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Die Erfindung betrifft einen Dampfraucherzeuger mit
- a) einem Rostelement, welches eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen aufweist und während eines Schwelprozesses eine Schwelposition einnimmt;
- b) einer Materialzuführeinrichtung, mittels welcher das Rostelement mit zu verschwelendem Material beladbar ist;
- c) einer Dampfeinrichtung, mit welcher Wasserdampf zu dem Rostelement leitbar ist.
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Mittels derartigen Dampfraucherzeugern wird Dampfrauch zum Räuchern von Lebensmittel-Räuchergut, beispielsweise von Fleisch oder Fisch sowie Fleisch- und Fischprodukten, aber auch von Käsen oder weiteren Lebensmitteln, erzeugt. Bei Dampfraucherzeugern wird ein zu verschwelendes Material, wie Holzschnitzel oder Holzspäne, verschwelt, indem überhitzter und gegebenenfalls mit Luft angereicherter Niederdruck-Wasserdampf über die Holzschnitzel geleitet wird.
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Aus der
DE 39 15 190 C2 ist beispielsweise ein Dampfraucherzeuger bekannt, bei dem das Rostelement als Drehteller ausgebildet ist, der in einer Schwelposition während des Schwelvorganges verdreht wird. Die Drehgeschwindigkeit ist so gewählt, dass die Holzschnitzel im Laufe von einer Umdrehung des Drehtellers verschwelen. Über dem Drehteller befindet sich ein Abstreifer, so dass verschweltes Material von dem Drehteller abgestreift wird.
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Vom Markt her sind außerdem Dampfraucherzeuger bekannt, bei denen die Holzschnitzel durch eine Förderschnecke kontinuierlich über ein Rostelement geführt werden. Beim Verschwelen entstandene Holzreste werden dabei durch die nachgeförderten Holzschnitzel von dem Rostelement in einen Sammelbehälter geschoben.
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Bei den beiden bekannten Konzepten wird das Rostelement im Laufe der Zeit stark verunreinigt, wobei insbesondere die Durchgangsöffnungen verstopfen. In diesem Fall ist ein Durchströmen des Rostelementes nicht mehr einwandfrei gewährleistet. Dies ist jedoch für den einwandfreien Betrieb des Dampfraucherzeugers erforderlich, der erzeugte Dampfrauch strömt durch das Rostelement zu einer Rauchabzugsöffnung, über die der Dampfrauch aus dem Dampfraucherzeuger abgeführt werden kann. Daher muss das Rostelement jeweils in regelmäßigen Zeitabständen entnommen und manuell gereinigt werden.
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Bei der manuellen Entnahme und dem manuellen Reinigen wird eine durchführende Wartungsperson jedoch einer gesundheitlichen Belastung durch die vorhandene gasbelastete Räucherluft und die heißen Bauteile des Dampfraucherzeugers ausgesetzt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Dampfraucherzeuger der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher diesen Gedanken Rechnung trägt.
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Diese Aufgabe wird bei einem Dampfraucherzeuger der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass
- d) eine Materialabführeinrichtung vorhanden ist, mittels welcher in einem Reinigungsprozess verschweltes Material von dem Rostelement und aus den Durchgangsöffnungen entfernbar ist.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass entgegen dem bekannten Stand der Technik eine automatisierte Reinigung insbesondere auch der Durchgangsöffnungen des Rostelements möglich ist, so dass auf eine manuelle Reinigung im besten Fall vollständig verzichtet werden kann. In jedem Fall können die Zeiträume zwischen zwei erforderlichen Reinigungen erheblich verlängert werden, wodurch die gesundheitliche Belastung für das Wartungspersonal beträchtlich verringert werden kann.
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Eine derartige Materialabführeinrichtung kann besonders effektiv eingesetzt werden, wenn das Rostelement während eines Schwelprozesses in einer stationären Schwelposition gehalten ist.
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Unter einer stationären Schwelposition des Rostelements soll verstanden werden, dass das Rostelement während des Schwelprozesses ortsfest und drehfest gehalten ist, anders, als es beispielsweise in der oben genannten
DE 39 15 190 C2 beschrieben ist. Der dortige Drehteller ist beim Schwelprozess zwar ortsfest, jedoch nicht drehfest gelagert.
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Es ist von Vorteil, wenn das Rostelement beweglich gelagert ist, so dass es zwischen der Schwelposition und einer Reinigungsposition verschwenkbar ist. Hierdurch kann ein Zugang für mechanische Reinigungskomponenten zu den Durchgangsöffnungen geschaffen werden.
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Dabei ist es günstig, wenn die Materialabführeinrichtung einen Schwenkantrieb umfasst, der mit dem Rostelement gekoppelt ist.
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Eine besonders effektive mechanische Reinigung kann erreicht werden, wenn die Materialabführeinrichtung einen Reinigungsstempel umfasst, welcher komplementär zu dem Rostelement ausgebildet ist, wobei das Rostelement und der Reinigungsstempel relativ zueinander bewegbar sind.
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Der Reinigungsstempel umfasst vorzugsweise mehrere Reinigungselemente, deren Anzahl, Geometrie und Anordnung auf die Anzahl, Geometrie und Anordnung der Durchgangsöffnungen des Rostelementes abgestimmt sind, so dass Reinigungselemente die Durchgangsöffnungen des Rostelements durchdringen können. Dabei muss die Anzahl der Reinigungselemente nicht mit der Anzahl der Durchgangsöffnungen des Rostelements übereinstimmen. Es können gegebenenfalls auch mehrere Reinigungsstempel vorhanden sein.
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Es ist günstig, wenn die Durchgangsöffnungen des Rostelements Durchgangsschlitze sind, welche sich zwischen zwei gegenüberliegenden Randbereichen des Rostelements erstrecken.
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Für die Einleitung und Aufrechterhaltung des Schwelprozesses ist es günstig, wenn das Rostelement in seiner Schwelposition einen Schwelkammerboden einer Schwelkammer ausbildet.
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Für die Erzeugung von Kaltdampfrauch ist es von Vorteil, wenn unter der Schwelkammer ein Schwelbehälter angeordnet ist und ein sauerstoffhaltiges Brenngas über eine Brenngasleitung in die Schwelkammer einleitbar ist. Als Brenngas wir in der Praxis Luft verwendet.
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Nachfolgend wird nun ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. In diesen zeigen:
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1 einen Vertikalschicht eines Dampfraucherzeugers in einer perspektivischen Ansicht, wobei ein Schwelraum, ein Rauchraum und ein verschwenkbares Rostelement zu erkennen sind, welches eine Schwelposition einnimmt;
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2 einen Vertikalschnitt eines unteren Bereichs des Dampfrauchserzeugers nach 1 in einer perspektivischen Ansicht;
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3 einen der 2 entsprechenden Vertikalschnitt, wobei das Rostelement eine Reinigungsposition einnimmt.
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Zunächst wird auf 1 Bezug genommen. Dort ist mit 10 insgesamt ein Dampfraucherzeuger bezeichnet, mit welchem Rauch zum Räuchern von Lebensmitteln erzeugt werden kann.
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Der Dampfraucherzeuger 10 umfasst ein Gehäuse 12, welches einen Innenraum 14 begrenzt. In den Figuren ist jeweils eine in Blickrichtung vordere Gehäusewand auf Grund des Schnittes nicht zu erkennen, so dass der Blick in den Innenraum 14 freigegeben ist.
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In dem Innenraum 14 ist eine Schwelkammer 16 mit einem Schwelkammerboden 18 angeordnet. Es ist ein Rostelement 20 mit einer Vielzahl von Durchgangsöffnungen 22 vorhanden, welches während eines Schwelprozesses in einer stationären Schwelposition gehalten ist, die in den 1 und 2 gezeigt ist. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel gibt das Rostelement 20 in dieser Schwelposition den Schwelkammerboden 18 vor. Das Rostelement 20 bildet in dieser Form einen Schwelrost 24 aus.
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Wie eingangs erläutert wurde, soll unter einer stationären Schwelposition des Rostelements verstanden werden, dass das Rostelement während des Schwelprozesses ortsfest und drehfest in dem Gehäuse 12 gehalten ist.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchgangsöffnungen 22 als Durchgangsschlitze 26 ausgebildet, welche nur in den 2 und 3 mit Bezugszeichen versehen sind. Wie dort besser zu erkennen ist, sind die Durchgangsschlitze 26 geradlinig und parallel zueinander angeordnet und erstrecken sich von einem schmalen Randbereich 28a des Rostelements 20 zu einem gegenüberliegenden Randbereich 28b des Rostelements 20. Bei nicht eigens gezeigten Abwandlungen können jedoch auch andere Formen und auch verschiedene Durchgangsöffnungen 22 mit unterschiedlichen Querschnitten vorgesehen sein.
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Das Rostelement 20 kann mittels einer Materialzuführeinrichtung 30 mit zu verschwelendem Material beladen werden. Diese umfasst eine oberhalb der Schwelkammer 16 angeordnete Vorratskammer 32 mit einer oberen Eingangsöffnung 34 und einem unteren, trichterförmigen Auslaufabschnitt 36, an den sich nach unten hin die Schwelkammer 16 anschließt. Die Vorratskammer wird durch die Eingangsöffnung 34 mit zu verschwelendem Material in Form von Holzschnitzeln oder Holzspänen gefüllt, wobei nachfolgend der Begriff Holzschnitzel allgemein für zu verschwelendes Material verwendet wird.
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Am Übergang zwischen der Schwelkammer 16 und der Vorratskammer 32 ist eine Dosiereinrichtung 38 der Materialzuführeinrichtung 30 angeordnet. Hierzu ist eine Schwelkammerdecke 40 mit einer Einlassöffnung 42 vorhanden, auf welcher eine drehbare Dosierscheibe 44 angeordnet ist, die ihrerseits in Umfangsrichtung mehrere Dosieröffnungen 46 aufweist, von denen jede im Querschnitt komplementär zur Einlassöffnung 42 der Schwelkammer 16 ist. Die Dosierscheibe 44 kann mittels einer Antriebeinrichtung 48 verdreht werden, von welcher lediglich eine Antriebswelle 48a gezeigt ist. Die Antriebswelle 48a kann mittels üblicher Techniken elektrisch, pneumatisch, hydraulisch oder dergleichen verdreht werden; ein entsprechender Antrieb der Antriebseinrichtung 48, der außerhalb des Gehäuses 12 angeordnet ist, ist hier nicht eigens gezeigt.
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Beim Verdrehen der Dosierscheibe 44 kommt es zu einer Überlappung von einer der Dosieröffnungen 46 mit der Einlassöffnung 42 der Schwelkammer 16, wodurch Holzschnitzel in an und für sich bekannter Art und Weise und abhängig von der Drehstellung bzw. der Drehdauer und Drehgeschwindigkeit der Dosierscheibe 44 dosiert aus der Vorratskammer 32 nach unten in die Schwelkammer 16 und dort auf das Rostelement 20 fallen können.
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Die Schwelkammer 16 ist über eine Dampfleitung 50 mit einer Dampfeinrichtung 52 verbunden, mit der in an und für sich bekannter Weise überhitzter Wasserdampf erzeugt und in die Schwelkammer 16 zu dem Rostelement 20 geleitet werden kann. Die Dampfleitung 50 mündet dabei oberhalb des Rostelementes 20 in die Schwelkammer 16. Die Dampfeinrichtung 52 umfasst eine elektrisch betriebene Überhitzereinheit 54, in der durch ein Dampfventil eingeleiteter, vorkonditionierter Niederdruck-Wasserdampf in der Regel auf etwa 400°C überhitzt wird, indem der Wasserdampf über nicht eigens mit einem Bezugszeichen versehene elektrische Heizstäbe strömt. Das angesprochene Dampfventil ist in den Figuren nicht zu erkennen und befindet sich hinter der Papierebene an der Überhitzereinheit 54.
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Die Temperatur des Wasserdampfes kann durch zwei Temperaturfühler überwacht werden, wobei ein erster Temperaturfühler 56a nahe dem nicht zu erkennenden Dampfventil angeordnet ist. Ein zweiter Temperaturfühler 56b befindet sich am Ende der Dampfleitung 50 an der Schwelkammer 16.
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Wenn nun der überhitzte Wasserdampf die Holzschnitzel auf dem Rostelement 20 erreicht, wird deren Pyrolyse eingeleitet und aufrechterhalten, wodurch der gewünschte Dampfrauch erzeugt wird. Unterhalb der Schwelkammer 16 ist im Innenraum 14 des Gehäuses 12 ein Rauchraum 58 ausgebildet, in welchen der erzeugte Dampfrauch nach unten einströmt und aus welchem der erzeugte Dampfrauch über eine Rauchabzugsöffnung 60 aus dem Dampfraucherzeuger 10 abgeführt und zu den zu räuchernden Lebensmitteln geleitet werden kann.
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Nachdem eine bestimmte, dem Rostelement 20 zudosierte Menge an Holzschnitzeln verschwelt ist, müssen die vorhandenen Materialreste von dem Rostelement 20 entfernt werden, damit das Rostelement mit frischen Holzschnitzeln für einen weiteren Schwelprozess beladen werden kann.
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Zu diesem Zweck ist eine Materialabführeinrichtung 62 vorhanden, mittels welcher in einem Reinigungsprozess verschweltes Material von dem Rostelement 20 entfernbar ist. Dabei ist das Rostelement 20 beweglich gelagert, so dass es zwischen der Schwelposition und einer Reinigungsposition verschwenkt werden kann; die Reinigungsposition zeigt 3. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Rostelement 20 in seiner Schwelposition weitgehend horizontal und in seiner Reinigungsposition weitgehend vertikal ausgerichtet.
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Zur verschwenkbaren Lagerung des Rostelements 20 umfasst die Materialabführeinrichtung 62 einen beim vorliegenden Ausführungsbeispiel als Zylinderantrieb ausgebildeten Schwenkantrieb 64 und ein damit gekoppeltes Halteelement 66, welches seinerseits das Rostelement 20 trägt. Der Rauchraum 58 ist durch eine Zwischenwand 68 des Gehäuses 12 von einem Arbeitsraum 70 getrennt, in dem der Schwenkantrieb 64 untergebracht ist.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Halteelement 66 eine Traggabel 72 mit zwei Gabelzinken 74, zwischen welchen das Rostelement 20 aufgenommen und befestigt ist. Ein von den Gabelzinken 74a abliegender Lagerabschnitt 76 der Traggabel 72 erstreckt sich durch eine Lageröffnung 78 in der Zwischenwand 68 hindurch in den Arbeitsraum 70 hinein, wo das freie Ende des Lagerabschnitts 76 der Traggabel 72 mit dem Schwenkantrieb 64 verbunden ist. In der Lageröffnung 78 ist eine Lagereinheit 80 angeordnet, welche die Traggabel 72 um eine horizontale Schwenkachse 82 verschwenkbar lagert. Die Lageröffnung 78 ist mit einer nicht eigens gezeigten Dichtung verschlossen. Beispielsweise kann hierfür ein Faltenbalg vorgesehen sein, der sich flexibel an die Stellung der Traggabel 72 anpassen kann.
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Statt der Traggabel 72 kann bei einer nicht eigens gezeigten Abwandlung als Halteelement 66 auch eine als Wippe wirkende Strebe vorhanden sein, welche an einem Ende mit dem Rostelement 20 und am gegenüberliegenden Ende mit dem Schwenkantrieb 64 verbunden ist.
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Wenn nun die Traggabel 72 mit Hilfe des Schwenkantriebs 64 um ihre Schwenkachse 78 verschwenkt wird, wird entsprechend das Rostelement 20 von der Traggabel 72 mitgeführt. Statt des hier gezeigten Zylinderantriebs können auch andere an und für sich bekannte Antriebskonzepte als Schwenkantrieb 64 genutzt werden. Beispielsweise kann die Traggabel 72 auch drehfest oder über ein Getriebe mit der Antriebswelle eines gegebenenfalls in beiden Richtungen betreibbaren Elektromotors gekoppelt sein.
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Am Boden des Rauchraumes 58 befindet sich ein austauschbarer Sammelbehälter 84. Wenn nun der Reinigungsprozess durchgeführt werden soll, um verschwelte Holzschnitzel von dem Rostelement 20 zu entfernen, wird der Schwenkantrieb 64 aktiviert und das Rostelement 20 aus seiner in den 1 und 2 gezeigten Schwelposition in seine in 3 gezeigte Reinigungsposition verschwenkt. Dabei fallen verschwelte Holzschnitzel in den Sammelbehälter 84. Damit sichergestellt ist, dass keine Holzreste in den Durchgangsöffnungen 22 des Rostelements 20 verbleiben, umfasst die Materialabführeinrichtung 62 außerdem einen Reinigungsstempel 86, der komplementär zu dem Rostelement 20 ausgebildet ist. Der Reinigungsstempel 86 ist an der Zwischenwand 68 angeordnet und ragt in den Rauchraum 58 hinein.
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Dieser Reinigungsstempel 86 umfasst mehrere Reinigungselemente 88. Deren Anzahl, Geometrie und Anordnung sind so auf die Anzahl, Geometrie und Anordnung der Durchgangsöffnungen 22 des Rostelementes 20 abgestimmt, dass die Reinigungselemente 88 durch die Durchgangsöffnungen 22 des Rostelements 22 hindurchtauchen und die Durchgangsöffnungen 22 durchdringen können. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist dies der Fall, wenn das Rostelement 20 seine Reinigungsposition einnimmt, wie es in 3 gut zu erkennen ist. Die Position des Reinigungsstempels 86 an der Zwischenwand 66 ist dabei auf den Bewegungsweg des Rostelements 20 abgestimmt. So werden Materialreste, die sich in den Durchgangsöffnungen 22 des Rostelements 20 befinden, herausgedrückt und fallen in den Sammelbehälter 84. Allgemein ausgedrückt sind das Rostelement 20 und der Reinigungsstempel 86 relativ zueinander bewegbar. Es ist also auch möglich, dass der Reinigungsstempel 88 bewegt wird, während das Rostelement 20 stillsteht, oder dass sowohl das Rostelement 20 als auch der Reinigungsstempel 88 gegeneinander bewegt werden.
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Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel des Rostelements 20 mit den Durchgangsschlitzen 26 sind die Reinigungselemente 88 als dazu komplementäre Reinigungsrippen 90 ausgebildet.
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Nachdem nun das Rostelement 20 und dessen Durchgangsöffnungen weitgehend vollständig von Holzschnitzelreste befreit wurden, wird das Rostelement 20 mittels des Schwenkantriebs 64 wieder in die Schwelposition bewegt und mit Hilfe der Dosiereinrichtung 38 mit neuen Holzschnitzeln beladen. Hieran schließt sich ein erneuter Schwelprozess an, wozu wieder überhitzter Wasserdampf in der oben erläuterten Weise in die Schwelkammer 16 geleitet wird.
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Beim oben erläuterten Schwelprozess werden die Holzschnitzel auf dem Rostelement in dessen Schwelposition verschwelt, bis ein Materialaustausch erforderlich ist. Der dabei erzeugte Dampfrauch ist heiß und wird für das so genannte Heißräuchern verwendet.
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Mit dem Dampfraucherzeuger 10 lässt sich jedoch auch kühlerer, so bezeichneter Kaltdampfrauch erzeugen, welcher für das so genannte Kalträuchern verwendet werden kann.
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Hierfür mündet eine Brenngasleitung 92 oberhalb des Schwelkammerbodens 18, d. h. oberhalb des Rostelementes 20 in seiner Schwelposition, in die Schwelkammer 16. Über die Brenngasleitung 92 kann ein sauerstoffhaltiges Brenngas aus einer nicht eigens gezeigten Brenngasquelle in die Schwelkammer 16 eingeleitet werden. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Brenngas Luft und die Brenngasleitung 92 entsprechend eine Druckluftleitung 94, die aus einer Druckluftquelle gespeist wird.
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Zur Erzeugung von Kaltdampfrauch wird die Pyrolyse der auf dem Rostelement 20 befindlichen Holzschnitzel wie oben beschrieben eingeleitet, indem diesen überhitzter Wasserdampf zugeführt wird. Sodann wird jedoch die Dampfzufuhr unterbrochen und stattdessen kontrolliert Druckluft in die Schwelkammer 16 zu den Holzschnitzeln auf dem Rostelement 20 geleitet, wodurch der Schwelprozess kontrolliert aufrechterhalten wird. Die Temperatur ist jedoch kleiner als bei dem Schwelprozess für den heißen Dampfrauch, bei dem stets überhitzter Wasserdampf beteiligt ist.
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Auch in diesem Fall erfolgt die Verschwelung der Holzschnitzel weitgehend vollständig auf dem Rostelement 20 in dessen Schwelposition.
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Bei einer Abwandlung kann der Schwelprozess für kalten Dampfrauch auch in einem gesonderten Schwelbehälter 96 erfolgen, der dann anstelle des oben erläuterten Sammelbehälters 84 vorhanden ist.
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In diesem Fall wird das Rostelement 20 nach erfolgter Einleitung der Pyrolyse in seine Reinigungsposition verschwenkt, so dass nun die schwelenden Holzschnitzel in den Sammelbehälter 96 fallen. Die kontrollierte Sauerstoffzufuhr erfolgt auch hier durch Druckluft aus der Druckluftleitung 94, welche aus der Schwelkammer 16 nach unten in den Rauchraum 58 strömt und dort zu den schwelenden Holzschnitzeln in dem Schwelbehälter 96 gelangt.
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Der Schwelprozess kann dann auch ohne erneute Einleitung einer Pyrolyse durch überhitzten Wasserdampf über mehrere Stunden aufrechterhalten werden, indem dem Sammelbehälter 96 kontrolliert frische Holzschnitzel zugeführt werden. Hierfür kann die Dosiereinrichtung 38 aktiviert werden, wenn sich das Rostelement 20 in seiner Reinigungsposition befindet, so dass Holzschnitzel aus der Vorratskammer 32 durch die Schwelkammer 16 hindurch nach unten in den Schwelbehälter 96 und auf die sich dort bereits befindlichen Holzschnitzel fallen.
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Alternativ kann auch zunächst das Rostelement 20 in seine Schwelposition bewegt und mit Holzschnitzeln beladen werden. Dann wird das beladene Rostelement 20 in seine Reinigungsstellung bewegt, so dass die frischen Holzschnitzel auf das im Schwelbehälter 96 vorhandene Material fallen.
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Gegebenenfalls kann auch zunächst die Pyrolyse bei den Holzschnitzeln auf dem Rostelement 20 eingeleitet werden, so dass bereits schwelende Holzschnitzel auf das Material im Schwelbehälter 96 fallen, wenn das Rostelement 90 danach aus der Schwelposition in die Reinigungsposition bewegt wird.
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Darüber hinaus kann Druckluft auch bei der Erzeugung von heißem Dampfrauch in die Schwelkammer 16 eingeleitet werden, so dass mit Luft angereicherter überhitzter Wasserdampf zu den Holzschnitzeln auf dem Rostelement 20 gelangt, wodurch der Sauerstoffanteil im Wasserdampf erhöht und die Pyrolyse verstärkt wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3915190 C2 [0003, 0011]
