweise wird ein dicker Filmwiderstand (in der F i g. 2 bei 41a dargestellt) verwendet, der mit der dielektrischen Schicht 42 verbunden isv, so daß die vom Heizelement erzeugte Hitze nach oben durch den schalenförmigen

Teil 34 auf die darin enthaltenen Speisen übertragen wird. Dei schalenförmige Teil 34 soll eine gerinne Wärmekapazität aufweisen, so daß im wesentlichen die gesamte, vom Heizelement 41 erzeugte Hitze auf die Speisen übertragen wird. Eine Schüssel aus einem 0,935 mm dicken und emaillierten Weichstahl mit einem spezifischen Gewicht von 7,8 g/cm³ und mit einer Wärmeaufnahme von 03344 J/cm² pro Grad Kelvin wies eine höchst befriedigende Leistung auf, d. h. daß dieser Wert, der ausdrückt, daß nur eine Wärme von 0,3344 J aufgenommen wird, um einen Körper von einer Fläche von 1 cm² um 1 Grad zu erwärmen, die Dicke des Weichstahls festlegt Damit höchstens 0,3344 J aufgenommen werden, darf die Dicke des Weichstahls maximal 0,935 mm betragen. Der Lufthohlraum 39 bewirkt eine Wärmeisolierung unter dem Heizelement 41 und verhindert einen übermäßig hohen Wärmeverlust vom Boden der Schüssel aus. Der Hohlraum 39 kann mit einem Isoliermaterial, z. B. mit Glasfasern gefüllt werden.

Zwei federnde Metallkontakte 43 verbinden das elektrische Heizelement 41 mit zwei Metallscheiben 44. Jede Scheibe 44 bildet einen Teil einer als elektrischen Leiter dienende Metallplatte, die teilweise in die Boden·.* andung 44 eingebettet ist und die Schüssel 33 mit der elektrischen Einrichtung der Kammer 11 verbindet Die Kontakte 43 können auch entfallen, wobei die Metallplatten 45 mit dem Heizelement 41 direkt durch Drahtleiter verbunden werden, die an das Element 41 und an die Platte 45 angelötet werden.

Um die Schüssel 33 thermisch vollständig zu isolieren, wird auf die Schüssel ein Deckel 46 aufgesetzt. Der Deckel besteht vorzugsweise aus einem nach oben gewölbten steifen Polystyrenfilm 47, der von einer ebenen Aluminiumfolie 48 einen Abstand aufweist, die den oberen Abschnitt des schalenförmigen Teils 34 überspannt. Anstelle der Folie 48 kann auch ein ebenes Laminat aus Polyester und Polyäthylen verwendet werden.

Der Raum zwischen der Aluminiumfolie 48 und dem Poiystyrenfilm 47 dient als thermisch isolierender Lufthohlraum, wobei die Unterseite der Folie 48 die Hitze in dem schalenförmigen Teil 34 reflektiert. Der Film 47 ist am Rand mit einem sich nach unten krümmenden Flansch 49 versehen, der um die zweite Lippe 36 an der oberen Kante der Basis 37 herumgreift und den Deckel 46 festhält. Der Raum zwischen dem Film 47 und der Folie 48 kann mit einem geeigneten Isoliermaterial, z. B. mit Glasfasern, gefüllt werden.

Die Heizelemente 41 der einzelnen Schüsseln 33 erhalten Strom über einen magnetischen Verbinder 50 (F i g. 2). Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist, sind die magnetischen Verbinder in elektrisch isolierten Schienen 51—55 eingebettet, die in Abständen unterhalb jeder Abstellplatte 25—29 und der auf diesen ruhenden Schalen 32 angeordnet sind. Wie in der F i g. 2 dargestellt, ist für jede Schiene 51—55 mit Abstand und parallel zu dieser ie eine zweite Schiene, wie die Schiene 56, vorgesehen, jedes Schienenpaar gehört zu einem elektrischen Stromkreis, wobei jede Schiene an den entgegengesetzten Enden am Gestell 24 befestigt ist. Die Schienen bestehen aus einem steifen elektrischen Isoliermaterial, z. B. aus Melamin. Wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, umschließt jede Schiene 54 und 56 teilweise einen magnetischen Verbinder 50. Der Verbinder 50 steht von jeder Schiene aus nach oben etwas vor und besteht aus einem Magnetkern 57, der aus einem elektrisch nichtleitenden Material zusammengesetzt ist

wie eine Gummimischung in Verbindung mit Banumferritplättchcn (BaFeI₂Oi₉).

Wie aus der Fig. 2 ersichtlich ist, trägt der Magnetkern 57 an den entgegengesetzten Seiten je einen elektrisch leitenden Kontaktstreifen 58, 59. Die oberen Kanten der Kontaktstreifen 58 und 59 stehen über die Oberseite des Magnetkerns 57 um eine Strecke von 1,59 mm hinaus vor. Die vordere Kante eines jeden magnetischen Verbinders 50 endet kurz vor dem vorderen Ende der Schiene und ist so abgeschrägt, daß bei dem Einschieben der Schalen 32 in die Kammer 11 die Böden der Schüsseln 33 auf die magnetischen Verbinder 50 hinaufgleitcn.

Die rückwärtigen Kanten der Schienen 51—55 und der Parallelschienen 56 usw. sind an dem am weitesten innen gelegenen Ende des Gestells 24 befestigt. An dieser Stelle sind beide Kontaktstreifen 58 und 59 der elektrischer Strom direkt /ti Kontaktstreifen 58, 59 der magnetischen Verbinder 50 auf den Schienen 51 — 55 und damit zu den Heizelementen 41 der einzelnen Schüsseln Si geleitet. An die Schienen 51—55 kann eine nicht dargestellte elektrische Schaltung angeschlossen werden, so daß bestimmte Schienen und die auf diesen ruhenden Schüsseln 33 wahlweise mit Strom versorgt werden können. Es können daher jeweils alle Schüsseln und alle Schienen in der Kammer 11 Strom erhalten oder nur die Schüsseln, die auf einem oder mehreren bestimmten Schienenpaaren ruhen.

Die Temperatur schwankt um den Siedepunkt der im Kochgut enthaltenen Flüssigkeiten herum, wodurch ein Rückfluß dieser Flüssigkeit erfolgt. Die zugeführte Wärme bewirkt eine Verdampfung eines Teiles der Feuchtigkeit, und während des folgenden Ausschaltintervalles wird ein wesentlicher Anteil des erzeugten

T Cl LHIlUCl

isoliert am Gestell 24 befestigt. Die Kontaktstreifen 58 und 59 stehen ferner über das Kabel 60 mit je einem der Leiterdrähte 31 in Verbindung. Alle Kontaktstreifen 58 und 59, die den Parallelschienen (wie 56 in Fig. 2) zugeordnet sind, sind über eine Sammelleitung 61 und über das Gestell 24 geerdet.

Wird eine der Schienen 51—55 an eine Stromquelle angeschlossen, so fließt Strom durch die Schienen, durch die magnetischen Verbinder 50 und durch die Heizelemente 41 der auf den Schienen ruhenden Schüsseln 33. Wie aus den Fi g. 2 zu ersehen ist. stehen die magnetischen Verbinder 50 der Schiene 54 mit einer der beiden Metallplatten 45 am Boden der Schüssel 33 in Berührung. Die Metallplatte 45 steht mit dem Heizelement 41 über die Metallscheibe 44 und den Metallkontakt 43 in Verbindung. Der Stromkreis steht mit Erde in Verbindung über den magnetischen Verbinder 50 der Schiene 56, die mit dem Heizelement 41 über das entgegengesetzte Glied der beiden Metallplatten 45, über die Metallscheiben 44 und die Metallkontakte 43 verbunden ist. Die Schiene 56 steht direkt mit der Sammelleitung 61 und damit mit Erde in Verbindung.

Die Anziehungskraft der magnetischen Verbinder 50 hält die Metallplatten 45 und damit die Schüsseln 33 an den Kontaktstreifen 58 und 59 jeder Schiene fest, so daß die Schüsseln bei den Erschütterungen von der Gebrauchsstellc nicht entfernt werden, wenn die Einrichtung in ein Flugzeug, einen Eisenbahnwagen usw. gestellt wird. Die magnetische Anziehungskraft bewirkt ferner, daß die Metallplatten 45 an den Metallstreifen 58 und 59 schaben, wenn die Schüsseln auf den Schalen 32 in die Kammer 11 eingeschoben oder aus dieser herausgezogen werden, wobei die Schienen von Verunreinigungen gereinigt werden.

Da im Hohlraum 13 der Kammer 11 während des Kochens oder Aufwärmens der Speisen Gefriertemperaturen aufrechterhalten werden können, ist es möglich, frische, vorgefrorene, vorgekochte oder voreirhitzte Nahrungsmittel in den ScHsseln 33 einzufrieren oder gefroren zu halten, bis die Heizelemente 4i bestimmter auf den Schienen 51 —55 stehender Schüsseln 33 Strom erhalten. Da fast die gesamte, von den Heizelementen 41 erzeugte Wärme durch die Bodenwandung 40 auf die Speisen übertragen wird, und da die Schüsseln thermisch isoliert sind, wird sich die Temperatur bei dem Erhitzen der Speisen in der Kammer Ii sowie in den nicht mit Strom versorgten Schüsseln nur unwesentlich ändern.

Bei der Stromversorgung der Einrichtung wird der Schüsseln aufgenommen. Wenn der Dampf zu Feuchtigkeit in dem nahe am Deckel gelegenen Bezirk kondensiert, wird durch Absorption und Diffusion Hitze übertragen und in das Kochgut wieder eingeführt. Weiterhin werden heiße kondensierte Flüssigkeiten in das und um das Kochgut herum verteilt, wenn die

.'"' ko iilcnsierte Flüssigkeit zum Boden der Schüssel fließt. Bei der Kondensation während der Ausschaltzeiten wird da* :r die Hitze im Kochgut gleichmäßig verteilt, so daß die Temperatur des Kochgutes unterhalb der Anbrenntemperatur gehalten wird. Darüber hinaus wird

i« ein Verlust natürlicher Säfte des Kochgutes gering gehalten und das natürliche Aroma bewahrt. Die Übertragung der Hitze bei der Kondensation des Dampfes verhind.rt ferner, daß das Kochgut nicht gar wird, wenn es aus dem gefrorenen Zustand heraus zum

ι·'· Kochen gebracht wird.

Daß das zum Rücklauf der Feuchtigkeit erforderliche thermische Gleichgewicht fast erreicht wird, liegt darin begründet, daß das Heizelement 41 einen positiven Widerstandskoeffizienten aufweist, ein Merkmal, das in vielen dicken Filmwiderständen gleich dem Widerstand 41a erfüllt ist. Wenn die Kochtemperatur sich dem Gleichgewichtszustand nähert, erhöht sich der Widerstandswert des dicken Filmwiderstandes 41a so weit, daß selbsttätig die Wärmemenge verringert wird, die

4ί erforderlich ist, um die Temperatur in bestimmten Bereichen zu halten. Der Widerstand und der Widerstandskoeffizient zwischen hohen und niedrigen Temperaturen kann durch eine geeignete Wahl der Zusammensetzung des dicken Filmwiderstandes 41a

V) bestimmt werden. Eine Änderung des Widerstand:. ,.'Crtes im Bereich von 35—50% zwischen hohen und niedrigen Betriebstemperaturen hat sich als geeignet erwiesen.

Da die Umwandlung der elektrischen Energie in

« Wärmeenergie mit einem Wirkungsgrad von im wesentlichen 100% erfolgt und da die Schüssel 33 nur ein sehr geringer Prozentsatz Wärme absorbiert, wird im wesentlichen die gesamte erzeugte Hitze in das Kochgut hinein übertragen. Das Erhitzen oder Kochen kann daher auf verschiedene Weise kontrolliert und programmiert werden.

Die verbrauchte elektrische Leistung kann je nach Bedarf verändert werden. Ferner kann der Leistungsverbrauch entsprechend der Leistung eingestellt wer-

»5 den, die aus einer bestimmten Stromquelle zur Verfugung steht Bei den meisten Einrichtungen zum Kochen oder Erhitzen von Nahrungsmitteln sollen die Heizelemente 41 der einzelnen Schüsseln bei gleichblei-

bender Spannung eine Leistung vorzugsweise im Bereich von 150—250 Watt verbrauchen.

Falls erforderlich, kann ein Heizelement 41 mit einem veränderbaren Widerstandswert verwendet werden, so daß in bestimmten Bezirken der Schüssel 33 unterschiedliche Wärmemengen erzeugt werden. Nahrungsmitt'--die verschiedene Wärmemengen benötigen, können in derselben Schüssel gekocht werden. Fleisch z. B., das eine größere Wärmemenge erfordert, könnte dann in die Schüssel über demjenigsn Teil des Heizelementes 41 eingelegt werden, der die größte Hitze erzeugt. Gemüse oder andere Nahrungsmittel, die

ein vorsichtiges Erhitzen erfordern, würden über demjenigen Teil des Heizelementes 41 eingelegt werden, der eine geringere Hitze erzeugt. Es hat sich gezeigt, daß in den meisten Fällen bei dem Heizelement 41 (üblicherweise ei.: dicker Filmwiderstand 4Ia^ ein Widerstandswert von 30—60 Ohm vorzuziehen ist, bei dem Temperaturen im Bereich von 82— 104⁰C erzeugt werden, wenn das Heizelement aus einer 110-Volt-Stromquelle gespeist wird. Es kann in einigen Fällen erwünscht sein, den Widerstandswert zu erhöhen, so daß eine Hitze bis zu 12I°C erzeugt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Zubereiten von Nahrungsmitteln mit einer thermisch isolierten Kammer, einer Drähte und Kabel aufweisenden elektrischen Schaltung, die an die Kammer angrenzt, und einem in die Kammer einschiebbar angeordneten Gestell, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (24) eine Anzahl Schienen (54, 56) mit eingebauten Kontaktstreifen (58, 59) aufweist, die mittels der Kabel (60) mit der elektrischen Schaltung verbunden sind, und daß eine Anzahl völlig abgeschlossener, einzelner, thermisch isolierter Schüsseln (33) mit einer Wärmeaufnahme von weniger als 0,376 J/ cm²grd vorgesehen sind, die in die Kammer (11) hinein und aus ihr heraus verschiebbar auf den Schienen (54,56) gelagert sind, wobei jede Schüssel (33) einen thermisch isolierten Deckel (46) und ein einstückige«: Heizelement (41) aufweist, das über die Kontaktstreifen (58, 59) mit der elektrischen Schaltung verbunden ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß jede Schüssel (33) eine Basis (37) aus einem elektrisch und thermisch isolierten Material besitzt, in der ein schalenförmiger Teil (34) mit einer einseitig versehenen dielektrischen Schicht (42) auf Abstand angeordnet ist, wobei das Heizelement (41) an die dielektrische Schicht (42) angeklebt ist und über elektrische Leiter (45) mit den Kontaktstreifen (58,59) verbunden ist

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel -'46) aus polymerem Material besteht, nach oben ausgewölbt ist und auf seiner Unterseite von einer eb- τ;εη Aluminiumfolie (48) abgeschlossen wird.