DE2720183A1

DE2720183A1 - Verfahren zum trocknen von lebkuchen u.dgl. backwaren

Info

Publication number: DE2720183A1
Application number: DE19772720183
Authority: DE
Inventors: Karl Rinderle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-05-05
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1978-11-16

Description

Verfahren zum Trocknen von Lebkuchen und dgl.
Backwaren Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Trocknen von Lebkuchen und dgl. Backwaren mit einer Luftaufbereitung für den Lebkuchentrockenvorgang, wobei zugeführte Luft bedarfsweise entfeuchtet, anschließend mit Hilfe von Warmluft erwärmt und danach in die Trocknungszone geleitet wird.
Derartige Verfahren sind bereits bekannt. Beim Trocknen werden die Lebkuchen und dgl. mit Warmluft beaufschlagt, wobei der Oberfläche der Lebkuchen Feuchte entzogen wird. Dadurch wird erreicht, daß sich eine feste Haut an der Lebkuchenoberfläche bildet. Wesentlich ist dabei, daß die Warmluft entfeuchtet ist, um einen möglichst großen Feuchtigkeitsentzug aus der Lebkuchenoberfläche zu erzielen.
Bisher wurde die zugeführte Luft - z.B. Außenluft - bedarfsweise abgekühlt, wobei sie Feuchte in Form von Kondenswasser abgibt. Diese entfeuchtete, kühle Luft wird dann durch Vermischen mit Heißluft (z.B. 900Celsius) wieder erwärmt (z.B. auf 400C) und dient dann als Trockenluft. Nachteiligt ist dabei, daß durch das Zumischen der eine vergleichsweise hohe absolute Feuchte aufweisenden Heißluft in nachteiliger Weise der Luftfeuchtegehalt der Trockenluft dementsprechend groß wird.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Trocknen von Lebkuchen und dgl. Backwaren zu schaffen, bei dem die aufbereitete Trockenluft eine vergleichsweise niedrige Feuchte aufweist, so daß das Ergebnis des Trocknungsprozesses auch bei ggf. geringerem Luftdurchsatz verbessert ist.
Außerdem soll eine möglichst energiesparende Aufbereitung der Trockenluft ermöglicht sein.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, das insbesondere dadurch gekennzeichnet ist, daß die einen geringen Feuchtigkeitsgrad aufweisende, zugeführte Luft und die Warmluft jeweils voneinander getrennt geführt sind und daß mit Hilfe eines ebenfalls getrennt geführten Wärmeübertragungsmediums, der Warmluft Wärme entzogen und an die zugeführte Luft abgegeben wird, wobei die flüssige und die gasförmige Phase des Wärmeübertragungs-Mediums auf den vorgesehenen Arbeitstemperaturbereich der Warmluft und der zugeführten Luft abgestimmt ist. Bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren ist besonders vorteilhaft, daß keine Vermischung der kühlen, nur geringe Feuchte aufweisenden> zugeführten Luft und der zur Aufwärmung dienenden Heißluft stattfindet, so daß die absolute Feuchte der zugeführten Luft bei der Erwärmung nicht zunimmt. Durch die getrennte, mischungsfreie Führung von zugeführter Luft und Heißluft ist somit der Feuchtegehalt der Heißluft bedeutungslos und hat auf die Feuchte der Trockenluft keinen Einfluß. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird in vorteilhafter Weise nur die Wärme der Heißluft zu der zugeführten Luft übertragen. Dazu dient das Wärmeübertragungsmedium, welches jedoch mit der zugeführten Luft und mit der Heißluft keine direkte Berührung hat.
Die Wärmeübertragung erfolgt insbesondere wegen des hohen Wirkungsgrades vorteilhafter eise mit Hilfe eines Kältemittels, das durch die Warmluft verdampft und in den Bereich der zu erwärmenden Luft gelangt, dort kondensiert und dabei die Kondensationswärme an die zu erwärmende Luft abgibt. Auch bei vergleichsweise kleiner "Kontakt- bzw. Wärmeübertragungsfläche" ist durch die intensive, besonders schnelle Wärmeübertragung mit Hilfe des Kältemittels ein guter Wirkungsgrad bei vergleichsweise geringem Aufwand möglich.
Zusätzliche Weiterbildungen des Verfahrens sind den weiteren Ansprüchen sowie der Beschreibung zu entnehmen.
Ein erfindungsgemäßer Trockenofen für Lebkuchen und dgl. Backwaren zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einer Luftaufbereitungseinrichtung, die einen Zuluftkanal, eine Aufwärmzone, einen Trockenofenzuführkanal, und einen zur Aufwärmzone führenden, mit dem Trockenofen verbundenen Warmluftkanal aufweist, der sich ggf. in einem Abluftkanal fortsetzt ist insbesondere dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenofenzuführkanal sowie sein Zuluftkanal einerseits und der Warmluftkanal sowie ggf. sein Abluftkanal andererseits als jeweils voneinander getrennte Kanäle ausgebildet sind. Dabei ist wenigstens ein in sich geschlossener, ein Zwei-Phasen-übertragungs-Medium enthaltender Wärmetauscher vorgesehen, der sowohl in den Warmluftkanal als auch in den Zuluftkanal ragt und einen Wärmefluß von seinem in den Warmluftkanal ragenden Wärmeaufnahmeteil zu dem in den Zuluftkanal ragenden Wärmeabgabeteil ergibt. Dabei ist in vorteilhafter Weise die zu erwärmende Zuluft, die Warmluft und das übertragungsmedium voneinander getrennt, so daß eine nachteilige gegenseitige Beeinflussung, insbesondere durch Vermischung vermieden wird. In erwünschter Weise wird durch den Wärmetauscher ein Wärmefluß von seinem in den Warmluftkanal ragenden Wärmeaufnahmeteil zu dem in den Zuluftkanal ragenden Wärmeabgabeteil erreicht.
Zweckmäßigerweise ist in dem Zuluftkanal eine ggf. wahlweise zuschaltbare, nach dem Abkühlprinzip wirkende Lufttrockeneinrichtung vorgesehen. Je nach Außentemperatur kann dadurch die zugeführte, später als Trockenluft dienende Zuluft bedarfsweise durch Abkühlen entfeuchtet werden.
Dazu kann die Lufttrockeneinrichtung zumindest ein Kühlaggregat insbesondere mit einem Kondensatabscheider aufweisen, wobei vorzugsweise sein Kondensator in dem Zuluftkanal in strömungsrichtung hinter dem Kühlaggregat angeordnet ist. Da die entfeuchtete Luft anschließend wieder erwärmt wird, ist diese Anordnung mit dem in den Strom der entfeuchteten Luft ragenden Kondensator wegen der günstigen Energieausnützung vorteilhaft. Der Kondensator kann dadurch nämlich bereits seine Kondensationswärme an die entfeuchtete Luft abgeben.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß in dem Zuluftkanal ein Vorwärmetauscher angeordnet ist, der mit seinem Wärmeaufnahmeteil in einen in Strömungsrichtung vor dem Kühlaggregat und mit seinem Wärmeabgabeteil in einen hinter dem Kühlaggregat befindlichen Kanalabschnitt ragt und insbesondere mit seinem Wärmeabgabeteil vor dem ggf. in dem Zuluftkanal befindlichen Kondensator angeordnet ist. Durch diesen Vorwärmetauscher kann ein Teil der in der Zuluft enthaltenen Wärme der entfeuchteten und dabei abgekühlten Luft wieder zugeführt werden.
Vorzugsweise dienen sowohl für den Wärmetauscher der in dem Zuluft- und in dem Warmluftkanal angeordnet ist, als auch für den Vorwärmetauscher vorzugsweise mehrere, zu einer Batterie zusammengefaßte Heiz-Rohre, die jeweils einen kleinen Anteil eines Kältemittels als Ubertragungsmedium enthalten und die in Funktionsstellung gegenüber der Horizontalen geringfügig geneigt sind. Diese an sich bekannten Wärmetauscher ergeben eine besonders intensive und schnelle Wärmeübertragung.
Auch bei vergleichsweise kleinen Wärmeübertragungsflächen läßt sich ein guter Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad erzielen. Der Wärmefluß zwischendem Wärmeaufnahmeteil und dem Wärmeabgabeteil wird dabei durch den Temperaturunterschied der beiden Luftströmungen bewirkt, so daß eine Pumpe und dgl. hier nicht notwendig ist.
Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher erläutert.
Es zeigt stärker schematisiert: Fig. 1 eine Aufsicht eines Trocken- und eines Backofens mit einer Luftaufbereitungseinrichtung, Fig. 2 eine einfache Ausführungsform einer Luftaufbereitungseinrichtung, Fig. 3 eine erweiterte Luftaufbereitungs-Einrichtung und Fig. 4 einen zum Teil aufgebrochen dargestellten Wärmetauscher gemäß der Schnittlinie IV - IV in Fig. 2.
Eine in Fig 1 gezeigte 11Backstraße" 1 weist einen Trockenofen 2, eine Nachkühlstrecke 3, einen Backofen 4 sowie eine Luftaufbereitungs-Einrichtung 5 für den Trockenofen 2 auf. Die Backwaren - hier Lebkuchen 6 - werden durch ein Transportband 7 durch den Trockenofen 2, die Nachkühlstrecke 3 und den Backofen 4 transportiert und dabei verschiedenen Behandlungen unterworfen. In dem Trockenofen wird dabei durch eine Beaufschlagung mit trockener, warmer Luft die Bildung einer etwas festeren Oberflächenhaut der Lebkuchen erzielt. Innerhalb der Nachkühlstrecke 3 werden dann die z.B. auf 700C erwärmten Lebkuchen abgekühlt, um u.a. ein Aufplatzen während des anschließenden Backvorganges in dem Backofen 4 durch zu früh aktivierte Triebmittel in dem Lebkuchenteig zu vermeiden.
Die Wirksamkeit der in den Trockenofen 2 geführten Trockenluft hängt wesentlich von deren (relativer) Luftfeuchte ab, da dem Lebkuchen zur Bildung der Haut an seiner Oberfläche Feuchte entzogen werden muß. Um diese möglichst weitgehend entfeuchtete Trockenluft zu erhalten, ist eine erfindungsgemäße Luftaufbereitungseinrichtung 5 vorgesehen. Fig. 1 läßt erkennen, daß die Luftaufbereitungs-Einrichtung 5 einen Trockenofen - Zuführkanal 8, einen Warmluftkanal 9 für Trockenofen-Fortluft, einen Außenluft-Zuführkanal oder Zuluftkanal 10 sowie einen Abluftkanal 11 aufweist.
Den inneren schematisierten Aufbau einer einfachen Ausführungsform einer Luftaufbereitungs-Einrichtung 5a zeigt Fig. 2.
Dabei ist erkennbar, daß der Trockenofen-Zuführkanal 8 sowie sein Zuluftkanal 10 einerseits und der Warmluftkanal 9 sowie ggf. sein Abluftkanal 11 andererseits als jeweils voneinander getrennte Kanäle ausgebildet sind. Die beiden Kanäle sind dabei bereichsweise parallel geführt. Innerhalb dieses Bereiches ist ein in sich geschlossener, ein Zwei-Phasen-Ubertragungsmedium enthaltender Wärmetauscheihvorgesehen, der sowohl in den Warmluftkanal 9 als auch in den Zuluftkanal 10 ragt und einen Wärme fluß von seinem in den Warmluftkanal 9 ragenden Wärmeaufna1meteil 12a zu dem in den Zuluftkanal 10 ragenden Wärmeabgabeteil 12b ergibt. Dieser Wärmetauscher 12 ist in der Lage, die in der Trockner-Fortluft enthaltene Wärme auf die Zuluft, die eine niedrigere Temperatur mit entsprechend geringerer äbsoluter Feuchte aufweist, zu übertragen. Dabei wird eine Vermischung der einen hohen Feuchtegehalt aufweisenden Trocknerfortluft und der ggf, durch Kühlung entfeuchteten Zuluft in vorteilhafter Weise vermieden. Die Erwärmung der Zuluft durch den Wärmetauscher 12 ergibt eine weitgehend trockene Luft mit sehr geringer relativer Feuchte, die eine wirkungsvolle Trocknung der Lebkuchenoberflächen in dem Trockenofen 2 ergibt.
Wegen dieser hohen Effektivität ist in vorteilhafter Weise ggf.
auch ein geringerer Trockenluftdurchsatz bei trotzdem ausreichender guter Trocknung denkbar.
Die erfindungsgemäße Luftaufbereitungs-Einrichtung 5 ermöglicht durch die Wärmerückgewinnung mit Hilfe des Wärmetauschers 12 einen wirtschaftlichen, energiesparenden Betrieb des Trockenofens 2 bei gleichzeitig verbessertem Trocknungsergebnis.
Den prinzipiellen Aufbau des eingesetzten, an sich bekannten Wärmetauschers 12 zeigt Fig. 4. Dabei sind mehrere zu einer Batterie zusammengefaßte sog. Heizrohre 13 vorgesehen, die jeweils einen kleinen Anteil eines Kältemittels als Übertragungsmedium enthalten und die in Funktionsstellung gegenüber der Horizontalen geringfügig geneigt sind (Winkel d ).
Zur Verdeutlichung sind hier nur drei Rohre 13 in prinzipieller Anordnung gezeigt ; in der Praxis hat ein Heizrohr 13 beispielsweise einen Außendurchmesser von 25 mm. Meist werden zu einer Batterie eine größere Anzahl von Rohren zusammengestellt.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt einerseits des Trockenofenzuführkanales 8 bzw. des Zuluftkanals 10 und andererseits des Abluftkanals 11 bzw. Warmluftkanales 9. Die beiden Kanalanordnungen sind durch eine Trennwand 14 voneinander getrennt. Das Wärmeaufnahmeteil 12a ragt in den Warmluftkanal 9, während das Wärmeabgabeteil 12b in den Zuluftkanal 10 ragt (vgl. auch Fig. 2), wobei die Rohre 13 mit einem Winkel Gk von z.B. 50 schräg verlaufen. Das Wärmeaufnahmeteil 12a liegt dadurch tiefer als das Wärmeabgabeteil 12b. Die Heizrohre 13 enthalten, wie schon vorerwähnt, einen kleinen Anteil eines Kältemittels, z.B. ein'Freon oder Aceton. Durch Zuführung von Wärme (Warmluftkanal 9) verdampt das Kältemittel und gelangt zu dem Wärmeabgabeteil 12b (Pfeile Pf 1). Dort kondensiert es und gibt dabei die freiwerdende Kondensationswärme an das Wärmeabgabeteil 12b und an die zu erwärmende Zuluft ab. Durch die Schrägstellung der Heizrohre 13 wird dann das Kondensat schwerkraftbedingt zu dem Wärmeaufnahmeteil 12a zurückgeführt (Pfeile Pf 2). Die flüssige und die gasförmige Phase des Übertragungsmediums sind auf die Temperaturbereiche der Warmluft sowie der zugeführten Luft abgestimmt. Je nach Temperaturbereich wird daher ein entsprechendes Kältemittel eingesetzt.
Das in Fig.aufgebrochen dargestellte Heizrohr 13 läßt auch erkennen, daß hier ein Strömungstrenner 15 eingebaut ist, der günstigere Strömungsverhältnisse schafft und dadurch eine Leistungssteigerung des Wärmetauschers 12 erbringt. Untersuchungen haben gezeigt, daß der vorbeschriebene Wärmetauscher 12 z.B. gegenüber Kupfer eine mehrere tausendmal größere Wärmeleitfähigkeit aufweist. Die Wärmeübertragung ist dadurch so intensiv, daß im Rohr praktisch keine meßbaren Temperaturunterschiede zwischen den beiden Enden festgestellt werden können; der Prozeß ist also annähernd isotherm. Zur Aufrechterhaltung des Übertragungskreislaufes bzw. des Wärmeflusses ist keine Pumpe oder dgl. erforderlich; lediglich der Temperaturunterschied zwischen den beiden Luftströmungen bewirkt den Stoff-und Energietransport.
Die Übertragungsleistung des Wärmetauschers 12 ist auch von seiner Neigung zur Horizontalen abhängig. Dadurch kann die Wärmeübetragung verändert werden. Die gesamte Wärmetauscher-Batterie ist zu diesem Zweck um eine quer zur Längerstreckung d<s Wärmetauschers 12 laufende Achse 16 schwenkbar gelagert. Mit Hilfe des Verstellzylinders 17 kann die gewünschte Neigung eingestellt werden.
Der Wärmetauscher 12 weist an seinem Wärmeaufnahmeteil 12a noch einen Kondensatabscheider 18 auf, der das beim Wärmeentzug aus der Warmluft anfallende Kondensat abführt (Fig.2), Eine erweiterte Luftaufbereitungs-Einrichtung 5b zeigt Fig. 3.
Diese weist gegenüber der in Fig. 2 gezeigten Luftaufbereitungsvorrichtung 5a zusätzlich im wesentlichen eine Lufttrockeneinrichtung 19 auf, die in einer Verlängerung des Zuluftkanals 10 untergebracht ist. Diese Lufttrockeneinrichtung 19 weist zumindest ein Kühlaggregat 20 insbesondere mit einem Kondensatabscheider 24 auf, wobei sein Kondensator 21 vorzugsweise in dem Zuluftkanal 10 in Strömungsrichtung (Pfeile Pf 3) hinter dem Kühlaggregat 20 angeordnet ist. Durch das Kühlaggregat 20 kann vergleichsweise warme Außenluft mit hohem (absolutem) Fechtegehalt (Sommer) entfeuchtet werden, da durch die Abkühlung Feuchte auskondensiert wird. Der entsprechende Zuluftstrom ist durch die Pfeile Pf 3 gekennzeichnet. Je nach Außentemperatur kann die in dem Zuluftkanal 10 untergebrachte Lufttrockeneinrichtung 19 mehr oder weniger zugeschaltet werden.
Die durch die Entfeuchtung abgekühlte Zuluft wird anschließend wieder erwärmt. Dazu kann bereits die bei dem Kondensator 21 anfallende Kondensationswärme herangezogen werden.
Außerdem ist noch ein Vorwärmetauscher 22 vorgesehen, der mit seinem Wärmeaufnahmeteil 22a in einen, in Strömungsrichtung vor dem Kühlaggregat 20 und mit seinem Wärmeabgabeteil 22b in einen hinter dem Kühlaggregat befindlichen Kanalabschnitt ragt, und insbesondere mit seinem Wärmeabgabeteil 22b vor dem ggf.
in dem Zuluftkanal befindlichen Kondensator 21 angeordnet ist.
Die;er Vorwärmetauscher 22 überträgt einen Teil der Wärme der nocsl feuchten und warmen Außen luft auf die entfeuchtete und dadurch abgekühlte Zuluft. Ggf. kann noch ein weiterer Wärmetauscher als Zusatzwärmetauscher 23, wie strichlinien angedeutet vorgesehen sein. Die Wärmeaufnahmeteile z.B. 12a und 22a der vorgesehenen Wärmetauscher und auch das Kühlaggregat 20 weisen zweckmäßigerweise jeweils einen Kondensatabscheider z.B.
18 auf, um das anfallende Kondensat abzuführen.
Fig. 3 läßt auch gut erkennen, daß der verlängerte Zuluftkanal 10 mit dem Kühlaggregat 20 und den weiteren Zusatzeinrichtungen als By-Pass-Kanal 25 zu dem eigentlichen direkten Zuluftkanal 10 ausgebildet ist. Dieser By-Pass-Kanal 25 ist etwa U-förmig, wobei in dem einen U-Schenkelabschnitt 25a das Kühlaggregat 20 sowie sein Kondensator 21 und der Wärmeabgabeteil 22b des Vorwärmetauschers 22 untergebracht sind. Der andere U-Schenkelabschnitt 25b ist von dem Wärmeaufnahmeteil 22a des Vorwärmetauschers 22 durchsetzt und weist einen Kondensatabscheider 18a auf. Durch die unmittelbar aneinander liegenden Seiten der U-Abschnitte 25a und 25b ist eine einfache Konstruktion mit kurzen Ubertragungsstrecken ermöglicht.
Am Eingang 26a des eigentlichen Zuluftkanales 10 und am Eingang 26b des By-Pass-Kanales 25 sind jalousienartige Luftklappen 27 vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel (Fig. 3) sind die Luftklappen 27 des Einganges 26a geschlossen, währenddem die Luftklappen 27 des By-Pass-Einganges (26b) geöffnet sind. In dieser Stellung wird der Außenluftstrom (Pfeil Pf 3a) ausschließlich durch den By-Pass-Kanal 25 geleitet. Diese Stellung ist bei vergleichsweise hoher Außenlufttemperatur z.B.
im Sommer vorgesehen. Je nach Außenlufttemperatur einerseits und Luftfeuchteghalt andererseits können die Eingänge 26a bzw.
26b mehr oder weniger durch die Luftklappen 27 geöffnet bzw.
verschlossen werden. Ggf. kann dabei auch eine thermostatische und/oder hygrometrische Regelung der Luftklappen 27 vorgesehen sein, die auch mit der Kippvorrichtung zur Schrägstellung und damit zur Regelung der Wärmeübertragung des Wärmetauschers 12 verbunden sein kann. Dadurch kann in Abhängigkeit der Temperatur und ggf. des Feuchtegehaltes der (Auen-)Zuluft eine mehr oder weniger starke Entfeuchtung und anschließende Erwärmung dieser Zuluft erreicht werden, wobei dieser Regelvorgang automatisch ablaufen kann. Die durch den Trockenofen-Zuführkanal 8 dem Trockenofen 2 zugeführte Trockenluft kann dadurch in ihrem (vergleichsweise gerinaem) Feuchtegehalt und in ihrer Temperatur praktisch konstant gehalten werden, so daß eine gleichmäßige Trocknung der Lebkuchen 6 und damit auch eine gleichbleibende Qualität des Backgutes erreichbar ist.
In Strömungsrichtung hinter dem Wärmeabgabeteil 12b des Wärmetauschers 12 kann zusätzlich noch eine wahlweise zuschaltbare Zusatzheizung 28, insbesondere ein elektrisches Heizregister angeordnet sein. Mit diesem Heizregister können u.a. Temperaturschwankungen bzw. extrem niedrige Temperaturen der Zuluft ausgeglichen werden.
Strichliniert ist in Fig. 3 noch ein vor dem Wärmeabgabeteil 12b des Wärmetauschers 12 abzweigender Kanal 29 erkennhar, der bei besonderer Behandlung der Lebkuchen 6 in dem Trockenofen und/oder ggf. in der Nachkühlstrecke 3, kühle entfeuchtete Luft in diesen Bereich führen kann. Ggf.
kann zur Tcmperaturregelung der in diesem Kanal 29 geführten Luft noch ein Verbindungskanal 30 zu dem Warmluft führenden Trockenofen-Zuführkanal 8 vorgesehen sein. Die am Fingang dieses Verbindungskanales vorgesehene Regelklappe 31 dient dabei zur Regulierung des Warmluftzustromes.
Durch die Pfeile Pf 4 innerhalb des Warmluftkanales 9 bzw.
des Abluftkanales 11 ist noch die Strömungsrichtung der Warmluft gekennzeichnet. Diese strömt - zumindest im Bereich des Wärmetauschers 12 - in entgegengesetzter Richtung wie die etwa parallel geführte Zuluft, so daß hier nach dem "Gegenstromprinzip'' gearbeitet wird. Man erzielt dadurch einen besonders guten Wirkungsgrad.
Neben dieser besonders vorteilhaften Luftführung ist jedoch bei bestimmten Anwendungsfällen auch eine gleichgerichtete Luftführung, wie durch die strichliniert gezeichneten Pfeile Pf 4a angedeutet, denkbar.
Erwähnt sei noch, daß durch die bei der "Wärmetauschung" auftretende hohe Wärmeaufnahme des Wärmeaufnahmeteils 12a die Abluft gegenüber der Außenluft nur noch eine geringe Temperaturdifferenz aufweist, so daß die Abluft praktisch keine Umweltbelastung darstellt.
Insgesamt weist die in Verbindung mit einer Lebkuchenbackanlage eingesetzte Luftaufbereitungs-Einrichtung 5 insbesondere für den Trockenofen 2, u.a. den wesentlichen Vorteil auf, daß durch die mischungsfreie Führung von Warmluft und zu erwärmender Luft,der Feuchtegehalt der Trockenluft sehr klein gehalten und damit das Trockenergebnis verbessert werden kann. Die kreislaufartige Wärmerückgewinnung durch die Luftaufbereitungseinrichtung 5 ergibt dabei einen wirtschaftlichen, kostengünstigen Betrieb der lehkuchenbackanlage mit einer praktisch optimalen Ausnützung der vorhandenen Energie. Der Einsatz der vorbeschriebenen Wärmetauscher ermöglicht dabei eine sehr gute, verlustarme Energieübertragung. Vorteilhaft ist auch, daß die Luftnufbereitungseinrichtung 5 durch ihre Regelungsmöglichkeiten einen weiten Temperaturbereich der Außenluft z.B. minus 180C bis plus 380C zuläßt. Die erfindungsgemäße Luftaufbereitungseinrichtung 5 läßt sich kompakt aufbauen ist auch nachträglich an vorhandene Backanlagen einfach anbaubar.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
- Patent ansprüche - Leerseite

Claims

Patentansprüche Verfahren zum Trocknen von Lebkuchen und dgl. Backwaren mit einer Luftaufbereitung für den Lebkuchentrockenvorgang, wobei zugeführte Luft bedarfsweise entfeuchtet, anschließend mit Hilfe von Warmluft erwärmt und danach in die Trocknungszone geleitet wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die einen geringen Feuchtigkeitsgrad aufweisende, zugeführte Luft und die Warmluft jeweils voneinander getrennt geführt sind und daß mit Hilfe eines ebenfalls getrennt geführten Wärmeübertragungsmediums, der Warmluft Wärme entzogen und an die zugeführte Luft abgegeben wird, wobei die flüssige und die gasförmige Phase des Wärmeübertragungs-Mediums auf den vorgesehenen Arbeitstemperaturbereich der Warmluft und der zugeführten Luft abgestimmt ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als zugeführte Luft mit geringem Feuchtigkeitsgehalt Außenluft dient, die ggf. gekühlt und dabei entfeuchtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenluft nach dem Entfeuchten vorgewärmt wird, vorzugsweise unter Zuhilfenahme der beim zum Entfeuchten dienenden Abkühlung anfallenden Wärmeenergie.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragung von der Warmluft zu der zu erwärmenden zugeführten Luft mit Hilfe eines Kältemittels erfolgt, das durch die Warmluft verdampft und in den Bereich der zu erwärmenden Luft gelangt, dort kondensiert und dabei die Kondensationswärme an die zu erwärmende Luft abgibt.
5. Trockenofen für Lebkuchen und dgl. Backwaren mit einer Luftaufbereitungs-Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, wobei die Luftaufbereitungs-Einrichtung einen Zuluftkanal, eine Aufwärmzone, einen Trockenofen-Zuführkanal und einen zur Aufwärmezone führenden mit dem Trockenofen verbundenen Warmluftkanal aufweist, der sich ggf. in einem Abluftkanal fortsetzt, dadurch gekennzeichnet, daß der Trockenofen-Zuführkanal (8) sowie sein Zuluftkanal (10) einerseits und der Warmluftkanal (9) sowie ggf. sein Abluftkanal (11) andererseits als jeweils voneinander getrennte Kanäle ausgebildet sind, und daß wenigstens ein in sich geschlossener, ein Zwei-Phasen-Ubertragungsmedien enthaltender Wärmetauscher (12) vorgesehen ist, der sowohl in den Warmluftkanal (9) als auch in den Zuluftkanal (10) ragt.
6. Trockenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssige und die gasförmige Phase des Übertragungs-Mediums auf die Temperaturbereiche der Warmluft sowie der zugeführten Luft abgestimmt sind, und daß vorzugsweise als Übertragungs-Medium ein Freon oder Aceton dient.
7. Trockenofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zuluftkanal (10) eine ggf wahlweise zuschaltbare, nach dem Abkühlprinzip wirkende Lufttrockeneinrichtung (19) vorgesehen ist.
8. Trockenofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttrocken-Einrichtung (19) zumindest ein Kühlaggregat (20), insbesondere mit einem Kondensatabscheider (24) aufweist, und daß vorzugsweise sein Kondensator(21) in dem Zuluftkanal (10) in Strömungsrichtung hinter dem Kühlaggregat (20) angeordnet ist.
9. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zuluftkanal (10) ein Vorwärmetauscher (22 ) angeordnet ist, der mit seinem Wärmeaufnahmeteil (22a) in einen, in Strömungsrichtung vor dem Kühlaggregat (20) und mit seinem Wärmeabgabeteil (22b) in einen hinter dem Kühlaggregat (20) befindlichen Kanalabschnitt ragt, und insbesondere mit seinem Wärmeabgabeteil (22b) vor dem ggf. in dem Zuluftkanal (1O)befindlichen Kondensator (21) angeordnet ist.
10. Trockenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dap bei dem Wärmeaufnahmeteil (22a) des Vorwärmetauschers (22) und bei dem Kühlaggregat (20) jeweils ein Kondensatzabscheider (1Ba , 24) vorgesehen ist.
11. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Zuluftkanal (10) ein Zusatzwärmetauscher (23) vorzugsweise etwa parallel zu dem Vorwärmetauscher (22) angeordnet ist, der mit seinem Wärmeaufnahmeteil (23a) hinter dem des Vorwärmetauschers und mit seinem Wärmeabgabeteil (23b) zwischen dem des Vorwärmetauschers und dem Kühlaggregat in den Zuluftkanal (10) ragt.
12. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmetauscher (22) und das Kühlaggregat (20) mit ggf. jeweils vorgesehenen Zusatzeinrichtungen innerhalb eines als By-pass zu dem eigentlichen Zuluft-Kanal (10) ausgebildeten By-pass-Kanales (25) untergebracht sind.
13. Trockenofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daher Eingang (26a) des eigentlichen Zuluftkanales (10) und der Eingang (26b) des By-pass-Kanales (25) vorzugsweise jalousienartige Luftklappen (27) aufweisen, und daß diese Eingänge (26a, 26b) vorzugsweise voneinander unabhängig sind.
14. Trockenofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftklappen (27) insbesondere in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur und/oder von der Außenluftfeuchte verstellbar sind.
15. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem die Fortsetzung des Zuluftkanales (10) bildenden Trockenofen-Zuführkanal (8), hinter dem dort angeordneten Wärmetauscher (12)wenigstens eine wahlweise zuschaltbare Zusatzheizung (28), insbesondere ein elektrisches Heizregister angeordnet ist.
16. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung hinter dem Wärmeaufnahmeteil (12a) des den Warmluft- und den Zuluftkanal durchsetzenden Wärmetauschers (12) ein Kondensatabscheider (18) angeordnet ist.
17. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmetauscher (12) vorzugsweise mehrere, zu einer Batterie zusammengefaßte Heizrohre (13) dienen, die jeweils einen kleinen Anteil eines Kältemittels als Ubertragungsmedium enthalten und die in Funktionsstellung gegenüber der Horizontalen geringfügig geneigt sind.
18. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragung des bzw. der Wärmetauscher veränderbar ist, insbesondere durch eine Neigung des Wärmetauschers gegenüber der Horizontalen um eine quer zu seiner vertikalen Erstreckungsebene liegende Achse (16).
19. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Wärmetauscher zur Regelung ihrer Wärmeübertragung eine Kippvorrichtung aufweisen, die vorzugsweise mit den Luftklappen (27) des Zuluftkanals (10) und/oder des By-Passes im Sinne einer Temperaturregelung der Trockenofen-Zuluft zusammenarbeiten.
20. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuluftkanal (10) vorzugsweise unmittelbar vor dem Wärmeabgabeteil (12b) des Wärmetauschers (12) einen vorzugsweise in den Trockenofen (2) führenden Abzweigkanal (29) aufweist, der ggf. zur Temperaturregelung der darin geführten Luft einen mit einer Regelklappe (31) versehenen Verbindungskanal (30) zu dem Trockenofenzuführkanal (8) aufweist.
21. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der By-Pass-Kanal (25) etwa U-förmig ausgebildet ist, wobei in dem einen U-Schenkelabschnitt (25a) das Kühlaggregat (20) sowie ggf. sein Kondensator (21) und der Wärmeabgabeteil (22b) eines ggf. vorgesehenen Vorwärmetauschers (22) und in dem anderen U-Schenkelabschnitt (25b) der Wärmeaufnahmeteil (22a) des Vorwärmetauschers (22) untergebracht sind.
22. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Schenkelabschnitte (25a, 25b) mit ihren zueinander weisenden Seiten unmittelbar aneinander liegen.
23. Trockenofen nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Wärmetauschers (z.B. 12) die einerseits sein Wärmeaufnahmeteil (12a) und andererseits sein Wärmeabgabeteil (12b) umströmenden Luftströmungen in ihrer Richtung entgegengesetzt sind (Pf. 3, Pf. 4).