ES2322981B1 - Conjunto modular de hornos de coccion perfeccionado para pan, bolleria y similares. - Google Patents

Conjunto modular de hornos de coccion perfeccionado para pan, bolleria y similares. Download PDF

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Abstract

Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares.
Comprende uno o más habitáculo/s de horneado definidos en el interior de una única estructura o independientes y acoplables entre sí, en donde se dispone una caldera horizontal en la parte inferior del habitáculo mayor del horno, una bomba de impulsión justo en una posición por encima de la caldera, unos radiadores en la cámara de cocción y un generador de vapor en una posición por encima de los radiadores; estando formado cada radiador a partir de una única chapa de acero de elevada resistencia, la cual se dobla y fija mediante una costura longitudinal y diversas costuras transversales, constituyendo un cuerpo de planta sensiblemente rectangular dotado de una pluralidad de acanaladuras longitudinales. Todo ello permite una máxima eficiencia, un óptimo aprovechamiento del espacio dentro del horno, una total seguridad, así como una fabricación más rápida y eficaz de la estructura de los radiadores.

Description

Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares.
La presente solicitud de Patente de Invención consiste conforme indica su enunciado en un "Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares", cuyas nuevas características de construcción, conformación y diseño, cumplen la misión para la que específicamente ha sido diseñado con una seguridad y eficacia máximas.
Más concretamente la invención se refiere a unos perfeccionamientos en la configuración y el funcionamiento de un horno de cocción modular por radiación de los que están formados por uno o más habitáculos de horneado y unos medios de aporte de calor que calientan un fluido térmico que circula por el interior de dicho/s habitáculo/s a través de los correspondientes radiadores, encargado el fluido térmico de ceder calor al producto a hornear. La misión de la presente invención es el disminuir las pérdidas de calor hacia el exterior, optimizar el espacio de los distintos elementos dentro de la carcasa, mejorar la calidad de la cocción y disminuir los costes de fabricación del conjunto, en definitiva, aumentar las prestaciones del horno de cocción.
Se conocen en el Estado de la Técnica hornos de tipo estático utilizados convencionalmente en la elaboración de panes, productos de bollería y productos similares. Este tipo de hornos comprenden típicamente un habitáculo o cámara de cocción en cuyo interior se disponen unos medios de aporte de calor formados por radiadores por cuyo interior circula el fluido térmico (por ejemplo aceite) procedente de una caldera. El producto a hornear se puede disponer sobre unas bandejas de soporte de un carro rodante. También existen hornos de cocción con cámaras independientes dotados de soleras refractarias en los que el producto se cuece directamente sobre la solera.
Estos hornos de tipo estático quedan cerrados frontalmente por una puerta que se abre para la introducción del producto a hornear. El inconveniente de este tipo de hornos es la incapacidad de adaptar la capacidad de producción del horno a las necesidades puntuales de horneado, con lo cual el rendimiento del equipo no es siempre el deseable ya que el calor que debe aportarse al fluido térmico que circula por el interior del horno es siempre el mismo, independientemente del número de unidades a hornear.
También se conocen en el Estado de la Técnica hornos más avanzados capaces de adaptar el calor aportado a distintos requerimientos productivos, de modo que se consigue un ahorro energético sustancial. Ello se alcanza disponiendo de más de un habitáculo dentro de la carcasa del horno y unos medios de regulación del funcionamiento de dichos medios de aporte de calor respecto a los habitáculos de horneado para adaptar la capacidad de producción a las necesidades de cada momento. Estos medios de regulación están compuestos generalmente por una válvula de tres vías con dos entradas y una salida y una bomba de recirculación del aceite, y funciona de tal manera que el fluido térmico circula en uno o en ambos habitáculos dependiendo de las necesidades. Un ejemplo de este tipo de hornos es el descrito en la patente española nº 2014643 que reivindica una estructura de horno de dos cámaras de cocción físicamente independientes entre sí y existiendo un único generador térmico, estando previstas ambas cámaras para recibir carros móviles o soleras refractarias.
Las partes principales de los hornos modulares convencionales se detallan a continuación:
-
el circuito térmico,
formado por la caldera encargada de calentar el fluido térmico, preferentemente aceite, con el respectivo quemador, una bomba de impulsión del mismo, unas canalizaciones que transportan el fluido térmico al interior de los radiadores, medios de programación de la temperatura y medios de regulación del uso de los distintos módulos; y
-
el circuito de vapor,
formado por el generador de vapor y las respectivas canalizaciones que transportan el vapor saturado generado uniformemente por el interior de los módulos del horno.
En la mayoría de los hornos existentes, las calderas que se utilizan son verticales, y la experiencia ha puesto en evidencia que las calderas horizontales presentan unas mejores prestaciones en cuanto a la eficiencia y la reducción de ruido.
Otra deficiencia de los hornos convencionales es la falta de homogenización en la cocción del producto a hornear, lo cual hace necesario incorporar algún tipo de sistema para solventarlo.
Para la fabricación de las placas que conforman los distintos radiadores se utilizan típicamente radiadores de tubo, formados por tubos intercambiadores de calor, los cuales presentan unas medidas estándar. Ello implica que la cantidad de tubos radiadores requeridos por el horno determina el tamaño del receptáculo del radiador. Otra desventaja de este tipo de configuración de radiadores de tubos es que su montaje es muy costoso, pues se deben montar los radiadores de tubo manualmente dentro del receptáculo radiador.
La presente invención propone una nueva concepción de horno para elaborar pan, productos de bollería y similares, que garantiza una máxima eficiencia y un óptimo aprovechamiento del espacio dentro del horno.
Otra característica de la invención es los perfeccionamientos introducidos en la fabricación de la estructura de los radiadores a base de una única chapa previamente mecanizada que es doblada y soldada para obtener una placa radiador.
Otra característica de la invención es la incorporación de un sistema perfeccionado de inyección de aire en el interior del horno, adaptado para generar una corriente de aire puntual que atraviesa todo el interior del habitáculo del horno y homogeniza la cocción de los productos a hornear.
Y otra característica de la invención es la incorporación de un sistema perfeccionado de seguridad para el circuito de fluido térmico, que evita cualquier sobrecalentamiento y sobrepresión del circuito, garantizando un perfecto funcionamiento del sistema en cualquier condición de trabajo.
En líneas generales, el horno objeto de la presente invención comprende uno o más habitáculos de horneado definidos en el interior de una única estructura o estructuras independientes, en cuyo interior se disponen:
- unos medios de aporte de calor del/de los habitáculo/s de horneado, que incluyen un generador de calor constituido por una única caldera horizontal y un quemador dispuestos en la parte inferior del habitáculo mayor del horno, pudiendo funcionar por gasóleo, u cualquier otro medio para calentar el fluido térmico, tal como gas o mediante resistencias eléctricas;
- unos medios para la regulación del funcionamiento de los medios de aporte de calor del/de los habitáculo/s de horneado, diseñados para adaptar la capacidad de producción a las necesidades de cada momento, comprendiendo una válvula de tres vías con dos entradas (A, B) y una salida (AB), y una bomba de recirculación.
- unos conductos de distribución del fluido térmico, formados por unos conductos colectores de salida de la caldera y otros conductos colectores de retorno;
- una bomba de impulsión situada en serie con las canalizaciones de retorno a la caldera, justo en una posición por encima de la caldera, adaptada para impulsar el fluido térmico;
- unos radiadores dispuestos en pisos dentro de la cámara de cocción que conforman el/los horno/s de pisos o el/los horno/s de carros, formada cada placa del radiador por una única chapa de acero de elevada resistencia, preferentemente de acero tipo F111, la cual se dobla y fija mediante una costura longitudinal y diversas costuras transversales, constituyendo un cuerpo de configuración sensiblemente rectangular dotado de una pluralidad de acanaladuras longitudinales donde se produce la transferencia de calor;
- unos medios de generación de vapor, formados por un generador de vapor dispuesto justo en una posición por encima del techo superior con sus respectivas canalizaciones de distribución del vapor saturado;
- un sistema de seguridad para el circuito de fluido térmico, adaptado para compensar las diferencias de volumen debidas a la dilatación y evitar sobrepresiones del circuito de fluido térmico, que comprende:
-
un tanque de expansión conectado a alguna de las canalizaciones de fluido térmico y previsto de un nivel, de modo que al ascender la temperatura del fluido térmico asciende también el nivel de aceite,
-
un tubo rebosadero conectado a la parte superior del tanque de expansión que desemboca en un depósito de recogida, y
-
un depósito de recogida conectado al tubo rebosadero.
- un sistema de inyección de aire, formado por unos medios de aspiración del aire contenido en el interior del habitáculo de los radiadores por su parte trasera, y unos medios de impulsión del aire que lo conducen nuevamente hacia el interior del habitáculo en su parte delantera. De esta forma, se genera una corriente de aire puntual que atraviesa el interior del horno y homogeniza la cocción.
El manejo del conjunto modular del horno se realiza, como es ya conocido, a través de un panel de mandos integrado que controla de manera independiente la temperatura y los parámetros de vapor y tiempo de cocción en cada uno de los habitáculos.
Con esta particular disposición de los distintos elementos que configuran el conjunto del horno se consigue aprovechar al máximo el espacio dentro del horno y maximizar la eficiencia del horno.
En referencia a los medios de generación de vapor, los mismos incluyen preferentemente unas placas calentadas por un serpentín en el que circula aceite caliente, pudiendo ser dichos medios de generación de vapor independientes en cada habitáculo. El vapor se produce en un recipiente situado en la parte superior del habitáculo, el cual se calienta mediante el mismo circuito de aceite térmico descrito anteriormente. La cantidad de vapor se regula de manera automática desde el panel de mandos citado anteriormente. De este modo se aplica la cantidad deseada de vapor saturado con una distribución uniforme y prolongada en todo el habitáculo de cocción. El vapor saturado entra hacia el interior de los habitáculos a través de las salidas por los conductos que vienen desde el recipiente y se proyecta, en el inicio de la cocción, sobre el producto horneado para proporcionarle un acabado final a la superficie del mismo.
En referencia a la fabricación de las placas de radiadores a partir de una única chapa de acero, las diversas costuras longitudinal y transversales se pueden realizar manualmente o bien automáticamente con un robot de soldadura. Preferentemente la sección transversal de cada uno de los canales de cada placa de radiadores, donde se produce la transferencia de calor, tiene un perfil trapezoidal con los vértices romos.
En referencia al sistema de inyección de aire, según es una realización preferida, los medios de impulsión del aire comprenden dos colectores de impulsión situados a ambos lados del receptáculo de radiadores, y los medios de aspiración del aire comprenden un colector de aspiración del mismo provisto de una turbina, accionada a su vez por un motor. Este colector de aspiración se sitúa en una posición opuesta a los colectores de impulsión para genera un flujo de aire que atraviesa transversalmente todo el interior del habitáculo del horno y homogeniza la cocción.
En el caso de tener distintos módulos integrados en el horno modular, se dispondrá de un sistema de inyección de aire independiente para cada cámara de horno.
Las características y las ventajas del conjunto modular de hornos objeto de la presente invención resultarán más claras a partir de la descripción detallada de una realización preferida. Dicha descripción se dará, de aquí en adelante, a modo de ejemplo no limitativo, con referencia a los dibujos adjuntos.
En dichos dibujos:
La figura nº 1 es una vista en alzado lateral de una realización de un conjunto modular de hornos de cocción para pan, bollería y similares de acuerdo con la invención, formado por un único habitáculo.
La figura nº 2 es una vista en planta superior de la realización del conjunto modular de hornos de cocción de la figura nº 1.
La figura nº 3 es una vista en planta superior del sistema de inyección de aire incorporado en el horno de cocción de la figura nº 1.
La figura nº 4 es una vista en planta superior de la placa radiador desplegado.
La figura nº 5 es una vista en planta superior de la placa radiador montada.
La figura nº 6 es una vista en alzado frontal de la placa radiador montada.
La figura nº 7 es una vista en alzado lateral de la placa radiador montada.
La figura nº 8 es una vista en alzado frontal de otra realización de un conjunto modular de hornos de cocción para pan, bollería y similares de acuerdo con la invención, formado por dos habitáculos.
La figura nº 9 es una vista en planta superior de la realización de un conjunto modular de hornos de cocción para pan, bollería y similares de la figura nº 8, formado por dos habitáculos.
La figura nº 10 es una vista en alzado posterior de la realización de un conjunto modular de hornos de cocción para pan, bollería y similares de la figura nº 8, formado por dos habitáculos.
Sigue a continuación una relación numerada de las partes principales del conjunto modular de hornos de cocción preconizado que se indican con números en las figuras anexas: (10) conjunto horno, (11) habitáculo, (12) caldera, (13) generador de vapor, (14) radiadores, (15) cámaras de cocción, (16) bomba de circulación, (17) quemador, (18) puerta del horno, (19) conductos colectores de salida de la caldera, (20) conductos colectores de retorno a la caldera, (21) sistema de seguridad para el circuito de fluido térmico, (22) tanque de expansión, (23) tubo rebosadero, (24) nivel del tanque de expansión, (25) depósito de recogida, (26) sistema de inyección de aire, (27-27') colectores de impulsión, (28) habitáculo del horno, (29) colector de aspiración, (30) turbina, (31) motor, (33) chapa de acero, (34) zona central, (35-35') alas laterales mayores, (36) muescas, (37) acanaladuras longitudinales, (39) horno de pisos, (39') horno de carros, (40, 40') panel de mandos, (41a, 41b) franjas transversales, (42) franjas longitudinales, (43) placa radiador, (44) horno de cocción doble, (45) válvula de tres vías, (46) bomba de recirculación, (47-47') tubos de entrada de vapor, y (48-48') tubos de desagüe.
Tal y como puede verse en las figuras nº 1 y 2, una realización particular del horno objeto de la presente invención comprende un único habitáculo, en cuyo interior se dispone una única caldera (12) horizontal dispuesta en la parte inferior del horno con su correspondiente quemador (17), prevista dicha caldera (12) de unos conductos colectores de salida de la caldera (19) y otros conductos colectores de retorno a la caldera (20). Estos conductos (19-20) se conectan a las placas radiador (14), las cuales son las encargadas de transmitir el calor del fluido térmico que circula por su interior a los productos a hornear. Las citadas placas radiador (14) se disponen en pisos, y se ubican al lado de la caldera (12), para con esta configuración minimizar el recorrido del fluido térmico y con ello reducir las pérdidas de calor.
Cada una de estas placas radiador (43) está fabricada a partir de una única chapa de acero (33) de elevada resistencia, preferentemente del tipo F111. La citada chapa (33) desplegada presenta preferentemente un contorno formado por una zona central (34) sensiblemente rectangular lisa, y dos alas laterales mayores (35-35') simétricas dotadas de sendas muescas (36) en las aristas extremas y una pluralidad de franjas longitudinales (42), tal y como se observa en la figura nº 4.
Dicha chapa de acero desplegada (33) se dobla y une mediante unas costuras soldadas, constituyendo el cuerpo de la placa radiador (43) mostrado en las figuras nº 5-7, de planta sensiblemente rectangular y previsto de una pluralidad de acanaladuras longitudinales (37) de sección transversal sensiblemente trapezoidal, que se enlazan una acanaladura con otra acanaladura contigua mediante una franja longitudinal (42). En los extremos de cada placa radiador montada (43) se forman sendas franjas transversales (41a, 41b) sobresalientes hacia arriba.
El fluido térmico que circula por los citados conductos (19-20) y a través de las placas radiador (14) es impulsado por una bomba de circulación (16) situada en serie con las canalizaciones de retorno a la caldera (12), estando ubicada dicha bomba (16) justo encima de la caldera (12), para maximizar el espacio dentro del horno.
Situado en una zona por encima del techo superior se dispone un generador de vapor (13), el cual genera y acumula vapor saturado y lo distribuye cuando convenga mediante sus respectivas canalizaciones de distribución por el habitáculo de cocción, ver figura nº 1.
En particular referencia a la figura nº 1, el horno incorpora un sistema de seguridad para el circuito de fluido térmico (21), que consiste en un tanque de expansión (22) conectado a alguna de las canalizaciones de fluido térmico. El citado tanque de expansión (22) está previsto de un nivel (24), de modo que al ascender la temperatura del fluido térmico asciende también el nivel de aceite. Se dispone de un tubo rebosadero (23) conectado a la parte superior del tanque de expansión (22) que desemboca en un depósito de recogida (25), siendo la misión de este tubo rebosadero (23) el direccionar el fluido térmico sobrante al depósito de recogida.
Por último se dispone, tal y como se aprecia en la figura nº 3, un sistema de inyección de aire (26), formado por unos colectores de impulsión (27-27'), preferentemente dos, situados a ambos lados del receptáculo (28) de radiadores conectados directa o indirectamente a la caldera (12) que impulsan el aire desde la parte delantera hacia la parte trasera del interior del habitáculo (28) del horno (10); y un colector de aspiración (29) situado en la parte trasera del horno provisto de una turbina (30), accionada a su vez por un motor (31). Este colector de aspiración (29) se sitúa en una posición opuesta a los colectores de impulsión (27-27'). De esta forma, se genera una corriente de aire puntual que atraviesa todo el interior del horno y homogeniza la cocción con una eficiencia máxima, tal y como se indica con las flechas.
En las figuras nº 8-10 se muestra otra posible realización del conjunto modular de horno, formado por un horno de cocción doble (44) compuesto por dos módulos distintos (39-39'), concretamente un horno de pisos (39) y un horno de carros (39'). El manejo del conjunto del horno se realiza a través de un panel de mandos (40, 40') integrado que controla de manera independiente la temperatura, los parámetros de vapor y el tiempo de cocción en cada uno de los habitáculos (39-39'). Se dispone una válvula de tres vías (45) y una bomba de recirculación (46) para regular la capacidad del horno según su producción, funcionando de tal manera que el fluido térmico circula en uno o en ambos habitáculos (39-39') dependiendo de las necesidades. Además se dispone de dos generadores de vapor (13-13') independientes con sus respectivos tubos entrada del vapor (47-47') y sus tubos de desagüe (48-48').
En el caso de disponerse de más de un habitáculo de horneado, un horno de pisos se dispondrá en una posición por encima de la caldera (12), y el/los otro/s habitáculo/s se dispondrá/n al lado de la citada caldera (12), para minimizar el espacio dentro del conjunto del horno.
Descrito suficientemente en qué consiste el conjunto modular de hornos de cocción para pan, bollería y similares de la presente invención en correspondencia con los dibujos adjuntos, se comprenderá que podrán introducirse en el mismo cualquier modificación de detalle que se estime conveniente, siempre y cuando las características esenciales de la invención resumidas en las siguientes reivindicaciones no sean alteradas.

Claims (7)

1. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, que comprende uno o más habitáculos (39, 39') de horneado definidos en el interior de una única estructura o independientes, en cuyo interior se disponen:
-
unos medios de aporte de calor a los habitáculo/s de horneado (39, 39') que calientan un fluido térmico que circula por el interior del conjunto el cual cede calor al producto a hornear, que incluyen un generador de calor constituido por una única caldera (12) y un quemador (17),
-
unos medios para la regulación del funcionamiento de los medios de aporte de calor a los habitáculo/s de horneado (39, 39'), diseñados para adaptar la capacidad de producción a las necesidades de cada momento, comprendiendo una válvula de tres vías (45) con dos entradas y una salida y una bomba de recirculación (46),
-
unos conductos de distribución del fluido térmico, formados por unos conductos colectores de salida de la caldera (19) y otros conductos colectores de retorno (20),
-
una bomba de circulación (16) situada en serie con las canalizaciones de retorno a la caldera (20) para impulsar el fluido térmico,
-
unos radiadores (14) dispuestos en pisos que conforman el/los horno/s de pisos (39) y/o el/los horno/s de carros (39'), y que están formados a partir de chapas planas unidas mediante soldadura, y
-
unos medios de generación de vapor, formados por un generador de vapor (13) con sus respectivas canalizaciones de distribución del vapor saturado,
caracterizado en que la caldera (12) es horizontal y se dispone en la parte inferior del mayor de los habitáculos cuando el conjunto modular comprende mas de uno, y en la parte posterior cuando dicho conjunto solo comprende un único habitáculo, disponiéndose en cualquier caso la bomba de circulación (16) justo en una posición por encima de la caldera (12) en tanto que los radiadores (14), construidos por una única chapa de acero, se disponen al lado de la caldera (12), y el generador de vapor (13) en una posición por encima de los radiadores (14).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la 1ª reivindicación, caracterizado en que incluye un sistema de inyección de aire (26) formado por unos medios de impulsión del aire que están contenidos en el interior del horno en su parte delantera y por unos medios de aspiración del aire que están contenidos en la parte trasera, estando adaptado dicho sistema de inyección de aire (26) para generar una corriente de aire puntual que atraviesa el interior del horno y homogeneiza la cocción.
3. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la anterior reivindicación, caracterizado en que los medios de impulsión del aire comprenden dos colectores de impulsión (27-27') que, situados a ambos lados del receptáculo (28) de radiadores, están conectados directamente a los medios de aspiración del aire, los cuales comprenden un colector de aspiración (29) provisto de una turbina (30) que es accionada por un motor (31), estando situado este colector de aspiración (29) en una posición opuesta a los colectores de impulsión
(27-27').
4. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la 1ª reivindicación, caracterizado en que incluye un sistema de seguridad (21) para el circuito de fluido térmico que, adaptado para compensar las diferencias de volumen debidas a la dilatación y evitar sobrepresiones del circuito de fluido térmico, comprende:
-
un tanque de expansión (22) conectado a alguna de las canalizaciones de fluido térmico y provisto de un nivel (24), de modo que al ascender la temperatura del fluido térmico asciende también el nivel de aceite,
-
un tubo rebosadero (23) conectado a la parte superior del tanque de expansión (22) y que desemboca en un depósito de recogida (25), y
-
un depósito de recogida (25) conectado por un lado al tubo rebosadero (23).
\vskip1.000000\baselineskip
5. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la 1ª reivindicación, caracterizado en que cada placa radiador (43) que constituye cada piso del conjunto radiador (14) está formada por una única chapa de acero (33) de elevada resistencia, la cual se dobla y fija mediante una costura longitudinal y diversas costuras transversales, constituyendo un cuerpo de configuración sensiblemente rectangular dotado de una pluralidad de acanaladuras longitudinales (37) donde se produce la transferencia de calor.
6. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la anterior reivindicación, caracterizado en que la chapa de acero (33) que conforma cada placa radiador (43) es de acero tipo F111.
7. Conjunto modular de hornos de cocción perfeccionado para pan, bollería y similares, según la 5ª reivindicación, caracterizado en que la citada chapa de acero (33) desplegada presenta un contorno formado por una zona central (34) sensiblemente rectangular, dos alas laterales mayores (35-35') simétricas dotadas de sendas muescas (36) en las aristas extremas; doblándose dicha chapa de acero desplegada (33) y uniéndose mediante unas costuras soldadas constituyendo el cuerpo de la placa radiador (43), el cual es de planta sensiblemente rectangular y está provisto de una pluralidad de acanaladuras longitudinales (37) de sección transversal sensiblemente trapezoidal.
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