CH385374A - Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit - Google Patents

Description

      Nochfrequenzdielektrikumheizeinheit       Die Erfindung betrifft eine     Hochfrequenzdielek-          trikumheizeinheit,    bei welcher das zu erhitzende Pro  dukt zwischen einem     Elektrodenpaar    angeordnet ist,  an welches ein elektrisches     Hochfrequenzpotential     angelegt ist.  



  Die erfindungsgemässe Einheit ist dadurch ge  kennzeichnet, dass die Einheit mindestens zwei     serie-          geschaltete        Elektrodenpaare    umfasst.  



  Bei einer Ausführungsform können die Elektro  den verschieden gross sein, so dass dann die Potential  differenzen zwischen den Elektroden der verschie  denen Paare verschieden gross sind.  



  Das zu erhitzende Produkt oder eine Folge von  Produkten kann nacheinander zwischen die verschie  denen     Elektrodenpaare    gebracht werden.  



  Die vorliegende Heizeinheit kann zum Backen  oder zum Teilbacken von Brot oder anderen Mehl  produkten verwendet werden. Sie kann z. B. als  die     Hochfrequenzmittel    des in der Patentschrift  Nr. 352296 beschriebenen Ofens verwendet werden  und kann zusätzlich als mindestens einen Teil der  anderen z. B. als Krustenbildner angewendeten     Heiz-          mittel    verwendet werden.  



  Es können z. B. drei     Elektrodenpaare    vorhanden  sein, deren Grösse den     Änderungen    der physikalischen  (d. h. elektrischen) Eigenschaften der Produkte wäh  rend ihres     Erhitzens    angepasst werden. Zum Beispiel  kann beim Backen von Brot das erste Elektroden  paar verhältnismässig klein sein, damit eine beträcht  liche Potentialdifferenz und ein grosser Energieeingang  in den Teig erhalten wird. Das zweite     Elektrodenpaar     kann wesentlich grösser sein, wodurch eine kleinere  Potentialdifferenz und ein kleinerer     Energieeingang     erhalten wird, und das dritte     Elektrodenpaar    kann  wieder ziemlich     klein    sein, um einen hohen Energie  eingang z.

   B. zur Krustenbildung zu erhalten. Die    Produkte können von Fördermitteln von einem     Elek-          trodenpaar    zum nächsten bewegt werden, und es  können zwischen den Paaren Zwischenräume vor  handen sein, so dass kurze Zeitintervalle zwischen auf  einanderfolgenden     Heizstufen    entstehen und die Pro  dukte nicht gleichzeitig der Einwirkung von zwei     Elek-          trodenpaaren    ausgesetzt sind. Anderseits können Pro  dukte in aufeinanderfolgenden Backschritten gleich  zeitig zwischen mehreren Paaren sein.  



  Die physikalischen Eigenschaften der Produkte,  welche bei der Bestimmung der     Elektrodengrösse     berücksichtigt werden müssen,     sind    die     Dielektrizitäts-          @konstante,    der spezifische Widerstand und die spezi  fische Wärme. Beim Teig ändern diese mit dem  Wassergehalt im Verlauf des Backens und mit anderen  Faktoren. Das zu erreichende Ziel besteht in der       maximalen    Ausnützung der verfügbaren     Energie,    ohne  dass Verbrennen oder Funkenentladungen zwischen  den Elektroden und den Produkten auftreten.  



  Weiterhin können Mittel vorgesehen sein, um die  physikalischen Konstanten des Produktes oder min  mindestens die seiner äusseren     Partien    beim Erhitzen  zu ändern oder zu beeinflussen. Zum Beispiel kann  Wasser durch     eine    oder mehrere Düsen oder     Injekto-          ren    auf die     Brotoberfläche    gespritzt werden, wodurch  die     Dielektrizitätskonstante    und die spezifische Wärme  örtlich erhöht und der spezifische Widerstand ver  kleinert wird. Zum Beispiel kann die spezifische  Wärme der äusseren Brotschicht von etwa 0,5  auf 0,8 erhöht werden.

   Ein solches Besprühen  kann in einem späteren Stadium des Backens ver  wendet werden, um die Krustenbildung zu begünsti  gen, indem z. B. die Temperatur der Brotoberfläche  auf eine Tiefe von z. B. 2-10 mm auf 130-140  an  steigen gelassen wird, im Gegensatz zu etwa 95   des Brotinnern.      Der Abstand der Elektroden eines oder mehrerer  Paare und/oder die Grösse dieser Elektroden kann ver  stellbar sein.  



  In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand  beispielsweise dargestellt. Es zeigen:       Fig.    1 einen Längsschnitt eines     Ofens,          Fig.2    eine teilweise Draufsicht des Ofens und  ein     Temperatur-Zeit-Diagramm,          Fig.    3 einen Querschnitt eines Teiges, welcher  Schichten verschiedener Feuchtigkeit nach dem Be  sprühen aufweist,       Fig.4    eine perspektivische Ansicht einer Elek  trode und       Fig.    5 eine teilweise Draufsicht eines Förder  bandes.  



  Gemäss     Fig.    1 ist ein Backraum 1 während des  Betriebes mit Dampf angefüllt und wird von einem  Förderband 2     durchquert,    welches zu backende  Stücke 3 befördert. Diese Stücke 3 werden zuerst  Wärmequellen 4 ausgesetzt, deren Höhe über dem  Band verstellbar ist. Wenn die Innentemperatur  der Stücke 3 400C erreicht, werden sie von einem  Wasserfilm bedeckt, welcher von durch Sprühdüsen 5  austretendem Druckwasser von 80-85      Wärme     erzeugt wird.     Daraufhin    gelangen die Stücke 3 unter  eine Elektrode 6. Bei dieser Elektrode 6 wird der  grösste Teil der Totalspannung absorbiert, und die  Innentemperatur steigt auf 90-95 , wobei die Tem  peratur der äussersten Schichten etwa 1300 erreicht.

    Der vom Wasser erzeugte Dampf beginnt im Zwi  schenraum zwischen den Elektroden 6 und 7 zu  verdampfen, wobei die Temperatur im Ofen 280-2900  beträgt. Unter der Elektrode 7 verdampft das Wasser  weiterhin und die absorbierte Spannung nimmt ab.  Das Innere der Stücke     beginnt,    trocken zu werden und  die äusseren Schichten werden fest und     karamelisie-          ren    etwas. Die Stücke 3 werden vom Band 2 weiter  unter eine Elektrode 8 gebracht, bei welcher die De  hydrierung und die     Karamelisation    beendet wird;  daraufhin gelangen die Stücke 3 zwischen zwei Rei  hen von     Strahlungshitzeelementen    9, wo die Verfär  bung der Kruste beendet wird.

   Die Elemente 9 sind  wie die Elemente 4 bewegbar, wobei ihr Abstand vom  Band 2 in Abhängigkeit der Dicke der Stücke 3 ge  regelt werden kann. Elektroden 13 der Kondensatoren  sind an einem     Hochfrequenzstromgenerator    11 an  geschlossen und dienen auch als Träger für das För  derband 2. Die Elektroden 6, 7 und 8 sind von     zwei     Rohren 10 getragen, welche von den Elektroden  isoliert sind. Die     Elektrodenpaare    6/13, 7/13, 8/l3  sind in Reihe geschaltet.  



  In     Fig.    2 ist besonders die     Konstruktion    des     Kon-          densators    gut sichtbar. Im Diagramm ist auf der  Abszisse die Zeit und auf der Ordinate die Tempera  tur aufgetragen.  



  Jede der Elektroden 6, 7 und 8 enthält     Gleit-          bleche    6', 7' und 8', welche das genaue Anpassen des       Kondensators    erlauben. Es ist auch möglich, die eine  oder die andere Elektrode auf den Rohren 10 zu  verschieben, um sie mittels Blöcken 12 an die Sprüh-    düsen 5 anzunähern oder sie davon zu entfernen. Die  Sprühdüsen sind so gerichtet, dass die Strahlen nicht  mit der Elektrode 6 in Berührung kommen und den  Bahnen<I>B, B'</I> folgen, wobei die Mittellinien der  Strahlen 30-45 zu der Bewegungsrichtung des  Bandes 2 gedreht sind.  



  Im Diagramm sind zwei Kurven dargestellt: der  elektrische Widerstand R und die     Dielektrizitäts-          konstante    K. Die in der Richtung des Pfeiles A be  wegten Stücke 3 sind während einer     bestimmten    Zeit  der Wärme ausgesetzt, welche vom unter der Elek  trode 6 herrschenden Feld erzeugt wird, und zwar  in Abhängigkeit der Variationen von K und R. Der  freie Raum zwischen den Elektroden 7 und 8 erleich  tert die Positionierung der einen oder der anderen.  Unter der     Elekrode    8 dehydrieren die Stücke und die  Spannung 8-13 wird sehr klein.  



  Beim vorliegenden Ofen ist die automatische Ein  stellung der Spannung und der Frequenz möglich,  wodurch sich die     Verwendung    einer reduzierten Span  nung erübrigt und keine komplizierten     Reguliermittel          verwendet    werden müssen. Zum gleichen Zweck  können parallelgeschaltete Hilfskondensatoren ver  wendet werden, um eine möglichst kleine Variation  der Totalkapazität zu     erhalten.    Massnahmen können  auch getroffen werden (für statische Behandlung),  um mehrere     übereinanderliegende        seriegeschaltete     Arbeitskondensatoren zu bilden.

   Der erste wird wäh  rend einer bestimmten Zeit und in einem bestimmten       Verhältnis    zum Wert der Kapazität des ersten     Elek-          trodenpaares    geladen, dann ein wenig später der  zweite; dabei wird der bei dem mit der Folgemethode  arbeitende Ofen vorhandene Zwischenraum in diesem  Fall durch ein entsprechendes neutrales Zeitintervall  ersetzt.  



  Gemäss     Fig.    3 ist das Innere 14 eines besprühten  Teiges eine homogene Masse, deren spezifische Wärme  z. B. 0,5 beträgt und welche Masse die Krume wird. Die  äussere Schicht 15 stellt eine Deckschicht von der  gleichen Natur wie die vorgehende dar; ist aber sehr  'feucht, und ihre spezifische Wärme beträgt z. B.  0,85, was die Krustenbildung ermöglicht. Die Doppel  linie 16 stellt den Grad der von den Heizelementen 9  erzeugten Bräunung dar.  



  In     Fig.    4 sind die verstellbaren Gleitbleche 6'  mittels Schrauben 17 an der Elektrode 6 befestigt.  Gemäss     Fig.    5 besteht das Förderband 2 aus einem  Drahtgeflecht des Kettentyps, welches flachgewalzt ist.  Diese Konstruktion verringert erwiesenermassen die  Funkenbildung oder Erhitzung an den Kontakt  punkten zwischen den Gliedern. Das Band hat eine  Maschenweite von 6 mm. Ein anderes Band hatte  eine Maschenweite von 4 mm.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit, bei welcher das zu erhitzende Produkt zwischen einem Elektro- denpaar angeordnet ist, an welchem ein elektrisches Hochfrequenzpotential angelegt ist, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Einheit mindestens zwei seriegeschal- tete Elektrodenpaare umfasst. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Elek troden verschieden gross sind.

   2. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um das Produkt oder eine Folge von Produkten nacheinander zwischen den verschiedenen Elektrodenpaaren zu positionieren. 3. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass drei Elektrodenpaare vorhanden sind, wobei die Elektro den eines Paares in bezug auf ein anderes Paar ver schieden gross und/oder in verschiedenem Abstand voneinander sind.

   4. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Zwi schenräume zwischen den Elektrodenpaaren vor handen sind. 5. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass Sprüh- mittel vorhanden sind, um Wasser oder eine andere Flüssigkeit auf das zu erhitzende Produkt zu sprühen.

   6. Hochfrequenzdielektrikumheizeinheit nach Pa tentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bandförderer zum Positionieren der Produkte nach einander zwischen den Elektrodenpaaren vorgesehen ist, welcher ein zwischen den Elektroden hindurch- gehendes Band von flachem Drahtgeflecht aufweist. PATENTANSPRUCH II Verwendung der Hochfrequenzdielektrikumheiz- einheit nach Patentanspruch I zum vollständigen oder teilweisen Backen von Brot oder anderen Mehlpro dukten. UNTERANSPRUCH 7.

   Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum hintereinanderfolgen- den Hindurchschicken von Teigstücken durch drei Elektrodenpaare vorgesehen sind, wobei das mittlere Elektrodenpaar grösser ist als die andern.