Einrichtung und Verfahren zur Behandlung von Nahrungsmitteln mit Mikrowellen

Abstract

 Bei der Vorrichtung, dem Verfahren und der Anwendung desselben zur industriellen Mikrowellenbehandlung von schüttfähigen Nahrungsmitteln (56) wird das Nahrungsmittel (56) auf einer mechanischen Transporteinrichtung (9; 30; 59; 100; 101) Durchlauftrommel (9; 30) gesteuert durch einen Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) transportiert. Wesentlich ist dabei, daß jedes Schüttgutteil (56) konditionierter Luft ausgesetzt, und daß eine Relativbewegung zwischen der konditionierten Luft und den einzelnen Schüttgutteilen (56) erzeugt wird. Der Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) kann durch sogenannte Langfeldstrahler (125) oder durch Direktauskopplung (8) aus einem Hohlleiter (7; 122; 123; 145) mit Mikrowellenenergie gespiesen werden. Dadurch entsteht eine sehr gute zeitliche und räumliche Verteilung der Mikrowellenenergie. Es können z.B. erfolgreich Teigwaren (56) und andere Nahrungsmittel erhitzt und/oder getrocknet, Sojabohnen entbittert und andere Bohnen im kontinuierlichen Durchlaufsystem geröstet werden. Im weiteren können Snacks, Tabakrippen etc. gepufft werden.

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung sowie ein Verfahren zur kontinuierlichen, thermischen Behandlung von Nahrungsmitteln, nämlich Teigwaren und teigwarenähnlichen Produkten, mit Mikrowellen in einem Behandlungsraum, wobei die Mikrowellen über einen Hohlleiter in einen als Cavity-System ausgebildeten Behandlungsraum eingespeist werden.

Zugrundeliegender Stand der Technik

[0002] Eine derartige Einrichtung sowie ein derartiges Verfahren sind aus der Verwendung sogenannter Mikrowellen-Tunnelöfen für die thermische Behandlung von Nahrungsmitteln bekannt. Bei einem derartigen Mikrowellen-Tunnelofen wird das schüttfähige Nahrungsmittel auf einem Endlos-Förderband durch den Tunnelofen geführt. Derartige Tunnelöfen dienen jedoch in der Regel zum Erwärmen von portionierten Fertiggerichten auf Tellern. Hierbei sind sowohl das Förderband wie auch die Teller aus Materialien gefertigt, die keine Mikrowellenenergie absorbieren. Beim Durchlaufen des Gutes durch den Behandlungsraum wird lediglich das Nahrungsmittel über die Mikrowellen aufgeheizt. Die einzelnen Behältnisse (Teller) können zuvor auf die gewünschte Endtemperatur aufgewärmt werden.

[0003] Für die industrielle Fertigung würde sich dieses System für viele Produkte nicht eignen. Die Behandlung von Cerealien und anderen schüttfähigen Nahrungskomponenten wird üblicher Weise im vollständig kontinuierlichen Prozeß durchgeführt. Die Behandlung eines derartigen Gutes in einem Batchsystem, auch nur abschnittweise, wäre im Hinblick auf den heutigen Stand der Technik ein Rückschritt.

[0004] Eines der wohl am schwierigsten zu handhabenden Güter stellen die Teigwaren dar. Die Teigwaren werden aus einer teigigen Masse mittels spezieller Preßformen und Schneidwerkzeuge gefertigt. In einer ersten Stufe wird die Form der gepreßten Teigwaren durch Zuführen von Luft und Wärme verfestigt. Anschließend beginnt ein bis heute noch nicht ganz überschauter sehr komplexer physikalischer und biochemischer Prozeß der vollständigen Verfestigung und Trocknung der Teigwaren.

[0005] Mit der eingangs beschriebenen bekannten Vorrichtung ist eine thermische Weiterbehandlung von vorverfestigten Teigwaren zu verkauffähigen Endprodukten nicht möglich, insbesondere deswegen, weil das zuvor beschriebene thermische Behandlungsverfahren nicht so-steuerbar ist, daß es den speziellen Erfordernissen der Behandlung von Teigwaren - aber auch anderer Nahrungsmittel - voll gerecht wird.

[0006] Gegenüber den traditionellen thermischen Behandlungsverfahren, bei welchen die Wärme von außen über die Oberfläche der Gutteilchen oder ganzer Gutteilchenklumpen in dessen Inneres gebracht wird, bringen Mikrowellen die Wärmeenergie im wesentlichen gleichmäßig in den gesamten Produktquerschnitt hinein. Bislang ist es zumindest für Nahrungsmittel noch unerforscht, in welchem Umfang und in welchen Verhältnissen die Mikrowellen auf die einzelnen Bestandteile wie Eiweiß, Stärke und Fette wirken. Nach der weit verbreiteten, aber sehr vereinfachten Vorstellung werden durch die Mikrowellenstrahlung lediglich die Wasseranteile beeinflußt, die ihrerseits dann die Wärme an die restlichen Gutbestandteile übertragen. Es ist auch nicht geklärt, in welchem Umfang beispielsweise das Wasser in die Dampfform gebracht wird und ob ein Teil der Wasserwanderung im Falle der Trocknung in Form von Wasserdampf oder Wasser vorsichgeht.

Offenbarung der Erfindung

[0007] Vor diesem technischen Hintergrund befaßt sich die erfindungsgemäße Lehre mit der Aufgabe, die gattungsgemäße Einrichtung sowie das gattungsgemäße Verfahren hinsichtlich seiner gezielten Anpaßbarkeit an unterschiedliche Ausgangsprodukte sowie daraus herzustellender Endprodukte zu verbessern.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die erfindungsgemäße Lehre vor, daß eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Nahrungsmittel-Teilchen und klimakonditionierter Luft erzwungen wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist gekennzeichnet durch eine für den Durchtransport der Nahrungsmittel durch den Behandlungsraum ausgelegte mechanische Transportvorrichtung, eine zur Klimakonditionierung von Luft ausgelegte Klimaanlage und durch Zwangsmittel zur Erzwingung einer Relativbewegung zwischen der konditionierten Luft und den einzelnen Nahrungsmittel-Teilchen .

[0009] Zwar ist es aus der deutschen Offenlegungsschrift DE-A-26 34 267 bereits bekannt, bei der thermischen Behandlung von schüttfähigen Teigwaren dafür zu sorgen, daß die einzelnen Gutteile während des Durchlaufes durch die Behandlungszone mit Mikrowellen dauernd relativ zueinander verschoben und gegenüber der Durchlaufrichtung gedreht werden. Zu diesem Zwecke wird das Gut mittels eines pulsierenden Durchlaufwirbelbettes - nicht aber mittels einer mechanischen Transporteinrichtung - durch den Behandlungsraum geführt. Der Behandlungsraum ist hierbei selbst als Mikrowellenhohlleiter ausgestaltet. Die Ausgestaltung des Behandlungsraumes als Mikrowellenhohlleiter hat zur Folge, daß die Energiedichte-Schwankungen je nach Betriebsmode des Hohlleiters ein ganzzahliges Vielfaches oder ein Bruchteil der Grund-Mikrowellenlänge ist. Wegen der ständigen Bewegung der einzelnen Gutteilchen innerhalb des nach einem vorgegebenen Raummuster stark schwankenden Mikrowellenfeldes konnten jedoch auch mit der Vorrichtung gemäß der vorgenannten DE-A-26 34 267 qualitativ ausgezeichnete Endprodukte hergestellt werden, zumindest für einen Großteil von schüttfähigen Nahrungsmitteln.

[0010] Die aus der DE-A-26 34 267 vorbekannte Vorrichtung hat den Vorteil einer besonders einfachen Lösung zweier Probleme, nämlich des Problemes der Förderung und der Luftumspülung der einzelnen Gutteilchen. Denn hierzu wird ein einziges Mittel eingesetzt, nämlich ein pulsierendes Durchlaufwirbelbett. Zwischenzeitlich hat sich aber gezeigt, daß Gutteilchen, die sich voneinander hinsichtlich ihrer für deren Förderung im Durchlaufwirbelbett entscheidenden Parameter deutlich unterscheiden, unterschiedlich lange im Durchlaufwirbelbett und damit im Hohlleiter verweilen. Auch konnte bei der bekannten Vorrichtung nicht immer verhindert werden, daß anstelle des einzelnen Gutteilchens lediglich eine im Durchlaufwirbelbett schwebende "Gutteilchenwolke"- als Ganzes, nicht aber deren einzelne Teilchen, individuell von Luft umspült wird bzw. werden. Gleichwohl muß festgestellt werden, daß mit dem zuvor beschriebenen Verfahren in nahezu allen Fällen qualitativ ausgezeichnete Endprodukte erhalten wurden.

[0011] Für die industrielle Anwendung des aus der DE-A-26 34 267 bekannten Verfahrens sind jedoch in einzelnen Ländern gravierende Schwierigkeiten aufgetreten. Der Grund hierfür liegt darin, daß die industrielle Anwendung von Mikrowellenenergie wegen der Störmöglichkeit der Mikrowellen bei der drahtlosen Übertragung bewilligungspflichtig ist. Bewilligt wird grundsätzlich nur ein enger vorgegebener Frequenzbereich. Eine optimale Hohlleiterauslegung für den im europäischen Raume bewilligten Mikrowellen-Frequenzbereich führt zu unverhältnismäßig kleinen Hohlleiterquerschnitten, mit der Folge, einer erheblichen Beschränkung der Produktrate durch den Hohlleiter.

[0012] Die jüngere Praxis hat nun gezeigt, daß die beiden vorstehend beschriebenen vorbekannten Lösungswege zur kontinuierlichen, thermischen Behandlung von schüttfähigen Nahrungsmitteln, wie Teigwaren oder anderen Genußmitteln, nicht in größerem Umfange angewendet werden können. Außer in Sonderfällen, in denen das Schüttgut ähnlich einer Flüssigkeit transportiert werden kann oder bei Nahrungsmitteln, bei welchen nur oberflächlich störende Bakterien abgetötet werden müssen, ist zumindest im europäischen Raume die Anwendung von Mikrowellen zur kontinuierlichen, thermischen industriellen Behandlung nahezu ungenügend. In weiten Bereichen ist vielmehr sogar eine ablehnende Haltung für den Einsatz von Mikrowellen feststellbar. Dies trotz der Tatsache, daß entsprechende MikrowelHenaggregate in Haushalt und Großküchen schon weit verbreitet sind. In diesem Zusammenhang sei auch zu erwähnen, daß industrielle Versuche der Anmelderin immer wieder frühere Erfahrungen bestätigt haben, daß Produkte über gewisse Zeiträume optimal thermisch behandelt werden konnten, danach aber plötzlich ohne sichtbare Erklärungen abweichende Resultate auftraten.

[0013] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. beim erfindungsgemäßen Verfahren traten bislang diese Überraschungen nicht auf, d. h. es wurden Endprodukte von stets gleichbleibender Qualität hergestellt. Möglicherweise ist dies unter anderem darauf zurückzuführen, daß die Erfindung eine voneinander unabhängige Steuerung der den einzelnen Gutteilchen zugeführten Mikrowellenenergie und damit der individuellen Guttemperatur, des Klimas der das Gut umgebenden Luft und der Verweilzeit der Gutteilchen in der Behandlungszone erlaubt, wobei allen einzelnen Gutteilchen dieselbe mittlere Verweilzeit vorgegeben und die Umspülung der einzelnen Gutteilchen mit Luft grundsätzlich unabhängig von deren mechanischer Förderung ist. Auch ergeben sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung keinerlei Beschränkungen für die Querschnitte des Behandlungsraumes, so daß auch dieser hinsichtlich seiner Reflexions- und Feldverteilungs- sowie seiner Belüftungs- und Produktförder-Eigenschaften optimal ausgelegt werden kann. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Transportvorrichtung, die Klimaanlage und/oder die Zwangsmittel steuerbar ausgelegt, so daß hierdurch mit einer einzigen Anlage beliebige Behandlungsparameter eingestellt werden können.

[0014] Eine besonders vorteilhafte thermische Behandlung des Gutes erreicht man, wenn die Mikrowellen in den Behandlungsraum bzw. den unmittelbaren Gut-Förderbereich quer zur Bewegungsrichtung des Gutes eingespeist werden. Werden mehrere Einspeisestellen vorgesehen, ergibt sich an diesen Stellen zunächst eine Energiekonzentration. Beim Querdurchfahren durch diese Konzentrationsstellen sind die einzelnen Gutteilchen nur eine vergleichsweise kurze, durch die Fördergeschwindigkeit vorgebbare Zeit einer vergleichsweise intensiven thermischen Behandlung ausgesetzt. Mittels einer wechselseitigen Anpassung der eingestrahlten Energie und der Fördergeschwindigkeit können Überhitzungen und Hitzeschäden an den Gutteilchen vermieden werden. Beim Einspeisen von Mikrowellen an mehreren Stellen in den Behandlungsraum erfolgt die Mikrowelleneinkopplung vorzugsweise alternierend von links und von rechts. Die Mikrowelleneinspeisestellen bzw. die Hohlleiterauskoppel-Stellen sind hierbei im Behandlungsraum vorzugsweise in mehreren Ebenen vorgesehen, wobei die Anordnung der Ebenen beispielsweise von der jeweils verwendeten Art der mechanischen Transporteinrichtung abhängen kann.

[0015] Die Mikrowellenabstrahlung in den Behandlungsraum wird bevorzugt nach zwei Prinzipien oder einer Kombination derselben durchgeführt. Nach einer ersten Variante wird die Auskopplung der Mikrowellen aus dem Hohlleiter bzw. die Mikrowelleneinstrahlung in den Behandlungsraum, im folgenden auch Cavity-System genannt, über Gegentaktelektroden bewirkt, die in den Behandlungsraum ragen. Bevorzugt sind hierbei die Gegentaktelektroden als Ein- oder Mehrdraht-Langfeldstrahler (Lecher-Leitung) ausgebildet. Derartige Gegentaktelektroden sind beispielsweise aus der schweizer Patentschrift CH-A-404 827 (P. Müller) bekannt. Durch diese Bezugnahme wird der Inhalt der vorgenannten schweizer Patentschrift voll in die vorliegende Beschreibung mit einbezogen.

[0016] Derartige Langfeldstrahler haben den Vorteil, daß sie innerhalb eines definierten Raumes den Aufbaueiner vorgegebenen Feldverteilung ermöglichen. Bei Verwendung mehrerer Langfeldstrahler kann selbst in einem Raum beachtlicher Dimension ein gewünschter Feldaufbau - zumindest im Nahbereich der Langfeldstrahler - erzeugt werden.

[0017] Bevorzugt sind die Langfeldstrahler an ihrem ihrer Mikrowellen-Einkopplung gegenüberliegenden Seite mittels eines elektrisch-leitenden Abstimmschiebers überbrückt. Mit Hilfe dieses Abstimmschiebers kann der Ort der zur Ausbildung der stehenden Wellen auf der Lecher-Leitung erforderlichen Reflexionsebene beliebig variiert werden.

[0018] Derartige Langfeldstrahler eignen sich besonders dann, wenn das mechanische Förderelement das Nahrungsmittel im wesentlichen flächig durch das Cavity-System führt. Bevorzugt werden hierbei die Langfeldstrahler in einem gewissen Abstand, beispielsweise von einigen bis zu 10 und mehr Zentimetern parallel zum flächigen mechanischen Förderelement angeordnet. Je größer der Abstand vom Langfeldstrahler ist, umso gleichmäßiger verteilt sich das Mikrowellenfeld im Gutbereich.

[0019] Nach der zweiten Variante läßt man die Mikrowellen direkt aus dem Hohlleiter in das Cavity-System eintreten. Gemäß einer Modifizierung dieser Variante kann der Mikrowellenhohlleiter ein Stück weit in den Cavityraum hineinragen und vorzugsweise eine oder mehrere Durchtrittsöffnungen in seinen Seitenwandungen aufweisen.

[0020] Der Vorteil dieser direkten Einkopplung der Mikrowellen in den Behandlungsraum - also ohne Einsatz von Langfeldstrahlern - liegt darin, daß neben den zur unmittelbaren Produktförderung benötigten Elementen keine zusätzlichen Elemente im Behandlungsraum vorhanden sind. Die möglichen Ansatzflächen für Staub und andere unerwünschte Ablagerungen, einschließlich unerwünschter Produktablagerungen werden hierdurch minimiert - insbesondere unerwünschte Produktablagerungen würden nach kurzer Zeit verkohlen.

[0021] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die mechanische Fördereinrichtung durch ein oder mehrere luft-und mikrowellendurchlässige Gutförderbänder, bevorzugt Endlos-Förderbänder realisiert. Bevorzugt bestehen hierbei die Bänder aus ausreichend wärmebeständigen Kunststoffen.

[0022] Anstelle der Bänder kann die mechanische Fördereinrichtung auch als Schuppenband ausgebildet sein. Sowohl die Bänder wie auch die Schuppenbänder eignen sich für die mechanische Förderung von besonders druck- und bruchempfindlichen Schüttgütern, beispielsweise kurze Teigwaren. Je nach Art des zu behandelnden Nahrungsmittels kann das Gut als ein oder mehrere Zentimeter dicke, gleichmäßige auf der Bandbreite verteilte Schicht durch den Behandlungsraum geführt werden.

[0023] Ein vorteilhafter, weiterer Ausbildungsgedanke liegt in der Verwendung eines Stabförderers als mechanisches Förderelement. Lange Teigwaren, beispielsweise Spaghetti, Nudeln, Lasagne können mittels des ansich bekannten Stabförder-Systems durch den Behandlungsraum geführt werden.

[0024] Insbesondere hierbei - aber auch bei anderen Nahrungsmitteln, insbesondere Teigwaren - können die Vorteile der Erfindung, nämlich die Steuerbarkeit der einzelnen für die Trocknung wesentlichen Parameter genutzt werden. Dies gilt in besonderem Maße im Hinblick auf die Markttendenz, die gesamte Teigwarenherstellung innerhalb eines wesentlich kürzeren Zeitraumes durchführen zu können.

[0025] Grundsätzlich kann jede Trocknung entweder durch Erhöhung der Trocknungstemperatur der umgebenden Luft, durch Vergrößerung der Differenz zwischen dem Wassergehalt des Produktes und dem der umgebenden Luft und/oder durch Erhöhung der Eigentemperatur der zu behandelnden Gutteilchen beschleunigt werden.

[0026] Bei Nahrungsmitteln sind nun aber verhältnismäßig enge Grenzen sowohl für die Feuchtigkeit als auch für die Temperatur gegeben. Der Übergang von der flüssigen Phase in die Dampfform bedingt eine entsprechende Volumenvergrößerung.

[0027] Für den ökonomischen Betrieb einer ganzen Teigwarenlinie liegt ein entscheidender Parameter in der klimatisierten Luft. Bekanntlich kann die erste Phase eines jeden Trocknungsvorganges in relativ kurzer Zeit durchgeführt werden. Um in der zweiten Phase die Trocknung beschleunigt durchführen zu können, wird in jüngerer Zeit Luft verwendet, die auf höhere Temperatur aufgeheizt ist.

[0028] Obwohl die Verkurzung der Trocknung von Teigwaren schon sehr lange angestrebt wird, konnten nur beschränkte echte Erfolge erzielt werden.

[0029] Einer Beschleunigung der thermischen Behandlung steht eine qualitative Beeinflußung der Eigenschaften des behandelten Gutes, beispielsweise der Kocheigenschaft entgegen. Es konnte bis heute keine okonomische befriedigende Lösung für die Klimaführung von der Vortrocknung in die Haupttrocknung der Teigwaren gefunden werden.

[0030] Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nun eine Beschleunigung der thermischen Behandlung von Teigwaren dadurch erreicht werden, daß sowohl die Temperatur des Produktes wie auch die des Klimas unabhängig voneinander gesteuert werden können, wobei für die Klimasteuerung zusätzlich noch eine Unabhängigkeit hinsichl ich der Klimafaktoren Temperatur und Feuchtigkeit gegeben ist - selbstverständlich nur unter Beachtung der Grenzen für die Wassersättigung von Luft. Beispielsweise haben sich bei der Behandlung von Hörn_- chen und Spiralen unter den nachfolgend wiedergegebenen Bedingungen vorzügliche Ergebnisse eingestellt:

[0031] Es hat sich gezeigt, daß die Ergebnisse bie allen Teigwaren besonders kritisch von der Einhaltung der Klimabedingungen im Behandlungsraum abhängig waren.

[0032] Nach der Erfindung wird das Gut bevorzugt zwischen einem großen Klimasprung unabhängig von dem Klima, direkt durch die Mikrowellen auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt. Zu diesem Zweck wird der Behandlungsraum bzw. das Cavity-System zwischen den Vortrockner und den Haupttrockner geschaltet. Im Falle von Langwaren wird der Stabförderer mit den daran hängenden Teigwaren im kontinuierlichen Verfahren durch das Cavity-System geführt. In gewissen Fällen ist es vorteilhaft, bei der Endtrocknung die Teigwaren nochmals aufzuheizen. Dabei kann die Ware wie beim ersten Klimasprung mit dem Stabförderer oder einem allfälligen Band durch ein zweites Cavity-System geführt werden. Die Wärmezufuhr in der Endtrocknung kann gleichzeitig eine Verkrustung der Randzone jedes einzelnen Teigwarenteils verhindern und so auch hier zu einer Verkürzung der thermischen Behandlungsdauer führen.

[0033] Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die mechanische Fördereinrichtung als drehbare Trommel ausgebildet. Dabei ist die Trommel ganz oder teilweise innerhalb des Behandlungsraumes angeorndet.

[0034] Damit die Mikrowellenenergie in das Innere der Trommel eindringen kann, weist diese mikrowellendurchlässige Abschnitte, sogenannte Mikrowellenfenster auf. Die Mikrowellenfenster können Durchbrechungen bzw. Löcher in der Trommelwandung sein. Beispielsweise kann die Trommel selbst siebartig ausgebildet sein. Bei feinpulvrigen oder staubigen Gütern empfiehlt es sich jedoch, die Mikrowellenfenster staubdicht zu machen, beispielsweise dadurch, daß sie aus Kunststoff bestehen. Vorzugsweise werden als Mikrowellenfenster stab- oder flächenförmige in der Trommelwandung ausgebildete Ebenen verwendet. Die Längsachse der Stäbe bzw. die Längsrichtung der Ebenen liegt hierbei vorzugsweise parallel zur Trommellängsachse. Zusätzlich, insbesondere bei vergleichsweise kurzen Trommeln, können auch in den Trommelstirnseiten Mikrowellenfenster angeordnet sein. Ein besonders intensiver, allseitiger Mikrowelleneintritt in die Trommel wird dadurch ermöglicht, daß die Trommel vorzugsweise insgesamt aus einem Mikrowellen-durchlässigen Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff besteht.

[0035] Die Verwendung nur einzelner Mikrowellen-durchlässiger Fenster in der Trommel ermöglicht jedoch, die übrigen Teile der Trommel aus Stahl oder anderen hochverschleißfesten Materialien herzustellen. Diese Ausführungen sind besonders für die thermische Behandlung in einem höheren Temperaturbereich, beispielsweise von 150 bis 400°C geeignet.

[0036] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die Mikrowellen dadurch in die Trommel eingekoppelt, daß ein Langfeldstrahler im wesentlichen koaxial zur Trommelachse und in diese hineinragend angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht mehr erforderlich, Mikrowellen durch den Trommelmantel in das Trommelinnere einstrahlen zu müssen. Gleichzeitig wird durch die Anordnung des Langfeldstrahlers längs der Trommelachse ein ausreichender Abstand zwischen dem Langfeldstrahler und den Gutteilchen gewährleistet. Im Prinzip kann hierdurch auch auf einen die Trommel umgebenden zusätzlichen Behandlungsraum ganz verzichtet werden.

[0037] Ist eine thermische Behandlung in einem Temperaturbereich von unter 100°C erforderlich, dann kann die Trommel, wie oben bereits gesagt, vollständig aus einem Mikrowellen-durchlässigem Kunststoff aufgebaut sein.

[0038] Bevorzugt wird eine Trommel mit einer stirnseitigen Produktein- und -ausspeisung sowie einer stirnseitigen Luftzu- und -abfuhr. Bei definierten Abständen zwischen der Produktzu- und der Produktabfuhr kann durch Steuerung der Trommelumdrehungen pro Minute die Verweilzeit der individuellen Gutteilchen sehr genau gesteuert werden.

[0039] Bevorzugt werden im Trommelinnern Förder- und Überhebeelemente eingesetzt, derart, daß dem Gut neben der Längsbewegung durch die Trommel eine senkrechte Bewegung nach oben und unten überlagert wird. Bei Betonung der senkrechten Bewegungskomponente ist die Voraussetzung für eine intensive Wechselwirkung zwischen dem Gut und der Strömungsrichtung der konditionierten Luft gegeben. Die Luftströmungsrichtung ist nahezu quer zur Bewegungsrichtung des Gutes.

[0040] Bei einer weiteren Ausführungsform werden der Luftein-und -austritt bzw. die Luftführung quer zur Längsachse der Trommel angeordnet. Je nach Art des verwendeten Gutes kann der Querschnitt der Trommel rund oder vieleckig, vorzugsweise 6-eckig sein.

[0041] Ein runder Trommelquerschnitt gestattet eine wesentlich produktschonendere Behandlung des Gutes, wohingegen das Vieleck die Bewegung des Gutes verstärkt.

[0042] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Trommel in drei Abschnitte eingeteilt, wobei die beiden Endseiten je eine Kaltzone bilden, die für die Ein- und Ausführung des Gutes sowie der konditionierten Luft gedacht sind.

[0043] Eine besonders produktschonende und gleichwohl effektive Behandlung läßt sich mit einer Ausführungsform erzielen, bei der mehrere Trommeln achsparallel in dem Behandlungsprogramm angeordnet sind. Die Verteilung.des Gutes auf mehrere Trommeln ermöglicht die Einhaltung einer geringen Schichtdicke und damit eine intensive Behandlung durch Mikrowellen und durch die konditionierte Luft. Das Anordnen von mehreren Trommeln von kleinem Durchmesser bringt gegenüber der Verwendung einer einzigen Trommel von größerem Durchmesser den Vorteil, daß das Gut durch die Überhebeschaufeln nicht so stark angehoben wird und dementsprechend auch nur über eine geringere Entfernung zurück nach unten fällt. Die Ausführungsform mit mehreren achsparallelen Trommeln ist daher besonders für mechanisch empfindliche Produkte geeignet.

[0044] In konstruktiver Hinsicht hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die achsparallelen Trommeln starr miteinander zu verbinden und das so gebildete System um die gemeinsame Achse rotieren zu lassen. Die Zahl der Lager ist damit nicht größer als bei einer Ausführungsform mit einer einzigen großen Trommel.

[0045] Die Einspeisung des Gutes in die einzelnen Trommeln erfolgt über einen einzigen Einspeisestutzen, der im Laufe der Drehung abwechselnd mit den einzelnen Trommeln verbunden wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0046] Anhand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten schematischen Zeichnungen noch näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Cavity-System mit mechanisch bewegter Trommel.

Figur 2 zeigt einen Schnitt II-II der Figur 1.

Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Cavity-Systems mit mechanisch bewegter Trommel.

Figur 4 stellt einen Schnitt IV-IV der Figur 3 dar.

Figur 5 zeigt die Anwendung der Erfindung bei der Herstellung langer Teigwaren.

Figur 6 zeigt in vergrößerten Maßstab den Behandlungsraum entsprechend Figur 5, wobei die Teigwarentransportstäbe an einer endlosen Förderkette angehängt sind.

Figur 7 stellt eine weitere Ausführungsvariante mit im Behandlungsraum angeordneten Förderbändern dar.

Figur 8 stellt einen Schnitt der Figur 7 dar.

Figur 9 stellt einen schematischen Schnitt zur Veranschaulichung der Einleitung der Mikrowellen von einem Hohlleiter über Langfeldstrahler in den Behandlungsraum dar.

Figur 10 zeigt eine Ausführungsform mit vier achsparallelenen Trommeln

Figur 11 zeigt einen Schnitt XI aus der Figur 10.

Figur 12 zeigt einen Schnitt XII aus der Figur 10.

[0047] Die Figur 1 stellt einen Längsschnitt durch eine Vorrichtung zur kontinuierlichen thermischen Behandlung dar. Die Vorrichtung besteht aus einem Metallgehäuse 1, das innen mit einer Wärmeisolation 2 versehen ist. Die Wärmeisolation 2 ist gegenüber dem Cavity-System-Innenraum mit einem Mikrowellen-reflektierenden Material, in folgendem Reflektormaterial 3 genannt, begrenzt, und zwar derart, daß ein vollständig nach außen abgeschlossener Hehandlungsraum 4 gebildet wird.

[0048] In Figur 2 ist seitlich ein Magnetronraum 5 vorgesehen, in dem die für die Mikrowellenerzeugung benötigten Magnetrons 6 eingebaut sind. Als Sicherung gegen den Außenraum ist auch der Magnetronraum mit einer Mikrowellen-undurchlässigen Außenhaut versehen. In den Figuren 1 und 2 sind schematisch lediglich zwei Magnetrons 6 auf derselben Seite vorgesehen. Bei einer größeren Vorrichtung, insbesondere bei Vergrößerung von deren Längenabmessungen, müßte eine größere Anzahl Magnetrons vorgesehen werden.

[0049] Dabei wäre es zweckmäßig, die Magnetrons,einschließlich deren Mikrowellen-Auskopplungseinrichtungen und sich daran anschließender Hohlleiter 7 links und rechts vom Behandlungsraum 4 in einem entsprechenden Magnetronraum 5' anzuordnen.

[0050] Unterhalb des Magnetronraums 5 ist eine elektrische Versorgung mit den für die Magnetronspeisung und Steuerung benötigten Einrichtungen vorgesehen. Vom Magnetron 6 werden die Mikrowellen in die Hohlleiter 7 eingekoppelt und von diesen durch eine oder mehrere Holleiterauskopplungen 8 direkt in den Behandlungsraum 4 abgestrahlt.

[0051] Je nach besonderen Verhältnissen können selbstverständlich im Behandlungsraum 4 - nicht dargestellte - zusätzliche bewegliche oder unbewegliche Reflektoren vorgesehen werden. Wie noch gezeigt werden wird, kann jedoch in der Mehrzahl der Fälle auf diese an sich bekannten Hilfsmaßnahmen ganz, zumindest aber weitgehend verzichtet werden.

[0052] Innerhalb des Behandlungsraumes 4 ist eine drehbeweglich gelagerte Trommel 9 angeordnet. Die Trommel 9 ist zu ihren beiden Endseiten jeweils auf einem Trommellager 16 abgestützt und wird von einem(nicht dargestellten) Antriebsmotor über ein Zahnrad 15 angetrieben. Die Trommel 9 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel kreiszylindrische Form, weist also einen im Querschnitt kreisförmigen Mantel 9' auf. Stirnseitig ist je-ein Versteifungskreuz 10 vorgesehen. Die Versteifungskreuze 10 weisen jeweils eine in den Trommellagern 16 geführte rohrförmige Nabe 11 auf. Stirnseitig ist die Trommel 9 jeweils durch eine Mikrowellen-durchlässige Platte 12, sogenanntes Mikrowellen- fenster, geschlossen. Auf der rechten Bildseite der Figur 1 ist eine Luftzufuhr 13 rohrförmig ausgebildet und durch-die Nabe 11 in das Innere der Trommel 9 hineingeführt. Sie ist ferner mit einer Mikrowellen-Sperre 13' bestückt. Auf der der Luftzufuhr 13 gegenüberliegenden Stirnseite der Trommel 9 ist eine Luftabfuhr 14, im dargestellten-Ausführungsbeispiel in Form eines zur Luftzufuhr 13 koaxial angeordneten Rohres, angeordnet. Die Luftabfuhr 14 ist ebenfalls mit einer Mikrowellen-Sperre 14' bestückt. Die rohrförmige Luftzufuhr 13 dient gleichzeitig als Element einer Schneckenfördereinrichtung 17. Hierzu sind außen um die Luftzufuhr 13 mehrere Schraubenwindungen 17' herumgeführt.

[0053] Das offene äußere Ende der Schneckenfördereinrichtung 17 ist als offener Beschickungstrichter 24 ausgebildet. Die Trommel 9, das Versteifungskreuz 10, die Nabe 11 sowie die Luftzufuhr 13 nebst Schraubenwindungen 17' sind fest miteinander verbunden. Sie sind demgemäß mit der Trommel 9 zwangssynchronisiert, machen also deren Drehbewegung mit. Der Trommelmantel 9' weist im Bereich des luftabfuhrseitigen Endes der Trommel 9 eine größere Anzahl Löcher 21 auf. Diese Löcher dienen zur Produktausschleusung aus der Trommel 9. Unterhalb der Trommel 9, im Bereich der Löcher 21 ist ein Auffangtrichter 20 für das in der Trommel 9 behandelte Gut angeordnet. Der Auffangtrichter 20 mündet direkt in eine Rotationsschleuse 18, welche das Produkt über einen Stutzen 25 nachgeordneten - nicht dargestellten - Wegtransportmitteln übergibt.

[0054] Gemäß den Figuren 1 und 2 sind im Trommelmantel 9' mehrere Längsstäbe 26 aus einem Mikrowellen-durchlässigem Material ausgebildet (in Figur 1 sind diese Längsstäbe 26 als gestrichelte, Trommelachs-parallele Linien dargestellt). Die Längsstäbe 26, wie die zuvor genannten stirnseitigen Platten 12 dienen als Mikrowellen-Fenster. Alle übrigen Teile der Trommel 9 können aus einem beliebigen, jedoch den jeweils erforderlichen thermischen und mechanischen Beanspruchungen standhaltendem Material hergestellt sein. Hierzu eignen sich beispielsweise Stähle oder Kunststoffe.

[0055] Die Längsstäbe 26 können neben ihrer bereits beschriebenen Funktion als Mikrowellen-Fenster eine weitere Funktion erfüllen, nämlich das Produkt, wie an sich aus anderen Trommelanwendungen bekannt, in Drehrichtung zu überheben. Durch das Reibverhalten zwischen dem Produkt einerseits und den Längsstäben 26 und der Innenwandung der Trommel 9 andererseits, entsteht eine nierenförmige Bewegung des Produktes in der Trommel 9. Diese:Bewegung ist in Figur 2 mit der strichpunktierten Linie 27 angedeutet.

[0056] Zur Sicherstellung der Verweilzeit des Gutes innerhalb der Trommel 9 ist diese in ihrem Inneren mit spiralförmigen Förderleisten 28 bestückt. Zur Verhinderung von Produktrückständen im Bereich der beiden Stirnseiten der Trommel 9 sind Überhebeschaufeln 29 in eben diesem Bereich angeordnet.

[0057] Die Arbeitsweise der bisher beschriebenen Vorrichtung ist nun die folgende:

Zu Beginn der Verarbeitung irgendeines Schüttgutes wird zuerst der Mikrowellen-Generator, d. h. der oder die Magnetron(s) 6 eingeschaltet und die Mikrowellenenergie über die Hohlleiter 7 dem Behandlungsraum 4 zugeführt. Gleichzeitig wird über eine - nicht dargestellte - Klimaanlage klimatisierte Luft durch die Luftzufuhr 13 in das Innere der Trommel 9 eingeleitet und über die gegenüberliegende Luftabfuhr 14 wieder aus der Trommel herausgeführt. Die das Klima bestimmenden Parameter werden hierbei in Abhängigkeit von den übrigen Prozeßparametern vorgewählt, insbesondere in Abhängigkeit vom verwendeten Nahrungsmittel, der mit diesem durchzuführenden Behandlung bzw. vom gewünschten Endprodukt und der eingestrahlten Mikrowellen-Energie.

[0058] Vorzugsweise wird hierzu die notwendige Luft derart durch das Trommelinnere geleitet, daß im Innern der Trommel ein leichter Unterdruck entsteht. Über den Beschikkungstrichter 24 und den Schneckenförderer 17 wird schließlich noch das Produkt in das Trommelinnere eingespeist. Hierbei wird das Produkt von den Schraubenwindungen 17 aus dem Beschickungstrichter 24 fortgeführt und durch deren Drehbewegung in das Trommelinnere gefördert.

[0059] Die Länge der Nabe 11 sowie die der Schraubenwindungen 17' ist so dimensioniert, daß die in das Trommelinnere eingestrahlten Mikrowellen nicht durch den Schneckenförderer 17 austreten können. Entsprechendes gilt auch in Bezug auf die durch die Luftzufuhr 13 in das Trommelinnere eingeführte klimakonditionierte Luft. Eine entsprechende Dimensionierung der Abstände und der Längen zur Erfüllung des vorgenannten Zweckes ist an sich aus der Praxis bekannt, weshalb hierauf nicht näher eingegangen werden muß. Die Luftzufuhr 13 und der Schneckenförderer 17 nebst Nabe 11 bilden somit zusammen eine kombinierte Schleuse, durch die einerseits Produkt und klimakonditionierte Luft eingeschleust, der Austritt von Mikrowellen und klimakonditionierter Luft hingegen verhindert wird.

[0060] Im Prinzip kann die Produkt- und Luft-Ausschleusung entsprechend der Produkt- und Luft-Einschleusung konstruiert sein.

[0061] Bei der Ausführung gemäß Figur 1 wird jedoch einem radialen bzw. tangentialen Produktaustritt aus der Trommel 9 der Vorzug gegeben, wohingegen die Luftabfuhr im Bereich des Produktionsaustrittes im wesentlichen in axialer Richtung erfolgt, also im wesentlichen koaxial zur Richtung der Luftzufuhr.

[0062] Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel münden die Hohlleiter 7 offen in den Behandlungsraum 4. Die aus ihnen austretenden Mikrowellen werden so lange von der Mikrowellen-reflektierenden Wandung 3 reflektiert, bis sie durch eines der Mikrowellen-Fenster, d. h. durch die Platten 12 oder die Längsstäbe 26 in das Trommelinnere gelangen. Bereits hierdurch wird eine quasi statistische Vorverteilung der Mikrowellen-Strahlung bzw. eine Vergleichmäßigung des Mikrowellen-Feldes im Behandlungsraum 4 herbeigeführt. Selbstverständlich ist hierbei der Eintritt der Mikrowellen in die Trommel unabhängig davon, ob sich die Trommel dreht oder ob sie stillsteht. Die Trommeldrehung wird hierbei im wesentlichen dazu benutzt, um eine Bewegung der Gutteilchen im Inneren der Trommel sicherzustellen und damit ein Verbrennen von stationär an den Mikrowellen-Fenstern lagernden Gutteilchen zu verhindern. Da nicht nur der gesamte Behandlungsraum 4 mit der Mikrowellen-reflektierenden Wandung 3 ausgekleidet ist, sondern auch die Trommellager 16, die Nabe 11 und der Produktauffangtrichter Mikrowellen-undurchlässig, insbesondere mit Mikrowellen-reflektierendem Material ausgekleidet sind, können die in den Bekandlungsraum 4 eingestrahlten Mikrowellen diesen nicht mehr verlassen. Sie werden von dessen sämtlichen Teilen so lange hin- und herreflektiert, bis sie schließlich durch die MikroKellen-Fenster in das Trommelinnere eintreten. Ggf. aus dem Trommelinneren wieder austretende Mikrowellen unterliegen dem gleichen Schicksal. Da sich bekanntlich jede Änderung eines elektro-magnetischen Feldes, insbesondere also auch eines Mikrowellen- Feldes,mit Lichtgeschwindigkeit fortpflanzt, werden gegebenenfalls notwendige Änderungen oder Eingriffe in das Mikrowellen-Feld quasi verzögerungsfrei an die zu behandelnden Produktteilchen weitergegeben.

[0063] Vorzugsweise wird der Trommel 9 eine Umdrehungsgeschwindigkeit von nur wenigen Umdrehungen pro Minüte gegeben. Die bisher gemachten Erkenntnisse weisen darauf hin, daß die Drehzahl in dem für den industriellen Zweck erforderlichen Bereich beliebig variiert werden kann - dies im Hinblick auf die erforderliche Schonung des jeweils zu behandelnden Produktes. Bei ganz besonders bruch- oder reibempfindlichen Produkten kann die Drehzahl von 1 bis 10 Umdrehungen pro Minute variiert werden. Diese Umdrehungen eignen sich beispielsweise insbesondere für die thermische Behandlung besonders heikler Teigwarenteile, beispielsweise feiner Müscheli, usw. Im besonderen Maße gilt dies zu Beginn der Trocknungsphase, gegebenenfalls nach einer vorangegangenen kurzen Antrocknung der Teigware in einem Schüttelvortrockner. Andere Produkte können erfindungsgemäß bei 10 bis 100 Trommeldrehungen pro Minute thermisch behandelt werden. Hierunter fallen die meisten Nahrungsmittel, wie Reis, Gerste, Weizen, Mais Sojabohnen, Haselnüsse, Kaffee, Bohnenmehl, Tabak usw.

[0064] Wie bereits ausgeführt, wird dem Produkt nach dessen Austritt aus dem Schneckenförderer 17 eine nierenförmige Bewegungsbahn aufgezwungen (vgl. die strichpunktierte Linie 27 in Figur 2). Diese Bewegung weist eine in axialer Richtung weisende Komponente auf, die durch den Füllgrad der Trommel9,die Winkelstellung der Förderleisten 28 und insbesondere durch die Drehzahl der Trommel 9 bestimmt wird. Die zweite Bewegungskomponente der Gutteilchen verläuft nahezu senkrecht nach oben und nach unten, was ebenfalls der strichpunktierten Linie 27 entnehmbar ist. Geht man nun davon aus, daß die Mikrowellen im wesentlichen radial durch die Längsstäbe 26 in die Trommel 9 eintreten, so ergibt sich, daß die drei Richtungen des Mikrowellen-Eintrittes durch die Längsstäbe 26 in die Trommel 9, der bevorzugten Strömung der klima-. konditionierten Luft durch die Trommel 9 und der bevorzugten Bewegung des Produktes in der Trommel 9 orthogonal zueinander stehen. Zu beachten ist hierbei allerdings auch, daß die Mikrowellen-Strahlen jedenfalls dann auch innerhalb der Trommel 9 mehrfach reflektiert werden, wenn die nicht als Mikrowellen-Fenster ausgestalteten Teile der Trommel - wie die Mikrowellen-reflektierende Wandung 3 des Behandlungsraumes 4 - die Mikrowellen reflektieren.

[0065] Ein weiterer Gesichtspunkt wird noch besonders betont, nämlich die exakte Steuermöglichkeit der Verweilzeit der einzelnen Teilchen in der Trommel 9. Die Verweilzeit der einzelnen Gutteilchen in der Trommel wird nämlich durch die vorgenannte Axialkomponente der Gutbewegung bestimmt. Diese wiederum läßt sich äußerst genau durch die jeweils gewählte Trommelumdrehungszahl steuern.

[0066] Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wurden bereits ausgezeichnete Resultate hinsichtlich der Prcduktqualität erzielt. Dies ist insbesondere auf die bereits beschriebene mechanische Zwangsförderung, die eine sehr einheitliche Trommel-Verweilzeit jedes einzelnen Gutteilchens garantiert, die Beaufschlagung jedes einzelnen Gutteilchens durch die klimakonditionierte Luft und die im Mittel gleichmäßige Mikrowellen-Beaufschlagung der Gutteilchen bedingt. Zu beachten ist hierbei auch, daß die Klimakonditionierung, insbesondere auch die Temperatur des Klimas im wesentlichen unabhängig von der Mikrowellen-Temperierung der einzelnen Gutteilchen und vice versa - gesteuert werden kann. Insbesondere kann, wenn die Elemente des Behandlungsraumes 4, insbesondere aber die der Trommel 9 - und zwar sowohl die Mikrowellen- Fenster als auch die Mikrowellen-undurchlässigen Elemente aus entsprechend temperaturbeständigen Materialien bestehen.

[0067] Durch die Erfindung ist es erstmals möglich geworden, gezielt alle wesentlichen Parameter für die thermische Behandlung von Schüttgütern, insbesondere von Nahrungs-und Genußmitteln unabhängig voneinander zu steuern. So können beispielsweise sehr hohe Temperaturen, beispielsweise 200 bis 400°C im Innern der einzelnen Gutteilchen erzielt werden, die Temperatur der klimakcnditicnierten Luft hingegen auf etwa nur 100°C eingestellt und der Feuchtigkeitsgehalt des Klimas für die jeweils erforderliche Behandlung, beispielsweise unter dem Gesichtspunkt der Aufnahme des freiwerdenden Wassers ebenfalls optimiert werden. Eine derartige Einstellung der vorstehend drei genannten Parameter eignet sich beispielsweise für die Röstung von Kaffee oder Haselnüssen.

[0068] In den Figuren 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei - wie üblich -für übereinstimmende Elemente in sämtlichen Figuren gleiche Bezugszeichen gewählt wurden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist das mechanische Transportmittel für den Durchtransport des Nahrungsmittels durch den Behandlungsraum 4 ein Trommelförderer 30. Die Trommel 30 weist jedoch in Abweichung vom vorgenannten Ausführungsbeispiel Sechseckform auf. Die Produkteinspeisung findet sich auf der rechten (bezogen auf die Figur 3) Endseite der Trommel 30. Hierzu sind ein Trichter 31, eine Rotationsschleuse 32 und ein Mikrowellen-undurchlässiger Kanal 33 vorgesehen. Der Kanal 33 ist fluchtend auf Bohrungen 34 im Trommelmantel ausgerichtet. Die Bohrungen sind so ausgestaltet, daß sie eine Einführung der Gutteilchen in das Trommelinnere gestatten. Im Trommelinnern, und zwar unterhalb der Löcher 34 ist ein sich kegelstumpfförmig zur Trommelmitte hin verjüngendes Leitblech 35 angeordnet. Das Leitblech 35 dient dazu, die aus den Löchern 34 in das Trommelinnere eintretenden Produktteilchen in Richtung der Trommelmitte umzulenken. Der Zweck des Leitbleches liegt also darin, das Gut ohne Rückstau oder "tote Ecken" in den Innenraum der Trommel 30 zu lenken.

[0069] Wie aus Figur 4 ersichtlich, hat zumindest der mittlere Trommelabschnitt einen sechseckigen Querschnitt. Hierzu ist die Trommel in ihrem Mittelabschnitt aus sechs ebenen oder leicht gekrümmten Platten 36 zusammengesetzt. Zusätzlich sind Längsprofile 37 in den Ecken des Sechsecks angeordnet.

[0070] Zur Mikrowellen-Behandlung der Nahrungsmittel im Trommelinneren können beispielsweise die Platten 36 und/oder die Längsprofile 37 als Mikrowellen-Fenster ausgestaltet, also Mikrowellen-durchlässig sein. Stattdessen können aber auch die vorher anhand der Figuren 1 und 2 erläuterten Längsstäbe 26 und/oder Platten 12 als Mikrowellen-Fenster verwendet werden.

[0071] Als eine sehr zweckmäßige Lösung hat sich eine Konstruktion bewährt, bei welcher die Platten 36 als Mikrowellen- Fenster und der Rest der Trommel im wesentlichen aus Stahl ausgebildet ist. Bei dieser Lösung kann nahezu der gesamte Trommelumfang zur Einspeisung von Mikrowellen aus dem Behandlungsraum 4 in das Trommelinnere benutzt werden. Selbstverständlich können aber auch zusätzlich noch die Stirnseiten mit Mikrowellen-durchlässigen Einsätzen 38 versehen werden.

[0072] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung-zur Behandlung sehr heikler Produkte ist die Trommel 30 durch entsprechende Reflektorelemente 39 und 40 in drei Behandlungszonen unterteilt, nämlich eine Heißzone in der Trommelmitte und jeweils eine sich daran nach außen anschließende Kaltzone, also je eine Kaltzone im Bereich der Produkteinspeisung und der Produktausspeisung. In der im wesentlichen sechseckförmigen Heißzone können zur Sicherstellung einer exakten Verweilzeit der einzelnen Gutteilchen Förderpaletten 41 befestigt sein. Die Förderpaletten 41 werden bevorzugt aus Mikrowellen-durchlässigem Material gebildet, damit an diesen Stellen keine Mikrowellen-Reflexionen eintreten.

[0073] Der Lösungsgedanke gemäß den Figuren 3 und 4 hat insbesondere den Vorteil, daß die beiden Endbereiche der Trommel 30, also die Kaltzonen, auf die spezifische Produktart hin ausgebildet werden können. Dies gilt auth für die in Produktströmungsrichtung jeweils vor- bzw. nachgeschalteten Produktschleusen. So hat beim dargestellten Ausführungsbeispiel^-die Eingangsschleuse 32 und die Ausgangsschleuse 42 jeweils in erster Linie eine Klimasperre-Funktion. Gleichzeitig dienen sie als Sicherheitstor für einen Mikrowellen-Austritt. Nur am Rande sei erwähnt, daß auch bei diesem Ausführungsbeispiel die Mikrowellensperren 13'und 14' in der Luftzu- bzw. Luftabfuhr vorgesehen sind. Als Klimasperre eignet sich hierzu beispielsweise ein luftdurchlässiges feines Gewebe oder Gitter aus elcktrisch-leitendem Material, vorzugsweise Metall.

[0074] Der Lösungsweg gemäß den Figuren 3 und 4 bietet insbesondere im Hinblick auf sicherheitstechnische Fragen hinsichtlich eines Mikrowellen-Austrittes große Variationsmöglichkeiten. Er kann daher aus sicherheitstechnischen Gründen als optimal betrachtet werden.

[0075] Beide Lösungswege haben den gemeinsamen Vorteil, daß die thermische Behandlung in einer an sich bekannten Vorrichtung, nämlich einer mechanisch bewegten Trommel, durchgeführt werden kann. Die Drehbewegung der Trommel 9 bzw. 30 erzwingt die für die gleichmäßige thermische Behandlung notwendige Bewegung und Mischung der einzelnen Produktteilchen und erlaubt insbesondere auch eine intensive Umspülung der einzelnen Produktteilchen mit der klimakonditionierten Luft.

[0076] Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß durch die dauernde Bewegung der Trommel 30 und die eingangs erwähnte Vergleichmäßigung des Mikrowellen-Feldes im Behandlungsraum 4 eine im hohem Maße gleichmäßige Beaufschlagung der einzelnen Gutteilchen mit Mikrowellen im Innern der Trommel 30 sichergestellt ist, selbst dann, wenn das unmittelbar in den Behandlungsraum 4 abgestrahlte, sozusagen noch "jungfräuliche" Mikrowellen-Feld stark variiert.

[0077] Durch die Anordnung der Trommel in einem geschlossenen mikrowellen-reflektierednen Behandlungsraum, also in einem Cavity-System, wird eine besonders günstige Feldverteilung der Mikrowellen erreicht, die durch zahlreiche sich bewegende Mikrowellenfenster in das Innere der Trommel überwiegend radial eindringen. Die Ausbildung von stehenden Wellen und die damit verbundenen räumlichen Feldstärkeunterschiede werden vermieden.

[0078] Die gewünschte Energieverteilung im Behandlungsraum 4 kann auf verschiedene ARt und Weise sichergestellt werden. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens haben sich zwei Möglichkeiten für die Energieeinspeisung sowie eine Kombination dieser beiden Möglichkeiten als sehr vorteilhaft erwiesen.

[0079] Gemäß der ersten Möglichkeit wird die Mikrowellenenergie unmittelbar aus dem Hohlleiter in den Behandlungsraum ausgekoppelt, also ohne Zwischenschaltung spezieller Auskoppeleinrichtungen.

[0080] Die Figuren.5 und 6 stellen eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, wobei in Figur 5 eine gesamte Nahrungsmittel-Herstellungsstrecke dargestellt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um die Herstellung von Teigwaren, insbesondere sogenannter Langwaren. Rohmaterial, Gries, Wasser und eventuelle Zutaten werden in einen Mischer 50 eingegeben. Die aus dem Mischer 50 austretende teigige Masse wird in einer Presse 51 durch geeignete Preßwerkzeuge52 in die gewünschte Form der Teigwaren, hier Langwaren, gebracht. Die Langwaren müssen vom frischgepreßten Zustand bis zur Austrocknung an noch gezeigten Stäben 57 aufgehängt werden. Dies geschieht in einem Behänger 53. Vom Behänger 53 werden die Stäbe 57 mit den daran hängenden Langwaren in und durch einen Antrockner 54 gefördert. Im Antrockner 54 wird durch eine gezielte Luftführung eine Formstabilisierung der Teigware angestrebt. Gleichzeitig wird ein Teil des Wassers aus den Teigwaren abgeführt.

[0081] Die eigentliche Vortrocknung findet in einem Vortrockner 55 statt, wobei der wesentliche Teil des Wassers dem Nahrungsmittel im Vortrockner entzogen werden kann. Die Temperatur im Vortrockner 55 wird gemäß der neuen Lösung auf einen Bereich von zirka 80 bis 100°C eingestellt. Entsprechend können verhältnismäßig harte Klimabedingungen, d.h. große Differenzen zwischen der absoluten Feuchtigkeit in der Teigware und der relativen Feuchtigkeit der Luft zwischen der An- und Vortrocknung entstehen, beispielsweise ein Temperatursprung von zirka 30 bis 40°C und mehr. Die Kernproblematik für die Überwindung eines derart großen Temperatursprunges liegt weniger in der Erhitzung der Ware selbst, sondern vielmehr im Wechselspiel zwischen dem Wassergehalt der Teigware und der Feuchtigkeit des umgebenden Klimas.

[0082] Aufgrund der Erfindung, insbesondere wegen deren Möglichkeit der voneinander unabhängigen Steuerbarkeit der den Teigwaren zugeführten Mikrowellenenergie einerseits sowie der Bedingungen des die Teigwaren umgebenden Klimas andererseits kann ein derartiger Temperatursprung ohne Nachteil verkraftet werden. Die genannte Steuermöglichkeiten gestatten nämlich die Unabhängigkeit der Einstellbarkeit der Temperatur der Ware selbst sowie der Temperatur und des relativen Feuchtigkeitsgehaltes der umgebenden Luft, derart, daß die Temperatur der umgebenden Luft ohne weiteres einen viel tieferen Wert aufweisen kann, als die Innentemperatur der Teigwaren. Hierdurch läßt sich die Luftfeuchtigkeit so steuern, daß die gefürchteten Schwitzprobleme - einerseits zwischen Ware und der diese unmittelbar umgebenden Luft und andererseits zwischen der Temperatur im Behandlungsraum und der Raumtemperatur außerhalb des Behandlungsraumes - gelöst werden können. Das Klima der die Teigwaren umgebenden Luft kann nämlich so gesteuert werden, daß trotz vergleichsweise niederiger Temperaturen der klimakonditionierten Luft die aus der Teigware austretende Feuchtigkeit ohne Kondenswasserbildung aufgenommen werden kann.

[0083] Dadurch daß die Temperatur der klimakonditionierten, die Teigwaren unmittelbar umgebenden Luft tief gehalten werden kann läßt sich aber auch das ebenso nachteilige Schwitzen im Bereich der gesamten Installation des Behandlungsraumes verhindern. Denn die Temperaturen der klimakonditionierten Luft können auf zirka 60 bis 80°C eingestellt werden, so daß bei den üblichen Temperaturen von 20 bis 30°C der den Behandlungsraum umgebenden Außenluft die Kondensationsprobleme zwischen den Installationsteilen und der Raumluft in ansich bekannter Weise ohne weiteres gelöst werden können.

[0084] Die vorgenannte Lösung wendet sich von der derzeitigen Tendenz der Klimaführung bei der Trocknung von Nahrungsmitteln, insbesondere von Teigwaren diametral ab. Die derzeitige Tendenz weist nämlich in Richtung einer sogenannten überheiß- bzw. Super-Heiß-Lufttrocknung - jeweils ohne Einsatz von Mikrowellen. Dies führt zu erheblichen Kondensationsproblemen, insbesondere auch im Hinblick auf die krassen Temperaturdifferenzen zwischen dem Behandlungsraum und dem den Behandlungsraum außen umgebenden Außenraum. Die Kondenswasserbildung an den Installationsteilen im Behandlungsraum ruft das gefürchtete Verkleben der Teigwaren, insbesondere der Langwaren aneinander sowie an den Installationsteilen hervor.

[0085] Gemäß Figur 6 werden die Teigwaren 56 an den Stäben 57 von einem ersten Förderer 58 kontinuierlich vom Antrockner 54 an einen weiteren Endlosförderer 59 übergeben. Die Stabübergabe wird hierbei in ansich bekannter Weise durchgeführt. Der Endlosförderer 59 bewegt sich in einem Behandlungsraum 60, in dem an geeigneten Stellen Mikrowellenauskopplungen 61, sei es-in Form von Langfeldstrahlern oder Direktauskopplungen, aus einem Hohlleiter angebracht sind. Besonders wesentlich bei dieser Anwendung ist die Frage der Ein- und Ausschleusung aller wesentlicher Elemente, also der Langwaren und der klimakonditionierten Luft. Das Problem der Einschleusung der langen Teigwaren ist dadurch gelöst worden, daß im Bereich der Übergabe der Stäbe 57 vor dem Antrockner 54 an den Endlosförderer 59 in den Hohl- bzw. Behandlungsraum 60 ein senkrechter Produkt-Eingangs-Schleusenschacht 62 von den Teigwaren durchfahren wird. Dieser Produkt-Eingangs-Schleusenschacht 62 weist eine derartige Länge L auf, daß keine Mikrowellen aus dem Behandlungsraum 60 in den Antrockner 54 gelangen können. Die innere Schleusenschachtwand 63 ist perforiert. Die äußere Schleusenschachtwand 64 kann aus mikrowellenabsorbierendem oder-reflektierendem Material bestehen. Wesentlich ist, daß der Produkt-Eingan._Ts-Schleusenschacht 62 lediglich eine Breite B aufweist, die nur unmerklich größer als die entsprechende Querabmessung C der hängenden Ware, in diesem Falle also der Langwaren 56 ist. Wie dargestellt, durchfährt der Endlosförderer 59 den Behandlungsraum 60 in mehreren Schleifen, wobei die zur Behandlung verwendete klimakonditionierte Luft gemäß dem Pfeil 65 in Figur 6 von unten nach oben durch den Behandlungsraum 60 strömt.

[0086] Gemäß Figur 6 wird die Luftbewegung durch einen Ventilator 66 erzwungen, wobei die Luftbewegung von einem seitlichen Einblas-Schacht 67 (unten in Figur 6) durch einen Ausström-Schacht 68 (in Figur 6 oben) zirkuliert. Außerhalb des Behandlungsraumes 60 sind die - nicht dargestellten - erforderlichen Elemente zur Klimakonditionierung, beispielsweise Lufterhitzer, Kühler, Befeuchter und Trockner angeordnet - ebenso die entsprechenden Verbindungskanäle. Die Luft kann teilweise dem Antrockner 54 entnommen und in den Vortrockner 55 abgegeben werden.

[0087] Es ist aber auch möglich, die Luft oder einen Teil der Luft dem Vortrockner 55 zu entnehmen und über - nicht dargestellte - Mittel gemischt und aufbereitet über den Ventilator 66 in den Behandlungsraum 60 zu geben.

[0088] Ein Produkt-Ausgangs-Schleusenschacht 70 befindet sich, gemäß Figur 6, am rechten oberen Ende des Behandlungsraumes 60. Der Produkt-Ausgangs-Schleusenschacht 70 weist eine dem Produkt-Einlaß-Schleusenschacht 62 entsprechende Höhe L und Breite B auf; ebenso ein perforiertes Blech als innere Schachtwand 71 sowie eine mikrowellenabsorbierende oder -reflektierende äußere Schachtwandung 72.

[0089] Im Vortrockner werden die mit den Teigwaren 56 behängten Stäbe 57 übernommen und durch einen weiteren Förderer 73 im Vortrockner 55 entsprechend der dort erforderlichen Durchlaufzeit bewegt.

[0090] Der gesamte Behandlungsraum 60 weist eine innere mikrowellenreflektierende Wandung 74, eine äußere Schale 76 sowie eine zwischen der Wandung 74 und der Schale 76 angeordnete Isolationsschicht 75 auf. Diese Maßnahmen dienen dazu, einen Mikrowellenaustritt aus dem Behandlungsraum 60 zu verhindern. Zu diesem Zweck sind auch die EinblasjAusström-Längsschächte 67, 68 mit den bereits beschriebenen mikrowellenreflektierenden Gittern versehen.

[0091] Diese Lösung erlaubt einen überraschend einfachen und eleganten Betriebsablauf. Die beiden Produkt-Ein/Ausgangs-Schleusenschächte 62, 70 haben insbesondere durch ihre enge, vertikale Ausbildung gleichzeitig eine 3-fache Funktion. Während des Betriebes sind nämlich diese beiden Schleusenschächte 62, 70 durch die Teigwaren im wesentlichen geschlossen. Auf ein spezielles Klima konditionierte Luft kann damit nicht durch die beiden Schleusenschächte 62, 70 aus dem Behandlungsraum 60 austreten; ebenso tritt keine (unkontrollierte) Außenluft durch diese Schleusenschächte in den Behandlungsraum 60 ein. Gleichzeitig dienen diese beiden Schleusenschächte auch noch als Mikrowellensperre.

[0092] Damit ist auf die genannte einfache Art die 3-fache Problematik

- mechanische Ein/Ausschleusung der Ware,

- Luft-Ein/Aus-Schleusung und

- Mikrowellensperre

ohne irgendwelche zusätzlichen mechanisch bedingten Teile gelöst.

[0093] Wesentlich dabei ist die senkrechte Ein- und Ausförderung der Ware über die Produkt-Ein/Ausgangsschleusenschächte 62, 70. In der Regel ist in Teigwarenfabriken eine genügende Raumhöhe vorhanden, so daß die einzelnen Elemente der Produktverarbeitungsstrecke eine entsprechende Raumhöhe haben bzw. ausnutzen können, wie dies beispielsweise in Figur 6 dargestellt ist. Der Behandlungsraum 60 weist im wesentlichen eine dominierende vertikale Abmessung auf.

[0094] Selbstverständlich ist es auch möglich, den Behandlungsraum sozusagen "in die Länge zu ziehen". Hierdurch kann die 3-fache Umkehr bzw. Schleifenbildungdes Endlosförderers 59 entfallen. Die Ausbildung wäre sinngemäß zur Elementbauweise des Antrockners 54 ausgestaltet, wobei mehrere Elemente der Länge nach angeordnet sind. Bei Langwaren ist es sehr wesentlich, daß die Luftströmung die einzelnen Langwaren umspült, da sonst die Gefahr der Formabweichung und des Zusammenklebens der einzelnen Teigwaren besteht.

[0095] In Figur 6 ist somit die Luftbewegung quer zur Nettotransportrichtung der Teigwaren, im dargestellten Ausführungsbeispiel von links nach rechts. Betrachtet man jedoch die einzelnen Wegstücke der Teigware auf dem Endlosförderer 59, so durchläuft die Teigware 56 die längste Strecke in einer zur Luftbewegung parallelen Richtung.

[0096] Gemäß Figur 5 wird die erfindungsgemäße thermische Behandlung der Teigwaren nicht nur zwischen dem An- und dem Vortrockner 55, d.h. im Behandlungsraum 60, sondern auch zwischen dem Vortrockner 55 und einem Endtrockner 80, d.h. nämlich einem weiteren Behandlungsraum 81 durchgeführt. Auch in dem zwischen dem Vortrockner 55 und dem Endtrockner 80 liegenden Behandlungsabschnitt liegt die Hauptproblematik in der Beherrschung eines Temperatursprunges der Teigware bzw. der konditionierten Luft. Gerade in diesem Abschnitt hat sich der Einsatz der erfindungsgemäßen thermischen Behandlung als besonders interessant erwiesen, da hier fast ohne Verzögerung die Temperatur der Teigwaren auf das Maximum in der Nähe von wenig unter 100°C gebracht werden kann. Der in diesem Behandlungsabschnitt eingesetzte Behandlungsraum 81 entspricht dem zwischen den Antrockner 54 und den Vortrockner 55 geschalteten Behandlungsraum 60. Die Teigwarenaufheizung mittels der Mikrowellen ermöglicht hier eine fast verzögerungsfreie Aufheizung der Teigwaren auf ihre Maximaltemperatur, die nur wenig unter 100°C liegt. Die Konditionierung der Luft kann hierbei im wesentlichen allein im Hinblick auf die Wegführung des Wassers optimiert werden.

[0097] Hervorzuheben ist noch der weitere Vorteil der Beherrschung der Trocknungszeiten insgesamt. Die Endtrocknung benötigt in der Regel nach traditioneller Trocknung den größten Teil der gesamten Trocknungszeit. Mit der erfindungsgemäßen Lösung kann insbesondere die Trocknungszeit in der Endtrocknung auf einen Bruchteil der bisherigen Werte gesenkt werden. Es ergibt sich eine schonendere Produktbehandlung, da die Hitzezuführung zur Teigware, bzw. das Aufheizen der Teigware nur sehr kurzzeitig erfolgt. Nach Erreichen der Temperaturspitze wird die Wärme zur Abtrocknung des ausgetriebenen Wassers gebraucht. Anmelderseitige Untersuchungen haben ergeben, daß erfindungsgemäß behandelte Ware eine Qualität aufwies, die derjenigen der traditionell getrockneten Ware zumindest ebenbürtig ist.

[0098] Der Transportweg der Waren durch die gesamte Trocknungsanlage ist in Figur 5 durch die gestrichelte Linie 82 veranschaulicht.

[0099] Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich wesentlich durch die mit ihnen erzielten Vorteile des Zeitgewinnes sowie der Beherrschung <des Kondensations- bzw. Schwitzwasserproblems aus. Auch die sonst oft auftretenden Probleme bei einer Erhitzung bzw. Klimatisierung von Luft können gemäß der Erfindung in einfacher Weise gelöst werden.

[0100] Die Figuren 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die thermische Behandlung des Schüttgutes wird auf zwei Endlos-Förderbändern 100 und 101 durchgeführt. Diese Förderbänder befinden sich vollumfänglich in einem Behandlungsraum 102, welcher (in Richtung von innen nach außen) gegen den Außenraum durch eine mikrowellenreflektierende Wandung 103, eine Isolation 104 sowie eine äußere Schale 105 begrenzt ist.

[0101] Auf dem linken oberen Bildrand in Figur 7 ist eine Produktzuführung 106 dargestellt. Von dieser Produktzuführung wird das Gut über eine Rotationsschleuse 107 direkt auf das Förderband 100 dosiert. Die Rotationsschleuse 107 verhindert sowohl den Ein/Austritt von Falschluft als auch einen unerwünschten Mikrowellen- austritt. Als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kann die Produktzuführung 106 auch auf einer für diesen Zweck konzipierten Länge mit einem Mikrowellen-absorbierenden Material 108 bestückt sein. Die beiden Förderbänder 100 und 101 werden durch (nicht dargestellte) motorische Mittel angetrieben und können in ihrer Geschwindigkeit auf die jeweils gewünschte Verweilzeit eingestellt werden. Das Produkt wird vom unteren Förderband 101 über eine Austragsschleuse 109 aus dem Behandlungsraum 102 einem weiteren Förderband 110 übergeben.

[0102] Durch eine Anzahl von unten nach oben gerichteter Pfeile 111 ist in den Figuren 7 und 8 die Bewegungsrichtung der klimakonditionierten Luft veranschaulicht. Besonders wichtig ist dabei, daß die klimakonditionierte Luft gleichmäßig durch die aus luftdurchlässigem Material gebildeten Bänder 100' und 101' geführt wird. Gemäß Figur 8 wird die klimatisierte Luft in einer seitlich am Behandlungsraum 102 angeordneten Klimaanlage aufbereitet. Die aus dem Behandlungsraum 102 abströmende Luft wird über einen Kanal 112 zur Klimaaufbereitungsanlage geleitet. In der Klimaaufbereitungsanlage wird die Luft über ein Heizelement 113, einen Befeuchter/Trockner 114 sowie einen Kühler 115 geführt und dann über einen Kanal 116 wieder in den Behandlungsraum 102 eingeblasen. Im Kanal 116 ist ein Ventilator 117 eingebaut, welcher den Druck für die notwendige Luftzirkulatiön aufrechterhält. Für einen ökonomischen Betrieb der Anlage wird ein Teil der verbrauchten Luft über eine Klappe 118 nach außen abgegeben. Es ist möglich, über eine Klappe 119 Frischluft anzusaugen. Vorzugsweise werden die beiden Klappen 118, 119 von der eigentlichen Klimaregulierung gesteuert; ebenso das Heizelement 113, der Befeuchter/Trockner 114 und der Kühler 115. Je nach besonderem Einsatz und der notwendigen Breite B der luftdurchlässigen Bänder 100' und 101' kann es vorteilhaft sein, die klimakonditionierte Luft zu beiden Seiten des Behandlungsraumes 102 in letztere einzuführen. Hierzu eignet sich in besonderem Maße-, eine zusätzliche, mit der gestrichelten Linie 120 angedeutete Klimaanlage, die bezüglich des Behandlungsraumes auf der gegenüberliegenden Seite der zuvor genannten Klimaanlage angeordnet ist.

[0103] Gemäß den Figuren 7 -und 8 sind außerhalb des Behandlungsraumes, genauer unterhalb desselben und seitlich gegenüber den Bändern 110 und 101 versetzt, mehrere Magnetrons 121 sowie Hohlleiter 122 angeordnet. Die in den Magnetrons 121 erzeugten Mikrowellen werden in üblicher Weise in die Hohlleiter 122 ausgekoppelt und über letztere dem Behandlungsraum102 zugeführt.Die Magnetrons werden über entsprechende elektrische Versorgungsmittel 123 mit Energie versorgt und gesteuert.

[0104] In den Figuren 7 und 8 nimmt der Behandlungsraum etwa die obere Bildhälfte ein. Daran schließt sich eine in der unteren Bildhälfte angeordnete zweite Verfahrenszone an, in welche das aus dem Behandlungsraum 102 kommende Produkt eintritt. Auf dem in dieser Verfahrenszone angeordneten Förderband 110 kühlt und/oder stabilisiert sich das Produkt. Die für die Kühl- und/oder Stabilisierungszone notwendige Luftaufbereitung ist nicht dargestellt. Wird das in den Figuren 7 und ₈ dargestellte Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Trocknung kurzer Teigwaren eingesetzt, ist es erforderlich, die Teigwaren vorher in einem Schütteltrockner zu formstabilisieren. Abgesehen von dieser Vortrocknung wird in diesem Fall die gesamte Trocknung und Stabilisierung der Teigwaren in einer einzigen Einheit durchgeführt.

[0105] Mit einer entsprechenden Einrichtung anmelderseitig durchgeführte Versuche führten zu sehr guten Resultaten, insbesondere hinsichtlich der Qualität der Nahrungsmittel. Als einen sehr wesentlichen Punkt hat sich die Steuerung der drei folgenden Grundparameter erwiesen: -

- die horizontal geführte Bewegung der Ware auf den Förderbändern 100 und 101,

- die senkrecht zur Warenbewegung, quer durch die Förderbänder 100 und 101 gerichtete Führung der klimakonditionierten Luft und

- die horizontale, quer zur Bewegungsrichtung der Förderbänder 100 und 101 gerichtete Einstrahlung der Mikrowellen.

[0106] Ganz besonders vorteilhaft für die Mikrowelleneinspeisung haben sich neben und/oder zusätzlich zur in den Figuren 7 und 8 dargestellten Hohlleiterdirektauskopplung 124 die in der Figur 9 näher dargestellte Langfeldstrahler 125 erwiesen. Die Langfeldstrahler 125 haben den Vorteil, daß das von ihnen aufgebaute Mikrowellenfeld bereits nach einem relativ geringen Abstand von den Drahtleitern verhältnismäßig gleichmäßig in Richtung der Drahtleiter ist - der Abstand wurde hierbei in Abstrahlrichtung gemessen.

[0107] Bei dem in den Figuren 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Langfeldstrahler 125 parallel über die Fläche der Bänder 100 und 101 geführt, wobei die einzelnen Langfeldstrahler 125 versetzt zueinander angeordnet sind (Figur 7).

[0108] Der Behandlungsraum 102 stellt insoweit ein Cavity-System dar, als in ihm ein beachtlicher Teil der Mikrowellen an der Mikrowellen-reflektierenden Wandung 103 ein- oder mehrfach reflektiert wird. Diese Reflexionen haben eine verhältnismäßig gleichmäßige Verteilung der Mikrowellenenergie im gesamten Behandlungsraum zur Folge.

[0109] Versuche haben gezeigt, daß mit dieser Lösung unterschiedliche Nahrungsmittel unterschiedlichen thermischen Behandlungen mit Erfolg unterworfen werden konnten insbesondere konnten hiermit Sojabohnen behancelt bzw. entbittert oder geschält werden. Auch bei der Behandlung von Bohnenmehl wurden ausgezeichnete Resultate erzielt. Im weiteren können Snacks oder z. B. Tabakrippen erfolgreich gepufft werden.

[0110] Beim Ausführungsbeispiel der Figur 8 ist der Langfeldstrahler nach Art eines Lecherleitungssystems ausgeführt.

[0111] In Figur 9 ist die Energieabnahme von den einzelnen Magnetrons 145 über den Hohlleiter 143 und einen Auskopplungssteg 133 im Aufriß dargestellt.

[0112] Der wesentliche Vorteil der Verwendung von Langfeldstrahlern liegt jedoch darin, daß die Energieverteilung über eine relativ große Längenabmessung gezielt eingestellt werden kann.

[0113] Wie sich aus den vorgenannten Ausführungsbeispielen ergibt, ist es auch von Bedeutung, daß die Mikrowelleneinführung in einer gegebenen definierbaren und gegebenenfalls anpaßbaren Richtung in den Behandlungsraum erfolgt.

[0114] Das elektromagnetische Feld schwingt entsprechend der Frequenz der elektromagnetischen Strahlung. Diese Frequenz beträgt vorzugsweise 2450 MHz oder 915 MHz. Daraus ist ersichtlich, daß die Energieeinspeisung der Mikrowellen durch eine entsprechende elektronische Schaltung kontinuierlich oder stoßweise erfolgen kann. Bei der stoßweisen Einspeisung kann jedes beliebige Intervallspiel gewählt werden, um die kurz- bzw. mittelfri-stige Energieabgabe an das Produkt auf diese Weise zu steuern.

[0115] Wenn auch weniger üblich, kann die Energieabgabe vom Magnetron durch Regulierung der Stromaufname geregelt werden.

[0116] In den Figuren 10 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Auch diese Ausführungsform weist einen Behandlungsraum 4 auf, der aus einem Metallgehäuse 1, einer Wärmeisolation 2 und einer Mikrowellen-reflektierenden Schicht 3 besteht. Über Hohlleiterauskopplungen 8 werden die Mikrowellen in den Behandlungsraum 4 eingeleitet. Zur Ein- und Ausspeisung des Gutes dienen, ebenso wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3., ein Einlaßtrichter 31, eine Rotationsschleuse 32, ein Kanal 33 bzw. ein Auffangtrichter 20, eine weitere Rotationsschleuse 18 sowie ein Auslaßstutzen 25. Der die Magnetronsenthaltende Raum 5 ist lediglich stark vereinfacht in Figur 12 angedeutet. Zum Zuführen von klimkonditionierter Luft dient - ebenso wie im Ausführungsbeispiel der Figur 3 - ein Stutzen 13, der mit Hilfe eines Gitters 13' gegen den Austritt von Mikrowellen abgedichtet ist. Zum Auslaß der Luft dient ein Stutzen 14. Die Stutzen 13 und 14 sind rotierbar mit Hilfe von Lagern 16 in sich gegenüberliegenden Wänden des Behandlungsraumes 4 gelagert und tragen die Transportvorrichtung. Insoweit entspricht das Ausführungsbeispiel der Figur 10 dem Ausführungsbeispiel der Figur 3, so daß bezüglich weiterer Einzelheiten der angesprochenen Bauteile auf das Ausführungsbeispiel der Figur 3 verwiesen wird.

[0117] Abweichend vom Ausführungsbeispiel der Figur 3 besteht die Transportvorrichtung des Ausführungsbeispieles der Figur 10 aus vier achsparallel angeordneten Trommeln 9. Die Trommeln 9 sind jeweils durch einen deckelförmigen Abschluß 43, 44 an ihren stirnseitigen Enden starr miteinander verbunden. Die vier Einzeltrommeln 9 sind in ihrem Innern ähnlich wie die Trommel 9 des Ausführungsbeispieles der Figur 1 aufgebaut, d. h. sie enthalten Förderleisten 28 und als _Mikrowellenfenster wirkende Längsstäbe 26.

[0118] Die beiden deckelförmigen zylindrischen Abschlüsse 43 und 44 sind jeweils mittig mit den drehbar gelagerten Stutzen 13 und 14 verbunden, so daß die Fördervorrichtung um ihre zentrale Längsachse drehbar ist. Leitbleche 35, die im Querschnitt sternförmig sind, wie aus Figur 12 hervorgeht, sorgen für die gleichmäßige Verteilung der über den Stutzen 13 eintretenden klimakonditionierten Luft und für die gleichmäßige Verteilung des über den Kanal 33 eintretenden Produktes auf die einzelnen Trommeln 9. Der der Einspeisestelle nahegelegene deckelförmige Abschluß 43 weist mehrere Radialbohrungen 34 auf, durch die der Zufuhrkanal 33 im Laufe der Drehung der Fördervorrichtung abwechslungsweise mit den einzelnen Trommeln 9 in Verbindung gebracht wird und das Gut in diese Trommeln abwechslungsweise eingeleitet wird. Durch die Drehung der Fördervorrichtung um ihre zentrale Längsachse wird das Gut durch die Wirkung der Förderleisten 28 in Längsrichtung (bezogen auf Figur 10 von rechts nach links) gefördert. Danach vereinigen sich die vier Gutströme aus den Trommel 9 in dem auslaßseitigen deckelförmigen Abschluß 44. Die Ausspeisung des Gutes über Löcher 21 des deckelförmigen Abschluß 44 und den Auffangtrichter 20 vollzieht sich ebenso wie beim Ausführungsbeispiel der Figur 3, so daß auf eine erneute Beschreibung verzichtet werden kann.

[0119] Dadurch, daß der Gutstrom bei diesem Ausführungsbeispiel auf vier kleinere Trommeln verteilt wird, ergibt sich eine geringere Schichtdicke, so daß auch Mikrowellen kürzerer Wellenlänge das Gut sicher durchdringen können. Außerdem ist die Fallstrecke des durch die Förderleisten 28 angehobenen Gutes kleiner, so daß auch Teigwaren, die gegen mechanische Beanspruchung empfindlich sind, zufriedendstellend behandelt werden können. Dadurch, daß sich die einzelnen Trommeln 9 nicht nur um ihre eigene Längsachse drehen, sondern gewissermaßen durch die Drehung der gesamten Fördervorrichtung nahezu den ganzen Behandlungsraum durchlaufen, werden eventuelle Feldinhomogenitäten ausgeglichen und es wird sichergestellt, daß das gesamte Gut gleichmäßig behandelt wird.

[0120] Bei der Vorrichtung gemäß Figur 10 können ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 zonen unterschiedlicher Temperatur vorgesehen werden.

Ansprüche

1. Einrichtung zur kontinuierlichen, thermischen Behandlung von Nahrungsmitteln, nämlich Teigwaren und teigwarenähnlichen Produkten, mit Mikrowellen in einem Behandlungsraum (4; 60; 80; 102), wobei die Mikrowellen über einen Hohlleiter in einen als Cavity-System ausgebildeten Behandlungsraum eingespeist werden, gekennzeichnet durch eine für den Durchtransport der Nahrungsmittel durch den Behandlungsraum ausgelegte mechanische Transportvorrichtung (9; 30; 59; 100; 101), eine zur Klimakonditionierung von Luft ausgelegte Klimaanlage (113; 114; 115; 129) und durch Zwangsmittel (9; 13; 14; 28; 30; 41; 59; 66; 100'; 101'; 117; 118) zur Erzwingung einer Relativbewegung zwischen der konditionierten Luft und den einzelnen Nahrungsmittelteilchen (56).

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (9; 30; 59; 100; 101), die Klimaanlage (113; 114; 115; 120) und/oder die Zwangsmittel (9; 13; 14; 28; 30; 41; 59; 66; 100'; 101'; 117; 118) steuerbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (8; 61; 125) zur Einspeisung der Mikrowellen in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) derart ausgelegt und angeordnet sind, daß die Mikrowellen quer zur Bewegungsrichtung der mechanischen Transportvorrichtung (9; 30; 59; 100; 101) in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) einfallen.

4. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Mikrowellen-Koppelvorrichtung zur alternierenden Einkopplung der Mikrowellen von links und rechts in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102).

5. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen-Koppelvorrichtung zur Einspeisung der Mikrowellen in mehreren Ebenen in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) angeordnet und ausgelegt ist.

6. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellen-Koppelvorrichtung in den Behandlungsraum (102) ragende, als Langfeldstrahler ausgebildete Gegentaktelektroden (140) aufweist.

7. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Transportvorrichtung (30, 59; 100; 101) im wesentlichen mikrowellendurchlässig ist.

8. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Transportvorrichtung (59; 100; 101) im wesentlichen aus einem oder mehreren luftdurchlässigen Bändern (100'; 101'), Schuppenbändern oder Stabförderern besteht und vorzugsweise in mehreren Ebenen durch den Behandlungsraum (102) geführt ist.

9. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Transportvorrichtung (9; 30) als drehbare Trommel ausgebildet ist.

10. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) eine klimadichte, mikrowellenundurchlässige, als Förderschnecke (17) oder Förderrad (18; 19; 32; 42) ausgebildete Nahrungsmitteleingangs- und/oder -ausgangsschleuse (17; 18; 24; 31; 32; 42; 62; 70; 106; 109) vor- bzw. nachgeschaltet ist.

11. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (9; 30) Mikrowellenfenster (12; 26; 36; 37) im Trommelmantel (9') und/oder an den Stirnseiten der Trommel aufweist.

12. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (9; 30) im wesentlichen aus einem mikrowellendurchlässigen Material (Kunststoff) besteht.

13. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Trommelmantel (9') im wesentlichen aus Stahl besteht.

14. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß zur Mikrowellen-Einkopplung wenigstens ein im wesentlichen koaxial zur Trommelachse angeordneter Langfeldstrahler (125) vorgesehen ist.

15. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Hohlleiter (7; 122; 132; 143) quer zur Trommelachse in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) münden.

16. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (9; 30) stirnseitig je eine Produktein- und ausspeisung (17; 21; 34) sowie eine Luftzu- und -abfuhr (13; 14) aufweist.

17. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzu-und -abfuhr quer zur Längsachse der Trommel (9; 30) angeordnet ist.

18. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die _Förder- schnecke (17) zum Zwecke der Luftzu- und/oder -abfuhr innen hohl ausgebildet ist.

19. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel der Trommel (9) mindestens teilweise siebartige Flächen aufweist.

20. Einrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in dem an die Trommelstirnseite angrenzenden Bereich des Trommelmantels Löcher(34;21)für die Nahrungsmittelein- und/oder -ausspeisung vorgesehen sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trommel (9) im Bereich der Nahrungsmitteleinspeisung ein sich zum Trommelinnern hin verjüngender Hohlkegelstumpf (35) angeordnet ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen gegenüber dem ins Trommelinnere weisenden Ende des Hohlkegelstumpfes (35) in Richtung der nahen Stirnseite zurükcgesetzten Ring (40), der von der Innenseite des Trommelmantels radial in Richtung der Trommelachse vorsteht.

23. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Behandlungsraum (4) bzw. die Trommel (9; 30) an den beiden Enden je eine Kaltzone für die Ein- und Ausführung des Nahrungsmittels sowie der klimakonditionierten Luft aufweist.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Trommeln (9) achsparallel, vorzugsweise um eine gemeinsame zentrale Achse rotierbar angeordnet sind.

25. Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klimaanlage (113; 114; 115; 120) eine Umluftleitung (112; 116) sowie Lufttrockner und/oder -befeuchter (114) aufweist.

26. Verfahren zur kontinuierlichen, thermischen Behandlung von Nahrungsmitteln, nämlich Teigwaren und teigwarenähnlichen Produkten, mit Mikrowellen in einem Behandlungsraum (4; 60; 80; 102), bei dem die Mikrowellen über einen Hohlleiter in einen als Cavity-System ausgebildeten Behandlungsraum eingespeist werden, insbesondere mittels der Einrichtung nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Teigwaren mit einem mechanischen Förderelement durch das Cavity-System transportiert und eine Relativbewegung zwischen den einzelnen Nahrungsmittelteilen (56) und konditionierter Luft erzwungen wird.

27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mikrowellenfelder zeitlich variiert im Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) aufgebaut werden.

28. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 und 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellenenergie in Abhängigkeit von der Temperatur- bzw. relativen Feuchtigkeits-Differenz zwischen der klimakonditionierten Luft und den Nahrungsmitteln (56) variiert wird.

29. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Nahrungsmittel (56) vor dem Eintritt in den Behandlungsraum (4; 60; 80; 102) vorgetrocknet werden und/oder nach dem Durchlaufen des Behandlungsraums (4; 60; 80; 102) stabilisiert und/oder gekühlt werden.

30. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmittel auf einer mechanischen Transportvorrichtung (100; 101) (Förderband) liegend im wesentlichen horizontal durch den Behandlungsraum (102) geführt wird, die Mikrowellen flächig und horizontal, jedoch quer zur Förderrichtung in das Nahrungsmittel eingestrahlt werden und die klimakonditionierte Luft senkrecht sowohl zur Förderrichtung als auch zur Mikrowelleneinstrahlrichtung durch das Nahrungsmittel und die mechanische Transportvorrichtung (100; 101) hindurchgespeist wird.

31. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Nahrungsmittel durch eine Fördertrommel (9; 30) geführt und ihm hierbei aufgrund der Trommeldrehung eine vorzugsweise quer zur Trommelachse gerichtete Hin- und Herbewegung aufgeprägt wird, die Mikrowellen - mittels Direktauskopplung aus einem Hohlleiter (7) oder über Langfeldstrahler (125) - quer zur Nahrungsmittelbewegung in die Trommel (9; 30) eingestrahlt werden und die klimakonditionierte Luft im wesentlichen in Richtung der Trommc-achse durch die Trommel (9; 30) geführt wird.

32. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß zur beschleunigten Trocknung von Nahrungsmitteln (56), insbesondere Teigwaren, die Lufttemperatur und - feuchtigkeit konditioniert werden.

33. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 29 und 32, dadurch gekennzeichnet, daß zur be-

Trocknung und/oder Stabilisierung langer Teigwaren (56) letztere hängend durch den Behandlungsraum (60; 80) geführt werden.

34. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 26 bis 33, dadurch gekennzeichnet,daß zur Keimfreimachung der Nahrungsmittel, insbesondere geformter Nahrungsmittel und/oder zum Puffen von Nahrungsmitteln die Lufttemperatur sowie -feuchtigkeit konditioniert werden.

Zeichnung