DE102013014656A1

DE102013014656A1 - Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln sowie Schublade

Info

Publication number: DE102013014656A1
Application number: DE102013014656.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan Bocks; Robert Kofler; Alexander Weweck; Florian Harlander; Peter Kopfensteiner
Original assignee: Gronbach Forschungs und Entwicklungs GmbH and Co KG
Current assignee: Gronbach KS
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2015-03-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln mit einer verschließbaren Vakuumkammer sowie einer Vakuumpumpe und einem innerhalb der Vakuumkammer angeordneten Schweißbalken zum Verschweißen eines in die Kammer eingelegten Beutels, wobei der Schweißbalken mittels wenigstens einer Verstelleinheit zwischen einer geöffneten Stellung zum Vakuumieren des Beutels und einer Schweißstellung zum Verschweißen des Beutels bewegbar ist. Die wenigstens eine Verstelleinheit ist seitlich neben oder innerhalb der Vakuumkammer angeordnet. Die Erfindung betrifft zudem eine Schublade, insbesondere für ein Küchenmöbel, die ein derartiges Gerät umfaßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln mit einer verschließbaren Vakuumkammer, einer Vakuumpumpe sowie einem innerhalb der Vakuumkammer angeordneten Schweißbalken zum Verschweißen eines in die Kammer eingelegten Beutels, wobei der Schweißbalken mittels wenigstens einer Verstelleinheit zwischen einer geöffneten Stellung zum Vakuumieren des Beutels und einer Schweißstellung zum Verschweißen des Beutels bewegbar ist.
Der Aufbau derartiger Vakuumiergeräte besteht aus einer Vakuumkammer, in die ein geeigneter zu versiegelnder Beutel eingelegt wird. Innerhalb der Kammer erstreckt sich ein Schweißbalken, der in vertikaler Richtung höhenverstellbar ist. Der Beutel wird mit Lebensmitteln befüllt und in die Vakuumkammer eingelegt.
Die verschlossene Vakuumkammer wird mittels der Vakuumpumpe entlüftet. Da der Schweißbalken zunächst in geöffneter Stellung positioniert ist, kann die Luft aus dem Beutel abgesaugt werden. Im Anschluß wird der Schweißbalken höhenverstellt und der Beutel zwischen Schweißbalken und Gegenstelle eingeklemmt. Über die zugeführte Schweißenergie wird der Beutel versiegelt.
Die Verstellmechanik des Schweißbalkens erfolgt üblicherweise über pneumatische Vakuumzylinder, die an der außen liegenden Bodenfläche der Vakuumkammer angebaut sind. Das Pneumatikprinzip erfordert relativ groß bauende Zylindergehäuse, die einen verhältnismäßig großen Bauraum unterhalb der Vakuumkammer beanspruchen. Das resultierende Höhenmaß des Vakuumiergerätes wird maßgeblich durch die angebauten Zylinder beeinflußt. Bei Geräten mit begrenzter Einbauhöhe muß folglich das verfügbare Kammervolumen enorm verkleinert werden, um ein vordefiniertes Sollmaß einhalten zu können.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen alternativen Aufbau für ein Vakuumiergerät aufzuzeigen, der vergleichsweise klein bauend ist und somit auch in eine Einbauschublade für Küchenmöbel integrierbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gerät gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Geräts sind Gegenstand der sich an den Hauptanspruch anschließenden abhängigen Unteransprüche.
Gemäß Anspruch 1 wird ein Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln vorgeschlagen, das eine verschließbare Vakuumkammer und eine Vakuumpumpe zum Entlüften der Kammer aufweist. Innerhalb der Vakuumkammer ist ein Schweißbalken zum Verschweißen eines in die Kammer eingelegten Beutels vorgesehen. Der Schweißbalken erstreckt sich dabei entweder über die gesamte Quer- bzw. Längsseite der Vakuumkammer. Ferner ist wenigstens eine Verstelleinheit vorgesehen, durch die der Schweißbalken zwischen einer geöffneten Stellung zum Vakuumieren des Beutels und einer Schweißstellung zum Verschweißen des Beutels bewegbar ist.
In der Schweißstellung wird der Beutel üblicherweise durch den Schweißbalken gegen eine passende Gegenstelle gedrückt und verklemmt. In der geöffneten Stellung steht der Beutel entweder nicht in Kontakt mit dem Schweißbalken bzw. liegt lediglich auf dem Schweißbalken auf, so daß Luft aus dem Beutel ausströmen kann.
Erfindungsgemäß ist die wenigstens eine Verstelleinheit zur Betätigung des Schweißbalkens seitlich neben oder innerhalb der Vakuumkammer angeordnet. Vorzugsweise ist die Bauhöhe des Gerätes nunmehr ausschließlich durch die Höhe der Vakuumkammer definiert. Zusätzliche Anbauteile, unterhalb bzw. oberhalb der Vakuumkammer sind nicht vorgesehen. Gegenüber dem Stand der Technik kann die Einbauhöhe eines derartigen Geräts erheblich reduziert werden, ohne dabei jedoch ein geringeres Kammervolumen in Kauf nehmen zu müssen. Ein seitlicher Anbau bedingt eine komplexere Verstellmechanik, weshalb die Anordnung innerhalb der Kammer zu bevorzugen ist. Der Einfachheit halber wird im Folgenden für die Erläuterung der vorteilhaften Geräteausgestaltungen nur auf eine Anordnung innerhalb der Kammer eingegangen. Die Erfindung soll jedoch nicht darauf reduziert werden.
Denkbar ist es, daß wenigstens zwei Verstelleinheiten zur Betätigung des Schweißbalkens innerhalb der Vakuumkammer angeordnet sind. Insbesondere stehen diese mit den Randbereichen des Schweißbalkens in Wirkverbindung.
Die Verstelleinheit kann eine geeignete Mechanik umfassen, die klein bauend ist und innerhalb der Vakuumkammer integrierbar ist. Denkbar ist ein geeigneter Hebelmechanismus, der entweder manuell von außen oder automatisch, insbesondere per elektronischer bzw. elektromagnetischer Ansteuerung betätigbar ist und eine Verstellung des Schweißbalkens erlaubt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Verstelleinheit wenigstens einen Elektromagneten. Die ausgehende Magnetkraft des wenigstens einen Elektromagneten wirkt auf den Schweißbalken ein, um die notwendige Verstellarbeit zur Positionierung des Schweißbalkens zu erreichen. Insbesondere hält die Magnetkraft des Elektromagneten den Schweißbalken in einer Stellung, besonders bevorzugt hält sie den Schweißbalken in der geöffneten Stellung, so daß bei Deaktivierung des Elektromagnets und dem Rückgang des Magnetfeldes der Schweißbalken automatisch in die geschlossene Stellung übergeht.
Der Schweißbalken selbst kann aus einem ferromagnetischen Material bestehen oder ein oder mehrere magnetische bzw. magnetisierbare Bauteile umfassen.
Weiterhin kann wenigstens eine Verstelleinheit wenigstens ein Federelement umfassen, dessen Federkraft auf den Schweißbalken einwirkt. Denkbar ist es beispielsweise, daß die Federkraft den Schweißbalken in einer bestimmten Position hält bzw. in eine bestimmte Position bewegt. Idealerweise wird der Schweißbalken durch die Federkraft wenigstens eines Federelementes in der Schweißstellung gehalten.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung hält der aktivierte Elektromagnet den Schweißbalken in der geöffneten Stellung. In dieser Position ist wenigstens ein Federelement vorgespannt, so daß bei Abschaltung der Magnetkraft des Elektromagnets der Schweißbalken durch die Federkraft in die Schweißstellung verfahren wird.
Die notwendige Schweißenergie des Schweißbalkens wird üblicherweise durch einen in den Schweißbalken integrierten Heizdraht erzeugt. Der Verschweißvorgang wird kurz bevor oder sobald der Schweißbalken in die Schweißstellung verbracht wird bzw. verbracht worden ist. Hierzu wird die notwendige Versorgungsspannung am Heizelement angelegt, um die erforderliche Wärmeentwicklung zur Beutelversiegelung zu erzeugen. Die Versorgungsschaltung ist idealerweise mit wenigstens einer Verstelleinheit, besonders bevorzugt mit dem wenigstens einem Elektromagneten gekoppelt. Eine Aktivierung der Energieversorgung des Schweißbalkens führt bewirkt dann gleichzeitig eine Betätigung der wenigstens einen Verstelleinheit. Beispielsweise wird durch den aktivierten Energiekreis des Schweißbalkens ein Impuls an den Elektromagneten abgegeben, so daß dieser deaktiviert wird und die Magnetkraft auf den Schweißbalken abfällt.
Zu Beginn des Vakuumierprozesses muß der Schweißbalken in die geöffnete Stellung verbracht werden. Dies kann entweder manuell erfolgen oder separat über einen Hebelmechanismus. Ein derartiger Hebelmechanismus könnte beispielsweise mit dem Deckel der Vakuumkammer gekoppelt sein, so daß dieser beim Schließen des Kammerdeckels betätigt wird und den Schweißbalken in die geöffnete Stellung verbringt.
Durch die Integration der wenigstens einen Verstelleinheit innerhalb der Vakuumkammer läßt sich die Bauhöhe des Gerätes maßgeblich reduzieren. Bevorzugt sind Einbauhöhen von maximal 150 mm, besonders bevorzugt von maximal 140 mm oder weniger.
Diese flach bauende Konstruktion ermöglicht die Integration des Gerätes in eine Schublade, insbesondere in eine Schublade eines Küchenmöbels mit Normgröße. Die Anordnung der Vakuumpumpe erfolgt hier vorzugsweise entweder hinter bzw. seitlich neben der Vakuumkammer.
Die Erfindung betrifft zudem eine Schublade, insbesondere für ein Küchenmöbel, die ein Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung bzw. einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt. Die Schublade weist folglich dieselben Vorteile und Eigenschaften auf, wie das erfindungsgemäße Gerät, weshalb an dieser Stelle auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird. Beispielsweise sind die Vakuumkammer sowie Vakuumpumpe auf der ausziehbaren Schublade angeordnet.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden im Folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:
1: zwei isometrische Darstellungen der Erfindung mit ausgefahrener Schublade und geöffnetem sowie geschlossenem Vakuumkammerdeckel,
2: zwei Seitenansichten der Erfindung mit ausgefahrener Schublade und geöffnetem sowie geschlossenem Vakuumkammerdeckel und
3: zwei Schnittdarstellungen der Erfindung mit ausgefahrener Schublade und geschlossenen sowie geöffneten Vakuumkammerdeckel.
Die beiden 1a, b zeigen perspektivische Seitenansichten der erfindungsgemäßen Schublade für ein Küchenmöbel. Die dargestellte Schublade hat eine Einbauhöhe von nur 140 mm und entspricht folglich dem Normmaß von Einbauküchen.
Die Schublade 12 ist in einem Gehäuse 11 über seitliche Führungsschienen 13 längsverschieblich geführt. Die Frontabdeckung der Schublade 12 weist einen Griff zum Ein- und Ausfahren der Schublade 12 in das Gehäuse 11 auf.
Im Schubladenbehältnis ist die Vakuumkammer 20 angeordnet. Hinter der Vakuumkammer 20 sitzt die Vakuumpumpe 21, die mit der Kammer 20 strömungstechnisch gekoppelt ist und zur Vakuumerzeugung die Luft aus der Kammer 20 abpumpt. Die Vakuumkammer 20 läßt sich mit einem Deckel 22 luftdicht verschließen.
1b zeigt die geöffnete Schublade 12 mit geöffnetem Kammerdeckel 22. Innerhalb der Kammer 20 ist der Schweißbalken 30 vorgesehen, der sich in Schubladeneinschubrichtung über die gesamte Kammerbreite erstreckt.
Die 2a, 2b zeigen nochmals Seitendarstellungen des erfindungsgemäßen Einbaugerätes. Auch hier ist klar erkennbar, daß die Einbauhöhe des Gerätes durch das Gehäuse 11 bzw. durch die Kammertiefe bestimmt wird. Unterhalb der Kammer 20 sind keine weiteren Bauteile angeordnet, die zu einer Erhöhung des Einbaumaßes führen würden. Das Gerät eignet sich somit bestens für den Einbau in beliebige Einbauküchen, die nach entsprechenden Normgrößen gestaltet sind.
Der detaillierte Aufbau sowie die Funktionsweise der Vakuumkammer soll anhand der Schnittdarstellungen in Einschubrichtung der Schublade 12 gemäß den 3a, 3b erläutert werden. Ein Beutel mit Lebensmitteln wird zum Vakuumieren in die Kammer 20 eingelegt, wobei die Beutelöffnung über den Schweißbalken 30 zur Kammerseite übersteht und auf diesem abgelegt wird.
Beide 3a, 3b zeigen das Gehäuse 11 sowie Auszugsschienen 13, über die die Schublade 12 in das Gehäuse 11 ein- bzw. ausgefahren werden kann. Der Vakuumbehälter 20 kann über den Deckel 22 luftdicht verschlossen werden. Für die Klappbewegung ist der Deckel 22 über ein Scharnier 23 am Vakuumbehälter 20 befestigt. Am Deckelrand 24 sitzt eine Silikondichtung, um die Kammer 20 luftdicht verschließen zu können.
Der Schweißbalken 30 erstreckt sich in Ausschubrichtung der Schublade 12 durch den Vakuumbehälter 20. Die Oberfläche des Schweißbalkens 30 besteht aus einem Teflongewebe, das den integralen Heizdraht des Schweißbalkens 30 zur Erzeugung der notwendigen Schweißenergie bzw. Wärme abdeckt. Auf der dem Behälterboden zugewandten Balkenunterseite sind insgesamt vier magnetische Bauteile 32 eingelassen, die mit den Elektromagneten 40 in Wechselwirkung treten. Zwischen Schweißbalken und Kammerboden sind zwei Hubzylinder 50, 52 befestigt, die an den Randbereichen des Schweißbalkens 30 angreifen. Das Zylindergehäuse 50, 52 beinhaltet jeweils eine Feder 51, 53. Durch Herunterdrücken des Schweißbalkens 30 in Richtung des Kammerbodens in die dargestellte geöffnete Stellung des Schweißbalkens 30 (3b) werden die Federn 51, 53 vorgespannt.
Am Boden des Vakuumbehälters 20 sind zudem vier Elektromagneten 40 vorgesehen, deren Magnetkraft auf den Schweißbalken, insbesondere die magnetischen Bauteile 32, einwirkt. In der geöffneten Stellung übersteigt die magnetische Anziehungskraft der Elektromagnete 40 die Federkraft der Federelemente 51, 53 und der Schweißbalken 30 verbleibt in der dargestellten geöffneten Stellung der 3b.
Die 3a zeigt den Vakuumbehälter 20 mit geschlossenem Deckel 22. Die Funktion der Elektromagnete 40 wurde deaktiviert, so daß keine magnetische Wechselwirkung zwischen Magneten 40 und Schweißbalken 30 besteht. Die Federkraft der vorgespannten Federn 51, 53 drückt den Balken 30 vertikal in Richtung des Deckels 22 nach oben in die Schweißposition, bis der Schweißbalken 30 an der Schweißmatte 31 anschlägt. Die Schweißmatte verläuft parallel zum Schweißbalken 30 an der Deckelinnenseite, so daß in der Schweißstellung ein eingelegter Beutel zwischen Schweißbalken und Schweißmatte 31 eingeklemmt wird. Durch Aktivierung des Heizdrahtes innerhalb des Schweißbalkens 30 wird der Beutel versiegelt.
Die wichtigsten Prozeßschritte beim Vakuumieren können wie folgt zusammengefaßt werden. Die Schublade 12 wird aus dem Gehäuse 11 gezogen und der Deckel 22 der Vakuumkammer geöffnet. Der Schweißbalken 30 wird per Hand in Richtung der Magnete 40 gedrückt, die in dieser Stellung aktiviert sind und den Schweißbalken 30 in Bodennähe des Vakuumbehälters 20 halten. Danach kann der mit Lebensmitteln befüllte Beutel im Vakuumbehälter 20 eingelegt werden, wobei der Beutel im Bereich der gewünschten Schweißnaht auf dem Schweißbalken 30 aufgelegt wird. Im Anschluß wird der Deckel 22 geschlossen und innerhalb der Kammer 20 mittels der Vakuumpumpe 21 ein Vakuum erzeugt. Aufgrund der geöffneten Stellung des Schweißbalkens 30 kann hierbei auch die Luft aus dem Beutel abgesaugt werden.
Sobald das gewünschte Vakuum innerhalb der Vakuumkammer 20 vorliegt, wird der Heizdraht des Schweißbalkens 30 aktiviert. Da der Stromkreis des Heizdrahtes mit den Elektromagneten 40 gekoppelt ist, führt dessen Aktivierung gleichzeitig zur Deaktivierung der Elektromagneten 40. Aufgrund des abfallenden Magnetfeldes wird der Balken 30 durch Federkraft in Deckelrichtung gegen die Schweißmatte 31 gedrückt. Der eingeklemmte Beutel wird aufgrund der Wärmeentwicklung luftdicht versiegelt. Im Anschluß wird der Vakuumbehälter 20 belüftet und der versiegelte Beutel kann über den geöffneten Deckel 22 aus dem Behälter 20 entnommen werden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Elektromagnete 40 sowie der beiden Hubzylinder 50, 52 innerhalb der Vakuumkammer 20 wird die Einbauhöhe des Gerätes maßgeblich durch das Kammervolumen des Vakuumbehälters 20 bestimmt. Es müssen keine zusätzlichen Bauteile an der Außenseite des Vakuumbehälters 20 angeordnet werden. Eine Befestigung der Verstelleinheit seitlich neben der Kammer würde zwar die Gerätehöhe nicht beeinflussen, bedingt jedoch eine komplexere Verstellmechanik. Grundsätzlich wäre jedoch auch eine seitliche Anordnung der Verstelleinheit möglich.
Das manuelle Herabdrücken des Schweißbalkens 30 in Richtung der Elektromagnete 40 könnte alternativ durch einen zusätzlichen Hebelmechanismus gelöst werden, der an die Deckelmechanik gekoppelt ist. In diesem Fall könnte der Schweißbalken 30 automatisch in die geöffnete Stellung gedrückt werden, sobald der Deckel 22 geöffnet wird.

Claims

Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln mit einer verschließbaren Vakuumkammer, einer Vakuumpumpe und einem innerhalb der Vakuumkammer angeordneten Schweißbalken zum Verschweißen eines in die Kammer eingelegten Beutels, wobei der Schweißbalken mittels wenigstens einer Verstelleinheit zwischen einer geöffneten Stellung zum Vakuumieren des Beutels und einer Schweißstellung zum Verschweißen des Beutels bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verstelleinheit setlich neben oder innerhalb der Vakuumkammer angeordnet ist.
Gerät zum Vakuumieren von Lebensmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit wenigstens einen Elektromagneten umfaßt, der mittelbar oder unmittelbar zur Betätigung des Schweißbalkens auf diesen einwirkt.
Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetkraft des wenigstens einen Elektromagneten den Schweißbalken in einer Stellung hält, insbesondere in der geöffneten Stellung hält.
Gerät nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißbalken ein oder mehrere magnetische Bauteile umfaßt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Verstelleinheit ein Federelement aufweist, dessen Federkraft den Schweißbalken in einer Stellung hält bzw. in eine Stellung bewegt, insbesondere in der Schweißstellung durch Druckkraft hält.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit, insbesondere der Elektromagnet, an die Energieversorgung des Schweißbalkens gekoppelt ist und die Aktivierung der Schweißenergie die Verstelleinheit betätigt, insbesondere wenigstens einen Elektromagneten deaktiviert.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinheit einen Hebelmechanismus umfaßt, der den Schweißbalken beim Schließen des Kammerdeckels in die geöffnete Stellung bewegt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät eine Einbauhöhe von maximal 150 mm, besonders bevorzugt von maximal 140 mm aufweist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe hinter bzw. seitlich neben der Vakuumkammer angeordnet ist.
Schublade, insbesondere für ein Küchenmöbel, umfassend das Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche.