Four à cuisson La présente invention a pour objet un four à cuisson. Il est connu, d'ans l'art de la cuisson de pâtes,, comme par exemple du pain, des biscuits et des, cakes et produits. analogues, d'utiliser des fours équipés d'un transporteur transportant progressivement les produits pâteux à cuire au travers du four durant la cuisson.
Ces fours connus sont toutefois chauffés de préférence par radiation et/ou par convection à de basses températures, c'est-à-dire des températures au- dessus de 4000 C et présentent en outre l'inconvé nient d'utiliser une quantité considérable de combus tible. En plus de cela, ils ont une inertie thermique très élevée, en sorte qu'ils ne répondent que lente ment à des modifications de régime, par exemple lorsqu'on en modifie la température après avoir cuit un produit et dans le but d'en cuire un autre, néces- sitant une autre température et un autre temps de cuisson.
L'espace chauffé doit enfin généralement être très long, si l'on veut obtenir une cuisson satis faisante, ce qui rend le four proportionnellement plus cher en même temps qu'encombrant.
Le four à cuisson objet de la présente invention a pour but de remédier à ces défauts.
Ce résultat est obtenu par le fait que ledit four est caractérisé par une chambre de cuisson close en forme de tunnel délimité par un fond, un plafond et des parois latérales, une extrémité servant à l'intro duction des produits à cuire et l'autre à leur sortie après cuisson, des moyens de transport permettant de transporter des produits pâteux à cuire selon un mou vement longitudinal continu au travers de la cham bre, elle-même chauffée par une série de brûleurs infrarouges, dont chacun comporte une surface rayonnant de la chaleur,
contre laquelle des moyens d'alimentation permettent de diriger un courant d'air et de combustible gazeux mélangés suffisant à chauf fer cette surface à une température supérieure à 4500 C, l'agencement des brûleurs étant tel que, se trouvant au-dessous des moyens transporteurs la sur face rayonnant la chaleur de chacun d.'eux est incli née selon une direction oblique par rapport à l'hori zontale et à la normale à la surface des moyens de transport.
Le dessin annexé représente quatre formes d7exé- cution du four à cuisson objet de l'invention, données à titre d'exemple, ainsi que des variantes et des gra phiques explicatifs.
La fig. l est une coupe verticale longitudinale du four à cuisson selon la première forme d'exécu tion.
La fig. 2 est une coupe horizontale longitudinale partielle, menée selon II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe transversale du four, menée par III-III .de la fig. 1.
La fig. 4 est une coupe verticale longitudinale du four à cuisson selon la seconde forme d'exécution. La fig. 5 en est une coupe menée selon V-V de la fig. 4.
La fig. 6 est une coupe verticale longitudinale du four à cuisson selon la troisième forme d'exécution. La fig. 7 est une coupe verticale longitudinale du four à cuisson selon la quatrième forme d'exécution. La fig. 8 en est une coupe transversale.
La fig. 9 est une vue en perspective, en partie brisée, d'une chambre de cuisson partielle de l'une des formes d'exécution précédentes.
La fig. 10 -est une vue schématique de l'une des extrémités du four selon la première forme d'exécu tion, dont elle montre le détail d'une hotte d'élimina- tion des gaz usés. La fig. 11 est une coupe transversale à plus grande échelle, servant à illustrer quelques perfec tionnements applicables à l'une ou l'autre des formes d'exécution précédentes.
La fig. 12 est un graphique illustrant la distribu tion de la chaleur au-dessus du ruban transporteur d'un four à cuisson selon l'une des formes d'exécu tion précédentes.
Les fig. 13 et 13A se rapportent au côté de l'in troduction, respectivement de la sortie de la mar chandise soumise à la cuisson et illustrent des détails susceptibles d'être adjoints à l'une quelconque des formes d'exécution décrites.
La fig. 14 est une coupe transversale d'une miche de pain français cuite dans un four d'un type quel conque connu.
La fig. 15 est une coupe semblable, le pain ayant été cuit dans un four selon la présente invention. La fig. 16 est un graphique montrant l'augmen tation de la température dans le temps, dans la croûte extérieure d'une miche de pain, français culte dans un four à cuisson selon la présente invention.
La fig. 17 est un graphique montrant ladite aug mentation de température dans la partie intérieure de la miche de pain. et dans le ruban transporteur.
Les fig. 18 et 19 sont des graphiques représen tant l'augmentation de température dans le temps à l'intérieur et dans la zone intérieure de la croûte d'une miche de pain français cuite dans un four à cuisson selon la présente invention, équipé de deux types différents de moyens transporteurs.
La fig. 20 est une vue en perspective dont le seul but est de montrer l'aspect extérieur d'un four à cuisson selon l'une quelconque des formes d'exécu tion représentées.
Le four à cuisson selon la première forme d'exé cution des fig. 1 à 3, comprend une chambre de cuis son en forme de tunnel, dont les parois latérales 1 et l', le plafond 2 et le fond 3 sont métalliques et doubles, avec interposition d'un bourrage de matière thermiquement isolante, comme par exemple de la laine de verre, des blocs de laine de scories ou des matières analogues.
Le brin supérieur d'un ruban transporteur sans fin 4, fait de chaînons métalliques, se déplace longi- tudinalement dans la chambre de cuisson (voir flè- ches) sous l'action d'un cylindre entraîneur 5, mû par exemple par un moteur situé extérieurement au four et derrière l'ouverture de sortie 20 de ce dernier,
tandis que le brin inférieur dudit ruban passe sur des cylindres de guidage 21 et 22, disposés sous le fond 3 du four, puis sur un gros cylindre 6, d'où il re tourne dans la chambre de cuisson.
Durant son passage dans cette dernière, le ruban 4 est conduit sur ses bords par des rails en cornières 23 et 24, comme indiqué schématiquement en fig. 3. A la fig. 1, ces rails ont été supprimés pour simpli fier le dessin.
Le fond de la chambre de cuisson proprement dite présente un profil en V, obtenu par pliage cor- respondant de parties intérieures 25 et 26 des parois latérales doubles 1 et l', le sommet de ce V se trou vant en 27, en bas, au centre.
Dans le sens de sa longueur, la chambre de cuis son est subdivisée par des parois verticales transver- sales supérieures 28 et par des parois correspondantes inférieures 29 en quatre chambres partielles 30, 31, 32 et 33. Une fente horizontale transversale 8 reste libre entre les parois supérieure et inférieure, livrant passage au brin supérieur du ruban transporteur 4 et aux produits pâteux qu'il porte.
Dans l'espace en V subsistant au-dessous du ru ban 4, chaque chambre partielle est équipée de plu sieurs brûleurs infrarouges 7 au nombre, de trois, mon tés sur chaque face latérale intérieure inclinée 25 et 26 des chambres partielles 30 et 31, et deux sur cha que face semblable des chambres partielles 32 et 33.
Ces brûleurs seront de préférence du type Schwank. De tels brûleurs présentent une surface radiante 7a, de matière réfractaire, ayant un poids spécifique de 1,2 kg par décimètre cube et une con ductivité thermique d'environ 0,5 kilo-calories par heure, mètre carré de surface, degré centigrade et mètre d'épaisseur. Ces brûleurs sont capables d'émet tre des rayons. infrarouges dont la majeure partie pré sente une longueur d'onde moyenne comprise entre 2 et 4 microns, fournissant ainsi une température moyenne supérieure à 4500 C et de préférence entre 600 et 800o C.
A noter que jusqu'ici on a préféré utiliser une chaleur par radiation à température plus basse, géné ralement en dessous<B>de</B> 400 C, en particulier pour la cuisson des pains, généralement connus sous le nom de pain français et de pain italien.
Les brûleurs. 7 sont enfin chauffés d'une manière connue, par un mélange d'un combustible gazeux et d'air, et sont équipés des organes régulateurs habi tuels, permettant de contrôler la température de la surface irradiante en faisant varier le rapport du flux de gaz et/ou d'air du mélange. Ces organes régula teurs n'ont pas été dessinés pour plus de clarté. Le combustible gazeux utilisé peut être d'un genre quel conque susceptible d'être distribué à une installation de cuisson utilisant un tel four.
Les normales aux surfaces irradiantes 7a des brûleurs se trouvent dans des plans verticaux trans versaux par rapport à la direction de déplacement du ruban 4.
L'angle a d'inclinaison des surfaces incandescen tes des brûleurs par rapport à la normale à la sur face du ruban 4 joue un rôle important, dont dépend la parfaite uniformité de l'échauffement du produit pâteux sur toute la largeur du ruban, en particulier si l'on veut réduire le plus possible toute surchauffe des bords du ruban dans les zones désignées par 35 et 36, ou les supprimer complètement, afin que toute la largeur du ruban 4 soit utilisable en transport des produits à cuire.
Cette disposition des brûleurs infrarouges sous les moyens de transport et sous un angle oblique par rapport à un plan vertical transversal ou longitudinal de la chambre de cuisson, ou par rapport à ces deux plans, offre plusieurs avantages importants par rap port aux dispositions conventionnelles, dans lesquelles les brûleurs sont placés sous les moyens de trans port, de telle manière que la partie principale de leur chaleur, aussi bien par radiation que par convection, atteigne perpendiculairement la surface inférieure du tronçon de ruban transporteur transportant les pro duits pâteux à cuire.
Il est possible, comme on vient de le remarquer, de parvenir à une meilleure répar tition de la chaleur sur les produits à cuire, et en par ticulier à une cuisson uniforme sur tout le pourtour de ces derniers.
Les brûleurs infrarouges du type Schwank, pla cés sous le ruban transporteur, seront de préférence montés avec une inclinaison correspondant à un angle a d'environ 45 à 70 , en particulier de 60o. Cet angle optimum a été déterminé empiriquement.
Dans un four de cuisson tel que décrit, ayant une chambre de 6,4 m de longueur, 1,1 m de largeur et 0,7 m de hauteur, l'emploi de brûleurs ayant une surface chauffante de 10 X 60 cm, ou dans d'autres cas 20 X 25 cm, a été préféré.
Il est à supposer que les avantages de la disposi tion préconisée sont dus à unie séparation satisfai sante de l'effet des radiations R des brûleurs inclinés, d'une part, sur la partie inférieure du ruban transpor teur, et de la chaleur C transmise par convection vers la région latérale et la région supérieure de la cham bre de cuisson, d'autre part, comme cela est repré senté aux fig. 11 et 12, où apparaissent quelques détails et la distribution des températures.
La fig. 11 est une coupe transversale à plus grande échelle du four à cuisson et montre la disposition des déflec teurs 50 et 51, aidant à prévenir une surchauffe des zones latérales 35 et 36 du ruban transporteur 4 et dirigeant le courant de chaleur par convection C le long des parois latérales intérieures 1 et l' du four, tandis que la partie inférieure du ruban 4 ne reçoit pratiquement et exclusivement que la chaleur R émise par radiation par les surfaces des brûleurs 7a.
Le graphique de la fig. 12 fait apparaître cette répartition favorable de la chaleur sur la largeur du ruban 4, comme conséquence de la position inclinée des brûleurs infrarouges et de l'utilisation des déflec teurs 50 et 51. La courbe en traits interrompus représente la répartition en l'absence des déflecteurs, tandis que la courbe pleine montre l'influence de ces derniers organes.
A noter aussi que si l'on plaçait les brûleurs infrarouges avec leurs normales dirigées per pendiculairement au ruban 4, il deviendrait impossi ble d'obtenir la douce distribution de chaleur que représente cette courbe dans la région centrale du ruban.
En plus de ce qui a été décrit jusqu'ici, il y a au-dessus du ruban 4, par exemple à une distance de 20 cm dans le cas d'une chambre ayant les dimen sions indiquées plus haut, une série de rampes à flammes de gaz 15, qui peuvent être disposées cha- cune transversalement, au droit de l'axe longitudinal du four, comme le montre la fig. 11, ou encore obli- quement, comme le montrent les fig. 1 et 2.
A noter que la fig. 13A montre aussi la position du moteur 70, extérieur au four et servant à entraî ner le ruban transporteur 4.
Les fig. 11, 13 et 13A montrent comment le con trôle des températures intérieures des diverses cham bres partielles du four peut être effectué à l'aide de thermostats 52, contrôlant une valve électromagnéti que 53 ou contrôlant d'une autre manière connue les valves 54 et/ou 55, d'admission du combustible gazeux dans le tuyau principal 56 et les canaux indi viduels 57; conduisant à des mélangeurs 58 d'un type connu, réglant l'admission d'air. Le mélange air-com- bustible est alors conduit par des tuyaux 59 aux brû leurs infrarouges 7, et par des tuyaux 60 aux ram pes 15.
Le four de cuisson décrit sera en outre de préfé rence équipé d'armatures tubulaires en elles-mêmes connues, telles que la valve grand ou faible feu 61, du type Theobald, d'un bypass 62, d'un brûleur 17 pour le préréchauffement (fig. 1) et/ou 64 (fig. 13), d'un manomètre 65 pour indiquer la pression du gaz dans le tuyau 56, d'une valve de distribution à injection de vapeur 66, de même que d'un ou plu sieurs hublots 67 pour l'observation et de pyromè tres 68,
permettant de lire la température dans plu sieurs chambres partielles.
Un allumage électrique 69 d'un type connu est également prévu pour chacun des brûleurs 7 et 15. Les produits de combustion et la vapeur d'eau produite par la cuisson des produits pâteux, ainsi éventuellement que de la vapeur provenant d'une injection additionnelle de vapeur d'eau d'ans la ou les chambres partielles de cuisson, peuvent être éva cués par un dispositif d'évacuation renversé qui, dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1 se com pose d'une pluralité d'ouvertures d'évacuation 40 et 41 dans la chambre partielle 30, 42 dans la chambre 31, 43 d'ans la chambre 32,
et 44 et 45 d'ans la cham bre partielle 33. Elles sont situées à proximité de la paroi inférieure 3 ou dans cette dernière et des ca naux 11 reliant ces ouvertures à un canal multiple 12 d'évacuation, suivant la paroi 1' du four, le passage des gaz usés et des vapeurs des conduits 11 au con duit multiple 12 étant contrôlé par des clapets 13. L'ouverture de sortie 14 du canal multiple 12 sera de préférence reliée à un ventilateur à aspiration non représenté, ou à un dispositif analogue.
Dans les fours de cuisson connus, on injecte géné ralement de la vapeur, tandis que dans le présent four, la nécessité d'une telle injection est grandement réduite ou même éliminée.
Une autre manière d'éliminer les gaz usés du four est aussi possible, connue sous le nom d'évacuation directe. Dans ce cas, l'entrée du four ou cette der nière et sa sortie seront pourvues d'une hotte 9, dont la position est schématiquement représentée à l'extré- mité de sortie du four selon la fig. 1, la fig. 10 de détail en montrant une construction possible.
Dans cette dernière figure, un écran 10 ferme l'extrémité supérieure de la chambre de cuisson par tielle 30 et se continue par une partie 46, se proje tant en avant jusqu'à son arête inférieure 47, les gaz usés de l'intérieur de la chambre de cuisson étant alors obligés de s'écouler par-dessous cette projection 46 et son arête 47, à la manière d'un trop-plein ren versé,
c'est-à-dire d'une chicane surmontée d'une tour à l'extérieur et par-dessous laquelle l'écoulement se produit pour s'élever ensuite dans l'intérieur de la hotte 9, présentant une ouverture supérieure 47, de laquelle les gaz sont directement éliminés dans une cheminée. Ainsi les gaz usés ne quittent pas la cham bre<B>de</B> cuisson par aspiration, mais simplement en rai son de leur propre légère surpression et comme indi qué par les flèches de la fig. 10.
Le courant de gaz usé peut additionnellement être contrôlé par des volets 48 commandés par des moyens quelconques, mécaniques, électriques ou hydrauliques, en permettant le contrôle à la main ou à distance, et qui ne sont pas représentés pour la simplification du dessin. En faisant mouvoir ces vo lets (comme indiqué par une flèche en traits inter rompus) autour de leurs charnières 49, le courant de gaz usés passant par ces derniers et par conséquent l'excès de pression de chaque chambre partielle peut être contrôlé individuellement.
Il est évident que l'on peut utiliser simultanément ou séparément l'évacuation directe et l'évacuation in verse. Dans ce dernier cas, ou bien on supprimera la hotte ou bien le canal d'évacuation. De même une hotte semblable à celle<B>de</B> l'ouverture de chargement du four pourra être disposée à l'ouverture de sortie, comme le montrent les fig. 13 et 13A.
Un boiter peut enfin être relié aux canaux de sortie 47 des hottes 9 et/ou à la porte d'évacuation 14 et être utilisé pour chauffer et évaporer de l'eau, de manière à produire la vapeur éventuellement né cessaire à l'injection dans le four, ce qui permet de récupérer de l'énergie.
Le four de cuisson selon la première forme d'exé cution décrite ci-dessus avec des variantes et en s'ai dant dés fig. 1 à 3 et 9 à 13 ainsi que 13A, est spé cialement prévu pour la cuisson du pain, mais peut aussi s'adapter à la cuisson de tout autre produit pâteux et aliment semblable.
Les fig. 4 et 5 montrent une seconde forme d'exé cution semblable à la première, mais ne comportant pas d'autres moyens de chauffage intérieur que les brûleurs infrarouges 7, situés sous le ruban transpor- teur 4. Du fait qu'aucun brûleur n'est prévu dans la partie supérieure de la chambre<B>de</B> cuisson, la dis tance entre le plafond 72 de cette dernière et le ru ban 4 est réduite, les parois séparatrices supérieures 28 sont supprimées et seules les parties inférieures 29 de ces dernières subsistent.
Le niveau du brin supé rieur du ,ruban 4 au-dessous du fond de la chambre de cuisson en 27 est en conséquence relativement plus élevé que dans la première forme d'exécution, ce qui apparaît en comparant la fig. 5 à la fig. 3.
Le brin inférieur de retour 4a du ruban ne passe pas sur des cylindres inférieures 75 placés extérieurement au four, comme dans la forme d'exécution précédente, mais par une boîte 76, allongée, faite d'une matière thermiquement isolante, ce qui permet de récupérer environ 6 à 8 % d'énergie calorifique, sans cela per- due par suite du rapide refroidissement de ce ruban métallique.
Des tuyères d'injection de vapeur 72 sont dispo sées dans la partie supérieure de la première chambre de cuisson partielle 30. Afin de préréchauffer le ru ban 4 avant son entrée dans la chambre de cuisson, la surface irradiante inclinée du brûleur 17 est placée de manière à être dirigée simultanément contre le ruban 4 et le cylindre 6. On pourrait aussi prévoir deux brûleurs infrarouges, dont la surface du premier 64 serait dirigée contre le ruban 4, tandis que celle du second brûleur 73 serait dirigée contre la surface du cylindre 6, comme le montre la fig. 13.
Dans la troisième forme d'exécution de l'objet de l'invention, telle que représentée- à la fig. 6, le sys tème de chauffage du four de cuisson est le même que dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4 et 5, c'est-à-dire que des brûleurs infrarouges 7, situés sous le ruban transporteur 4 en évitant l'utili- sation de brûleurs au-dessus du ruban.
La différence de cette forme d'exécution consiste dans le fait que le ruban est conduit en profil de voûte par-dessus les cylindres 77, de manière à ce qu'il s'élève jusqu'à une région plus élevée 78 durant le premier tiers de son trajet dans la chambre de cuisson, pour redescen dre en pente douce inclinée d'un ou quelques degrés durant son passage par les deux tiers suivants, de cette dernière. Le plafond 2 du four est voûté de manière correspondante, sa partie la plus élevée se trouvant en 79.
Par cet arrangement, les vapeurs d'eau introduites dans l'atmosphère de la chambre de cuisson tendront à s'accumuler dans la région si tuée en 78 et 79 et l'injection de vapeur sera plutôt superflue, en sorte que les tuyères 72 peuvent être supprimées ou la vapeur introduite seulement en quantité très réduite.
Le système de chauffage de la quatrième forme d'exécution représentée aux fig. 7 et 8, est le même que dans la forme d'exécution représentée aux fig. 4 à 6 avec des brûleurs à rayonnement situés unique ment sous le ruban 4 et aucun brûleur au-dessus. La différence, par rapport aux formes d'exécution précé dentes réside dans une disposition des brûleurs infra rouges en groupes 80, transversalement au plan lon gitudinal de la chambre de cuisson.
A la fig. 8, cha que groupe de brûleurs 80 consiste en trois brûleurs 80a, 80b et 80c, les surfaces rayonnantes étant incli nées de telle manière que les normales par le centre des surfaces des brûleurs se trouvent dans des plans verticaux longitudinaux de la chambre de cuisson et forment avec la perpendiculaire aux rubans 4 des angles (3 qui sont de préférence de l'ordre de 600.
Il est à noter que différentes particularités, qui ne sont représentées que dans certaines des formes d'exécution ci-dessus décrites, comme par exemple le retour du brin inférieur du ruban transporteur par une boite en matière thermiquement isolante, peu vent également être appliquées aux autres. formes d'exécution ne présentant pas ces particularités dans la description ou le dessin correspondant.
Les avantages du four à cuisson décrit sur ceux actuellement en usage sont en particulier les sui vants Ce four consomme beaucoup moins de gaz. Sur la base de la cuisson du pain, la consommation d'énergie par kilo traversant le four est d'environ 0,5 calorie.
L'inertie thermique est faible, c'est-à-dire que le four répond rapidement à des modifications des con ditions de cuisson.
Il est en outre très approprié à l'établissement d'installations de cuisson de petite importance, dans lesquelles le four doit souvent être arrêté pour l'adap ter à la cuisson de différents types de produits pâ teux. Quinze minutes seulement sont nécessaires pour le mettre en fonction, après quoi il peut être très rapidement adapté aux différentes températures dési rées, par exemple dans le cas où l'on commence par cuire du pain pour cuire ensuite de la pâtisserie (cakes, tartes, petits pains au lait, petits-fours).
Le four peut en outre être finement adapté aux différentes conditions requises pour obtenir une cuis son satisfaisante de chacun de ces différents, produits pâteux, par le, fait qu'il est possible d'ajuster la tenn- pérature dans chacune des différentes chambres indi viduelles de cuisson, en réglant d'une manière diffé- rente les groupes de brûleurs rayonnant dans chaque telle chambre.
Le four peut être construit relativement court, c'est-à-dire dans des longueurs par exemple de 4 à 5 m, et peut par conséquent être utilisé lorsqu'on dis pose de relativement peu de place, tandis, que tous les appareils de cuisson connus sont plus longs, et plus encombrants et par conséquent plus difficiles à installer, en particulier d'ans de petites entreprises. Le four est aussi d'une construction moins onéreuse que celle des fours connus de production équivalente.
Le pain cuit dans le four à cuisson décrit se dis tingue du pain provenant d'appareils de cuisson con nus, en particulier par la haute qualité dé la cuisson et la formation et la coloration uniforme de la croûte.
Ceci est une conséquence des conditions favora bles de température auxquelles un morceau de pâte destiné à être transformé en pain est soumis durant qu'il se déplace progressivement dans le four où il est transporté par le ruban transporteur.
Les fig. 16 à 19 illustrent ces conditions favora bles en montrant, dans la fig. 16, l'augmentation de la température dans la croûte extérieure dans. un four comportant un support immobile des produits pâteux et dans un four à cuisson tel que décrit. La fig. 17 montre l'augmentation de la tempéra ture<B>du</B> ruban transporteur durant son passage au tra vers du four et l'augmentation correspondante de la couche intérieure de croûte d'un morceau de pâte.
La fig. 18 illustre, à titre de cômparaison et en traits interrompus, l'augmentation de température dans le centre d'un morceau de pâte traité dans un four avec plaque stationnaire supportant le produit pâteux et, en traits pleins, lorsque le morceau de pâte est transporté par le ruban d'un four à cuisson tel que décrit.
La fig. 19, finalement, illustre l'augmentation de température se produisant dans les mêmes conditions que dans la figure précédente dans la couche infé rieure de la croûte d'une pièce<B>de</B> pain soumise à la cuisson.
Baking oven The present invention relates to a baking oven. It is known from years to the art of baking pasta, such as, for example, bread, cookies and cakes and products. analogues, to use ovens equipped with a conveyor gradually transporting the pasty products to be baked through the oven during baking.
These known ovens, however, are preferably heated by radiation and / or convection at low temperatures, i.e. temperatures above 4000 C and furthermore have the disadvantage of using a considerable amount of heat. combustible. In addition to this, they have a very high thermal inertia, so that they respond only slowly to changes in the speed, for example when the temperature is changed after having cooked a product and with the aim of improving it. cook another, requiring another temperature and cooking time.
Finally, the heated space must generally be very long, if one wants to obtain a satisfactory cooking, which makes the oven proportionally more expensive at the same time as cumbersome.
The object of the baking oven of the present invention is to remedy these defects.
This result is obtained by the fact that said oven is characterized by a closed cooking chamber in the form of a tunnel delimited by a bottom, a ceiling and side walls, one end serving for the introduction of the products to be cooked and the other. on their exit after cooking, means of transport making it possible to transport pasty products to be cooked in a continuous longitudinal movement through the chamber, itself heated by a series of infrared burners, each of which has a surface radiating from the chamber. heat,
against which the supply means make it possible to direct a current of air and mixed gaseous fuel sufficient to heat this surface to a temperature above 4500 C, the arrangement of the burners being such that, being located below the means carriers the surface radiating heat from each of them is inclined in an oblique direction with respect to the horizontal horizontal and to the normal to the surface of the means of transport.
The accompanying drawing shows four embodiments of the baking oven which is the subject of the invention, given by way of example, as well as variants and explanatory diagrams.
Fig. l is a longitudinal vertical section of the baking oven according to the first embodiment.
Fig. 2 is a partial longitudinal horizontal section, taken along II-II of FIG. 1.
Fig. 3 is a cross section of the furnace, taken by III-III. Of FIG. 1.
Fig. 4 is a longitudinal vertical section of the baking oven according to the second embodiment. Fig. 5 is a section taken along V-V of FIG. 4.
Fig. 6 is a longitudinal vertical section of the baking oven according to the third embodiment. Fig. 7 is a longitudinal vertical section of the baking oven according to the fourth embodiment. Fig. 8 is a cross section thereof.
Fig. 9 is a perspective view, partly broken away, of a partial cooking chamber of one of the preceding embodiments.
Fig. 10 -is a schematic view of one of the ends of the furnace according to the first embodiment, of which it shows the detail of a hood for eliminating waste gases. Fig. 11 is a cross section on a larger scale, serving to illustrate some improvements applicable to one or other of the preceding embodiments.
Fig. 12 is a graph illustrating the distribution of heat above the conveyor belt of a baking oven according to one of the preceding embodiments.
Figs. 13 and 13A relate to the side of the in troduction, respectively of the outlet of the goods subjected to cooking and illustrate details which may be added to any of the embodiments described.
Fig. 14 is a cross section of a loaf of French bread baked in an oven of some known type.
Fig. 15 is a similar section, the bread having been baked in an oven according to the present invention. Fig. 16 is a graph showing the increase in temperature over time in the outer crust of a loaf of cult French bread in a baking oven according to the present invention.
Fig. 17 is a graph showing said temperature increase in the inner part of the loaf of bread. and in the conveyor tape.
Figs. 18 and 19 are graphs showing the increase in temperature over time inside and in the interior region of the crust of a loaf of French bread baked in a baking oven according to the present invention, equipped with two types different from medium carriers.
Fig. 20 is a perspective view the sole purpose of which is to show the external appearance of a baking oven according to any one of the embodiments shown.
The baking oven according to the first embodiment of FIGS. 1 to 3, includes a tunnel-shaped cooking chamber, of which the side walls 1 and 1, the ceiling 2 and the bottom 3 are metallic and double, with the interposition of a filling of thermally insulating material, such as for example glass wool, slag wool blocks or the like.
The upper strand of an endless conveyor belt 4, made of metal links, moves lengthwise in the cooking chamber (see arrows) under the action of a driving cylinder 5, driven for example by a motor. located outside the oven and behind the outlet opening 20 of the latter,
while the lower strand of said ribbon passes over guide cylinders 21 and 22, arranged under the bottom 3 of the oven, then over a large cylinder 6, from where it turns in the baking chamber.
During its passage through the latter, the strip 4 is led on its edges by rails in angles 23 and 24, as shown schematically in FIG. 3. In fig. 1, these rails have been omitted to simplify the drawing.
The bottom of the actual cooking chamber has a V-shaped profile, obtained by corresponding bending of the interior parts 25 and 26 of the double side walls 1 and 1 ', the top of this V being at 27, at the bottom, In the center.
In the direction of its length, the cooking chamber is subdivided by upper transverse vertical walls 28 and by corresponding lower walls 29 into four partial chambers 30, 31, 32 and 33. A transverse horizontal slot 8 remains free between the upper and lower walls, providing passage to the upper strand of the conveyor tape 4 and to the pasty products which it carries.
In the V-shaped space remaining below the ru ban 4, each partial chamber is equipped with several infrared burners 7, three in number, mounted on each inclined interior side face 25 and 26 of the partial chambers 30 and 31, and two on each similar face of partial chambers 32 and 33.
These burners will preferably be of the Schwank type. Such burners have a radiant surface 7a, of refractory material, having a specific weight of 1.2 kg per cubic decimetre and a thermal conductivity of about 0.5 kilo-calories per hour, square meter of surface, degree centigrade and meter thick. These burners are capable of emitting rays. infrared, most of which has an average wavelength of between 2 and 4 microns, thus providing an average temperature above 4500 C and preferably between 600 and 800 ° C.
Note that until now we have preferred to use radiation heat at a lower temperature, generally below <B> </B> 400 C, in particular for baking breads, generally known as French bread. and Italian bread.
The burners. 7 are finally heated in a known manner, by a mixture of a gaseous fuel and air, and are equipped with the usual regulators, making it possible to control the temperature of the irradiating surface by varying the ratio of the gas flow and / or air from the mixture. These regulatory bodies have not been drawn for greater clarity. The gaseous fuel used can be of any kind capable of being distributed to a cooking installation using such an oven.
The normals to the irradiating surfaces 7a of the burners are located in vertical planes transverse to the direction of travel of the strip 4.
The angle a of inclination of the incandescent surfaces of the burners with respect to the normal to the surface of the strip 4 plays an important role, on which depends the perfect uniformity of the heating of the pasty product over the entire width of the strip, in particularly if it is desired to reduce as much as possible any overheating of the edges of the strip in the zones designated by 35 and 36, or to eliminate them completely, so that the entire width of the strip 4 can be used for transporting the products to be cooked.
This arrangement of the infrared burners under the means of transport and at an oblique angle with respect to a transverse or longitudinal vertical plane of the cooking chamber, or with respect to these two planes, offers several important advantages over conventional arrangements, in in which the burners are placed under the conveying means, in such a way that the main part of their heat, both by radiation and by convection, reaches perpendicularly the lower surface of the section of conveyor belt conveying the pasty products to be cooked.
It is possible, as has just been observed, to achieve better heat distribution over the products to be cooked, and in particular to uniform cooking over the entire periphery of the latter.
The infrared burners of the Schwank type, placed under the conveyor belt, will preferably be mounted with an inclination corresponding to an angle α of about 45 to 70, in particular 60o. This optimum angle has been determined empirically.
In a baking oven as described, having a chamber 6.4 m long, 1.1 m wide and 0.7 m high, the use of burners having a heating surface of 10 X 60 cm, or in other cases 20 X 25 cm, was preferred.
It is assumed that the advantages of the recommended arrangement are due to a satisfactory separation of the effect of the radiations R from the inclined burners, on the one hand, on the lower part of the conveyor belt, and of the heat C transmitted. by convection towards the lateral region and the upper region of the cooking chamber, on the other hand, as shown in figs. 11 and 12, where some details and the temperature distribution appear.
Fig. 11 is an enlarged cross section of the baking oven and shows the arrangement of the baffles 50 and 51, helping to prevent overheating of the side areas 35 and 36 of the conveyor belt 4 and directing the flow of convection heat C along of the inner side walls 1 and 1 'of the oven, while the lower part of the strip 4 receives practically and exclusively only the heat R emitted by radiation by the surfaces of the burners 7a.
The graph of fig. 12 shows this favorable distribution of heat over the width of the strip 4, as a consequence of the inclined position of the infrared burners and of the use of the deflectors 50 and 51. The dotted curve represents the distribution in the absence of the infrared burners. deflectors, while the solid curve shows the influence of these latter organs.
It should also be noted that if the infrared burners were placed with their normals directed perpendicularly to the strip 4, it would become impossible to obtain the gentle distribution of heat that this curve represents in the central region of the strip.
In addition to what has been described so far, there is above the strip 4, for example at a distance of 20 cm in the case of a chamber having the dimensions indicated above, a series of ramps to gas flames 15, which can each be arranged transversely, in line with the longitudinal axis of the furnace, as shown in fig. 11, or else obliquely, as shown in FIGS. 1 and 2.
Note that fig. 13A also shows the position of the motor 70, outside the oven and serving to drive the conveyor belt 4.
Figs. 11, 13 and 13A show how the control of the internal temperatures of the various partial chambers of the oven can be carried out using thermostats 52, controlling an electromagnetic valve 53 or controlling in another known way the valves 54 and / or 55, admission of the gaseous fuel into the main pipe 56 and the individual channels 57; leading to mixers 58 of a known type, regulating the air intake. The air-fuel mixture is then led by pipes 59 to the infrared burners 7, and by pipes 60 to the rams 15.
The baking oven described will also preferably be equipped with tubular frames known per se, such as the high or low fire valve 61, of the Theobald type, with a bypass 62, with a burner 17 for preheating. (fig. 1) and / or 64 (fig. 13), a manometer 65 to indicate the gas pressure in the pipe 56, a steam injection distribution valve 66, as well as one or several portholes 67 for observation and pyrometers 68,
allowing to read the temperature in several partial rooms.
An electric ignition 69 of a known type is also provided for each of the burners 7 and 15. The combustion products and the water vapor produced by the cooking of the pasty products, as well as possibly the vapor coming from an additional injection. of water vapor in the partial cooking chamber (s), can be evacuated by an upside-down discharge device which, in the embodiment shown in FIG. 1 consists of a plurality of discharge openings 40 and 41 in the partial chamber 30, 42 in the chamber 31, 43 in the chamber 32,
and 44 and 45 in the partial chamber 33. They are located near the bottom wall 3 or in the latter and the channels 11 connecting these openings to a multiple discharge channel 12, along the wall 1 'of the furnace, the passage of waste gases and vapors from conduits 11 to multiple conduit 12 being controlled by valves 13. The outlet opening 14 of multiple channel 12 will preferably be connected to a suction fan, not shown, or to a analogous device.
In known baking ovens, steam is generally injected, while in the present oven the need for such an injection is greatly reduced or even eliminated.
Another way of removing waste gases from the furnace is also possible, known as direct venting. In this case, the inlet of the oven or the latter and its outlet will be provided with a hood 9, the position of which is schematically shown at the outlet end of the oven according to FIG. 1, FIG. 10 detail showing a possible construction.
In the latter figure, a screen 10 closes the upper end of the partial cooking chamber 30 and continues with a part 46, projecting both forward to its lower edge 47, the used gases from the inside of the cooking chamber then being forced to flow under this projection 46 and its edge 47, in the manner of a reversed overflow,
that is to say by a baffle surmounted by a tower on the outside and below which the flow occurs to then rise into the interior of the hood 9, having an upper opening 47, from which the gases are directly eliminated in a chimney. Thus the spent gases do not leave the <B> de </B> cooking chamber by suction, but simply because of their own slight overpressure and as indicated by the arrows in fig. 10.
The waste gas stream may additionally be controlled by flaps 48 controlled by any means, mechanical, electrical or hydraulic, allowing control by hand or remotely, and which are not shown for the sake of simplification of the drawing. By moving these valves (as indicated by an arrow in broken lines) around their hinges 49, the flow of waste gases passing through them and therefore the excess pressure of each partial chamber can be individually controlled.
It is obvious that the direct discharge and the reverse discharge can be used simultaneously or separately. In the latter case, either the hood or the evacuation channel will be removed. Likewise, a hood similar to that of <B> </B> the loading opening of the oven can be placed at the outlet opening, as shown in fig. 13 and 13A.
A limp can finally be connected to the outlet channels 47 of the hoods 9 and / or to the evacuation door 14 and be used to heat and evaporate water, so as to produce the steam that may be required for injection into the water. the oven, which makes it possible to recover energy.
The baking oven according to the first embodiment described above with variations and using FIGS. 1 to 3 and 9 to 13 as well as 13A, is specially designed for baking bread, but can also be adapted to baking any other pasty product and similar food.
Figs. 4 and 5 show a second embodiment similar to the first, but not including any other internal heating means than the infrared burners 7, located under the conveyor tape 4. Because no burner is used. is provided in the upper part of the <B> cooking </B> chamber, the distance between the ceiling 72 of the latter and the ru ban 4 is reduced, the upper dividing walls 28 are omitted and only the lower parts 29 of the latter remain.
The level of the upper strand of the tape 4 below the bottom of the cooking chamber at 27 is therefore relatively higher than in the first embodiment, which appears by comparing FIG. 5 in fig. 3.
The lower return strand 4a of the tape does not pass over lower rolls 75 placed outside the oven, as in the previous embodiment, but through a box 76, elongated, made of a thermally insulating material, which makes it possible to recover approximately 6 to 8% of heat energy, without this being lost due to the rapid cooling of this metallic strip.
Steam injection nozzles 72 are arranged in the upper part of the first partial cooking chamber 30. In order to preheat the ru ban 4 before it enters the cooking chamber, the inclined irradiating surface of the burner 17 is placed so as to preheat the ru ban 4 before it enters the cooking chamber. so as to be directed simultaneously against the strip 4 and the cylinder 6. One could also provide two infrared burners, the surface of the first 64 of which would be directed against the strip 4, while that of the second burner 73 would be directed against the surface of the cylinder 6 , as shown in fig. 13.
In the third embodiment of the object of the invention, as represented in FIG. 6, the heating system of the baking oven is the same as in the embodiment shown in FIGS. 4 and 5, ie infrared burners 7, located under the conveyor belt 4 avoiding the use of burners above the ribbon.
The difference to this embodiment is that the tape is led in an arched profile over the rolls 77, so that it rises to a higher region 78 during the first third. of its path in the cooking chamber, to descend on a gentle slope inclined one or a few degrees during its passage through the next two-thirds of the latter. The ceiling 2 of the oven is correspondingly vaulted, its highest part being at 79.
By this arrangement, water vapors introduced into the atmosphere of the cooking chamber will tend to accumulate in the region if killed at 78 and 79 and the injection of steam will be rather superfluous, so that the nozzles 72 may be removed or the steam introduced only in very small quantities.
The heating system of the fourth embodiment shown in FIGS. 7 and 8, is the same as in the embodiment shown in FIGS. 4 to 6 with radiant burners located only under strip 4 and no burner above. The difference with respect to the previous embodiments lies in an arrangement of the infrared burners in groups 80, transversely to the longitudinal plane of the cooking chamber.
In fig. 8, each group of burners 80 consists of three burners 80a, 80b and 80c, the radiating surfaces being inclined such that the normals through the center of the surfaces of the burners lie in longitudinal vertical planes of the cooking chamber and form angles with the perpendicular to the ribbons 4 (3 which are preferably of the order of 600.
It should be noted that various features, which are only shown in some of the embodiments described above, such as for example the return of the lower strand of the conveyor tape by a box of thermally insulating material, can also be applied to other. embodiments not having these features in the description or the corresponding drawing.
The advantages of the baking oven described over those currently in use are in particular the following. This oven consumes much less gas. Based on baking bread, the energy consumption per kilogram passing through the oven is about 0.5 calories.
The thermal inertia is low, that is to say that the oven responds quickly to changes in the cooking conditions.
It is furthermore very suitable for the establishment of small-scale cooking installations, in which the oven must often be stopped to adapt it to the cooking of different types of pasty products. Only fifteen minutes are needed to put it into operation, after which it can be very quickly adapted to the different desired temperatures, for example in the case where one starts by baking bread and then baking pastry (cakes, pies, milk rolls, petits fours).
The oven can also be finely adapted to the different conditions required to obtain a satisfactory cooking of each of these different pasty products, by the fact that it is possible to adjust the temperature in each of the different individual chambers. cooking, by adjusting the groups of burners radiating in each such chamber in a different manner.
The oven can be constructed relatively short, that is to say in lengths of for example 4 to 5 m, and can therefore be used where there is relatively little space available, while all cooking appliances. known cookers are longer, and more cumbersome and therefore more difficult to install, especially years of small businesses. The furnace is also of a less expensive construction than that of known furnaces of equivalent production.
Bread baked in the described baking oven is distinguished from bread from known baking apparatus, in particular by the high quality of baking and the uniform formation and coloring of the crust.
This is a consequence of the favorable temperature conditions to which a piece of dough intended to be transformed into bread is subjected as it progressively moves in the oven where it is transported by the conveyor belt.
Figs. 16 to 19 illustrate these favorable conditions by showing, in fig. 16, the increase in temperature in the outer crust in. an oven comprising a stationary support for pasty products and in a baking oven as described. Fig. 17 shows the increase in temperature <B> of the </B> conveyor belt as it passes through the oven and the corresponding increase in the inner crust layer of a piece of dough.
Fig. 18 illustrates, as a comparison and in broken lines, the increase in temperature in the center of a piece of dough treated in an oven with a stationary plate supporting the pasty product and, in solid lines, when the piece of dough is transported by the ribbon of a baking oven as described.
Fig. 19, finally, illustrates the increase in temperature occurring under the same conditions as in the previous figure in the lower crust layer of a piece of <B> bread </B> subjected to baking.