DE3802345C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufgrill nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiger Durchlaufgrill ist z. B. aus der EP-A-00 53 656 bekannt und wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben. Beim bekannten Durchlaufgrill sind in einem Gehäuse 2 zwei (Fig. 2) oder drei Walzen 10, 10′, 10′′ (Fig. 1) drehbar gehalten, wobei die Drehachsen der Walzen horizontal liegen. Die Anordnung der Walzen zueinander ist hierbei derart getroffen, daß zwischen ihnen ein Spalt 5 verbleibt. Im Gehäuse 2 ist über dem Spalt 5 ein Einführschlitz 3 vorgesehen, so daß Bratgut, z. B. ein Steak 1, in den Spalt 5 eingeführt werden kann. Drehen sich nun die den Spalt definierenden Walzen 10 und 10′, 10′′ gegenläufig, wie dies in den Fig. 1 und 2 mit den Pfeilen angedeutet ist, so wandert das Bratgut 1 durch den Spalt hindurch und gelangt in einen Ausgabeschlitz 4.

Jede der Walzen 10 umfaßt einen Mantel 11 und ein in diesem liegendes Heizelement 12. Zwischen dem Heizelement 12 und dem Mantel 11 kann (bei einer Ausführungsform der zuvor ge­ nannten Druckschrift) ein Hohlraum 13 gebildet sein.

Wenn man nun ein Steak grillen will, so soll zur Erzielung optimaler Ergebnisse das Fleisch zunächst kurz mit relativ hoher Temperatur (ca. 300 bis 320°C) angebraten und danach bei niedrigerer Temperatur (200 bis 220°C) weitergegart werden. Dieses Anbraten mit hoher Temperatur ergibt eine schnelle Bräunung und gewährleistet das Zusammenziehen der Poren im Fleisch. Wenn nun bei der bekannten Anordnung der Mantel 11 vom Heizelement 12 auf die Anbrattemperatur von 320°C aufgeheizt und ein Steak 1 eingeführt wird, so sinkt die Manteltemperatur bei Berührung des Mantels 11 mit dem Bratgut 1 sehr schnell ab, so daß dieser Anbrateffekt nicht gewährleistet ist. Gestaltet man den Mantel 11 relativ dick aus, so daß er eine hohe Wärmekapazität aufweist, so hält sich die hohe Anbrattemperatur etwas länger, ist aber in je­ dem Fall abhängig von der Durchlaufgeschwindigkeit, mit welcher gegrillt wird. Weiterhin sinkt die Manteltemperatur so weit ab, daß der Garvorgang unbefriedigend abläuft. Stei­ gert man die Wärmeleistung des Heizelementes 12, so wird die Anbrattemperatur zu hoch, das Bratgut verbrennt.

Ausgehend vom obengenannten Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufgrill der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß eine dem angestrebten Temperaturverlauf beim Grillen besser ange­ paßte Temperaturführung der Walzen sichergestellt wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der bzw. jeder Walze ein zum Mantel im wesentlichen symmetrischer Hohlraum vorgesehen ist, in dem sich das Heizelement zusammen mit einer Füllung aus einem wärmeleitfähigen und im Hohlraum rieselfähigen Material befinden. Die Füllmenge ist derart bemessen, daß einerseits ein ungefüllter Resthohlraum ver­ bleibt, andererseits mindestens Abschnitte des Heizelementes ständig mit der Füllung in wärmeübertragender Verbindung stehen.

Der wesentliche Punkt der Erfindung besteht also darin, daß in der Walze eine, über den Umfang gesehen, ungleich­ mäßige Wärmeübertragung zwischen Heizelement und Mantel stattfindet. In dem Bereich, in welchem sich keine Sandfül­ lung befindet, wird die Wärme entweder über den direkten Kontakt mit dem Heizkörper oder über einen Luftspalt (durch Strahlungswärme) übertragen, in dem Bereich, in welchem sich Sand befindet, findet zumindest eine zusätzliche Wärmeübertragung durch den Sand statt. Die Auftrennung von ungefülltem und sandgefülltem Hohlraum bleibt bei Drehung der Walze relativ zur Umgebung gesehen konstant, da die Füllung rieselfähig ist und nur entsprechend ihrer Körnung usw. eine um einen bestimmten Betrag geneigte Oberfläche aufweist. Der Bereich, mit welchem das Bratgut zunächst zum Anbraten in Berührung kommt (dort ist eine hohe Temperatur gefordert), entspricht dem Bereich, in welchem sich kein rieselfähiges Material befindet. Wenn daher der Mantel über das Heizelement auf die korrekte Anbrattemperatur vorge­ heizt wird, so kann nach dem Anbraten die Temperatur relativ schnell absinken. Danach kommt das Bratgut mit dem Mantel­ bereich in Berührung, der (von der Innenseite her) mit dem rieselfähigen Material bedeckt ist. In diesem Bereich findet eine direkte Wärmeübertragung zwischen dem Material und dem Mantel statt. Da das rieselfähige Material ebenfalls vom Heizelement aufgeheizt wird und beim Rotieren der Wal­ zen auch ständig ausgetauscht wird, wird gleichzeitig stän­ dig Wärme zugeführt, so daß die Gartemperatur in dem der An­ bratzone folgenden Bereich über größere Umfangsbereiche aufrechterhalten werden kann.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

In der nachfolgenden Beschreibung werden bevorzug­ te Ausführungsformen der Erfindung anhand von Abbil­ dungen näher erläutert. Hierbei zeigen

Fig. 1 und 2 herkömmliche Anordnungen;

Fig. 3 eine schematisierte Seitenansicht einer Walze zur Erläuterung der verschiedenen Temperatur­ zonen;

Fig. 4 und 5 eine erste Ausführungsform einer Walze im Quer­ schnitt, und zwar im ruhenden Zustand (Fig. 4) bzw. während des Betriebes (Fig. 5), entlang der Linie V-V in Fig. 6;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI-VI aus Fig. 5;

Fig. 7 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im Längsschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 8 ähnlich dem nach Fig. 6;

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII aus Fig. 7;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 10 durch eine weitere Ausführungs­ form der Erfindung, ähnlich dem nach Fig. 7 und

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie X-X aus Fig. 9.

Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung anhand der Fig. 3 bis 5 näher beschrieben.

Jede Walze 10 eines Durchlaufgrills der eingangs genannten Art umfaßt einen Mantel 11, der zwischen Stirnflächen 17, 17′ montiert ist. Die Stirnflächen 17, 17′ weisen Achsstum­ mel 18, 18′ auf, an welchen die Walze 10 in einem Gehäuse gelagert und z. B. über (nicht gezeigte) Zahnräder angetrie­ ben werden kann. In dem so gebildeten zylindrischen Hohl­ raum 13 ist ein Heizelement 12 angeordnet, das mit Endab­ schnitten 15, 15′ in entsprechenden Ausnehmungen in den Stirnflächen 17, 17′ gehalten ist. Heizelement-Zuführun­ gen 16, 16′ sind aus den Heizelement-Endabschnitten 15, 15′ herausgeführt und mit (nicht gezeigten) Schleifringkon­ takten zur Stromzuführung in an sich bekannter Weise ver­ bunden. Zu diesen Punkten wird ausdrücklich auf die ein­ gangs genannte Druckschrift verwiesen.

Ein Teilvolumen des Hohlraums 13 ist mit einem rieselfähigen Material, wie z. B. Quarzsand 14 gefüllt, das somit eine Füllung 14 bildet, die in den Fig. 4 bis 6 punktiert angedeutet ist. Solange die Walze 10 stillsteht (Fig. 4) und die Füllung 14 in den Ausgleichszustand "gerüttelt" wird, bildet sich ein im wesentlichen horizontaler Ober­ flächenspiegel aus. Dreht sich die Walze in der in Fig. 5 gezeigten Richtung des Pfeiles, so wird die Sandfüllung 14 um den Winkelbetrag β mitgenommen, so daß der Oberflä­ chenspiegel "schräg" steht. Dieser Winkel β ist bei niedri­ gen Walzen-Drehzahlen relativ unabhängig von der Drehzahl und ausschließlich durch die Form bzw. Weite des Hohlraums 13 und die Eigenschaften des rieselfähigen Materials be­ stimmt.

Bei der hier in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Ausführungs­ form der Erfindung ist das Heizelement 12 mit einer zylindri­ schen Umfangsfläche ausgebildet, so daß der Hohlraum 13 einen Ring-Spalt darstellt. Bei dieser Anordnung bildet sich somit bei Drehung der Walze auf dem Mantel 11 ein (oberer) Bereich, in welchem die Wärmeübertragung ausschließlich über Strahlung stattfindet und ein zweiter (unterer) Be­ reich, in welchem die Wärmeübertragung durch den Sand stattfindet. Da bei Bewegung der Walze der Sand während des Rieselns durch den Spalt ständig in Bewegung gehalten wird, ist eine gleichmäßige Wärmeübertragung gewährleistet, wobei die sich einstellende Temperatur im wesentlichen durch die Wärmekapazität bzw. durch den Wärmewiderstand des rie­ selnden Materials bzw. Sandes bestimmt ist. Verwendet man Quarzsand, so stellt sich eine erheblich niedrigere Tempe­ ratur als bei der Verwendung von z. B. Metallgranulat ein. Auf diese Weise sind zwei verschiedene Temperaturzonen je nach Anforderung einstellbar.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform, die in den Fig. 7 und 8 zeichnerisch dargestellt ist, dreht es sich um eine Walze, bei welcher die eingangs erläuter­ te Zone hoher Temperatur und die darauf folgende Zone nie­ drigerer Temperatur eingestellt werden soll. Diese ver­ schiedenen Temperaturzonen sind in Fig. 3 mit der Bezugs­ ziffer 6 (Anbratzone) bzw. 7 (Garzone) bezeichnet. Bei der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform der Erfin­ dung weisen die Stirnflächen 17, 17′ der Walze 10 an ihren Achsstummeln 18, 18′ Führungskerben 19, 19′ zum Einhängen in entsprechende Führungsmittel im nicht gezeigten Grill­ gehäuse auf. Ansonsten ist die Konstruktion ähnlich der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6.

Das Heizelement 15 umfaßt bei dieser bevorzugten Ausfüh­ rungsform der Erfindung eine schraubenförmig gewundene Heiz-Wendel, die mit ihren Endabschnitten 15, 15′ dicht in den Achsstummeln 18, 18′ gehalten ist. Die Heiz-Wendel ist derart gewickelt, daß sie relativ nahe am, aber ohne Berüh­ rung zum Mantel 11 bzw. am Außenumfang des vom Mantel 11 definierten Hohlraumes 13 verläuft. Da bei derartigen Heiz­ elementen bei Erwärmung sehr leicht eine Krümmung oder Durchbiegung auftritt, ist die Heizwendel 12 über stabför­ mige Distanzelemente 20, 20′, 20′′ in definiertem Abstand zum Mantel 11 gehalten, wobei diese stabförmigen Elemente 20, 20′, 20′′ als "Drähte" zwischen den Stirnflächen 17, 17′ gespannt sind. Die Berührungsflächen sind durch die Ausbildung der Elemente 20-20′′ mit kreisförmigem Quer­ schnitt äußerst gering, so daß praktisch keine Wärmeüber­ tragung in diesen Bereichen stattfindet.

In dem Hohlraum 13 ist eine Füllung 14 mit Quarzsand vor­ gesehen. Hierbei ist die Füllmenge derart, daß der Hohlraum 13 etwa bis zur Hälfte gefüllt ist. Bei Drehung der Walze in Pfeilrichtung nach Fig. 8 wird die Sandfüllung 14 mit­ genommen, so daß ihre Oberfläche um den Winkel β zur Hori­ zontalen geneigt ist.

Oberhalb des Oberflächenspiegels der Sandfüllung 14 wird die Wärme vom Heizelement 12 auf den Mantel 11 praktisch ausschließlich über Strahlungswärme übertragen. Demgegenüber wird die Wärme in dem von der Füllung 14 bedeckten Bereich des Mantels 11 indirekt durch das Füllmaterial übertragen, das bei Drehung der Walze aufgrund der Form des Heizele­ mentes 12 gründlich "durchgerührt" wird. Betrachtet man sich nun die für die Behandlung des Grillgutes 1 entschei­ denden geringen Umfangsbereiche 6 und 7 der Walze 10 bzw. des Mantels 11, so wird die sich aus der Konstruktion erge­ bende Wirkung klar: Bei vorgegebener Drehrichtung (Fig. 8) wird der Bereich des Mantels 11, der über den Bereich der Füllung 14 "aufsteigt" über die vom Heizelement 12 abge­ gebene Strahlungswärme aufgeheizt. Die Heizleistung wird hierbei so eingestellt, daß sich der Mantel 11 auf eine Temperatur von etwa 320°C aufgeheizt hat, bis er in die An­ bratzone 6 kommt und dort mit dem Grillgut 1 in Berührung kommt. Wenn der Mantel 11 mit dem Grillgut 1 in Berührung kommt, so sinkt seine Temperatur von dem voreingestellten Wert von etwa 300-320°C ab, wobei die Absinkgeschwindig­ keit in erster Linie von der Wärmekapazität des Mantels 11 abhängt.

Sobald der Mantel 11 in den Bereich kommt, in welchem sich die Füllung 14 befindet, nimmt er im wesentlichen die durch die Temperatur der Füllung bestimmte Temperatur an. Dies rührt daher, daß die Füllung 14 ständig umgewälzt wird, wobei auch derjenige Bereich des Heizelementes 12, bzw. der Füllung 14 zur Energieübertragung wirksam ist, in wel­ chem sich kein Grillgut 1 befindet. Dieser Bereich schließt sich (in Drehrichtung gesehen) dem Garbereich 7 nach Fig. 3 an. Es wird also durch die Füllung 14 nicht nur eine Tempe­ raturverteilung erzielt, die dem Bratvorgang besser als bisher angepaßt ist, es wird vielmehr auch eine bessere Ausnutzung der Wärmeleistung des Heizelementes 12 erzielt.

In den Fig. 9 und 10 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Diese unterscheidet sich von der zu­ vor gezeigten Ausführungsform durch die andere Gestaltung des Heizelementes 12, das einen U-förmig gebogenen Heiz­ körper aufweist, der in einem Sockel 21 befestigt ist, welcher wiederum über eine Mutter 22 in einer der Stirn­ flächen 17′ fixiert ist. Wenn die Sandfüllung 14 so wie in der Abbildung gezeigt, das Heizelement bedeckend vorge­ sehen ist, so bildet sich in dem, dem Hohlraum (ohne Sand­ füllung) gegenüberliegenden Bereich des Mantels 11 eine niedrigere Temperatur als im Bereich mit Füllung 14 aus. Diese Ausführungsform der Erfindung kann in anderen Fällen von Nutzen sein, in denen kein Anbraten, sondern ein eher langsames Aufwärmen gewünscht ist.

Claims (6)

1. Durchlaufgrill mit mindestens einer, um eine horizontale Achse drehbar gelagerten Walzen (10, 10′, 10′′), mit einem Mantel (11), der über ein in der Walze (10) angeordnetes Heizelement (12) beheizbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Walze (10) ein zum Mantel (11) im wesentlichen sym­ metrischer Hohlraum (13) vorgesehen ist, in welchem sich das Heizelement (12) und eine Füllung (14) aus einem wärme­ leitfähigen und im Hohlraum rieselfähigen Material befindet, wobei die Füllmenge derart bemessen ist, daß einerseits ein unbefüllter Resthohlraum verbleibt, andererseits mindestens Abschnitte des Heizelementes (12) ständig mit der Füllung (14) in wärmeübertragender Verbindung stehen.

2. Durchlaufgrill nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (12) in der Walze (10) ohne direkten Berührungskontakt zum Mantel (11) angeordnet ist.

3. Durchlaufgrill nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Quarzsand oder dergleichen umfaßt.

4. Durchlaufgrill nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (12) als schraubenförmige Heizwendel ausgebildet ist, welche den zylindrisch ausgebildeten Hohlraum (13) über im wesentlichen die gesamte Länge durchsetzt.

5. Durchlaufgrill nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (12) über mindestens drei, zur Mantel­ achse parallele Distanzstäbe (20, 20′, 20′′) in definiertem Abstand zum Mantel (11) bzw. dessen Innenfläche gehalten ist.

6. Durchlaufgrill nach eine der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (13) im wesentlichen zur Hälfte mit dem Material (14) gefüllt ist.