DE1071612B - Verfahren und Ofen zum Backen von Backgut mittels umgewälzter Heizgase - Google Patents

Description

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DEUTSCHES

BEKANNTMACHUNG
DEK ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 24. DEZEMBER 1959

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und einen Ofen zum Backen mittels eines in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Heizgasstromes, der in zahlreichen getrennten Gasstrahlen auf das Backgut geblasen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren und der darauf beruhende Ofen können mit besonderem Vorteil beim Backen von Brot, Pasteten, Kuchen u. dgl. angewendet werden, bei denen eine Oberflächenkruste oder eine Bräunung der Außenhaut erwünscht ist.

Zahlreiche bekannte Backöfen backen vorwiegend mit Strahlungswärme, während bei anderen bekannten öfen die Wärmeübertragung auf das Backgut durch Strahlung und Konvektion geschieht. Mit Rücksicht auf die Gebläseleistung arbeiten die meisten Öfen des zuletzt erwähnten Typs mit mäßigen Geschwindigkeiten des zur unmittelbaren Bespülung des Backgutes abgezweigten Heizgases innerhalb des Backraumes, so daß auch der Wärmeaustausch durch Konvektion in mäßigen Grenzen bleiben würde, wenn man nicht sehr hohe .Spülgastemperaturen bei diesen öfen anwenden würde. Die letzteren bringen wieder die Gefahr allzu schneller Oberflächenbräunung und sogar des Verbrennens des Backgutes mit sich, wenn man den Backvorgang nicht besonders peinlich und sorgfältig überwacht. Durch die hohen Heizgastemperaturen der bekannten Umwälzöfen ergibt sich weiter die Notwendigkeit einer besonders starken Wärmeisolierung des Ofenkörpers, die nicht nur das Ofengewicht an sich beträchtlich erhöht, sondern auch noch kräftigere Unterzüge und besondere Hänge- oder Stützkonstruktionen für die Ofendecke erforderlich macht.

Außerdem sind Umwälzöfen mit hohen Temperaturen und niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten ziemlich regelträge, also nicht schnell genug auf andere Backanforderungen einregelbar. So ist z. B. jedesmal, wenn der leere Ofen schnell mit Backgut beschickt wird, eine rasche Temperaturerhöhung der Umwälzgase erforderlich, damit ein plötzliches Absinken der Temperatur der Backraumatmosphäre verhindert wird. Ebenso ist eine Verminderung der Heizgastemperatur erforderlich, wenn nach Durchführung eines Backprogramms bei der nächsten Charge nur wesentlich weniger Teiggewicht als vorher in den Ofen eingebracht wird. Mit den langsamen Strömungsgeschwindigkeiten der Heizgase der bisher bekannten Öfen kann weder der unerwünschten Abkühlung des Backraumes beim Einbringen kalten Teiggutes noch dem Überhitzen des Backraumes nach Befreiung von der fertiggebackenen Backware rasch genug entgegengewirkt werden.

Der erfindungsgemäße Vorschlag geht nun dahin, solche Regelschwierigkeiten dadurch zu vermindern, daß das Heizgas selbsttätig in einem niedrigeren Verfahren und Ofen zum Backen

von Backgut
mittels umgewälzter Heizgase

Anmelder:

Spooner Food Machinery Engineering

Company Limited,
Ilkley, Yorkshire (Großbritannien)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Hoffmann, Patentanwalt,
München 22, Widenmayerstr. 34

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 22. August 1950

William Wycliffe Spooner,

Ilkley, Yorkshire (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

Temperaturbereich von nur etwa 150 bis 250° C ständig während des Backens erhalten wird, wozu es einer sehr hohen Strömungsgeschwindigkeit des unmittelbar"

3" mit dem .Backgut zur Autheizung auf die erforderliche Backtemperatur des Teiges in Berührung kommenden Heizgases bedarf. Bei einer derart niedrigen Heizgastemperatur innerhalb des oben, angegebenen Bereiches ist die Gefahr des raschen Verbrennens der Teigstücke oder einer zu frühen Krustenbildung wesentlich geringer als bei Anwendung höherer Heizgastemperaturen, wie sie bei den bekannten kombinierten Strahlungs- und Konvektionsöfen üblich waren. Allerdings ist die erforderliche Wärmeübertragung im ständigen Backprozeß in diesem niedrigen Temperaturgebiet nur dann zu erreichen, wenn man mit entsprechend hohen Heizgasgeschwindigkeiten arbeitet. Trotz der geschwindigkeitsbedingten, ebenfalls vermehrten Wärmeaufnahme des Ofenmantels

+5 spielt jedoch für die Stärke der Isolierung die Größe der Temperaturdifferenz zwischen Backraum und Backstube die überwiegende Rolle, so daß die Aufwendungen für die Isolierung des Ofens gegenüber Wärmeverlusten bei dem mit niedrigeren Temperatüren arbeitenden erfindungsgemäßen Ofen niedriger sein können als bei bekannten, in einem höheren Temperaturbereich arbeitenden öfen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für öfen, bei denen das Backgut auf einem feststehenden

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Herd gebacken wird, als auch für sogenannte Tunneldurchlauföfen mit dem gleichen Erfolg anwendbar. Zur Bewältigung der bei großen Tunnelofen sich ergebenden großen Strömungswiderstände der großen Heizgasmengen zieht man zweckmäßigerweise das Heizgas unmittelbar nach dem Auftreffen auf das Backgut quer zur Durchlaufrichtung des letzteren aus dem Ofentunnel ab. Auf diese Weise ist es möglich, trotz der großen umgewälzten Heizgasmengen den Tunnelquerschnitt in mäßigen Grenzen zu halten.

Die hohe Strömungsgeschwindigkeit der Heizgase in der Auftreffzone um das Backgut herum bewirkt eine schnelle und intensive Wärmeabgabe an das letztere, so daß es möglich ist, die Aufheizung mit Heizgasen von relativ niedriger Temperatur von nur etwa j 50 bis 250° C zu bewirken. Bei Anwendung hoher Heizgasgeschwindigkeiten wirken sich naturgemäß auch mögliche Änderungen der Temperatur oder der Umlaufgeschwindigkeit der Heizgase schneller auf die gewünschte Änderung der Backraumtemperatur aus, als wenn man sich mit üblichen geringen Umwälzgeschwindigkeiten begnügen würde.

Wie in der Backofentecknik üblich, wirkt man auch bei Ausübung des erfindungsgemäßen Backverfahren« in Durchlauföfen zunächst auf dem ersten Teil des Förderweges des Backgutes milde auf das letztere ein, was dadurch geschehen kann, daß man auf dem Einlaufende des Backtunnels mindestens von oben oder von unten — vorzugsweise jedoch von oben und von unten — das Backgut gegen unmittelbare Heizgasbespühmg abschirmt und die Wärme dem Backgut nur durch milde — durch die niedrige Temperatur bedingte — Strahlung zuführt. So ist es möglich, die Krustenbildung und das Bräunen der Teigoberfläche hintanzuhalten. Gerade die Anwendung einer hohen Umwälzgeschwindigkeit des Heizgases würde nämlich sonst bei unmittelbarer Bespülung der Teigstücke die bereits mit der Hochtemperaturstrahlung bekannter Öfen verbundene Gefahr mit sich bringen, trotz der niedrigen Temperatur eine unerwünschte vorzeitige Verkrustung der Außenhaut der Teigstücke hervorzurufen und das Aufgehen der Teigstücke dadurch zu behindern. Daher ist gerade bei einer derart hohen Umwälzgeschwindigkeit, wie sie bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anzuwenden ist, Vorsicht am Platze und die Abschirmung des Backgutes vor einem unmittelbaren Auftreffen der Heizgasstrahlen auf dem ersten Teil des Förderweges des Backgutes von besonderer Bedeutung für die Erzielung gut entwickelter und durchgebackener Teigstücke.

Um insbesondere bei langen Tunnelbacköfen die erforderliche schnelle Umwälzung bei normalen Tunnelquerschnitten zu ermöglichen, werden mindestens zwei oder auch mehr hintereinander auf dem Förderwege angeordnete Zonen mit je einem gesonderten Heizgaskreislauf vorgesehen, deren Temperaturen in dem erimdungsgemäßen niedrigen Bereich ebenso wie ihre Strömungsgeschwindigkeiten selbsttätig unabhängig voneinander regelbar sind. Um außerdem ein gleichmäßiges Durchbacken der Teigstücke bzw. die Bräunung ihrer Außenhaut zu gewährleisten, kann mindestens einer dieser Kreisläufe in von oben und unten auf den Förderweg des Backgutes blasende Teilströme unterteilt werden, deren Strömungsgeschwindigkeitsverhältnis veränderbar ist.

Das Tunneldach wie auch, der Tunnelboden kann bei diesen Öfen aus mehreren Druckkammern bestehen, denen das Heizgas entweder durch ein einziges Gebläse oder deren mehrere zugeführt wird und die es wiederum durch die dem Förderweg des Backgutes zugekehrten AVände hindurch in den Düsen oder Löchern in zahlreichen brauseähnlichen Strahlen verläßt. Wie schon erwähnt, können die Gasstrahlen auf zwischen dem Förderweg des Backgutes und den Druckkammern angeordnete Zwischendecken oder Zwischenböden oder auch auf das Backgut unmittelbar blasen.

Einzelheiten der erfindungsgemäßen Vorschläge sind aus dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel eines Tunnelbackofens ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt
Fig. 1A die Einlaufseite,

Fig. 1B die Auslaufseite eines derartigen Ofens, wobei die Trennlinie der beiden aneinander anschließenden Ofenteile in beiden Figuren durch die Linie I-I gebildet wird,

Fig. 2 einen Ouerschnitt nach Linie II-II der Fig. IA,

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Auslaufende des Ofens nach Linie ΠΙ-ΙΙΙ der Fig. 1 B,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Teil des in den Fig. 1A und 1B dargestellten Ofens,

Fig. 5 die dem Ofen vorgeschaltete Beschwerdungsvorrichtung, in der Förderrichtung des Backgutes gesehen.

Bei der dargestellten Ausführungsform eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Ofens bewegt sich das Obertrum des mit 1 bezeichneten Förderbandes in den Fig. 1A und 1B gesehen von links nach rechts. Die Druckseite eines von einem Elektromotor 3 angetriebenen Gebläse 2 ist mit zwei Kanälen 4 verbunden, welche das durch das Gebläse geförderte Heizgas über an sie angeschlossene Kanäle 5 in die oberhalb des Förderbandes 1 vorgesehenen oberen Druckkammern 9, 10 weiterleiten und über Kanäle 6 den gegenüberliegenden Seiten zweier unterer Druckkammern 11, 12 zuführen. Die Strömung des Heizgases durch die Kanäle 5 und 6 wird durch je eine Drosselklappe 7 und 8 (Fig. 3) geregelt, die zur gemeinsamen Betätigung miteinander gekuppelt sein können.

Die dem Förderband 1 zugekehrten Böden bzw. Decken der Druckkammern 9, 10 und 11., 12 sind mit vorzugsweise über die ganze Länge jeder Druckkammer verteilten Blasdüsen 13 für das Ausströmen des Heizgases in den Backraum ausgestattet. Die Düsenaustrittsebene ist in Fig. 1A durch die Linie 14 angedeutet.

Das auf dem durch die Pfeile in Fig. 2 und 3 gekennzeichneten Wege durch die Kanäle 5, 6 in die Druckkammern 9, 10 und 11, 12 gelangende Heizgas wird durch die Düsen 13 auf die Ober- und Unterseite des Obertrums des Förderbandes 1 geblasen und kehrt daraufhin zur Saugseite des Gebläses zurück (Pfeile 17,18 in Fig. IA bzw. IB), so daß es in einem geschlossenen Stromkreis umläuft. Durch, die entgegengesetzt gerichtete Neigung der Düsen 13 der beiden Düsengruppen soll das Heizgas innerhalb des Grundrißbereiches der Druckkammern gehalten und damit die Gefahr des Entweichens des Heizgases durch die Einlauf- und die Auslauföffnung des Backraumes auf ein Mindesmaß herabgesetzt werden.

Zur Wiederaufheizung des im Backtunnel abgekühlten Heizgases ist ein Gas- oder Ölbrenner 21 (Fig. 3) vorgesehen, dessen Flamme in ein rohrförmiges Einlaßstück 22 in der Seitenwand des Ofengehäuses hineinreicht. Statt eines Gas- oder ölbrenners können auch elektrische Heizvorrichtungen 23, 24 (vgl. Fig. IA und IB) in die Kanäle 4 eingeschaltet werden.

Ferner ist ein Thermostat 25 vorgesehen, der zur

selbsttätigen Regelung des Gas- oder Ölbrenners 21 oder der elektrischen Heizvorrichtungen 23, 24 und damit zur Regelung der Temperatur des umlaufenden Heizgases dient.

Um das Backgut im ersten Teil des Durchlaufweges durch den Ofen nicht einer zu hohen Temperatur auszusetzen und durch zu rasche Krustenbildung ein Aufgehen des Teiges zu verhindern, sind zwischen den Düsen 13 und dem an diesen vorbeibewegten Obertrum des Förderbandes 1 Strahlungsbleche 26 von rechteckiger Form vorgesehen (Fig. 1 A), die in diesem Ofenabschnitt das auf dem Förderband befindliche Backgut von der Heizgasströmung abschirmen. Zweckmäßig erstreckt sich diese Abschirmung, die tunnelartig den Förderweg des Backgutes umgeben kann, bis zum Einlaufende des Bereiches der Druckkammern 9,11 der ersten Zone. Sie braucht sich jedoch nicht wie bei der dargestellten Ausführungsform bis zum Auslaufende dieses Druckkammerbereiches auszudehnen, wenn auch durch eine kürzere Abschirmung eine ausreichende Zeit für das Aufgehen des Backgutes unter Berücksichtigung der Bewegungsgeschwindigkeit des Förderbandes, der Wärmezufuhr in den Ofen und der Temperatur des Heizgases gewährleistet ist.

Bei dem dargestellten Ofen ist dem Backraum noch eine Anlage zum Beschwaden des in den Backraum einzubringenden Backgutes vorgeschaltet, die aus Fig. IA und 5 ersichtlich ist. Sie besitzt ein durch einen Elektromotor 30 antreibbares Gebläse 31, weldies Dampf, der über die Leitung 38 seiner Saugseite 39 zugeführt wird, über Kanäle 32 und 33 in Druckkammern 34 und 35 leitet. Aus diesen Kammern tritt der Dampf durch die gegeneinandergeneigten Düsen 36 und 37 aus, um auf das Backgut geblasen und von dort durch den Raum 39 zwischen den Druckkammern 34 und 35 auf dem durch die Pfeile 44 angedeuteten Wege zur Saugseite 39 des Gebläses zurückgeführt zu werden.

Claims (6)

Patentansprüche: 40

1. Verfahren zum Backen mittels eines in einem geschlossenen Kreislauf umlaufenden Heizgasstromes, der in zahlreichen getrennten Gasstrahlen auf das Backgut geblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgas selbsttätig auf einer Temperatur von nur etwa 150 bis 250° C gebalten und seine Strömungsgeschwindigkeit im Backraum zur Erzielung der am bzw. im Backgut erforderlichen Backtemperatur entsprechend hoch bemessen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 in Anwendung auf einen Tunneldurchlaufofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizgas bei seinem Umlauf nach Einwirkung auf das Backgut quer zu dessen Förderrichtung aus dem Tunnel abgezogen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 in Anwendung auf einen Tunneldurchlaufofen, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil des Durchlaufweges mindestens oben oder unten — vorzugsweise jedoch oben und unten — von den Heizgasstrahlen abgeschirmt und nur der Wärmestrahlung der durch diese Heizgasstrahlen beheizten Strahlungsblechschirme (26) ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Backgut in zwei oder mehr auf dem Durchlaufwege einander folgenden Zonen mit je einem gesonderten Heizgaskreislauf aufgeheizt wird, deren Temperaturen ebenso wie ihre Strömungsgeschwindigkeiten selbsttätig unabhängig voneinander regelbar sind, und daß mindestens einer dieser getrennten Kreisläufe in von oben und unten auf den Durchlaufweg des Backgutes blasende Teilströme aufgeteilt wird, deren Strpmungsgeschwindigkeitsverhältnis veränderbar ist.

5. Tunnel durchlauf of en nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Backgut im ersten Teil des Durchlaufweges durch den Ofen von den Heizgasströmen durch Strahlungsbleche abgeschirmt ist.

6. Tunneldurchlaufofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsbleche zwischen der Förderbahn des Backgutes und den Heizgasblasdüsen angeordnet sind und tunnelartig den Förderweg des Backgutes umgeben.

In Betracht gezogene Druckschriften: ~\

Deutsche Patentschrift Nr. 569 339; ) österreichische Patentschrift Nr. 121 140;

französische Patentschrift Nr. 832 134; J britische Patentschriften Nr. 344 782, 377 006,, \

950,519 675,573 457; [

USA.-Patentschrift Nr. 1938 625; \

Zeitschrift der VDI, 1950, S. 315 ff. )

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 909 690/1 12.