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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Führen zumindest eines Garprozesses in einem Gargerät.
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In Gargeräten kommen häufig Zubehöre, beispielsweise in Form von Gargutträgern, zum Einsatz. Jeder Gargutträger dient dabei, beispielsweise in Form eines Backbleches, Rostes, Aufsteckgeschirrs oder dergleichen, dem Tragen von Gargut während eines Garprozesses in einem Garraum eines Gargerätes. Häufig ist im Garraum eine Gargutträgereinschubvorrichtung, wie in Form einer Einhängeleiter, eines Hordengestells oder dergleichen, vorhanden, welche über mehrere Einschubebenen verfügt, die jeweils einen Gargutträger oder ein Zubehör aufnehmen können. Neben dieser Hauptaufgabe können Gargutträger auch zusätzliche Aufgaben oder Funktionen übernehmen.
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Ein Zubehör ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten
EP 1 925 885 A1 beschrieben und erfüllt gleichzeitig zwei Funktionen, nämlich die eines konventionellen Gargutträgers und die der gezielten Wärmeübertragung auf ein Gargut. Zu diesem Zwecke ist ein heißes Fluid in das Zubehör einleitbar, gegebenenfalls durch das Zubehör durchströmbar.
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Die
DE 20 2006 011 755 U1 betrifft einen Hordengestellwagen für ein Gargerät, in dem Gargutträger und Abtropfbleche einschiebbar sind und der einen integrierten Fettablauf aufweist.
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Ferner ist in der
WO 2007/125123 A1 ein Umluftbackofen offenbart, bei dem in einem Strömungsleitglied zwischen einem Garraum und einem Gebläseraum Ansauglöcher und Einblaslöcher zur Zirkulation von Garraumatmosphäre angebracht sind. Wenn kein Backblech in eine Gargutträgereinschubvorrichtung in den Garraum eingeschoben ist, wird der Umluftkreislauf dadurch unterbrochen, dass die Einblaslöcher von beweglichen Schließklappen verschlossen werden, die von der dem Garraum abgewandten Seite des Strömungsleitglieds auf dieselbe vorgespannt sind. Der Umluft-Kreislauf wird jedoch durch Einschieben eines Backbleches geschlossen, das an seiner dem Strömungsleitglied zugewandten Seite stiftartige Übertragungsglieder aufweist, die so angeordnet sind, dass sie nach vollständigem Einschub des Backbleches in die genannten Einblaslöcher in das Strömungsleitglied eindringen und so die Schließklappen zurück in eine geöffnete Position drängen. Somit kann gewährleistet werden, dass ein Umluftbetrieb nur bei eingeschobenem Backblech stattfindet.
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Im Stand der Technik sind zahlreiche unterschiedliche Leit- und/oder Sperrglieder für eine Strömung in einem Garraum eines Gargerätes bekannt. Beispielsweise sind in der
DE 199 44 265 C2 Führungsmittel in Form von Düsen, in der
DE 203 09 268 U1 verschiebbare, verkippbare und/oder verfahrbare Luftleitglieder, in der
DE 203 14 818 U1 steuerbar und/oder regelbar verschließbare Luftführungsöffnungen, aus der
DE 10 2007 023 767 A1 bewegbare Luftführungsglieder, aus der
DE 3130 064 C2 Umsteuerklappen bekannt.
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Zahlreiche dieser Leit- und/oder Sperrglieder sind beispielsweise in Abhängigkeit von Ausgabedaten eines Sensors bewegbar, wobei hier beispielhaft lediglich auf die
DE 203 14 818 U1 sowie die nicht vorveröffentlichte
DE 102 007 023 767 A1 zu verweisen ist.
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Aus der
EP 0 830 805 B1 ist ein Mikrowellenofen bekannt, bei dem die Garraumatmosphäre im Garraum des Mikrowellenofens von beweglichen Luftverteilern, die relativ zueinander asynchron bewegt werden können, umgewälzt wird. Durch die Bewegung der Luftverteiler kann die Strömungsrichtung der Garraumatmosphäre variiert werden. Überdies sind an den Luftverteilern bewegliche Ablenkbleche für Mikrowellenstrahlung angeordnet, um zusätzlich die räumliche Verteilung der Mikrowellenstrahlung im Garraum einzustellen. Des Weiteren ist es beispielsweise aus der
DE 101 61 184 A1 bekannt, die Strömung in einem Garraum an einen Garprozess anzupassen. Auch die Anpassung einer Strömung in einem Garraum in Abhängigkeit von der Anordnung eines Gargutes im Garraum ist im Stand der Technik, beispielsweise der
US 5 111 028 A , offenbart.
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Aus der
US 6 362 458 B1 ist ein Zubehör als Einschub für ein Gargerät bekannt, in dem eine Heizschlange integriert ist, über die ein Gargut, das auf dem Einschub platziert ist, gezielt mit Wärme beaufschlagt werden kann. Die
GB 2 093 984 A offenbart einen Einschub, mit dem ein Teil eines Garraums durch den Einschub vom Rest des Garraums abgetrennt werden kann. Auch die
US 6 087 634 A beschreibt ein Zubehör für ein Gargerät, bei dem eine Strukturierung der Oberfläche des Zubehörs vorgesehen ist, um eine aus dem Gargut austretende Flüssigkeit abzuleiten. Die
FR 2 720 817 A1 offenbart einen Einschub, mit dem die Zustände in einem traditionellen Backsteinofen simuliert werden können. Die
DE 20 2006 009 284 U1 beschreibt ein Gargerät mit Einschüben, an denen Messeinrichtungen befestigt sind, mit denen der Zustand eines auf den Einschüben platzierten Garguts bestimmt werden kann.
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Generell stellt die Beherrschung der komplexen Strömungsmechanik einer durch einen Garraum umgewälzten Garraumatmosphäre ein großes Problem dar. So ändert sich beispielsweise das Strömungsverhalten der Garraumatmosphäre in Abhängigkeit von der Art, Position, Geometrie, Anzahl des Gargutes und/oder der Gargutträger im Garraum. Die Vielfalt und Komplexität dieser aerodynamischen Faktoren führt häufig zu einem räumlich ungleichmäßigen Wärmeeintrag in Gargut und somit zu unzufriedenstellenden Garergebnissen.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Führen zumindest eines Garprozesses in einem Gargerät zu liefern, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll während eines Garprozesses eine verbesserte Steuerung der räumlichen Verteilung eines Wärmeeintrages im Gargut auf einfache Weise ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst.
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Bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind in den Ansprüchen 2 bis 23 beschrieben.
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Es ist somit die überraschende Erkenntnis der Erfindung, dass ein Zubehör, welches in eine Behandlungsebene, insbesondere Einschubebene, einer Gargutträgerhaltung, insbesondere Gargutträgereinschubvorrichtung, eines Gargerätes einschiebbar ist, zusätzliche Funktionen oder andere Funktionen als üblich Gargutträger während eines Garprozesses übernehmen kann, indem zumindest eine Umleitoberfläche zur gezielten Umleitung zumindest eines Teils der Strömungen in dem Garraum des Gargeräts, die relativ zur Einschubebene zumindest teilweise geneigt ist, vorgesehen ist. Zumindest eine Teilfläche der Umleitoberfläche kann vom Rand des Zubehörs beabstandet sein, insbesondere um Flüssigkeiten gezielt abführen zu können.
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Die zumindest eine Umleitoberfläche kann die Strömung einer Garraumatmosphäre und/oder einer Mikrowellenstrahlung zur gezielten Aufwärmung von Gargut beeinflussen. Das Zubehör kann demnach eine aerodynamische Funktion erfüllen, indem zumindest eine als Strömungsleitoberfläche ausgebildete Umleitoberfläche des Zubehörs die Strömung der Garraumatmosphäre laminar oder durch erzwungene Turbulenzen umleitet. Neben möglichen konventionellen Strömungsleiteinrichtungen des Gargerätes bietet somit ein solches Zubehör die Möglichkeit, die komplexe Strömungsmechanik einer durch den Garraum umgewälzten Garraumatmosphäre besser zu beherrschen. Bei Verwendung einer Mikrowellen-Umleitoberfläche kann Mikrowellenstrahlung, welche von einer Mikrowellenabstrahlvorrichtung des Gargerätes in den Garraum eingespeist wird, bezüglich ihrer räumlichen Verteilung im Garraum angepasst werden, so dass dann das Zubehör eine elektrische Funktion erfüllt. Je nach Grösse der Mikrowellen-Umleitoberfläche in Bezug zur Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung findet dabei bei entsprechend grossen Flächen im wesentlichen eine Reflexion und bei entsprechend kleinen Flächen im wesentlichen eine Streuung der Mikrowellenstrahlung, insbesondere in Verbindung mit auftretenden Beugungseffekten, statt.
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Durch Auftragen einer Beschichtung auf eine Umleitoberfläche eines Zubehörs können die aerodynamischen und elektrischen Eigenschaften der Umleitoberfläche zusätzlich eingestellt werden. Eine solche Beschichtung kann eine regelmäßige oder unregelmäßige Strukturierung aufweisen, beispielsweise zur Beeinflussung der Strömung der Garraumatmosphäre, wie zur gezielten Minimierung von Turbulenzen im Falle einer Haifischhaut-Strukturierung oder zur gezielten Maximierung von Turbulenzen.
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Das Zubehör lässt sich wie ein Gargutträger in eine Gargutträgereinschubvorrichtung eines Gargerätes einschieben. In einer ersten Variante dient dabei das Zubehör hauptsächlich als Gargutträger, der auf einer ersten Seite, insbesondere Oberseite, zu garendes Gargut aufnehmen kann. Eine oder mehrere Umleitoberflächen, die an der ersten Seite, und/oder zumindest einer zweiten Seite, insbesondere Unterseite, des Gargutträgers angeordnet sein können, bieten dabei eine zusätzliche Möglichkeit zur Optimierung des Wärmeeintrags in Gargut. In einer zweiten Variante dient das Zubehör als reiner Umleiteinschub, der nur zur Optimierung des genannten Wärmeeintrags in Gargut dient. Das Zubehör kann vorteilhafterweise im Garraum bzw. in einer Einschubebene der Gargutträgereinschubvorrichtung so positioniert sein, dass der Wärmeeintrag in dasjenige Gargut, welches auf einem weiteren Gargutträger platziert ist, optimiert wird. Der Umleiteinschub kann daher je nach Garsituation in verschiedenen Ausrichtungen und verschiedenen Positionen relativ zum zu garenden Gargut platziert werden.
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Ein Zubehör kann auch in Abhängigkeit einer Garraumbeschickung, eines Garverfahrens und/oder eines erwünschten Gargrades, insbesondere nach Aufforderung einer Anzeigeeinrichtung eines Gargerätes, in einen Garraum eingebracht werden. Dies sorgt nicht nur für eine gezielte Beaufschlagung von Gargut mit Wärme, sondern kann auch zur Kapazitätsvergrösserung durch Ausbildung mehrerer Klimazonen dienen. Dadurch kann es zu einer Ressourcenoptimierung und einer optimalen Garraumatmosphäre bei einer Mischbeschickung kommen, ohne dass komplizierte Massnahmen ergriffen werden müssen. Insbesondere bei Zurückgreifen auf empirische Daten lässt sich so auf kostengünstige Weise eine Garoptimierung durchführen. Es ist erfindungsgemäß selbst möglich, während eines Garvorgangs, in Abhängigkeit eines beispielsweise Sensoren erfassten Gargrades den Energieeintrag durch ein verstellbares Zubehör automatisch anzupassen.
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Zudem ermöglicht das Zubehör eine gezielte Abführung von aus einem Gargut austretenden oder auf einem Gargut auskondensierender Flüssigkeit, was zu einer weiteren Optimierung des Garergebnisses sowie der Vermeidung unnötiger Verschmutzungen im Garraum führt, also weitere Ressourcen einspart, beispielsweise in Form von Reinigungsmitteln.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der ein Zubehör sowie ein Gargerät für ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand schematischer Zeichnungen beispielhaft erläutert werden. Dabei zeigt:
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1 einen vertikalen Querschnitt durch ein Gargerät;
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2 einen vertikalen Querschnitt durch ein erstes Zubehör in einer ersten (a), zweiten (b), dritten (c) und vierten (d) Ausrichtung;
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3 einen vertikalen Querschnitt durch das erste Zubehör in einer ersten Ausrichtung, welches in eine Gargutträgereinschubvorrichtung eingeschoben ist;
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4 einen vertikalen Querschnitt durch das erste Zubehör in einer dritten Ausrichtung, welches in eine Gargutträgereinschubvorrichtung eingeschoben ist;
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5 einen vertikalen Querschnitt durch ein zweites Zubehör;
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6 eine Aufsicht (a) und Untenansicht (b) eines dritten Zubehörs;
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7 eine Aufsicht auf ein viertes Zubehör;
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8 eine Aufsicht auf ein fünftes Zubehör;
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9 eine Vorderansicht einer Gargutträgereinschubvorrichtung mit einem sechsten Zubehör für ein Gargerät, umfassend eine Ableiteinrichtung;
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10 eine Vorderansicht einer Gargutträgereinschubvorrichtung mit einer Vielzahl von siebten Zubehören für ein weiteres Gargerät, umfassend jeweils eine alternative Ableiteinrichtung;
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11 eine Darstellung (Aufsicht) von jeweils einem mit Brötchen belegten Gargutträger von Einschubebene 1 (a), Einschubebene 3 (b), Einschubebene 5 (c), Einschubebene 7 (d) und Einschubebene 9 (e) einer Gargutträgereinschubvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens; und
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12 eine Darstellung des normierten lokalen Wärmeübergangskoeffizienten für Gargutträger in Einschubebene 1 (a), Einschubebene 2 (b), Einschubebene 3 (c), Einschubebene 4 (d), Einschubebene 5 (e) und Einschubebene 6 (f) einer Gargutträgereinschubvorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
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In 1 ist ein Gargerät 1 dargestellt, das einen Garraum 2 mit einer Garraumwand 3 umfasst, welcher durch ein Strömungsleitblech 4 von einem Gebläsraum 5 mit einer Gebläseraumwand 6 getrennt ist. Im Garraum 2 ist eine Gargutträgereinschubvorrichtung 7 positioniert, nämlich in Form einer Einhängeleiter mit horizontal ausgerichteten Schienen für insgesamt neun Einschubebenen E1 bis E9. Beispielhaft ist in 1 eine Teilbeschickung mit fünf Gargutträgern 9 mitsamt Gargut 10 in den Einschüben E3, E4, E6, E7 und E9 dargestellt. An der Unterseite des Garraums 2 ist ein Ablauf 11 angeordnet, der beispielsweise zur Abführung von Flüssigkeiten dient, die während eines Garprozesses vom Gargut 10 abgesondert werden. Der Ablauf 11 führt in ein nicht gezeigtes Ablösch- und Abwassersystem des Gargerätes 1. Die Temperatur der Garraumatmosphäre im Garraum 2 wird über eine elektrische Heizeinrichtung 12 gesteuert, die Wärme an die mittels eines rotierenden Lüfterrades 14 umgewälzte Garraumatmosphäre abgibt. Durch die Rotation des Lüfterrades 14, welche über eine Drehachse 16 mit einem in 1 nicht gezeigten Motor verbunden ist, wird die Garraumatmosphäre aus dem Garraum 2 über eine zentrale Öffnung 18 des Strömungsleitblechs 4 in den Gebläseraum 5 hineingesaugt, um dann vom Lüfterrad 14 radial nach aussen und dann über äussere Öffnungen 19 des Strömungsleitblechs 4 wieder zurück in den Garraum 2 geführt zu werden. Die Pfeile in 1 kennzeichnen eine Strömungsrichtung der Garraumatmosphäre bei einer ersten Umlaufrichtung des Lüfterrades 14.
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An der Garraumwand
3 sind für jede Einschubebene E1 bis E9 Mikrowellen-Antennen, die von koaxialen Anschlussleitungen gespeist werden, angebracht, welche Teil einer Mikrowellenabstrahlvorrichtung
20 zur Abstrahlung von Mikrowellenstrahlung in den Garraum
2 sind. Auf einem Gargutträger
9 positioniertes Gargut
10 kann somit alternativ zur Wärmeübertragung aus der Garraumatmosphäre durch Beaufschlagung von Mikrowellenstrahlung, die im Gargut
10 absorbiert wird, gegart werden. Dabei kann die von den Mikrowellen-Antennen abgegebenen Mikrowellenstrahlung entweder direkt oder nach zumindest einer Reflexion an einer elektrisch leitfähigen Garraumwand
3, einem Strömungsleitblech
4, einem Gargutträger
9 oder anderen elektrischen leitfähigen Elementen im Garraum
2 vom Gargut
10 absorbiert werden. Der Garraum
2 stellt somit einen Resonator für Mikrowellenstrahlung dar, wobei die sich ausbildende Modenstruktur von elektrodynamischen Faktoren, wie beispielsweise der Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung, und der Anordnung der elektrisch leitfähigen Elemente sowie des Gargutes
10 abhängt. Dadurch kann die räumliche Verteilung der Leistungsdichte der Mikrowellenstrahlung erheblich variieren, so dass sich sogenannte Hot- und Cold-Spots ausbilden. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der bereits genannten
EP 0 830 805 B1 , ist es bekannt, sowohl die Strömung der Garraumatmosphäre als auch die Mikrowellenstrahlung vor deren Eintritt in den Garraum
2 mit Umlenkmitteln, wie z. B. beweglichen Düsen oder Ablenkplatten, so umzulenken, dass sich einer möglichst gleichförmigen Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut
10 angenähert wird. Häufig sind diese Massnahmen jedoch nicht ausreichend, da sowohl die Strömung der Garraumatmosphäre als auch die Ausbreitung von Mikrowellenstrahlung während deren Ausbreitung im Garraum
2 schwer zu kontrollieren sind. Dies kann zu einer räumlich ungleichmäßigen Verteilung des Wärmeeintrags in dem Gargut
10 führen. Eine verbesserte Kontrolle der räumlichen Verteilung des Wärmeeintrags lässt sich durch das erfindungsgemäße Einfügen von zumindest einem Zubehör in den Garraum
2 des Gargerätes
1 erzielen.
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2 zeigt ein erstes Zubehör 30 in jeweils einer ersten (2(a)), einer zweiten (2(b)), einer dritten (2(c)) und einer vierten Ausrichtung (2(d)). Das Zubehör 30 ist dabei in seinen vier verschiedenen Ausrichtungen mittels entsprechenden Schienen 8 in einer Einschubebene einer nicht gezeigten Gargutträgereinschubvorrichtung 7 (vergleiche 1) gelagert. Das Zubehör 30 hat eine im Querschnitt im wesentlichen keilartige Form und umfasst eine im wesentlichen ebene Umleitoberfläche 31, welche relativ zur Einschubebene um den Winkel θ geneigt ist, wobei die gestrichelt eingezeichnete Linie und die gegenüberliegende Begrenzungsfläche 32 des Zubehörs 30 parallel zur jeweiligen Einschubebene angeordnet sind. Darüber hinaus kann die Umleitoberfläche 31 auch senkrecht (θ = 90°) zur Einschubebene angeordnet sein. Die Umleitoberfläche 31 gemäß 2 weist zusätzlich eine Beschichtung 34 auf, die im hier gezeigten Fall aus einer Vielzahl an regelmäßig angeordneten pyramidenartigen Strukturelementen besteht. Am Ende des sich verjüngenden Abschnitts 36 ist jeweils eine Ableitrinne 38 parallel zu den Schienen 8 angeordnet. Diese sorgt für eine Ableitung von Flüssigkeiten, insbesondere Garsäften, Fett, Öl und/oder Wasser, von einem Zubehör 30, insbesondere in dessen erster oder zweiter Ausrichtung.
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Wie 2 entnehmbar ist, kann das Zubehör 30 durch Rotation in jede der vier verschiedenen Ausrichtungen gebracht werden. Ausgehend von der ersten Ausrichtung 2a) wird die zweite Ausrichtung (2b) des Zubehörs 30 durch eine 180°-Rotation um eine erste Rotationsachse normal zur Einschubebene eingenommen. Ebenso kann das Zubehör 30 von der ersten Ausrichtung durch eine 180°-Rotation um eine zweite Rotationsachse in Einschubrichtung in die vierte Ausrichtung (2d) gebracht werden, wobei entsprechend das Zubehör 30 von der ersten Ausrichtung durch eine 180°-Rotation um sowohl die erste als auch die zweite Rotationsachse in die dritte Ausrichtung (2c) gebracht werden kann. Damit das Zubehör 30 auch in seiner dritten und vierten Ausrichtung von den Schienen 8 gehalten wird, sind Haltemittel 39 mit der Begrenzungsfläche 32 verbunden, die beispielsweise zusammen mit der Begrenzungsfläche 32 eine U-förmige Nut zur Aufnahme einer Schiene 8 bilden. Durch die wählbare Ausrichtung des Zubehörs 30 hat eine Bedienperson somit die Möglichkeit, gegebenenfalls auf Anweisung durch eine Anzeige auf einer Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) des Gargerätes, die räumliche Verteilung des Wärmeeintrags im Gargut flexibel einzustellen, wie im Anschluss erläutert.
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In den 3 und 4 sind zwei Beispiele für einen Einsatz eines Zubehörs 30i dargestellt, wobei das Zubehörs 30i jeweils im wesentlichen demjenigen aus 2 entspricht. Die 3 und 4 zeigen überdies jeweils eine Gargutträgereinschubvorrichtung 7 mit entsprechenden Schienen 8, welche die Einschubebenen für Gargutträger 9i, 9ii und weiteres Zubehör 30i definieren. Von der in 3 und 4 gezeigten linken Seite wird Garraumatmosphäre entlang im wesentlich horizontaler Strömungspfade 40 mittels einer nicht gezeigten Vorrichtung zur Erzeugung einer den Garraum 2 durchströmenden Garraumatmosphäre eingeblasen. In 3 ist eine derartige Garsituation dargestellt, bei der Gargut 10i auf einem, insbesondere luftdurchlässigen, Gargutträger 9i gegart werden soll. Durch das Hinzufügen des Zubehörs 30i auf der nächstunteren Einschubebene der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 kann die Strömung der Garraumatmosphäre gezielt auf das Gargut 10i gerichtet werden. Das Gargut 10i ist somit sowohl der Strömung der Garraumatmosphäre entlang der Strömungslinien 40 als auch der von der Strömungsleitoberfläche 31i umgeleiteten Strömung entlang eines Strömungspfades 41 ausgesetzt. Das Gargut 10i kann daher gezielt von unten mit Wärme beaufschlagt werden, was während eines Garprozesses, beispielsweise von Pizza, vorteilhaft ist. Das Zubehör 30i dient hier somit als Umleiteinschub und leistet für eine gegebene Garsituation eine Optimierung des Garprozesses für das auf einem anderen Gargutträger 9i positionierte Gargut 10i.
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In 4 ist der Gargutträger 30i in seiner dritten Ausrichtung in den dort oberen Einschub der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 eingeschoben, wobei auf der jetzt oben liegenden Begrenzungsfläche 32i Gargut 10ii positioniert ist. Das Zubehör 30i dient hier somit auch als Gargutträger. In der nächstunteren Einschubebene der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 ist ein herkömmlicher Gargutträger 9ii eingeschoben, der ebenfalls Gargut 10iii trägt. Sowohl das Gargut 10ii auf der oberen Einschubebene als auch das Gargut 10iii auf der unteren Einschubebene werden von der Strömung der Garraumatmosphäre entlang der horizontalen Strömungspfade 40 erfasst. Zusätzlich wird jedoch durch die gewählte Ausrichtung des Zubehörs 30i ein Teil der genannten Strömung durch Umleitung an der Strömungsleitoberfläche 31i entlang eines Strömungspfades 42 in Richtung der unteren Einschubebene umgeleitet. Das dort platzierte Gargut 10iii ist somit zusätzlich einer zumindest teilweise vertikal nach unten gerichteten Strömung ausgesetzt, was insbesondere beim Gratinieren von Gargut gewünscht sein kann.
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Die in 4 gezeigte Verwendung des Zubehörs 30i ermöglicht neben der Optimierung der räumlichen Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut 10iii die Ausbildung von unterschiedlichen Garzonen im Garraum 2, die räumlich durch eben dieses Zubehör 30i voneinander getrennt werden. So findet in der oberen Einschubebene eine Beaufschlagung von Gargut 10ii mit Garraumatmosphäre nur entlang horizontaler Strömungspfade 40 statt, während in der unteren Einschubebene die Strömung der Garraumatmosphäre sowohl entlang horizontaler Strömungspfade 40 als auch entlang solcher Strömungspfade 42, die zumindest teilweise vertikal nach unten gerichtet sind, erfolgt.
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In 5 ist ein zweites im Querschnitt im wesentlichen dreieckiges Zubehör 30ii dargestellt, welches auf zwei Schienen 8 einer nicht gezeigten Gargutträgereinschubvorrichtung gelagert ist. Das Zubehör 30ii umfasst dabei zwei im wesentlichen ebene Umleitoberflächen 31ii, 31iii, die auf der Oberseite des Zubehörs entlang einer sich in Einschubrichtung erstreckenden Grenzlinie 35 im mittleren Bereich des Zubehörs 30ii aneinandergrenzen und zum Bilden einer Dreieckspitze stetig ineinander übergehen. Die beiden Umleitoberflächen 31ii, 31iii sind jeweils so geneigt, dass sie von der Grenzlinie 35 zum Rand 33 des Zubehörs 30ii abfallen. Zwischen dem Rand 33 und den beiden Umleitoberflächen 31ii, 31iii sind auf beiden Seiten Ableitrinnen 38i, 38ii angeordnet. Flüssigkeiten auf den Umleitoberflächen 31ii, 31iii können so unterstützt durch die Neigung der Umleitoberflächen 31ii, 31iii auf einfache Weise über die Ablaufrinnen 38i, 38ii abgeleitet werden.
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Über die Umleitflächen 31ii, 31iii kann, ähnlich wie mit Bezug auf das erste Zubehör 30i anhand der 3 und 4 beschrieben, gezielt Gargut (nicht gezeigt) mit Garraumatmosphäre beaufschlagt werden, wobei durch die Neigung der Umleitflächen 31ii, 31iii wieder unterschiedliche Garzonen bestimmt werden.
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6(a) zeigt eine Aufsicht auf eine dritte Ausführungsform eines Zubehörs 30iii mit einer geneigten Umleitoberfläche 31iv sowie einer Ableiteinrichtung 50 für Flüssigkeiten, während 6(b) eine Untenansicht desselben mit einer Begrenzungsfläche 32iii darstellt. Flüssigkeiten, die sich auf der geneigten Umleitoberfläche 31iv sammeln, werden zunächst über eine die Umleitoberfläche 31iv umgebende Ableitrinne 38iii, die entlang des Rands 33i des Zubehörs 30iii verläuft, gesammelt und dann über eine Ableitöffnung 51 der Ableiteinrichtung 50 abgeführt, die sich von der Begrenzungsfläche 32iii wegerstreckt. Das Zubehör 30iii kann im Bereich der Ableiteinrichtung 50 ein oder mehrere geneigte Ableitflächen 60 aufweisen, die das Ableiten von Flüssigkeiten in die Ableitöffnung 51 erleichtern. Nachdem eine Flüssigkeit in die Ableitöffnung 51 geflossen ist, kann diese über ein, insbesondere flexibles, drehbar gelagertes Ableitröhrchen 52 vom Zubehör 30iii weggeführt werden. Wie auf der Untenansicht in 6(b) durch die beiden Pfeile angezeigt wird, kann das Ableitröhrchen 52 mittels einer Kopplungseinrichtung 53 bezüglich einer Drehachse normal zur Einschubebene drehbar an der Unterseite bzw. der unteren Begrenzungsfläche 32iii des Zubehörs 30iii montiert sein. Die Ableitöffnung 51 ist bei dieser Ansicht von der Koppeleinrichtung 53 verdeckt.
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Die Umleitoberfläche 31iv erfüllt grundsätzlich eine ähnliche Funktion wie die zuvor beschriebenen Umleitflächen, nämlich zur gezielten Beaufschlagung von Gargut (nicht gezeigt) mit Garraumatmosphäre.
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Die 7 und 8 zeigen weitere Beispiele in Form eines vierten bzw. fünften Zubehörs 30iv, 30v. So umfasst das in 7 dargestellte Zubehör 30iv eine in Draufsicht rechteckförmige Umleitoberfläche 31v, die mit einer Beschichtung 34i zur Ausbildung von regelmäßig angeordneten diagonalen Rillen versehen ist. Abfließende Flüssigkeiten werden analog zu der Ausführungsform von 6(a) über eine Ableitrinne 38iv in eine Ableitvorrichtung 50i, umfassend eine Ableitöffnung 51i und ein Ableitröhrchen 52i, geleitet. Im Gegensatz dazu weist das Zubehör 30v gemäß 8 keine Ableitrinne sondern eine geneigte Ableitoberfläche 60i auf, die Flüssigkeiten vom Zubehör 30v konzentrisch in eine am Rand 33iii des Zubehörs 31v angeordnete Ableitöffnung 51ii leitet. Die Ableitoberfläche 60i kann dabei beispielsweise direkt an die geneigte Umleitoberfläche 31vi angrenzen.
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In 9 ist eine Vorderansicht eines sechsten Zubehörs 30vii mit zwei Ableitvorrichtungen 50iii dargestellt, welches in eine Einschubebene einer Gargutträgereinschubvorrichtung 7 eines nicht gezeigten Gargerätes eingeschoben ist. Wenn sich während eines Garprozesses Flüssigkeiten auf der Oberseite des Zuberhörs 30vii oder der gestrichelt eingezeichneten beiden Umleitoberflächen 31vii sammeln, werden diese über die in dieser Ansicht nicht erkennbaren Ableitöffnungen zu Ableitröhrchen 52iii geleitet, die über Kopplungseinrichtungen 53i drehbar am Zubehör 30vii befestigt sind. Wie aus 9 ersichtlich, werden bei geeigneter Stellung der Ableitröhrchen 52iii die Flüssigkeiten seitlich vom Zubehör 30vii weg geleitet, so dass die Flüssigkeiten nicht auf ein möglicherweise unterhalb des Zubehörs 30vii angeordnetes weiteres nicht gezeigtes Zubehör und/oder Gargut geleitet werden. Die Ableitröhrchen 52iii des in die Gargutträgereinschubvorrichtung 7 eingeschobenen Zubehörs 30vii greifen dabei beispielsweise durch einen in 9 nicht erkennbaren freien Bereich der Einhängeleiter der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 hindurch. Während des Einschiebens oder Herausziehens des Zuberhörs 30vii können die drehbar gelagerten Ableitröhrchen 52iii parallel zur Einschubrichtung gestellt werden, so dass diese sich nicht mit der Einhängeleiter der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 verhaken. Die Flüssigkeiten können nach ihrer Ableitung oder nach dem Austreten aus den Ableitröhrchen 52iii, insbesondere in freiem Fall (vgl. strichpunktierte Linien), in einen Auffangbehälter 54 zur Aufnahme von Flüssigkeiten 55 geleitet werden. Der Auffangbehälter 54 kann gemäß 9 seitlich außerhalb der Einschubebenen der Gargutträgereinschubvorrichtung 7 positioniert sein.
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Eine andere Variante einer Ableiteinrichtung 50iv für ein siebtes Zubehör 30viii ist analog zu 9 (Vorderansicht) in 10 skizziert. Gemäß 10 sind drei identische Zubehöre 30viii auf drei benachbarten Einschubebenen einer Gargutträgereinschubvorrichtung 7 eines nicht gezeigten Gargerätes eingeschoben. Abzuleitende Flüssigkeiten werden von der Ableiteinrichtung 50iv, insbesondere im freien Fall, im wesentlichen senkrecht nach unten geleitet. Falls es sich nicht um das unterste Zubehör handelt, werden die Flüssigkeiten in die Ableitöffnung (in dieser Ansicht nicht sichtbar) des nächstunteren Zubehörs 30viii geleitet. Falls es sich jedoch um das unterste Zubehör handelt, werden die Flüssigkeiten direkt in einen Auffangbehälter 56 zum Auffangen von Flüssigkeiten 57 unterhalb der entsprechenden Ableiteinrichtung 50iv geleitet. Wenn kein Auffangbehälter 56 vorhanden ist, können Flüssigkeiten alternativ in den herkömmlichen Ablauf 11 (vgl. 1) des Garraumes 2 geleitet werden.
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Wie bereits zuvor erwähnt wurde, tritt in der Praxis häufig das Problem auf, dass die räumliche Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut während eines Garprozesses in einem Gargerät 1 nicht konstant ist. Beispielsweise kann die genannte Verteilung über die verschiedenen Einschubebenen E1 bis E9 einer Gargutträgereinschubvorrichtung 7 eines Gargerätes 1 gemäß 1 variieren und zu unzufriedenstellenden Gargergebnissen führen.
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Die Auswirkungen einer solchen ungleichmäßigen Verteilung werden in 11 verdeutlicht, in der fünf aus Photographieaufnahmen entstandene Darstellungen von jeweils mit 12 Brötchen 10iv belegten Gargutträgern 9iii, die in Teilbeschickung auf fünf verschiedenen Einschubebenen E1 (11(a)), E3 (11(b)), E5 (11(c)), E7 (11(d)), E9 (11(e)) in dem Garraum 2 des Gargerätes 1 der 1 gegart wurden, dargestellt sind. Vor Beginn des entsprechenden Garprozesses befanden sich die Brötchen-Rohlinge alle im gleichen Zustand. Der Wärmeeintrag in das Gargut bzw. die Brötchen 10iv erfolgte durch das Umwälzen der Garraumatmosphäre durch den Garraum 2. Der Bräunungsgrad der in 11 dargestellten Brötchen 10iv ist aus der Färbung der Brötchenoberfläche ersichtlich. Um den Bräunungsgrad zu quantifizieren, sind den Brötchen 10iv jeweils zwei Bereiche unterschiedlicher Bräunung, nämlich helle Bereiche (weiss) und dunkle Bereiche (schraffiert), zugeordnet worden, wobei eine Unterteilung in mehr als zwei Bereiche ebenfalls möglich ist. Im hier gezeigten Fall ist der Bräunungsgrad eines Brötchens 10iv beispielhaft definiert als der prozentuale Anteil der dunklen Bereiche an der Gesamtfläche des Brötchens.
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In 11 ist zu erkennen, dass der Bräunungsgrad der Brötchen 10iv umso stärker ist, je höher die Position des Gargutträgers 9iii gemäß seiner Einschubebene im Garraum 2 während des Garprozesses war. So weisen die Brötchen 10iv in 11(e) auf der höchsten Einschubebene E9 im Garraum des Gargerätes 1 von 1 im Mittel einen hohen Bräunungsgrad auf, während in 11(a) der Bräunungsgrad der Brötchen 10iv deutlich geringer ist. Die Auswertung der Aufnahmen in 11 lassen sich demnach zur Bestimmung der räumlichen Verteilung eines Wärmeeintrags in Gargut 10iv verwenden. Dabei kann die genannte Verteilung ein-, zwei- oder dreidimensional sein. Im beschriebenen Fall fand die Bestimmung der räumlichen Verteilung eines Wärmeeintrags in Gargut im Anschluss an einen Garprozess statt, wobei eine solche Bestimmung unter erhöhtem Aufwand auch während eines Garprozesses durchgeführt werden kann.
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Bei der, insbesondere digitalen, Auswertung der mittels einer Kamera erfassten Aufnahme-Daten gemäß 11, die vorzugsweise im Anschluss an eine Speicherung der Aufnahme-Daten auf einem Speicher erfolgt, kann beispielsweise für jede Position der Brötchen 10iv im Garraum 2 ein Farbwert, Bräunungswert und/oder Bräunungsgrad als erster Messwert bestimmt werden, wobei die Aufnahmen dazu insbesondere, wie in 11 gezeigt, in Bereiche unterschiedlicher Farbe und/oder Helligkeit segmentiert bzw. eingeteilt werden. Alternativ zur Verwendung einer herkömmlichen Kamera wie bei 11 können auch andere, insbesondere optische, Methoden zum Einsatz kommen, wie die Verwendung einer Infrarot- und/oder Thermo-Kamera. Ebenso kann ein Bräunungssensor benutzt werden.
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Eine weitere Möglichkeit zur Bestimmung der räumlichen Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut ist die Erfassung des lokalen Wärmeübergangskoeffizienten α bzw. α-Wertes, der ein Maß für den lokalen Wärmeeintrag in ein Gargut einer bestimmten Geometrie, welches der Strömung einer Garraumatmosphäre einer bestimmten Wärmeleitfähigkeit, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit ausgesetzt ist. Der Wert des Wärmeübergangskoeffizienten α errechnet sich aus der temperaturabhängigen Wärmeleitfähigkeit λ der Garraumatmosphäre und der Dicke δT der thermischen Grenzschicht um das Gargut zu: α = λ/δT.
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In
12 ist die räumliche Verteilung des normierten α-Wertes für sechs identische Gargutträger, die in sechs verschiedenen Einschubebenen E1 bis E6 einer Gargutträgereinschubvorrichtung
7 eines Gargerätes
1 eingeschoben sind, aufgetragen. Für die sechs Tabellen in
12 gilt, dass ein jedes Tabellenfeld, welches jeweils einen normierten α-Wert enthält, einer Position eines Gargutsimulationselementes auf einem zugehörigen nicht in
12 gezeigten Gargutträger entspricht, wobei die genannten Gargutsimulationselemente auf dem Gargutträger äquidistant beabstandet sind und im wesentlichen die gesamte Fläche eines Gargutträgers abdecken. Ferner sind die Gargutsimulationselemente mit Messköpfen zur Messung ihrer Oberflächentemperatur ausgerüstet. Der in den Tabellenfeldern aufgeführte normierte α-Wert ist ein ganzzahliger Wert zwischen –5 und 5, der die relative Änderung des α-Wertes bezüglich des über den gesamten Garraum
2 gemittelten α-Wertes anzeigt. Dabei entsprechen die genannten ganzzahligen Feldeinträge den folgenden relativen Abweichungen vom räumlichen Mittelwert des α-Wertes:
| Feldeintrag | Rel. Abweichung vom räumlichen Mittelwert des α-Wertes |
| –5 | > –60% |
| –4 | > –50% |
| –3 | > –40% |
| –2 | > –30% |
| –1 | > –20% |
| 0 | –10% bis 10% |
| 1 | < 20% |
| 2 | < 30% |
| 3 | < 40% |
| 4 | < 50% |
| 5 | < 60% |
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Bedingt durch die aerodynamischen Faktoren des Garraumes 2, die zumindest von der Geometrie des Garraumes 2 selbst, der Geometrie der Gargutträger, deren Einschubebene, der Geometrie der Gargutträgereinschubvorrichtung, der Position und Geometrie Gargutsimulationselemente auf dem Gargutträger bestimmt werden, ist die räumliche Verteilung des Wärmeeintrags in die Gargutsimulationselemente gemäß 12 sowohl über die Fläche der einzelnen Gargutträger in den jeweiligen Einschubebenen E1 bis E6 als auch über die verschiedenen Einschubebenen E1 bis E6 ungleichmäßig verteilt. So lässt sich durch die in 12 zusammengefasste Messung des lokalen Wärmeübergangskoeffizienten α eine dreidimensionale Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut während eines Garprozesses in einem Gargerät 1 erfassen. Demnach können vorteilhafterweise bei Testmessungen die Auswirkungen von Änderungen an der Gargerätekonfiguration, beispielsweise der Strömungsgeschwindigkeit der Garraumatmosphäre, der Garraumtemperatur, der Feuchte im Garraum 2, oder von aerodynamischen Faktoren des Garraums 2 schnell erfasst und gegebenenfalls in einem Speicher gespeichert werden.
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Die im Zusammenhang mit den 11 und 12 beschriebene Methode lässt sich zur Bestimmung der räumlichen Verteilung eines Wärmeeintrags in Gargut einsetzen. Diese Verteilung ist dabei abhängig von aerodynamischen oder elektrischen Faktoren. Eine Möglichkeit zur Quantifizierung dieses Zusammenhangs ist die Speicherung von bekannten aerodynamischen oder elektrischen Faktoren zusammen mit der daraus resultierenden räumlichen Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut, welche mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung der räumlichen Verteilung eines Wärmeeintrags in Gargut bestimmt werden kann. Diese experimentellen oder empirischen Zusammenhänge können beispielsweise nach einer Speicherung zur Optimierung von anderen Garprozessen in diesem Gargerät dienen. Wenn also bekannt ist, dass bei einer gegebenen Konfiguration eines Garprozesses mit entsprechenden aerodynamischen oder elektrischen Faktoren im Garraum eine ungleichmäßige räumliche Verteilung des Wärmeeintrags in Gargut auftritt, kann in einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren eine Steuerung der räumlichen Verteilung des Wärmeeintrags während des Garprozesses in Gargut erfolgen, die insbesondere eine Vergleichmäßigung des genannten Wärmeeintrags zur Folge hat. Im Rahmen eines solchen Verfahrens kann beispielsweise eine Bedienperson über eine Anzeigeeinheit des Gargerätes eine Aufforderung erhalten, ein oder mehrere Zubehöre in einer bestimmten Ausrichtung und/oder in einer bestimmten Einschubebene der Gargutträgereinschubvorrichtung des Gargerätes zu positionieren und daraufhin den Garprozess zu starten. Des weiteren kann vorgesehen sein, dass auch das Gargerät automatisch mit Hilfe von adaptiven, ausrichtbaren Strömungsleitelementen und/oder einer Mikrowellenabstrahlvorrichtung mit adaptivem Abstrahlverhalten zur Vergleichmäßigung des Wärmeeintrags in Gargut beiträgt.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
