Verfahren und Einrichtung zum Backen von Backwaren. Gegenstand der Erfindung ist. ein Ver fahren zum Backen von Backwaren, wie Brot, Biscuits und dergleichen. Ausserdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durch führung dieses Verfahrens.
Es ist bekannt., bei der Herstellung von Backwaren die zum Erzielen der Backwirkung benötigte Wärme dadurch zu erzeugen, dass man das Backgut in ein elektrisches H.och- frequenzfeld bringt. Die Hochfrequenzenergie erzeugt dann diese Wärme gleichmässig an jeder Stelle im Innern des Backgutes, so dass dieses gleiehmässig durchgebacken wird.
Dieses Verfahren versagt, o ausser dem gleichmässigen Durchbacken des Backgutes die Erzeugung einer stärker gebackenen Kruste, einer gebräunten Oberfläche und der gleichen erforderlich ist, also namentlich beim Backen von Brot und andern Gebäcken her kömmlicher Art. Es ist deshalb schon vor- gesehlagen worden, das Backgut vor seiner Einführung in das Hochfrequenzfeld einer Infrarotstrahlung auszusetzen, die es ober flächlich erwärmt und die Bildung einer braunen Kruste bewirkt.
Diese Kruste be hindert jedoch das erwünschte Wachsen des Backgutes beim nachfolgenden Durchbacken im Hochfrequenzfeld. Ausserdem vergrössert diese Infrarotbestrahlung des Backgutes die Gesamtdauer des Backvorganges und den Energieaufwand.
Die Intensität des Hochfrequenzfeldes darf überdies nicht so gross sein, da.ss ein elek trischer Strom auf das Backgut überschlagen kann. Bei derart beschränkter Intensität des Hoehfrequenzfeldes lässt sich aber dessen Energie nur schlecht ausnützen, und das Durchbacken des Backgutes erfordert eine für die Qualität der Backwaren nachteilig lange Zeit.
Diese Nachteile lassen sich dadurch ver meiden, dass das Backgut erfindungsgemäss gleichzeitig sowohl einem elektrischen Hoch frequenzfeld als auch einer Infrarotstrahlung ausgesetzt wird. Dadurch lässt sich gegenüber bekannten Backverfahren eine bedeutende Verkürzung der Backdauer und eine wesent lich bessere Energieausnützung erreichen, weil die Infrarotbestrahlung des Backgutes die Ab strahlung der durch das Hochfrequenzfeld erzeugten Wärme vermindert.
Eine laufende industrielle Erzeugung ge backener Waren kann dadurch ermöglicht werden, dass das Backgut kontinuierlich, zum Beispiel auf einem Transportband, durch den Raum fortbewegt wird, in dem das Hoch frequenzfeld und die Infrarotstrahlung wirk sam sind.
Eine Schwierigkeit bei der Durchführung des Hochfrequenz-Backverfahrens besteht da rin, dass die meisten brotartigen Backgüter unter dem Einfluss der Backwirkung ihr Vo lumen vergrössern. Dadurch besteht die Mög lichkeit, dass sich die Oberfläche des Back- gutes den Elektroden derart nähert, dass ein Überschlagen eines elektrischen Stromes von diesen Organen auf das Backgut eintritt.
Da durch würde nicht. nur das betroffene Stück Backgut zerstört, sondern darüber hinaus beim kontinuierlichen Betrieb das Stillegen der Backanlage und das Ausräumen des in dieser enthaltenen Backgutes notwendig ge macht, bevor der Betrieb fortgesetzt werden kann.
Dem kann dadurch abgeholfen werden, dass das Hochfrequenzfeld im Verlauf des Backprozesses geändert wird, zum Beispiel in dem das. Backgut im Laufe des Backvorganges in einem an sich, das heisst wenn das Back- gut nicht vorhanden wäre, ungleichförmigen Feld fortbewegt wird oder - speziell wenn das Backgut nicht bewegt wird - indem die Spannung zeitlich verändert wird.
Die Erfindung betrifft ferner eine Ein richtung zur Durchführung des erfindungs gemässen Verfahrens, welche dadurch gekenn zeichnet ist, dass sie einen Backgutträger, zum Beispiel eine feststehende Platte oder ein Transportband, mindestens einen Infrarot strahler zur Bestrahlung des über dem Back gutträger befindlichen Backraumes und zwei auf entgegengesetzten Seiten dieses Back- raumes gelegene, je an einen Pol einer Hochfrequenz-Spannungsquelle angeschlos sene Elektroden aufweist.
Verschiedene Ausführungsbeispiele dieser Einrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachstehend näher beschrieben. Gleichzeitig werden auch Ausführungsbei- spiele des Verfahrens erläutert.
In dieser Zeichnung stellen die Fig. 1 bis 3 schematisch je eine Ausführungsform der Backeinrichtung im Längsschnitt dar.
Als Backgutträger dient in der Ausfüh rung nach Fig. 1 ein endloses Transportband 1, das über zwei Walzen 2 und 3 läuft und aus Metallgliedern und Querstäben besteht, die zusammen ein weitmaschiges, den Durchtritt infraroter Strahlen wenig behinderndes Gitter bilden. Die Walze 2 wird von einem nicht. ge zeichneten Motor mit regelbarer Drehzahl im Pfeilsinne angetrieben. Über diesem Trans portband ist ein Kasten 4 montiert, dessen Wände innen reflektierend sind. Die Stirn wände 5 dieses Kastens weisen Öffnungen 5a, 5b zum Einlegen bzw.
Herausnehmen des Backgutes auf. Zu diesem Zweck könnte das Trausportband 1 auch durch die Öffnungen tick 5b nach aussen geführt. sein. Im obern Teil des Kastens 4 sind an einem Träger 7 eine Anzahl elektrischer Infrarotlampen ä ange ordnet, die mit nach unten gegen das Trans portband 1 gerichteten Reflektoren versehen sind und den über diesem liegenden Back- raum bestrahlen. Sie erhalten ihren Strom gemeinsam über ein Kleniinenpaar 9 und ein Leiterpaar 10.
Der Raum zwischen den Lampen ist mittels eines reflektierenden Blechzwisehenbodens 11 abgedeckt. Eine zweite Reihe gleichartiger, ebenfalls mit Reflektoren versehener Infrarotlampen 12 ist in dem vom Transportband 1 umsehlosse- nen Raum. mit Strahlenrichtung nach oben montiert, so da.ss sie durch das obere Trum des Transportbandes 1 hindurch den über die sem liegenden Backraum bestrahlen. Die Stromzufuhr zu diesen Lampen erfolgt von Klemmen 13 aus über ein Leiterpaar 14.
Zur Erzeugung eines Hochfrequenzfeldes im Backraum über dem Transportband 1 sind auf entgegengesetzten Seiten dieses Raumes zwei als Gitter ausgebildete Elektroden 15 und 16 angeordnet, und zwar befindet sich die Elektrode 15 unter dem obern Trum des Transportbandes 1. Die zweite, gitterförmige Elektrode 16 ist in einem Abstand, der uni einiges grösser ist als die Höhe der Backgut- stücke 17, oberhalb des Transportbandes 1 an gebracht.
Mit Rücksicht darauf, dass das Back- gut im Verlaufe des Backprozesses, während dessen es mit dem Transportband 1 nach rechts wandert, an Höhe zunimmt, ist der Ab stand des linken Endes der Elektrode 16 vom Transportband 1 bzw. von den parallel zut diesem liegenden Elektrode 15 kleiner als der des rechten Endes. Zwischen diesen Enden ändert sich der gegenseitige Abstand der Elektroden 15 und 16 derart, dass der Abstand d zwischen der Oberseite des erst stark, dann nur noch unwesentlich wachsenden Backgutes und der Elektrode 16 annähernd konstant. bleibt.
Im vorliegenden Beispiel ist ange nommen, dies sei hinreichend der Fall, wenn die Elektrode 16 aus zwei ebenen Hälften 16u und 16b besteht, von denen die erste 16c. einen Winkel mit dem Transportband 1 und der Elektrode 15 bildet, während die zweite 16b parallel zu diesen Organen liegt.
Die Elektroden 15 und 16 tragen je eine Klemme 18 bzw. 19, die durch Hoehfrequenz- leiter 20 bzw. 21 an die entgegengesetzten Pole eines schematisch dargestellten Hochfrequenz Spannungserzeugers 22 angeschlossen sind.
Die beschriebene Einrichtung arbeitet folgendermassen: Zu ihrer Inbetriebsetzung setzt man das Transportband 1 durch An lassen des die Walze 2 antreibenden Motors in ('lang und schaltet die Infrarotlampen 8 und 12 sowie den Hochfrequenz-Spannungser- zeuäer 22 ein. Dieser erzeugt zwischen den Elektroden 15 und 16 ein elektrisches Hoch- frequenzfeld, das infolge des ungleichen Ab standes dieser Elektroden ungleichförmig ist.
Das zu backende Gut, zum Beispiel Laibe von Brotteig, wird dann fortlaufend auf das linke Ende des Transportbandes 1 aufgelegt und wandert mit diesem kontinuierlich von links nach rechts. Sobald es in das Hochfrequenz feld zwischen den Elektroden 15 und 16 ge langt, wandelt sich dem Hochfrequenzfeld entnommene Energie innerhalb des Backgutes in Wärme um; diese Wärme bewirkt das gleichmässige Backen des Gutes an allen Stel len seines Volumens. Durch das Backen wer den, sofern das Backgut zum Beispiel aus Brotteig besteht, in diesem Gase entwickelt, die das Backgut nach allen Richtungen, namentlich auch in der Höhe, auftreiben.
Blieben die Backgutstücke hierbei in der Nähe des Eintrittsendes des Backraumes stehen, so würde sieh ihre Oberseite der Elektrode 16 nähern, so dass allenfalls die Gefahr eines Stromüberschlages von der Elektrode 16 nach dem Backgutstück bestünde. Dieser Gefahr begegnet das Weiterwandern des Backgutes nach rechts mit dem Transportband 1, wo durch die einzelnen Backgutstücke nach Mass gabe ihres Wachsens in Bereiche des Hoch frequenzfeldes gelangen, wo dieses an sich wegen des gröl3eren Abstandes zwischen den Elektroden 15 und 16 geringere Intensität be sitzt.
Ungefähr gleichzeitig mit dem Eintreten in das Hochfrequenzfeld tritt das Backgut. auch in den von den Infrarotlampen 8 Lind 12 bestrahlten Raum ein. Seine Oberseite wird durch die gitterförmige Elektrode 16 hin durch von den Lampen 8, seine Unterseite durch die gitterförmige Elektrode 15 und das ebenfalls gitterförmige Transportband 1 hin durch von den Lampen 12 direkt bestrahlt.
Auch die Seitenflächen des Backgutes er halten bei genügendem Abstand der einzelnen Backgutstücke direkte Bestrahlung von den Lampen 8 und 12, und ausserdem von durch die Seiten und Endwände 5 bzw. 6 sowie durch benachbarte Backgutstücke reflektierte, von diesen Lampen ausgehende Infrarotstrahlen. Durch diese Bestrahlung wird das Backgut an seiner Oberfläche zusätzlich erwärmt und dort stärker gebacken, so dass zum Beispiel Brot teig eine gebräunte Kruste erhält. Die durch die indirekte Bestrahlung etwas schwächere Bräunung der seitlichen Flächen ist meist erwünscht.
Nachdem das Backgut die Einrichtung in einer von der Geschwindigkeit des Transport bandes abhängigen und mit dieser nach Wunsch regelbaren Zeit durchlaufen hat, kann es in durchgebackenem Zustande und mit gebräunter Oberfläche vom rechten Ende des Transportbandes weggenommen werden.
Die Einrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig.l hauptsächlich da durch, dass nur die obern Infrarotlampen 8 vorhanden und die untern Lampen 12 weg gelassen sind. Damit entfällt die Notwendig keit, das Transportband 1 und die untere Elektrode 15 als Gitter auszubilden. Das Transportband 23 ist. in diesem Falle viel mehr als vollwandiges, wärme- und elektrisch leitendes ;Metallband ausgeführt.
Seine Ober fläche besitzt einen solchen Schwarzgehalt, dass es einen angemessenen Teil der auftref fenden, von den Lampen 8 kommenden Infra rotstrahlen absorbiert, so einen Teil von deren Energie zurückgewinnt, und diese als Wärme an die Unterseite der auf dem Band ruhenden Backgutstücke 17 weiterleitet. Diese Wärmezufuhr bewirkt das gewünschte zusätz- liehe oberflächliche Backen der Unterseite der Stücke. Die unter dem Transportband befind liche Elektrode 24 hat die Gestalt einer Metallplatte.
Die Elektrode 25 unterscheidet sich von der Elektrode 16 nach Fig. 1 dadurch, dass ihr Längsprofil in der vordern Hälfte nicht eben, sondern S-förmig geschweift ist, was bei be stimmten Backgütern für die Berücksichti gung ihres Wachsens im Verlaufe des Back- vorganges und des -Fortschreitens mit dem Transportband 23 unter Umständen zweck mässiger ist.
Ausserdem ist die Elektrode 25 um eine senkrecht zur Zeichnungsebene lie gende Achse 26 verstellbar, wie durch die Pfeile 26a angegeben, wodurch sich die Ein richtung an das Verhalten verschiedener Backgüter anpassen lässt.
Bei der Einrichtung nach Fig. 2 ist ferner im obern Abschlussboden 31 des Kastens 4 ein motorgetriebener Ventilator 32 zur Luftküh lung der Infrarotlampen 8 eingebaut. Dieser Ventilator drückt Frischluft in den oberhalb des Zwischenbodens 11 befindlichen Teil des Kastens 4. Der Zwischenboden 11 ist so aus geführt, dass er nicht dicht an die Reflektoren 8 heranreicht, sondern einen diese umgeben den Schlitz 33 freilässt. Auch der Träger er möglicht den Durchtritt von Luft im Bereich der Lampen B.
Die vom Ventilator 32 in das Innere des Kastens 4 geförderte Frischlift strömt daher mit erhöhter Geschwindigkeit den Reflektoren der Lampen 8 entlang nach unten, wobei sie diese kühlt, und entweicht mit den beim Backen frei werdenden Gasen durch den Raum unter dem Zwischenboden 11 und durch die Öffnungen 5a, 5b.
Bei der Ausführung nach Fig. 3 dient das Transportband 23 selbst als untere Elektrode. Zu diesem Zwecke ist das Transportband 23 über eine auf ihm schleifende Bürste 27 über die Erde elektrisch mit dem ebenfalls geerde ten Pol 28 des Hochfrequenz-Spannungserzeu- gers 22 verbunden.
Die Infrarotlampen 8 sind durch senkrecht zur Zeichnungsebene laufende, stabförmige oder aus schraubenförmig gewickeltem Wider- standsdraht bestehende Widerstände 29 er setzt, die bei Stromdurchgang infrarote Strahlen aussenden. Über jedem Widerstand ist im Kasten 4 ein zylindersegmentförmiger Reflektor 30 aus blankem Blech angeordnet, der die vom Widerstand ausgehenden Infra rotstrahlen nach unten zurückwirft.
An Stelle von elektrischen Infrarotlampen oder infrarotstrahlenden Widerständen kön nen als Infrarotstrahler auch solche mit Gas heizung verwendet werden.
Die beschriebenen Einrichtungen lassen sieh durch geeignete Formgebung und Ein stellung der Elektroden, Wahl der Förder- geschwindigkeit, Wahl, Anordnung und Speisung der Infrarotstrahler und Schwär zung des Transportbandes (bei den Einrich tungen nach Fig.2 und 3) sowie durch ge eignete Wahl oder Regelung der Hochfre- quenzspannung für jedes gewünschte Back programm ausbilden bzw. einstellen. Die Infrarotstrahler können zu diesem Zwecke einzeln oder gruppenweise regulier- oder ab schaltbar angeschlossen sein.
Bei einer vereinfachten Ausführungsform der Einrichtung, die für nichtkontinuierlichen Betrieb dient, ist als Backgutträger eine feste Metallplatte mit bestimmtem Schwarzgehalt vorgesehen, die zugleich die eine Elektrode bildet. Die andere, als Gitter ausgebildete Elektrode ist oberhalb des Backraumes zwi schen diesem und einem Satz Infrarotstrahler parallel zum Backgutträ.ger angeordnet. In diesem Falle wird die Intensität des Hoch frequenzfeldes zwischen beiden Elektroden im Laufe des Backvorganges durch Regeln der Hochfrequenzspannung so verändert, dass dem Backgut vom Feld her jeweils die ge wünschte Energie zugeführt, aber ein Über schlagen des elektrischen Stromes verhindert wird.