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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Backofen und ein Verfahren zum Betreiben eines Backofens, insbesondere in der Betriebsart „Umluftgrillen”.
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Zur Erwärmung des Garraums eines Backofens oder Herdes sind verschiedene Betriebsarten bekannt geworden, die je nach Anwendungsfall zu einem optimalen Ergebnis führen. Dabei kann je nach Anwendungsfall die Oberhitze und/oder die Unterhitze oder auch das Heizluftgebläse eingesetzt werden. Die Wahl der jeweiligen Betriebsart hängt von dem entsprechenden Rezept ab. Eine Betriebsart wird als „Umluftgrillen” bezeichnet und dient insbesondere zum Grillen von Gargut mit einem größeren Durchmesser, wie etwa Hähnchen oder Rollbraten oder ähnliche Speisen.
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Um die Betriebsart „Umluftgrillen” zu realisieren wurde im Stand der Technik ein Oberhitzegrillheizkörper und ein Oberhitzeheizkörper gleichzeitig getaktet betrieben, während der Umluftlüfter mit einer geringeren Drehzahl kontinuierlich eingesetzt wurde. Bei der getakteten Betriebsweise des Oberhitzeheizkörpers und des Oberhitzegrillheizkörpers wurden diese zeitgleich periodisch ein- und ausgeschaltet. Um die Verschmutzung des Garraums zu verringern, wurde der Umluftlüfter mit einer geringeren Drehzahl betrieben. Eine solche Betriebsweise führt zu einem vernünftigen Garergebnis, aber der Steuerungsaufwand für die getaktete Betriebsweise des Oberhitzeheizkörpers und des Oberhitzegrillheizkörpers und für die reduzierte Drehzahl des Umluftlüfters ist erheblich.
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Weiterhin ist im Stand der Technik ein Backofen und ein Verfahren zum Betreiben eines Backofens bekannt geworden, bei dem die Betriebsart „Umluftgrillen” darüber realisiert wird, dass der Oberhitzeheizkörper und der Grillheizkörper zeitgleich alternierend betrieben werden, während im Wechseltakt dazu der Umluftlüfter getaktet betrieben wird. Das bedeutet, dass während eines ersten Zeitintervalls der Umluftlüfter eingeschaltet ist, während der Oberhitzeheizkörper und der Oberhitzegrillheizkörper ausgeschaltet bleiben. Anschließend wird der Umluftlüfter für eine gewisse Zeit ausgeschaltet und der Oberhitzeheizkörper und der Oberhitzegrillheizkörper werden eingeschaltet. Dadurch, dass der Umluftlüfter nur eingeschaltet wird, wenn der Oberhitzeheizkörper und der Oberhitzegrillheizkörper ausgeschaltet sind und umgekehrt, ergibt sich insgesamt eine erträgliche Verschmutzung des Garraums bei einem vernünftigen Garergebnis. Nachteilig ist aber, dass der Oberhitzeheizkörper, der Oberhitzegrillheizkörper und der Umluftlüfter getaktet betrieben werden müssen, was den Steuerungsaufwand erhöht.
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Aus der
DE 10 2004 055 946 A1 ist ein Backofen mit wenigstens einem Oberhitzeheizkörper, wenigstens einem Umluftflüfter und wenigstens einer Steuereinheit bekannt, wobei die Steuereinheit in einer Betriebsart geeignet ist, den wenigstens einen Oberhitzeheizkörper in der Weise gesteuert zu betreiben, dass taktweise entweder der Oberhitzeheizkörper oder der Umluftlüfter eingeschaltet ist.
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Die
DE 195 44 908 A1 offenbart ein Gargerät, das eine schwenkbare Grilleinrichtung aufweist, wobei an einem Heizkörperflansch ein äusserer und ein innerer Grillheizkörper mit verschiedenen Stabilisierungstaben im Deckenbereich des Garraumes des Backofens gehaltert sind. Betriebsarten unter Nutzung und Steuerung der Grillheizkörper sind nicht dargestellt.
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Aus der
DE 101 51 937 A1 ist ein Backofen bekannt, bei dem ein erster Oberhitzeheizkörper und ein als Grillheizkörper eingesetzter zweiter Oberhitzeheizkörper in einer als Schnellaufheizmodus bezeichneten Betriebsart von der Steuereinrichtung derart betreibbar sind, dass neben einem Umluftlüfter der erste Oberhitzeheizkörper oder der zweite Oberhitzeheizkörper aktiviert sind.
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Vor dem Hintergrund des beschriebenen Standes der Technik ist es deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Backofen und ein Verfahren zum Betreiben eines Backofens zur Verfügung zu stellen, mit welchen ein gutes Garergebnis mit nur geringer Verschmutzung des Garraums mit einfachen Mitteln erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel.
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Der erfindungsgemäße Backofen verfügt über wenigstens einen ersten Oberhitzeheizkörper und wenigstens einen zweiten Oberhitzeheizkörper, sowie wenigstens einen Umluftlüfter und wenigstens eine Steuerungseinrichtung. Dabei ist die Steuerungseinrichtung geeignet, wenigstens bei einer Betriebsart Umluftgrillen den ersten Oberhitzeheizkörper und den Umluftlüfter durchgehend zu betreiben, während der zweite Oberhitzeheizkörper gesteuert betreibbar ist.
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Die Erfindung hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Backofens ist, dass der erste Oberhitzeheizkörper und der Umluftlüfter durchgängig betrieben werden. Es ist nur nötig, den zweiten Oberhitzeheizkörper gesteuert zu betreiben. Dadurch sinkt der Aufwand für die Steuerung erheblich. Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass trotz eines mit der üblichen Nenndrehzahl laufenden Umluftlüfters die Verschmutzung des Garraums nur relativ gering ist. Das Garergebnis genügt in hervorragender Weise den Anforderungen. Damit stellt die Erfindung einen Backofen und ein Verfahren zum Betreiben eines Backofens zur Verfügung, womit mit einfacheren Mitteln als im Stand der Technik ein gutes Backergebnis mit nur geringer Verschmutzung des Garraumes erzielt wird.
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In einer bevorzugten Weiterbildung des Erfindung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet und bestimmt, den ersten Oberhitzeheizkörper durchgängig mit im Wesentlichen konstanter Leistung und insbesondere mit gleichbleibender Leistung zu betreiben. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung weiterhin dazu eingerichtet, den Umluftlüfter durchgängig mit einer im Wesentlichen konstanten Leistung und/oder im Wesentlichen konstanter Drehzahl zu betreiben.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu geeignet und bestimmt, den ersten Oberhitzeheizkörper und den Umluftlüfter durchgängig mit etwa konstanter Leistung bzw. konstanter Drehzahl zu betreiben. Dadurch wird ein einfach betreibbarer Backofen zur Verfügung gestellt. Vorteilhafterweise werden der erste Oberhitzeheizkörper und der zweite Oberhitzeheizkörper an oder in einer oberen Deckenwand des Backofens bzw. des Gehäuses des Backofens installiert. Insbesondere bildet der erste Oberhitzeheizkörper einen inneren Heizkreis und der zweite Oberhitzeheizkörper bildet einen äußeren, größeren Heizkreis. Der zweite Oberhitzeheizkörper umgibt vorzugsweise den ersten Oberhitzeheizkörper insbesondere vollständig. Sowohl der erste Oberhitzeheizkörper als auch der zweite Oberhitzeheizkörper sind vorzugsweise als elektrische Heizkörper ausgeführt. Es ist aber auch möglich, dass thermochemische Heizkörper oder Heizkreise eingesetzt werden.
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In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den zweiten Oberhitzeheizkörper mit einer periodischen Änderung der Leistung zu betreiben. Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, den zweiten Oberhitzeheizkörper getaktet zu betreiben. Möglich ist aber auch jede andere Form einer Leistungssteuerung des zweiten Oberhitzeheizkörpers, insbesondere kann die zeitliche Form der Änderung der Heizleistung auch sinusförmig, sägezahnförmig oder dreieckig verlaufen.
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In bevorzugten Weiterbildungen ist wenigstens ein Temperatursensor zur Erfassung einer Temperatur im Garraum und/oder Gargut vorgesehen. Mittels der Messwerte des Temperatursensors kann die Steuerungseinrichtung des Verfahrensablauf steuern und für eine optimale Einhaltung der eingestellten oder angestrebten Temperaturen sorgen.
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In allen Ausgestaltungen kann die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet und bestimmt sein, die Drehzahl des Umluftlüfters zu steuern oder zu regeln.
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Vorzugsweise ist die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet, die Heizleistung wenigstens eines Oberhitzeheizkörpers und/oder Unterhitzeheizkörpers über ein Phasenanschnittverfahren und/oder wenigstens einen Spannungsteiler und/oder wenigstens ein Relais zu steuern.
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Eine Leistungssteuerung der Heizleistung wenigstens eines Heizkörpers ermöglicht eine flexible und zuverlässige Einstellung der erforderlichen Betriebsparamenter.
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Das erfindungsgemäße Verfahren dient zum Betreiben eines Backofens mit wenigstens zwei Oberhitzeheizkörpern, wenigstens einem Umluftlüfter und wenigstens einer Steuerungseinrichtung. Dabei wird wenigstens ein erster Oberhitzeheizkörper und der Umluftlüfter durchgehend betrieben und wenigstens ein zweiter Oberhitzeheizkörper wird mit der Steuerungseinrichtung gesteuert betrieben.
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Das erfindungsgemäße Verfahren bietet erhebliche Vorteile. Insbesondere wird ein gutes und ausreichendes Garergebnis bei nur einer geringen Verschmutzung des Garraumes erreicht. Dabei ist das erfindungsgemäße Verfahren einfach durchzuführen und erfordert nur einen geringeren Steuerungsaufwand. Vorzugsweise wird der zweite Oberhitzeheizkörper mit periodisch wechselnder Leistung und der erste Oberhitzeheizkörper und der Umluftlüfter mit konstanter Leistung bzw. mit konstanter Drehzahl betrieben.
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Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
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In den Figuren zeigen:
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1 eine schematische Ansicht eines Backofens mit daran angeschlossener Kochzone;
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2 eine schematische Darstellung des Backofens nach 1;
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3 eine weitere schematische Ansicht des Backofens nach 1, und
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4 ein schematisches Diagramm des Betriebsablaufes.
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1 zeigt in einer leicht perspektivischen Gesamtansicht einen erfindungsgemäßen Backofen 2 mit daran angeschlossenen Kochzonen 20.
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Der Backofen 2 weist an der Vorderseite im oberen Bereich mehrere Steuerelemente 21 auf, die beispielsweise als Drehregler ausgeführt sein können und die zur Einstellung der Betriebsart und der gewünschten Temperaturen dienen. In diesem Bereich kann auch ein Display vorgesehen sein, um den Betriebszustand, den Ist-Zustand und den Soll-Zustand, sowie Abweichungen und den weiteren Verfahrensablauf darzustellen.
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Auf der Vorderseite umfasst der Backofen 2 eine Tür 19 die den Garraum 16 verschließt.
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In der leicht von oben perspektivisch dargestellten Abbildung gemäß 1 ist schematisch der Unterhitzeheizkörper 14 erkennbar, der im Grundbereich angeordnet ist. An der hinteren Innenwand im Garraum 16 ist der Umluftlüfter 5 schematisch eingezeichnet.
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Die Kochzonen 20 können als Feuerstellen gasbetrieben oder als Strahlungsheizkörper oder als Induktionskochfelder ausgeführt sein.
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In 2 ist in einer schematischen und perspektivischen Darstellung der Backofen 2 nach 1 abgebildet. Dabei wurden die Wände des Backofen 2 teilweise weggelassen, um einen Einblick in das Innere zu ermöglichen.
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Der Backofen 2 verfügt an seiner Oberseite über zwei Heizkreise 11 und 12, die jeweils mit einem Oberhitzeheizkörper ausgerüstet sind. Dabei verfügt der innere Heizkreis 11 über den ersten Oberhitzeheizkörper und der äußere Heizkreis 12 über den zweiten Oberhitzeheizkörper 4. Der erste Oberhitzeheizkörper 3 und der zweite Oberhitzekörper 4 sind getrennt schaltbar, sodass ein Betrieb nur mit dem ersten Oberhitzekörper 3 oder nur mit dem zweiten Oberhitzeheizkörper 4 oder mit den beiden Oberhitzeheizkörpern 3 und 4 ermöglicht wird.
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An der Rückwand 22 des Backofens 2 ist der Umluftlüfter 5 erkennbar, der über die Steuerungseinrichtung 6 gesteuert wird. Die Steuerungseinrichtung 6 ist auch mit dem ersten Oberhitzeheizkörper 3 und den zweiten Oberhitzeheizkörper 4 verbunden und steuert deren Betrieb.
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Des Weiteren ist wenigstens ein Temperatursensor 5 vorgesehen, der ebenfalls mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden ist und beispielsweise zur Temperaturregelung des Backofens 2 eingesetzt wird.
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In 3 ist eine schematische und perspektivische Darstellung des Backofens 2 abgebildet, bei der zur Übersichtlichkeit der Umluftlüfter 5 und die Steuerungseinrichtung 6 weggelassen wurden.
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Den Betrieb des Backofens 2 in der Steuerungsstellung „Umluftgrillen” zeigt in einer schematischen Art und Weise die 4. Nachdem zu einem Einschaltzeitpunkt 23 die Betriebsart „Umluftgrillen” aktiviert wurde, bleibt der Backofen während der Schaltkurve 24 in der Betriebsart „Umluftgrillen”.
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In diesem Ausführungsbeispiel wird direkt nach dem Startsignal 23 auch der mit dem Symbol „L” gekennzeichnete Umluftlüfter 5 aktiviert und die Leistung 8 und die Drehzahl 9 des Umluftlüfters 5 bleiben im dargestellten Ausführungsbeispiel für die verbleibende Zeit der Betriebsart „Umluftgrillen” konstant. Erfindungsgemäß ist eine getaktete Betriebsweise des Umluftlüfters 5 nicht nötig. Des Weiteren wird der Umluftlüfter 5 mit seiner normalen Betriebsdrehzahl betrieben, die z. B. auch während der Betriebsart „Umluft” eingestellt wird.
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Ebenfalls mit dem Einschaltzeitpunkt 23 wird der mit dem Symbol „H1” gekennzeichnete erste Oberhitzeheizkörper 3 eingeschaltet und mit der regulären und konstanten Leistung 7 betrieben.
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Im gewählten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls gleichzeitig mit dem Startsignal 23 der mit dem Symbol „H2” gekennzeichnete zweite Oberhitzeheizkörper 4 in Betrieb gesetzt und entsprechend der durchgezogenen Kennlinie 25 getaktet betrieben. Dabei ist hier die eingeschaltete Zeitdauer jedes Taktes gleich der ausgeschalteten Zeitdauer. Möglich ist es aber, dass der zweite Oberhitzeheizkörper 4 mit unterschiedlich langen Ein- und Aus-Intervallen betrieben wird. Insbesondere kann das Verhältnis von Einschaltzeit und Ausschaltzeit auch in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur eingestellt werden.
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Erstaunlicherweise hat sich gezeigt, dass bei einem solchen getaken Betrieb des zweiten Oberhitzeheizkörpers 4 und bei gleichzeitig laufenden Umluftlüfter 5 und gleichzeitig kontinuierlich betriebenen ersten Oberhitzeheizkörper 3 ein sehr gutes Garergebnis erzielt wird, während nur ein geringe Verschmutzung des Garraumes erfolgt. Damit wird mit einfachen Mitteln ein insgesamt hervorragendes Ergebnis erzielt, während der technische Aufwand zur Steuerung sinkt.
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In anderen Ausgestaltungen der Erfindung kann auch der erste Oberhitzeheizkörper getaktet betrieben und der zweite Oberhitzeheizkörper durchgängig betrieben werden.
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Des Weiteren ist es möglich, mehr als zwei Oberhitzeheizkörper einzusetzen, von denen wenigstens einer durchgehend und wenigstens einer gesteuert und insbesondere getaktet betrieben wird.
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Möglich ist auch der Einsatz von mehr als einem Umluftlüfter, wobei wenigstens ein Umluftlüfter durchgängig angesteuert und insbesondere mit konstanter Drehzahl betrieben wird.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Backofen
- 3
- erster Oberhitzeheizkörper
- 4
- zweiter Oberhitzeheizkörper
- 5
- Umluftlüfter
- 6
- Steuerungseinrichtung
- 7
- Leistung
- 8
- Leistung
- 9
- Drehzahl
- 10
- Deckenwand
- 11
- Heizkreis
- 12
- Heizkreis
- 13
- Leistung
- 14
- Unterhitzeheizkörper
- 15
- Temperatursensor
- 16
- Garraum
- 17
- Gehäuse
- 18
- Backofenmuffel
- 19
- Tür
- 20
- Kochzonen
- 21
- Steuerelement
- 22
- Rückwand
- 23
- Einschaltzeitpunkt
- 24
- Schaltkurve
- 25
- getakteter Verlauf
- 26
- Sägezahnverlauf
