DE102004044100B4

DE102004044100B4 - Backofen

Info

Publication number: DE102004044100B4
Application number: DE102004044100A
Authority: DE
Inventors: Martin Baier
Original assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Current assignee: EGO Elektro Geratebau GmbH
Priority date: 2004-09-07
Filing date: 2004-09-07
Publication date: 2009-03-26
Anticipated expiration: 2024-09-08
Also published as: DE102004044100A1

Abstract

Backofen mit einem Träger (7) für Gargut (6), mindestens einer Heizungsvorrichtung (1.1, 1.2, 1.3, 1.4), mindestens einem Gargutzustandssensor (3.1, 3.2, 4) und einer Auswerte- und Steuereinrichtung (2), welche ein Signal des mindestens einen Sensors (3.1, 3.2, 4) zur Temperaturregelung bzw. Steuerung der mindestens einen Heizungsvorrichtung (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) auswertet, wobei mindestens ein Gargutzustandssensor (4) fest an dem Gargutträger (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutträger ein Backblech oder eine Backform ist und dass der Gargutzustandssensor (4) direkt an der Gargutträger-Unterseite angebracht ist zur Wärmeübertragung direkt mit dem Gargutträger und somit dem Gargut.

Description

Anwendungsgebiet und Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Backofen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei herkömmlichen Backöfen wird die Temperatur in einem Backraum bzw. in einer Backmuffel häufig nur an einer Stelle gemessen. Wird Backgut bzw. Gargut in die Backmuffel gestellt, dann verändert sich die Wärmeverteilung innerhalb der Backmuffel und eine Regelung der Backofenheizung zur Einstellung der Backraumtemperatur funktioniert nicht mehr optimal. Die Temperaturregelung ist zudem abhängig davon, in welcher Ebene das Backgut, d. h. ein Backblech mit dem Backgut, in die Backmuffel eingeführt wird und wie groß die Masse des Backgutes ist. Durch die Anwendung von mehreren Temperatursensoren kann die Temperaturregelung verbessert werden. Der Aufwand steigt jedoch stark an.
Die US 5,615,603 beschreibt einen Temperatursensor, der in backblechartigen Gargutträgern in einem Backofen angeordnet ist. Dabei weisen die Gargutträger ebenfalls eine innenliegende Beheizung auf.
Die DE 3620962 beschreibt einen Temperaturfühler, der in der Drehachse eines Bratspießes angeordnet ist. Dabei handelt es sich allerdings bei dem Bratspieß um eine sehr spezielle Art von Gargutträger.
Die DE 19945021 beschreibt ein Verfahren zum Steuern eines Garprozesses sowie einen hierzu verwendeten Garprozessfühler als Spieß. Dieser weist in seinem länglichen Inneren vier Temperatursensoren auf, die mit Abstand zueinander bis in die Spitze hinein verteilt darin vorgesehen sind. Durch Einstecken des Garprozessfühlers in beispielsweise einen Braten kann so die Temperatur ermittelt werden, insbesondere auch ein Temperaturgefälle vom Kern des Bratens bis zur Außenseite hin.
Die DE 2935282 beschreibt eine drahtlose Temperaturmesseinrichtung in Form eines an sich bekannten Temperatur-Messspießes. Auch hier ist ein Temperatursensor in dem Spieß vorgesehen, und zwar sehr nahe der Spitze, um in einen Braten oder dergleichen hineingestochen zu werden.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Backofen zu schaffen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden können und insbesondere eine genauere Messung des Zustands des Garguts, beispielsweise hinsichtlich vorgangsrelevanter Daten, möglich ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im folgenden näher erläutert. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
Erfindungsgemäß weist ein Backofen einen Träger für ein Gargut, mindestens eine Heizungsvorrichtung, mindestens einen Gargutzustandssensor und eine Auswerte- und Steuereinrichtung auf. Diese wertet ein Signal des mindestens einen Gargutzustandssensors aus zur Temperaturregelung bzw. Steuerung der mindestens einen Heizungsvorrichtung. Mindestens ein Gargutzustandssensor bzw. Sensor allgemein ist fest an dem Gargutträger angeordnet, und zwar direkt an der Gargutträger-Unterseite. So ist eine Messung in großer Nähe zu dem Gargut bzw. sogar ein sehr guter Wärmekontakt zu dem Gargut möglich. Dadurch lässt sich vorteilhaft die Temperaturregelung oder sonstige Steuerung des Backofens optimal an das jeweilige Gargut anpassen und es kann ein optimaler Backprozess bzw. Garprozess sichergestellt werden. Ein Träger ist ein Backblech oder eine Backform, ebenso auch eine Wanne oder ein sogenannter Brot- oder Pizzabackstein.
Es kann vorteilhaft ein drahtloser Gargutzustandssensor verwendet werden, der in der Nähe eines Gargutes bzw. an oder in dem Gargutträger angeordnet ist. Durch die Verwendung des mindestens einen drahtlosen Gargutzustandssensors ist es möglich, eine Eigenschaft des Gar guts, beispielsweise die Temperatur, in unmittelbarer Nähe zu dem Backgut bzw. Gargut zu messen und die Daten problemlos zu übermitteln. Alternativ kann ein Gargutzustandssensor am Garguträger auch mit einem temperaturfesten Kabel angeschlossen werden.
Der Gargutzustandssensor kann einerseits ein Temperatursensor sein. So kann die Temperatur des Garguts als eine der wichtigsten Größen bestimmt werden.
Andererseits kann ein Feuchtesensor als Gargutzustandssensor vorgesehen sein, und zwar alternativ oder zusätzlich zu einem Temperatursensor. Dadurch kann auf den Zustand des garguts geschlossen werden, beispielsweise ob es noch frisch oder schon durch ist. Weitere Möglichkeiten sind Drucksensoren, mit denen das Gewicht des Garguts gemessen und auch als Maß für den Zustand des Garguts ausgewertet werden könnte. Hier ist jeweils der mögliche direkte Kontakt zu dem Gargut von besonders großem Vorteil.
In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Backofens ist der mindestens eine Gargutzustandssensor am Gargutträger als Oberflächenwellensensor ausgeführt. Dies hat den Vorteil, dass der er optimal an den Einbauort wie beispielsweise an ein Backblech, eine Backform und/oder einen Brotbackstein angepasst werden kann. Die Ausführung als Oberflächenwellensensor ermöglicht die Anordnung des drahtlosen Gargutzustandssensors in unmittelbarer Nähe zu dem Backgut bzw. Gargut. Durch die Wärmeleitung des Backblechs und/oder der Backform und/oder des Brotbacksteins kann ein drahtloser Temperatursensor in guter Näherung die Temperatur des Backgutes bzw. Gargutes messen. Bei direktem Anliegen am Gargut ist auch eine Feuchtemessung möglich.
In weiterer Ausgestaltung des Backofens ist eine hochfrequente Sender-/Empfängereinheit vorhanden, welche den drahtlosen Gargutzustands sensor mit Energie aus einem elektromagnetischen Wechselfeld versorgt. Vorteilhaft wird dadurch keine Batterie odgl. benötigt.
In weiterer Ausgestaltung des Backofens strahlt der drahtlose Gargutzustandssensor nach dem Abschalten des Wechselfeldes ein elektromagnetisches Feld ab, dessen Frequenz ein Maß für die gemessene Größe ist. Das Sensorsystem wird mit einer Frequenz von mehreren hundert MHz betrieben, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 GHz.
Zur weiteren Verbesserung des Regelungsvorgangs der Backofentemperatur kombiniert eine Auswerte- und Steuereinrichtung das Ausgabesignal des Gargutzustandssensors am Gargutträger mit Ausgabesignalen von mindestens einem weiteren Temperatursensor, um die Temperatur bzw. den Betrieb in einer Backmuffel des Backofens zu regeln.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Überschriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung schematisch dargestellt und werden im folgenden näher erläutert, wobei die einzige Figur eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Backofens zeigt.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnung
Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfasst ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Backofens 1 eine Backmuffel 10 mit mehreren Heizungsvorrichtungen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4. Sie weist weiters zwei herkömmliche Temperatursensoren 3.1, 3.2 und ein Backblech 7 mit einem drahtlosen Temperatursensor 4 auf, der als Oberflächenwellensensor ausgeführt ist. Dabei könnte er auch ein Feuchtesensor sein.
Es sind noch eine hochfrequente Sender-/Empfängereinheit 5 und eine Auswerte- und Steuereinrichtung 2 vorgesehen, welche Temperatursignale der herkömmlichen Temperatursensoren 3.1, 3.2 und des drahtlosen Temperatursensors 4 zur Temperaturregelung der Heizungsvorrichtungen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 auswertet.
Durch die Ausführung als drahtloser Sensor lässt sich der Oberflächenwellensensor 4 in unmittelbarer Nähe des Gargutes 6 anordnen. Dadurch lässt sich die Backguttemperatur bzw. die Garguttemperatur durch die Regelung der Heizungsvorrichtungen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 nahezu konstant halten, wodurch ein optimaler Backprozess bzw. Garprozess ermöglicht wird.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der drahtlose Temperatursensor 4 fest mit dem Backblech 7 verbunden, und zwar in dem Backblech selber angeordnet. Dies wird nicht vom Schutzbereich umfasst. In der gestrichelten Ausführung gemäß der Erfindung daneben ist der Temperatursensor 4' ebenfalls drahtlos ausgebildet und an der Unterseite befestigt, beispielsweise dauerhaft angeklebt. Bei weiteren alternativen nicht dargestellten Ausführungsformen kann der drahtlose Temperatursensor 4 an einer Backform und/oder einem Brotbackstein oder Pizzabackstein angeordnet sein.
Funktion
Durch die Verwendung des Oberflächenwellensensors 4 ergibt sich nachfolgend beschriebene Funktionsweise. Der Oberflächenwellensensor 4 wird von der hochfrequenten Sender-/Empfängereinheit 5 aus einem elektromagnetischen Wechselfeld 4-5 mit Energie versorgt. Nach dem Abschalten des Wechselfeldes strahlt der drahtlose Oberflächenwellensensor 4 ein elektromagnetisches Feld 4-5 ab, dessen Frequenz und/oder Phasenverschiebung ein Maß für die gemessene Temperatur sind. Die Sender-/Empfängereinheit 5 empfängt das Wechselfeld vom Oberflächenwellensensor 4 und leitet eine die Backguttemperatur bzw. Garguttemperatur repräsentierende Information an die Auswerte- und Steuereinrichtung 2 weiter. Die Sender-/Empfängereinheit 5 und der Oberflächenwellensensor 4 werden mit einer Frequenz von mehreren hundert MHz betrieben, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 GHz.
Zur Regelung der Temperatur im Backraum bzw. in der Backmuffel wertet die Auswerte- und Steuereinrichtung 2 die Ausgabesignale des Temperatursensors 4 oder 4' und der herkömmlichen Temperatursensoren aus. Dadurch lassen sich die Heizungsvorrichtungen 1.1, 1.2, 1.3, 1.4 so regeln, dass die Backguttemperatur bzw. die Garguttemperatur während des Backprozesse bzw. des Garprozesses nahezu konstant bleibt. Deratige Regelverfahren mit Daten mehrerer Temperatursensoren sind dem Fachmann geläufig und können mit üblichem Fachwissen leicht implementiert werden. Lediglich die besondere Art der Messung durch den Temperatursensor direkt am Gargutträger ist zu berücksichtigen, da da er durch Wärmeübertragung direkt mit dem Gargutträger und somit dem Gargut verbunden ist.

Claims

Backofen mit einem Träger (7) für Gargut (6), mindestens einer Heizungsvorrichtung (1.1, 1.2, 1.3, 1.4), mindestens einem Gargutzustandssensor (3.1, 3.2, 4) und einer Auswerte- und Steuereinrichtung (2), welche ein Signal des mindestens einen Sensors (3.1, 3.2, 4) zur Temperaturregelung bzw. Steuerung der mindestens einen Heizungsvorrichtung (1.1, 1.2, 1.3, 1.4) auswertet, wobei mindestens ein Gargutzustandssensor (4) fest an dem Gargutträger (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutträger ein Backblech oder eine Backform ist und dass der Gargutzustandssensor (4) direkt an der Gargutträger-Unterseite angebracht ist zur Wärmeübertragung direkt mit dem Gargutträger und somit dem Gargut.
Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutzustandssensor (4) ein Temperatursensor ist.
Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutzustandssensor (1, 3.2, 4) ein Feuchtesensor ist.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutzustandssensor (4) drahtlos mit der Auswerte- und Steuereinrichtung (2) verbunden ist, insbesondere mit einer Funkverbindung (4-5).
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine hochfrequente Sender-/Empfängereinheit (5), welche den Gargutzustandssensor (4) am Gargutträger (7) mit Energie aus einem elektromagnetischen Wechselfeld (4-5) versorgt.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutzustandssensor (4) an dem Gargutträger (7) als Oberflächenwellensensor ausgeführt ist.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Gargutzustandssensor (4) am Gargutträger (7) ein elektromagnetisches Feld (4-5) abstrahlt, dessen Frequenz ein Maß für die gemessene Temperatur ist.
Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerte- und Steuereinrichtung (2) das Ausgabesignal des Gargutzustandssensors (4) am Gargutträger (7) mit einem Ausgabesignal mindestens eines weiteren Temperatursensors (3.1, 3.2) kombiniert, um die Temperatur in einer Backmuffel (10) des Backofens (1) zu regeln.