DE3212250C2

DE3212250C2 - Einrichtung zum Erwärmen gekühlter oder tiefgekühlter Back- oder Backteigwaren

Info

Publication number: DE3212250C2
Application number: DE19823212250
Authority: DE
Inventors: Rudolf Gerd 8950 Kaufbeuren Posselt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-02
Filing date: 1982-04-02
Publication date: 1986-05-22
Also published as: DE3212250A1

Abstract

In einem geschlossenem Gehäuse (10) wird eine Gärklimakammer (22) gebildet, die zum Anwärmen gekühlter oder tiefgekühlter Backteigware dient. Ein Wärmeaustauscher (28), ein Gebläse (32) und eine Luftverteilungswand (18) sorgen für einen Umluftbetrieb. Die Wärmezufuhrregelung wird von zwei Temperaturfühlern (36, 38) gesteuert, wobei der erste Fühler (36) die Umlufttemperatur mißt und der zweite Fühler (38) die Oberflächentemperatur der zu erwärmenden Ware (26) bzw. einer diese simulierenden Masse mißt. Ein Regelkreis sorgt dafür, daß die Temperaturdifferenz dieser beiden Fühler einen bestimmten Wert von z.B. 5 ° C einhält. Die Erwärmung wird abgeschaltet, sobald diese Temperaturdifferenz überschritten wird und wieder eingeschaltet, wenn sie unterschritten wird. Dieses Regelungsprinzip führt zu einer hochwertigeren Backware und vermeidet eine zusätzliche Regelung in Abhängigkeit von der Warenmenge sowie eine Feuchtigkeitsregelung in Abhängigkeit von der Temperaturdifferenz zwischen Warmluft und Warenoberfläche.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Erwärmen gekühlter oder tiefgekühlter Back- oder Backteigwaren, bestehend aus einem Gehäuse, in dem die zu erwärmende Ware gelagert ist, einem im Gehäuse vorgesehenen Umluftkanal, der in Verbindung mit einem Gebläse für eine gleichmäßige Luftumströmung der anzuwärmenden Ware sorgt, einem vom Luftstrom beaufschlagten Wärmeaustauscher, der dem Luftstrom Wärme zuführt und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Erwärmung der Ware, wobei die Steuereinrichtung zwei Temperaturfühler aufweist, von denen einer im

Luftstrom angeordnet ist

Eine derartige Einrichtung ist aus der US-PS 35 18 949 bekannt Bei ihr ist ein erster Temperaturfühler unmittelbar oberhalb des Wärmeaustauschers vorgesehen und der andere Temperaturfühler befindet sich in dem der Rückwand des Gehäuses benachbarten Warmluft-Vorlaufkanal. Der erste Temperaturfühler ist fest z. B. auf 105" C eingestellt Der andere Fühler bildet zusammen mit einem Temperatursehalter einen Raumthermostat Zum Auftauen von Backteigwaren wird über den Zeitschalter eine Auftauperiode eingestellt, bei der der Warmluftstrom im Vorlaufkanal auf ca. 25° C eingeregelt wird. Steigt die Temperatur über den eingestellten Wert, schaltet der elektrische Wärmeaustauscher aus. Fällt die Temperatur unter diesen Wert, schaltet der Wärmeaustauscher wieder ein. Nach Ablauf der vorangestellten Auftauperiode schließt sich über eine Folgesteuerung eine Anwärmperiode an, die ebenfalls mittels des Zeitschalters vorgewählt wird. Hier arbeitet der Raumthermostat auf einem höheren Niveau von ca. 50⁰C

Zu Beginn des Auftauvorganges ist die Temperaturdifferenz zwischen der gefrorenen Ware und der über sie streichenden Luft mindestens 50° C. Diese hohe Temperaturdifferenz führt zu Schwitzwasserbildung auf den Teigstücken oder Backwaren, woraus Bläschenbildung resultiert die eine Qualitätseinbuße mit sich bringt Nach dem Auftauen hat die immer noch hohe Temperaturdifferenz eine Austrocknung der Backware zur Folge und es muß eine dauernde Feuchtigkeitszufuhr erfolgen, die ebenfalls eine aufwendige Steuerung bedingt. Die Steuerung der Zeitperioden für Auftauvorgang und Erwärmungsvorgang mittels Zeitschalter hat den Nachteil, daß diese Perioden in Abhängigkeit von der Backwarenmenge nach der Erfahrung von Hand eingestellt werden müssen, was mit ausreichender Genauigkeit nicht möglich ist. Die Folge ist auch hier eine Qualitätseinbuße.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Einrichtung dahingehend zu verbessern, daß eine gleichmäßige und schonende Wärmebehandlung der Back- und Backteigwaren erreicht wird, die mengenunabhängig ist und zu einer Qualitätssteigerung des Endproduktes führt.

Diese Aufgabe wird gemäß einer Alternative der Erfindung dadurch gelöst, daß der andere Temperaturfühler der anzuwärmenden Ware zugeordnet ist und deren Massentemperatur inißt, und daß ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Differenz beider Temperaturmeßwerte während des Erwärmungsvorganges der Ware durch Regelung der Wärmezufuhr vom Wärmeaustauscher an die Umluft bis zum Erreichen einer voreingestellten, vom einen Temperaturfühler oder einem dritten Temperaturfühler gemessenen Warmluftgrenztemperatur bzw. vom anderen Temperaturfühler gemessenen Warengrenztemperatur auf einem konstanten Wert hält und der diese Grenztemperatur anschließend konstant hält.

Eine alternative Lösung der Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß der andere Temperaturfühler nicht der anzuwärmenden Back- oder Backteigware sondern einer diese simulierenden Masse zugeordnet wird.

Gemäß beiden Alternativen wird erfindungsgemäß die Wärmezufuhr in Abhängigkeit einer Temperaturdifferenz gesteuert, die auf einen kleinen Wert von etwa 5°C eingestellt wird. Die Warmluft hat also immer nur eine geringfügig höhere Temperatur als die Oberfläche der Backware. Obwohl die Steuereinrichtung viel einfacher als bei der bekannten Einrichtung aufgebaut ist führt sie zu einem erheblich besseren Ergebnis. Sowohl Schwitzwasserbildung an der Oberfläche der Back- und Backteigwaren wird vermieden, als auch ein Austrocknen dieser Waren während des späteren Erwärmungsvorganges. Die Einrichtung arbeitet völlig unabhängig von der Menge der im Gehäuse zu behandelnden Backbzw. Backteigware. Fehler, die durch falsche Vorwahl der Arbeitsperioden nach dem Stand der Technik unvermeidbar sind und die zu einer Qualitätseinbuße der Backwaren führen, können bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht auftreten.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Meßstelle des anderen Fühlers an oder nahe an der Oberfläche der Ware bzw. der diese simulierenden Masse angeordnet

Die mittelbare Temperaturbestimmung der Backoder Backteigware über eine diese simulierende Masse bringt gegenüber der unmittelbaren Temperaturbe-Stimmung den Vorteil, daß der Meßfühler nicht bei jedem Einfahren und Ausfahren der Backwaren ein- und ausgesteckt werden muß und daß Fehler durch zu tiefes Einstecken des Meßfühlers in die Backware vermieden werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Unteransprüche.

Anhand der Zeichnung sei die Erfindung beispielsweise näher beschrieben
Es zeigt

F i g. 1 eine vertikale Schnittansicht durch eine Ausführungsform einer Gärklimaeinrichtung,

F i g. 2 eine vertikale Schnittansicht eines Teils der im Gehäuse der Einrichtung nach F i g. 1 angeordneten Luftverteilungswand,

F i g. 3 einen horizontalen Schnitt durch ein seitliches Ende der Luftverteilungswand längs der Linie 3-3 der F i g. 2 und

Fig.4 die Anbringung des die Warenoberflächentemperatur messenden Temperaturfühlers in vergrößertem Maßstab.

Eine Gärklimaeinrichtung weist ein allgemein mit 10 bezeichnetes prismatisches Gehäuse auf, das ringsrum doppelwandig ausgebildet ist und dazwischen eine Wärmeisolierschicht enthält. Der Rückwand 12 gegenüberliegend ist eine Tür 14 angeordnet, die bis zum Gehäuseboden 16 reicht. Im Abstand von der Gehäuserückwand 12 und parallel zu ihr ist eine Luftverteilungswand 18 angeordnet, die zusammen mit der Gehäuserückwand 12 einen Luftkanal 20 begrenzt. Von der Tür 14 hat die Luftverteilungswand 18 einen größeren Abstand als von der Rückwand 12. Zwischen Tür und Luftverteilungswand 18 wird eine Gärklimakammer 22 begrenzt, in die ein Wagen 24 eingefahren werden kann, der eine Anzahl übereinander angeordneter Bleche oder Roste für Teigwaren 26 aufweist.

Im Ausführungsbeispiel ist im Oberteil des Gehäuses 10 unterhalb der Oberwand ein Wärmeaustauscher 28 angeordnet, der hier als mit Lamellen besetzter Rohrschlangenwärmeaustauscher dargestellt ist. Der Wärmeaustauscher 28 kann in bekannterweiser mit Heizstäben für eine elektrische Widerstandsheizung ausgestattet sein. Dieser Wärmeaustauscher 28 ist an eine Kältemaschineneinrichtung angeschlossen und bildet während der Abkühlphase der Ware 26 den Verdämpfer. Während der Anwärmphase kann er zur Erwärmung der Umluft benutzt werden, wenn der Kältemaschinenkreislauf als Wärmepumpe betrieben wird. Der Wärmeaustauscher bildet dann den Kondensator

des Kältemaschinenprozesse. Unterhalb des Wärmeaustauschers 28 ist eine Tropfwanne 30 angeordnet. Es versteht sich, daß der Wärmeaustauscher 28 auch an anderer Stelle, beispielsweise im Umluftkanal 20 angeordnet sein kann.

Zwischen dem Wärmeaustauscher 28 und der Gehäuserückwand 12 ist ein Gebläse 32 angeordnet, das Luft über den Wärmeaustauscher 28 ansaugt und in den Luftkanal 20 fördert. Die Luftverteilungswand 18 ist mit einer Anzahl nahezu "her ihre gesamte Breite reichender Schlitze 34 ausgebildet, durch die die Luft gleichmäßig verteilt in den Gärklimaraum 22 gelangt, wo sie die Ware 26 überstreicht und anschließend nach oben in den Wärmeaustauscher 28 zurückgesaugt wird.

In der Gehäuserückwand 12 sind mehrere Temperaturfühler zur Steuerung des Erwärmungsvorganges angeordnet. Diese Temperaturfühler reichen in den Luftkanal 20 hinein in einer alternativen Ausführungsform sind sie innerhalb der Gärklimakammer direkt angeordnet, jedoch immer so, daß sie von der gleichmäßig strömenden Luft beaufschlagt werden.

Ein erster Temperaturfühler 36 mißt die Temperatur der vom Gebläse 32 aus dem Wärmeaustauscher 28

als 5°C über der Oberflächentemperatur der anzuwärmenden Masse 26 liegt. Dann schaltet der Wärmeaustauscher 28 wieder ein. Die beschriebene Regelung der Wärmemenge bewirkt, daß die Temperatur der die Ware 26 beaufschlagenden Umluft nie mehr als einen vorher gewählten Wert, hier 5°C über der Warenoberflächentemperatur liegt. Entsprechend der allmählichen Erwärmung der Warenoberfläche steigt auch die Umlufttemperatur, und zwar solange, bis der Fühler 46 eine

ίο Lufttemperatur mißt, die einer eingestellten Gärklimaendtemperatur entspricht. Dieser Fühler 46 gehört zu einem Thermostaten, der nunmehr nach Erreichen der eingestellten Gärklimaendtemperatur die Zufuhr der Wärmemenge aus dem Wärmeaustauscher übernimmt und die Umlufttemperatur auf dem voreingestellten Wert konstant hält. Die Oberflächentemperatur der Ware 26 gleicht sich nun allmählich dieser Gärklimaendtemperatur an und auch der Kern der Ware wird auf diese Endtemperatur erwärmt, die etwas oberhalb der Raumtemperatur liegt und ca. 28° C beträgt

Es versteht sich, daß anstelle des Temperaturfühlers 46 auch der Fühler 36 selbst über eine elektronische Vergleichsschaltung in der Steuereinrichtung zur Einhaltung der konstanten Gärklimaendtemperatur ver

geförderte angewärmte Luft Ein zweiter Temperaturfühler 38. der in F i g. 4 in größerem Maßstab dargestellt 25 wendet werden kann,
ist ist mit seiner Meßstelle 40 in einen Massenkörper 42 Wesentlich für die gleichmäßige Erwärmung der Waeingetaucht, jedoch unmittelbar an der Massenoberflä- re 26 unabhängig von ihrer Position in der Kammer 22 ehe angeordnet. Diese Masse kann ein Ballen oder ein ist die gleichmäßige Luftströmung in der Gärklimakam-Kugel aus Zellstoff, Schaumstoff, Schwamm oder dergl. mer 22. Die Luftverteilungswand 18 sorgt für diese sein. Die Masse ist mit Feuchtigkeit getränkt und enthält 30 gleichmäßige Luftverteilung. Sie besteht aus einer Anvorzugsweise eine 3%ige Salzlösung. Um ein Hinausdif- zahl Wandplatten 50, die über die ganze Wandbreite fundieren der Feuchtigkeit zu verhindern ist die Masse reichen und an ihren oberen und unteren Rändern U-42 mit einer dünnen Hülle 44 diffusionsdicht verschlos- förmig zurückgebogen sind, sodaß jeweils abgewinkelte sen. Der Temperaturfühler 38 mißt somit die Oberflä- Schenkel 52, 54 gebildet werden. Zwischen je zwei chentemperatur einer Masse, welche den Teig der zu 35 Wandplatten 50 wird ein Luftströmungsschlitz 34 gebilerwärmenden Ware 26 simuliert det in den mittig eine im Querschnitt T-förmig ausgebil-

Anstelle des Fühlers 38 kann auch ein in F i g. 1 strich- dete Schiene 56 eingreift. Die Schiene 56 hat eine streipunktiert dargestellter Fühler 39 vorgesehen sein, der fenförmige Stauplatte 58, deren in Höhenrichtung geunmittelbar in die Ware 26 eingetaucht wird, jedoch messene Breite größer als die Breite des Schlitzes 34 ist wiederum so, daß die Meßstelle möglichst dicht an der 40 und deren Länge etwa gleich der Länge der Luftvertei-Oberfläche der Ware 26 liegt Der Fühler 39 fordert lungswand 18 ist Die T-Schiene 56 hat einen Mittelsteg jedoch bei jedem Einfahren und Ausfahren des Wagens 60, der die Längsmitte des Schlitzes 34 durchsetzt Diese 24 das Herausnehmen aus der Ware bzw. erneute Ein- Anordnung gewährleistet einmal mechanische Stabilität führen in die Ware und ist daher umständlicher. Der der Luftverteilungswand 18 und zum anderen dank des Fühler 38 simuliert die Messung der Oberflächentempe- 45 durch die Stauplatten 58 bewirkten Staueffektes eine ratur der Ware 26 und ist, da er nicht jedes Mal betätigt gleichmäßige Luftve .eilung aus dem Kanal 20 in den werden muß eine überlegene Alternative. Gärklimaraum 22.

Schließlich ist ein dritter Fühler 46 im Luftkanal 20 Wie sich aus Fig.3 ergibt werden zum Aufbau der

angeordnet Alle drei Fühler 36,38 bzw. 39 und 46 sind Luftverteilungswand 18 zwei vertikale Randschienen 62

über Verbindungsleitungen 48 einer elektrischen 50 verwendet an denen die Wandplatten 50 entsprechend

Steuereinrichtung zugeführt, die nicht weiter dargestellt der Anordnung nach F i g. 2 innenseitig angenietet wer-

ist Diese Steuereinrichtung ist mit Vergleichsschaltkreisen versehen, wobei aus den Temperaturmeßwerten der beiden Fühler 36, 38 ein Differenzsignal erzeugt wird, das zur Steuerung de' Wärmezufuhr an die Umluft benutzt wird. Dieses Differenzsignal wird mit einem einstellbaren Wert verglichen. Dieser Einstellwert kann beispielsweise 5° C betragen. Oberschreitet das gemessene Differenzsignal den Wert von 5° C, so wird die Wärmezufuhr an den Wärmeaustauscher 28 unterbrochen. Zusätzlich oder alternativ kann das Gebläse 32 abgeschaltet oder auf geringere Drehzahl gebracht werden und/oder es können Luftklappen vorgesehen sein, die die Luft statt über den Wärmeaustauscher 28 über einen Beipaßkanal saugen. Die Umgebungsluft im Gärklimaraum 27 und damit auch im Kanal 20 kühlt sich nach Abschaltung des Wärmeaustauschers 28 ab, bis die gemessene Lufttemperatur des Luftfühlers 36 weniger

den. Die Schienen 56 werden mit ihren Stauplatten 58 an diesen Randschienen 62 außenseitig angenietet wobei die Mittelstege 60 an den Schienenenden weggeschnitten sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Erwärmen gekühlter oder tiefgekühlter Back- oder Backteigwaren, bestehend aus einem Gehäuse, in dem die zu erwärmende Ware gelagert ist, einem im Gehäuse vorgesehenen Umluftkanal, der in Verbindung mit einem Gebläse für eine gleichmäßige Luftumströmung der anzuwärmenden Ware sorgt, einem vom Luftstrom beaufschlagten Wärmeaustauscher, der dem Luftstrom Wärme zuführt und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Erwärmung der Ware, wobei die Steuereinrichtung zwei Temperaturfühler aufweist, von denen einer im Luftstrom angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Temperaturfühler (39) der anzuwärmenden Ware (26) zugeordnet ist und deren Massentemperatur mißt, und daß ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Differenz beider Temperaturmeßwerte während des Erwärmungsvorganges der Ware (26) durch Regelung der Wärmezufuhr vom Wärmeaustauscher (28) an die Umluft bis zum Erreichen einer voreingestellten, vom einen Temperaturfühler (36) oder einem dritten Temperaturfühler (46) gemessenen Warmluftgrenztemperatur bzw. von anderen Temperaturfühler (39) gemessenen Warengrenztemperatur auf einem konstanten Wert hält und der diese Grenztemperatur anschließend konstant hält

2. Einrichtung zum Erwärmen gekühlter oder tiefgekühlter Back- oder Backteigwaren, bestehend aus einem Gehäuse, in dem die zu erwärmende Ware gelagert ist, einem im Gehäuse vorgesehenen Umluftkanal, der in Verbindung mit einem Gebläse für eine gleichmäßige Luftströmung der anzuwärmenden Ware sorgt, einem vom Luftstrom beaufschlagten Wärmeaustauscher, der dem Luftstrom Wärme zuführt und einer Steuereinrichtung zur Steuerung der Erwärmung der Ware, wobei die Steuereinrichtung zwei Temperaturfühler aufweist, von denen einer im Luftstrom angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Temperaturfühler (38) einer die anzuwärmende Ware (26) simulierenden Masse (42) zugeordnet ist und deren Massentemperatur mißt, und daß ein Regelkreis vorgesehen ist, der die Differenz beider Temperaturmeßwerte während des Erwärmungsvorganges der Ware (26) durch Regelung der Wärmezufuhr vom Wärmeaustauscher (28) an die Umluft bis zum Erreichen einer voreingestellten, vom einen Temperaturfühler (36) oder einem dritten Temperaturfühler (46) gemessenen Warmluftgrenztemperatur bzw. vom anderen Temperaturfühler (38) gemessenen Warengrenztemperatur auf einem konstanten Wert hält und der diese Grenztemperatur anschließend konstant hält.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis auf eine konstante Temperaturdifferenz im Bereich von ca. 3⁰C bis ca. 7° C eingestellt ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der andere Temperaturfühler (38) von einer im Umluftstrom liegenden, Feuchtigkeit aufweisenden Masse (42) umhüllt und letztere gegenüber der Umgebungsluft diffusionsdicht ausgebildet oder angeordnet ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (42) ein saugfähiges Material aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse (42) einen Ballen aus Zellstoff, Schaumstoff, Schwammt. dergL aufweist

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß die Masse eine etwa 3%ige Salzlösung enthält

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet daß der Regelkreis bei Erreichen der eingestellten Temperaturdifferenz die Beheizung des Wärmeaustauschers unterbricht

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet daß der Regelkreis den Antriebsmotor des Gebläses (32) derart steuert daß bei Erreichen bzw. Überschreiten der eingestellten Tsmperaturdifferenz die Drehzahl des Gebläses verringert bzw. das Gebläse ganz abgeschaltet wird.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß die Meßstelle (40) des anderen Fühlers (38; 39) an oder nahe an der Oberfläche der Ware (26) bzw. der diese simulierenden Masse (42) angeordnet ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer im Gehäuse angeordneten Trennwand, die mit einer benachbarten Gehäusewand den Umluftkanal begrenzt und die eine Anzahl paralleler Luftdurchtrittsschlitze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdurchtrittsschlitze (34) über nahezu die gesamte in Schlitzlängsrichtung gemessene Dimension der Trennwand (18) reichen und daß an der Trennwand (18) parallel zu und im Abstand von ihr eine Anzahl flacher Schienen (58) vorgesehen ist, deren Breite größer als und deren Länge etwa gleich der der Schlitze (34) ist und daß jedem Schlitz (34) eine Schiene (58) derart zugeordnet ist, daß jeweils die Längsmittellinie eines Schlitzes (34) mit der Längsmittellinie einer Schiene (58) in einer gemeinsamen geometrischen Querebene der Trennwand liegt.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (18) zwei einander gegenüberliegende parallele Randschienen (62) aufweist, an denen streifenförmige Wandplatten (50) in konstanten Abständen gleich der Schlitzbreite befestigt sind.

13. Einrichtung nach Anspruch 12 dadurch gekennzeichnet, daß die Längsränder (52, 54) jeder Wandplatte (50) U-förmig nach derselben Seite umgebogen sind.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen je aus einem T-Profil bestehen, deren Mittelsteg (60) in der Schlitzlängsmitte liegt und in den Schlitz (34) eingreift oder kurz vor ihm endet.