CH323306A - Verfahren und Einrichtung zur direkten elektrischen Erhitzung von Kochgut mittels Netzstroms. - Google Patents

Description

      Verfahren    und Einrichtung zur direkten elektrischen Erhitzung von Kochgut  mittels Netzstroms    Bei der Erhitzung von die Wärme schlecht  leitendem Kochgut, wie Nahrungsmittel, ist  es schwierig, eine gleichmässige Temperatur  verteilung zu erreichen.' Dies ist z. B. bei der  Konservierung von Früchten zu     Pulpen,    Mark  und Kompotten usw. der Fall, wo es zur Er  zielung der Sterilität erwünscht ist, alle Teile  des Gutes auf eine gleichmässige Temperatur  zu erhitzen, die aus Qualitätsgründen rasch  erreicht werden soll.  



  In Behälter eingefüllte Früchte werden  gewöhnlich im Wasserbad oder Dampf sterili  siert. Dabei werden jedoch die aussen an der  Behälterwand liegenden Früchte der Hitze  viel länger ausgesetzt als die im Dosen- bzw.       Kesselkern    befindlichen Früchte. Die aussen  liegenden Früchte werden daher zu stark  gekocht, während die im Innern befindlichen  Früchte noch roh sind. Dieser Übelstand er  höht sich bei grösseren Behältern. Ein Aus  weg bestände darin, dass die Früchte heiss  eingefüllt werden, wobei jedoch ebenfalls ört  liche Überhitzungen bzw. eine ungleichmässige  Erhitzung der einzelnen Früchte und ausser  dem Schädigungen durch die mechanische Be  handlung auftreten.  



  Man hat auch bereits vorgeschlagen, diese  Nachteile dadurch zu vermeiden, dass mittels  in das Kochgut eingetauchter     stabförmiger     Elektroden ein elektrischer Strom durch das  Kochgut hindurchgeleitet wird und durch die  Stromwärme das Kochgut erhitzt wird. Dies    ist wohl bei Säften, jedoch nicht bei     pulpigem     oder breiigem Kochgut möglich. Man könnte  diese Schwierigkeit dadurch beheben, dass  die Erhitzung durch     Hochfrequenzstrom    er  folgt. Durch die     dielektrischen    Verluste könnte  hierbei eine rasche und gleichmässige Erhit  zung erreicht werden. Es müssten dann aller  dings die Behälter mindestens teilweise aus  Isoliermaterial gebaut sein.

   Die Erzeugung  des hochfrequenten Stromes erfordert ausser  dem komplizierte teure Anlagen, die zudem  einen Energieverlust von etwa 50% bedingen.  



  Durch das Verfahren gemäss vorliegender  Erfindung sollen diese Nachteile dadurch be  hoben werden, dass das Kochgut in einen Be  hälter eingefüllt wird, der derart ausgerüstet  ist, dass das Kochgut wenigstens zum Teil von  elektrischem Isoliermaterial begrenzt ist, und  dass aneinander gegenüberliegenden Seiten des  Behälters scheibenförmige Elektroden vorhan  den sind, an die die Netzspannung angelegt  wird, um das zwischen diesen     Elektroden    im  Behälter befindliche Kochgut gleichmässig zu  erhitzen. Es kann auf diese Weise eine homo  gene, rasche und sehr wirtschaftliche elektri  sche Erhitzung des Kochgutes mittels Netz  stromes erreicht werden. Mittels dieses Ver  fahrens kann das Kochgut direkt im Konser  vierungsbehälter, in welchem es gelagert wird,  erhitzt werden.

   Durch die gleichmässige, rasche  Erhitzung des Kochgutes bleiben dessen natür  lichen     Werte    am ehesten erhalten.      Eine Einrichtung zur Durchführung des  erfindungsgemässen Verfahrens zeichnet sich  aus durch zwei scheibenförmige Elektroden,  welche an ein Stromnetz angeschlossen sind  und -zwischen welchen Teile eines zur Auf  nahme des Kochgutes dienenden Behälters,  dessen Mantel wenigstens auf der Innenseite  elektrisch isoliert ist, vorhanden sind. Es kön  nen auf diese Weise Einrichtungen zum Ko  chen, Konzentrieren, Destillieren usw. geschaf  fen werden, bei denen es kein Anbrennen  gibt und die sehr wirtschaftlich, rasch,     lärm-          und    dampffrei arbeiten.  



  Das Verfahren wird nachfolgend an Hand  der beiliegenden Zeichnung, die zwei Aus  führungsbeispiele von Einrichtungen zu seiner  Durchführung zeigt, beispielsweise erläutert.  



       Fig.1    ist eine Seitenansicht einer Ein  richtung mit teilweisem Schnitt;       Fig.    2, 3 und 4 sind Teilschnitte zu     Fig.    1  in grösserem Massstab;       Fig.    5 zeigt mehrere     aufeinandergestapelte,     mit erhitztem Kochgut gefüllte Behälter, und       Fig.    6 ist ein senkrechter Schnitt durch ein  zweites Beispiel der Einrichtung.  



  Die Ausführungsform nach     Fig.1    bis 4  zeigt eine Einrichtung zum Sterilisieren von  Früchten. Zur Aufnahme der Früchte dient  ein Blecheimer von z. B. etwa 10 Liter Inhalt,  der aus einem Mantel 1 und einem Boden 2  besteht. Die Innenwandung des Mantels 1  ist mit einer elektrisch gut isolierenden Lack  schicht 3 überzogen, die gleichzeitig auch als  Korrosionsschutz dient. An Stelle dieser  Lackschicht könnte in dem Mantel 1 ein     Iso-          lierrohr,    z.

   B. aus Polyäthylen, lose einge  steckt werden, das nach dem     Erhitzungsvor-          gang    wieder herausgezogen werden kann. 4  bezeichnet eine als obere flächenförmige Elek  trode dienende Scheibe, die vorteilhaft aus  nicht oxydierendem Metall besteht und mit  Expansionslöchern 5 von etwa 7 mm Durch  messer versehen ist. Die Scheibe 4 ist fest  mit einer Vakuum- bzw. Druckglocke 6 ver  bunden oder besteht mit dieser aus einem  Stück. Aussen ist die Glocke 6 mit einer  Isolierschicht 7 überzogen. An der Glocke 6  ist ferner ein Kragen 8 befestigt, der beid-         seitig    mit einer Isolierschicht 9 bedeckt ist  und bezweckt, die Isolierung am Rand der  Scheibe 4 zu verbessern.

   Der Kragen 8 könnte  besonders bei     sickenfreien    Behältern so lang  sein, dass er bis zum Behälterboden reicht.  In diesem Fall könnte der Behälter ohne die  Isolierschicht 3 ausgebildet. sein. An der  Glocke 6 ist ein Dichtungskranz 10 vorge  sehen, welcher beim Aufsetzen der Glocke 6  auf den Behälter auf dessen obern     Bördelrand     11 zum Aufliegen kommt. Eine an der Glocke  6 vorgesehene     Absaugleitung    12 dient zum Ab  saugen von überschüssigem, über der     Elektro-          denscheibe    4 befindlichem Saft. Ferner weist  die Glocke 6 einen Griff 13 und eine Kon  taktspitze 14 auf, die mit einem Kontaktstück  15 zusammenwirkt.

   Dieses Kontaktstück 15  ist unter Zwischenschaltung einer Isolier  schicht 16 in einem Druckbalken 17 aus Sicher  heitsgründen versteckt. so angeordnet, dass  seine leitenden Teile von aussen nicht     zugäng-          lieh    sind. Die Stromzuführung erfolgt durch  ein mit einem Isoliermantel 18 versehenes Ka  bel 19. Der Druckbalken 17 ist auf einer  Säule 20 höhenverstellbar angeordnet, wobei  eine auf der Säule 20 befindliche Druckfeder  21 bestrebt ist, den Druckbalken 17     abwärts-          zudrüeken.    An einem unten an der Säule 20  angeordneten Ausleger 22 ist eine Auflage  scheibe 23 fest angeordnet. Diese besitzt einen  konischen Rand 24, der zur Aufnahme des  Bodens 2 des Behälters dient.

   Die Auflage  scheibe 23 ist wie ersichtlich geerdet und die  Klemmen 25 sind an eine Stromquelle, z. B.  ein niederfrequentes Wechselstromnetz, ange  schlossen. In den an die Klemmen 25 ange  schlossenen Stromkreis ist eine nicht gezeigte  Reguliereinrichtung eingeschaltet, welche z. B.  einen     Seriewiderstand,    einen Reguliertrans  formator oder eine elektronische Einrichtung  sein kann. Mittels dieser Reguliereinrichtung  kann die Stromstärke von Hand oder automa  tisch reguliert werden. Bei Handsteuerung  wird die Stromstärke an einem Instrument  überwacht und so     eingestellt,    dass sie einen  bestimmten Maximalwert nicht überschreitet.  Bei automatischer Steuerung wird ebenfalls  die Stromstärke auf einen bestimmten Wert      begrenzt oder nach einem bestimmten Pro  gramm einreguliert.

   Es kann auch eine Strom  quelle, welche einen konstanten Strom abgibt,  verwendet werden. Der Strom wird nach einer  bestimmten Zeitspanne oder bei     Erreiehung     der erforderlichen Temperatur des Kochgutes  von Hand oder selbsttätig ausgeschaltet. Es  kann ein Thermostat angewendet werden,  der vorzugsweise in der Mitte der Elektroden  scheibe 4 eingebaut sein kann.  



  In der in     Fig.    1 dargestellten Lage ist die  Einrichtung betriebsbereit. Je nach Art und  Menge des zu erhitzenden Kochgutes fliesst ein  entsprechend angepasster Strom von der     E.lek-          trodenscheibe    4 zum Boden 2 und erhitzt dabei  das dazwischenliegende Kochgut in allen Tei  len gleichmässig. Die bei der Erhitzung sich  ergebende bedeutende Verringerung des Wi  derstandes wird durch die erwähnte elektrische  Reguliereinrichtung von Hand oder auto  matisch kompensiert. Bei Erreichung der ge  wünschten Temperatur des Kochgutes wird  der elektrische Strom ausgeschaltet und der  über der     Elektrodenscheibe    4 befindliche über  schüssige Saft durch die Leitung 12 abgesaugt.

    Nun wird der Druckbalken 17 angehoben und  die Glocke 6 vom Behälter abgehoben und  vorteilhaft auf einen in der Zwischenzeit  bereitgestellten weiteren gefüllten Behälter  aufgesetzt. Auf den das     erhitzte    Gut enthal  tende Behälter wird ein Deckel 26     (Fig.5)     aufgesetzt und auf bereits gestapelte Behälter  aufgesetzt. Der Deckel 26 wird mit seinem  Dichtungsring 27 auf den     Bördelrand    11 des  Behälters gedrückt und durch die Barauf  gesetzten weiteren Behälter in Lage gehalten,  bis durch die Kühlung des Kochgutes im  Behälterinnern ein Unterdruck entsteht, durch  welchen der Deckel dauernd     hermetisch    ge  schlossen bleibt. Um die Abkühlung des Koch  gutes zu beschleunigen, kann eine künstliche  Kühlung vorhanden sein.

   Das Verschliessen  kann auch auf andere Weise erfolgen, z. B.  durch     Auffalzen    des     Deckels    oder beim Auf  reisseimer des Bodens.  



  In gewissen Fällen kann statt der Scheibe  4 und Glocke 6 der Deckel des Behälters als  zweite Elektrode verwendet werden.    Bei dem in     Fig.6    dargestellten Beispiel.  ist eine Trommel 28 in einem Gestell 29 dreh  bar gelagert und durch einen Deckel 30 ver  schliessbar. Die innere Umfangswand und  die rechte Stirnwand der Trommel 28 sind mit  einer Isolierschicht. 31     bedeckt.    Auf der Innen  seite der rechten Stirnwand ist eine     Elektro-          denscheibe    32 vorgesehen, welche durch die  Isolierschicht 31 von der Trommel 28 elek  trisch     isoliert    ist. Die Scheibe 32 ist mit  einem Schaft 33 verbunden, welcher die Hohl  welle 34 der Trommel 28 durchsetzt und gegen  diese isoliert ist.

   Die Stromzuführung erfolgt  durch einen Schleifring über den Schaft 33  auf die     Elektrodenscheibe    32, und der Strom  fliesst durch das in die Trommel 28 eingefüllte  Kochgut von der     Elektrodenscheibe    32 auf  die gegenüberliegende, nicht isolierte Stirn  wand der Trommel 28. Diese Einrichtung  kann je nach dem Verwendungszweck mit  einem Rührwerk sowie mit     Dampfabsaug-,          Abfüll-    und andern Einrichtungen versehen  sein.  



  Die Scheibe 32 könnte in der Trommel 28  als verschiebbarer Kolben ausgebildet sein,  wodurch das Niveau des Kochgutes und die  notwendige Spannung zwischen den beiden  Elektroden je nach Wunsch reguliert werden  können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Verfahren zur direkten elektrischen Er hitzung von Kochgut mittels Netzstromes, zum Zwecke der Sterilisation, Konzentration, De stillation usw., dadurch gekennzeichnet, dass das Kochgut in einen Behälter eingefüllt wird, der derart ausgerüstet ist, dass das Koch gut wenigstens zum Teil von elektrischem Isoliermaterial begrenzt ist, und dass anein ander gegenüberliegenden Seiten des Behälters scheibenförmige Elektroden vorhanden sind, an die die Netzspannung angelegt wird, um das zwischen diesen Elektroden im Behälter befindliche Kochgut gleichmässig zu erhitzen. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die elektrische Spannung während der Aufheizung des Koch- gutes so reguliert wird, dass der Kochstrom zwischen zwei Grenzen gehalten wird. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung automatisch reguliert wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhr automatisch ein- und ausgeschaltet wird. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprueh 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzufuhr bei Erreichung einer bestimmten Temperatur des Kochgutes mit tels eines Thermostaten automatisch ausge schaltet wird.

   PATENTANSPRUCH II Einrichtung zur Durchführung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch zwei scheibenförmige Elektroden, welche an ein Stromnetz angeschlossen sind und zwischen welchen Teile eines zur Auf nahme des Kochgutes dienenden Behälters, dessen Mantel wenigstens auf der Innenseite elektrisch isoliert ist, vorhanden sind. UNTERANSPRÜCHE 5. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die eine scheiben förmige Elektrode durch den Behälterboden gebildet wird. 6. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass die andere scheibenförmige Elektrode durch den Behälterdeckel gebildet wird. 7.

   Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die eine scheiben förmige Elektrode durch eine auf den Behälter aufsetzbare Glocke gebildet<B>wird.</B> B. Einrichtung nach Patentanspruch 1I und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die scheibenförmige Elektrode Löcher für den Übertritt von überschüssigem Saft aus dem Behälter in die Glocke aufweist. 9. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 7 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass an die Glocke eine Absa.ug- leitung zum Absaugen des überschüssigen Saf tes angeschlossen ist.

   <B>10.</B> Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass die (locke einen in den Behälter hin einreichenden, mit einem elektrischen Isolier überzug versehAnen Kragen aufweist. 11.. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, 'dass die Glocke auf der Aussenseite mit einem elektrischen Isolierbelag versehen ist. 12.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und T7nteranspruch 7, dadurch gekennzeich net, dass die Glocke am Umfang mit einem Dichtungsring versehen ist, der mit dem obern Bördelrand des Behälters zusammen zuwirken bestimmt ist. 13. Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 7 und 12, dadurch ge kennzeichnet, dass mit, der Glocke ein feder belasteter Druckbalken zusammenwirkt, wel cher dazu dient, den Dichtungsring fest gegen den Bördelrand des Behälters zu drücken. 14.

   Einrichtung nach Patentanspruch II und Unteransprüchen 7, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Druckbalken ein Kontaktorgan versteckt angeordnet ist, mit welchem eine an der Glocke vorhandene Kon taktspitze zusammenwirkt. 15. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, da.ss eine drehbare Trommel auf der innern Mantelwand und der einen Stirnwand einen elektrischen Isolier belag trägt und dass auf der Innenseite dieses Isolierbelages der Stirnwand eine isolierte seheibenförmige Elektrode vorhanden ist, wäh rend die zweite scheibenförmige Elektrode durch die gegenüberliegende Stirnwand der Trommel gebildet wird. 16.

   Einrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Stromquelle eine automatische Strombegrenzung aufweist. 17. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromquelle so ausgebildet ist, dass sie einen konstanten Strom von vorausbestimmtem, einstellbarem Wert liefert.