DE1186568B

DE1186568B - Vorrichtung zum Erwaermen von in Metalldosen, Metallbehaeltern, Metallfolien, Metallpackungen od. dgl. abgefuellten festen oder fluessigen Speisen

Info

Publication number: DE1186568B
Application number: DEB63637A
Authority: DE
Inventors: Max Baermann
Original assignee: Max Baermann GmbH
Current assignee: Max Baermann GmbH
Priority date: 1961-08-12
Filing date: 1961-08-12
Publication date: 1965-02-04
Also published as: CH404824A; US3294946A; DK103248C; GB971572A

Description

Vorrichtung zum Erwärmen von in Metalldosen, Metallbehältern, Metallfolien, Metallpackungen od. dgl. abgefüllten festen oder flüssigen Speisen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erwärmen von in Metalldosen, Metallbehältern, Metallfolien, Metallpackungen od. dgl. abgefüllten festen oder flüssigen Speisen mittels eines umlaufenden, mechanisch angetriebenen mehrpoligen Magnetsystems mit von Pol zu Pol wechselnder Polarität unter Ausnutzung des Wirbelstrom- und/oder Hystereseeffektes.
Bekanntlich werden feste und flüssige Speisen, insbesondere auch fertige Gerichte in flachen Aluminiumbehältern durch Tiefkühlung eingefroren und dadurch längere Zeit haltbar gemacht. Das vor dem Gebrauch notwendige Auftauen der Speisen von z. B. -20° C auf die für den Verbrauch geeignete Temperatur von etwa 60 bis 80° C soll möglichst schnell erfolgen, damit keine gegenseitige geschmackliche oder geruchliche Beeinflussung der Bestandteile der Gerichte erfolgt. Bisher hat man das schnelle Auftauen der Behälterinhalte durch Erhitzen in Wärmegchränken mittels eines heißen umlaufenden Luftstromes herbeizuführen versucht. Man erreichte aber nur Auftauzeiten von etwa 20 bis 30 Minuten. Diese Ergebnisse befriedigen nicht, und die verhältnismäßig langen Auftauzeiten stehen in vielen Fällen einer Verwendung tiefgekühlter fertiger Gerichte entgegen. Auch können in den bekannten Wärmeschränken jeweils nur Speisen mit gleichen Auftauzeiten gleichzeitig behandelt werden.
Diese Nachteile werden bei dem erfindungsgemäßen Vorschlag unter Ausnutzung des Wirbelstrom- und /oder Hystereseeffektes, der mittels eines umlaufenden, mechanisch angetriebenen mehrpoligen Magnetsystems mit von Pol zu Pol wechselnder Polarität in der Metallumhüllung erzeugt wird, dadurch vermieden, daß insbesondere zum Zwecke des Ruftauens tiefgekühlter Speisen mindestens zwei auf einer gemeinsamen Antriebsachse befestigte umlaufende Magnetpolscheiben vorgesehen sind, zwischen welchen die Dose oder Packung den umlaufenden Magnetfeldern derart ausgesetzt ist, daß die Kraftlinien dadurch, daß auf den Scheiben jeweils ungleichnamige Pole gegenüberliegend angeordnet sind, senkrecht oder annähernd senkrecht in die den Polen zugewandten Flächen der Dose oder Packung eindringen bzw. diese durchdringen.
Die Verwendung des Wirbelstrom- und/oder Hystereseeffektes zur Rufheizung von Flüssigkeit oder Speisen enthaltenden Behältern aus metallischen Werkstoffen ist an sich bekannt. Hierbei handelt es sich um verhältnismäßig starkwandige offene Behälter, in deren gegebenenfalls verstärktem Boden die Wirbelströme oder Hystereseströme durch die umlaufende Magnetpolscheibe erzeugt werden. Es war demgegenüber nicht vorauszusehen, daß ein gleich großer Effekt auch in der aus sehr dünnen Folien bestehenden Umhüllung und Verpackung fertiger tiefgekühlter Speisen und Gerichte eintritt, denn die Stärke von z. B. Aluminiumfolien beträgt nicht mehr als 0,05 bis 1 mm. Es bedurfte daher einer Abänderung der bekannten mit Wirbelstrom- und Hystereseeffekt arbeitenden Einrichtungen, die mit nur einer Magnetpolscheibe arbeiten und wobei die Kraftlinien immer zu den Magnetpolen der gleichen Scheibe zurückkehren, nicht aber den zu erhitzenden Gegenstand durchdringen. Erst durch die Führung der Kraftlinien zwischen zwei beiderseits der Metallverpackung angeordneten Magnetpolscheiben derart, daß diese Packungen senkrecht durchdrungen werden, wurde der gewünschte Erfolg herbeigeführt, nämlich einer Erhitzung dieser tiefgekühlte Speisen enthaltenden Verpackungen von etwa -20° C bis zur Verbrauchstemperatur von etwa 80° C innerhalb von 3 bis 8 Minuten. Durch dieses überraschende Ergebnis ist es nunmehr möglich, das Auftauen bzw. die Erwärmung den jeweiligen Verhältnissen und der Art der Speisen anzupassen und auch zu automatisieren. Es sei hier hervorgehoben, daß der Wirkungsgrad einer solchen Vorrichtung sehr hoch ist, weil die der Motorwelle entnommene mechanische Leistung praktisch 100%ig in Wärme umgewandelt wird.
Neben der kurzen Erwärmungszeit tritt noch ein besonders überraschender Effekt auf, der darin besteht, daß sich die Speisen außerordentlich leicht aus den Verpackungen lösen. Dieser Effekt wird offenbar dadurch hervorgerufen, daß die Metallflächen des Behälters durch das schnell umlaufende magnetische Wechselfeld in Schwingungen versetzt werden, die ein Ansetzen der Speise verhindern. Während bei Leichtmetallverpackungen lediglich Wirbelstromeffekte auftreten, die die Erwärmung bewirken, ist bei der Verwendung von Weißblechdosen zusätzlich ein Hystereseeffekt vorhanden. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß der mittlere Abstand der Magnetpole gleich oder größer ist als der gegenseitige Abstand zweier Magnetpolscheiben. Durch diese Ausbildung wird der unerwünschte Streufluß wesentlich verringert, so daß der größte Teil des Flusses quer durch den zwischen den Magnetpolscheiben angeordneten Verpackungsbehälter verläuft. Ferner wird ein Minimum an Magnetmaterial benötigt.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß beim Vorhandensein von mehr als zwei umlaufenden Magnetpolscheiben durch die mehrfache übereinanderanordnung von Magnetpolscheiben entsprechend mehr Räume zur Verfügung stehen, in welchen die Metallpackungen zum Auftauen und/oder Erwärmen eingebracht werden können.
Hierbei ist es gemäß der Erfindung möglich, lediglich die äußeren Magnetpolscheiben mit einem ferromagnetischen Rückschluß zu versehen, während bei den dazwischenliegenden Magnetpolscheiben die Dauermagnete in einen unmagnetischen Werkstoff, wie z. B. vergütete Leichtmetall-Legierungen, eingebettet sein können. Hierdurch ergibt sich eine Gewichtsersparnis für die umlaufenden Teile. Für die umlaufenden Magnetpolscheiben wird zweckmäßig ein anisotroper Dauermagnetwerkstoff mit hoher Koerzitivkraft und geringer Permeabilität verwendet, wie beispielsweise Bariumferrit, Strontiumferrit oder Wismut-Mangan. Wenn mehr als zwei Scheiben Verwendung .finden, so ist es vorteilhaft, den Magneten in den Scheiben, die zwischen den beiden äußeren Magnetpolscheiben liegen, etwa die doppelte Stablänge, das ist die Länge in Magnetisierungsrichtung, zu geben. Die Verwendung anisotroper Dauermagnetwerkstoffe vermindert die magnetische Streuung zwischen benachbarten Polen jeder einzelnen Scheibe, weil bei diesen Werkstoffen die Permeabilität senkrecht zur Magnetisierung kleiner ist als in Magnetisierungsrichtung. Die hohe Koerzitivkraft ist deshalb erwünscht, um einen Kraftlinienabfall bei der auftretenden starken Ankerrückwirkung erheblich zu vermindern.
In weiterer Ausbildung des Erfindungsgedankens sind in dem Raum zwischen je zwei Magnetpolscheiben Schubfache aus elektrisch schlecht oder nichtleitenden Werkstoffen, wie z. B. wärmebeständige Kunststoffe, Keramik, Glas, Kombinationen von Kunststoff und Glasgewebe od. dgl., angeordnet, die Unterteilungen zur Aufnahme mehrerer Dosen oder Verpackungen aufweisen. Statt dessen können aber auch gemäß der Erfindung in dem Raum zwischen je zwei Magnetpolscheiben auf dem Umfang verteilt feststehende Kammern aus elektrisch nichtleitenden Werkstoffen mit in Bewegungsrichtung liegender öffnung fest angeordnet sein, die zur Aufnahme der Metallpackungen unmittelbar oder von besonderen, die Metallpackungen enthaltenden Fächern dienen.
Vorteilhaft sind bei den beiden vorgenannten Ausführungsformen an bzw. in den Schubfächern oder Kammern lösbare Arretierungen, wie z. B. Stifte, Sperrhaken od. dgl.; vorgesehen, welche die in den Fächern eingebrachten zu erwärmenden Packungen entgegen der Wirkung der ponderomotorischen Kräfte festhalten. Diese ponderomotorischen Kräfte entstehen durch das umlaufende Magnetfeld, welches in den Metallpackungen Ströme induziert, die wiederum mechanische Kräfte im Sinne einer Ausstoßung erzeugen. Die Arretierungen können erfindungsgemäß temperatur- oder zeitabhängig derart gesteuert sein, daß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur oder nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Arretierung gelöst und die Dose oder Packung freigegeben wird, wobei diese unter der Einwirkung der ponderomotorischen Kräfte ausgestoßen wird.
Für die richtige Einstellung der zeit- oder temperaturabhängigen Steuermittel ist es vorteilhaft, für die jeweilige aufzutauende bzw. zu erhitzende Speise die Temperatur und Zeitdauer möglichst genau zu kennen. Es ist daher zweckmäßig, diese Angaben jeweils auf der Oberfläche der Metallverpackung in leicht erkennbarer Weise anzubringen. Dies kann durch Aufdruck nach dem Siebdruckverfahren, durch Aufkleben der Zahlenangaben oder durch Einprägung derselben erfolgen. Dadurch ist die Gewähr gegeben, daß jede Speise die für sie vorgeschriebene Behandlung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung erfährt, so daß Oberhitzungen und Verbrennungen oder auch ungenügende Erwärmungen vermieden werden.
In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen horizontalen Schnitt durch die Vorrichtung mit teilweiser Draufsicht auf eine Magnetpolscheibe und einem herausgezogenen Schubfach, F i g. 2 einen senkrechten Querschnitt durch die Vorrichtung der F i g. 1 nach der Linie I-1 der F i g. 1, F i g. 3 die perspektivische Ansicht eines handelsüblichen Leichtmetallverpackungsbehälters für Speisen mit aufgeklapptem Deckel, F i g. 4 einen Horizontalschnitt durch eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher in dem Raum zwischen je zwei Magnetpolscheiben mehrere - im vorliegenden Falle vier - Schubfächer untergebracht sind, F i g. 5 die perspektivische Ansicht eines Schubfaches für eine Vorrichtung gemäß F i g. 4, F i g. 6 einen senkrechten Querschnitt durch eine Vorrichtung gemäß F i g. 4.
Die Vorrichtung gemäß F i g. 1 und 2 besteht aus einem schrankartigen Gehäuse 1, das aus Metall, Holz, Kunststoff od. dgl. gefertigt ist. In einer eingebauten Lagerung 2 des Schrankoberteiles ist die Welle 3 des Antriebsmotors 4 zusätzlich gehalten. Auf dieser Welle sind vier umlaufende Magnetpolscheiben befestigt, von denen die beiden äußeren Scheiben 5 mit Eisenrückschlußringen 6 versehen sind. Auf diesen Eisenrückschlußringen sind die Dauermagnete 7 angeordnet, die die halbe Stablänge der Dauermagnete 8 in den Scheiben 9 aufweisen. Die Polarität dieser Dauermagnete ist durch die Buchstaben »N« und »S« gekennzeichnet. Der Verlauf der Kraftlinien zwischen den sich mit ungleichnamigen Polen gegenüberstehenden Magneten zweier Magnetpolscheiben ist durch Pfeile angedeutet.
Die umlaufenden Scheiben 5 und 9 bestehen aus vergütetem Leichtmetall. Jede umlaufende Metallpolscheibe ist von feststehenden nichtleitenden Zwischenwänden 10 umgeben, um zu verhindern, daß diese - Scheiben berührt werden. Diese Zwischenwände 10 begrenzen gleichzeitig den Hohlraum 11, in welchen ein Schubfach 12 ebenfalls aus nichtleitendem Werkstoff eingeschoben werden kann, in welchem die Ausnehmungen 13 und 14 für die Aufnahme der Verpackungsbehälter vorgesehen sind.
Bei der vorliegenden Anordnung wird vorausgesetzt, daß nur solche Behälter eingelegt werden, die gleiche Erwärmungszeiten und/oder Temperaturen benötigen.
Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher Verpackungsbehälter mit verschiedenen Erwärmungszeiten oder Temperaturen eingelegt werden können, zeigen F i g. 4 und 6.
Die Anordnung der umlaufenden Magnetpolscheiben ist hier die gleiche wie bei der Vorrichtung nach F i g. 1 und 2, jedoch ist die gemeinsame Welle 15 für diese Scheiben elastisch am Gehäuse 16 befestigt, um die Übertragung von Schwingungen auf das Gehäuse zu verhindern. Die Befestigung erfolgt hier über Gummipuffer 17 und 18. Weiterhin ist der Motor 19 ebenfalls durch eine elastische Kupplung 20 mit der umlaufenden Welle 15 verbunden. Bei dieser vorliegenden Anordnung sind für jede einzelne Packung einzelne Kammern 21 angeordnet, die ein Schubfach 22 aufnehmen, in welches die Packung 23 eingelegt wird. In der F i g. 4 ist das Schubfach 22 im ausgefahrenen Zustand gezeichnet, während die übrigen Schubfächer 24 mit den darin befindlichen Packungen 23 sich im Einflußbereich des umlaufenden Magnetfeldes zwecks Erwärmung befinden.
Die Drehrichtung der umlaufenden Magnetpolscheibe 25 ist durch Pfeil gekennzeichnet. Die Schubfächer 22 und 24 mit den eingelegten Packungen 23 werden entgegengesetzt der Drehrichtung in die Vorrichtung eingeschoben und dann arretiert. In der F i g. 5 ist ein solches Schubfach perspektivisch dargestellt. Eine Zeituhr 26 ist mit einem Hebel 27 verbunden, der ein Verschieben der eingelegten Packung 23 verhindert. Wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, verdreht sich der Hebel 27, wodurch die Pakkung 23 sich aus dem Bereich des Magnetfeldes mit Hilfe der ponderomotorischen Kräfte herausbewegt. Die Verpackung 23, die innerhalb des Schubfaches in Längsrichtung eine gewisse Bewegungsfreiheit hat, stößt gegen die Vorderwand des Schubfaches 22 und bewegt das Schubfach bis zu einem Anschlag aus der Vorrichtung heraus.
Natürlich können die Packungen auch ohne Schubfach in die Vorrichtung eingeschoben werden, wenn die Zeituhr oder ein Thermostat mit Haltevorrichtung fest am Gehäuse angeordnet ist. Die vorstehende Vorrichtung zeigt nur ein Anwendungsbeispiel, das aber beliebig mit bekannten Bau- und Steuerelementen abgeändert werden kann.
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen eignen sich besonders für Auftau- und Erwärmungszwecke von fertigen Speisen, die tiefgekühlt sind, oder zur Erwärmung solcher Speisen in flachen Weißblechdosen. Darüber hinaus kann diese Vorrichtung aber auch für die Zubereitung von Speisen Verwendung finden, die in Metallfolien eingewickelt sind, wie z. B. Fische, Kartoffeln usw.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Erwärmen von in Metalldosen, Metallbehältern, Metallfolien, Metallpakkungen od. dgl. abgefüllten festen oder flüssigen Speisen mittels eines umlaufenden, mechanisch angetriebenen mehrpoligen Magnetsystems mit von Pol zu Pol wechselnder Polarität unter Ausnutzung des Wirbelstrom- und/oder Hystereseeffektes, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere zum Zwecke des Auftauens tiefgekühlter Speisen mindestens zwei auf einer gemeinsamen Antriebsachse befestigte umlaufende Magnetpolscheiben vorgesehen sind, zwischen welchen die Dose oder Packung den umlaufenden Magnetfeldern derart ausgesetzt ist, daß die Kraftlinien dadurch, daß auf den Scheiben jeweils ungleichnamige Pole gegenüberliegend angeordnet sind, senkrecht oder annähernd senkrecht in die den Polen zugewandten Flächen der Dose oder Packung eindringen bzw. diese durchdringen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abstand der Magnetpole gleich oder größer ist als der gegenseitige Abstand zweier Magnetpolscheiben.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vorhandensein von mehr als zwei umlaufenden Magnetpolscheiben lediglich die äußeren Magnetpolscheiben mit einem ferromagnetischen Rückschluß versehen sind, während bei den dazwischenliegenden Magnetpolscheiben die Dauermagnete in einen unmagnetischen Werkstoff eingebettet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen zwei Magnetpolscheiben Schubfache aus elektrisch schlecht oder nichtleitenden Werkstoffen angeordnet sind, die Unterteilungen zur Aufnahme mehrerer Dosen oder Packungen aufweisen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen zwei Magnetpolscheiben auf dem Umfang verteilt feststehende Kammern aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff mit in Bewegungsrichtung liegender Öffnung fest angeordnet sind, die zur Aufnahme der Metallpackungen unmittelbar oder von besonderen, die Metallpackungen enthaltenden Schubfächern dienen.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an bzw. in den Schubfächern oder Kammern lösbare Arretierungen vorgesehen sind, welche den Inhalt der Fächer entgegen der Wirkung der ponderomotorischen Kräfte festhalten.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 4, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Arretierungen temperatur- oder zeitabhängig derart gesteuert sind, daß bei Erreichen einer bestimmten Temperatur oder nach Ablauf einer bestimmten Zeit die Arretierung gelöst und die Dose oder Packung freigegeben wird, wobei die Packung oder Dose unter Einwirkung der ponderomotorischen Kräfte ausgestoßen wird.