DE2449704A1 - Vorrichtung zum erwaermen von materialien - Google Patents

Vorrichtung zum erwaermen von materialien

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DE2449704A1 DE19742449704 DE2449704A DE2449704A1 DE 2449704 A1 DE2449704 A1 DE 2449704A1 DE 19742449704 DE19742449704 DE 19742449704 DE 2449704 A DE2449704 A DE 2449704A DE 2449704 A1 DE2449704 A1 DE 2449704A1
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Peter G Meyers
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    • Y10S165/918Heated and cooled food cabinets and/or trays
    • Y10S165/919Wheeled

Description

München, den 17.Oktober 1974
Meine Aktes P 1226
Anmelder: Meyers Systems and Technology, Inc. 379 Wetherell Street Manchester/Connecticut USA
Vorrichtung zum Erwärmen von Materialien
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Aufwärmung und Rekonditionierung von Speisen, insbesondere auf eine Vorrichtung bei welcher mittels einer Kombination von thermoelektrischen Heiz- und Kühlvorrichtungen, Infrarotheizung und Befeuchtungsvorrichtungen ein schnelles Aufwärmen oder Rekonditionieren von Speisen.auf einfache und gezielte Weise erreicht wird, wobei ein Ausdörren' und Versengen der Speisenoberfläche verhindert wird, und die gewünschte Feuchtigkeit der Speisen erhalten bleibt.
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Das Problem des wirkungsvollen Aufwärmens und Rekonditionierens von Speisen ohne Beeinträchtigung deren Qualität ist heute vielfach gestellt, hauptsächlich in Anstalten und Gemeinschaften wie Krankenhäusern, G-enesungs- und Pflegeheimen, sowie auch beim sogenannten System der "Mahlzeiten auf Rädern", welches neuerdings zum Zustellen von Mahlzeiten in die Wohnungen älterer Personen aufgekommen ist» Die fertig zubereiteten Mahlzeiten können entweder gekühlt .sein und nach Entnahme aus dem Kühlraum erwärmt und serviert werden, oder aber sie werden aus einer Zentralküche direkt in die einzelnen Räumlichkeiten, in denen sie serviert werden sollen^ gebracht, wie z.B. in die einzelnen Zimmer eines grossen Krankenhauses» In jedem Falle müssen die Speisen aufgewärmt und/oder rekonditioniert werden, damit sie mit der geeigneten Temperatur und in einwandfreiem Zustand serviert werden können.
Bei den bekannten lösungen zum Aufwärmen
und/oder Rekonditionieren von Speisen treten eine Reihe von Problemen auf. Das Erzielen und Einhalten der für die Speisen günstigsten Temperaturen ist" schwierig durchzuführen; die Speisen sind oft ungleichmässig erwärmt, zeB. sind die oberen Schichten zu heiss und die unteren zu kalt - oder umgekehrt - je nachdem aus welcher Richtung die Wärme zugeführt wird| die Oberfläche der Speisen hat oft die Tendenz auszudörren und/oder zu versengen, wenn Infrarotstrahler oder eine andere<, direkte Wärmezufuhr angewandt werden; auch, v/erden die Speisen beim Aufwärmungs- und/oder Rekonditionierungsprozess oft ausgetrockneto
Es sind Vorschläge gemacht worden? das Aufwärmen der Speisen mittels thermoelektrischer oder
durchzuführen, wobei auch
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eine Befeuchtung der Speisen vorgeschlagen wurde. Typische Beispiele für den diesbezüglichen Stand der Technik sind durch die US-Patente Nr 2.959.925, Nr 3.038,986, Nr 3.408*481 und Nr 3.545.832 gegeben. Jedoch lösen weder diese Patente noch andere Vorrichtungen des Standes der Technik die Probleme des Ausdörrens· oder Versengens der Speisenoberfläche und -des Austrocknens der Speisen (Probleme, die in der Speisenerwärmungstechnik besonders schwerwiegend sind), sowie das Problem der gleichförmigen Wärmeverteilung auf zufriedenstellende Weise,
Die vorliegende Erfindung hat es sich zur
Aufgabe gemacht, die erwähnten und auch andere Probleme bzw. Nachteile des Standes der Technik mittels einer verbesserten Erwärmungsvorrichtung zu verringern oder zu beseitigen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch
gelöst, dass ein.e Vorrichtung zum Erwärmen von Materialien, ■ ' insbesondere Speisen, vorgesehen ist, welche thermoelektrische Elemente mit entgegengesetzt angeordneten heissen und kalten Zonen aufweist, wobei die heissen Zonen dieser Elemente so disponiert sind, dass sie ein sich darüber befindliches Speisengefäss von unten aufheizen, während die, kalten Zonen aieser Elemente als Wärmesenke für die Oberfläche eines sich onter dem ersten Speisengefäss befindlichen zweiten Speisengefässes fungieren; es sind desweiteren Infrarotheizelemente vorgesehen, welche seitlich von den erwähnten thermoelektrischen Elementen angebracht sind und als Wärmequelle zum "Erwärmen der Oberseite des erwähnten, zweiten Speisengefässes fungieren.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich · ganz besonders zum Einbau, in Gehäuses, wie z.B„ in Speisentransportwagen, in denen die einzelnen Speisenplatten
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BAD ORICtNAL
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etagenweise übereinander in dafür vorgesehenen Regalen rangiert sind.
Die heisse Zone einer thermoelektrischen Vorrichtung befindet sich unter dem Boden eines jeden der vertikal übereinander disponierten Serviertabletts oder Speisengefässe und fungiert als Wärmequelle zum Erwärmen des Tablett- oder Gefässbodens und damit der unteren Speisenschichten. Zwischen der heissen Zone der thermoelektrischen Vorrichtung und dem Speisengefäss befindet sich eine Dampfkammer, in welcher Wasser unter der Wirkung der von der heissen Zone gelieferten Wärme zum Verdampfen gebracht wird. Die kalte Zone der thermoelektrischen Vorrichtung und ein oder mehrere Infrarotheizelemente befinden sich oberhalb des eine Etage tiefer stehenden Speisengefässes und sind gegen die Oberfläche der sich in diesem Gefäss enthaltenen Speisen gerichtet. Dieses eine Etage tiefer stehende Speisengefäss wird natürlich von unten in der gleichen Weise erhitzt wie soeben für das eine Etage höher stehende erläutert wurde. Die Infrarotheizelemente fungieren als Wärmequelle zum Erwärmen der oberen Schichten der Speisen, sodass letztere also sowohl von unten als auch von oben erwärmt werden, wobei die kalte Zone der thermoelektrischen Vorrichtung eine Wärmesenke erzeugt um die sich zwischen den Speisen und den Infrarotstrahlern befindliche Luft abzukühlen und so ein Ausdörren oder Versengen der Speisenoberfläche zu verhindern. Zwecks Erzeugung einer kontrollierten Befeuchtung der Speisen beschickt eine aus der Dampfkammer abgezweigte Dampfleitung die Speisenoberfläche mit Dampf.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
Figur 1, eine perspektivische Ansicht eines Speisenservierwagens als Anwendungsbeispiel für die vorliegende Erfindung.
Figur 2, ein Vertikalschnitt zweier Regale des Speisenservierwagens nach Figur 1.
Figur 1 zeigt die erfindungsgemässe Vorrichtung, eingebaut in einen Speisenservierwägen 10 der Art, wie sie z.B. für den Transport von Speisen von einer Zentralstelle, etwa einer Zubereitungsküche oder einem Kühllager, zu den Andienungsstellen, etwa den einzelnen Zimmern eines Krankenhauses, eingesetzt werden*, Der Wagen kann ein oder mehrere Abteile 12 aufweisen, welche durch Türen p.a. zugänglich sind. In Figur 1 ist eine dieser Abteiltüren nur teilweise dargestellt, sodass etagenweise übereinander angeordnete und aus Konsolen oder Schienen 15 bestehende Regale 14 zu erkennen sind, welche die zu transportierenden Serviertabletts 16 aufnehmen.
In Figur 2 sind zwei direkt übereinander-
liegende Regale 14 dargestellt, wobei unterstellt ist, dass die Anordnung der beiden gezeigten Regale repräsentativ ist für alle jeweils direkt übereinanderliegenden Regale eines Abteils, sodass es zum Verständnis der Erfindung ausreicht, den allgemeinen Aufbau derselben auf die Beschreibung der beiden in Figur 2 gezeigten, direkt übereinanderliegenden Regale zu beschränken.,
Auf jedem der in Figur 2 dargestellten Tabletts 16 befindet sich ein Gefäss 18 für warm zu servie-
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rende Gerichte, während andere, bei Raumtemperatur zu servierende Speisen oder Essbestecke sich in einer gewissen Entfernung vom Gefäss 18, z.B. bei 20 und 22, befinden.
Das gewünschte Erwärmen, Abkühlen und Befeuchten der im Gefäss 18 enthaltenen Speisen wird von einer Konditioniervorrichtung 24 besorgt, welche sich zwischen jeweils zwei direkt übereinanderliegenden Regalen 14 befindet. Diese Konditioniervorrichtung begreift eine Dampferzeugungskammer 26, welche Berührungskontakt mit der Unterseite des Tabletts 16 hat; eine thermoelektrische Einheit 28, deren heisse Seite 30 an der Dampferzeugungskammer anliegt und deren kalte Seite 32 von derselben hinwegzeigt; und einen oder mehrere Infrarotstrahler 34 welche seitlich an der thermoelektrischen Vorrichtung angebracht sind. Die thermoelektrische.. Vorrichtung 28 und die Infrarotstrahler 34 werden mittels geeigneter elektrischer Stromquellen betrieben und können, je nach Wunsch, thermostatisch oder zeitlich gesteuert sein» Die Konditioniervorrichtungen 24 können in einer beliebigen, zweckdienlichen Weise fixiert sein, z.B. an der Rückwand des Servierwagens, von wo dann auch die Stromversorgung vorgesehen werden kann.
Zwei benachbart übereinanderliegenden Regalen ist jeweils eine dieser Konditioniervorrichtungen zugeordnet, und war direkt unterhalb jedes der Regale liegend, wobei .eine jede Kondition! ervorrichtimg sowohl aiii aas Gefäss des oberen als auch auf das CJefäss 18 des unteren Regals einwirkt· Die lioiss® Eoaa 3ö der tiiar-moelektriselien Einheit srhitst die Dampf erzeugpmgslEainmer 26P soaass das in dieser enthalten© Wasser- erhitzt wird und teilweise
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verdampft, wodurch die Unterseite des sich darüber befindlichen Gefässes 18 erwärmt wird. Die heisse Zone 30 erwärmt also die unteren Schichten der im Gefäss 18 enthaltenen Speisen, wobei ein Ueberhitzen dieser unteren Speisenschichten dadurch ausgeschlossen ist, dass aufgrund der beschriebenen Anordnung der Gefässboden höchstens die Siedetemperatur des Wassers in der Dampferzeugungskammer 26 annehmen kann. Gleichzeitig mit dem Erwärmen der Unterseite des Gefässes 18 werden mittels Infrarotstrahlern 34 die oberen Speisenschichten des Gefässes 18 auf dem direkt darunter liegenden Regal erwärmt. Da die Infrarotstrahler 34 direkt auf die Speisenoberfläche einwirken, besteht, wie bei jeder direkten Erhitzung, die Gefahr des Ausdörrens oder Versengens der Speisen.· Dies wird erfindungsgemäss durch das Vorsehen einer kalten Zone 32 oberhalb des Gefässes 18 verhindert. Diese kalte Zone 32 sorgt nämlich für eine Abkühlung der sich zwischen dem Speisengefäss 18 und der Konditioniervorrichtung befindlichen Luftschicht, wodurch eine Temperaturregelung der oberen Speisenschichten gegeben ist und ein Ausdörren oder Versengen derselben verhindert wird.
Wie aus vorstehenden Ausführungen hervorgeht, werden die sich in einem Gefäss 18 befindlichen Speisen auf kontrollierte Art und Weise sowohl von oben als auch von unten erwärmt. Die von unten erfolgende Erwärmung wird dabei von der heissen Zone 30 der thermoelektrischen Vorrichtung besorgt, wobei hier eine Temperaturkontrolle durch die Dampferzeugungskammer 26 gegeben ist, während die von oben erfolgende Erwärmung von Infrarotstrahlern 34 übernommen wird und in diesem Bereich eine Temperaturkontrolle durch die
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kalte Zone 32 der thermoelektrischen Vorrichtung gegeben ist. Die erfindungsgemässe Konditioniervorrichtung verkörpert demnach eine neuartige und besonders wirkungsvolle Heiz- und T emp eraturregelungs einh e i t.
Die Dampferzeugungskammer 26 dient ausserdem dem weiteren Zweck;, Dampf bereitzustellen um eine bestimmte, gewünschte Feuchtigkeit der in jedem der Gefässe 18 befindlichen Speisen gewährleisten zu können. Zu diesem Zweck sind Dampfabführleitungen 38 vorgesehen, welche aus jeder Dampferzeugungseinheit in den Bereich des sich auf dem darunterliegenden Regal befindlichen Speisengefässes geführt sind, wobei der Dampf durch die Abführleitung 38 aus der Dampfkammer 26 abgeleitet und der Oberseite der sich im Gefäss 18 befindlichen Speisen zwecks Befeuchten derselben zugeführt wird. Es können geeignete Ventile, wie z.B. das Ventil 40, vorgesehen werden, welche entweder ein kontinuierliches oder ein gesteuertes, intermittierendes Befeuchten erlauben oder aber die Dampfzufuhr zu den Speisen sperren, falls ein Befeuchten derselben nicht erwünscht ist.
Die thermoelektrischen Einheiten 28 sind in Form von flachen Blöcken oder Tafeln verfügbar. Es ist deshalb vorteilhaft - obschon auch andere Sorten von Heizstrahlern erhältlich sind - die Infrarotstrahler 34, welche vorzugsweise vom keramischen Typ geringer Leistung sind, ebenfalls als flache Blöcke vorzusehen. Auf diese Weise können dann die Infraroteinheiten und die thermoelektrische Einheit zu einem einzigen, flachen Paket, welches weder bewegliche Teile noch offene Zwischenräume aufweist, zusammengefasst werden. Eine solche Ausgestaltung ist aus hygienischen Gründen sehr günstig, da keine Zwischenräume, Fugen u.a. vorhanden sind in denen sich Schmutz, Bakterien und andere unerwünschte Substanzen ansammeln können. Die erfindungs-.gemässe Heizeinheit ermöglicht ein beliebiges Erwärmen der
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einzelnen, in eimern Servierwagen tint ergebracht en Tabletts. Es ist jedoch selbstverständlich, dass auch mehrere Kondition! ereinheit en 24 nebeneinander unter jedem Regal angeordnet werden können, wenn letztere z.B. so breit sein sollen, dass sie auch eine grössere Zahl von Speisengefässen aufnehmen können. Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung erfolgt ein relativ ausgeglichenes Erwärmen sowohl der unteren als auch der oberen Schichten der zu erwärmenden oder zu rekonditionierenden Speisen, wobei durch die Kühlwirkung der kalten Zone 32 Unterschiede in der Strahlungswärmeabsorption zwischen den verschieben Speisen eines Gerichtes ausgeglichen werden. Das Erwärmen und Rekonditionieren geht verhältnismässig schnell - etwa in 5 bis 10 Minuten - vor sich, wobei der Leistungs.bedarf dank der verwendeten Heizelemente und. "der Doppelfunktion der thermostatischen Einheiten 28 trotzdem gering bleibt.
Wie aus vorstehenden Ausführungen hervorgeht, stellt die erfindungsgemässe Vorrichtung ein System zum Erwärmen und Rekonditionieren von Speisen dar, bei welchem letztere zwecks gleichmässiger Erwärmung von oben und von unten erwärmt werden, wobei ein Ausdörren oder Versengen der oberen Speisenschicht verhindert wird und eine kontrollierte Befeuchtung mittels Dampf vorgesehen ist. Die von unten erfolgende Erwärmung ist gesteuert bzw. begrenzt durch den Umstand, dass die heisse Zone der thermo elektrischen Vorrich-tung die unteren Speisenschichten nicht direkt beaufschlagt, sondern nur mittelbar über eine zwischengeschaltete Wasserbzw. Dampfkammer. Hierdurch ist natürlich die Höchsttemperatur dieser unteren Speisenschichten auf die Siedetemperatur des Wassers beschränkt. In ähnlicher Weise bewirkt die oberhalb der oberen Speisenschichten vorgesehene kalte Zone der thermoelektrischen Vorrichtung einen Wärmeabzug von diesen oberen Schichten, wodurch die Heizwirkung der Infrarotstrahler -
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eingeschränkt und ein Ausdörren oder Versengen der Speisenoberfläche, was bisher beim Gebrauch von Infrarotheizvorriehtungen ein grosses Problem darstellte, verhindert wird.
Die vorliegende Erfindung eignet sich zwar ganz besonders für den Einsatz in einem Speiseservierwagen, so, wie vorstehend erläutert, sie kann jedoch vorteilhaft überall dort eingesetzt werden? wo gelagerte Materialien erwärmt und/oder rekonditioniert werden sollen wie beispielsweise in industriellen Anlagen, in denen bestimmte Materialien, wie z.B. Kunststoffe, welche kalt gelagert werden, vor dem Verarbeiten erwärmt werden müssen.
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Claims (9)

- li - PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zum Erwärmen von Materialien gekennzeichnet duaKch thermoelektrische Elemente (28) mit entgegengesetzt gerichteten heisseri (30) und kalten (32) Zonen, wobei die heisse Zone (30) dieser thermoelektrischen Elemente derart angeordnet ist, dass sie als Wärmequelle zum Erwärmen der einen Seite von Materialien fungiert, welche sich auf einem ersten Regal "befinden, während die kalte Zone dieser thermoelektrischen Elemente als Wärmesenke für eine andere Seite von Materialien fungiert, welche sichauf einem zweiten Regal befinden, und wobei ferner direkt neben den tnermoelektrischen Elementen (28) Infrarotheizelemente (34) angebracht sind, welche als Wärmequelle zum Erwärmen der erwähnten anderen Seite der sich auf dem zweiten Regal befindlichen Materialien fungiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermoelektrischen Elemente (28) etagenweise übereinander und die Infrarotheizelemente (34) iirekt neben letzteren angeordnet sind, wobei die Infrarotjieizelemente (34) als Wärmequelle zum Erwärmen von Materialien fungieren, welche sich jeweils auf einem zweiten, unterhalb ier Infrarotelemente liegenden Regal befinden und wobei die saite Zone (32) der thermoelektrischen Elemente (28) so orientiert ist, dass sie als Wärmesenke für diese sich auf letztgenanntem Regal befindlichen Materialien fungiert.
3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Konditioniervor«- richtung derart angebracht ist, dass Materialien auf einem ersten Regal von einer ersten Seite und Materialien auf einem zweiten Regal von einer zweiten Seite erwärmt werden, dass eine zweite Kondition!ervorrichtung derart angebracht
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ist, dass die Materialien auf dem ersten Regal von einer zweiten Seite und Materialien auf einem dritten Regal von einer ersten Seite erwärmt werden, wobei die drei Regale etagenweise übereinander angeordnet sind, dass die erwähnten Konditioniervorrichtungen thermoelektrische Elemente (28) mit entgegengesetzt gerichteten heissen (30) und kalten (32) Zonen, direkt neben diesen thermoelektrischen Elementen (28) Infrarotheizelemente (34), und an die heissen Zonen der thermoelektrischen Elemente (28) anschiiessende Wärmeübertragungselemente aufweisen, dass die Wärmeübertragungselemente der ersten Konditioniervorrichtung direkt am ersten Regal anliegend angeordnet sind zum Uebertragen der Wärme von der heissen Zone dieser ersten Konditioniervorrichtung zu den unteren Schichten der auf diesem ersten Regal zu erwärmenden Materialien, dass die Infrarotheizelemente der zweiten Konditioniervorrichtung Wärmequellen der oberen Schichten der sich auf diesem ersten Regal befindlichen Materialien sind und dass die kalte Zone der zweiten Konditioniervorrichtung so angeordnet ist, dass sie als Wärmesenke für die Materialien des ersten Regals fungiert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch
gekennzeichnet, dass die erwähnten Wärmeübertragungselemente eine Dampfkammer (26) aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Dampfkammer (26) mit einer Abführleitung (38) verbunden ist um Wasserdampf aus der Dampfkammer (26) zu den sich auf dem zweiten Regal befindlichen Materialien zwecks Konditionierung derselben zu leiten.
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6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die kalte Zone der ersten Konditioniervorrichtung so angeordnet ist, dass sie als Wärmesenke für die Materialien des zweiten Regals fungiert, dass die Infrarotheizelemente dieser ersten Konditioniervorrichtung so angeordnet sind, dass sie als Wärmequelle für die · oberen Schichten der sich auf dem zweiten Regal 'befindlichen Materialien fungieren, und dass die Wärmeübertragungselemente der zweiten Konditioniervorrichtung direkt am dritten Regal anliegend angeordnet sind und die Wärme der heissen Zone dieser zweiten Konditioniervorrichtung auf die unteren Schichten der sich auf dem dritten Regal befindlichen Materialien übertragen wird.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Konditioniervorrichtungen jeweils aus einer Einheit bestehen welche ein thermoelektrisches Element (28) mit übereinanderliegenden heissen (30) und kalten (32) Zonen und längsseitig dazu angeordneten Infrarotheizelementen (34) aufweisen.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von etagenweise übereinander angeordneten Regalen (14) mit dazwischen liegenden Konditioniervorrichtungen (24) vorgesehen sind.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zu , erwärmenden Materialien Speisen sind.
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