DE102018124764B4

DE102018124764B4 - Process for generating steam

Info

Publication number: DE102018124764B4
Application number: DE102018124764.8A
Authority: DE
Inventors: Mathias Schmitt; Peter Leppich
Original assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Current assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Priority date: 2018-10-08
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2022-06-30
Anticipated expiration: 2038-10-09
Also published as: WO2020074306A1; DE102018124764A1; EP3863409A1

Abstract

Verfahren zur Dampferzeugung bei der Lebensmittelverarbeitung, insbesondere zur Beschwadung von Teigwaren in Backöfen, bei dem während eines vorgegebenen Zeitraums eine vorgegebene Wassermenge zu einem Dampferzeuger zugeführt werden soll und in Dampf umgewandelt wird, wobei das Wasser während mehrerer durch Pausen voneinander getrennter Zeitintervalle zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während mindestens eines Zeitintervalls die zugeführte Wassermenge gemessen wird und aus diesem Messwert• die Dauer der Pausen zwischen den nachfolgenden Zeitintervallen und/oder• Dauer des Zeitintervalls für die Wasserzufuhr ermittelt wird, um in dem vorgegebenen Zeitraum die vorgegebene Wassermenge zuzuführen.Process for generating steam in food processing, in particular for steaming pasta in baking ovens, in which a predetermined amount of water is to be supplied to a steam generator during a predetermined period of time and is converted into steam, the water being supplied during a plurality of time intervals separated from one another by pauses, characterized characterized in that the supplied amount of water is measured during at least one time interval and from this measured value • the duration of the pauses between the subsequent time intervals and/or • the duration of the time interval for the water supply is determined in order to supply the specified amount of water in the specified period of time.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dampferzeugung bei der Lebensmittelverarbeitung, insbesondere zur Beschwadung von Teigwaren in Backöfen, bei dem während eines vorgegebenen Zeitraums eine vorgegebene Wassermenge zu einem Dampferzeuger zugeführt werden soll und in Dampf umgewandelt wird, wobei das Wasser während mehrerer durch Pausen voneinander getrennter Zeitintervalle zugeführt wird.The invention relates to a method for generating steam in food processing, in particular for steaming pasta in ovens, in which a predetermined amount of water is to be supplied to a steam generator during a predetermined period of time and converted into steam, the water being released during a number of time intervals separated by pauses is supplied.

Verschiedene Gargeräte und insbesondere Backöfen oder Kombidämpfer, verfügen über einen Dampferzeuger, mit dem heißer Dampf erzeugt werden kann, der den zu garenden Lebensmitteln zugeführt wird. Die Beaufschlagung der Lebensmitteln mit Dampf, in der Backtechnik Beschwadung genannt, fördert die Qualität der erzeugten Lebensmittel. Im Falle eines Kombidämpfers als Gargerät trägt der Dampf zum Garen des Lebensmittels bei.Various cooking appliances and in particular ovens or combi-steamers have a steam generator that can be used to generate hot steam that is fed to the food to be cooked. The application of steam to the food, called steaming in baking technology, improves the quality of the food produced. In the case of a combi-steamer as a cooking device, the steam contributes to the cooking of the food.

Es sind verschiedene Verfahren bekannt, um die Menge des zugeführten Dampfes und den Zeitraum der Dampfzuführung zu steuern. Beispielsweise offenbart die DE 10 2008 036 684 A1 ein Gargerät, dessen Garraum über einen Kanal Wasserdampf zugeführt wird. Eine Sensoreinrichtung bestimmt eine Druckdifferenz zwischen zwei Orten im Inneren des Geräts. Der Verlauf der Druckdifferenz erlaubt eine Steuerung des Garprozesses.Various methods are known for controlling the amount of steam supplied and the steam supply period. For example, the DE 10 2008 036 684 A1 a cooking appliance whose cooking chamber is supplied with water vapor via a duct. A sensor device determines a pressure difference between two locations inside the device. The course of the pressure difference allows the cooking process to be controlled.

Die Druckschrift EP 1 687 570 B1 beschreibt ein Gargerät mit Wasserzufuhr zu Heizelementen. Hier ist ein Wasser-Zwischenspeicher vorgesehen, aus dem Wasser zur Dampferzeugung in den Garraum entleerbar ist. Hierdurch soll die Dosierung des zugeführten Wassers erreicht werden, die ohne Justierung bei unterschiedlichem Vordruck den gleichen Volumenstrom liefert und bei Bedarf einen variablen Volumenstrom ermöglicht. Die Zielsetzungen in dieser Patentschrift ist zu begrüßen. Die Mittel zur Erreichung des Ziels sind allerdings aufwendig, weil zusätzliche Bauteile wie Wasser-Zwischenspeicher und Kolben zum Ausstoßen des Wassers vorgesehen werden müssen.The pamphlet EP 1 687 570 B1 describes a cooking appliance with water supply to heating elements. A water buffer is provided here, from which water to generate steam can be emptied into the cooking chamber. This is intended to achieve metering of the supplied water that, without adjustment, delivers the same volume flow at different admission pressures and, if necessary, enables a variable volume flow. The objectives in this specification are to be welcomed. However, the means for achieving the goal are expensive because additional components such as water buffers and pistons for ejecting the water have to be provided.

Die Zielsetzungen für die Dampfzufuhr ist grundsätzlich, die optimale Dampfmenge während eines optimalen Zeitraums auf die Lebensmittel einwirken zu lassen. Hierzu wurden neben den oben genannten Vorschlägen, wie z. B. den Zwischenspeichern, verschiedene Maßnahmen vorgeschlagen. Insbesondere sind Garvorrichtungen wie beispielsweise Backöfen mit Magnetventilen in der Wasserzufuhrleitung versehen. Die Magnetventile öffnen zu Beginn der Schwadenerzeugung und schließen am Ende der Schwadenerzeugung. Es sind auch Betriebsarten bekannt, bei denen die Magnetventile in kurzen Intervallen öffnen und schließen, zwischen denen Pausen liegen, wobei während der Pausen die Wasserzufuhr unterbrochen ist. Eine derartige Anordnung mit einer derartigen Betriebsart wird in einem Backofen der Anmelderin, der unter der Marke aero vertrieben wird, realisiert.The basic objective of steam delivery is to apply the optimal amount of steam to the food for an optimal period of time. For this purpose, in addition to the above suggestions, such. B. the caching, various measures are proposed. In particular, cooking devices such as ovens are provided with solenoid valves in the water supply line. The solenoid valves open at the beginning of vapor generation and close at the end of vapor generation. Operating modes are also known in which the solenoid valves open and close at short intervals with pauses between them, with the water supply being interrupted during the pauses. Such an arrangement with such an operating mode is implemented in an oven by the applicant, which is marketed under the aero brand.

Verschiedenste Faktoren haben Einfluss auf die Geschwindigkeit der Wasserzufuhr. Wenn hoher Druck in der Wasserleitung herrscht, erfolgt die Wasserzufuhr schnell. Bei niedrigem Druck in der Wasserleitung ist die Zufuhr langsam. Auch der atmosphärische Gegendruck kann die Geschwindigkeit der Wasserzufuhr beeinflussen, wobei dessen Schwankungen sehr viel geringer als die Druckschwankungen in der Wasserleitung sind. Bei fest vorgegebener Zufuhrdauer variiert folglich die zugeführte Wassermenge. Bei fest vorgegebener Wassermenge variiert dagegen die zugeführte Dauer. Bei dem Backofen MIWE aero ist ein Magnetventil zur Absperrung der Wasserzufuhr und ein Durchflussmesser (Wasserzähler) vorgesehen. Diese Backöfen werden aktuell so betrieben, dass über die Backofensteuerung das Magnetventil entweder kontinuierlich oder in Intervallen die Wasserzufuhr freigibt. Der Wasserzähler ermittelt dabei die gesamte zugeführte Wassermenge und beendet die Wasserzufuhr bei Erreichen der vorgegebenen Wassermenge. Somit wird zwar gewährleistet, dass immer die vorgegebene Wassermenge zugeführt wird. Die Zufuhrdauer variiert aber abhängig von dem Überdruck in der Wasserleitung. Durch Justierung am Aufstellungsort wurde versucht, die optimalen Werte zu der Gesamtdauer für die Wasserzufuhr einzustellen. Als ein optimaler Wert hat sich z.B. eine Wasserzufuhrdauer von ca. 45 Sekunden erwiesen. Das Wasser wurde in konstanten Intervallen einer Länge von 1,4 Sekunden und einer konstanten, dazwischenliegenden Pause zugeführt. Die Länge der Pausen ist im Servicecode des Backofens hinterlegt. Wenn möglich, wurde versucht, beim Kunden den Leitungsdruck des Wassers so einzustellen, dass die Gesamtdauer der Wasserzufuhr dem eingestellten Wert (z.B. 45 Sekunden) entspricht. Bei einer Variation des Überdrucks in der Wasserleitung variiert die Gesamtdauer der Wasserzufuhr erheblich.Various factors influence the speed of the water supply. If there is high pressure in the water pipe, the water supply will be rapid. When the pressure in the water line is low, the supply is slow. Atmospheric back pressure can also affect the rate of water supply, although its fluctuations are much smaller than the pressure fluctuations in the water pipe. If the supply duration is fixed, the amount of water supplied consequently varies. With a fixed amount of water, on the other hand, the supplied duration varies. A solenoid valve for shutting off the water supply and a flow meter (water meter) are provided for the MIWE aero oven. These ovens are currently operated in such a way that the solenoid valve releases the water supply either continuously or at intervals via the oven control. The water meter determines the total amount of water supplied and stops the water supply when the specified amount of water is reached. This ensures that the specified amount of water is always supplied. However, the supply time varies depending on the overpressure in the water pipe. By making adjustments at the installation site, an attempt was made to set the optimum values for the total duration of the water supply. A water supply duration of approx. 45 seconds, for example, has proven to be an optimal value. The water was supplied at constant intervals of 1.4 seconds length with a constant pause in between. The length of the pauses is stored in the service code of the oven. If possible, an attempt was made to adjust the water line pressure at the customer's so that the total duration of the water supply corresponds to the set value (e.g. 45 seconds). With a variation in the overpressure in the water pipe, the total duration of the water supply varies significantly.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, dass die optimale Wasserzufuhr zu einer Garvorrichtung ermöglicht.The object of the invention is to propose a method that enables the optimal supply of water to a cooking device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass während eines Zeitintervalls die zugeführte Wassermenge gemessen wird und aus diesem Messwert

• die Dauer der Pausen zwischen den nachfolgenden Zeitintervallen und/oder
• Dauer des Zeitintervalls für die Wasserzufuhr

ermittelt wird, um in7 dem vorgegebenen Zeitraum die vorgegebene Wassermenge zuzuführen.This object is achieved according to the invention in that the amount of water supplied is measured during a time interval and from this measured value

• the duration of the pauses between the subsequent time intervals and/or
• Duration of the water supply time interval

is determined in order to supply the specified amount of water in7 the specified period of time.

Mit anderen Worten wird vorgeschlagen, durch den Wasserzähler in einem Zeitintervall, vorzugsweise im ersten Zeitintervall jedes Beschwadungsvorgangs, zu ermitteln, welche Wassermenge pro Zeitintervall zugeführt wird. Da während der Gesamtdauer des Beschwadungsvorgangs von zum Beispiel unter einer Minute in der Regel die Druckwerte in der Wasserleitung und der Umgebung konstant bleiben, kann davon ausgegangen werden, dass die gemessene Wassermenge pro Zeitintervall für alle Zeitintervalle eines Beschwadungsvorgangs gleich ist. Die Steuerungsvorrichtung des Gargeräts (Backofen) weist einen Prozessor auf, der Rechenschritte ausführen kann. Durch den Prozessor wird die vorgegebene Wassermenge durch die bei der Messung ermittelte zugeführte Wassermenge pro Zeitintervall geteilt und so die Anzahl an Zeitintervallen berechnet wird, die für die Zufuhr der vorgegebenen Wassermenge erforderlich ist. Bei vorgegebener Gesamtdauer der Wasserzufuhr kann aus diesem Wert die Dauer der Pausen zwischen den nachfolgenden Zeitintervallen berechnet werden, um in dem vorgegebenen Zeitraum (Gesamtdauer) die vorgegebene Wassermenge zuzuführen.In other words, it is proposed to use the water meter to determine in a time interval, preferably in the first time interval of each steaming process, what amount of water is supplied per time interval. Since the pressure values in the water pipe and the surrounding area usually remain constant during the entire duration of the steaming process, e.g. less than a minute, it can be assumed that the measured water volume per time interval is the same for all time intervals of a steaming process. The control device of the cooking appliance (oven) has a processor that can carry out arithmetic steps. The specified amount of water is divided by the processor by the amount of water supplied per time interval determined during the measurement, and the number of time intervals required for the supply of the specified amount of water is thus calculated. With a specified total duration of the water supply, the duration of the pauses between the subsequent time intervals can be calculated from this value in order to supply the specified quantity of water in the specified period of time (total duration).

Alternativ zur Variation der Pausenlänge kann aus dem Messwert der während eines Zeitintervalls zugeführten Wassermenge die Dauer des Zeitintervalls für die Wasserzufuhr ermittelt werden. Dabei können die Anzahl der Intervalle und die Anfangszeiten der Intervalle gleich bleiben. Lediglich die Länge der Intervalle wird variiert. Das Ergebnis ist im Wesentlichen das gleiche. Durch Variation der Dauer der Zeitintervalle für die Wasserzufuhr lässt sich im Wesentlichen in dem vorgegebenen Zeitraum präzise die vorgegebene Wassermenge zuführen. Wenn die Druckabweichungen vom Standarddruck in der Wasserleitung gering sind, kann nur für das letzte Zeitintervall eine Längenveränderung ausreichend sein, um Abweichungen von dem Sollwert der Wasserzufuhr auszugleichen. Wenn größere Druckschwankungen des Überdrucks in der Wasserzufuhrleitung auftreten, kann die Länge mehrerer oder aller Zufuhrintervalle variiert werden. In der Praxis kann bei vorgegebene Anzahl der Zeitintervalle für jedes einzelne Zeitintervall die in diesem Zeitintervall zuzuführende Soll-Wassermenge berechnet werden. Die während eines Zeitintervalls zugeführte Wassermenge wird kontinuierlich gemessen und die Wasserzufuhr wird in jedem Zeitintervall bei Erreichen der Soll-Wassermenge beendet.As an alternative to varying the pause length, the duration of the time interval for the water supply can be determined from the measured value of the water quantity supplied during a time interval. The number of intervals and the start times of the intervals can remain the same. Only the length of the intervals is varied. The result is essentially the same. By varying the duration of the time intervals for the water supply, the specified quantity of water can essentially be supplied precisely in the specified period of time. If the pressure deviations from the standard pressure in the water line are small, a change in length for only the last time interval may be sufficient to compensate for deviations from the set point of the water supply. If larger pressure fluctuations of the overpressure in the water supply line occur, the length of several or all supply intervals can be varied. In practice, given a predetermined number of time intervals, the target quantity of water to be supplied in this time interval can be calculated for each individual time interval. The amount of water supplied during a time interval is continuously measured and the water supply is terminated in each time interval when the target water amount is reached.

Es sind auch Kombinationen dieser Regeleingriffe möglich, beispielsweise eine kombinierte Variation der Intervalllänge und der Pausenlänge. Es kann sich als hilfreich erweisen, zu Beginn des Beschwadungsvorgangs eine möglichst starke Wasserzufuhr einzustellen um einen möglichst hohen Druckstoß zu erzielen. In diesem Fall kann an den Anfang ein sehr langes Zeitintervall gestellt werden, auf das relativ kurze Intervalle mit längeren Pausen folgen. Umgekehrt kann es vorteilhaft sein, bei empfindlichen Backwaren einen möglichst sanften Druckanstieg zu realisieren. In diesem Fall wird mit kurzen Zeitintervallen begonnen und die Länge der Zeitintervalle über den vorgegebenen Zeitraum gesteigert.Combinations of these control interventions are also possible, for example a combined variation of the interval length and the pause length. It can prove helpful to set the water supply as strong as possible at the beginning of the steaming process in order to achieve the highest possible pressure surge. In this case, a very long time interval can be set at the beginning, followed by relatively short intervals with longer pauses. Conversely, it can be advantageous to realize the gentlest possible increase in pressure with sensitive baked goods. In this case, it starts with short time intervals and increases the length of the time intervals over the specified period of time.

Die Druckschwankungen in der Wasserzufuhrleitung können so gering sein, dass immer die gleiche Anzahl an Zeitintervallen erforderlich ist und lediglich die Restlänge des letzten Zeitintervalls verändert werden muss, um die vorbestimmte Wassermenge zu erreichen.The pressure fluctuations in the water supply line can be so small that the same number of time intervals is always required and only the remaining length of the last time interval has to be changed in order to reach the predetermined amount of water.

Es ist aber auch möglich, dass stärkere Druckschwankungen auftreten. In diesem Fall kann die Anzahl der Zeitintervalle pro Beschwadungsvorgang variiert werden. Die vorgegebene Wassermenge wird dann durch die Wassermenge, die während des einen Zeitintervalls gemessen wurde, geteilt. Dadurch wird die Anzahl an Zeitintervallen berechnet, die für die Zufuhr der gesamten vorgegebenen Wassermenge erforderlich ist. Aus dieser Zahl kann dann für die nachfolgenden Zeitintervalle die Länge der Pausen berechnet werden, die erforderlich ist, um die nachfolgenden Zeitintervalle auf den verbleibenden Abschnitt des vorgegebenen Zeitraums zu verteilen.But it is also possible that stronger pressure fluctuations occur. In this case, the number of time intervals per steaming process can be varied. The predetermined amount of water is then divided by the amount of water measured during the one time interval. This calculates the number of time intervals required to deliver the entire specified amount of water. From this number, the length of the pauses can then be calculated for the subsequent time intervals, which is required to distribute the subsequent time intervals to the remaining section of the specified time period.

Vorzugsweise kann die pro Zeitintervall zugeführte Wassermenge während des ersten Zeitintervalls gemessen und die Berechnung während der ersten Pause zwischen vor dem zweiten Zeitintervall durchgeführt werden. Es wird dann ein einheitlicher Wert für die Länge aller Pausen berechnet, um die nachfolgenden Zeitintervalle über den vorgegebenen Zeitraum zu verteilen. Wie erwähnt, kann das Verfahren aber auch flexibler gestaltet werden, indem die pro Zeitintervall zugeführte Wassermenge während jedes Zeitintervalls gemessen wird. Es kann dann auf die Länge jedes Zeitintervalls und jeder Pause zwischen zwei Intervallen Einfluss genommen werden. So können zum Beispiel Verteilkurven der zugeführten Wassermengen über die Zeit realisiert werden, die sich für bestimmte Backvorgänge als vorteilhaft bewährt haben.The amount of water supplied per time interval can preferably be measured during the first time interval and the calculation can be carried out during the first pause between before the second time interval. A uniform value is then calculated for the length of all pauses in order to distribute the subsequent time intervals over the specified period of time. However, as mentioned, the method can also be made more flexible by measuring the amount of water supplied per time interval during each time interval. The length of each time interval and each pause between two intervals can then be influenced. For example, distribution curves of the water quantities supplied over time can be implemented, which have proven to be advantageous for certain baking processes.

Es ist aber auch möglich, dass die Messung erst später, z.B. beim dritten oder fünften Zeitintervall durchgeführt wird. In diesem Fall wird für die ersten Pausen ein Standardwert vorgegeben und nur die Länge der Pausen nach dem betroffenen Zeitintervall berechnet.However, it is also possible for the measurement to be carried out later, e.g. at the third or fifth time interval. In this case, a default value is specified for the first pauses and only the length of the pauses after the affected time interval is calculated.

Aus den Pausenlängen kann sich dann automatisch die Länge des letzten Zeitintervalls ergeben, wenn die Wasserzufuhr genau am Ende des vorgegebenen Zeitraums beendet wird. Der durch die Pausenlängenberechnung festgelegte Zeitpunkt, an dem die Wasserzufuhr des letzten Zeitintervalls beginnt, bestimmt dann die Länge des letzten Zeitintervall und damit die Menge des während dieses Intervalls zugeführten Wassers, so dass am Ende dieses Intervalls die vorgegebene Wassermenge erreicht wird. Durch Verändern der Länge des letzten Zeitintervalls wird somit präzise die vorgegebene Wassermenge erreicht.The pause lengths can then automatically result in the length of the last time interval if the water supply stops exactly at the end of the specified given period is terminated. The point in time determined by the pause length calculation, at which the water supply of the last time interval begins, then determines the length of the last time interval and thus the amount of water supplied during this interval, so that the specified water amount is reached at the end of this interval. By changing the length of the last time interval, the specified amount of water is thus precisely achieved.

Der Dampferzeuger kann in der Praxis eine Vernebelungsvorrichtung aufweisen. Insbesondere werden Sprühdüsen vorgesehen, welche bei einem Umluft-Ofen Wasser auf ein Lüfterrad sprühen und so für eine schnelle Verdampfung sorgen.In practice, the steam generator may include a nebulizing device. In particular, spray nozzles are provided, which spray water onto a fan impeller in a convection oven and thus ensure rapid evaporation.

Alternativ kann der Dampferzeuger Wärmespeicherelemente aufweisen, auf die das Wasser geleitet wird. Beispielsweise werden in der Backkammer sogenannte Schwadeneisen angeordnet, auf die Wasser durch eine Wasserleitung geleitet wird. Es ist auch bekannt, Wärmespeicherelemente außerhalb des Backraums in einem separaten Dampferzeugungsraum anzuordnen, der über Dampfkanäle mit dem Backraum verbunden ist. Bei all diesen Verfahren kann durch Berechnung der Anzahl der Zeitintervalle und daraus der Dauer der Pausen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeitintervallen die Zufuhr einer vorgegebenen Wassermenge während eines vorgegebenen Zeitraums gewährleistet werden.Alternatively, the steam generator can have heat storage elements onto which the water is directed. For example, so-called vapor irons are arranged in the baking chamber, onto which water is conducted through a water pipe. It is also known to arrange heat storage elements outside of the baking chamber in a separate steam generation chamber which is connected to the baking chamber via steam ducts. In all of these methods, by calculating the number of time intervals and, from this, the duration of the pauses between two consecutive time intervals, the supply of a predetermined quantity of water can be ensured during a predetermined period of time.

Mit dem hier beschriebenen Verfahren ist es auch möglich, die Beschwadung in weiten Grenzen zu variieren. In der Praxis können die Werte für die Schwadengabe in einem Datenspeicher einer Steuerungsvorrichtung abgespeichert werden. So können

- die Länge des vorgegebenen Zeitraums für die Dampferzeugung;
- die vorgegebene Wassermenge für die Dampferzeugung und
- Länge eines Zeitintervalls

verändert und auf den jeweiligen Backvorgang angepasst werden. Die Einhaltung der abgespeicherten Werte ist dadurch sichergestellt, dass für jeden Backvorgang die Pausenlängen und damit die über den vorgesehenen Zeitraum abgegebene Gesamtwassermenge eingehalten werden.With the method described here it is also possible to vary the humidification within wide limits. In practice, the values for the steam output can be stored in a data memory of a control device. so can

- the length of the specified period for steam production;
- the specified amount of water for steam production and
- Length of a time interval

changed and adapted to the respective baking process. Adherence to the stored values is ensured by the fact that the pause lengths for each baking process and thus the total amount of water released over the intended period of time are adhered to.

Wie bereits erwähnt, kann für die Wasserabgabe ein Magnetventil in einer Wasserzufuhrleitung am Anfang jedes Zeitintervalls geöffnet und am Ende jedes Zeitintervalls geschlossen werden.As already mentioned, for water delivery, a solenoid valve in a water supply line can be opened at the beginning of each time interval and closed at the end of each time interval.

Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.

1 und 2 zeigen eine Vorderansicht und eine Seitenansicht eines Schwadenapparats mit Schwadeneisen, der im Backraum eines Backofens angeordnet wird.
3 und 4 zeigen eine Seitenansicht und eine Schnittansicht entlang Schnittlinie B-B eines vom Backraum separaten Schwadenapparats.
5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Schwadenapparats, bei dem Wasser zum Rotor eines Gebläses eines Umluft-Ofens zugeführt wird.
6 zeigt ein Ablaufdiagramm des hier beschriebenen Verfahrens.
Die 7 bis 11 visualisieren verschiedene Verfahrensabläufe bei verschiedenen Wasserdrücken.

Further practical embodiments and advantages of the invention are described below in connection with the drawings.

1 and 2 show a front view and a side view of a steam apparatus with steam iron, which is arranged in the baking chamber of an oven.
3 and 4 show a side view and a sectional view along section line BB of a vapor apparatus separate from the baking chamber.
5 Figure 12 shows another embodiment of a steam apparatus in which water is supplied to the rotor of a fan of a convection oven.
6 shows a flowchart of the method described here.
the 7 until 11 visualize different processes at different water pressures.

Die in den 1 bis 5 gezeigten alternativen Konstruktionen von Schwadenapparaten sind im Detail in dem Patent DE 10 2012 220 812 B4 der Anmelderin beschrieben.The in the 1 until 5 Alternative vapor apparatus designs shown are detailed in the patent DE 10 2012 220 812 B4 described by the applicant.

Dabei zeigen die 1 und 2 einen Schwadenapparat mit Schwadeneisen 1, die Wärmespeicherelemente bilden und an der Rückwand 2 des Backraums eines Backofens angeordnet sind. Oberhalb der Schwadeneisen 1 befindet sich eine Wasserleitung 3, in der ein Wasserzähler 4 und ein Magnetventil 5 als steuerbares Absperrorgan angeordnet sind. Sowohl der Wasserzähler 4 als auch das Magnetventil 5 sind über eine Signalleitung mit einer Steuereinheit 6 des Backofens gekoppelt, so dass einerseits die Messungen des Wasserzählers 4 an die Steuereinheit 6 übertragen werden können und andererseits die Steuerimpulse zum Öffnen und Schließen des Magnetventils 5 übertragen werden können. Diese Kopplung ist schematisch in 1 dargestellt.The show 1 and 2 a vapor apparatus with vapor irons 1, which form heat storage elements and are arranged on the rear wall 2 of the baking chamber of an oven. Above the steam iron 1 there is a water pipe 3 in which a water meter 4 and a solenoid valve 5 are arranged as a controllable shut-off device. Both the water meter 4 and the solenoid valve 5 are coupled to a control unit 6 of the oven via a signal line, so that on the one hand the measurements from the water meter 4 can be transmitted to the control unit 6 and on the other hand the control pulses for opening and closing the solenoid valve 5 can be transmitted . This coupling is shown schematically in 1 shown.

Die 3 und 4 zeigen eine alternative Ausführungsform eines Schwadenapparats. Der Schwaden wird hier in einer separaten Schwadenkammer erzeugt, welche von einem Gehäuse 7 aus Stahlblech gebildet wird. Die Wasserleitung 3 wird hier von einem offenen Sprührohr gebildet, welches einige Zentimeter in das Gehäuse 7 hineinragt. Die Wasserleitung 3 ist wie bei der vorangehenden Ausführungsform über ein Magnetventil 5 und einen Wasserzähler 4 mit dem Wasserversorgungsnetz verbunden. Hier werden die Wärmespeicherelemente von Stahlstangen 1' gebildet, die über elektrische Heizelemente 8 beheizt werden. Es sind auch Ausführungsformen bekannt, bei denen Wärmespeicherelemente durch Rohre beheizt werden, welche von einem Heizmedium wie Thermoöl durchflossen werden. Auch hier sind Magnetventil 5 und Wasserzähler 4 über Datenleitungen mit der Steuereinheit 6 des Backofens verbunden (siehe 3).the 3 and 4 show an alternative embodiment of a steam apparatus. The vapor is generated here in a separate vapor chamber, which is formed by a housing 7 made of sheet steel. The water line 3 is formed here by an open spray pipe which protrudes a few centimeters into the housing 7 . As in the previous embodiment, the water pipe 3 is connected to the water supply network via a solenoid valve 5 and a water meter 4 . Here the heat storage elements are formed by steel rods 1 ′, which are heated by electrical heating elements 8 . Embodiments are also known in which heat storage elements are heated by tubes through which a heating medium such as thermal oil flows. Also here are solenoid valve 5 and water counter 4 is connected to the control unit 6 of the oven via data lines (see 3 ).

Eine Dampfzufuhr kann auch durch Einbringen von Wasser direkt in einen Backraum ohne Schwadeneisen oder ähnliche Wärmespeicherelemente erfolgen. Ein derartiger Backofen ist in 5 dargestellt. Die 5 zeigt den oberen und hinteren Abschnitt des Backraums 9 mit Rückwand 2' und Deckwand 10 des Backofengehäuses eines Ladenbackofens, wie er in Verkaufsgeschäften, Restaurants oder an Tankstellen zum Einsatz kommt. An der Außenseite der Rückwand 2' ist ein Antriebsmotor 11 für einen Gebläserotor 12 angeordnet. Der Gebläserotor 12 befindet sich an der Innenseite der Rückwand 2' und ist von einer elektrisch betriebenen Heizwendel 13 mit drei Gängen umgeben. Die radial von dem Gebläserotor 12 abströmende Luft strömt durch die Heizwendel 13 und wird dabei aufgeheizt.Steam can also be supplied by introducing water directly into a baking chamber without steam irons or similar heat storage elements. Such an oven is in 5 shown. the 5 shows the upper and rear section of the baking chamber 9 with rear wall 2 'and top wall 10 of the oven housing of an in-store oven, such as is used in shops, restaurants or gas stations. A drive motor 11 for a fan rotor 12 is arranged on the outside of the rear wall 2'. The fan rotor 12 is located on the inside of the rear wall 2' and is surrounded by an electrically operated heating coil 13 with three gears. The air flowing out radially from the fan rotor 12 flows through the heating coil 13 and is heated up in the process.

Die Wasserzufuhr für die Dampferzeugung entspricht im Wesentlichen der aus den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen. Gleiche Bezugszeichen werden für gleiche Teile verwendet. In einer Wasserleitung 3 ist ein Wasserzähler 4 und ein Magnetventil 5 angeordnet, die über Signalleitungen mit einer Steuereinheit 6 des Backofens gekoppelt sind.The water supply for steam generation essentially corresponds to that of the exemplary embodiments described above. The same reference numbers are used for the same parts. A water meter 4 and a solenoid valve 5 are arranged in a water line 3 and are coupled to a control unit 6 of the oven via signal lines.

Die Wasserleitung 3 ist innerhalb des Backraums 9 mittels eines Kupplungsstücks 14 an ein Umlenkrohr 15 angeschlossen, welches das Wasser nach unten und hinten umlenkt, so dass das an der Mündung des Umlenkrohrs 15 austretende Wasser in den mittleren Bereich des Gebläserotors 12 gelangt und mit der Luftströmung radial durch die Heizwendel 13 geleitet wird. Die Heizwendel 13 heizt den Backraum 9 auf die Backtemperatur und hat innerhalb des Backraums die höchste Temperatur. Das austretende Wasser verdampft beim Hindurchströmen durch die Heizwendel 13 und insbesondere beim Auftreffen auf die Oberflächen der Heizwendel 13 und die heißen Oberflächen der Backkammer. Selbst ohne drehenden Rotor wird das Wasser während des Einsprühens aufgrund der heißen Backatmosphäre und der heißen Oberflächen verdampft. Ein sich bei der Beschwadung drehender Rotor begünstigt aber die Schwadenleistung. Der Grund für das Einsprühen zum Rotor und der Rückwand 2' hin liegt darin, dass ein unmittelbares Besprühen der Backwaren und Teiglinge in der Mitte des Backraums 9 vermieden werden soll.The water line 3 is connected inside the baking chamber 9 by means of a coupling piece 14 to a deflection pipe 15, which deflects the water downwards and backwards, so that the water exiting at the mouth of the deflection pipe 15 reaches the central area of the fan rotor 12 and with the air flow is passed radially through the heating coil 13. The heating coil 13 heats the baking chamber 9 to the baking temperature and has the highest temperature inside the baking chamber. The escaping water evaporates as it flows through the heating coil 13 and in particular when it hits the surfaces of the heating coil 13 and the hot surfaces of the baking chamber. Even without a rotating rotor, the water is evaporated during spraying due to the hot baking atmosphere and hot surfaces. However, a rotating rotor during steaming improves the steam output. The reason for spraying towards the rotor and the rear wall 2 ′ is that direct spraying of the baked goods and dough pieces in the middle of the baking chamber 9 should be avoided.

Die 6 zeigt das neue Verfahren zur Steuerung der Wasserzufuhr für die Dampferzeugung. In einem ersten Schritt wird durch das Magnetventil 5 für ein erstes Zeitintervall die Wasserzufuhr freigegeben. Der Wasserzähler 4 zählt dabei die durch die Wasserleitung 3 strömende Wassermenge. Am Ende des ersten Zeitintervalls wird die während des Zeitintervalls eingeströmte Wassermenge, die von dem Überdruck in der Wasserleitung abhängt, an die Steuereinheit 6 des Backofens übermittelt. In der Steuereinheit 6 sind die Werte für die vorgegebene Wassermenge (Soll-Wassermenge) und den vorgegebenen Zeitraum T für die Wasserabgabe abgespeichert. Der Prozessor der Steuereinheit 6 berechnet nun, wie viele Zeitintervalle erforderlich sind, um die Soll-Wassermenge zuzuführen, und wie lange die Pausen zwischen den Zeitintervallen mit Wasserzufuhr zu wählen sind, um die Zufuhr in dem vorgegebenen Zeitraum zu erreichen. the 6 shows the new process for controlling the water supply for steam generation. In a first step, the water supply is released by the solenoid valve 5 for a first time interval. The water meter 4 counts the amount of water flowing through the water pipe 3 . At the end of the first time interval, the amount of water that has flowed in during the time interval, which depends on the overpressure in the water line, is transmitted to the control unit 6 of the oven. The values for the specified amount of water (desired amount of water) and the specified time period T for the water delivery are stored in the control unit 6 . The processor of the control unit 6 now calculates how many time intervals are required to supply the desired amount of water and how long the pauses between the time intervals with water supply are to be selected in order to achieve the supply within the specified period of time.

Die 7 bis 9 visualisieren den Vorgang der Wasserzufuhr. Dabei ist die waagerechte Achse die Zeitachse. An der senkrechten Achse ist die Zuführmenge des Wassers abgetragen. Die Öffnungs- und Schließ-Vorgänge des Magnetventils 5 sind idealisiert dargestellt, so dass die Wasserzufuhr beim Anschalten sofort den vollen Zustromwert annimmt und beim Abschalten sofort den Wert Null annimmt. In der Praxis nehmen Öffnung und Schließen etwas Zeit in Anspruch und erfolgen nicht schlagartig. Die schraffierten Felder stellen die Zeitintervalle dar, in denen Wasser für die Dampferzeugung einströmt.the 7 until 9 visualize the water supply process. The horizontal axis is the time axis. The amount of water supplied is plotted on the vertical axis. The opening and closing processes of the solenoid valve 5 are shown in an idealized manner, so that the water supply immediately assumes the full inflow value when it is switched on and immediately assumes the value zero when it is switched off. In practice, opening and closing take some time and are not instantaneous. The shaded boxes represent the time intervals at which water flows in for steam generation.

In dem in 7 dargestellten Beispiel sind fünf Zeitintervalle für die Zufuhr der vorgegebenen Wassermenge erforderlich. Es können in der Praxis aber auch stark abweichende Anzahlen an Zeitintervallen für die Zufuhr des Wassers vorgesehen werden. Aus der Anzahl der erforderlichen Zeitintervalle, der Länge der Zeitintervalle und der Länge des vorgegebenen Zeitraums T wird die Länge der Pausen zwischen zwei Zeitintervallen ermittelt. Diese Berechnung erfolgt während der ersten Pause, so dass am Ende der Pausenlänge das Magnetventil 5 wieder aktiviert werden kann, um die Wasserströmung in der Wasserleitung 3 für das nächste Zeitintervall freizugeben. Am Ende des vorgegebenen Zeitraums T wird die Wasserzufuhr für die Dampfbildung beendet.in the in 7 shown example, five time intervals are required for the supply of the specified amount of water. In practice, however, greatly deviating numbers of time intervals for the supply of water can also be provided. The length of the pauses between two time intervals is determined from the number of time intervals required, the length of the time intervals and the length of the specified time period T. This calculation takes place during the first pause, so that at the end of the pause length, the solenoid valve 5 can be activated again in order to release the water flow in the water line 3 for the next time interval. At the end of the predetermined period of time T, the water supply for steam formation is stopped.

Die 8 zeigt das gleiche Vorgehen bei etwas geringerem Wasserdruck in der Wasserleitung 3. Aus diesem Grund sind etwas mehr als 5 ½ Zeitintervalle für die Zufuhr der vorgegebenen Wassermenge erforderlich. Folglich werden die Pausen zwischen zwei Zeitintervallen verkürzt, d.h. die Anfangszeitpunkte für die darauffolgenden Zeitintervalle vorverlegt.the 8th shows the same procedure with a slightly lower water pressure in the water line 3. For this reason, slightly more than 5 ½ time intervals are required for the supply of the specified amount of water. Consequently, the pauses between two time intervals are shortened, ie the starting times for the subsequent time intervals are brought forward.

9 zeigt eine Variante mit noch niedrigerem Wasserdruck. Hier wird die Dauer jedes Intervalls größer gewählt, um die vorgegebene Wassermenge zuzuführen. 9 shows a variant with even lower water pressure. Here, the duration of each interval is selected to be longer in order to supply the specified amount of water.

Die 10 und 11 zeigen die Alternative, bei der die Zufuhr der vorgegebenen Wassermenge im vorgegebenen Zeitraum über eine Variation der Intervalllänge erreicht wird. Bei dem dargestellten Fall stehen die Anfangszeitpunkte T0, T1, T2, T3, T4, T5 für die zeichnerisch dargestellten sechs Zeitintervalle festgelegt. 10 zeigt einen Zustand mit hohem Wasserdruck, bei dem die Länge der Zeitintervalle recht kurz ist, um die vorgegebene Wassermenge zu erreichen. In 11 ist der Wasserdruck niedriger, so dass die Zuströmgeschwindigkeit des Wassers niedriger und die Zeitintervalle länger sind. Wenn die Anfangszeitpunkte T0, T1, T2, T3, T4, T5 der Zeitintervalle statisch gewählt werden, verändert sich durch eine Änderung der Länge der Zeitintervalle auch ein wenig der Zeitraum T’ für die Zufuhr der vorgegebenen Wassermenge. Diese geringfügige Abweichung vom vorgegebenen Zeitraum T hat aber keinen Einfluss auf die Backqualität. Es ist aber einfach möglich, der Variation des Zeitraums entgegenzuwirken, indem der Anfangszeitpunkt zumindest für das letzte Zeitintervall soweit vorverlegt wird, dass sein Ende mit dem Ende des vorgegebenen Zeitraums T präzise übereinstimmt.the 10 and 11 show the alternative in which the supply of the given water amount is reached in the specified period of time by varying the interval length. In the case shown, the starting times T0, T1, T2, T3, T4, T5 are fixed for the six time intervals shown in the drawing. 10 shows a high water pressure condition where the length of the time intervals to reach the specified amount of water is quite short. In 11 the water pressure is lower, so the inflow speed of the water is lower and the time intervals are longer. If the starting points in time T0, T1, T2, T3, T4, T5 of the time intervals are selected statically, changing the length of the time intervals also slightly changes the time period T' for the supply of the specified quantity of water. However, this slight deviation from the specified time period T has no influence on the baking quality. However, it is easily possible to counteract the variation of the period of time by bringing the start time forward, at least for the last time interval, to such an extent that its end exactly coincides with the end of the specified period of time T.

Es ist anzumerken, dass alle Parameter, nämlich vorgegebene Wassermenge, vorgegebener Zeitraum, Länge der Zeitintervalle frei variierbar sind, um für jeden Backvorgang das optimale Ergebnis zu erzielen. Wie oben beschrieben, können Pausenlängen, Längen der Zeitintervalle auch während der Wasserzufuhr dynamisch variiert werden, um den für die jeweiligen Backwaren erfahrungsgemäß optimale Verlauf der Wasserzufuhr zu erreichen.It should be noted that all parameters, namely the specified amount of water, the specified period of time, and the length of the time intervals can be freely varied in order to achieve the optimum result for each baking process. As described above, pause lengths, lengths of the time intervals can also be varied dynamically during the water supply in order to achieve the optimum course of the water supply for the respective baked goods, which experience has shown.

Es ist zu beachten, dass die 7 - 11 nur qualitative Darstellungen der unterschiedlichen Wasserzufuhr-Vorgänge sind. Es handelt sich nicht um quantitative Darstellungen, die reale Zahlenwerte wiedergeben. Auch wurde, wie oben gesagt, die Anzahl der Intervalle pro Schwadenzufuhr sehr viel niedriger gewählt, als sie meist in der Praxis gewählt wird, um die Auswirkungen des Verfahrens deutlicher hervortreten zu lassen.It should be noted that the 7 - 11 are only qualitative representations of the different water supply processes. These are not quantitative representations that reflect real numerical values. Also, as mentioned above, the number of intervals per vapor supply was chosen to be much lower than is usually chosen in practice, in order to make the effects of the process stand out more clearly.

Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.The features of the invention disclosed in the present description, in the drawings and in the claims can be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments. The invention is not limited to the embodiments described. It can be varied within the scope of the claims and taking into account the knowledge of the person skilled in the art.

BezugszeichenlisteReference List

11: Wäremespeicherelement, SchwadeneisenHeat storage element, steam iron
1'1': Wäremespeicherelement, StahlstangeHeat storage element, steel rod
22: Rückwandback panel
33: Wasserleitungwater pipe
44: Wasserzählerwater meter
55: Magnetventilmagnetic valve
66: Steuereinheitcontrol unit
77: GehäuseHousing
88th: Heizelementheating element
99: Backraumbaking room
1010: Deckwandtop wall
1111: Antriebsmotordrive motor
1212: Gebläserotorfan rotor
1313: Heizwendelheating coil
1414: Kupplungsstückcoupling piece
1515: Umlenkrohr deflection tube
TT: vorgegebener Zeitraumpredetermined period
T'T': Zeitraum der Wasserzufuhrperiod of water supply

Claims

Process for generating steam in food processing, in particular for steaming pasta in baking ovens, in which a predetermined amount of water is to be supplied to a steam generator during a predetermined period of time and is converted into steam, the water being supplied during a plurality of time intervals separated from one another by pauses, characterized characterized in that the supplied water quantity is measured during at least one time interval and from this measured value • the duration of the pauses between the subsequent time intervals and/or • the duration of the time interval for the water supply is determined in order to supply the specified quantity of water in the specified period.

procedure after claim 1 , characterized in that during each time interval the supplied amount of water is measured continuously and that the water supply is terminated in each time interval when a desired amount of water is reached.

procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the predetermined amount of water is reached precisely by changing the length of the last time interval.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that by dividing the predetermined amount of water by the amount of water supplied in an interval Number of time intervals is calculated, which is required for the supply of the specified amount of water.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steam generator has an atomizing device.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the steam generator has heat storage elements onto which the water is directed.

procedure after claim 6 , characterized in that the heat storage elements are arranged within a baking chamber.

procedure after claim 7 , characterized in that the heat storage elements are arranged in a steam-generating space which is connected to a baking space via steam ducts.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the following values varies and is stored in a data memory of a control device for a device for food processing, in particular for an oven: - length of the predetermined period of time; - predetermined amount of water; - length of a time interval; - Number of time intervals.

Method according to any one of the preceding claims, characterized in that a solenoid valve in a water supply line is opened at the beginning of each time interval and closed at the end of each time interval.