ДУХОВКА
OVEN

Изобретение относится к устройству для изготовления выпечных, в частности, съедобных изделий, содержащему пекарную камеру, имеющую нижнюю пекарную зону и верхнюю пекарную зону, расположенную над нижней пекарной зоной, цепь вафельниц, которая перемещается непрерывно циркулирующим образом по верхнему транспортировочному уровню через верхнюю пекарную зону и по нижнему транспортировочному уровню через нижнюю пекарную зону и которое содержит открывающиеся и закрывающиеся вафельницы, причем каждая вафельница содержит верхнее пластинчатое устройство и нижнее пластинчатое устройство, между которыми образована форма для выпечки для выпеченных изделий в закрытом положении, причем каждое верхнее пластинчатое устройство и нижнее пластинчатое устройство имеют на стороне, обращенной от формы для выпечки, заднюю поверхность, каждая из которых присоединена через теплопроводящую и накопительную основную часть к форме для выпечки, и причем вафельницы переворачиваются при переходе с верхнего транспортировочного уровня на нижний транспортировочный уровень, чтобы верхнее пластинчатое устройство, расположенное на верхнем транспортировочном уровне над нижним пластинчатым устройством, располагалось на нижнем транспортировочном уровне под нижним пластинчатым устройством.
Духовки для изготовления выпеченных изделий, в частности, духовки для изготовления вафель, известны в различных вариантах. Например, известны духовки для изготовления хрустящих хрупких плоских или полых вафель, в которых тесто для вафель выпекается в открывающихся и закрывающихся и блокируемых вафельницах под высоким давлением. Такие вафли имеют хрустящую и/или хрупкую структуру и известны как вафельные ломтики с кремовой начинкой, имеющие много слоев крема и слоев вафли, расположенных друг над другом.
Дополнительно известны духовки для изготовления мягких вафель, в которых тесто для вафель выпекается по существу без давления в открывающейся и закрывающейся вафельнице.
Для промышленного изготовления вафель, в частности для поточного изготовления таких выпеченных изделий известны духовки, в которых вафельницы направляются через множество частей духовки по ходу цепи вафельниц для выпекания изделий. Цепь вафельниц соответствует бесконечному конвейеру, на котором закреплено множество вафельниц. В этом случае цепь вафельниц с вафельницами перемещается через переднюю часть духовки, в которой вафельницы открыты, обычно жидкое тесто или масса для выпекания вводится в вафельницу и затем вафельница снова закрывается. Когда вафельница закрывается, форма для выпечки образуется между двумя подовыми плитами. Тесто или масса для выпекания находится в этой форме для выпечки. Затем вафельница перемещается по цепи вафельниц через нагретую пекарную камеру. Затем, предпочтительно в передней части духовки, вафельница снова открывается, и извлекается готовое выпеченное изделие. Определение цепи вафельниц является обычным для специалиста в данной области техники.
Согласно известному уровню техники нагревание пекарной камеры осуществляется газовыми горелками. В таких газовых горелках сгорает смесь воздуха и топлива, предпочтительно, газообразного топлива, например, природного газа и т.д. Сгорание происходит от пламени горелки. Кроме того, в дополнение к первичному воздуху, который используется для непосредственного сгорания горючей смеси, вторичный воздух также перемещается через пекарную камеру. Этот вторичный воздух извлекается, в частности, из окружающей среды путем конвекции. В частности, обычные духовки открыты снизу, чтобы пропускать вторичный воздух наилучшим возможным способом. Экстрактор для извлечения горючих газов предусмотрен в верхней зоне пекарной камеры.
Недостаток известных духовок заключается в том, что не достигается эффективность, в частности, эффективное использование топлива.
Целью изобретения является создание духовки, которая имеет повышенную эффективность по сравнению с обычными духовками. Повышение эффективности предпочтительно включает в себя несколько мер. Эти меры вместе производят синергетический эффект, посредством которого эффективность особенно повышается. Однако, повышение эффективности также обуславливается каждой отдельной мерой. Подзадачи цели согласно изобретению заключаются в том:
- чтобы происходило полное, чистое и в особенности без ядовитых веществ сгорание топлива,
- чтобы энергия, вырабатываемая во время сгорания, в особенности рассеиваемое тепло, использовалась наилучшим возможным образом,
- чтобы отходы при выпекании не сгорали, поскольку вырабатываются дополнительные загрязняющие вещества, например, при сгорании жиров или масел,
- чтобы камера сгорания охлаждалась входящей средой как можно меньше,
- чтобы зону разливки, в которой тесто вводится в вафельницы, можно было сохранять холодной относительно пекарной камеры,
- чтобы пекарная камера поддерживалась компактной и изолированной наилучшим возможным образом, чтобы потери тепла уменьшались,
- повышенная управляемость и регулируемость нагревания,
- улучшенное распределение температуры подовых плит.
Цель согласно изобретению, в частности, решается признаками независимых пунктов патентной формулы.
С повышением эффективности особое внимание следует уделять тому, чтобы нагревательное устройство работало по существу без загрязнений, и чтобы рассеянное тепло использовалось наилучшим возможным образом.
При наличии радиационного нагревательного устройства, в котором предварительно приготовленная горючая смесь сгорает, предотвращается, чтобы оксид азота, в частности, термический оксид азота или несгоревшие углеводороды, выделялся как отработанный газ в силу флуктуаций во фракциях горючей смеси. Более того, эмиссия окиси углерода снижается более эффективным процессом сгорания.
Вышеуказанное расположение нагревательного устройства предотвращает сгорание отходов выпекания, например, в частности, остатков теста, жиров, попадающих в нагревательное устройство и в нем сгорающих. При этом устраняются отработанные газы, образующиеся при сгорании отходов пекарной камеры.
Наличие радиационных нагревательных устройств дополнительно предотвращает выход в окружающую среду несгоревшего топлива, в частности, углеводородов.
При использовании радиационных нагревательных устройств, в которых сгорает предварительно приготовленная смесь первичного воздуха и топлива, пекарная камера может быть по существу закрытой. В результате термическая изоляция пекарной камеры может быть по существу закрытой. Дополнительно это дает эффект в том, что тепло, вырабатываемое во время сгорания, в духовке можно поддерживать дольше, повышая тем самым эффективность. Кроме того, по существу в закрытую пекарную камеру не может попасть воздух окружающей среды, в частности, вторичный воздух из окружающей среды, что дополнительно охладило бы пекарную камеру. Работа без вторичного воздуха невозможна с обычными горелками.
Благодаря по существу закрытой конструкции пекарной камеры конвекционную энергию восходящего горячего газа камеры сгорания можно также лучше использовать, поскольку образуется по существу замкнутая система конвекционных каналов. В результате расположения дополнительных конвекционных элементов, в частности, между верхней пекарной зоной и нижней пекарной зоной восходящий горячий газ камеры сгорания можно пропускать в горизонтальном направлении через пекарную камеру для того, чтобы тепло этого газа можно было лучше передавать к вафельницам и/или пекарной камере. Эти передающие конвекцию элементы могут быть выполнены, например, в виде наклонных ламелей. При этом возможно, что отходы пекарной камеры могут падать из верхней пекарной зоны через элементы, передающие конвекцию. Все отходы пекарной камеры собираются в нижней зоне духовки и их можно легко удалить. Это предотвращает сгорание отходов пекарной камеры в горячей пекарной камере - в результате чего эффективность дополнительно повышается.
Дополнительное преимущество расположения радиационных нагревательных устройств согласно изобретению заключается в том, что их можно регулировать и/или управлять ими отдельно друг от друга. Горючая смесь направляется по конвейерному устройству, в частности, воздуходувке в радиационные нагревательные устройства. При регулировании или управлении потоком горючей смеси каждое радиационное нагревательное устройство можно регулировать или управлять им отдельно, в частности, независимо от другого радиационного нагревательного устройства. В результате чего эффективность дополнительно повышается.
Духовка согласно изобретению содержит цепь вафельниц. Термин «цепь вафельниц» является обычным термином для специалиста в данной области техники для бесконечного конвейера, на котором вафельницы закреплены или установлены. Вафельницы расположены одна за другой в направлении транспортирования, тем самым образуя цепную конструкцию. Возможно, что бесконечный конвейер также состоит из звеньев цепи. Однако, определение «цепь вафельниц» ни в коем случае не ограничивается цепью в обычном смысле, также цепь вафельниц не должна содержать обычную цепь.
Духовка согласно изобретению содержит духовку для промышленного изготовления выпеченных изделий, например, в частности, вафель. Такие духовки имеют удлиненную раму размерами 10 метров, 20 метров или больше в направлении перемещения вафельниц.
Изобретение относится, частности, к духовке для изготовления выпеченных, в частности, съедобных изделий, содержащей: пекарную камеру, имеющую нижнюю пекарную зону и верхнюю пекарную зону, расположенную над нижней пекарной зоной, цепь вафельниц, которая перемещается непрерывно циркулирующим образом по верхнему транспортировочному уровню через верхнюю пекарную зону и по нижнему транспортировочному уровню через нижнюю пекарную зону, и которое содержит открывающиеся и закрывающиеся вафельницы, причем каждая вафельница содержит верхнее пластинчатое устройство и нижнее пластинчатое устройство, между которыми образована форма для выпечки для выпеченных изделий в закрытом положении, причем каждое верхнее пластинчатое устройство и нижнее пластинчатое устройство имеют на стороне, обращенной от формы для выпечки, заднюю поверхность, каждая из которых присоединена через теплопроводящую и накопительную основную часть к форме для выпечки, и причем вафельницы переворачиваются при переходе с верхнего транспортировочного уровня на нижний транспортировочный уровень, чтобы верхнее пластинчатое устройство, расположенное на верхнем транспортировочном уровне над нижним пластинчатым устройством, располагалось на нижнем транспортировочном уровне под нижним пластинчатым устройством, причем дополнительно предусмотрено, что имеется, по меньшей мере, одно верхнее нагревательное устройство, выполненное в виде радиационного нагревательного устройства и, по меньшей мере, одно нижнее нагревательное устройство, выполненное в виде радиационного нагревательного устройства, в которых соответственно сгорает одна горючая смесь, содержащая первичный воздух и топливо, что верхнее нагревательное устройство расположено в верхней пекарной зоне и над верхним транспортировочным уровнем и направлено на заднюю поверхность верхнего пластинчатого устройства для нагревания формы для выпечки сверху, и что нижнее нагревательное устройство расположено в нижней пекарной зоне между верхним транспортировочным уровнем и нижним транспортировочным уровнем и направлено на заднюю поверхность нижнего пластинчатого устройства для нагревания формы для выпечки сверху.
Дополнительно предусмотрено, что каждое нагревательное устройство имеет на нижней стороне пористую часть для предпочтительно беспламенного горения горючей смеси в пористой части и/или на ее поверхности.
Дополнительно предусмотрено, что пористой частью является или пористая часть включает в себя металлическую ткань, проволочную ткань или металлическую сетку.
Дополнительно предусмотрено, что имеется подающее устройство, например, в частности, воздуходувка, для подачи горючей смеси в нагревательное устройство, и что теплотворную способность нагревательного устройства можно изменять управлением или регулированием подающего устройства, и/или что верхнее нагревательное устройство присоединено к верхнему подающему устройству, а нижнее нагревательное устройство присоединено к нижнему подающему устройству, чтобы теплотворную способность верхнего нагревательного устройства и нижнего нагревательного устройства можно было изменять отдельно друг от друга, в частности, можно управлять отдельно или регулировать отдельно.
Дополнительно предусмотрено, что пекарная камера выполнена по существу закрытой за исключением следующих отверстий: вентиляционное отверстие для выпуска продуктов сгорания из пекарной камеры, одно или более впускных отверстий для горючей смеси, в частности, для первичного воздуха и топлива, входное отверстие для цепи вафельниц и выходное отверстие для цепи вафельниц, возможно входное отверстие для увеличения конвекционного потока путем подачи воздуха или рециркулирующего газа из камеры сгорания в пекарную камеру, чтобы воздух окружающей среды, в частности, вторичный воздух не проникал в пекарную камеру или проникал в нее в небольшом количестве.
Дополнительно предусмотрено, что имеется элемент, проводящий конвекцию между нижней пекарной зоной и верхней пекарной зоной для отклонения горячего восходящего газа пекарной камеры нижней пекарной зоны в горизонтальном направлении и направления этого газа по участкам через пекарную камеру.
Дополнительно предусмотрено, что элемент, проводящий конвекцию, выполнен в виде устройства из множества наклонных ламелей, ламели простираются между нижней пекарной зоной и верхней пекарной зоной поперечно направлению перемещения цепи вафельниц через пекарную камеру, и что элемент, проводящий конвекцию, выполнен в виде горизонтально перемещающейся пластинчатой части, которая простирается через пекарную камеру между нижней пекарной зоной и верхней пекарной зоной, причем пластинчатая часть дополнительно имеет отверстия.
Дополнительно предусмотрено, что имеется множество верхних нагревательных устройств и/или множество нижних нагревательных устройств, и/или что теплотворную способность верхних нагревательных устройств и нижних нагревательных устройств можно изменять отдельно друг от друга, в частности, можно управлять отдельно или регулировать отдельно, или что теплотворную способность двух верхних нагревательных устройств, или что теплотворную способность двух нижних нагревательных устройств можно изменять отдельно друг от друга, в частности, можно управлять отдельно или регулировать отдельно.
Дополнительно предусмотрено, что вентиляционное отверстие расположено в направлении конвекционного потока газа пекарной камеры на расстоянии от нагревательных устройств, чтобы направить горячий восходящий газ пекарной камеры в горизонтальном направлении через пекарную камеру перед тем, как он выйдет через вентиляционное отверстие.
Дополнительно предусмотрено, что верхнее нагревательное устройство и нижнее нагревательное устройство имеются в зоне задней точки отклонения цепи вафельниц и/или непосредственно перед и после задней точки отклонения цепи вафельниц, и что вентиляционное отверстие расположено в направлении конвекционного потока газа пекарной камеры с удалением от нагревательных устройств предпочтительно вблизи перегородки.
Дополнительно предусмотрено, что имеется передняя часть духовки, в которой вафельницы направляются и отклоняются с нижнего транспортировочного уровня на верхний транспортировочный уровень, что в передней части духовки, частности, вдоль верхнего транспортировочного уровня последовательно расположены приспособление для открывания вафельниц, разгрузочное устройство, загрузочное устройство и приспособление для закрывания вафельниц в направлении перемещения вафельниц, и что передняя часть духовки отделена от пекарной камеры перегородкой, причем в перегородке предусмотрено входное отверстие для цепи вафельниц и выходное отверстие для цепи вафельниц.
Дополнительно предусмотрено, что стенки пекарной камеры полностью или частично снабжены теплоизоляцией.
Дополнительно предусмотрено, что пекарная камера закрыта с нижней стороны и снабжена теплоизоляцией с нижней стороны, и что возможно, что пекарная камера имеет отверстие на нижней стороне, причем это отверстие предпочтительно занимает менее 10 процентов площади от нижней стороны пекарной камеры.
Дополнительно предусмотрено, что пекарная камера содержит зону нагрева, в которой имеется, по меньшей мере, одно нагревательное устройство для нагревания вафельниц прямым действием теплового излучения нагревательного устройства.
Дополнительно предусмотрено, что пекарная камера содержит зону без радиационного нагрева, в которой не обеспечивается прямое нагревание вафельниц излучением нагревательного устройства, для нагревания вафельниц действием конвекционного тепла горячего газа камеры сгорания, перемещающегося в направлении конвекционного потока по верхнему транспортировочному уровню и/или по нижнему транспортировочному уровню.
Дополнительно предусмотрено, что в зоне без радиационного нагрева пекарной камеры имеется вентиляционное отверстие.
Дополнительно предусмотрено, что имеется датчик для регулирования нагревательного устройства, в частности, для регулирования теплотворной способности нагревательного устройства, который предпочтительно выполнен в виде бесконтактного датчика температуры.
Дополнительно предусмотрено, что имеется входное отверстие для подачи воздуха или рециркулирующего газа камеры сгорания в пекарную камеру, которое предусмотрено, в частности, в пекарной камере в направлении конвекционного потока газа пекарной камеры с удалением от вентиляционного отверстия и дополнительно в зоне задней точки отклонения духовки, чтобы увеличить конвекционный поток, причем воздух или рециркулирующий газ камеры сгорания вводится в пекарную камеру управляемым образом, при этом воздух предпочтительно предварительно нагревается, чтобы предотвратить охлаждение пекарной камеры, и при этом площадь входного отверстия занимает менее десяти процентов от площади, ограничивающей пекарную камеру.
Дополнительно предусмотрено, что во всех примерных вариантах имеется отверстие в камере сгорания, чтобы способствовать конвекции, причем окружающий воздух или рециркулирующий газ камеры сгорания вводится в камеру сгорания через это отверстие.
Дополнительно предусмотрено, что конвекционный элемент может отсутствовать. В этом случае горячий газ камеры сгорания отклоняется самой верхней границей камеры сгорания в горизонтальном направлении. В частности, выход горячего газа камеры сгорания по кратчайшему пути через вентиляционное отверстие предотвращается расположением нагревательных устройств, вентиляционным отверстием и, возможно, дополнительным отверстием для улучшения конвекции. При изменении направления конвекционного потока горячий газ камеры сгорания дольше удерживается в камере сгорания, в результате чего улучшается передача тепла и рассеяние тепла этого газа к вафельницам, и достигается более эффективное использование тепловой энергии.
Дополнительно во всех вариантах имеются нагревательные устройства, выполненные только в виде радиационных нагревательных устройств, в которых происходит предпочтительно беспламенное сгорание.
Ниже описывается изобретение со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 показан схематичный вид сбоку духовки согласно изобретению.
На фиг. 2 показан схематичный вид одного варианта духовки согласно изобретению.
На фиг. 3 показан схематичный вид направления газа в конструкции духовки согласно фиг. 2.
На фигурах 4а, 4b, 4с и 4d схематично показан вид в плане сверху различных возможных расположений верхних и нижних нагревательных устройств и, следовательно, различные возможности оказания влияния на передачу тепла.
На фиг. 5 показан схематичный вид другого варианта духовки согласно изобретению.
На фиг. 6 показан другой схематичный вид варианта духовки согласно изобретению.
На фиг. 7 показан другой схематичный вид варианта духовки согласно изобретению.
На фигурах 8а, 8b, 8с и 8d схематично показаны в виде сверху различные расположения элементов верхних и нижних нагревательных устройств по пекарной камере.
На фиг. 1 показана духовка согласно изобретению с пекарной камерой 1, нижней пекарной зоной 1а и верхней пекарной зоной 1b. Цепь 2 вафельниц простирается по нижнему транспортировочному уровню 2а и по верхнему транспортировочному уровню 2b через пекарную камеру 1. Цепь вафельниц является конструкцией бесконечного конвейера. На конвейере множество вафельниц 3 расположено последовательно в направлении транспортирования подобно цепи. Предпочтительно одна за другой вафельницы 3 расположены по всему ходу цепи вафельниц.
Цепь вафельниц с вафельницами 3 простирается через пекарную камеру 1 и через переднюю часть 19 духовки. В этой передней части 19 духовки расположено приспособление 20 для открывания вафельниц 3, разгрузочное устройство 21 для выемки выпеченных изделий, загрузочное устройство 22 для нанесения теста или тестовой массы, а также приспособление 2 3 для закрывания вафельниц 3. Согласно предпочтительному варианту передняя часть духовки по существу отделена от пекарной камеры 1 перегородкой 24.
Вафельницы 3 содержат верхнее пластинчатое устройство 4 и нижнее пластинчатое устройство 5. Верхнее пластинчатое устройство 4 присоединено к нижнему пластинчатому устройству 5 таким образом, что вафельницы могут открываться. В закрытом положении форма 6 для выпечки, в которой можно выпекать тесто или массу для выпечки, образуется между двумя пластинчатыми устройствами 4 и 5.
Через большой промежуток транспортирования вафельниц 3 по цепи 2 вафельниц, вафельницы 3 закрываются. Каждая вафельница 3 имеет заднюю поверхность 7 на внешних поверхностях, в частности, на верхней или нижней внешней поверхности. Внешние задние поверхности 7 присоединены к внутренним поверхностям, в частности, к форме 6 для выпечки. Соединение производится через основную часть 8, которая выполнена с возможностью передачи тепла и накопления тепла. Основная часть 8 может быть выполнена, например, в виде подовой плиты, изготовленной из металла, в частности, из стали. Эта основная часть, выполненная в виде подовой плиты, имеет рельефную структуру на одной стороне, которая образует, по меньшей мере, половину формы для выпечки. С другой стороны, в частности, на задней поверхности 7, подовая плита может быть гладкой или рифленой.
Возможно, что основная часть или основные части 8 могут быть выполнены многоэлементными. Например, может быть предусмотрена рамная конструкция, в которой установлена подовая плита. В принципе основная часть 8, которая может быть цельной или многоэлементной, имеет свойства, которые дают возможность накапливать и подводить тепло от задней поверхности 7 к форме 6 для выпечки.
Цепь 2 вафельниц отклоняется у задней точки 18 отклонения. Эта точка отклонения может быть выполнена в виде, например, отклоняющего ролика. На этих участках вафельницы перемещаются с верхнего транспортировочного уровня 2b на нижний транспортировочный уровень 2а. Во время этого отклонения согласно предпочтительному варианту вафельницы захватываются и, таким образом, вращаются вместе с бесконечным конвейером. Верхнее пластинчатое устройство 4, находящееся наверху в верхней пекарной зоне 1b, таким образом, располагаются в нижней пекарной зоне 1а на нижней стороне вафельницы.
В передней части 19 духовки предусмотрена дополнительная точка отклонения, у которой вафельницы перемещаются из нижней пекарной зоны 1а или с нижнего транспортировочного уровня 2а обратно на верхний транспортировочный уровень 2b или в верхнюю пекарную зону 1b. Во время этого отклонения вафельница тоже вращается.
Устройство согласно изобретению дополнительно содержит блок 28 управления. Этот блок 28 управления является подходящим и выполнен с возможностью управления различными параметрами духовки. В частности, это относится к приводу цепи 2 вафельниц, приводу других компонентов, например, загрузочного устройства 22, разгрузочного устройства 21, возможно, приспособления 23 для закрывания вафельниц, возможно, приспособления 20 для открывания вафельниц и/или для управления нагреванием пекарной камеры 1.
Предпочтительно предусмотрен, по меньшей мере, один датчик 29. Этот датчик может быть, например, датчиком температуры, датчиком влажности и/или датчиком перемещения. Датчик температуры можно использовать для регулирования теплотворной способности.
Согласно предпочтительному варианту изобретения нижняя сторона 26 пекарной камеры по существу закрыта. Предпочтительно вся пекарная камера 1 снабжена теплоизоляцией 25, чтобы снизить потери тепла.
Для ясности расположение нагревательных элементов и конвекционного элемента не показано на фиг. 1.
На фиг. 2 показана первая возможная конфигурация духовки согласно изобретению в схематичном виде сбоку или в схематичном виде в разрезе. Духовка содержит пекарную камеру 1с нижней пекарной зоной 1а и верхней пекарной зоной 1b, схематично изображенную цепь 2 вафельниц, которая перемещается через пекарную зону по нижнему транспортировочному уровню 2а и по верхнему транспортировочному уровню 2b. В этом случае цепь 2 вафельниц по существу выполнена в виде циркулирующего бесконечного конвейера. Вафельницы 3 расположены на этом циркулирующем бесконечном конвейере, который для ясности не показан на фиг. 2. Цепь 2 вафельниц также перемещается через переднюю часть 19 духовки, в которой предусмотрены непоказанные компоненты - разгрузочное устройство 21, загрузочное устройство 22, а также приспособления 20, 23 для открывания и закрывания вафельниц. Передняя часть 19 духовки предпочтительно по существу отделена от пекарной камеры 1 перегородкой 24. Пекарная камера 1 по существу закрыта. В частности, пекарная камера 1 по существу закрыта с нижней стороны 26.
Кроме того, по существу закрытая пекарная камера означает, что можно предусмотреть относительно маленькие отверстия. Эти отверстия вызваны, например, технологическими допусками, поскольку герметизация пекарной камеры такой большой установки могла бы быть возможной при очень больших затратах. Кроме того, пекарная камера 1 содержит вентиляционное отверстие 13 для удаления горючих газов. Кроме того, пекарная камера и, в частности, перегородка 24 содержит входное отверстие 15 для входа цепи вафельниц. Кроме того, пекарная камера и, в частности, перегородка 24 содержит выходное отверстие 16 для выхода цепи вафельниц и вафельниц.
В пекарной камере 1 предусмотрены верхнее нагревательное устройство 9 и нижнее нагревательное устройство 10. Верхнее нагревательное устройство 9 направлено сверху на вафельницы цепи 2 вафельниц. Верхнее нагревательное устройство 9 расположено в верхней пекарной зоне 1b и над верхним транспортировочным уровнем 2b. Нижнее нагревательное устройство 10 расположено в нижней пекарной зоне 1а. Кроме того, нижнее нагревательное устройство 10 расположено над нижним транспортировочным уровнем 2а. Предпочтительно, нижнее нагревательное устройство 10 расположено между верхним транспортировочным уровнем 2b и нижним транспортировочным уровнем 2а. Нижнее нагревательное устройство 10 направлено по существу вниз, чтобы нагревательное устройство, предпочтительно выполненное в виде радиационного нагревателя, было направлено на направленные вверх задние поверхности 7 вафельниц 3. Верхнее нагревательное устройство 9 также направлено сверху на вафельницы 3, чтобы излучение действовало на расположенную наверху заднюю поверхность 7 вафельницы 3.
Поскольку вафельницы 3 предпочтительно повернуты на 180° у задней точки 18 отклонения, задняя поверхность 7 вафельницы 3 облучается верхним нагревательным устройством 9, и другая противоположная задняя поверхность 7 вафельницы облучается нижним нагревательным устройством 10.
Предпочтительно, верхним нагревательным устройством 9 можно управлять или регулировать независимо от нижнего нагревательного устройства 10. В частности, теплотворная способность управляется или регулируется, чтобы количество тепла, полученное вафельницами, можно было изменять или приспосабливать.
Показанная конструкция нагревательных устройств 9, 10 является схематичным изображением. В этом случае можно предусмотреть одно или более верхних нагревательных устройств 9 и/или одно или более нижних нагревательных устройств 10. Этими отдельными нагревательными устройствами 9, 10 можно управлять или регулировать отдельно друг от друга. Управление интенсивностью излучения и рассеянным количеством тепла можно осуществить, например, управлением пропускной способности воздуходувки или подающего устройства, при этом количество вводимого топлива изменяется. Кроме того, количество тепла, рассеянного на вафельницы 3, можно также изменять дополнительными возможностями регулирования или управления, что будет объяснено дополнительно в описании к фиг. 4а-4d.
Предпочтительно в пекарной камере 1 предусмотрен, по меньшей мере, один конвекционный элемент 17. Этот конвекционный элемент 17 расположен между нижним транспортировочным уровнем 2а и верхним транспортировочным уровнем 2b. Нижняя пекарная зона 1а отделена от верхней пекарной зоны 1b конвекционным элементом 17. Предпочтительно конвекционный элемент 17 образует границу между нижней пекарной зоной 1а и верхней пекарной зоной 1b. Конвекционный элемент 17 может быть выполнен, например, в виде сплошной пластинчатой части, которая простирается между двумя пекарными зонами 1а и 1b. Конвекционный элемент 17 предпочтительно простирается параллельно нижнему транспортировочному уровню 2а и/или верхнему транспортировочному уровню 2b. Предпочтительно, конвекционный элемент 17 прикреплен продольно, возможно, с двух сторон рамы машины и простирается поперечно направлению 30 транспортирования вафельниц с внутренней стороны к противоположной внутренней стороне пекарной камеры 1.
Дополнительно конвекционный элемент 17 может быть не сплошным, а имеющим отверстия. Например, конвекционный элемент 17 имеет конструкцию в виде ламелей. При таком конвекционном элементе множество наклонных, выполненных в виде ламелей или пластин, отдельные конвекционные элементы расположены между нижней пекарной зоной 1а и верхней пекарной зоной 1b, между ними предусмотрено расстояние. Преимущество такой ламелеобразной конструкции заключается в том, что отходы пекарной камеры могут падать через конвекционный элемент 17. Возможно, конвекционным элементом можно полностью пренебречь.
Горячий газ камеры сгорания отклоняется конвекционным элементом 17 в горизонтальном направлении. В частности, выход горячего газа камеры сгорания нижней пекарной зоны 1а предотвращается из пекарной камеры 1 кратчайшим путем через вентиляционное отверстие 13. В результате отклонения направления 27 конвекционного потока горячий газ камеры сгорания удерживается дольше в пекарной камере 1, в результате чего передача тепла и рассеяние тепла этого газа к вафельницам улучшается, и достигается более эффективное использование тепловой энергии.
Кроме того, предусмотрено впускное отверстие для свежего воздуха. Это схематично показано на чертеже. В частности, также можно предусмотреть множество отверстий: одно отверстие для воздуха, поступающего в зону горения, в частности для первичного воздуха, и одно для топлива, в частности, газообразного топлива, например, природного газа. Предпочтительно, также предусмотрено отверстие 14 для подачи свежего воздуха. Это используется, например, для охлаждения передней части 19 духовки машины для выпекания и/или для вырабатывания небольшого избыточного давления в передней части 19 духовки, чтобы горячий газ не проникал из пекарной камеры 1 в переднюю часть 19 духовки. Впускное отверстие для горючей смеси также можно предусмотреть в зоне пекарной камеры 1 и, в частности, в зоне задней точки 18 отклонения.
Кроме того, во всех вариантах входное отверстие можно предусмотреть у заднего отклонения для подачи воздуха, возможно предварительно нагретого. С одной стороны это используется, чтобы избежать образования конденсата во время фазы нагревания, а с другой стороны для поддержания конвекции в направлении вентиляционного отверстия 13.
Первичный воздух подается, например, путем извлечения окружающего воздуха из производственного помещения. Также предусмотрена подача свежего воздуха снаружи производственного помещения. Топливо можно направлять, например, по газопроводу в духовку согласно изобретению. Дополнительно предусмотрено смешивающее устройство для смешивания первичного воздуха с топливом. Этот смеситель может находиться снаружи и внутри духовки. Предпочтительно смеситель управляется блоком управления, чтобы можно было изменять состав горючей смеси. Например, состав регулируется таким образом, что содержание кислорода в отработанном газе можно измерять с помощью кислородного датчика. Следовательно, оптимального сгорания топлива можно добиться регулированием коэффициента избыточного воздуха. Возможно, что первичный воздух и/или топливо предварительно подогреваются перед сгоранием. Это предварительное подогревание осуществляется, например, пропусканием горючей смеси или ее компонентов через пекарную камеру 1 и/или через переднюю часть 19 духовки. Согласно предпочтительному варианту горючая смесь и, в частности, первичный воздух направляется через переднюю часть 19 духовки. Там первичный воздух нагревается, чтобы добиться более эффективного сгорания. Кроме того, передняя часть 19 духовки охлаждается, возможно, подачей холодного воздуха. Кроме того, пекарная камера 1 по существу отделена от передней части 19 духовки перегородкой 24. Такая конфигурация подачи и смешивания горючей смеси и, в частности, первичного воздуха и топлива можно осуществить во всех вариантах одним и тем же или подобным способом, представленным на фиг. 2.
Нагревательные устройства 9, 10 предпочтительно выполнены в виде радиационных нагревательных устройств, как уже было дополнительно описано выше. Такие радиационные нагревательные устройства могут быть выполнены, например, в виде пористых горелок, горелок из металлической ткани и подобных горелок. В этом случае предварительно смешанная горючая смесь, содержащая топливо и первичный воздух, направляется в нагревательное устройство и сгорает внутри или на поверхности пористой части. Пористая часть предпочтительно выполнена в виде металлической ткани. Такая металлическая ткань содержит пористую структуру металлических волокон, которые имеют относительно большую площадь поверхности. Горючая смесь сгорает на поверхности и/или в промежуточном пространстве этих металлических волокон. Тепло выпускается большей частью как радиационное тепло. В расположении согласно изобретению излучение направлено по существу вниз на задние поверхности 7 вафельниц 3. Однако, тепло вводится в пекарную камеру 1 посредством конвекции потоком массы вводимой горючей смеси. В частности, горючие газы направляются через пористую часть в пекарную камеру 1. Как дополнительно описано выше, этот горячий горючий газ направляется через пекарную камеру, чтобы рассеивать тепло оптимально на вафельницы 3.
Радиационные нагревательные устройства всех вариантов предпочтительно содержат смесительную камеру, в которую вводится горючая смесь. Эта смесительная камера по существу соответствует полому пространству. Эта смесительная камера может быть выполнена, например, в виде ящика и иметь прямоугольное отверстие. Однако, в принципе может быть предусмотрена любая форма. Предпочтительно отверстие покрыто или закрыто пористой частью, как описано выше. На противоположной стороне пористой части смесительная камера имеет отверстие для подачи горючей смеси. Как только горючая смесь вводится в смесительную камеру, горючая смесь там распределяется и равномерно направляется в пористую часть. После зажигания радиационного нагревательного устройства происходит сгорание горючей смеси в промежуточных пространствах или на поверхности пористой части. Эта пористая часть сильно нагревается и рассеивает тепло в виде теплового излучения.
В варианте фиг. 2 нагревательные устройства 9, 10 предпочтительно расположены в зоне непосредственно перед или после задней отклоняющей точки 18. Таким образом, вафельницы 3 нагреваются нагревательными устройствами только в частичной зоне их пути через духовку. Тем не менее, чтобы добиться равномерного выпекания выпеченных изделий, подлежащих формированию, вафельницы имеют основную часть 8. Эта основная часть 8 может быть цельной или многоэлементной. Основная часть имеет теплоемкость, чтобы тепло, вводимое нагревательными устройствами 9, 10, можно было рассеивать на форму 6 для выпечки в течение более длительного времени. В этом случае тепло также направляется от задней поверхности 7 в форму 6 для выпечки.
На фиг. 3 показано схематичное изображение направлений 27 конвекционного потока или направление конвекционного потока горячего газа камеры сгорания. В частности, в нижней пекарной зоне 1а направление конвекционного потока простирается в горизонтальном направлении, чтобы горячий газ пекарной камеры был в контакте с вафельницами в течение более длительного времени.
На фигурах 4 показан вид в плане сверху в принципе двух различных возможностей расположения нагревательных устройств 9, 10. Нагревательные устройства предпочтительно содержат удлиненную прямоугольную радиационную часть, выполненную в виде пористой части 11. Нагревательные устройства 9, 10 могут располагаться либо поперечно направлению 30 транспортирования, как показано на фигурах 4 внизу, или продольно направлению 30 транспортирования вафельниц, как показано на фигурах 4 наверху.
Как показано на фиг. 4b положение нагревательных устройств можно изменять, чтобы влиять на передачу тепла. Следовательно, угол между нагревательными устройствами и направлением 30 транспортирования можно изменять или иметь возможность изменять.
Кроме того, как показано на фиг. 4с расстояние между нагревательными устройствами 9, 10 и вафельницами 3 можно изменять.
На фиг. 4d схематично показано, что отдельные нагревательные устройства можно выключать или регулировать отдельно друг от друга, чтобы влиять на количество передаваемого тепла.
На фиг. 5 показан другой вариант духовки согласно изобретению. Отдельные компоненты этого варианта по существу соответствуют компонентам духовки на фиг. 2. Цепь 2 вафельниц простирается циркулирующим образом по нижнему транспортировочному уровню 2а и верхнему транспортировочному уровню 2b через пекарную камеру 1 и, в частности, через нижнюю пекарную зону 1а и верхнюю пекарную зону 1b. Дополнительно, цепь 2 вафельниц или вафельницы 3 направляются через переднюю часть 19 духовки. Кроме того, духовка содержит верхнее нагревательное устройство 9 и нижнее нагревательное устройство 10. Эти нагревательные устройства 9, 10 предпочтительно выполнены в виде радиационных нагревательных устройств и действуют сверху на соответствующие вафельницы 3, расположенные в зоне нагревательных устройств 9, 10. Передняя часть 19 духовки отделена от пекарной камеры 1 перегородкой 24. Предусмотрены только отверстие 15 для входа цепи 2 вафельниц и отверстие 16 для выхода цепи 2 вафельниц. Согласно этому варианту нагревательные устройства 9, 10 предусмотрены непосредственно перед или непосредственно после перегородки 24. Кроме того, пекарная камера 1 содержит вентиляционное отверстие 13. Это вентиляционное отверстие 13 расположено по направлению 27 конвекционного потока на расстоянии от нагревательных устройств 9, 10. В частности, вентиляционное отверстие имеет расстояние в направлении 30 транспортирования вафельниц 3. Это расстояние вызывает горизонтальное отклонение горячих газов камеры сгорания через большую часть духовки.
Конвекционный элемент 17 предусмотрен между верхней пекарной зоной 1b и нижней пекарной зоной 1а. Как и в предыдущих вариантах, конвекционный элемент 17 может быть образован сплошной стенкой или иметь пластинчатую или ламелеобразную конструкцию. Кроме того, как и в предыдущем варианте, пекарная камера 1 выполнена по существу закрытой и, в частности, закрытой с нижней стороны 29. Направление 27 конвекционного потока отклоняется в горизонтальном направлении конвекционным элементом 17, чтобы горячий газ камеры сгорания направлялся в горизонтальном направлении или, по меньшей мере, частично в горизонтальном направлении по поверхностям транспортирования через пекарную камеру.
На фиг. 6 показана другая возможная конфигурация духовки согласно изобретению, в которой цепь вафельниц простирается циркулирующим образом по нижнему транспортировочному уровню 2а и верхнему транспортировочному уровню 2b через нижнюю пекарную зону 1а и верхнюю пекарную зону 1b пекарной камеры. Отдельные компоненты этого варианта по существу соответствуют компонентам на фиг. 2. Нижнее нагревательное устройство 10 предусмотрено в пекарной камере. В частности, нижнее нагревательное устройство 10 предусмотрено в нижней пекарной зоне 1а. Верхнее нагревательное устройство 9 предусмотрено в верхней пекарной зоне 1b. Кроме того, как и в предыдущих вариантах, пекарная камера 1 открывается вентиляционным отверстием 13. Верхнее нагревательное устройство 9 расположено на расстоянии от вентиляционного отверстия 13, чтобы горячий газ камеры сгорания верхнего нагревательного устройства 9, отклоняемый в горизонтальном направлении, перемещался через пекарную камеру 1, чтобы передаваться естественной или искусственной конвекцией по направлению 27 конвекционного потока и дополнительно через вентиляционное отверстие 13 из пекарной камеры 1. С этой целью в данном варианте верхнее нагревательное устройство 9 предусмотрено в направлении транспортирования вафельниц в зоне перегородки 24 или непосредственно после перегородки 24.
Вентиляционное отверстие 13 расположено на расстоянии от перегородки 24. В частности, вентиляционное отверстие 13 расположено в зоне задней отклоняющей точки 18.
В этом варианте нижнее нагревательное устройство 10 расположено по направлению 27 конвекционного потока или по транспортировочным уровням 2а, 2b на расстоянии от верхнего нагревательного устройства 9. Согласно предыдущему описанию конвекционный элемент 17 предусмотрен между нижней пекарной зоной 1а и верхней пекарной зоной 1b. Конвекционный элемент 17 выполнен таким образом, что направление 2 7 конвекционного потока в нижней пекарной зоне 1а отклоняется в горизонтальном направлении по транспортировочному уровню. В частности, при такой конфигурации нижнее нагревательное устройство 10 предусмотрено на расстоянии от перегородки 24. Особенно предпочтительно, чтобы нижнее нагревательное устройство располагалось в зоне задней отклоняющей точки 18, или непосредственно после нее. При такой конфигурации, если смотреть в продольном разрезе устройства горячий газ камеры сгорания пропускается через пекарную камеру в форме буквы S. С этой целью конвекционный элемент 17 расположен на расстоянии от перегородки 24. Тем самым образуется отверстие, через которое газ камеры сгорания нижней пекарной зоны 1а может протекать в верхнюю пекарную зону 1b.
Согласно другому не показанному варианту по существу представлена конфигурация пекарной камеры на фиг. 6, так что вентиляционное отверстие 13 предусмотрено в зоне перегородки 24. В этом варианте верхнее нагревательное устройство 9 расположено на расстоянии от вентиляционного отверстия 13, в частности, непосредственно перед или в зоне задней точки 18 отклонения. Нижнее нагревательное устройство 10 расположено на расстоянии от верхнего нагревательного устройства 9, в частности, на расстоянии продольно по транспортировочному уровню. Опять, конвекционный элемент 17 расположен между верхней пекарной зоной и нижней пекарной зоной. Конвекционный элемент 17 расположен на расстоянии от задней точки 18 отклонения, чтобы образовать отверстие в зоне задней точки 18 отклонения, через которое газ камеры сгорания нижней пекарной зоны 1а может протекать в верхнюю пекарную зону 1b. Возможно, что конвекционный элемент 17 направлен до перегородки 24. Как и во всех других вариантах, конвекционный элемент 17 может быть сплошной пластиной или может быть составлен из множества, например, частично открытых элементов. Также в этом не показанном варианте, подобно фиг. 6, горячий горючий газ можно направить в форме буквы S через камеру сгорания, если смотреть на устройство в продольном разрезе.
Устройство согласно изобретению, которое описано, в частности, со ссылкой на предшествующее описание и со ссылкой на предшествующие варианты, предпочтительно содержит множество нагревательных устройств, выполненных в виде радиационных нагревательных устройств. Излучение этих нагревательных устройства предпочтительно направлено по существу перпендикулярно вниз. Однако, наклонная ориентация излучения также может соответствовать идее изобретения. Предпочтительно, радиационные нагревательные устройства направлены вниз, чтобы отходы пекарной камеры не могли упасть на горячую поверхность. Верхняя и нижняя поверхность транспортирования вафельниц перемещается по существу горизонтально.
Горячие газы пекарной камеры предпочтительно направлены по существу горизонтально или перемещаются, по меньшей мере, частично параллельно транспортировочному уровню. В этом случае направление конвекционного потока направлено, по меньшей мере, в наклонно простирающемся направлении, чтобы среднее направление конвекционного потока от одного нагревательного устройства до вентиляционного отверстия отклонялось от перпендикулярного направления.
Возможно, что во всех вариантах пекарная камера 1 может быть только частично снабжена нагревательными устройствами. В результате, по меньшей мере, одна зона пекарной камеры 1 или один участок транспортировочных уровней 2а, 2b по существу не нагревается или нагревается только опосредованно. В этом случае пекарная камера 1 содержит одну или более зон 31 нагрева, в которых вафельницы нагреваются непосредственно излучением нагревательных устройств на транспортировочных уровнях 2а, 2b. Пекарная камера 1 дополнительно содержит одну или более зону (зоны) 32 без радиационного нагрева или пекарные зоны, в которых нет непосредственного радиационного нагрева вафельниц излучением нагревательных устройств на транспортировочных уровнях 2а, 2b. Тем не менее, в зоне (зонах) 32 без радиационного нагрева вафельницы находятся при достаточной температуре для процесса выпекания. Следовательно, вафельницы 3 или основная часть 8 имеют некоторую теплоемкость. Этого достаточно, чтобы сохранять вафельницу при температуре, достаточной для выпекания смеси для выпечки или теста даже на расстоянии от нагревательных устройств, в частности, в зоне без радиационного нагрева.
Кроме того, при направлении горячего газа пекарной камеры по транспортировочным уровням 2а, 2b достигается конвекционный нагрев вафельниц во всей пекарной камере 1 и, в частности, в зоне 32 без радиационного нагрева. В результате такого непосредственного нагрева по частям вафельниц или цепи 2 вафельниц, эффективность дополнительно повышается. Зоны нагрева двух транспортировочных уровней 2а, 2b, как показано на фиг. 5, можно предусмотреть в зоне задней отклоняющей точки 18 или сразу перед или сразу после. Зоны нагрева двух транспортировочных уровней 2а, 2b, как показано на фиг. 5, могут быть предусмотрены в пекарной камере в зоне перегородки 24. Как показано на фиг. 6 предусмотрены две смещенные зоны нагрева. В нижней пекарной зоне 1а зона нагрева может быть предусмотрена в зоне задней точки 18 отклонения или сразу после задней точки 18 отклонения. В верхней пекарной зоне 1b нагревательное устройство может быть предусмотрено в пекарной камере 1 вблизи перегородки 24.
Возможно, что во всех вариантах могут быть предусмотрены следующие расположения: возможно, что вентиляционное устройство 13 расположено на расстоянии от зоны нагрева. Возможно, что вентиляционное устройство 13 предусмотрено в зоне без радиационного нагрева. Возможно, что вентиляционное устройство 13 предусмотрено в зоне без радиационного нагрева пекарной камеры. Возможно, что вентиляционное устройство 13 предусмотрено на верхней стороне пекарной камеры, чтобы горячий газ камеры сгорания поднимался в силу естественной конвекции, чтобы улетучиться из пекарной камеры.
Возможно, что по направлению 27 конвекционного потока расположена зона 31 нагрева на расстоянии от вентиляционного отверстия 13. Возможно, что зона 31 нагрева простирается на некоторую длину нагрева по ходу цепи 2 вафельниц и, в частности, по транспортировочным уровням 2а и/или 2b. Длина нагрева может изменяться согласно изделию и конструкции. Например, эта длина нагрева соответствует приблизительно от четверти до половины длины участка цепи вафельниц, расположенного в пекарной камере и, в частности, на транспортировочных уровнях 2а и 2b. Возможно, что длина нагрева соответствует приблизительно трети длины участка цепи вафельниц, расположенного в пекарной камере и, в частности, на транспортировочных уровнях 2а и 2b.
Возможно, что зона 32 без радиационного нагрева простирается на некоторую длину без нагрева по ходу участка цепи 2 вафельниц в пекарной камере 1 и, в частности, по транспортировочным уровням 2а и/или 2b. Длина без нагрева может меняться согласно изделию и конструкции. Например, эта длина соответствует приблизительно от двух третей до половины длины участка цепи вафельниц в пекарной камере и, в частности, по транспортировочным уровням 2а и/или 2b. Возможно, что длина нагрева соответствует приблизительно двум третям длины участка цепи вафельниц, расположенного в пекарной камере и, в частности, по транспортировочным уровням 2а и/или 2b. Возможно, что длина нагрева простирается по всей длине пекарной камеры 1.
На фиг. 7 показана другая возможная конфигурация духовки и, в частности, пекарной камеры 1. Элементы духовки на фиг. 7 по существу соответствуют предшествующим элементам и, в частности, духовке согласно фиг. 2. Однако дополнительно предусмотрено входное отверстие 33. Это отверстие предпочтительно предусмотрено у точки 18 отклонения или в зоне задней точки 18 отклонения духовки. Через это входное отверстие 33 можно, например, вводить воздух или другую среду в пекарную камеру управляемым образом. Эта среда или воздух предпочтительно предварительно нагревается, например, чтобы предотвратить охлаждение пекарной камеры. Входное отверстие, в частности, предусмотрено для того, чтобы беспрепятственно происходила конвекция, с помощью которой горячий газ камеры сгорания улетучивается через вентиляционное отверстие 13. В частности, конвекция улучшается наличием входного отверстия 33 и подачей среды через входное отверстие 33.
На фиг. 8а, 8b, 8с, 8d показаны другие схематические возможности расположения нагревательных устройств. В частности, эти устройства могут быть расположены смещенными вдоль пекарной камеры или в виде буквы v. В тоже время верхнее нагревательное устройство и нижнее нагревательное устройство могут иметь одинаковую или разную конфигурацию. В конфигурациях согласно фигурам 8а-8d отдельные нагревательные устройства могут быть выполнены с возможностью перемещения, чтобы влиять на теплотворную способность. Также теплотворная способность отдельных нагревательных устройств или всех нагревательных устройств вместе можно изменять путем изменения подаваемого потока горючей массы.
Список позиций
1. Пекарная камера
1а. Нижняя пекарная зона
1b. Верхняя пекарная зона
2. Цепь вафельниц
2а. Нижний транспортировочный уровень
2b. Верхний транспортировочный уровень
3. Вафельница
4. Верхнее пластинчатое устройство
5. Нижнее пластинчатое устройство
6. Форма для выпечки
7. Задняя поверхность
8. Основная часть
9. Верхнее нагревательное устройство
10. Нижнее нагревательное устройство
11. Пористая часть
13. Вентиляционное отверстие
14. Подающее отверстие
15. Входное отверстие для цепи вафельниц
16. Выходное отверстие для цепи вафельниц
17. Конвекционный элемент
18. Задняя отклоняющая точка
19. Передняя часть духовки
20. Приспособление для открывания вафельниц
21. Разгрузочное устройство
22. Загрузочное устройство
23. Приспособление для закрывания вафельниц
24. Перегородка
25. Теплоизоляция
26. Нижняя сторона пекарной камеры
27. Направление конвекционного потока
28. Блок управления
29. Датчик
30. Направление транспортирования вафельниц
31. Зона нагрева
32. Зона без радиационного нагрева
33. Входное отверстие