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Die Erfindung betrifft eine Backofenvorrichtung zum Backen von Holzofenbrot gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ausführungsformen von Backofenvorrichtungen zum Backen von Holzofenbrot bekannt. Wesentliche Voraussetzung für die Bezeichnung „Holzofenbrot” ist das Backen in einem Backraum, dessen Wandung aus einem steinernen oder steinartigen Material besteht und durch die Verbrennung eines Holzbrennstoffes beheizt wird.
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In althergebrachter Weise wird zur Aufheizung der Wandung des Backraums Holz in Form von Holzscheiten durch die bei jedem Backofen vorhandene Ofentür in den Backraum eingebracht und verbrennt dort unter Bildung von Asche und Rauchgasen. Nach Erreichen der erforderlichen Temperatur der Wandung beim Abbrennen des eingebrachten Holzes wird die Asche entfernt, und sodann kann das entsprechende Holzofenbrot gebacken werden. Da das vor dem Backen des Holzofenbrotes erforderliche Einschichten des Holzes einen hohen Aufwand verursacht und zudem konstante Backparameter nicht erreichbar sind, ist eine derartige Herstellung nicht wirtschaftlich realisierbar.
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Im Gegensatz zur traditionellen Methode wird im regulär verwendeten Stand der Technik zur Herstellung von Holzofenbrot eine Ausführung eingesetzt, die auf das Abbrennen des Holzes im Backraum verzichtet. Stattdessen erfolgt das Abbrennen von Holzbrennstoff außerhalb des Backraums, wodurch eine wirtschaftliche Herstellung ermöglicht wird. Beispiele für derartige Backofenvorrichtungen offenbaren die Druckschriften
DE 100 08 618 B4 sowie die
EP 1 356 734 A1 . Hier wird eine Brennervorrichtung eingesetzt, die ähnlich einem Pelletbrenner für gewöhnliche Heizungszwecke, beispielsweise aus der Wohnraumbeheizung, ausgeführt wird. Über eine Zufuhr werden Holzpellets in eine Brennkammer gefördert, in der diese vollständig verbrannt werden. Die beim Abbrand entstehenden Rauchgase werden bei den zum Backen von Holzofenbrot eingesetzten Ausführungsformen durch den Backraum zur Aufheizung der Wandung geleitet.
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Nach Beendigung des Aufheizprozesses und dem folgenden Backprozess kühlen die Brennkammer und der Backraum zunehmend ab, wobei jedoch die Abkühlung der Brennkammer deutlich schneller vonstatten geht. Weiterhin ist zu berücksichtigen, dass beim Backen erhebliche Mengen an Wasserdampf freigesetzt werden. Der Wasserdampf führt jedoch in bekannten Ausführungen zu einer Gefahr der Schädigung der Brennkammer und der daran angeordneten Baugruppen. Daher ist es weiterhin bekannt, eine Schließeinrichtung zwischen der Brennkammer und dem Backraum einzusetzen.
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Nunmehr entsteht jedoch das Problem, dass eine im Wesentlichen vollständige Abdichtung nur mit sehr großem Aufwand zu realisieren ist, insbesondere aufgrund der hohen Betriebstemperaturen und der laufenden Temperaturschwankungen. Daher wird in der Praxis ein geringfügiger Austritt von Wasserdampf in die Brennkammer hinein in Kauf genommen.
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Dies führt jedoch über einen längeren Gebrauch der Backofenvorrichtung zu einer – wenngleich langsam ablaufenden – zunehmenden Schädigung der Brennkammer und insbesondere zu einer zunehmenden Schmutzanhaftung an der Luftzuführung und der Zuführung der Holzbrennstoffstücke.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Backofenvorrichtung zum Backen von Holzofenbrot zu entwickeln, bei der der beim Backen entstehende Dampf von der Zündkammer und insbesondere von den Fördereinrichtungen fern gehalten wird.
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Die gestellte Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Aufheizung einer Backofenvorrichtung zum Backen von Holzofenbrot ist in Anspruch 12 angegeben.
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Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die gattungsgemäße Backofenvorrichtung zum Backen von Holzofenbrot weist zunächst einmal einen Backraum auf, dessen Wandung zumindest zum überwiegenden Teil von einem steinernen oder steinartigen Material gebildet wird. Der Backraum weist – wie bei allen Backöfen üblich – zumindest eine Ofentür auf, durch die die Brotteiglinge in den Backraum eingebracht werden können. Der Backraum der Backofenvorrichtung kann durch die bei der Verbrennung von stückigem Holzbrennstoff entstehenden Flammen und Rauchgase unmittelbar beheizt werden, wodurch eine entsprechende Wärmespeicherung in der Wandung des Backraums stattfindet. Zur Ableitung der beim Abbrennen des Holzbrennstoffs entstehenden Rauchgase weist die Backofenvorrichtung in der Wandung des Backraums zumindest eine Rauchgasöffnung auf, durch die entsprechend verbrauchtes Rauchgas aus dem Backraum abgeleitet werden kann.
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Grundsätzlich ist es sowohl für die gattungsgemäße als auch für die erfindungsgemäße Ausführung nebensächlich, ob die Backofenvorrichtung zum Backen von Holzofenbrot oder anderen Broten oder Brötchen oder sonstigen Teiglingen verwendet wird. Ebenso ist es zunächst unerheblich, ob die Wandung aus einem steinernen bzw. steinartigen Material besteht, sofern sichergestellt ist, dass die Wandung die erforderliche Wärmespeicherfunktion erfüllen kann. Auch der Einsatz von Holzbrennstoff ist nicht zwingend bei Verwendung der gattungsgemäßen oder erfindungsgemäßen Ausführung, sondern es wäre ebenso möglich, Pellets auf Basis eines anderen brennbaren Stoffes (z. B. Papier, Stroh) oder Kohle oder einen sonstigen stückigen Brennstoff einzusetzen. Jedoch verursachen sowohl die gattungsgemäßen Ausführungsformen als auch die erfindungsgemäße Ausführungsform im Gegensatz zu sonstigen üblichen Backöfen zum einen höhere Herstellungskosten und verursachen zum anderen längere Zykluszeiten zur Herstellung der Brote. Daher sind eine wirtschaftliche Anschaffung der Backofenvorrichtung und deren Betrieb nur sinnvoll, wenn mit Hilfe der Backofenvorrichtung hochpreisige Holzofenbrote hergestellt werden, was eine entsprechende Ausführung der Backofenvorrichtung – wie zuvor beschrieben – erfordert.
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Die Entzündung der zu verbrennenden Holzbrennstoffstücke erfolgt in einer vor der Einlassöffnung angeordneten Zündkammer.
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Weiterhin ist gattungsgemäß zwischen der Zündkammer und dem Backraum eine verstellbare zweite Schließeinrichtung angeordnet. Diese ist derart auszuführen, dass ein Eindringen von Kondensat in die Zündkammer bzw. ein Niederschlagen von Kondensat in der Zündkammer durch Anordnung der zweiten Schließeinrichtung in einer Geschlossenstellung weitgehend verhindert wird. Hingegen muss die Schließeinrichtung in einer derartigen Offenstellung verstellbar sein, in der zumindest ein Durchtritt von Rauchgas aus der Zündkammer in den Backraum ungehindert möglich ist.
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Ein Fernhalten von Dampf von der Zündkammer und den daran angebauten Baugruppen wird erfindungsgemäß nunmehr dadurch gelöst, dass eine Dampföffnung am zum Backraum weisenden Ende der Zündkammer geschaffen wird. Hierbei ist es wesentlich, dass durch die Dampföffnung Wasserdampf entweichen kann, noch bevor sich dieser in nennenswertem Maß innerhalb der Zündkammer oder der daran vorgelagerten Baugruppen niederschlagen kann. Zur Realisierung der Dampföffnung stehen zwei verschiedene erfindungsgemäße Ausführungsformen zur Verfügung. In jedem Fall ist eine Verstellung zwischen einer Backposition, in der durch die Dampföffnung Dampf austreten kann, und einer Aufheizposition, in der ein ungehinderter Übergang von Rauchgas aus der Zündkammer in den Backraum gewährleistet ist, erforderlich.
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In einer ersten Ausführungsform wird die Zündkammer als Ganzes verstellbar ausgeführt. Hierbei ist die Zündkammer in der Backposition derartig zu positionieren, dass sich zwischen der Zündkammer und dem Backraum die Dampföffnung bildet. Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die verstellbare Zündkammer in der Aufheizposition unmittelbar mit dem Backraum bei der Einlassöffnung abschließt und in der Backposition vom Backraum beabstandet ist.
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Dies kann in einfacher Weise durch eine Lagerung der gesamten Zündkammer in einer Linearführung mit einer linearen Verstellung in Richtung auf den Backraum zu und von diesem weg realisiert werden.
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In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird ein Verschlusselement eingesetzt, welches zwischen einer Aufheizposition und einer Backposition verstellbar ist. In dieser Ausführungsform befindet sich in der Zündkammer am zum Backraum weisenden Ende eine Dampföffnung, welche in besonders vorteilhafter Weise vom Verschlusselement in der Aufheizposition verschlossen ist und hingegen in der Backposition freigegeben ist. Wenngleich – im Gegensatz zur ersten Ausführungsform – der in dieser Ausführungsform entstehende Dampf in das zum Backraum weisende Ende der Zündkammer eindringen kann, so wird durch die in der Backposition offene Dampföffnung dessen zügiger Austritt aus dem vorderen Ende der Zündkammer ermöglicht, noch bevor sich dieser in der Zündkammer niederschlagen kann.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn in der Backstellung der Dampf von der Einlassöffnung kommend durch die Dampföffnung entweder zur Umgebung oder zu einer Unterdruckeinrichtung entweichen kann. In einfachster Ausführungsform wird durch die vorhandene Dampföffnung ein freier Übergang von der Einlassöffnung in die Umgebung ermöglicht. Aufgrund der geringen aus der Einlassöffnung austretenden Mengen an Wasserdampf beim Einsatz einer nicht vollständig dicht schließenden Schließvorrichtung ist der Austritt in die Umgebung unschädlich, sowohl hinsichtlich der Gefahr einer Personenschädigung als auch hinsichtlich der Problematik der Kondensation an Anlagenkomponenten und einer hiermit verbundenen Verschmutzung.
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Bei einem gesteigerten Aufwand wird eine Unterdruckeinrichtung eingesetzt, die den aus der Dampföffnung austretenden Dampf gezielt absaugt. Hierbei ist ein bereits ein geringer Luftstrom aus der Dampföffnung hinaus hinreichend. Entsprechend kann als Unterdruckeinrichtung ein nachfolgend der Dampföffnung angeordnetes Gebläse eingesetzt werden, welches einen Luftstrom von der Dampföffnung in beispielsweise einen Entlüftungskanal bewirkt. Dies ist in dem Fall besonders vorteilhaft, wenn die Ausführung mit verstellbarem Verschlusselement gewählt wird. Somit kann auch bei geringer Öffnungsweite der Dampföffnung gewährleistet werden, dass der aus der Einlassöffnung austretende Dampf schnellstmöglich abgeführt wird, ohne sich in der Zündkammer niederzuschlagen. Bei in der Zündkammer vorteilhaft vorhandenen Luftströmungsöffnungen wird bei Einsatz einer Unterdruckeinrichtung der überwiegende Teil des Luftstroms durch die Luftströmungsöffnungen eingesaugt, und der aus der Einlassöffnung austretende Dampf bildet an dem Luftstrom den kleinsten Teil. Somit kann effektiv der Dampf von der Zündkammer fern gehalten werden und wird auf kürzestem Wege von der Einlassöffnung kommend durch die Dampföffnung abgeführt.
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In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführung wird insbesondere bei der zweiten Ausführungsvariante mit dem Verschlusselement ein Gebläse eingesetzt, mittels dessen beim Backprozess Luft in die Zündkammer eingeblasen wird, welche zusammen mit dem aus dem Backraum von der Einlassöffnung austretenden Dampf durch die Dampföffnung ausgeblasen wird.
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Die Verstellung zwischen der Aufheizposition und der Backposition wird in vorteilhafter Weise durch einen Verstellantrieb bewirkt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn ein pneumatischer Verstellantrieb eingesetzt wird, welcher insbesondere unempfindlicher gegenüber wechselnden thermischen Belastungen ist.
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Eine einfache Ausführungsform der Schließeinrichtung wird geschaffen, wenn es sich hierbei um eine schwenkbar gelagerte Schließklappe handelt, welche von der Geschlossenstellung in die Offenstellung in Richtung Backraum geschwenkt werden kann.
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Hierbei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Schwenkachse der schwenkbaren Schließklappe waagrecht am oberen Ende oder oberhalb der Schließklappe angeordnet ist. Das heißt, dass die Schließklappe von der Geschlossenstellung in die Offenstellung in Richtung Backraum nach oben geschwenkt wird. Entsprechend ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Schließklappe durch ihr Eigengewicht in der Geschlossenstellung gehalten werden kann. Somit bedarf es im Backprozess bei der Backposition der Zündkammer bzw. des Verschlusselements keines Einwirkens auf die Schließklappe, welche selbsttätig durch ihr Eigengewicht geschlossen bleibt.
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Die vorteilhafte Betätigung der Schließeinrichtung ist abhängig von der erfindungsgemäßen Ausführung der Verstellung der Zündkammer oder des Verschlusselements. Bei Verstellung der gesamten Zündkammer zwischen der Backposition und der Aufheizposition ist es besonders vorteilhaft, wenn am zum Backraum weisenden Ende der Zündkammer ein Übertragungselement feststehend angeordnet ist. Dieses ragt zumindest in der Aufheizposition in die Einlassöffnung hinein und drückt hierbei die Schließeinrichtung in die Offenstellung. Demgegenüber ist es vorteilhaft, wenn das Übertragungselement in der Backposition beabstandet von der sich in der Geschlossenstellung befindenden Schließeinrichtung ist. Somit ist eine besonders einfache Verstellung der Schließeinrichtung, insbesondere der Schließklappe, mit der Verstellung der Zündkammer zwischen der Backposition und der Aufheizposition gewährleistet.
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Demgegenüber ist es beim Einsatz eines verstellbaren Verschlusselements vorteilhaft, wenn eine Übertragungseinrichtung eingesetzt wird, welche am Backraum und/oder an der Zündkammer verstellbar gelagert ist. Diese muss hierbei an der Schließeinrichtung angreifen und mittels eines Schließantriebs verstellbar sein. Als Schließantrieb kann hierbei in besonders vorteilhafter Weise der Verstellantrieb eingesetzt werden. Entsprechend überträgt die Übertragungseinrichtung durch Betätigung des Verstellantriebs die Bewegung des Verschlusselements zugleich auf die Bewegung der Schließeinrichtung. Hierbei kann die Übertragungseinrichtung einerseits durch die Einlassöffnung hindurchgeführt werden sowie andererseits auch außerhalb der Einlassung angeordnet sein.
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Weiterhin ist es zur kontrollierten Verbrennung vorteilhaft, wenn ein Gebläse eingesetzt wird, welches eine Luftströmung in die Zündkammer einblasen kann. Hierbei ist es erforderlich, dass in der Zündkammer Luftströmungsöffnungen vorhanden sind, durch die die Luftströmung in die Zündkammer eintreten kann.
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Wenngleich in den bekannten Ausführungsformen zur wirtschaftlichen Herstellung von Holzofenbrot die Aufheizung der Wandung des Backraums mit Hilfe eines Holzbrennstoffs erfolgt, entspricht diese Vorgehensweise jedoch nicht hinreichend den Vorstellungen von der Herstellung eines Holzofenbrots. Die Bezeichnung „Holzofenbrot” kann in zulässiger Weise verwendet werden, sofern das Brot gemäß den entsprechenden Leitsätzen für Brot und Kleingebäck hergestellt wurde, wobei (in der Fassung vom 19.09.2005; in Deutschland) die folgenden Anforderungen gestellt werden:
„Holzofenbrot wird freigeschoben oder angeschoben und in direkt befeuerten Öfen hergestellt, deren Backräume aus steinernem oder steinartigem Material bestehen. Das Heizmaterial befindet sich im Backraum. Es wird nur naturbelassenes Holz als Heizmaterial verwendet.”
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Jedoch befindet sich bei den üblicherweise eingesetzten Verfahren zur Herstellung von Holzofenbrot das Heizmaterial gerade nicht im Backraum.
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Demgegenüber ist es von besonderem Vorteil, wenn eine erste Fördereinrichtung eingesetzt wird, mittels der die in der Zündkammer entzündeten Holzbrennstoffstücke in brennendem Zustand durch die Einlassöffnung in den Backraum eingefördert und/oder verteilt werden können. Das heißt, dass zwar der stückige Holzbrennstoff außerhalb des Backraums entzündet wird, jedoch der Abbrand der brennenden Holzbrennstoffstücke im Backraum stattfinden kann. Dies wird ermöglicht durch die besondere Ausführung mit der Fördereinrichtung zum Transport brennender Holzbrennstoffstücke durch die Einlassöffnung in den Backraum.
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Nicht zwingend erforderlich ist es, dass jedes der Holzbrennstoffstücke zunächst entzündet und nachfolgend im brennenden Zustand in den Backraum eingefördert wird, sofern zumindest ein Teil der der Backofenvorrichtung zugeführten Menge an Holzbrennstoffstücken im Backraum abbrennen kann. Das heißt, die Fördervorrichtung kann zumindest einen nennenswerten Teil der entzündeten brennenden Holzbrennstoffstücke in den Backraum befördern. Besonders vorteilhaft ist es, wenn zumindest der mehrheitliche Teil der Brennstoffstücke im brennenden Zustand in den Backraum befördert wird. Somit wird weitestgehend der Vorstellung entsprochen, dass das Abbrennen des Holzbrennstoffs tatsächlich im Backraum stattfindet und nicht, wie ansonsten im Stand der Technik üblich, außerhalb des Backraums durchgeführt wird.
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Durch die erste Fördervorrichtung erfolgt der Transport der brennenden Holzbrennstoffstücke aus der Zündkammer in den Backraum. Hierbei muss nicht zwingend eine vollständige Auskehrung der in der Zündkammer befindlichen brennenden Holzbrennstoffstücke erfolgen, sofern von der Menge der in der Zündkammer befindlichen brennenden Holzbrennstoffstücke ein entsprechender, vorteilhafterweise mehrheitlicher Anteil in den Backraum befördert wird.
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Zum Transport von brennenden Holzbrennstoffstücken ist es besonders vorteilhaft, wenn als erste Fördervorrichtung das Gebläse eingesetzt wird, wobei die brennenden Holzbrennstoffstücke durch die vom Gebläse erzeugte Luftströmung in den Backraum geblasen werden können. Das heißt, dass die Holzbrennstoffstücke nach deren Entzündung von der vom Gebläse erzeugten Luftströmung erfasst und mit der Luftströmung in freiem Flug durch die Einlassöffnung in den Backraum befördert werden können.
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Beim Einsatz einer Zündkammer ist es hierbei vorteilhaft, wenn an der dem Backraum abgewandten Stirnseite der Zündkammer erste Luftströmungsöffnungen vorhanden sind. Diese sind hierbei derart anzuordnen, dass die in die Zündkammer eintretende Luftströmung möglichst unmittelbar auf die oberste Lage der angesammelten brennenden Holzbrennstoffstücke trifft und/oder darüber hinwegstreicht und in Richtung Einlassöffnung gerichtet ist.
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Zur Auflockerung der eingeförderten Holzbrennstoffstücke sowie zur Begünstigung von deren Entzündung in der Zündvorrichtung durch bereits brennende Holzbrennstoffstücke ist es weiterhin vorteilhaft, wenn an der Unterseite der Zündkammer zweite Luftströmungsöffnungen vorhanden sind, welche eine entsprechende Strömung in die Zündkammer hinein ermöglichen.
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Zur Realisierung einer vorteilhaften Flugbahn der brennenden Holzbrennstoffstücke aus der Zündkammer in den Backraum ist es vorteilhaft, wenn dritte Luftströmungsöffnungen am zum Backraum weisenden Ende der Zündkammer angeordnet werden, welche eine Luftströmung quer zur Luftströmung in Richtung Einlassöffnung bewirken können. Ein durch diese dritten Luftströmungsöffnungen eintretender Luftstrom kann hierbei verhindern, dass die transportierten sich im Flug befindlichen brennenden Holzbrennstoffstücke vor dem Austreten aus der Zündvorrichtung an der Wandung der Zündkammer anschlagen und eine unkontrollierte Flugbahn einnehmen und sich beispielsweise unmittelbar hinter der Einlassöffnung im Backraum ansammeln.
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Eine weitere Beeinflussung der Flugbahn der brennenden Holzbrennstoffstücke kann erreicht werden, wenn vierte Luftströmungsöffnungen eine Luftströmung die Einlassöffnung umgebend direkt in den Backraum bewirken.
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Um die Verteilung der brennenden Holzbrennstoffstücke im Backraum beeinflussen zu können, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn in der Luftströmung des Gebläses Strömungsleiteinrichtungen angeordnet sind, mit denen die Luftströmung zumindest teilweise umgelenkt werden kann. Das heißt, dass die Strömungsleiteinrichtungen bei entsprechender Betätigung die Luftströmung beeinflussen können, so dass eine unterschiedliche Flugbahn der brennenden Holzbrennstoffstücke erreicht wird. Dies kann sowohl mittels beweglicher bzw. verstellbarer Leitbleche oder dergleichen als auch ebenso mittels Öffnen und Schließen von Luftströmungsöffnungen erfolgen.
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Zur Entzündung der eingeförderten Holzbrennstoffstücke ist es weiterhin besonders vorteilhaft, wenn zunächst nicht brennende Holzbrennstoffstücke von einer zweiten Fördervorrichtung aus einem Brennstoffvorrat in die Zündkammer eingefördert werden.
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Die Zufuhr des zu verbrennenden Holzbrennstoffs kann in vorteilhafter Weise unter Einsatz eines Schneckenförderers als zweite Fördervorrichtung erfolgen. Hierbei ist dem Schneckenförderer eine Dosiervorrichtung vorzuschalten, mittels derer eine geregelte Zufuhr der Holzbrennstoffstücke aus dem Brennstoffvorrat möglich ist. Somit kann die zu verbrennende Menge an Holzbrennstoff festgelegt werden, und es wird ein kontrolliertes Einbringen der Holzbrennstoffstücke in die Backofenvorrichtung sichergestellt.
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Weiterhin weist die Backofenvorrichtung eine Zündvorrichtung auf, mittels der die Holzbrennstoffstücke zumindest beim Anheizen der Backofenvorrichtung entzündet werden können. Somit bedarf es keines händischen Entzündens des Holzbrennstoffs zu Beginn des Prozesses.
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Nicht erforderlich ist es, dass sämtliche eingeförderten Holzbrennstoffstücke von der Zündvorrichtung entzündet werden. In besonders vorteilhafter Weise wird die Zündkammer sowie insbesondere die erste Fördervorrichtung derart ausgelegt, dass sich in der Zündkammer eine gewisse Menge von brennenden Holzbrennstoffstücken ansammeln kann, so dass durch die in der Zündkammer bereits vorhandenen brennenden Holzbrennstoffstücke eine Entzündung nachfolgender Holzbrennstoffstücke erfolgen kann.
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Eine wirtschaftliche Betriebsweise unter Berücksichtigung der Entzündung der eingeförderten Holzbrennstoffstücke wird vorteilhaft ermöglicht, wenn die Backofenvorrichtung einen Flammensensor umfasst. Dieser ist derart auszulegen, dass ein Abbrennen von brennenden Holzbrennstoffstücken vor deren Förderung in den Backraum festgestellt werden kann. Da ausschließlich brennende Holzbrennstoffstücke in den Backraum befördert werden sollen und ein Transport von nichtentzündeten Holzbrennstoffstücke in den Backraum zu vermeiden ist, ist zunächst sicherzustellen, dass die Holzbrennstoffstücke vor dem Transport durch die erste Fördervorrichtung entzündet wurden, d. h. brennen.
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Weiterhin wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer Backofeneinrichtung vorgestellt, welches sich zunächst einmal aufteilt in eine Aufheizphase und eine Backphase. In der Aufheizphase erfolgt eine Aufheizung des Backraums, indem in einer vor dem Backraum angeordneten Zündkammer eine Entzündung von Holzbrennstoffstücken stattfindet. Die bei der Verbrennung in der Zündkammer entstehenden Rauchgase werden aus der Zündkammer durch eine Einlassöffnung in den sich an der Zündkammer anschließenden Backraum geleitet und durch eine Rauchgasöffnung des Backraums abgeleitet. Hierdurch erfolgt eine Aufheizung des Backraums.
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Demgegenüber ist in der Backphase die Zündkammer mittels einer Schließeinrichtung vom Backraum getrennt, so dass im Backraum nunmehr der Backvorgang von Brotteiglingen erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß wird das Verfahren zum Betrieb der Backofenvorrichtung nunmehr dadurch ergänzt, dass im Wechsel von der Aufheizphase zur Backphase bzw. umgekehrt eine Verstellung der Zündkammer als Ganzes oder eine Verstellung eines an der Zündkammer angeordneten Verschlusselements erfolgt.
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In einer ersten erfindungsgemäßen Variante wird die Zündkammer zwischen einer Aufheizposition und einer Backposition verstellt, wobei in der Backposition, in der das Backen der Brotteiglinge erfolgt, eine Dampföffnung zwischen der Zündkammer und dem Backraum vorhanden ist. Analog wird in der zweiten erfindungsgemäßen Variante das Verschlusselement zwischen einer Aufheizposition und einer Backposition verstellt, wobei dieses in der Backposition eine Dampföffnung in der Zündkammer freigibt, durch die Dampf von der Einlassöffnung kommend in die Umgebung oder zu einer Unterdruckeinrichtung entweichen kann.
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Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich in naheliegender Weise aus der Beschreibung der vorteilhaften Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Backofenvorrichtung.
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In den nachfolgenden Figuren wird eine beispielhafte Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Backofenvorrichtung skizziert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht auf eine beispielhafte Ausführungsform einer Backofenvorrichtung;
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2 den Backraum mit dessen Wandung;
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3 einen Querschnitt der Backofenvorrichtung;
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4 einen Schnitt durch die Zündkammer und die Schließeinrichtung.
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In der 1 ist ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Backofenvorrichtung 01 skizziert. Zu erkennen ist die Wandung 04 des Backraums 03, welcher 03 im Wesentlichen eine rechteckige Grundfläche bei geringer Höhe aufweist (wie dies für Backöfen zum Backen von Brot oder dergleichen üblich ist). Auf der sichtbaren Rückseite der Backofenvorrichtung 01 befinden sich Einlassöffnungen 07, vor denen 07 jeweils eine Zündkammer 11 angeordnet ist. Diese 11 ist verstellbar in einem Zündkammerträger 21 gelagert, wobei die Verstellung mittels eines Verstellantriebs 22 in Art eines Pneumatikzylinders vorgenommen werden kann. Exemplarisch sind die beiden relevanten Stellungen der Zündkammer 11 dargestellt, und zwar zum einen in der Aufheizposition der Zündkammer 11b, in der diese 11b unmittelbar am Backraum 03 anschließt, und zum anderen in der Backposition der Zündkammer 11a, bei der diese 11a vom Backraum 03 beabstandet ist. In dieser Backposition ist eine Dampföffnung 28 zwischen dem Backraum 03, d. h. der Einlassöffnung 07, und der Zündkammer 11a vorhanden.
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Des Weiteren ist an jeder Zündkammer 11 ein Gebläse 17 als erste Fördervorrichtung sowie ein Schneckenförderer 18 als zweite Fördervorrichtung angeordnet. Weiterhin ist eine symmetrische Anordnung von Rauchgasöffnungen 08 vorhanden, an denen jeweils ein Rauchgaskanal 09 (nur linke Seite dargestellt) anschließt.
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In der 2 wird der Backraum 03 mit seiner Wandung 04 skizziert. Nunmehr zu erkennen ist weiterhin die Ofentür 05 auf der Vorderseite der Backofenvorrichtung 01. An der Rückseite befinden sich die Einlassöffnungen 07, durch die 07 die brennenden Holzbrennstoffstücke 43 eingebracht werden können. Gegenüberliegend befinden sich die Rauchgasöffnungen 08 mit dem Rauchgaskanal 09. Weiterhin dargestellt ist die Schließklappe 25 unmittelbar bei der Einlassöffnung 07.
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In der 3 wird im Querschnitt die in 1 skizzierte Backofenvorrichtung 01 zur Erläuterung des Transports der Brennstoffstücke 41, 43 schematisch skizziert. Zu erkennen ist wiederum der Backraum 03 mit umgebender Wandung 04 und vorderseitig angeordneter Ofentür 05. Der Backraum 03 weist hierbei rückseitig eine Einlassöffnung 07 zur Einbringung der brennenden Holzbrennstoffstücke 43 sowie eine Rauchgasöffnung 08 zur Abfuhr der Verbrennungsgase auf. Der Transport der Holzbrennstoffstücke 41 erfolgt durch den Dosiertrichter zum Schneckenförderer 18, welcher 18 das Material in die Zündkammer 11b befördert. In der Zündkammer 11b bildet sich eine Pelletanhäufung 42 gebildet von nicht brennenden Holzpellets 41 sowie brennenden Holzpellets 43. Der Transport der brennenden Holzpellets 43 von der Pelletanhäufung 42 in den Backraum 03 erfolgt unter Zuhilfenahme des Gebläses 17 als erste Fördervorrichtung, wobei die brennenden Holzpellets 43 auf einer Flugbahn 44 im freien Flug von der Zündkammer 11b in den Backraum 03 befördert werden. Die am Boden des Backraums 03 verteilten brennenden Holzpellets 43 können dort vollständig abbrennen. Durch die bei der Verbrennung frei werdende Wärmeenergie heizt sich die Wandung 04 des Backraums 03 auf, womit nach Beendigung des Aufheizprozesses das Backen von Holzofenbrot ermöglicht wird.
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Weiterhin zu erkennen ist die Lagerung der verstellbaren Zündkammer 11a an dem Zündkammerträger 21, wobei die Verstellung von dem Verstellantrieb 22 vorgenommen werden kann. Die in Aufheizstellung befindliche Zündkammer 11b bewirkt die Offenstellung der Schließklappe 25b.
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In den 4a und 4b wird die Zündkammer 11 nebst umgebendem Bauraum skizziert. Die Zündkammer 11 wird gebildet von dem Kammerinnenzylinder 12, welcher 12 auf einer dem Backraum 03 abgewandten Stirnseite weiterhin eine Zünderaufnahme sowie eine Sensoröffnung und erste Luftströmungsöffnungen 15 aufweist. Den Kammerinnenzylinder 12 umgibt mit einem Abstand unter Bildung eines Luftverteilraums 14 ein wärmegedämmtes Kammeraußenrohr 13. Vor dem Kammerinnenzylinder 12 befindet sich ebenso der Luftverteilraum 14. Die durch das Gebläse zugeführte Luft verteilt sich zunächst im Luftverteilraum 14 und wird von hier aus durch die Zünderaufnahme, welche zugleich eine Luftströmungsöffnung bildet, sowie den ersten Luftströmungsöffnungen geführt. Diese Luftströmung bewirkt primär den Transport der brennenden Holzbrennstoffstücke 43 in freiem Flug in den Backraum 03. Dies wird unterstützt durch eine Luftströmung, welche sich bildet durch unterseitige zweite Luftströmungsöffnungen 15, welche 15 eine Auflockerung der sich in der Zündkammer 11 befindenden brennenden Holzbrennstoffstücke 43 bewirkt. Zur Verhinderung eines Anschlagens von brennenden Holzbrennstoffstücken 43 im Transport durch die vom Gebläse erzeugte Luftströmung am Kammerinnenzylinder 12 sind endseitig auf der zum Backraum 03 weisenden Seite im Kammerinnenzylinder 12 radial dritte Luftströmungsöffnungen eingebracht. Diese Luftströmung bewirkt in erster Näherung eine Zentrierung der sich im freien Flug befindenden brennenden Holzbrennstoffstücke 43 beim Durchqueren der Einlassöffnung 07 in den Backraum 03. Die weitere Verteilung sowie Sicherstellung der notwendigen Luftzufuhr der im Backraum 03 abbrennenden Holzbrennstoffstücke 43 kann durch eine vierte unmittelbar in die Einlassöffnung reichende Luftströmungsöffnung beeinflusst werden.
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Vor dem Kammeraußenrohr 21 ist ein Kammerflansch angeordnet. Dieser weist mittig einen Schneckenrohrabschnitt auf, welcher Bestandteil des Schneckenförderers 18 als zweite Fördervorrichtung ist. Weiterhin umfasst der Kammerflansch einen Gebläsestutzen, an dem das Gebläse 17 angeflanscht ist. Somit wird ein ungehindertes Einströmen großer Luftmengen in den Luftverteilraum 14 durch den Gebläsestutzen ermöglicht. Weiterhin weist der Kammerflansch eine Sensoraufnahme zur Aufnahme des Flammsensors auf.
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Die Zündkammer 11 ist verstellbar am Zündkammerträger 21 gelagert, welcher 21 wiederum fest mit dem Backraum 03 verbunden ist. Demgegenüber ist die Zündkammer 11 zwischen der in 4a dargestellten Backposition 11a und der in 4b dargestellten Aufheizposition 11b mittels des Verstellantriebs 22 verstellbar. Die Verstellung der Zündkammer bewirkt zugleich eine Verstellung der Schließklappe 25 zwischen der in 4a dargestellten Geschlossenstellung 25a und der in 4b dargestellten Offenstellung 25b. Dies wird bewirkt durch ein Übertragungselement 23, welches 23 fest an der Oberseite der Zündkammer 11 an der zum Backraum 03 weisenden Seite angeordnet ist. Beim Einfahren der Zündkammer 11 aus der Backposition 11a in die Aufheizposition 11b in die Einlassöffnung 07 des Backraums 03 kommt das Übertragungselement 23 an der Schließklappe 25 zur Anlage und drückt dieses aus der Geschlossenstellung 25a in die Offenstellung 25b.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10008618 B4 [0004]
- EP 1356734 A1 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Brot und Kleingebäck hergestellt wurde, wobei (in der Fassung vom 19.09.2005; in Deutschland) [0028]
