[0001] Die Erfindung betrifft einen Kochkessel zur Zubereitung von Lebensmitteln nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Bei der Zubereitung von Speisen in Gemeinschaftsverpflegungseinrichzungen, beispielsweise
Kantinen, werden gattungsgemäße Kochkessel eingesetzt, um große Mengen von Speisen
zuzubereiten. Die Speisen werden dabei in ein Rührgefäß des Kochkessels eingefüllt,
in dem ein rotatorisch antreibbares Rührwerk vorgesehen ist. Durch geeignete Maßnahmen,
beispielsweise den Durchfluss eines Wärmeübertragungsmediums durch die Wandung des
Rührgefäßes, kann die Speisemasse zugleich auch erwärmt und damit gegart werden. Außerdem
ist es bei bekannten Kochkesseln auch möglich, die Speisemasse nach dem Garen im Kochkessel
zu kühlen, um damit eine schnellere Abkühlung der Speisemasse und eine entsprechend
höhere Haltbarkeit zu erreichen.
[0003] Um die Heiz- bzw. Kühlleistung zu erhöhen, sind gattungsgemäße Kochkessel mit einem
zusätzlichen Wärmetauscher ausgestattet, der im Inneren des Kochgefäßes derart angeordnet
wird, dass er in unmittelbaren Kontakt mit der Speisemasse kommt. Ein derartiger Kochkessel
ist beispielsweise aus der
DE 101 06 087 und der
DE 10 2004 039 317 bekannt. Aufgrund der zusätzlichen Kühl- bzw. Heizfläche des Wärmetauschers kann
eine erhebliche Erhöhung der Heiz- bzw. Kühlleistung erreicht werden.
[0004] Da die Wärmetauscher der bekannten Kochkessel in unmittelbaren Kontakt mit der Speisemasse
kommen, ist eine Reinigung der Wärmetauscher nach Abschluss des jeweiligen Zubereitungsprozesses
erforderlich. Zum Reinigen der Wärmetauscher ist es bei den bekannten Kochkesseln
notwendig, den Wärmetauscher von Hand aus dem Rührgefäß herauszuheben. Diese Art der
manuellen Handhabung der Wärmetauscher ist umständlich, kann bei schweren Wärmetauschern
zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen und verringert insgesamt die Akzeptanz
durch das Bedienpersonal.
[0005] Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen neuen Kochkessel zur Zubereitung von Lebensmitteln unter Einsatz eines Wärmetauschers
im Rührgefäß vorzuschlagen, der einen höheren Bedienkomfort aufweist.
[0006] Diese Aufgabe wird durch einen Kochkessel nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
[0008] Der erfindungsgemäße Kochkessel beruht auf dem Grundgedanken, dass am Kochkessel
eine Handhabungsvorrichtung vorgesehen ist, mit der der Wärmetauscher bedient werden
kann. So ermöglicht die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung insbesondere ein Bewegen
des Wärmetauschers zwischen der Betriebsposition im Kochkessel und einer Reinigungsposition
außerhalb des Kochkessels, so dass das manuelle Herausheben des Wärmetauschers aus
dem Kochkessel entfällt. Im Ergebnis wird also das Bedienpersonal bei der Handhabung
des Wärmetauschers zu Reinigungszwecken durch die erfindungsgemäße Handhabungsvorrichtung
massiv unterstützt.
[0009] Die Bauart der Handhabungsvorrichtung zur Handhabung des Wärmetauschers ist grundsätzlich
beliebig, solange die erfindungsgemäße Beweglichkeit zwischen der Betriebsposition
und der Reinigungsposition gewährleistet ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist die Handhabungsvorrichtung in der Art einer Schwenkvorrichtung,
insbesondere in der Art eines am Kochkessel gelagerten Schwenkarms, ausgebildet. Derartige
Schwenkvorrichtungen können mit sehr einfachen Mitteln und damit kostengünstig realisiert
werden.
[0010] In welcher Weise die Handhabungsvorrichtung angetrieben wird, ist grundsätzlich beliebig.
So sind manuell antreibbare Handhabungsvorrichtungen, beispielsweise unter Verwendung
entsprechender Umlenkgetriebe und Hebelmechanismen, denkbar, die eine kraftschonende
Handhabung des Wärmetauschers ermöglichen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die
Handhabungsvorrichtung mit einer Antriebseinrichtung ausgestattet ist, beispielsweise
mit einem elektromotorischen Antrieb. Insbesondere bei schweren Wärmetauschern sind
solche elektromotorischen Antriebseinrichtungen von Vorteil, da die mechanischen Übertragungseinrichtungen
vielfach nicht ausreichen, das erforderliche Kraftniveau zur Verstellung des Wärmetauschers
auf ein unter Komfortgesichtspunkten tolerierbares Maß zu begrenzen.
[0011] Je nach Bedarf an Speisemenge kann der Füllgrad des erfindungsgemäßen Kochkessels
erheblich variieren. Um trotz der daraus resultierenden Niveauunterschiede bei der
Füllung des Kochkessels immer eine optimale Kühl- bzw. Heizleistung mit dem Wärmetauscher
erreichen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher höhenverstellbar
an der Handhabungsvorrichtung gelagert ist. In der Betriebsposition des Wärmetauschers
kann dann das Höhenniveau des Wärmetauschers relativ zur Handhabungsvorrichtung verändert
und damit der Wärmetauscher im Kochkessel angehoben bzw. abgesenkt werden, so dass
sich im Ergebnis eine optimale Positionierung des Wärmetauschers relativ zur Speisemasse
ergibt. Im Ergebnis kann also durch die höhenverstellbare Lagerung des Wärmetauschers
erreicht werden, dass die positionierung des Wärmetauschers auf den jeweiligen Füllgrad
des Kessels optimal abgestimmt werden kann.
[0012] Soweit der Kochkessel mit einem Deckel verschließbar ausgebildet sein soll, ist es
besonders vorteilhaft, wenn der Deckel an der Oberseite des Wärmetauschers vorgesehen
ist. Durch Anordnung des wärmetauschers in seiner Betriebsposition wird dann zugleich
eine Schließung des Kochkessels durch den am Wärmetauscher befestigten Deckel realisiert.
[0013] Alternativ bzw. additiv zur Befestigung eines Deckels kann am Wärmetauscher auch
ein Eingriffsschutz, beispielsweise ein Gitterrohr, vorgesehen sein. Durch diesen
Eingriffsschutz kann der Zugriff von außen in den Kochkessel versperrt werden, um
die vom Rührwerk ausgehende Verletzungsgefahr zu vermindern.
[0014] Bei dem erfindungsgemäßen Kochkessel ist es vorgesehen, dass der Wärmetauscher zwischen
seiner Betriebsposition im Kochkessel und einer Reinigungsposition verstellt, insbesondere
verschwenkt, werden kann. Die Stellung des Wärmetauschers in der Reinigungsposition,
die zum Einschwenken in die Betriebsposition notwendig ist, ist vielfach für die Reinigung
des Wärmetauschers in der Reinigungsposition nicht optimal. Um die Reinigung des Wärmetauschers
in der Reinigungsposition noch weiter zu erleichtern, ist es deshalb besonders vorteilhaft,
wenn der Wärmetauscher verstellbar, insbesondere drehbar, an der Handhabungsvorrichtung
gelagert ist. Dadurch ist es dann möglich, dass der Wärmetauscher in der Reinigungsposition
zwischen einer Wartestellung, die das Verstellen, insbesondere Verschwenken, des Wärmetauschers
in die Betriebsposition ermöglicht, und einer Reinigungsstellung, die für die Reinigung
des Wärmetauschers optimal ist, verstellt, insbesondere verschwenkt, werden kann.
[0015] Um Verschmutzungen in der Umgebung des Kochkessels durch die Reinigung des Wärmetauschers
weitgehend zu vermeiden, kann am Kochkessels eine Auffangschale vorgesehen werden.
Diese Auffangschale wird dabei so angeordnet, dass sie sich unterhalb des Wärmetauschers
in dessen Reinigungsstellung befindet.
[0016] Um die Lage der Auffangschale optimal auf die Lage des zu reinigenden Wärmetauschers
abstimmen zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Auffangschale verstellbar
am Kochkessel gelagert ist.
[0017] Um eine besonders große Kühl- bzw. Heizfläche zu realisieren, sollte der Wärmetauscher
mehrere konzentrisch angeordnete Ringabschnitte aufweisen, durch die das Heiz- bzw.
Kühlmedium hindurchgepumpt werden kann.
[0018] Zwischen den einzelnen Ringen des Wärmetauschers können sich dabei Abstreifer befinden,
die insbesondere zum rotatorischen Antrieb am Rührwerk des Rührkessels zum Eingriff
gebracht werden. Die Abstreifer selbst können dabei schräg nach unten geneigt sein,
um im Speisebrei eine nach unten gerichtete Strömung zu erzeugen.
[0019] Um den Wärmetauscher in einfacher Weise in seiner Betriebsposition im Kochkessel
fixieren zu können, ist es besonders vorteilhaft, wenn am Wärmetauscher eine mittlere
Hohlachse vorgesehen ist. Diese Hohlachse kann dann von oben auf die Achse des Rührwerks
im Kochkessel aufgesteckt und damit eine Zentrierung des Wärmetauschers realisiert
werden. Soweit als Handhabungsvorrichtung ein Gelenkarm vorgesehen ist, kann durch
die Verwendung der Hohlachse außerdem in einfacher Weise realisiert werden, dass der
Wärmetauscher mit der Hohlachse von oben auf das Rührwerk aufgesteckt und dadurch
geführt wird.
[0020] Da der Wärmetauscher des erfindungsgemäßen Kochkessels durch die Handhabungsvorrichtung
in einer fest vorgegebenen Relativanordnung zum Kochkessel steht, kann die Kühl- bzw.
Heizmediumversorgung in einfacher Weise realisiert werden. Insbesondere können zur
Versorgung des Wärmetauschers mit dem erforderlichen Heiz- bzw. Kühlmedium einfach
Schläuche eingesetzt werden, die zwischen dem Wärmetauscher einerseits und entsprechenden
Zuläufen andererseits anzuschließen sind.
[0021] Eine weitere Verbesserung des Wärmeübergangs ergibt sich, wenn der Wärmetauscher
in der Art eines Gegenstromwärmetauschers ausgebildet ist. Bei einem solchen Cregenstromwärmetauscher
sind jeweils zumindest zwei getrennte Kanäle vorgesehen, die insbesondere jeweils
in der Art konzentrischer Ringkanäle ausgebildet sein können. In den beiden Kanälen
strömt das Wärmeübertragungsmedium dann in jeweils entgegengesetzte Richtungen, so
dass die verschiedenen Wärmetauscherabschnitte damit jeweils zweimal vom Wärmeübertragungsmedium
durchströmt werden.
[0022] Um eine Kühlung der Speisemasse zu erreichen, ist es besonders vorteilhaft, wenn
der Zulauf des Wärmetauschers an ein Kühlmedium, insbesondere Eiswasser, Glykol-Wasser-Mischung
oder eine Wasser-Eis-Mischung, zur Versorgung mit Kühlmittel angeschlossen ist.
[0023] Um eine Beheizung des Kochkessels zu erreichen, kann über den Zulauf ein Heizmedium,
insbesondere Heißwasser oder Heißdampf, zugeführt werden.
[0024] Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und wird nachfolgend beispielhaft erläutert.
[0025] Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Kochkessel mit in Betriebsposition angeordnetem Wärmetauscher im schematischen
Querschnitt;
- Fig. 2
- den Kochkessel gemäß Fig. 1 nach Anordnung des Wärmetauschers in der Reinigungsposition;
- Fig. 3
- den Kochkessel gemäß Fig. 2 nach Verschwenken des Wärmetauschers aus der Wartestellung
gemäß Fig. 2 in die Reinigungsstellung;
- Fig. 4
- den Wärmetauscher des Kochkessels gemäß Fig. 1 in perspektivischer Ansicht von oben;
- Fig. 5
- den Wärmetauscher gemäß Fig. 4 in perspektivischer Ansicht von unten;
- Fig. 6
- eine zweite Ausführungsform eines Kochkessels mit schwenkbar gelagertem Wärmetauscher.
[0026] Fig. 1 zeigt den Querschnitt eines Kochkessels 01 mit einem Rührwerk 02 und einem
Wärmetauscher 03. Der Wärmetauscher 03 ist an einer Handhabungsvorrichtung 04 gelagert
und kann beispielsweise mittels eines nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotors
elektromechanisch verstellt werden. Die Handhabungsvorrichtung 04 ist in der Art eines
Schwenkarms ausgebildet, der mit seinem einen Ende am Gestell 05 des Kochkessels 01
schwenkbar gelagert ist. Fig. 1 zeigt den Kochkessel 01 bei Anordnung des Wärmetauschers
03 in seiner Betriebsposition im Rührgefäß des Kochkessels 01. In dieser Position
kann der Wärmetauscher 03 mit den im Rührgefäß des Kochkessels 01 befindlichen Speisen
in Kontakt kommen und diese wahlweise erhitzen oder abkühlen.
[0027] Fig. 2 zeigt den Kochkessel 01 beim Herausschwenken des Wärmetauschers 03 durch Verstellung
der Handhabungsvorrichtung 04. Man erkennt, dass an der Oberseite des Rührwerks 02
Abstreifer 06 vorgesehen sind, mit denen die Ringe des Wärmetauschers 03 während des
Betriebs überstrichen werden.
[0028] Fig. 3 zeigt den Kochkessel 01 nach Anordnung des Wärmetauschers 03 in seiner Reinigungsposition.
Zusätzlich wurde der Wärmetauscher 03 dabei um die Handhabungsvorrichtung 04 verschwenkt,
so dass der Wärmetauscher 03 mit seiner in der Betriebsposition nach unten weisenden
Seite nun nach außen weist, was der Reinigungsstellung des Wärmetauschers 03 entspricht.
Dazu wird der Wärmetauscher 03 nach dem Herausschwenken aus dem Kochkessel 01 um die
Längsachse des Schwenkarms 04 verdreht. Um eine Verschmutzung der Umgebung während
der Reinigung des Wärmetauschers 03 zu verhindern, ist unterhalb des Wärmetauschers
03 eine Auffangschale 07 vorgesehen. Diese Auffangschale 07 ist ihrerseits beweglich
am Gestell 05 des Kochkessels 01 gelagert, so dass die Lage der Auffangschale 07 im
Hinblick auf die Lage des Wärmetauschers 03 optimiert werden kann.
[0029] Fig. 4 und Fig. 5 zeigen den Wärmetauscher 03 in perspektivischer Ansicht von oben
(Fig. 4) und in perspektivischer Ansicht von unten (Fig. 5). Mittels Hubzylinder 08
kann der Wärmetauscher 03, der mittels nicht dargestellter Schläuche an einen Zulauf
für ein Kühlmittel und einen Zulauf für ein Heizmittel angeschlossen ist, relativ
zum Kochkessel 01 höhenverstellt werden. Eine Hohlachse 09 dient zur Zentrierung des
Wärmetauschers 03 auf der Achse des Rührwerks 02.
[0030] Der Wärmetauscher 03 weist dabei konzentrisch angeordnete Ringabschnitte 10 auf,
in denen jeweils zwei übereinander angeordnete Kanäle für das Wärmeübertragungsmedium
vorgesehen sind, so dass die Ringabschnitte 10 jeweils im Gegenstrom in zwei Richtungen
vom Wärmeübertragungsmedium durchströmt werden können. Zwischen den Ringabschnitten
10 ist dabei jeweils die Lage der Abstreifer 06 erkennbar, die vom Rührwerk 02 angetrieben
werden und die Speisemasse von den Ringabschnitten 10 abstreifen.
[0031] Fig. 6 zeigt eine zweite Ausführungsform 11 eines erfindungsgemäßen Kochkessels,
dessen Wärmetauscher 12 ebenfalls mittels eines Schwenkarms 13 zwischen einer Betriebsposition
im Kochkessel 11 und einer hochgeschwenkten Reinigungsstellung verschwenkt werden
kann. Außerdem kann der Wärmetauscher 12 in der hochgeschwenkten Reinigungsposition
zwischen einer Reinigungsstellung, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist und die zum Reinigen
des Wärmetauschers 12 optimal ist, und einer Wartestellung, die zum Zurückschwenken
des Wärmetauschers 12 geeignet ist, verschwenkt werden. Die Abstreifer 14 des Kochkessels
11 werden dabei mit dem Wärmetauscher 12 aus dem Kochkessel 11 herausgehoben. An der
Oberseite des Wärmetauschers 12 ist ein Deckel 15 vorgesehen, der ebenfalls mit dem
Schwenkarm 13 aufgeschwenkt werden kann und der in der unteren Position des Schwenkarms
13 den Kochkessel 11 von oben verschließt.
1. Kochkessel (01, 11) zur Zubereitung von Lebensmitteln, mit einem Rührgefäß, in dem
eine Speisemasse erwärmt und gekühlt werden kann, und einem rotatorisch antreibbaren
Rührwerk (02), durch dessen Antrieb die Speisemasse durchmischt werden kann, wobei
im Rührgefäß ein Wärmetauscher (03, 12) anordenbar ist, der innenseitig von einem
Wärmeübertragungsmedium durchströmt wird, und an dem außenseitig die Speisemasse vorbeiströmen
kann, wobei durch Wärmeübergang zwischen dem Wärmeübertragungsmedium im Wärmetauscher
(03, 12) und der am Wärmetauscher (03, 12) vorbeiströmenden Speisemasse eine Erwärmung
oder Abkühlung der Speisemasse bewirkt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass am Kochkessel (01, 11) eine Handhabungsvorrichtung (04, 13) vorgesehen ist, mit der
der Wärmetauscher (03, 12) zwischen einer Betriebsposition im Kochkessel und einer
Reinigungsposition außerhalb des Kochkessels bewegt werden kann.
2. Kochkessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Handhabungsvorrichtung (04, 13) in der Art einer Schwenkvorrichtung, insbesondere
in der Art eines am Kochkessel (01, 11) schwenkbar gelagerten Schwenkarms, ausgebildet
ist, mit der der Wärmetauscher (03, 12) zwischen der Betriebsposition und der Reinigungsposition
verschwenkt werden kann.
3. Kochkessel nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Handhabungsvorrichtung (04, 13) mit einer, insbesondere elektrisch antreibbaren,
Antriebseinrichtung ausgestatten ist, mit der der Wärmetauscher (03, 12) zwischen
der Betriebsposition und der Reinigungsposition verstellt werden kann.
4. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (03, 12) höhenverstellbar an der Handhabungsvorrichtung gelagert
ist, wobei der Wärmetauscher durch Höhenverstellung an der Handhabungsvorrichtung
in unterschiedlichen Höhenniveaus des Kochkessels anordenbar ist.
5. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
das an der Oberseite des Wärmetauschers (12) ein Deckel (15) vorgesehen ist, mit dem
der Kochkessel (11) verschlossen werden kann.
6. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass an der Oberseite des Wärmetauschers ein Eingriffsschutz, insbesondere ein Gitterrost,
vorgesehen ist, mit dem der Zugriff in den Kessel versperrt werden kann.
7. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
das der Wärmetauscher (03, 12) verstellbar, insbesondere drehbar, an der Handhabungsvorrichtung
(04, 13) gelagert ist und in der Reinigungsposition zwischen einer Reinigungsstellung
und einer Wartestellung verstellt werden kann.
8. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass unterhalb des sich in der Reinigungsstellung befindlichen Wärmetauschers (03, 12)
eine Auffangschale (07) angeordnet ist.
9. Kochkessel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auffangschale (07) verstellbar gelagert ist.
10. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (03, 12) mehrere konzentrisch angeordnete Ringabschnitte (10) aufweist,
die vom Wärmeübertragungsmedium durchströmt werden können.
11. Kochkessel nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den konzentrisch angeordnete Ringabschnitten (10) des Wärmetauschers (03,
12) jeweils Abstreifer (06,14) vorgesehen sind.
12. Kochkessel nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abstreifer (06, 14) schräg nach unten geneigt sind.
13. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (03) eine mittlere Hohlachse (09) aufweist, die von oben auf die
Mittelachse des Rührwerks (02) aufgesteckt werden kann.
14. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (03, 12) mit zumindest einem Schlauch an einen Zulauf für das Wärmeübertragungsmedium
angeschlossen werden kann.
15. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Wärmetauscher (03, 12) in der Art eines Gegenstromwärmetauschers ausgebildet
ist, der zumindest zwei getrennte Kanäle aufweist, in denen das Wärmeübertragungsmedium
in entgegengesetzten Richtungen strömt.
16. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch einen Zulauf ein Kühlmedium, insbesondere Eiswasser, eine Glykol-Wasser-Mischung
oder eine Wasser-Eis-Mischung, zuführbar ist.
17. Kochkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass durch einen Zulauf ein Heizmedium, insbesondere Heißwasser oder Heißdampf, zuführbar
ist.