DE3536008A1

DE3536008A1 - Baking oven with a hot-gas or hot-air circulation heating system

Info

Publication number: DE3536008A1
Application number: DE19853536008
Authority: DE
Inventors: Georg Fischer
Original assignee: Fr Winkler GmbH and Co KG Spezialfabrik Fuer Baeckereimaschinen und Backoefen
Current assignee: Fr Winkler GmbH and Co KG Spezialfabrik Fuer Baeckereimaschinen und Backoefen
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1987-04-09

Abstract

A baking oven is devised, in the case of which the even distribution of the heat necessary for baking in the ovens is not carried out by adjustable but fixedly set flaps or slides, but instead by continuously controlled flaps or slides 9. The flaps or slides are triggered by means of servo components 12, which receive their commands from a computer 13. The computer receives its data from sensors 8 which are arranged in various sections in the region of the oven and continuously measure the ACTUAL temperatures present. By comparing ACTUAL temperatures with DESIRED temperatures, the computer determines the commands which are needed to control the flaps or slides. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Backofen mit Heizgas- oder Heißluft-Umwälzheizung gemäß dem Oberbegriff des Anspru ches 1.The invention relates to an oven with heating gas or Hot air circulation heating according to the preamble of claim ches 1.

Um mit derartigen Backöfen Backwaren gleichmäßiger Quali tät herstellen zu können, muß die gesamte Backfläche mög lichst gleichmäßig erwärmt werden. Aus diesem Grund werden die einzelnen Heizkanäle je nach Lage der Vor- bzw. Rück laufkanäle in einzelnen nebeneinanderliegenden Kammern in Längs- und/oder Querrichtung unterteilt. Die einzelnen Kammern sind entweder an der Eintritts- oder an der Aus trittsseite mit Klappen oder Schiebern versehen. Mittels dieser Klappen oder Schieber ist es möglich, durch Verän derung des Ein- bzw. Austrittsquerschnittes die Heizgas- bzw. Heißluftmenge der einzelnen Kammern der Heizgaska näle bzw. der einzelnen Herde zu verändern und somit die Wärmeverteilung über die gesamte Fläche der Heizgaskanäle bzw. Herde zu beeinflussen. Selbstverständlich ist es auch mög lich, durch gleichzeitiges Verstellen mehrerer Klappen die Temperatur einzelner Herde im Gesamten anzuheben oder ab zusenken. Die Einstellung der Klappen kann jedoch nur von ausgebildeten Fachleuten durchgeführt werden, da eine gleichmäßige Verteilung der Heizgase sehr viel Fingerspitzen gefühl und Erfahrung erfordert. Um ein Verstellen der Klap pen während des Betriebes des Backofens zu verhindern, werden diese in der Regel mit Schrauben fixiert. Da das Ergebnis der Klappeneinstellung üblicherweise über die Backergebnisse kontrolliert wird, ist die genaue Einregulierung eines Back ofens oft zeitaufwendig und teuer. Durch die Drosselung der Heizgasmenge vergrößert sich die Temperaturdifferenz in den einzelnen Kammern der Heizkanäle zwischen Heizgasein- und Heizgasaustritt wesentlich, so daß zusätzliche Maßnahmen, beispielsweise das Auftragen von Isolierfarbe an zu heißen Stellen der Heizflächen, notwendig sind. To bakery products of uniform quality with such ovens To be able to produce the entire baking surface must be possible be heated evenly. For this reason the individual heating channels depending on the location of the front or rear channels in individual adjacent chambers in Longitudinal and / or transverse direction divided. The single ones Chambers are either at the entry or at the exit provided with flaps or sliders on the outlet side. Means this flap or slide is possible by changing change in the inlet and outlet cross-sections or the amount of hot air in the individual chambers of the heating gas channels or individual herds and thus the Heat distribution over the entire area of the heating gas ducts or Affect flock. Of course it is also possible Lich, by simultaneously adjusting several flaps To raise or lower the temperature of individual stoves as a whole to lower. However, the flaps can only be adjusted by trained specialists can be carried out as a even distribution of the heating gases very much fingertips feeling and experience required. To adjust the clap pen during operation of the oven these are usually fixed with screws. Because the result the flap setting usually via the baking results is controlled, the exact adjustment of a baking oven often time consuming and expensive. By throttling the The amount of hot gas increases the temperature difference in the individual chambers of the heating channels between heating gas inlet and Heating gas leakage essential, so that additional measures, for example, to apply insulating paint The heating surfaces are necessary.

Außerdem hat es sich gezeigt, daß Backöfen der beschrie benen Art bereits auf geringe Veränderungen des Brennver haltens des Brenners und auch auf Veränderungen des Kamin zuges reagieren, so daß immer wieder teure Nachregulierung en notwendig sind. Ein weiterer Nachteil bekannter Backöfen mit Umwälzheizung ist, daß alle Herde bzw. die gesamte Back kammer mit der gleichen Temperatur gefahren werden müssen. Es sind zwar Backöfen mit Umwälzheizung bekannt, bei denen ein Herd bzw. eine Herdgruppe in der Temperatur reduziert oder abgeschaltet werden kann. Eine Beeinflussung der Ober- bzw. Unterhitze ist jedoch bei diesen Backöfen nicht vorge sehen. Da sich durch das teilweise Reduzieren bzw. Abschal ten der Umwälzung auch die Strömungsverhältnisse ändern, verändert sich auch die gleichmäßige Verteilung der Wärme innerhalb der Herde.It has also been shown that ovens described level already on small changes in the Brennver holding the burner and also changes to the fireplace react swiftly, so that again and again expensive adjustment s are necessary. Another disadvantage of known ovens with circulation heating is that all cookers or the entire baking chamber must be run at the same temperature. Ovens with circulation heating are known, in which a stove or a group of stoves is reduced in temperature or can be switched off. Influencing the upper or bottom heat is not featured in these ovens see. Since the partial reduction or shutdown ten of the circulation also change the flow conditions, the even distribution of heat also changes within the herd.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Backofen der eingangs be schriebenen Art zu schaffen, bei welchem die vorgenannten Mängel ausgeschaltet sind.The object of the invention is to be an oven of the beginning to create the type described, in which the aforementioned Defects are eliminated.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1-6 gekennzeich neten Maßnahmen gelöst.This task is characterized by in claims 1-6 Measures resolved.

Zur gleichmäßigen Verteilung der Heizgase in den Heizgaskanä len bzw. der Heißluft in den Herden oder in der Backkammer, werden in den einzelnen Kammern der Heizgaskanäle bzw. in den einzelnen Herden, unter Umständen auch direkt in den Backwaren, oder über die Höhe des Backraumes, an verschie denen Stellen, z. B. im rechten, mittleren und linken Drittel, oder im unteren, mittleren und oberen Drittel, Fühler ange ordnet, welche die jeweilige IST-Temperatur messen und die se an einen Rechner weitergeben. For even distribution of the heating gases in the heating gas channels or the hot air in the cookers or in the baking chamber, are in the individual chambers of the heating gas channels or in the individual herds, possibly also directly in the Baked goods, or over the height of the baking space, to various those places, e.g. B. in the right, middle and left third, or in the lower, middle and upper third, feelers attached orders which measure the respective actual temperature and the pass it on to a computer.

Der Rechner vergleicht die erhaltenen IST-Temperaturen mit den jeweilig vorgegebenen SOLL-Temperaturen und gibt ent sprechende Befehle an Stellmotoren oder andere Stellglie der, welche die z. B. den einzelnen Kammern zugeordneten Klappen oder Schieber so lange öffnen oder schließen, bis die gewünschten SOLL-Temperaturen erreicht sind. Selbstver ständlich ist es auch möglich, durch zusätzliche Sollwert geber, z. B. in den einzelnen Herden, die Temperatur im Gan zen anzuheben oder abzusenken, oder das Verhältnis zwischen Unter- und Oberhitze zu verändern.The computer compares the actual temperatures obtained the specified target temperatures and gives speaking commands to actuators or other actuators the one who z. B. assigned to the individual chambers Open or close flaps or slides until the desired temperatures have been reached. Self Ver Of course, it is also possible to use an additional setpoint donor, e.g. B. in the individual herds, the temperature in the Gan zen to raise or lower, or the relationship between Change bottom and top heat.

Bei Verwendung einer konsequenten Auf-Zu-Steuerung der Klappen oder Schieber verändert sich die Temperaturdifferenz in den einzelnen Kammern der Heizgaskanäle zwischen Heizgas ein- und Heizgasaustritt nicht, so daß auch die bisher zu sätzlich notwendigen Maßnahmen nicht mehr anfallen.When using a consistent open-close control of the Flaps or slides change the temperature difference in the individual chambers of the heating gas channels between heating gas inlet and heating gas outlet not, so that too so far additional measures are no longer required.

Es hat sich im übrigen als zweckmäßig erwiesen, das rückge führte Heizgas, bzw. die rückgeführte Heißluft, mit dem neu erzeugten Heizgas bzw. mit der wieder erwärmten Heiß luft zu vermischen und zu kontrollieren. Zu diesem Zweck werden zwischen dem Brenner bzw. Warmlufterzeuger und den Herden eine oder mehrere Mischklappen angeordnet. Zwischen den Mischklappen und den Herden sind an entsprechender Stel le Fühler vorgesehen, welche die jeweilige IST-Temperaturen messen und an einen Rechner weitergeben. Der Rechner ermit telt die vorhandenen Temepraturabweichungen und gleicht die se über Stellglieder, in Verbindung mit den Mischklappen, aus.It has also proven to be expedient to return led heating gas, or the recirculated hot air, with the newly generated heating gas or with the reheated hot to mix and control air. To this end are between the burner or hot air generator and the Herds arranged one or more mixing flaps. Between the mixing flaps and the stoves are in the appropriate position le sensors provided, which the respective actual temperatures measure and pass it on to a computer. The calculator measures the existing temperature deviations and equalises them via actuators, in connection with the mixing flaps, out.

Da sich aufgrund der vielen Temperaturmöglichkeiten und da mit verbundenen vielfältigen Klappenstellungen laufend wech selnde Vor- und Rücklauftemperaturen ergeben, ist es zweck mäßig, den Fühler zum Ein- bzw. Ausschalten des Brenners im Abgas, z. B. Abgasrohr, bzw. an einer anderen entsprechenden Stelle anzuordnen. Die Abgastemperatur gibt Auskunft über die jeweilige Restwärme im Heizgas. Because of the many temperature options and there with associated diverse flap positions constantly changing result in alternating flow and return temperatures, it is appropriate moderate, the sensor for switching the burner on or off in the Exhaust gas, e.g. B. exhaust pipe, or at another corresponding To place. The exhaust gas temperature provides information about the respective residual heat in the heating gas.

Um die Heizleistung des Brenners der jeweiligen in Betrieb befindlichen Heiz- oder Backfläche anzupassen, wird sowohl im Rücklauf des Heizgases bzw. der Heißluft, also vor der Erwärmung, als auch im Vorlauf des Heizgases bzw. der Heiß luft, also nach der Erwärmung, ein Fühler angeordnet, welcher die Temperaturdifferenz zwischen Vor- und Rücklauf mißt, über einen Rechner vergleicht und die Heizleistung und/oder die Ventilatorleistung entsprechend ändert. Zweckmäßigerweise wird zum Beheizen des Backofens ein mehrstufiger oder modu lierender Brenner, oder ein entsprechendes elektrisches Heiz register verwendet.To the heating output of the burner of the respective in operation adjust existing heating or baking surface, both in the return of the heating gas or hot air, i.e. before the Warming, as well as in the flow of the heating gas or the hot air, i.e. after heating, a sensor is arranged, which measures the temperature difference between the flow and return compares a calculator and the heating power and / or the Fan output changes accordingly. Conveniently is a multi-stage or modu for heating the oven Burning burner, or a corresponding electrical heating register used.

Ebenfalls ist es zweckmäßig, an geeigneter Stelle einen Druck fühler anzuordnen, welcher die sich ständig ändernden Druck verhältnisse im Umwälzsystem mißt, diese einem Rechner zu führt, welcher die Drehzahl des Umwälzventilators so ändert, bzw. anpaßt, daß in den einzelnen offenen Kammern der Heiz kanäle bzw. in den offenen Herden eine konstante Heizgas- bzw. Heißluftgeschwindigkeit vorhanden ist.It is also advisable to apply pressure at a suitable point Arrange sensor which is the constantly changing pressure conditions in the circulation system measures this to a computer which changes the speed of the circulation fan so or adjusts that in the individual open chambers of the heating channels or in the open stoves a constant heating gas or Hot air speed is present.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen und anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:Further features and advantages of the invention result itself from the description of two exemplary embodiments and based on the figures. From the figures show:

Fig. 1 Einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfindungs gemäßen Backofen mit Heizgas-Umwälzheizung mit zwei Herden. Fig. 1 is a vertical longitudinal section through an oven according to the Invention with heating gas circulation heating with two stoves.

Fig. 2 Einen horizontalen Querschnitt durch einen Heizgaska nal, längs der Linie A-A in Fig. 1 Fig. 2 shows a horizontal cross section through a Heizgaska channel, along the line AA in Fig. 1st

Fig. 3 Einen horizontalen Querschnitt durch die Backkammer, längs der Linie B-B in Fig. 1. Fig. 3 is a horizontal cross section through the baking chamber 1 along the line BB in Fig..

Fig. 4 Einen vertikalen Querschnitt durch den Vor- und Rücklaufkanal, längs der Linie C-C aus Rich tung X, in Fig. 1. Fig. 4 is a vertical cross section through the supply and return channel, along the line CC of Rich tung X, in FIG. 1.

Fig. 5 Einen vertikalen Querschnitt durch einen erfindungs gemäßen Backofen mit Heißluft-Umwälzheizung mit ei ner Backkammer. Fig. 5 shows a vertical cross section through an oven according to the Invention with hot air circulation heating with egg ner baking chamber.

Fig. 6 Einen horizontalen Querschnitt durch die Backkammer, längs der Linie D-D in Fig. 5. Fig. 6 is a horizontal cross section through the baking chamber, taken along the line DD in Fig. 5.

In den Fig. 1-4 sind verschiedene Schnitte einer erfindungs gemäßen Ausführungsform eines Backofens, eines sogenannten Eta genofens mit Heizgas-Umwälzheizung, dargestellt. Wie Fig. 1 zeigt, handelt es sich um einen Backofen mit zwei übereinandergelegenen Herden 1 und 2. Diese Herde können durch die Herdtüren 3, welche sich an der Vorderseite des Backofens befinden, mit Backwaren be schickt werden. Die beiden Herde werden mittels von Heizgas durchströmten Heizgaskanälen 4, welche ober- und unterhalb der Herde angeordnet sind, erwärmt. Die Erwärmung des Heizgases er folgt über den Brenner 5, wobei den Transport der Heizgase der Umwälzventilator 6 übernimmt. Durch das Abgasrohr 7 verläßt immer soviel Abgas das Umwälzsystem, wie Frischluft zur Ver brennung des Brennstoffes notwendig ist.In FIGS. 1-4 are various sections of a fiction, modern embodiment of a baking oven, a so-called Eta genofens presented with heating gas circulation heating. As shown in FIG. 1, is an oven with two superimposed located herds 1 and 2. These stoves can be sent with baked goods through the stove doors 3 , which are located on the front of the oven. The two stoves are heated by means of heating gas channels 4 through which heating gas is arranged, which are arranged above and below the stoves. The heating gas is heated via the burner 5 , with the transport of the heating gases by the circulation fan 6 . Through the exhaust pipe 7 always as much exhaust gas leaves the circulation system as fresh air is necessary for the combustion of the fuel.

Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie die einzelnen Heizgaskanäle 4 in mehrere Kammern 7 unterteilt sind. Die zum Messen der jewei ligen IST-Temperaturen notwendige Fühler 8, sind im Ausfüh rungsbeispiel in der Nähe der Heizgasaustritte 9 angeordnet, während die zur Steuerung des Heizgases notwendigen Klappen 10 an den Heizgaseintritten 11 vorgesehen sind. Die zum Betätigen der Klappen 10 notwendigen Stellglieder 12 können an beliebi ger Stelle, z. B. rechts, links, über oder hinter dem Backofen, angeordnet werden. Ebenso kann der Rechner 13 innerhalb oder außerhalb des Backofens an beliebiger Stelle montiert werden. From Fig. 2 it can be seen how the individual heating gas channels 4 are divided into several chambers 7 . The sensors 8 required to measure the respective actual temperatures are arranged in the exemplary embodiment in the vicinity of the heating gas outlets 9 , while the flaps 10 required for controlling the heating gas are provided on the heating gas inlets 11 . The actuators 12 required for actuating the flaps 10 can be placed at any position, for. B. right, left, above or behind the oven. Likewise, the computer 13 can be installed at any point inside or outside the oven.

In den Fig. 3 und 4 sind verschiedene Ausführungsformen und Anordnungen der Mischklappen 14, sowie der Fühler 15 und Stellglieder 16, gezeigt. Der Einbau derfolgt in der Regel im Vorlaufkanal 17, zwischen Brenner 5 und Heizgas kanaleintritten 11.In FIGS. 3 and 4 are different embodiments and arrangements of the mix door 14, and the sensors 15 and actuators 16 are shown. Installation is usually carried out in the supply duct 17 , between burner 5 and heating gas duct entries 11 .

In den Fig. 5 und 6 sind Schnitte einer weiteren erfindungs gemäßen Ausführungsform eines Backofens, eines sogenannten Backschrankes, mit Heißluft-Umwälzheizung, dargestellt. Wie Fig. 5 zeigt, handelt es sich um einen Backofen mit nur einer Backkammer 21. Diese Backkammer kann durch die Backraumtür 3, welche sich an der Vorderseite des Backofens befindet, mittels eines Backwagens 22, mit Backwaren beschickt werden. Der Back raum wird durch Heißluft, welche direkt durch den Backraum strömt, erwärmt. Die Erwärmung der Heißluft erfolgt über einen Warmlufterzeuger 25, in Verbindung mit einem nicht ge zeigten Brenner. Selbstverständlich kann anstelle des Warm lufterzeugers 25 auch ein elektrisches Heizregister verwen det werden. Den Transport der erwärmten Heißluft übernimmt ein Umwälzventilator 26, bei dem gezeigten Ausführungsbei spiel ein sogenanntes Querstromgebläse. Die vom Brenner er zeugten Abgase verlassen den Warmlufterzeuger durch das Ab gasrohr 27.In FIGS. 5 and 6 are sections of a further embodiment of a fiction, modern oven, a so-called back cabinet with hot air circulation heating, is shown. As Fig. 5 shows, there is an oven with only one baking chamber 21. This baking chamber can be loaded with baked goods through the baking chamber door 3 , which is located at the front of the baking oven, by means of a baking trolley 22 . The baking chamber is heated by hot air, which flows directly through the baking chamber. The heating of the hot air takes place via a warm air generator 25 , in connection with a burner, not shown. Of course, instead of the warm air generator 25 , an electric heating register can also be used. The circulation of the heated hot air is carried out by a circulation fan 26 , in the embodiment shown a so-called cross-flow fan. The exhaust gases produced by the burner leave the warm air generator through the gas pipe 27 .

Sowohl aus Fig. 5 als auch aus Fig. 6 ist ersichtlich, wie die linke Backkammerwand 29 in verschiedene Abschnitte unter teilt ist. Die zum Messen der jeweiligen IST-Temperatur not wendigen Fühler 28 sind an entsprechender Stelle in den ein zelnen Abschnitten angeordnet. Die zur Steuerung der Heißluft notwendigen Schieber oder Klappen 31 sind in den entsprechen den Abschnitten der rechten Backkammerwand 30 vorgesehen. Die Betätigung der Schieber 31 erfolgt ebenfalls über Stellglie der 32, welche an beliebiger Stelle des Backofens angeordnet werden können. Dasselbe gilt für den Rechner 33.Both from Fig. 5 and from Fig. 6 it can be seen how the left baking chamber wall 29 is divided into different sections. The not necessary to measure the respective actual temperature sensor 28 are arranged at a corresponding point in the individual sections. The slides or flaps 31 necessary for controlling the hot air are provided in the corresponding sections of the right-hand baking chamber wall 30 . The slide 31 is also actuated via actuators 32 , which can be arranged at any point in the oven. The same applies to the computer 33 .

Claims

1. Oven with one or more stoves, in which the heating of the dough pieces either indirectly by radiation above or below the stoves arranged heating gas channels through which heating gas flows, which is heated in a combustion chamber with a burner and by means of a Umwalzven tilators is trans ported to the hot gas ducts assigned, or directly by convection with hot air, which is generated in a hot air generator with a burner and transported by means of a circulation fan through the stoves, and that the individual hot gas ducts or the individual stoves flaps or Sliders are assigned, by means of which, for. B. the temperature of the individual cookers te over the slurry, as well as can be influenced as a whole, characterized in that in the individual chambers of the heating gas channels or in the individual sections of the cooker, if necessary also directly in the baked goods, feelers are arranged, which measure the respective actual temperatures and pass on the measured temperatures to a computer, and that the computer compares these temperatures with the respective target temperatures and gives appropriate commands to actuators or other actuators which give the individual chambers of the heating gas ducts, or the flaps or slides assigned to the sections of the cooker, open or close until the desired TARGET temperatures are reached. To control the flaps or sliders, both a pure open and a continuous control can be used.

2. Oven according to claim 1, characterized in that for better mixing of the newly generated heating gas or hot One or more mixing flaps are provided. The Mixing flaps are between the burner and the warm air generator and the heating gas ducts, or the stoves arranges. The mixing flaps are controlled via actuators members who receive their commands from a computer. The computer receives its information from sensors, which between the mixing flaps and the heating gas channels, or the Herds, are arranged. For controlling the mixing valve a continuous control is advantageously used.

3. Oven according to claim 1 and 2, characterized in that the sensor for switching the burner on and off in the exhaust gas, e.g. B. in the exhaust pipe, or another corresponding Stel le sits.

4. Oven according to claim 1 to 3, characterized in that both in the return of the heating gases or hot air, i.e. before the heating, as well as in the flow of the heating gases or Hot air, so after heating, a sensor is sitting, wel the temperature and / or pressure difference between pre and measures return, compares via a computer, and that both the burner output and / or the fan output the respective temperature or pressure difference is adjusted.

5. Oven according to claim 1 to 4, characterized in that for heating the heating gases, or hot air, one more stage or modulating burner, or a corresponding end electric heating register is used.

6. Oven according to claim 1 to 5, characterized in that for the circulation of the heating gases or hot air in the speed multi-stage or infinitely adjustable Ven tilator is used.