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Verfahren zur thermischen Behandlung von Nahrungsmitteln und Vorrichtung
zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen
Behandlung von Nahrungsmitteln mittels einer aus mindestens zw@i, vorzugsweise aus
drei oder m@hr fest angeordnete@ Heizelementen bsstehenden Warmequelle und einer
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
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Unter thermischer Behandlung von Nahrungsmitteln sollen ispielsweise
Braten, Grillen, Rösten, Toasten, Oratinieren, Sieden, Kochen, einfaches Anwärmen,
Warmhalten oder Auftauen von Nehrungsmitteln und Speisen verstanden werden.
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Als Mahrungsmittal seien Scheiben von Fleisch oder Brot, Braten, deflügel,
Würste, mit Käse zu überbackende Brotzcheiben oder allgemein Zutaten tUr Gerichte,
die den; obengenannten Behandlungsweisen unterworfan werden, beiapielhaft aufgerählt.
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Die Vielfalt der genannten Nahrungsmittel erfordert eine differenzierts,
der thermischen Belastbarkeit des Nahrungsmittels und des individuellen Geschmack
des Konsumenten angepaßte Art der Zubereitung.
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So werden Braten oder Fleischscheiben mit dem Ziel behandelt, daß
sich nach möglichst kurzer. Zeit die Poren der Oberfläche achließen, damit da Fleisch
zart und saftig bleibt.
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Ähnliches gilt für Oeflügel; es soll gleichmäßig durchgebratem asin
und je nach Geschmack eine mehr oder weniger knusprige, gleichäßig gebräunte Haut
aufweisen.
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Kuchen und Aufläufe bedürfen einer bestimmten Backtemparatur und einer
gleichmäßigen inneren Durchwärmung.
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Brotscheiben sollen nach des Toasten eine gleichmäßige Bräunung der
Oberfläche aufweisen.
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nie Vorrichtung, mit der diese thermische Behandlung der Genannten
Nahyrungsmittel durchzuführen ist, scll weiterhin klein, leicht und nach Möglichkeit
transportabel sein, so dad sie nach Belieben und ohne Milhe überall fUr eine differenzierte
thermische Behandlung von Nahrungsmittein einsetzbar ist.
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Bisherige Vorrichtungen zur DurchtUhrung der genanten thermischen
Behandlung von Nahrungsmittein waren im wszentlichen entweder zu groß und zu schwer
oder zu speziell aur eine einzige thermische Behandlungsweise eingerichtet und wurden
daher den vielfältigen, differenzierten Arten der Behandlung für versehiedene Nahrungsmittel
nicht gerecht. Während die Oberfläche von Steaks mit hoher Energiediohte an kurzwelliger
Wärmestrahlung bezufschlagt werden muß, damit sich die Poren des Fleisches rasch
schließen, erfordert das Backen von Kuchen dagegen eine weniger hohe Energiedichte
und langwellige Wärmestrahlung zu einer gleichmäßigen inneren Durchwärmung; zu.
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Toasten von Brotscheiben wiederum bedarf es einer geringen Energiedichte
im Bereich kurzwelliger Wäriestrahlung zur Bräunung der Oberfläche.
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Blsher bekannte Geräte vermögen nur eine bestimmte Energiedichte in
einem festumrissenen Bereich des Wärmestrahlungsspektrums zu liefern. Wetterhin
waren sie zu sehr auf du einzelne Wahrungsmittel bzw. eine einzige Art der thermischen
Behandlung abgestimmt. So konnte ein Toaster nur zu. Behandeln von Brotscheiben,
nicht dagegen - wegen der Bauweise und der geringen Energiedichte -zum Grillen von
Fleisch benutzt werden.
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Zus Backen von Kuchen geeignete Backofen sind nicht ohne verschwenderischen
Aufwand an Energie tum Toasten von Brsotscheiben oder zum Drillen von Fleisch geeignet.
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Ein weiteres Problem stellt die Entnahme von genügend hoher elektrischer
Leistung, wie sie beispielsweise für den Betrieb des Fleischgrills benötigt wird,
aw desEnergienetz der in Haushalten zumetst verfügbaren Wechaelspannung von 220
V dar.
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Ein Drehstromanschluß, der die Entnahse genügend hoher Leistung gestattet,
fehlt in vielen Haushalton. Bei Anwendung von 220 V Wechselspanung darf der zu entnehmende
Strom meist 10 - 15 A nicht übersteigen.
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Diese Überlegungen zielen darauf ab, daß die bei der maximalen Stromstärke
verfügbare Wärmeleistung auf eine relativ kleine Fläche der Nahrnngsmitteloberfläche
zu richten ist, um die zum Grillen erforderliche Energiedichte pro Flächeneinheit
der Nahrungsmitteloberfläche aufzubringen. Zum Überstreichen der gesamten Nahrungsmitteloberfläche
müssen Nahrungsmittel und Heizelement relativ zueinander aneinander vorbeibewegt
werden. Dies geschieht in bekannter Weise entweder dadurch, daß das Heizelement
stillsteht, während sich die Nahrungsmitteloberfläche an ibm vorbeibewegt, oder
aber dadurch, daß ein Heizelement an der stillstehenden Nahrungemitteloberfläche
vorbeibewegt wird.
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Eine bekannte Vorrichtung dient zum Backen, Grillen und Toasten,
wobei sich die Nahrungsmittel auf einer rotieronden Plattform vorbeibewegen, die
zur Hälfte von Heizelementen überdeckt ist (britische PS 1 054 996). Nachteilig
an dieser Einrichtung ist, daß das Gerät viel Raum beansprucht und damit relativ
unhandlich und schlecht transportabel ist, so daß herausragende Teile beim Transport
leicht verbogen werden können. Das Gerät ist bei Benutzung waagrecht zu stellen,
damit der Motor gleichmäßig belastet und die Nahrungemittel gleichmäßig behandelt
werden. Schwierig ist zudem auch die Reinigung des Gerätes.
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Bei einem bekannten Gerät zum Zubereiten von Braten wird.
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ein angetriebenes Heizelement oszillierend pendelnd um den Braten
herum bewegt (OBPS 1 022 109). Nachteilig an diesem bekannten Gerät ist, daß zu
große Braten nicht
mehr innerhalb des schlingenförmig gebogenen
Heizelements Platz finden, während bei kleinen Braten die Oberfläche ungleichmäßig
gestrahlt und zudes die abgegebene Wärmemenge schlecht ausgenutzt wird. Weiterhin
ist das Gerät wegen zeiner Bauweise nur für die Zubereitung von Braten oder Geflügel,
nicht dagegen zum Toasten oder Grillen geeignet.
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Bei einer bekannten Einrichtung zur Leistungsregelung in Heiz- und
Kochgeräten wird ein Zweipunktschalter mit verstellbarem Tastverhältnis angewendet
zur Stcuerung der TEmperatur von Kochplatten (DAS 1 565 498).
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Nachteilig ist, das dieses bekannte Heiz- und Kochgerät in seiner
vorliegenden Form shr unhandlich und nicht chne Hilfamittel wie. Pfannen oder Töpfe
zur thermischen Behandlung von Nahrungsmitteln zu gebrauchen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren der eingangs genannten
Art zowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, das den
zuvorgenannten Bedingungen einer differenzierten thermischen Behandlung mehrerer
Arten von Nahrungsmitteln bei Vermeidung der Nachteile bisheriger Geräte gerecht
wird, wobei eine Energieeinsparung durch eine kürzere Behandlungsdauer wUnschenswert
ist. Außerdem soll die Yorrichtung klein und transportabel bein.
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Die Erfindung löst die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten
Art und die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, dadurch, daß
bei ruhen-.
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dem Nahrungsmittel und ruhenden Wärmequellen die abschnittsweise fortschreitende
Wärmebeaufachlagung des Nahrungsmittels durch alternierende Zu- und Abschaltung
der einzelnen Wärmequellen erfolgt.
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Die Temperatur der einzelnen Heizelemente wird dabei abwechsclnd erhöht,
und
Vorteilhafterweise wird daN Verfahren in der Art ausgerührt,
daß bestimmte Heizelements kurzzeitig mit hoher q Leistung betriebon werden, während
die übrigen Heiselemente mit geringerer Leistung betrieben bzw. völlig -abgeschaltet
werden.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung, bestehend aus in einem Gehäuse angeordnsten
Heizelement on und einer elektrischen Schaltvorrichtung, ist dadurch gekennzeichnet,
daß die Heizelemente und Nahrungamittel ortsunbeweglich und daß alle Heizelemente
mittels der Schaltvorrichtung einzeln oder gruppenweise alternativ entweder in den
Zustand hoher oder geringer Wärmeabgabe versetzbar sind.
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Mach einer vorteilhaften Ausbildung der Erfinding sind die H.iselemente
in einer oder mehreren räumlich starren Polge(n) angeordnet, wobei alle Heizelemente
mittels der Schaltvorrichtung einzeln oder gruppenweise in einer bestimmten seitlichen
und räumlichen Reihenfolge wechselweise entweder in den Zustand hoher oder geringer
Wärmeabgabe durch Anschalten an Spannung mit entsprechend hohem bzw.
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geringem Effektivwert versetzbar sind.
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Bs bildet sich dabei eine Zone erhöhter Wärmeabgabe, die durch die
mit hoher Leistung beaufschlagten Heizelemente gebildet und durch die wenigstens
teilweise abgeschalteten Heizelemente begrenzt wird, wobei diese Zone mit einstellbarer
Oeschwindigkeit in eine Bewegung relativ zum Gehäuseboden durch Einschalten von
Heizelementen in Bewegungsrichtung und wenigstens teilweisem Abschalten von Hei:-elementen
entgegengesetzt zur Bewegungarichtung versetzt wird.
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Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besteht die Schaltvorrichtung
aus elektromechanisch betätigbaren Schaltkontakten. Diese sind it den Heizelementen
verbunden,
wodurch die Heiselemente in einer bestimeten Reihenfolge ein- und ausgeschaltet
werden, so daß eine Zone mit erhöhter Wärmeabgabe sich in eine Richtung parallei
zu den Heizelementen ausbreitet.
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Der Schalter wird vorteilhafterweise als nockenbesatzte, mit den Schaltkontakten
in Wirkverbindung versetzbare, motorisch angetriebene Schaltwalze ausgebildet. Bein
Schließen der Kontakte werden die verschiedenen Heizelemente in der gewünschten
Reihenfolge ein. und ausgeschaltet.
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Als Antriebmotor für den elektromechanichen Schalter kann ein Elektromotor
mit drehbarem Anker verwendet wer.
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den. dessen Geschwindigkeit durch bekannte Mittel verstellbar ist.
Wird der Motor auf langsamm deschwindigkeit eingestellt, so wird jedes Heizelement
auf eine bestimmte, relativ hohs Temperatur aufgeheist, Wird der Motor auf eine
höhere Geschwindigkeit eingestellt, so erwärmen sich die einselnen Heizelmement
weniger stark, und die Zone erhöhter Wärmeabgabe durchläuft die Folge der Heizelemente
mit größerer Geschwindigkeit, d.h. in einem rascheren Zyklus.
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Nach einer anderen vorteilhavten Ausbildung wird die Schaltwalze von
einem Schrittschaltwerk angetrieben, dessen Schrittgeschwindigkeit durch die von
einem Multivibrator mit verstellbarer Frequenz gelieferte Wechselapannung veränderbar
ist.
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In an sich bekannter Weiso werden die Heiselemente für die1 Dauer
der Zeit hoher Wärmeabgabe einzeln oder in Gruppen direkt, für die Dauer der Zeit
geringer Wärmeabgabe dagegen untereinander in Reihe geschaltet, mit der Spannungsquelle
verbeunden.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung werden die Heizelemente als
Strahlerclemente ausgebildet, wobei die Strahlerelemente parallel zueinander und
parallel tun Gehäuseboden ausgerichtet sind; die Strahlerelemente
sind
innerhalb des Cehäuses in Steckverbindungen eingesteckt und können zu Zwecken der
Reinigung entferat werden.
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Zu Grillen von Fleisch kann es vorteilhaft sein, wenn zwischen Strahlerelement
und einem das Gehäuse überdeckenden Rost eine dachförmige Abdeckleiste von der Breite
des Strahlerelementdurchmessers angeordnet ist, damit herabtropfende Flüssigkeit
nicht auf das Heiselement selbat gelangt und dieses unter Geruchabildung verunreinigt,
sondern unverbrannt erhalten bleibt.
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Als vorteilhaft hat es eich erwiesen, den Gehäuseboden mit einem geriffelten
Oberflächenprofil zu versechen, welches die aus den Strahlerelemeneten sustretende
Wärmeenergie diffus auf die Nahrungsmitteloberfläche reflektiert. Zur besseren Sauberglatung
kan die Oberfläche des Gehäusebodens zweckmäsigerweise mit polymerisiertem Tetrafluoräthylen
bexchichtet sein.
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Es hat sich als günstig erwiesen, den Gehäuse, in des die Strahlerelements
untergebrscht wind, eine quaderförmige Gestalt zu geben, so da dieses wahlweise
auf der Orundfläche oder auf den Seitanflächen sufstellbar ist. Auf diese Weise
kann man Nahrungsmittel entweder auf den Rost legen oder des Nahrungemittel ohne
Rost von der Seite bestrahlen.
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Besondere vorteilhaft durch Zeiteraparnis ist die Bchandlung von Nahrungsmitteln
mit zwei oder mehr Vorriehtungsbausteinen, die je aus einem ait Heizelementen ausgestattaten
Gehäuse bestehen, die an einer oberen Seitenkante schwenkbar miteinander verbunden
sind, wobei Mittel vorgeschen sind, um beide Vorrichtungsbausteine in einer gewünschten
Winkellage zueinander zu fixieren.
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Mit beiden Vorrichtungsbausteinen kann man eine doppelte Menge von
Lebensmitteln ur gleichen Zeitbehandeln.
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Man kann aber auch besonders große Gefäße auf die beiden waagrecht
gestellten Vorrichtungsbausteine legen, asi es zum Kochen. sei es zu. Annlnnsn dder
Auftauen ion speinen.
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B.i einer anderen Gebrauchslage kann man :wei vorrichtungebausteine
parallei in gewiseem Abstand zueinanden je auf einer Seitenfläche stehand mit der
offenen Gehäuseseite ohne Rst sich gegenüberliegend aufstellen und dazwischen einen
Braten anordnen. Man kann das zu behandelnde Nahrungsmittel, in diesem Fall den
Braten, zuaftzlich auf einen Spieß stecken und drehen lassen.
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@ Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist es möglich,
die Heizelemente in den Boden eines Kochgefäßes einzulassen, wobei auch hier die
Zone erhöhter Wärmeabgabe in eine Richtung rechtwinklig zur Längserstreckung der
Heizelemente wandert, Hierdurch wird der Boden des Kochgefäßes gleichmäßig durchwärmt,
so daß Speisen nicht an heißen Stellen anbrennen können.
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Die mit diesem Verfahren und der sataprechenden Vorrichtung erzielbaren
Vorteile bestehou darin, daß verschiedenke Nahrungsmittel differensie mit eine.
einzigen Gerät behandelt werden köhnen, da die Temperatur genau und zweckentsprechend
einstellbar ist.
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Durch das Verfahren wird eirs gleichmäßige Behandlung der Oberflähhe
des betreffenden Nahrungsmittels erzielt.
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Versuche haben ergeben, daß beispielsweise zum Toasten von Brot nur
noch die halbe Zeit wie bei Benutzung von normalen Teastgeräten benötigt wirdl als
zweiter Vorteil des Verfahrens kann fomit eine Einsparung an Zeit und Energie geltend
gemacht werden.
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Weiterhin kann, je nach Art des Nahrungzsmittels, eine Behandlung
mit langwelliger oder kurzwelliger Wärmestrahlung erfolgen.
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Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispislen schematisch dargestellt.
Bs zeigen Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles zur Vorrichtung.
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Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Ausführungsbeispiel der Fig. 1,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch ein anderes Ausführungsbeispiel mit zwei Vorrichtungsba@steinen,
Fig. 4 eine seitenperspektivische Ansicht der elektromechanischen Schaltvorrichtung.
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Fig. 5 eine Schaltungsanordnung für vier Heiz@täbe mit verstellbarer
Vorheizung, Fig. 6 eine Schaltungsanordnung mit drei Heiz@täben ohne verstellbare
Vorheizung, Fig. 7 eins schematische Schaltungsanordnung bei Verwendung von @lektronischen
Bauelementen, Fig. 8 die Anordnung von zwei Vorrichtungsbausteinen zu einem klappbaren
Gerät, Fig. 9 die perspektivische Ansicht von zwei zu einer Hähnchenbratvorrichtung
zusammengesetzten Vorrichtungsbausteinen, Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines
schematisch dargestellten, mit Heizelementen ausgestatteten Koch-oder Bratgefäßes.
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In Fig. 1 ist ein Gehäuse 1 gezeigt, in dessen Innerem Heizelemente
2 mit aufgesetzten Abdeckleisten 3 angeordnet sind; die dachförmigen ABdeckleisten
3 Uber den Heizelementen 2 sind ebenso wie diese herausnehmbar angeordnet.
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Unter den Heizelementen 2 befindet sich ein Boden X, dessen Oberfläche
geriffelt sein kann. Über den Heizelementen 2 ist ein Gitterrost 5 angeordnet, der,
wie die Figur 1 zeigt, vom Gehäuse 1 abschwenkbar ist.
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Seitlich am Gehäuse t ist ein Steuergerät 6 angeordnet, das die über
die Netzzuleitung 7 geführte Energie in bestimmter zeitlicher und räumlicher Reihenfolge
in die Heizelemente 2 leitet. Neben dem Ein- und Ausschalter 8 ist ferner ein Zeitschalter
9 vorgesehen, der es gestattet, das Gerät nach einer bestimmten, vorwählbaren Zeitspanne
abzuschalten.
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Weiterhin ist ein Schaltknopr 10 vorgesehen, mittels dessen die Zeitspane,
während der jedes einzelne Heizelement mit elektrischer Energie beaufschlagt wird,
verstellt werden kann.
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Die Ausführung des Verfahrens und die Erlästerung der Vorrichtung
wird anhand von Figur 2 vorgenommen: im Gehäuse 12 sind vier Heizeiemente 13, 14,
15, 16 angeordnet, Uber denen oich der Gitterrost 11 und das zu behandelnde Nahrungsmittel
18, beispielsweise ein Steak. befindet. Zum Schutz gegen herabtropfende Flüssigkeit
können die Meizelemente 13, 14, - 15, 16 mit dachc förmigen Abdeckleisten 17 überdeckt
werden, wie dieses beim Heizalement 14 gezeigt ist, Über das in dieser Figur nicht
angedeutete STeuergerät wird das Heizelement 13 eingeschaltet: je nach elektrischem
Wideratand, Masse und Wärmewiderstand wird das Heizelement früher oder später zu
glühen beginnen. Falls Abdeckleisten 17 über den Heizelementen angeordnet sind,
kann die Strahlung nicht unmittelbar zum Nahrungamittel 18 gelangen, sondern wird
über die Oberfläche 21 em Boden und an den Seitenwändes des Gchäures 12 dif@ raflektiert.
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Nach einer bestimmten, einstellbaren Zeitspanne wird Heizelement 13
ab- und Heizelement 14 zugleich eingeschaltet.
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wobei die Strahlung von Heizelement 14 unmittelbar nach dem Einschalten
sehr langwellig ist und nach Aufheizung desselben in den Bereich kurzwelliger Wärmestrahlung
Ubergeht.
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Nachdem Heizeiement 14 sich aufgeheizt hat und eine-bestimmte Zeit
lang Wärme abgegeben hat, wird es ab- und zugleich Heizelement 15 eingeschaltet.
Entaprechend werden in zeitlicher und räwrtlicher Reihenfolge nacheinander alle
Heizelemente 13, 14, 15, 16 ein- und ausgeschaltet. Nach dem Abschalten von Heizelement
16 bginnt die Reihenfolge wieder bei Heizelement 13. Dieser Bewegungsablauf, im
Verlauf dessen sich der Glühzustand zyklisch über die Heizelemente 13, 14, 15, 16
bewegt, erfolgt so lange, bis das Gerät entweder von Hand mit dem Ein- und Ausschalter
B oder mit dem Zeitschalter 9 - wie in Fig. 1 gezeigt - abgeschaltet wird.
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Selbstverständlich kann die Reihenfolge der ein- und abzuschaltenden
Heizelemente abgeändert werden, so daß nach Abschalten von Heizelement 16 wieder
Heizelement 15 eingeschaltet wird und nicht Heizoloment 13. Außerdem können auch
zwei nebeneinanderliegende Heizelemente, beispielsweise Heizelement 13 und Heizelement
14 zugleich eingeschaltet und aufgeheizt werden, wonach nur Heizelement 13 ab- und
Heizelement 15 eingeschaltet wird, während Heizelement 14 eingeschaltet bleibt;
dansch wird Heizelement 16 ein- und Heizelement 14 abgeschaltet, während Heizelement
15 eingeschaltet bleibt.
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Handelt es sich bei dem Nahrungsmittel 18 beispielsweise um ein Steak,
so sollen sich dessenPoren möglichst rasch schließen. Man wird also bestrebt soin,
möglichst viel Wärmeleistung auf die Oberfläche des Nahrungsmittels 18 aufzubringen.
Dies wird em besten dadurch erreicht, daß die maximale Stromstärke, für weiche die
elcktrische Sicherung ausgelegt ist, durch ein einselnes Meizeloment ge-EIi wir
Nach
wenigen durchlaufenen Zyklen hat sich die Oberfläche des Nahrungsmittels 18 infolge
der hohen Wärme aufnahme geschlossen. Im Extremfall, wenn die volle Spannung Uber
längere Zeit auf ein einziges Heizelement gegeben wird, kann sich die Oberfläche
bereits nach einem Zyklus geschlossen haben.
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Wählt man eine kurze Zeitspanne rUr die Zeit, in welcher ein Heizelement
im Zustand hoher Wärmeabgabe verharrt, so wandert die Zone des Glühzustandes bzw.
die Zone erhöhter Wärmeabgabe in ehem rascheren Zyklus Uber die Heizelemente 13,
14, 15, 16. Es ist auf diese Weise möglich, die Wärmeabgabe zu dosieren, indem jedes
Heizeloment relativ lange aufgeheizt wird, wobei der Glühzustand die Heizelemente
in+) nur kurz mit der vollen Spannung beaufschlagt werden, sich die Temperatur infolge
der Wärmeträgheit it nicht im gleichen Maß ansteigen kann, so daß die Heizelemente
im Bereich langwelligerer Wärmestrahlung strahlen. Mit langwelliger Wärmestrahlung
kann beispielsweise Kuchen gebacken werden. Dies soll anhand einer Vorrichtung nach
Fig. 3 gezeigt werden.
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In Fig. 3 ist ein Gehause 22 mit zwei Reihen 23, 24 von Heizelementen
ausgestattet, zwischen denen ein Gitterrost 25 angeordnet ist, auf dem. sich einNahrungzmittel
26, in diesem Fall ein Kuchen, befindet. Die beidcn Reihen 23, 24 von Heizelementen
een ihre wärmostrahlung in zyklischer Reihenfolge jeweils 50 lange ab, bis der Kuchen
durch die aufgenommene langwellige Wärmestrahlung durchgebacken ist.
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Dzs Gehäuse 22 nach Fig. 3 kann man sich aus zwei Gehäusen 12 der
Fig. 2 zusammengesetzt denken, die als Bausteine ftlr zusammengesetzte Anordnungen
anzusehen sind.. Das Gehäuse 22 in Fig. 3 ist zur Vermeidung vo«Wärmeverlusten,
allseitig geschlossen.
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+)ciram langsnmen Zyklus durchläaft, während, wenn die Heizelemente
Fig.
4 zeigt schematisch einen elektromechanischen Schalter, der aus einer von einen
nicht geseigten Motor angetriebenen Schaltwalze 28 bestcht, auf deren Uafang Scha@agmente
29, 30, 31 und eine weitere, in der Figur nicht sichtbare Schaltnolske angeordnet
sind.
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Unter der Schaltwalze 28 ist eine Schaltkontaktanordnung 37 vorgeschen,
die mittels Betätigungshebein 33, 34, 35, 36 betätigbar tat in der Weise,. daß ein
diesem betätigungshebel jeweils zugeordnetter Schaltkontakt ein- und ausgeschaltet
wird bzw. in zwei Schaltlagen gebracht werden kann.
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also Die Schaltsegmente auf der Schaltwalze 28 können jeweils mit
einem innen Zugeordneten Betätigungahebel in Wirkverbindung treten und dadurch bestimmte
Schaltkontakte schlie-Ben. Je nahc Motorgeschwindigieit läuft die Schaltwalze 28
mehr oder weniger schnell, wodurch Bewegungszyklen unterschiedlich hoher Wärmeabgabe
bei den in den Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Heizelementen ausgelöst werden.
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Die Motorgeschwindigkeit und in Abhängigkeit davon die Zyklusdauer
btw. die Intensität der Wärmeahbgabe bzw. die Art der Wärmestrahlung kann stufenweise
mit dem in Fig. 1 gezeigten Schaltknopf lo in an sich bekanter Weise verstellt werden.
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Bs ist auch möglich, bei kurzen Zyklen eine kurzwellige Wärmestrahlung
dadurch hervorzurufen, daß die Hetelemente nicht völlig abgeschaltet, sondern mit
einem Bruchteil der vollen Leistung vorgeheizt werden, so daß sie bei konstanter
Schaltgeschwindigkeit eine bestimmte Temperatur in besonders kurzer Zeit erreichen.
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Fig. 5 zeigt die Heizelemente 38, 39, 40, 41, die mit einem Anschluß
gemeinsam an einem Pol 42 einer Spannung quelle anliegen. An ihrem anderen Ende
sind die Heizelemente 38, 39, Xo, 41 Jeweils mit Schaltern 43, 44, 45, 46 verbunden,
die jeweils über die in Fig. 4 gezeigten Betätigungshebel 3), 34, 35, 36 einzeln
in zwei ver-nchledene @ gai@@@@
In einer Schaltstellung der Schalter
43, 44, 45, 46 sind die Hezelemente 38, 30, Xo, 41 mit einer Vorheizvorrich-' tung
verbunden die in bekannter Weise aus einem Triac 47-besteht, der in Reihe mitden
Schaltkontakten 4n, 50, 52, 54 liegt und durch eine an der Netzspannung liegende,
aus einer Reihenschaltung und einem Potentiometer 56 und einem Kondensator 57 bestehenden
Steuereinrichtung Uber die Doppeldiode 58 einachaltbar ist. Die Schaltkontakte 49,
51, 53 und 55 sind Jeweils mit dem anderen Pol 59 der Wechselspanungiquelle verbunden.
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Die Schaltung funktioniert in der Weise, daß beispielsweise der in
Fig, 4 gezeigte Betätigungshebel 33 den dem Heizelement 38 zugehörigen Schalter
43 von Kontakt 48 trennt und mit Kontakt 49 verbindet, Über Kontakt 4t3 war das
Helzelement 38 Uber den Triac 47 vorgeheizt worden.
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Beim Anschluß an den Kontakt 49 wird das Heizelement 38 mit voller
Netzspannung beaufschlagt und nit vollor Leistung aufgeheizt.
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Trifft nun Schaltsegment 30 bei entsprechender Stellung der Schaltwalze
28 auf den Betätigungshebel 34 (siehe Fig. 4), so wird Heizelement 39 in Fig. 5
von Kontakt 50 des Schalters 44 getrennt, durch die es vorgeheizt wurde, und mit
Kontakt 51 verbunden; zugleich wird der zu Heizelement 38 gehörige Schalter 43 von
Kontakt 49 getrennt und wieder mit Kontakt 48 verbunden, wodurch das Hcizelement
33 nur noch mit einem von Triac 47 gelieforten, Uber Potentlo.meter 56 einstellbaren
Bruchteil der vollen Lei-STung beaufschlagt wird, während Heizelement 39 an voller
Spannung anliegt. Entsprechend treten die weiteren Schaltsegmente beim Ein- und
Abschalten der Heizelemente 39 und 40 in Tätigkeit. Beim Abschalten von Reizeloment
41 von Schaltkontakt 55 wird Heizelement 38 wieder an volle Spannung gelegt. Durch
Verändern des Abzriffes des Potentiometors 56 kann der Grad der Verheizung der einzelnen
Heizelemente und damit die Endtemperatur dev Heizelemeate 38, 39, 40 and 41 bei
gleichbleibender Schaltgeschwinaigkeit eingestellt werden.
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Eine andere Möglichkeit besteht darin, abweichend von der in Fig.
5 gezeigten Ausführungsform eine einfache, nicht verstellbare Vorheizung dadurch
vorzusehen, daß ein Heizelement mit voller Leistung beaufschlagt wird, während die
Ubrigen Heizelemente, untereinander in Reihe geschaltet an der Netzspannung anliegen.
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fn einem entsprechenden Asuführungsbeispiel in Fig. 6 ist das Heizelement
60 mit dem.Pol 59 der Spannungsquelle auf: der einen Seite verbunden,' während es
mit seiner anderen Seite an einen Schalter 61 fUhrt, der entweder den Kontakt 62
oder den Kontakt 63 berUhrt. über den Kontakt 62 des Schalters 61 ist also das Hcizelement
60 entweder dirokt mit dem anderen Pol 64 der Spannungsquelle verbindbar, oder -
Uber den Kontakt 63 des Schalters 61 . mit den Kontakten 65 und 68 der Schalter
66 bzw. 69, wodurch es in Reihe gescÄaltet werden kann mit den Hetzelementen 71
oder 72.
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Das Heizelement 71 wiederum ist entweder - über die Kontakte 74 und
70 der Schalter 73 bzw. 69 - direkt mit den Polen 59 und 64 der spannungsquelle
verbunden oder - Uber die Kontakte 68 des Schalters 69 bzw. 75 des Schalters 73
-so schaltbar, daß er in Reihe liegt nit den Heizelernenten 60 oder 72.
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Das Heizelement 72 schließlich ist auf der einen Seite mit dem Pol
64 der Spannungsquelle verbunden, während es mit seiner anderen Seite an den Schalter
66 führt, der entweder den Kontakt 65 oder den Kontakt 67 berührt. Über den Kontakt
67 des Schaltere 66 ist eine direkte Verbindung mit dem anderen Pol 59 der Spannungsquelle
möglich, über den Kontakt 65 des Schalters 66 hingegen ist das Heizelement 72 in
Reihe mit den Heizelementen 60 und 71 pohaltbar.
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Die Schalter 61, 66, 69, 73 können, wie in Fig. * schematisch gezeigt,
Ubar Bstätigungshebel 33, 34, 35, 36 botätigt werden. Diese sollen im vorliegenden
Beispiel foL-gendermaßen arbeiten:
Wenn die volle leistung an Heizelewent
60 geschaltet ist, liegen die Heizelemente 71 und 72 hintereinander in Reihe geschaltet
an der Spannungsquelle, d.h. der Strom fließt dann von Pol 59 Uber den Kontakt 74
des Schalters 73 durch das Heizelement 71, weiter zum Schalter 69 und dessen Kontakt
68, von dort Uber den Kontakt 65 des Schalters 66 zum Heizelement 72 und von dort
zum Pol 64 der Spannung quelle.
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Bei fortschreitender Drchung der Schaltwalze 28 gemäß Fig. 4 erfolgt
ein Abschalten des Heizelements 60 von der vollen Spannung und ein Zuschalten des
Heizelements 71 an die volle Spannung, d. h. es fließt ein Strom von Pol 59 der
Spannungsquelle Uber den Kontakt 74 des Schalters 73 durch das Heizelement 71 zum
Schalter 69 und dessen Kontakt 70 zum Pol 64S das Heizelement 60 iat dagegen mit
dem Heizelement 72 über Schalter 61 und dessen Kontakt 63 und dem Kontakt 65 des
Schalters 66 in Reihe geschaltet und mit dem Pol 64 der Wechselspannungsquelle unmittelbar
verbunden.
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Bei weiter fortschreitender Drehung der besagten Schaitwalze 28 wird
das Heizelement 71 von der vollen Spannung getronnt und das Heizelement 72 an die
volle Netzspannung gebracht, und zwar Uber den Kontakt 67 des Schalters 66.
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Zugleich ist das heizelement 60 über Schalter 61 und dessen Kontakt
63 sowie Uber den Kontakt 68 des Schalters 69 mit dem Heizelement 71 in Reihe geschaltet
und über Kontakt 75 des Schalters 73 mit dem Pol 64 der Spannungsquelle verbunden.
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Anschließend an di3ese Schaltstellung schliest sich nun wieder der
erstgenannte Zustand an, d.h. Heizelement 60 an voller Spannung und die Heizelemente
17 und 72 in Reihe.
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In Fig. 7 wird eine schematis'che Anordnung gezeigt, bei der die Heizelemente
76, 77, 78, 79 mit einer mit elektronischen Bauelementen aufgebauten Schaltungsanordnung
81 in Verbindung stehen und von dieser in einer räumlichen und zeitlichen Reihenfolge
angesteuret werden. Hierbei sind die Heizelemente 76, 77,, 78, 79 an ihrem einen
Ende an eine gemeinsame Zuleitung So angeschlossen, an ihrem anderen Ende hingegen
sind für Jedes Heizelement eine gesonderte Zuleitung 84, 85, 86, 87 erforderlich.
Alle Zuleitungen führen zu der erwähnten, an sich bekannten, aus elektronisohen
Bauelementen wie Triacs, Thyristoren, Dioden oder dergl. aufgebauten Schaltvorrichtung
81, die ihrerseits mit einer Spannungsquelle 83. verbunden ist.
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Die räumliche und zeitliche folge der heizelementenbeaufschlagung
wird durch einen Taktgeber +) gesteurert, dessen Frequenz bekannterweise sehr leicht
veräntierbar ist.
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Xn Fig. 8 sind zwei Bausteine 89, so Uber, nicht gezeichnete Scharniere
mit der Achse 91 lösbar so miteinander verbunden, daß sic in jeder gewünschten Stellung
zueinander innerhalb eines Winkels von etwa 180 Winkelgranden arretiert werden können.
Beispielsweise können die Bausteine 89 und 9o waagrecht nebencinander ane;eordnet
sein, um genug Platz für besonders große Nahrungsmittel oder Gefäße zu bieten. Werden
die beiden Bausteine 89 und 90 derart eingerichtet, daß sie einen Winkel von 900
zueinander bilden, so kann ein Braten von zwei Seiten gleichzeitig bestrahlt und
gegart werden. Eine Möglichkeit zu leichtem Transport besteht darin, die Bausteine
89 und 9o zu einer Art Koffer zuarnrnenzuklappen, so daß sie an Griffen 92 leicht
transportiert werden können.
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+) aus elektronischen Bauelementen, etwa einen Multivibrator,
Selbstverständlich
ist es - wie In Fig. 9 gezeigt -auch möglich, zwei Bausteine 93 und 94 in einem
Abstand parallel zueinander mit zwei Halterungen 95.
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und 96 mechanisch miteinander zu verbinden, und den Braten 97 rur
einem auf den Halterungen 95 und 96 drehbar gelagerten Bratspieß 98, der von eine.
Motor 99 angetrieben wird, anzuordnen.
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Wie: in Fig. 10 gezeigt, ist es auch möglich, Heizstäbe loo, lol,
102 und lo9 im Boden 105 eines Koch-und Bratgefäßes 104, beispielsweise aus feuerfestem
Glas oder feuerfester Keramik gefertigt, einzubetten.
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In diesen Fall werden die Heizelemente nicht bis zur Rotglut erhitzt,
damit ein Anbrennen von Suppen, Milch oder sohstigen Flüssigkeiten vermieden wird.