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Backofen
Die Erfindung bezieht sich auf einen Backofen zum Backen von Teigerzeugnissen mit einer länglichen, tunnelartig geschlossenen Dackkammer, durch welche das Backgut auf einem Transportband befördert wird, wobei unter oder oberhalb des Transportbandes angeordnete und schräg gegen dieses gerichtete Infrarotstrahlen zur Beheizung dienen. Es sind Backöfen bekannt, die als infrarote Heizquelle elektrische Lampen verwenden. Bei solchen Öfen ist der lediglich vom Teig herrührende Wassergehalt in der Ofenatmosphäre gering. Dieser Wassermangel verhindert aber die Entwicklung des Teiges, da sein äusserer Teil zu schnell trocknet und hart wird.
Es muss daher zusätzlich Wasserdampf in den Ofen eingespritzt werden, wobei ein Energieverlust in Kauf zu nehmen ist, der einerseits aus der Erzeugung des Wasserdampfes ausserhalb des Ofens und anderseits durch den Wärmeverlust beim EinspritzendesDampfesentsteht. Ein weiterer Energieverlust tritt noch bei der Regelung der Lampenheizung auf. Bei den bekannten Öfen sind die Lampen in Reihen angeordnet und für jede Reihe Regelwiderstände vorgesehen, die einen Teil der aufgenommenen Energie vernichten. Die gemeinsame Regulierung der gruppenweise angeordneten Lampen hat noch den Nachteil, dass die Ausstrahltemperaturen der einzelnen Lampen einer Gruppe sehr ungleich sind, da die Ungleichheiten der Lampen nicht berücksichtigt werden können.
Die elektrischen Infrarotstrahler dieser bekannten Backöfen sind auf ein Strahlungsgebiet zwischen 8000 und 20000 beschränkt. Es handelt sich also um eine kurzwellige Wärmestrahlung, die sich zum Backen von Brot und Teigerzeugnissen, denen Treibmittel zugesetzt sind, nicht eignen, da das Backen solchen Backgutes nicht einfach nur ein Trocknen ist. Die Bildung der Kruste erfolgt nicht nur durch Trocknen, sondern auch durch Bräunen des Zuckers.
Durch die kurzwellige Strahlung kann aber kein gut gebackenes Brot erhalten werden, da auf einem getrockneten Teig sich schlecht eine Kruste bildet. Damit Brot bzw. Teigwaren gut aufgehen, muss die Erhitzung der Teigmasse nach und nach erfolgen, was bei Anwendung der kurzwelligen tief eindringenden Strahlen nicht möglich ist.
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Backofen zu schaffen, dessen Heizquelle gleichzeitig Wasserdampf entwickelt, so dass der Energieverbrauch sparsamer ist als der der bekannten Öfen und der durch bessere Wärmeverteilung ein besseres und gleichmässigeres Backen von Teigerzeugnissen ermöglicht.
Die Erfindung besteht im Wesen darin, dass Infrarotgasbrenner angeordnet sind, deren Oberflächen auf über 4500C erhitzt werden und deren maximale Ausstrahlung vorzugsweise zwischen 20000 und 40000 liegt und die gegebenenfalls in ihrer Wirkung regelbar sind, und regelbare Einrichtungen zum Absaugen der entstehenden Verbrennungsgase sowie des Wasserdampfes vorgesehen sind. In dem erfindungsgemässen Backofen wird das durch die Verbrennung des Heizgases der Gasstrahler entstandene Wasser neben dem aus dem Teig freiwerdenden Wasser zur Aufrechterhaltung des Wassergehaltes in der Ofenatmosphäre herangezogen, wodurch eine bedeutende Energieersparnis erzielt wird.
Die Gasstrahler können mit entsprechend grossen Strahlungsflächen versehen werden, wodurch die Wärmeverteilung und die Krustenbildung auf allen Seiten der Teigerzeugnisse im Gegensatz zur ungünstigen punktförmigen Strahlung der elektrischen Infrarotlampen gleichmässiger ist. Die bevorzugte langwellige Wärmestrahlung bei dem erfindungsgemlssen Ofen gewährleistet das richtige Aufgehen der Teigerzeugnisse beim Backen.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Backkammer durch senkrechte vom Transportband
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durchsetzte Querwände in Unterkammern unterteilt. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, in den einzel- nen Unterkammern unabhängig voneinander die für das Backen der verschiedenen Teigerzeugnisse entsprechende Temperatur und Atmosphäre einzustellen und aufrecht zu erhalten.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Senkrechte mittig auf jeder Strahlober-
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form des Gerätes nach der Erfindung liegen die Senkrechten auf die Brenneroberflächen in vertikalen Ebenen, die sich in Längsrichtung durch die Backkammer erstrecken.
Es ist auch denkbar, dass Teile der Brennoberflächen mit ihren mittigen Senkrechten in vertikalen Querebenen liegen, während andere mit ihrer Senkrechten in vertikalen Längsebene der Backkammer liegen.
Bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung, sind die Teile der Seitenwandungen, die die Backkammer einschliessen, und die sich unter der Höhe der Transporteinrichtung befinden, nach innen auf die Längsmittellinie des Kammerbodens geneigt und jede lasst einen flachen Mittelstreifen des Bodens oder des Transportbandes, die vorzugsweise einen stumpfen Winkel miteinander bilden, frei. Die Brenner werden dann mit ihren Strahloberflächen in oder parallel zu diesen geneigten Teilen der seitlichen Kammerwandungen angeordnet.
Eine Vielzahl von Hilfsbrenner kann im oberen Teil der Kammer über der Transportvorrichtung zu gewissen ssackzwecken angeordnet sein.
Die Infrarotbrenner mit Wärmeabstrahloberftächen sind im allgemeinen mit atmosphärischen Mischgeräten versehen, die einen Einlass der Gesamtluft haben, die zum Verbrennen notwendig ist u. zw. zum Einlass von Luft ausserhalb des Ofens, so dass sie bequem in einer geschlossenen Kammer, selbst von hohem Feuchtigkeitsgehalt in der Luft, verwendet werden können, ohne dass wesentliche Mengen von Sauerstoff aus der Ihnenatmosphäre der Kammer entnommen werden.
Dieses Merkmal ist eine Tatsache für Gasflussmengen zwischen 0, 3 und 0, 8 m, 9/Stunden und alle Drücke über 40 mm CE
Wenn gewisse Teigerzeugnisse gebacken werden, ist es vorzuziehen, zusätzlich zu den Infrarotbren- nern unter der Transporteinrichtung eine oder mehrere Reihen üblicher Schlitz gas brenner über dem Transportband unter der Decke der Backkammer zu benutzen, wobei diese Gasflammenbrennerreihen aus einem Material hergestellt werden, das der Wärme des Ofens Widerstand leistet, z. B. rostfreien Stahl und wobei diese Brennerreihen gegebenenfalls mit den gleichen Mischgeräten verbunden sein können, die auch dazu dienen, die Infrarotbrenner zu speisen, um auf diese Weise den Einbau und die Steuerung aller Brenner zu vereinfachen.
Diese Reihen von Schlitzbrennem sind weniger empfindlich, als die strahlenden Blasbrenner und sie sind einfacher zu regeln, wodurch die Temperaturen in den verschiedenen Bereichen des Ofens feiner beeinflusst werden können, was von grossem Vorteil ist, wenn die Art des Backens häufig gewechselt werden muss. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Temperatur im Bereiche eines gewölbten oder
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deszupassen.
Es wird bevorzugt. Gasflammenbrennerreihen über der Transportvorrichtung zu benutzen anstatt infrarote Brenner, weil diese letzteren eine Neigung für die Flamme zeigen, zurlickzuschlagen, wenn diese letzteren Brenner in umgekehrter Stellung mit der glühenden Oberfläche abwärts gerichtet arbeiten. Ausserdem ist die direkte Strahlung infraroter Brenner von der Decke der Backkammer aus zu heftig und würde die Güte der gebackenen Erzeugnisse ungünstig beeinflussen.
Nach einem weiteren bedeutenden Merkmal werden Trennwandungenquer in der Backkammer angeordnet, so dass diese letztere in verschiedene Unterkammern vollständig unterteilt wird, die miteinander nur durch waagrecht angeordnete Schlitze in den Trennwandungen in Verbindung stehen, wobei diese Schlitze gerade breit genug sind, um das Hindurchtreten der Transportvorrichtung und der Teigerzeugnisse zu gestatten, die gebacken werden sollen und die sich auf dem Transportband befinden.
Dadurch ist es möglich, in den verschiedenen Unterkammern verschiedene Temperaturbereiche aufrechtzuerhalten.
Die Verstellung der in jeder Unterkammer herrschenden Temperatur auf die gewünschten Bedingungen einer besonderen Art von Gebäck kann weiter verfeinert werden, indem die Vorder-und Endabdeckun- gen sowohl als auch die Zwischentrennwandungen mit Klappen od. dgl. versehen werden, die es gestatten, den Wärmefluss von Unterkammer zu Unterkammer und zwischen der ersten und der letzten Unterkammer und den Hauben oder der umgebenden Luft zu steuern.
Die thermische Leistung des Ofens wird weiterhin verbessert, die Temperatur-Steuerung des gesamten Gerätes erleichtert und die Notwendigkeit zur Dampfeinspritzung wird verringert oder sogar vollständig ausgeschaltet.'
Das Brennstoffzufuhrsystem des Ofens wird vorteilhafterweise in einer solchen Art und Weise angeord-
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net, dass die verschiedenen Brenner in ein und der gleichen Unterkammer mit der gleichen Zuleitung verbunden werden und dass jede Unterkammer ihre eigene Zuleitung aufweist, die einzeln mit allen notwendigen Steuerungseinrichtungen ausgerüstet ist. Dadurch kann die in jeder Unterkammer aufrechtzuerhaltende Temperatur einzeln eingestellt werden.
Das Backgerät nach der Erfindung kann mit einer Vorrichtung ausgerüstet werden, um einen direkten Zug in der Backkammer aufrechtzuerhalten, um Verbrennungsabgase und Wasserdämpfe aus der Kammer abzuleiten. Oder das Gerät kann mit einem System umgekehrten Zuges ausgerüstet werden, das eine Viel- zahl von Sammlerleitungen aufweist, die ähnlich Krümmern sind, die sich über die gesamte Länge des Gerätes erstrecken und in Öffnungen in den Seitenwandungen der Backkammer unter dem Transportmittel münden. Absaugvorrichtungen, wie etwa ein Ventilator üblicher Bauweise, können mit diesem Zugsystem zusammenarbeiten. Gleitventile od. ähnl.
Steuerungsvorrichtungen können an diesen Öffnungen oder in den Leitungen vorgesehen werden, die zu ihnen führen, sodass-der Zug in den verschiedenen Unterkammern des Gerätes einzeln gesteuert wird.
Wenn gewisse Teigprodukte gebacken werden, insbesondere solche, die das Vorhandensein einer dampf-geladenen Atmosphäre im Ofen erfordern, ist ein indirektes Zugsystem vorzuziehen, wodurch die Verbrennungsgase und der Wasserdampf den Ofen in einer Art von Überströmen verlassen oder genauer gesagt über eine Haube, die an beiden Enden des Ofens vorgesehen ist, wobei der Zug auf die Gase durch diese Hauben nur in einem solchen Ausmasse ausgeübt wird, um die Gase abzuziehen, die unter die Haube geströmt sind, während die Backkammer unter einem leichten Überdruck steht, wofür ihre Wandungen gasdicht abgeschlossen sein müssen. Dieses Merkmal gestattet es, die thermische Ausgleichsmöglichkeit des Ofens zu verbessern und die Notwendigkeit des Injizieren von Dampf in die Backkammer zu verringern oder vollständig auszuschalten.
Der Backkammer kann ein gewölbter Längsquerschnitt gegeben werden, indem die Höhe der Kammerdecke über dem Boden in einem Bereich vorzugsweise in einer Entfernung von einem Drittel der Kammerlänge vom Aufnahmeende der Kammer weg. erhöht wird.
Die Transportvorrichtung kann die Form eines endlosen Metallbandes aus beispielsweise rostfreiem Stahl aufweisen, oder ein Stahl- oder Metallgewebeband mit endlosen Führungen, die um eine vordere und eine hintere Walze so geführt werden, dass die obere Strecke durch die Backkammer in einer gewissen Höhe verläuft und am Ende durch Haltemittel unterstützt wird, wie etwa Winkeleisen, die sich in Längsrichtung durch die Backkammer erstrecken.
Nach einem besonderen Merkmal der Erfindung sind die das Band oder das Drahtgewebe haltenden sich in Längsrichtung erstreckenden Winkeleisen in einer gewissen Entfernung von der Wand angeordnet und an ihrer Unterseite mit sich abwärts erstreckenden geneigten Abweiserplatten versehen, die so angeordnet sind, dass sie die Strahlung von den Infrarotbrennern zu dem Transportband nicht stören, während sie den Fluss der Verbrennungsgase und die Konvektion von Wärme entlang der geneigten und höher oben entlang der senkrechten Teile der Seitenwandungen der Backkammer liegenden Teile zu der gewölbten oder flachen Decke dieser Kammer, leiten.
Diese Anordnung gestattet es, die Anzahl der Brenner zu verringern, die erforderlich sind, um den oberen Raum des Ofens über der Transportvorrichtung zu erhitzen oder sie sogar vollständig weglassen zu können.
Weiter bietet diese Anordnung den besonderen Vorteil, eine Überhitzung am Rande der Transporten- richtung durch die Verbrennungsgase durch die Infrarotbrenner unter der Transportvorrichtung zu verhü- ten. Die Entwicklung der Hitze kann dabei so verteilt werden, dass ungefähr 90% der Kalorien von den
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eihr.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung mehrerer in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele.
Fig. l ist eine Längsschnittansicht durch ein Gerät zum Backen von Teigerzeugnissen nach der Erfin-
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kammer in dem Gerät nach der Erfindung gezeigt ist, Fig. 3 ist ein Querschnitt durch das Gerät nach der Erfindung nach der Linie rn-li der Fig. l, Fig. 4 ist eine Längsschnittansicht einer etwas abgewandelten Form des Gerätes nach der Erfindung, Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht nach der Linie V-V der Fig. 4, Fig. 6 ist ein Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung, wobei eine gewölbte Backkammer gezeigt ist, Fig. 7 ist ein Längsschnitt durch eine vierte Ausführungsform eines Backgerätes nach der Erfindung, Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7, Fig.
9 ist eine perspektivische Ansicht einer Unterkammer des Gerätes nach der Erfindung, wobei gewisse Teile weg-
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gebrochen sind, Fig. 10 ist eine schematische Ansicht eines Endteiles eines Backgerätes nach der Erfindung, wobei die Anordnung einer Haube am Ofenende gezeigt ist, Fig. 11 ist eine schematische Querschnittsan-
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12 istlung, die die Temperaturverteilung über der Transporteinrichtung In einem Backgerat nach der Erfindung zeigt, Fig. 13 und 13a zeigen schematisch in einer Seitenansicht ein Gerät nach der Erfindung mit Steuerungs- armaturen und andern Hilfsvorrichtungen, Fig. 14 zeigt eine Querschnittsansicht durch einen Laib franzö-
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gebackenfranzösischen Brotes, das in dem Ofen nach der Erfindung gebacken Ist, Fig.
16 Ist eine graphische Darstellung, die das Ansteigen der Temperatur mit der Zeit In der äusseren Kruste eines Laibes französischen Brotes zeigt, das in dem Gerät nach der Erfindung gebacken ist, Fig. 17 ist eine graphische Darstellung, die das Ansteigen der Temperatur mit der Zeit in dem Transportband und in der inneren Krustenzone eines Laibes französischen Brotes zeigt, das in dem Gerät nach der Erfindung gebacken wurde, Fig. 18 und 19 sind graphische Darstellungen, die das Steigen der Temperatur mit der Zeit im Innern und in der inneren Krustenzone eines Laibes französischen Brotes zeigen, das in einem Gerät nach der Erfindung gebacken wurde, das mit zwei verschiedenen Arten von Transportmitteln versehen ist, Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht des Backgerätes nach der Erfindung.
In den Zeichnungen ist eine Ausführungsform eines Backofens nach der r-rfindung dargestellt. Fig. 1-3 zeigen, dass dieser Ofen eine tunnelartige Backkammer hat, deren Seitenwandungen 1 und l', die Oberwandung 2 und der Boden 3 aus metallischen Doppelwandungen bestehen, die an ihren Innenflächen mit einem geeigneten Wärmeisolationsmaterial versehen sind, wie etwa Glaswolle, Schlackenwolleblocks od. dgl..
Die obere Strecke eines endlosen Transportbandes 4 aus Metallgliedern verläuft durch die Backkammer um eine Antriebswalze 5, die beispielsweise von einem Motor 70 (Fig. 13A) angetrieben wird, der ausserhalb des Ofens hinter dem Abgabeende 20 desselben liegt, wobei die untere Stecke über Führungsrollen 21 und 22 unter dem Boden 3 des Ofens verläuft und auf und um eine grosse Trommel 6. in den Ofen zurück, so dass es sich dann in der andern Richtung bewegt, wie von den Pfeilen in Fig. l gezeigt. Während des Durchlaufens durch die Backkammer wird die Transportbahn 4 entlang ihrer REnder in Winkelschienen 23 und 24 geführt, wie schematisch in Fig. 3 angedeutet. In Fig. 1 sind diese Schienen weggelassen, um die Zeichnung zu vereinfachen.
Bei dieser Ausführungsform hat der Boden der Backkammer einen V-förmigen Querschnitt durch Schräganordnung der Oberflächenteile 25 und 26 der Seitenwandungen 1 und l'einwärts abwärts auf die Bodenmitte bei 27 zu.
Die Backkammer ist durch senkrechte obere Querwandteile 28 und untere Teile 29 in eine Vielzahl von Unterkammern 30,31, 32, und 33 unterteilt.
Ein waagrechter Querschlitz 8 verbleibt zwischen jedem oberen Teil 28 und unterem Teil 29 frei und durch diesen Schlitz 8 verläuft die obere Strecke des Transportbandes 4 mit den darauf angeordneten Teigerzeugnissen.
In der Zone unter dem Band 4 ist jede Unterkammer mit einer Vielzahl von In & arotbrennem 7 ver-
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Bei derSeitenwandungsteil 25 und 26 der Unterkammern 30 und 31 montiert sind und zwei auf jeder geneigten Seitenwandung der Unterkammern 32 und 33.
Diese Brenner sind vorzugsweise Brenner wie beispielsweise in der franz. Patentschrift Nr. 1. 025. 450 von Schwank beschrieben. Solche Brenner besitzen eine abstrahlende Oberfläche 7a aus hitzebeständigem Material mit einem spez. Gewicht von bis zu 1. 2 kg je Kubikdezimeter und einer thermischen Leitfähigkeit von bis zu 0, 5 Kilokalorien je Stunde, Quadratmeter-Oberfläche und Grad Celsius und Meter Dicke.
Es werden Brenner dieser Art benutzt, die in der Lage sind, infrarote Strahlen auszusenden, deren Maxi-
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Die Brenner 7 werden in bekannter Art und Weise durch eine Mischung eines gasförmigen Brennstoffes und Luft beheizt und sind mit den üblichen Reglervorrichtungen versehen, um die Temperatur der abstrahlenden Oberfläche zu steuern, indem die Geschwindigkeit des Gasflusses und/oder das Brennstoff-Luft-Verhältnis der Gasmischung verändert wird. Diese Reglervorrichtungen sind aus den Zeichnungen zu Zwecken der grösseren Klarheit weggelassen. Der gasförmige Brennstoff, der verwendet wird, kann von jeder beliebigen Art brennbaren Gases sein, das in der Bäckerei zur Verfügung steht.
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Die Brenner 7 sind in den schrägen Wandungsteilen 25 und 26 so angeordnet, dass die Senkrechten auf die Abstrahloberflächen 7a der Brenner in vertikalen Ebenen quer zur Bewegungsrichtung des Transportbandes 4 liegen.
Der Neigungswinkel zu der weissglühenden Oberflächen der Brenner zur Senkrechten des Transportban- des 4 ist wichtig, um eine vollständig gleichmässige Erhitzung der Teigerzeugnisse vorzugsweise über die gesamte Breite des Transportbandes 4 zu erreichen, d. h. jegliche Randüberhitzungswirkungaufdas Transportband in den Zonen, die von den Bezugszeichen 35 und 36 angedeutet sind, sollte auf den schmalstmöglichen Rand begrenzt sein oder vollständig unterdrückt werden, so dass die gesamte Breite des Transportbandes 4 zum Tragen der zu backenden Teigerzeugnisse zur Verfügung steht.
Diese Anordnung von infraroten Brennern unter dem Transportband unter einem schrägen Winkel zu einer senkrechten Quer- oder Längsebene der Backkammer oder zu beiden Ebenen bietet verschiedene bedeutende Vorteile gegenüber der üblichen Anordnung, bei der Brenner unter dem Transportband liegen, so dass der grösste Teil der Hitze sowohl von der Strahlung als auch der Konvektion senkrecht auf die Bodenoberfläche des Transportbandes auftritt, das die zu backenden Teigerzeugnisse trägt. Es ist möglich, eine bessere Verteilung der Hitzewirkung auf die gebackenen Erzeugnisse durchzuführen, um ein Backen um die gesamten Erzeugnisse herum zu erreichen, mit einer besseren Hitzeübertragung je Zeiteinheit und Oberfläche.
Die Schwank-Infrarotbrenner unter dem Transportband sollten mit einer Schrägung des obgenannten Winkels ot von ungefähr 450 bis 700 angeordnet werden und vorzugsweise mit einem Winkel von 60 gegenüber der senkrechten Ebene. Der Winkel von 600 ist vom Erfinder empirisch ermittelt worden.
In einer gegebenen Backkammer von 6, 4 m 4änge, 1, 1 m Breite und 0, 7 m Höhe werden vorzugsweise Brenner benutzt, die eine Strahloberfläche von 10 bis 60 cm haben oder in andern Fällen 20 bis 25 cm.
Es wird angenommen, dass die Vorteile der Anordnung nach der Erfindung auf eine zufriedenstellende getrennte Wirkung der Strahlhitze R aus den geneigten Brennern einerseits auf die Unterseite des Transportbandes und der Konvektionshitze C von den Brennern auf die Seitenbereiche und den oberen Bereich der Backkammer zurückzuführen ist. Diese Bedingungen sind in Fig. 11 und 12 dargestellt. In Fig. 11 ist ein Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform eines Backgerätes nach der Erfindung gezeigt. Gleiche Teile in dieser Figur und in den oben beschriebenen Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Insbesondere zeigt Fig. 11 die Anordnung der Abweisplatten 50 und 51, die dabei helfen, eine Überhitzung der Randzonen 35 und 36 des Transportbandes 4 zu verhüten und den Fluss der Konvektionswärme C entlang der Seitenwandungen 1 und l'des Ofens zu veranlassen, während die Unterseite des Transportban- des 4 im wesentlichen ausschliesslich Strahlungshitze R von den Brenneroberflächen 7a erhält.
Die günstige Wärmeverteilung über die Breite des Transportbandes 4 als Folge der Schrägneigung der Infrarotbrenner und der Verwendung von Abweisschildern 50 und 51 wird aus den graphischen Darstellungen der Fig. 12 offenbar, in denen die gestrichelte Kurve diejenige Temperaturverteilung ohne Verwendung der Abweiserplatten zeigt, während die voll ausgezogene Kurve den Einfluss dieser Vorrichtungen zeigt. Ebenso soll darauf hingewiesen werden, dass, wenn die Infrarotbrenner mit ihren Senkrechten senkrecht zur Transportbahn 4 angebracht werden, es unmöglich wäre, den glatten Temperaturverteilungsverlaufim mittigen Bereich des Transportbandes zu erzielen.
Über dem Transportband 4 wird weiterhin beispielsweise in einer Entfernung von 20 cm in einer Kammer, die so bemessen ist, wie in dem oben angeführten Zahlenbeispiel, eine Vielzahl von Schlitzgasflammen-Brennerreihen 15 angeordnet, die entweder quer im rechten Winkel zur Längsausdehnung des Ofens angeordnet sind, wie in Fig. 11 gezeigt, oder in einem schrägen Winkel, wie in Fig. l und 2 gezeigt.
Wie in Fig. 11, 13 und 13A gezeigt, kann die Steuerung der Temperaturen in den verschiedenen Unterkammern des Ofens mit Hilfe von Thermostaten 52 bewirkt werden, die ein elektromagnetisches Ventil 53 steuern oder in anderer bekannter Weise Ventile 54 und/oder 55 für das Einlassen von gasförmigem Brennstoff durch die Hauptleitung 56 und Einzelleitungen 57 zu üblichen Mischern 58 zum Beimischen von Luft. Die Luft-Brennstoffmischung wird dann von jedem Mischer 58 durch Leitungen 59 zu dem Infrarotstrahler 7 und durch Leitungen 60 zu den Brennerreihen 15 geleitet.
Das Backgerät nacn der Erfindung ist weiterhin vorzugsweise mit solchen üblichen Armaturen und Teilen ausgerüstet wie etwa einem Reglerventil 61 der Type"Theobald", einem Umgehungsventil 62, einem Vorheizbrenner oder Brennern 17 (Fig. l) und/oder 64 (Fig. 13), einem Manometer 65 zum Anzeigen des Gasdruckes in der Leitung 56 und Dampfinjektions-und Verteilungsventilen 66, sowie mit einem oder mehreren Beobachtungsfenstern 67 und Pyrometern 68 zum Ablesen der Temperaturen in den verschiedenen Unterkammern.
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Elektrische Zündvorrichtungen 69 bekannter Art sind ebenfalls für jeden Brenner 7 und 15 vorgesehen.
Die Verbrennungsprodukte und die Wasserdämpfe, die beim Backen der Teigerzeugnisse erzeugt werden und gegebenenfalls von einem zusätzlichen Einblasen von Dampf in die Backkammer stammen, können mit Hilfe eines Absaugsystems mit"umgekehrtem Zug"abgeleitet werden, das in der in Fig. 1 darge- stellten Ausführungsform eine Vielzahl von Auslassöffnungen 40 und 41 in der Unterkammer 30,42 in der Unterkammer 31,43 in der Unterkammer 32, 44 und 45 in der Unterkammer 33, in der Nähe oder in der Bodenwand 3 aufweist, und Leitungen 11, die diese Öffnungen mit einer Krümmerabsaugleitung 12 verbinden, die entlang dem Ofen in der Wandung l'der letzteren angeordnet ist, wobei der Durchlauf der Abgase und Dämpfe aus den Leitungen 11 zur Leitung 12 durch Schieberventile 13 od. dgl. gesteuertwird.
Die Ausgangsöffnung 14 des Krümmers 12 ist vorzugsweise mit einem (nicht gezeigten) Absaugventilator od. dgl. verbunden.
Bei den bekannten Backöfen wird das Einblasen von Dampf allgemein angewendet, während bei dem Ofen nach der vorliegenden Erfindung die Notwendigkeit'für ein solches Einblasen von Dampf stark verringert oder sogar ausgeschaltet wird.
Ein weiteres Verfahren zum Absaugen der Abgase aus dem Ofen ist auch möglich, und dieses Verfahren ist als "Direktzug-Verfahren" bekannt. In diesem Falle wird das Aufnahmeende oder sowohl das Aufnahmeende und das Abgabeende mit einer Haube 9 versehen, die schematisch am Aufnahmeende des Ofens in Fig. 1 dargestellt ist und im einzelnen in Fig. 10 der Zeichnungen.
Bei der zuletzt dargestellten Figur schliesst eine Abdeckung 10 das obere vordere Ende der Backkammer ab und hat einen herausragenden Teil 46 an der unteren Kante 47, wodurch die Abgase aus dem Innern des Backraumes gezwungen werden, unter den herausragenden Teil 46 an der Kante 47 vorbeizuströmen, die als ein umgekehrter Überlauf wirkt, d. h. als eine"Unterlauf-Prallplatte, nach aussen, um in das Innere der Haube 9 zu steigen, die eine obere Öffnung 47 aufweist, von wo die Abgase direkt in den Kamin eingeleitet werden können. Auf diese Art und Weise verlassen die Abgase die Backkammer nicht durch Saugwirkung, sondern durch ihren eigenen leichten Überdruck, den sie in der Backkammer entwickeln, wie von den Pfeilen in Fig. 10 angedeutet.
Der Strom der Abgase kann zusätzlich durch Klappen 48 gesteuert werden, die mit üblichen mecha- nischen oder elektrischen oder hydraulischen Reglervorrichtungen versehen sind, die sich zur Hand- oder Fernsteuerung eignen und zu Vereinfachungszwecken nicht gezeigt sind. Durch Einstellen dieser Klappen, wie von den gestrichelten Pfeilen gezeigt, um ihre Scharniere 49, kann der Strom der Abgase an den Klappen vorbei und aemgemäss der Überdruckinjeder einzelnen Unterkammer getrennt gesteuert werden.
Selbstverständlich kann direkter und umgekehrter Zug entweder gleichzeitig oder getrenntbeieinem Gerät nach der Erfindung verwendet werden. In dem letzteren Falle würde entweder das Krümmerabsaugsystem oder die Haube von dem Gerät weggelassen. Weiterhin kann die gleiche Haube wie am Aufnahmeende des Ofens am Abgabeende vorgesehen werden, wie in Fig. 13 und 13A gezeigt.
Ein üblicher Boiler kann mit den Ablassleitungen 47 von den Hauben 9 und/oder mit der Ausgangs- öffnung 14 verbunden sein und für das Erhitzen und Verdampfen von Wasser verwendet werden, so dass auf diese Weise der Dampf erzeugt wird, der schliesslich zum Einspritzen in den Ofen benötigt wird, wodurch der Energieverbrauch verringert wird.
Das vorstehend unter Hinweis auf Fig. 1-3 und 9-13,13A beschriebene Backgerät eignet sich besonders zum Backen von Brot, kann aber genausogut zum Backen aller andern Teigerzeugnisseod. ähnl. Nahrungsmittel angepasst werden.
In Fig. 4 und 5 ist eine Ausführungsform des Backgerätes nach der Erfindung gezeigt, die ähnlich der zuerst gezeigten Ausführungsform ist, aber. kein anderes inneres Heizmittel hat als die Infrarotbrenner 7 unter dem Transportband 4. Infolge der Tatsache, dass keinerlei Brenner im oberen Teil der Backkammer vorgesehen sind, wird der Abstand zwischen der Decke 72 der Kammer und dem Transportband 4 verkürzt und die oberen Trennwandungen 28 sind weggelassen, so dass nur die unteren Trenawandungen 29 bestehen bleiben. Die Höhe der oberen Strecke des Transportbandes 4 über dem Boden der Backkammer bei 27 ist demgemäss entsprechend höher als bei den vorangegangenen Ausführungsformen, wie aus einem Vergleich der Fig. 5 mit Fig. 3 hervorgeht.
Die zurücklaufende untere Strecke 4a des Transportbandes verläuft nicht über offen angeordnete Walzen 75 unter dem Ofen wie bei den vorstehenden Ausführungsformen, sondern durch einen länglichen Kasten 76 aus. wärmeisolierendem Material, wodurch etwa 6 bis 8% der Wärmeenergie gespart werden können, die andernfalls durch das schnelle Abkühlen des Metalltransportbandes 4 verloren gehen wurden.
Dampfeinspritzdüsen 72 sind im oberen Teil der ersten Unterkammer 30 der Backkammer angeord- net. Um das Transportband 4 vor seinem Einlaufen in die Backkammer vorzuwärmen, ist die geneigte
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Strahlungsoberfläche des Brenners 17 so geneigt, dass sie gleichzeitig gegen das Transportband 4 und die Walze. 6 gerichtet ist, kann aber auch durch zwei Infrarotbrenner ersetzt werden, wobei die Strahlfläche des ersten, 54, gegen das Transportband 4 gerichtet ist, während diejenige des zweiten Brenners 73 gegen die Oberfläche der Trommel 6 gerichtet ist, wie in Fig. 13 gezeigt.
Bei der Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung wie in Fig. 6 gezeigt, ist das Heizsystem des Ofens das gleiche wie bei der in Fig. 4 und 5 gezeigten Ausführungsform. d. h. nur mit Hilfe von Infrarotbrennern 7 unter dem Transportband 4 und unter Vermeidung der Verwendung von Brennern oberhalb des Transportbandes.
Der Unterschied dieser Ausführungsform gegenüber den andern besteht in einer gewölbten Führung des Transportbandes 4 über Rollen 77 in einer solchen Art und Weise, dass es zu einem höchsten Punkt 78 im ersten Drittel der Länge der Backkammer ansteigt und mit einer leichten Neigung von ein bis mehreren Grad während seines Verlaufes durch die folgenden zwei Drittel der Backkammer. Die Decke 2 des Ofens ist entsprechend gewölbt, wie bei einem Wölbungsofen, wobei der höchste Bereich der Decke bei 79 liegt. Durch diese Anordnung haben die Wasserdämpfe in der Backkammerluft die Neigung, sich in dem Bereich zwischen 78 und 79 zu sammeln und das Einspritzen von Dampf wird entweder überflüssig, so dass die Düsen 72 weggelassen werden können, oder ist nur in sehr stark verringerter Menge notwendig.
. Das Heizsystem in der Ausführungsform der Erfindung, wie in Fig, 7 und 8 gezeigt, ist das gleiche wie
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lei Brenner oberhalb des Transportbandes 4 angeordnet sind. Der Unterschied gegenüber der vorhergehenden Ausführungsform besteht in einer Anordnung der Infrarotstrahler in Gruppen 80 quer zur Längsebene der Backkammer. In Fig. 8 besteht jede Gruppe von Brennern 80 aus drei Brennern 80a, 80b und 80c, deren Strahloberflächen so geneigt sind, dass die mittigen Senkrechten auf den Oberflächen der Brenner in vertikalen Längsebenen durch die Backkammer liegen und mit der Senkrechten auf das Transportband 4 Winkel ss bilden, die vorzugsweise in der Grössenordnung von 600 liegen.
Es ist darauf hinzuweisen, dass verschiedene Merkmale, die nur bei gewissen der oben beschriebenen Ausführungsformen gezeigt sind, wie etwa der Rücklauf der unteren Transportbandstrecke durch einen Kasten aus wärmeisolierendem Material auch bei andern Ausführungsformen angewendet werden können, die diese Merkmale bei der Beschreibung der Erfindung nicht zeigen.
Die Vorteile des Backgerätes nach der Erfindung gegenüber den heute allgemein in Verwendung befindlichen werden nachstehend zusammengefasst. Diese Geräte arbeiten mit einem wesentlich geringeren Gasverbrauch. Auf der Basis der Herstellung von Brot ist der Energieverbrauch je Kilogramm Teig ungefähr 0, 5 Thermis.
Das Gerät nach der Erfindung hat eine niedrige thermische Trägheit, d. h. es spricht schnell auf Umstellungen der Backbedingungen an, die an den Steuerungsgeräten des Gerätes vorgenommen werden. Es eignet sich dadurch sehr gut für kleinere Bäckereien, in denen die Öfen häufig umgestellt werden müssen, um sie auf eine andere Art eines Teigerzeugnisses umzustellen. Es erfordert lediglich 15 Minuten, um betriebsbereit zu sein und kann dann schnell auf die verschiedenen erforderlichen Temperaturen eingestellt werden, beispielsweise wenn zuerst Brot gebacken wird und dann Konditoreiware (Kuchen, Torten, Plätzchen, petits fours).
Das Gerät kann weiterhin fein auf die verschiedenen Bedingungen eingestellt werden, die erforderlich sind, um ein zufriedenstellendes Backen für jedes dieser verschiedenen Teigerzeugnisse zu erreichen u. zw. infolge der Möglichkeit der Einstellung der Temperatur in jeder der verschiedenen Zonen der Backkammer durch verschiedene Regulierung der Gruppen von Strahlungsbrennern in jeder Zone.
Der Ofen kann verhältnismässig kurz gebaut werden, d. h. in Längen von beispielsweise 4 bis 5 Metern und kann so verwendet werden, wenn verhältnismässig wenig Raum zur Verfügung steht, während alle bekannten Backgeräte wesentlich länger und umfangreicher sind und demgemäss schwieriger einzubauen, insbesondere in kleineren Bäckereien. Die Geräte nach der Erfindung sind auch billiger zu bauen, als die bekannten Öfen gleicher Leistung.
Das in Backgeräten nach der Erfindung hergestellte Brot unterscheidet sich von dem in bekannten Backgeräten hergestellten Brot insbesondere durch die hohe Backqualität und die gleichmässige Entwicklung und Farbe der Kruste.
Das ist eine Folge der günstigen Temperaturbedingungen, denen ein zu backender Brotlaib ausgesetzt ist, während er sich progressiv von dem Transportband getragen in den Ofen hinein bewegt.
Fig. 16-19 zeigen diese vorteilhaften Bedingungen, indem in Fig. 16 das Ansteigen der Temperatur in der äusseren Kruste in einem Ofen mit stationäre Träger für die Teigerzeugnisse gezeigt ist und in einem Backgerät nach der Erfindung.
Fig. 17 zeigt den Temperaturanstieg in dem Trägertransportband, während es sich in den Ofen hinein
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bewegt, und das entsprechende Ansteigen in der inneren Krustenlage eines Brotlaibes.
Fig. 18 zeigt zu Vergleichszwecken das Ansteigen der Temperatur in der Mitte eines Laibes in einem
Ofen mit stationärem Träger für die Teigerzeugnisse in einer gestrichelten Kurve, und in einer vollaus- gezogenen Kurve, wenn der Laib auf dem Transportband eines Backgerätes nach der Erfindung gehalten wird.
Endlich zeigt Fig. 19 den Temperaturanstieg unter den gleichen Bedingungen wie bei der vorhergehen- den Figur in der inneren Krustenschicht eines zu backenden Brotlaibs.
Es ist selbstverständlich, dass die Erfindung in verschiedenster Weise abgewandelt werden kann, um sie verschiedenen Verwendungszwecken und Bedingungen anzupassen und demgemäss ist klar, dass solche
Abwandlungen im Rahmen der Erfindung liegen sollen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Backofen zum Backen von Teigerzeugnissen mit einer länglichen, tunnelartig geschlossenen Back- kammer, durch welche das Backgut auf einem Transportband befördert wird, wobei unter- oder oberhalb des Transportbandes angeordnete und schräg gegen dieses gerichtete Infrarotstrahlen zur Beheizung dienen, dadurch gekennzeichnet, dass Infrarotgasbrenner (7, 80) angeordnet sind, deren Oberflächen auf über 4500C erhitzt werden und deren maximale Ausstrahlung vorzugsweise zwischen 20000 und 40000 liegt, und die gegebenenfalls in ihrer Wirkung regelbar sind, und regelbare Einrichtungen zum Absaugen der entstehen- den Verbrennungsgase sowie des Wasserdampfes vorgesehen sind.