DE60200793T3

DE60200793T3 - Ofen mit Flüssigstrahlvorrichtung

Info

Publication number: DE60200793T3
Application number: DE60200793T
Authority: DE
Inventors: Hendrikus Antonius Jacobus Kuenen
Original assignee: Koppens BV
Current assignee: GEA Food Solutions Bakel BV
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2002-01-04
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2022-01-05
Also published as: EP1221575B2; DE60200793D1; EP1221575A1; ATE272194T1; US20020139789A1; DK1221575T3; EP1221575B1; ES2225723T3; US6707010B2; DE60200793T2; NL1017040C2; TR200402834T4

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Ein derartiger Ofen ist aus der EP-B-528593 bekannt und eignet sich für das vollständige oder partielle Garen von essbaren Produkten. Zu diesen Produkten gehören beispielsweise Fleischprodukte wie Huhn, Hamburger, Cordon bleu. Die Temperatur und Feuchtigkeit kann so eingestellt werden, dass das gewünschte Garen während der Verweilzeit im Ofen, die von der Länge und Geschwindigkeit des Transportbands abhängt, ausgeführt werden kann.
Zu diesem Zweck umfassen die Heizmittel ein oder mehrere Gebläse und ein oder mehrere Luftheizelemente. Das Gebläse saugt Luft aus dem Inneren des Gehäuses und bläst sie über einen Luftkanal an den Luftheizelementen vorbei. Die erhitzte Luft strömt dann die Windungen, auf denen sich die Produkte befinden, entlang und zwischen ihnen hindurch. Dies führt zur Zirkulierung der Luft im Gehäuse, die durch geeignete Steuermittel auf der erforderlichen Temperatur und Feuchtigkeit gehalten werden kann. Dampf kann auch als Heizmedium verwendet werden.
Bei gewissen Produkten ist es wünschenswert, dass die äußere Oberfläche gebräunt oder knusprig gemacht wird. Bei dem bekannten Ofen lässt sich eine derartige Wirkung wegen der relativ einheitlichen Luftzirkulation im Gehäuse jedoch nicht sehr leicht gewährleisten. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, einen Ofen der oben beschriebenen Art bereitzustellen, mit dem die Produkte erfolgreicher gebräunt und/oder mit einer knusprigen Kruste versehen werden können. Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 erfüllt.
Eine Fluidstrahlvorrichtung dieser Art, die über geraden und/oder gebogenen Abschnitten des Transportbands angeordnet sein kann, gibt Heißluftstrahlen aus, die eine relativ hohe Strahlgeschwindigkeit haben. Diese Strahlgeschwindigkeit ist beträchtlich höher als die standardmäßige Zirkulationsgeschwindigkeit, mit der die Luft durch das Gehäuse zirkuliert. Die Heißluftstrahlen kommen mit den Produkten in Kontakt, die sich unter der Luftstrahlvorrichtung hindurch bewegen, was zu einem intensiven Wärmetransfer zur Außenseite des Produkts führt. Dieser intensive Wärmetransfer führt zu einer beträchtlichen Temperaturerhöhung und zu einer beträchtlichen Verstärkung der Trocknung auf der Außenseite, was zu Bräunung und/oder zu der Bildung einer knusprigen Kruste führt.
Die Fluidstrahlvorrichtung kann an verschiedenen Orten des Transportbands angeordnet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Position über mindestens einem Abschnitt der oberen Windung des Transportbands und/oder dem geraden Transportbandabschnitt, der dieser Windung folgt. Der Vorteil dieser Position besteht darin, dass sich die Heizmittel, die für die Zufuhr erhitzter Luft sorgen, im Allgemeinen oben im oder auf dem Gehäuse angeordnet sind. Ein weiterer Vorteil einer hohen Position besteht darin, dass u. a. die Fluidstrahlvorrichtung weniger kontaminiert wird. Die Fluidstrahlvorrichtung kann jedoch auch an anderer Stelle angeordnet sein, beispielsweise zwischen den Windungen, wenn die Heizmittel in einer anderen, weiter unten liegenden Position sind.
Die Fluidstrahlvorrichtung kann mindestens eine Strahldüse zur Ausgabe eines heißen Fluidstrahls wie Heißluft umfassen. Die Fluidstrahldüse kann eine beliebige Form haben; sie kann beispielsweise eine Form mit einem scharfen Rand haben, schlitzförmig, kreisförmig, vierseitig oder sternförmig usw. sein. Die Fluidstrahlvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Serie von Strahldüsen, die beispielsweise einen kreisförmigen Querschnitt haben können. Die Fluidstrahldüsen können beispielsweise in der Form von Röhren, in der Form von Löchern in einer Platte usw. ausgelegt sein. Außerdem können die Fluidstrahldüsen einen steuerbaren oder verschließbaren Durchgang haben.
Die Fluidstrahldüsenserie kann in einer bestimmten Verteilung angeordnet sein. Die Verteilung kann derart sein, dass die Summe der Flächen der Düsen, die in der Nähe der inneren Seite der gebogenen Serie liegen, pro Oberflächeneinheit größer als die Summe der Flächen der Düsen, die in der Nähe der äußeren Seite der gebogenen Serie liegen, pro Oberflächeneinheit ist. Besonders aufgrund der Krümmung des Bands liegen die Produkte, die in regelmäßigen Abständen über einen geraden Transportbandabschnitt ausgebreitet sind, wenn sie in den Ofen eintreten, an der inneren Seite des gebogenen Transportbandabschnitts enger beieinander als an der äußeren Seite. Die enger beieinander liegenden Produkte würden weniger gut erhitzt werden als die anderen Produkte, aber aufgrund der höheren Intensität der Luftstrahlen an der inneren Seite kann diese negative Wirkung vermieden werden. Trotzdem ist es auch möglich, eine andere Verteilung der Fluidstrahldüsen zu wählen. Es wird stets versucht, diese Verteilung so zu wählen, dass ein einheitliches Bräunen/Garen der Produkte auf dem Band erzielt wird. Wenn beispielsweise die Produkte, die auf dem äußeren Umfang des Bands liegen, weniger gut gebräunt sind, kann die Oberfläche der Strahldüsen an der äußeren Seite vergrößert werden.
Die Unterschiede in der Dichte der Serie lassen sich beispielsweise durch Verwendung größerer Luftstrahldüsen in der Nähe der inneren Seite erzielen. Eine Ausführungsform, bei der die Düsen identisch sind und in der Nähe der inneren Seite der gebogenen Serie kürzer voneinander beabstandet sind als in der Nähe der äußeren Seite der gebogenen Serie, wird jedoch bevorzugt. Die Düsenserie kann in diesem Fall Reihen umfassen, die sich quer zur Bewegungsrichtung des Bands erstrecken.
Die Fluidstrahlvorrichtung kann auf verschiedene Weise ausgelegt sein, beispielsweise mit Sätzen von Röhren, die jeweils in eine oder mehrere Fluidstrahldüsen münden. Eine effiziente, platzsparende Ausführungsform wird jedoch erhalten, wenn die Fluidstrahlvorrichtung mindestens eine Platte umfasst, die sich über mindestens einem Abschnitt des Transportbands erstreckt und auf ihrer vom Transportbandabschnitt entfernt gelegenen Seite einen Fluidkanal begrenzt und durch die die mindestens eine Fluiddüse geht. Die Heißluft wird über die Düsen nach außen gepresst. In der Platte lässt sich die gewünschte Anzahl von Fluidstrahldüsen leicht in einem spezifischen Muster anordnen.
Die Platte kann sich über mindestens einen Abschnitt des Transportbands erstrecken, der gebogen in der Bahn mit übereinanderliegenden Windungen läuft, und die Platte umfasst eine Serie von Strahldüsen, die mindestens dem gebogenen Abschnitt des Transportbands folgt. Die Platte kann sich aber auch über einen geraden Transportbandabschnitt erstrecken.
Der Fluidkanal ist mit einem Gebläse zum Hindurchzwingen von erhitzter Luft und/oder Dampf durch den Fluidkanal verbunden. Der Fluidkanal kann auf bekannte Weise über der Bahn mit übereinanderliegenden Windungen angeordnet sein.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform folgt das Transportband zwei Bahnen mit übereinanderliegenden Windungen, wobei die oberen Windungen der Bahnen über einen geraden Verbindungstransportbandabschnitt miteinander verbunden sind, und wobei mindestens eine dieser Bahnen mit einer Fluidstrahlvorrichtung versehen ist.
Die beiden Bahnen mit übereinanderliegenden Windungen sind jeweils in einer getrennten Zone mit getrennten Heizmitteln und getrennten Fluidstrahlvorrichtungen angeordnet.
In jeder Zone ist die Fluidstrahlvorrichtung über dem geraden Verbindungstransportbandabschnitt und dem anschließenden gebogenen Förderabschnitt der oberen Windung angeordnet. Die Zonen sind durch eine Trennwand mit einem Durchgang getrennt, durch den sich der gerade Verbindungstransportbandabschnitt erstreckt.
In dem erfindungsgemäßen Ofen kommt der Fluidstrom natürlicherweise zuerst mit dem Produkt in Kontakt, das auf dem Transportband angeordnet ist. Dann strömt etwas von dem Fluid quer durch das Transportband. Das Transportband besteht auf bekannte Weise aus einer großen Zahl von Drahtgliedern und ist daher für den Fluidstrom relativ stark durchlässig.
Folglich kann der Fluidstrom auch mit den Produkten auf den unteren Abschnitten des Transportbands in Kontakt kommen. Da das Fluid dann bereits einen Teil seiner Wärme und Geschwindigkeit eingebüßt hat, kann sich das Problem ergeben, dass sich die Behandlung der Produkte auf diesen Abschnitten schwerer steuern lässt.
In diesem Zusammenhang kann mindestens ein Schild vorgesehen sein, der bezüglich der Fluidstrahlvorrichtung auf der anderen Seite des Abschnitts des Transportbands angeordnet ist, um das aus der Fluidstrahlvorrichtung kommende Fluid zu mindestens einem der Längsränder des Abschnitts des Transportbands umzulenken.
Das vom Schild umgelenkte Fluid kann dann an den Windungen vorbei und zwischen ihnen hindurch normal nach unten strömen. Der Schild verläuft vorzugsweise in der Richtung der Außenkontur des Transportbands gesehen schräg nach unten.
Die Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf ein Ausführungsbeispiel, das in den Figuren veranschaulicht ist, erläutert. Es zeigen
1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Ofen,
2 eine Seitenansicht und
3 den Querschnitt III-III von 1.
Der erfindungsgemäße in 1–3 dargestellte Ofen umfasst ein Gehäuse, das insgesamt die Bezugszahl 1 trägt und mittels einer Trennwand 2 in zwei Kammern 3, 4 unterteilt ist. In jeder dieser Kammern ist eine drehbare Trommel 5, 6 angeordnet, um die das Transportband 7 entlang zweier spiralförmiger Bahnen 8 bzw. 9 geführt wird.
Das Transportband tritt über einen geraden Transportbandabschnitt 11 durch den Eingang 10 in den Ofen ein und tritt ebenfalls über einen geraden Transportbandabschnitt 13 durch den Ausgang 12 aus dem Ofen aus. Die beiden spiralförmigen Abschnitte 8, 9 sind über den geraden Transportbandabschnitt 14, der oben liegt, miteinander verbunden.
Die Heizmittel, die insgesamt die Bezugszahl 15 tragen, sind oben im Gehäuse angeordnet. Diese Heizmittel 15 umfassen ein Gebläse 16 mit einem Spiralgehäuse, das in den Luftkanal mündet, der insgesamt die Bezugszahl 18 trägt. Die Heizelemente 19 sind in diesem Luftkanal 18 angeordnet.
Die Luft wird am Boden vom Gebläse 16 angesaugt, wie in 3 dargestellt, und über das Spiralgehäuse 17 in den Luftkanal 18 gezwungen. Die Luft strömt dann an den Heizelementen 19 vorbei und tritt in den Abschnitt des Luftkanals 18 ein, der am Boden durch die Luftstrahlvorrichtung 20 begrenzt wird. Diese Luftstrahlvorrichtung 20 umfasst eine Platte 21, die eine Serie von Strahldüsen 22 trägt.
Diese Strahldüsen 22 sind direkt über dem gebogenen Transportbandabschnitt 23 der oberen Windung sowie über dem geraden Verbindungstransportbandabschnitt 14 angeordnet. Die sich auf diesen Transportbandabschnitten 14, 23 befindenden Produkte sind Heißluftstrahlen 25 mit einer relativ hohen Luftgeschwindigkeit ausgesetzt. Deshalb werden diese Produkte relativ stark auf ihrer Oberfläche erhitzt, so dass eine gute Bräunung und gegebenenfalls die Bildung einer knusprigen Kruste sichergestellt sind.
Auf dem Niveau dieser Transportbandabschnitte 14, 25 ist quasi eine Zone ausgebildet, die andere Heizbedingungen hat als der restliche Ofen (der daher eine andere Zone bildet).
Wie in der in 1 und 2 dargestellten Ausführungsform gezeigt, ist die Luftstrahlvorrichtung 20 über einem Viertel der oberen Windung der beiden spiralförmigen Bahnen 8, 9 und über dem geraden Verbindungsabschnitt 14 des Transportbands, der oben liegt, angeordnet. Deshalb sind die Produkte den Heißluftstrahlen für eine gewisse Zeit ausgesetzt, während sie sich durch das Gehäuse 1 bewegen, so dass die gewünschte Wirkung gewährleistet ist.
Unter den oberen Transportbandabschnitten 14, 23 befindet sich eine Schildplatte 26, die verhindert, dass die Produkte auf der Windung darunter ebenfalls dem direkten Einfluss der Heißluftstrahlen ausgesetzt sind. Diese Schildplatte 26 lenkt die Heißluft so um, dass sie gesteuert über die Windungen strömen kann. Zu diesem Zweck sind, wie in 1 gezeigt, auch gebogene vertikale Schildplatten 27 vorgesehen, die einen Abschnitt der spiralförmigen Bahnen 8, 9 auf der äußeren Seite abschirmen. Deshalb ist die Heißluft gezwungen, in die Richtung der in 1–3 gezeigten Pfeile zu strömen.
Dann strömt die Luft zurück, über die auf einem niedrigeren Niveau angeordneten Windungen und zwischen ihnen hindurch zur Einlassseite des Gebläses 16, so dass kontinuierliche Zirkulation gewährleistet ist. Das Gebläse wird von einem Elektromotor 28 angetrieben.
Die Figuren zeigen zwar einen Ofen mit zwei spiralförmigen Bahnen, aber die Erfindung kann auch auf Öfen angewendet werden, die nur eine derartige Bahn haben.

Claims

Ofen mit einem Gehäuse (1), einem Transportband (7) zum Führen von Produkten durch den Innenraum (3, 4) des Gehäuses (1) und Heizmitteln (16–19) zum Erhitzen der Produkte (24) im Innenraum (3, 4) des Gehäuses (1) unter Verwendung eines Fluids wie Heißluft und/oder Dampf, wobei sich das Transportband (7) zwischen einem Eingang (10) und einem Ausgang (12) des Gehäuses (1) erstreckt und zwischen diesen beiden Punkten mindestens einer spiralförmigen Bahn (8, 9) folgt, die um eine Trommel (15, 16) vorgesehen ist, die sich um eine vertikale Achse drehen kann, und wobei mindestens eine Fluidstrahlvorrichtung (20) vorgesehen ist, um einen heißen Fluidstrom (25) in Strahlform zu erzeugen, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) bezüglich mindestens eines Abschnitts des Transportbands (7) so positioniert ist, dass der heiße Fluidstrom (25) in Strahlform auf die auf diesem Abschnitt angeordneten Produkte (24) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, dass sich die auf diesem Abschnitt angeordneten Produkte unter der Fluidstrahlvorrichtung (20) hindurchbewegen.
Ofen nach Anspruch 1, wobei ein gerader Abschnitt (11, 13, 14) des Transportbands (7) jeweils mit den oberen und unteren Windungen verbunden ist, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) über mindestens einem der geraden Abschnitte (14) angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) mindestens über einem gebogenen Abschnitt (23) des Transportbands (7) in der Bahn (8, 9) mit übereinanderliegenden Windungen angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 3, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) über mindestens einem Abschnitt (23) der oberen Windung des Transportbands (7) angeordnet ist.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) mindestens eine Strahldüse (22) zur Ausgabe eines Strahls Heißluft (25) umfasst.
Ofen nach Anspruch 5, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) eine Serie von Strahldüsen (22) umfasst.
Ofen nach Ansprüchen 3 und 6 oder 4 und 6, wobei die Summe der Flächen der Düsen (22), die in der Nähe der inneren Seite der gebogenen Serie liegen, pro Oberflächeneinheit des darunterliegenden Bands größer als die Summe der Flächen der Düsen (22), die in der Nähe der äußeren Seite der gebogenen Serie liegen, pro Oberflächeneinheit des Bands ist.
Ofen nach Anspruch 7, wobei die Düsen (22) identisch sind und in der Nähe der inneren Seite der gebogenen Serie kürzer voneinander beabstandet sind als in der Nähe der äußeren Seite der gebogenen Serie.
Ofen nach Anspruch 8, wobei die Serie von Düsen (22) Reihen umfasst, die sich quer zur Bewegungsrichtung des Transportbands (7) erstrecken.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) mindestens eine Platte (21) umfasst, die sich über mindestens einem Abschnitt des Transportbands (7) erstreckt und auf ihrer vom Transportbandabschnitt entfernt gelegenen Seite einen Luftkanal (18) begrenzt und durch die die mindestens eine Strahldüse (22) geht.
Ofen nach Anspruch 10, wobei sich die Platte (21) über mindestens einen Abschnitt (23) des Transportbands (7) erstreckt, der gebogen in der Bahn (8, 9) mit übereinanderliegenden Windungen läuft, und die Platte (21) eine Serie von Strahldüsen (22) umfasst, die mindestens dem gebogenen Abschnitt (23) des Transportbands (7) folgt.
Ofen nach Anspruch 11, wobei ein Fluidkanal (18) mit einem Gebläse (16) zum Hindurchzwingen von erhitzter Luft durch den Fluidkanal (18) verbunden ist.
Ofen nach Anspruch 12, wobei der Fluidkanal (18) über der Bahn (8, 9) mit übereinanderliegenden Windungen angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 12 oder 11, wobei Heizmittel (19) im Fluidkanal (18) vorliegen.
Ofen nach einem der Ansprüche 10–14, wobei sich die Heizmittel (19) über der Serie von Düsen (22) erstrecken.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportband (7) zwei Bahnen (8, 9) mit übereinanderliegenden Windungen folgt, wobei die oberen Windungen der Bahnen (8, 9) über einen geraden Verbindungstransportbandabschnitt (14) miteinander verbunden sind, und wobei mindestens eine dieser Bahnen mit einer Fluidstrahlvorrichtung (20) versehen ist.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die beiden Bahnen (8, 9) mit übereinanderliegenden Windungen jeweils in einer getrennten Zone (3, 4) mit getrennten Heizmitteln (19) und getrennten Fluidstrahlvorrichtungen (20) angeordnet sind.
Ofen nach Anspruch 17, wobei die Fluidstrahlvorrichtung (20) in jeder Zone (3, 4) über dem geraden Verbindungstransportbandabschnitt (14) und dem anschließenden gebogenen Förderabschnitt (23) der oberen Windung angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 18, wobei die Zonen (3, 4) durch eine Trennwand (2) mit einem Durchgang (28) getrennt sind, durch den sich der gerade Verbindungstransportbandabschnitt (14) erstreckt.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (1) ein Behältnis (29) und eine Kappe (30) umfasst, die bezüglich des Behältnisses (29) zwischen einer offenen Position und einer geschlossenen Position mittels Hebeelementen auf und ab bewegt werden kann.
Ofen nach Anspruch 20, wobei Stützbeine zum Stützen des Behältnisses (29) vorgesehen sind und die Hebeelemente auf den Stützbeinen angeordnet sind.
Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Transportband für einen Fluidstrom durchlässig ist und mindestens ein Schild (26, 27) vorgesehen ist, der bezüglich der Fluidstrahlvorrichtung (20) auf der anderen Seite des Abschnitts des Transportbands (7) angeordnet ist, um das aus der Fluidstrahlvorrichtung kommende Fluid zu mindestens einem der Längsränder des Abschnitts des Transportbands (7) umzulenken.
Ofen nach Anspruch 22, wobei der Schild (26, 27) zwischen zwei sich übereinander erstreckenden Abschnitten des Transportbands (7) angeordnet ist.
Ofen nach Anspruch 22 oder 23, wobei der Schild (26, 27) in der Richtung der Außenkontur des Transportbands (7) gesehen schräg nach unten verläuft.
Ofen nach einem der Ansprüche 22–24, wobei der Schild (26, 27) eine Platte umfasst.
Ofen nach einem der Ansprüche 22–25, wobei der Schild (26, 27) mindestens unter einem geraden Abschnitt (14) des Transportbands (7) angeordnet ist.
Ofen nach einem der Ansprüche 22–26, wobei der Schild (26, 27) mindestens unter einem gebogenen Abschnitt (23) des Transportbands (7) angeordnet ist.
Verfahren zum Betreiben des Ofens nach Anspruch 17, 18 oder 19, bei dem veranlasst wird, dass das Fluid in einer Zone (3) mit einer Geschwindigkeit aus der Fluidstrahlvorrichtung (20) austritt, die sich von der des Fluids unterscheidet, das in der anderen Zone (4) aus der Fluidstrahlvorrichtung (20) austritt.