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Die Erfindung betrifft ein Backofensystem mit
- - einem Backofen,
- - einer in dem Backofen angeordneten Backkammer,
- - mindestens einer Sprühdüse zum Versprühen von Reinigungsflüssigkeit,
- - einer Zufuhrleitung, welche die Reinigungsflüssigkeit zur Sprühdüse leitet,
- - einem Ablauf im Bereich des Bodens der Backkammer.
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In der Praxis sind meist mehrere Sprühdüsen zum Versprühen von Reinigungsflüssigkeit innerhalb der Backkammer vorgesehen. Ferner befindet sich der Ablauf meist im Bereich der tiefsten Stelle des Bodens des Backofens, um einen vollständigen Flüssigkeitsablauf zu gewährleisten.
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Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Produktionsbacköfen für die Produktion von Backwaren in handwerklichen Bäckereien oder Industriebetrieben. Derartige Produktionsbacköfen weisen in der Regel Backkammern oder übereinander liegende einzelne Herde auf, die sich über eine Höhe von 1,8 m und mehr erstrecken. Es sind Produktionsbacköfen mit verschiedenen Bauformen bekannt. Eine erste Bauform ist ein mit Umluft betriebener Stikkenofen. Dieser weist eine durch eine Tür verschlossene Backkammer auf, in die ein Gebläse Heißluft einbläst. Durch die Tür kann ein Backwagen mit in mehreren Ebenen angeordneten Backblechen, auf denen zu backende Teiglinge abgelegt sind, in den Ofen eingeschoben und wieder herausgezogen werden. Der Ofen weist eine Drehvorrichtung auf, mit dem der Backwagen in der Backkammer gedreht werden kann, um eine gleichmäßige Bräunung der auf dem Backwagen befindlichen Teiglinge zu erzielen. Eine andere Bauform ist ein sogenannter Wagenofen mit übereinander angeordneten Radiatoren, die in die Backkammer ragen. Die Radiatoren werden beheizt, zum Beispiel durch Thermoöl. Über die Höhe der Backkammer von etwa 2 m werden meist 7 bis 10 Radiatoren verteilt, die sich in gleichmäßigem Abstand zueinander jeweils in einer horizontalen Ebene in die Backkammer erstrecken. Die Radiatoren sind an der hinteren Wand der Backkammer befestigt, welche der Tür gegenüberliegt. Backwagen mit seitlichen Streben, die sich zwischen der seitlichen Wand der Backkammer und dem benachbarten Seitenrand der Radiatoren erstrecken, werden in die Backammer eingeschoben und weisen Backgutträger, üblicherweise Bleche mit Teiglingen auf. Ein derartiger Wagenofen weist eine starke Oberhitze und Unterhitze auf und erzielt ein Backergebnis, das zu einem historischen, mit einem Feuer beheizten Backofen ähnlicher ist. Weitere Bauformen können einzelne übereinander angeordnete Herde aufweisen, welche jeweils mit Oberhitze und Unterhitze versehen sind. Falls hier eine Reinigungsvorrichtung der vorliegenden Beschreibung eingesetzt werden soll, sind alle einzelnen Herde durch eine Fluidverbindung miteinander zu verbinden und bilden gemeinsam die Backkammer.
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Im Fall von Stikkenöfen werden z.B. in 6 Ebenen Backbleche mit Teiglingen angeordnet. Die Backwagen werden in die Backkammer des Backofens gefahren und werden dort durch die Drehvorrichtung gedreht. Der Backofen ist meist als Umluft-Backofen ausgebildet, bei dem ein Gebläse die Luft in der Backkammer umwälzt und einem Heizregister zuführt, welches die Luft auf die gewünschte Temperatur aufheizt. Das drehbare Element der Drehvorrichtung kann ein am Boden des Backofens befindlicher Drehteller sein. Die Drehvorrichtung kann aber auch einen Drehmotor an der Decke der Backkammer aufweisen, der eine Aufhängevorrichtung für den Backwagen dreht. Die Aufhängevorrichtung ist in diesem Fall die Drehvorrichtung. In beiden Fällen sind häufig vertikale Stangen mit der Drehvorrichtung verbunden, die sich durch den größeren Teil der Höhe der Backkammer erstrecken und gemeinsam mit dem drehbaren Element der Drehvorrichtung drehen.
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Es ist bekannt, Backöfen mit Reinigungsvorrichtungen auszustatten. Pyrolytische Reinigungsvorrichtungen sind beispielsweise bei Haushaltsbacköfen vorgesehen. Aus der Druckschrift
EP 2 389 808 A1 ist eine Einrichtung zur Wärmebehandlung von Lebensmitteln (Backofen) mit einem Reinigungssystem bekannt. In dem Backofen anfallende Reinigungsflüssigkeit wird über Rohrleitungen in einen Unterschrank des Backofens geleitet, wo sich ein Abwassertank befindet. Der Abwassertank ist in eine mobile Tankeinrichtung integriert, die aus einem verfahrbaren Bodenträger besteht, auf dem der Abwassertank befestigt ist.
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Aus der Druckschrift
DE 36 09 115 C1 ist ein Stikkenofen bekannt, der gleichzeitig als Spülvorrichtung bzw. Spülmaschine für bei der Teigbearbeitung verwendete Behälter und Geräte verwendet werden kann. Hierzu weist der Stikkenofen in der Backkammer zumindest über die inneren seitlichen Umfassungsflächen verteilt eine Vielzahl von Sprühdüsen auf, die mit Wasser versorgt werden. Zusätzlich kann der Stikkenwagen selbst mit Sprühdüsen versehen sein, die über eine Wasserzuleitung des Stikkenwagens mit Wasser versorgt werden. Die Wasserzuleitung des Stikkenwagens wird über ein drehbares Rohrverbindungsstück mit einer Rohrleitung für die Wasserzufuhr verbunden.
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Die Druckschrift
WO 03/087687 A1 beschreibt einen Trockenschrank mit Reinigungsvorrichtung. Die Reinigungsvorrichtung besteht aus einem Träger mit mehreren Tragarmen, an denen Düsen angeordnet sind. Der Träger ist in den Trockenschrank einstellbar. Die Seitenwand des Gehäuses des Trockenschranks weist eine Rohrdurchführung auf, welche über eine Kupplung mit einem Verbindungsstück an dem Träger verbindbar ist, um dem Träger im Innenraum des Gehäuses Reinigungsmittel zuzuführen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein System und ein Verfahren zu schaffen, welche eine optimale und kostengünstige Reinigung eines Produktionsbackofens ermöglichen.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch einen verschiebbaren Reinigungswagen, auf dem eine die Umwälzvorrichtung für Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist, wobei ein Druckanschluss der Umwälzvorrichtung mit einem ersten Kupplungselement und ein Sauganschluss der Umwälzvorrichtung mit einem zweiten Kupplungselement verbunden ist, wobei der Backofen einen ersten Kupplungsanschluss für das erste Kupplungselement aufweist, an den die Zufuhrleitung angeschlossen ist, und wobei der Backofen einen zweiten Kupplungsanschluss für das zweite Kupplungselement aufweist, an den eine mit dem Ablauf verbundene Ablaufleitung angeschlossen ist.
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Die Umwälzvorrichtung kann in der Praxis eine Absaugpumpe und eine Zufuhrpumpe aufweisen. Mit der Absaugpumpe wird Reinigungsflüssigkeit aus der Backkammer abgesaugt und ggf. durch einen Filter in einen Tank auf dem Reinigungswagen gepumpt. Die Zufuhrpumpe saugt die Reinigungsflüssigkeit aus dem Tank an und führt sie mit hohem Druck den Sprühdüsen zu, so dass ein reinigender Sprühstrahl entsteht.
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Mit anderen Worten werden die Fluidleitungen für das Reinigungssystem in ein Gehäuse des Backofens integriert, die Umwälzvorrichtung für die Reinigungsflüssigkeit aber getrennt auf einem Reinigungswagen angeordnet. Der Reinigungswagen weist zwei Kupplungselemente auf, die mit dem Druckanschluss und dem Sauganschluss der Umwälzvorrichtung verbunden sind. Der Backofen weist einen ersten Kupplungsanschluss für das erste Kupplungselement auf, an den die Zufuhrleitung angeschlossen ist. Folglich wird die Druckseite der Zufuhrpumpe der Umwälzvorrichtung über den ersten Kupplungsanschluss und das erste Kupplungselement mit der Zuleitung in dem Backofen verbunden, welche die Sprühdüsen in der Backkammer mit Reinigungsflüssigkeit speist. Der Backofen weist ferner einen zweiten Kupplungsanschluss für das zweite Kupplungselement auf, an den eine mit dem Ablauf verbundene Ablaufleitung angeschlossen ist. Folglich wird der Ablauf mit der Saugseite der Absaugpumpe über den zweiten Kupplungsanschluss und das zweite Kupplungselement verbunden.
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Dieser Vorschlag hat mehrere Vorteile. Die Umwälzvorrichtung kann für die Reinigung mehrerer Backöfen verwendet werden. Dadurch, dass sie auf einem Reinigungswagen mit Laufrollen angeordnet ist, kann sie leicht von einem Backofen zum nächsten bewegt werden. Die meisten Produktionsstätten weisen mehrere Backöfen auf. Gemäß dem vorliegenden Vorschlag kann ein Reinigungswagen mit einer Umwälzvorrichtung für alle in einem Raum oder mehreren zusammenhängenden Räumen angeordnete Backöfen verwendet werden. Es müssen lediglich die Kupplungselemente der Umwälzvorrichtung mit den Kupplungsanschlüssen des entsprechenden Backofens verbunden werden und die Reinigung kann beginnen. Dabei können beide Kupplungselemente an einer gemeinsamen Steckkupplung angeordnet sein, wobei am Backofen eine gemeinsame Aufnahmebuchse angeordnet ist, in der beide Kupplungsanschlüsse integriert sind.
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Die Konstruktion des Backofens ist für die Integration des Reinigungssystems nur geringfügig zu ändern. Es müssen lediglich Fluidleitungen vorgesehen werden, welche Reinigungsflüssigkeit von dem ersten Kupplungsanschluss zu den Sprühdüsen leiten und welche Reinigungsflüssigkeit von dem Ablauf zum zweiten Kupplungsanschluss leiten. Ein Aufnahmeraum für eine Umwälzvorrichtung muss in dem Backofen nicht angeordnet werden. Auch kann die Stromversorgung der Umwälzvorrichtung durch ein Anschlusskabel des Reinigungswagens sichergestellt werden und auf dem Reinigungswagen kann eine Steuerungsvorrichtung zur Steuerung der auf dem Reinigungswagen befindlichen Umwälzvorrichtung und ggf. weiterer Vorrichtungen angeordnet sein. Es ist folglich kein Eingriff in die Energieversorgung und die Steuerung des Backofens erforderlich, um einen automatisch gesteuerten Durchlauf eines Reinigungsprogramms zu verwirklichen. Weil eine Integration der Elemente der Reinigungsvorrichtung in die Struktur des Backofens nicht erforderlich ist, lassen sich erhebliche Kosten sparen. Außerdem ist es möglich, den gleichen Reinigungswagen für mehrere Backöfen unterschiedlicher Bauart zu verwenden.
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In der Praxis können weitere Elemente des Reinigungssystems auf dem Reinigungswagen angeordnet sein, insbesondere
- - die oben genannten Pumpen der Umwälzvorrichtung;
- - ein Tank für die Aufnahme der Reinigungsflüssigkeit;
- - ein Zusatztank für die Aufnahme von Reinigungsmittel;
- - eine Mischvorrichtung für das Beimischen von Reinigungsmittel zu der Reinigungsflüssigkeit;
- - ein Filter für die Reinigungsflüssigkeit;
- - eine Steuerungsvorrichtung für die Umwälzvorrichtung.
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Mit anderen Worten können auf dem Reinigungswagen alle funktionalen Elemente für die Durchführung der Reinigung angeordnet sein, einschließlich einer Steuerungsvorrichtung für diese Elemente. Die Steuerungsvorrichtung steuert zunächst den Betrieb der Umwälzvorrichtung. Darüber hinaus kann sie Ventile steuern, beispielsweise für die Beimischung von Reinigungsmittel. Die Steuerungsvorrichtung auf dem Reinigungswagen kann auch eine Schnittstelle aufweisen, die über eine Steckverbindung mit der Steuerung des Backofens verbindbar ist. Über diese Schnittstelle kann die Steuerungsvorrichtung des Reinigungswagens beispielsweise die Wasserzufuhr eines Schwadenapparats in dem Backofen aktivieren, wenn der Füllstand der Reinigungsflüssigkeit in der Backkammer zu niedrig ist und aufgefüllt werden muss. Die Steuerungsvorrichtung des Reinigungswagens kann ferner die Heizvorrichtung des Backofens aktivieren, um den Backofen auf die optimale Temperatur für den Reinigungsvorgang aufzuheizen oder nach Beendigung des Reinigungsvorgangs vollständig zu trocknen.
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Wenn in der Backkammer des Backofens eine Drehvorrichtung angeordnet ist, welche ein drehbares Element zum Drehen eines Backwagens aufweist, kann die Sprühdüse an dem drehbaren Element angeordnet sein und einen zur Wand der Backkammer gerichteten Flüssigkeitsstrahl erzeugen. Dies ist in der Regel bei einem Stikkenofen der Fall. Der Stikkenofen weist eine motorisch angetriebene, drehbare Plattform auf, auf die der Backwagen geschoben werden kann. Alternativ weist der Stikkenofen oberhalb der Decke der Backkammer einen Drehantrieb auf, der mit einer Tragvorrichtung für den Backwagen gekoppelt ist. Die Plattform oder die Tragvorrichtung können mit einer Düse versehen sein. Darüber hinaus kann ein für die Reinigung ausgerüsteter Backwagen mit mindestens einem Abschnitt der Zufuhrleitung versehen sein und mindestens eine, vorzugsweise mehrere Sprühdüsen aufweisen. Auf diese Weise kann zum Zweck der Reinigung ein Backwagen mit Reinigungsdüsen in den Backofen eingeschoben werden.
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Alternativ können der Abschnitt der Zufuhrleitung und die Sprühdüse direkt an dem drehbaren Element angeordnet sein. An dem drehbaren Element kann beispielsweise eine vertikale Strebe angeordnet sein, an der ein Abschnitt der Zufuhrleitung und mehrere Sprühdüsen mit vertikalen Abständen zueinander angeordnet sind. Diese feste Installation der Sprühdüsen in der Backkammer hat den Vorteil, dass bei Beginn des Reinigungsvorgangs keine zusätzlichen Elemente in der Backkammer angeordnet werden müssen. Es ist für die Einleitung des Reinigungsvorgangs ausreichend, den Reinigungswagen mit dem Backofen zu verbinden.
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Um die Sprühdüsen an dem drehbaren Element mit Reinigungsflüssigkeit zu speisen, kann der Backofen eine drehbare Fluidkupplung aufweisen, welche einen Abschnitt der Zufuhrleitung an dem drehbaren Element mit einem Abschnitt der Zufuhrleitung an einem stationären Teil des Backofens koppelt, wobei die drehbare Fluidkupplung im Bereich der Drehachse des drehbaren Elements angeordnet ist. Derartige Fluidkupplungen sind im Stand der Technik, insbesondere in der Patentliteratur bekannt. Besondere Dichtigkeitsanforderungen bestehen nicht, weil in der Backkammer, in der die Fluidkupplung angeordnet ist, sowieso Reinigungsflüssigkeit versprüht wird.
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Wie erwähnt, können an dem drehbaren Element mehrere über die Höhe der Backkammer verteilte Sprühdüsen angeordnet sein.
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Wenn der Backofen kein drehbares Element aufweist, können die Sprühdüsen selbst drehbar ausgebildet sein. Dies ist beispielsweise aus der oben genannten
DE 36 09 115 C1 bekannt. Es müssen in diesem Fall eine ausreichende Anzahl von Sprühdüsen in der Backkammer verteilt werden, um alle Bereiche der Backkammer zuverlässig zu reinigen. Bei einem Backofen mit Radiatoren können mindestens eine und vorzugsweise mehrere Sprühdüsen in jedem Zwischenraum zwischen zwei Radiatoren an den Wänden der Backkammer oder an den Radiatoren selbst angeordnet sein. Bei einem Etagenofen können mindestens eine und vorzugsweise mehrere Sprühdüsen in den Backkammer-Abschnitten jeder einzelnen Etage angeordnet sein. Es sei darauf hingewiesen, dass im vorliegenden Fall die Backräume der mehreren Herde eines Etagenofens jeweils als Backkammer-Abschnitt und zusammen als Backkammer bezeichnet werden. Um alle Backkammer-Abschnitte eines Etagenofens zuverlässig zu reinigen, muss lediglich ein Abschnitt der Zufuhrleitung in jeden Backkammer-Abschnitt führen und die Backkammer-Abschnitte müssen jeweils an ihrer tiefsten Stelle einen Ablauf aufweisen, der in den darunter liegenden Backkammer-Abschnitt führt, wobei der unterste Backkammer-Abschnitt den an den Reinigungswagen anschließbaren Ablauf aufweist.
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In der Praxis kann das hier beschriebene Backofensystem mindestens einen der folgenden Anschlüsse an eine Frischwasserzufuhr aufweisen:
- - einen fest installierten Anschluss eines Schwadenapparats des Backofens;
- - eine Schlauchleitung, die zu dem Reinigungswagen führt.
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Wenn der Backofen über einen Schwadenapparat verfügt, der an das Wasserversorgungsnetz angeschlossen ist, kann das Wasser zur Bildung der Reinigungsflüssigkeit einfach aus dem Schwadenapparat in die Backkammer laufen. Hierzu kann die Steuerungsvorrichtung des Reinigungswagens über die Schnittstelle die Wasserzufuhr des Schwadenapparats öffnen. Falls der Schwadenapparat nicht in der Backkammer angeordnet ist sondern eine separate Baueinheit des Backofens bildet, kann eine Wasserzufuhrleitung in die Backkammer gelegt werden, damit Wasser für die Reinigung aus dem Schwadenapparat in die Backkammer fließen kann. Sobald der Flüssigkeitsspiegel in der Backkammer eine gewisse Mindesthöhe erreicht hat, kann die Umwälzvorrichtung aktiviert werden.
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Wenn der Backofen über keinen Wasseranschluss verfügt, kann eine Schlauchleitung mit dem Reinigungswagen verbunden werden, über die Wasser aus dem Wasserversorgungsnetz zugeführt wird. Das Wasser aus dem Wasserversorgungsnetz kann über ein Ventil in die Fluidleitung des ersten Kupplungselements eingespeist werden, so dass es durch die Zufuhrleitung und die Sprühdüsen in die Backkammer gelangt.
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In der Praxis kann ein Füllstandssensor vorgesehen sein, der vorzugsweise in der Backkammer angeordnet ist und die Füllstandshöhe der Reinigungsflüssigkeit in der Backkammer misst. Bei Erreichen einer vorgegebenen Füllstandshöhe wird die Umwälzvorrichtung auf dem Reinigungswagen gestartet, so dass Reinigungsflüssigkeit aus der Backkammer abgesaugt und den Sprühdüsen zugeführt wird. Wenn z.B. durch einen Durchlaufmengenmesser festgestellt wird, dass die für einen Reinigungsvorgang vorgesehene Menge an Frischwasser zugeführt wurde, wird die Zufuhr von Frischwasser aus der Frischwasserleitung abgeschaltet. Der Füllstandssensor ist im einfachsten Fall ein Schwimmer. Die von ihm ermittelte Füllstandshöhe kann zusammen mit den Messwerten des Durchlaufmengenmessers für verschiedene Steuerungsschritte des Reinigungsverfahrens verwendet werden.
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Der Reinigungswagen kann in der Praxis eine Steuerungsvorrichtung mit einer ersten Schnittstelle aufweisen und der Backofen kann eine Steuerung mit einer zweiten Schnittstelle aufweisen. Moderne Produktions-Backöfen sind mit leistungsfähigen Steuerungen ausgestattet. In jüngerer Zeit haben sich frei programmierbare Module wie Industrie-PCs als Steuerung des Backofens durchgesetzt und individuelle Steuerungen abgelöst. Ein frei programmierbarer Industrie-PC hat den Vorteil, je nach Anforderungen an den Backofen beliebig konfiguriert werden zu können. Diese Anforderungen können je nach örtlichen Gegebenheiten, Umfang der Sonderausstattung und Kopplung mit weiteren bäckereitechnischen Anlagen sehr vielfältig ausfallen. Aufgrund der leistungsfähigen und programmierbaren Steuerung des Backofens kann diese Steuerung auch die Steueraufgaben für den Reinigungswagen mitübernehmen. Der Reinigungswagen benötigt in diesem Fall keine eigene programmierbare Steuerung. Es ist ausreichend, wenn die Steuerungsvorrichtung des Reinigungswagens eine Leistungsplatine mit Schaltelementen, z.B. leistungsfähigen Schaltschützen, aufweist, welche die Pumpen, Ventile und weiteren Bauelemente des Reinigungswagens an- und ausschalten. Die Steuerung des Backofens erzeugt Steuerungsbefehle für diese Schaltelemente und überträgt diese mittels der ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle an die Steuerungsvorrichtung des Reinigungswagens überträgt. Zur Übertragung der Steuerungsbefehle kann ein einfaches Bus-System, z.B. ein CAN-Bus, verwendet werden.
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Die hier beschriebene Entwicklung betrifft ferner ein Verfahren zur Reinigung eines Backofensystems mit folgenden Merkmalen:
- - einem Backofen,
- - einer in dem Backofen angeordneten Backkammer,
- - mindestens einer Sprühdüse zum Versprühen von Reinigungsflüssigkeit,
- - einer Zufuhrleitung, welche eine Reinigungsflüssigkeit zur Sprühdüse leitet,
- - einem Ablauf im Bereich des Bodens des Backofens.
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Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird ein verschiebbarer Reinigungswagen, auf dem eine Umwälzvorrichtung für Reinigungsflüssigkeit angeordnet ist, mit dem Backofen verbunden, wobei ein Druckanschluss der Umwälzvorrichtung mittels eines ersten Kupplungselements mit einem ersten Kupplungsanschluss des Backofens verbunden wird, der mit der Zufuhrleitung in Fluidverbindung steht, und wobei der Sauganschluss der Umwälzvorrichtung mittels eines zweiten Kupplungselements mit einem zweiten Kupplungselement des Backofens verbunden wird, der mit dem Ablauf in Fluidverbindung steht.
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In der Praxis kann während des Reinigens eine Heizvorrichtung des Backofens aktiviert werden und den Backofen auf die für die Reinigung optimale Temperatur aufheizen. Nach dem Reinigen kann die Heizvorrichtung des Backofens ebenfalls aktiviert werden, um den Backofen zu trocknen.
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Weitere praktische Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung sind nachfolgend im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben.
- 1 zeigt eine Vorderansicht eines Stikkenofens.
- 2 zeigt eine geschnittene Darstellung des Stikkenofens aus 1 mit Bauelementen der hier beschriebenen Reinigungsvorrichtung.
- 3 zeigt eine schematische Zusammenstellung der Komponenten der hier beschriebenen Reinigungsvorrichtung.
- 4 zeigt einen Backwagen als Bestandteil der hier beschriebenen Reinigungsvorrichtung.
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1 zeigt die Vorderansicht des Gehäuses eines Backofens 27, der im vorliegenden Fall als Stikkenofen ausgebildet ist, und 2 zeigt eine geschnittene Ansicht des Backofens 27. Der Backofen 27 weist ein Ofengehäuse mit einer Tür 1 auf, mit der eine Backkammer 2 (siehe 2) im Ofengehäuse 5 geöffnet und verschlossen werden kann. Links von der Tür 1 sind ein Eingabe- und Anzeigefeld 3 angeordnet, das mit der Steuerelektronik des Backofens 27 verbunden ist. Das Eingabe- und Anzeigefeld 3 ist als Touch-Screen ausgebildet und dient der Eingabe und Anzeige von Betriebsparametern des Backofens 27. Die Backkammer 2 hat eine Höhe von etwa 2 m und ist zur Aufnahme von Backwagen vorgesehen, die sich weitgehend über die gesamte Höhe der Backkammer 2 erstrecken. Der Backofen 27 weist einen Drehantrieb für einen Drehteller 4 (2) auf, auf dem ein Backwagen angeordnet werden kann. Der Drehteller 4 wird mittels eines Drehrahmens 9 in Drehung versetzt. Der Drehrahmen 9 bildet gemeinsam mit dem Drehteller 4 ein drehbares Element des Backofens zum Drehen des Backwagens. Der Drehrahmen 9 erstreckt sich im Wesentlichen von der Decke der Backkammer 2 bis zum Drehteller 4 im Bereich des Bodens und verbindet diesen über eine Antriebswelle 14 mit einem Drehantrieb (nicht dargestellt), der oberhalb der Decke der Backkammer 2 angeordnet ist. Der Drehrahmen 9 weist eine horizontale Strebe 10 und zwei vertikale Streben 11 auf, die sich an die zwei Enden der horizontalen Strebe 10 anschließen. Die unteren Enden der vertikalen Streben 11 sind mit dem Drehteller 4 verbunden und übertragen die Drehbewegung des Antriebsmotors auf den Drehteller 4. Über eine Rampe im Bodenbereich des Backofens 27 können Backwagen auf den Drehteller 4 geschoben werden, so dass die vertikalen Streben 11 des Drehrahmens 9 seitlich des Backwagens verlaufen. Im Bodenbereich des Backofens 27 ist ein Drehlager 26 für den Drehteller 4 angeordnet.
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Die Außenwandung des Ofengehäuses 5 besteht aus wärmeisolierendem Material. In 2 ist oben rechts in dem Ofen ein Gebläse 6 dargestellt. Das Gebläse 6 erzeugt einen Luftstrom durch ein Heizregister 7, welches die Luft aufheizt. Die aufgeheizte Luft durchströmt die Backkammer und überträgt dabei Energie auf die in der Backkammer befindlichen Teiglinge. Der Backkammer 2 ist ferner ein Schwadenapparat 8 zugeordnet, der aus mehreren übereinander angeordneten Schwadeneisen 15 besteht, welche Wärme speichern. Nur drei der Schwadeneisen 15 sind mit Bezugslinien versehen. Auf die Schwadeneisen 15 kann Wasser geleitet werden, welches während des Backvorgangs verdampft. Zu diesem Zweck ist der Schwadenapparat 8 auf bekannte Weise mit einem Anschluss 29 an das Wasserversorgungsnetz versehen.
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Die Höhe der zwei einander gegenüberliegenden vertikalen Streben 11 des Drehrahmens 9 ist etwas größer als die Höhe eines Backwagens, der in der Backkammer aufzunehmen ist. Ein üblicher Backwagen oder Stikkenwagen hat z.B. eine Höhe von etwa 2 m, eine Breite von etwa 60 cm und eine Länge von 60 bis 100 cm. Er weist Rollen auf, mit denen der Backwagen auf den Drehteller 4 der Backkammer 2 gerollt wird.
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Alternativ sind auch Backöfen bekannt, bei denen ein Backwagen an eine Hängevorrichtung im Bereich der Decke der Backkammer 2 gehängt werden. Derartige Backöfen wurden von der Anmelderin unter der Bezeichnung Lift-In vertrieben
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In 2 ist schematisch zu erkennen, dass die Antriebswelle 14 als Hohlwelle ausgebildet ist und über ein Ventil 33 und ein Rückschlagventil 34 mit einem Anschluss 29 an das Wasserversorgungsnetz verbunden ist. Die Antriebswelle 14 weist eine axiale Bohrung 17 auf, durch die ein Fluid zum Drehrahmen 9 geleitet werden kann. Die axiale Bohrung 17 ist über eine Anschlussmanschette 18 mit einer Zufuhrleitung 19 gekoppelt. Die Anschlussmanschette 18 ermöglicht die Wassereinspeisung von der stationär im Bereich der der Decke des Ofens angeordneten Zufuhrleitung 19 zu der drehenden Antriebswelle 14. Die axiale Bohrung 17 der Antriebswelle 14 führt zu Hohlräumen in der horizontalen Strebe 10 und den vertikalen Streben 11. Gemäß der Darstellung in 2 sind an den vertikalen Streben 11 jeweils neun Sprühdüsen 21 über deren Höhe verteilt angeordnet, wobei nur drei auf der rechten Seite mit Bezugslinien versehen sind. Es können aber mehr oder weniger Sprühdüsen je Strebe vorgesehen sein. Es können auch Sprühdüsen an der horizontalen Strebe 10 des Drehrahmens 9 gegen die Deckwand der Backkammer 2 gerichtet werden, um die optimale Reinigungswirkung zu erzielen. Ferner können direkt mit der Wasserzufuhrleitung verbundene Sprühdüsen in stationären Bereichen des Backofens 27 angeordnet sein, z.B. in dem Heizregister 7 oder dem Schwadenapparat 8.
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An der tiefsten Stelle des Bodens der Backkammer 2 ist ein Ablauf 22 angeordnet, der mit einer Ablaufleitung 23 verbunden ist. Durch den Ablauf 22 kann Reinigungsflüssigkeit aus der Backkammer 2 entfernt werden. Zu diesem Zweck kann der Boden der Backkammer 2 mit einem leichten Gefälle zum Ablauf 22 hin versehen sein. Ferner können Elemente, die den Boden der Backkammer 2 abdecken, mit Öffnungen für den Durchtritt von Flüssigkeit versehen sein.
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Die Zufuhrleitung 19 ist mit einem ersten Kupplungsanschluss 24 an dem Gehäuse 5 des Backofens 27 verbunden. Die Ablaufleitung 23 ist mit einem zweiten Kupplungsanschluss 25 an dem Gehäuse 5 des Backofens 27 verbunden. Beide Kupplungsanschlüsse 24, 25 sind zu einem Bauelement zusammengefasst und dienen der dichten Verbindung von externen Rohrleitungen oder Schläuchen, wie weiter unten beschrieben wird. Die Leitungen 19 und 23 sowie die Kupplungsanschlüsse 24, 25 sind in 2 schematisch als zusätzliche Elemente außen am Gehäuse 5 des Backofens 27 dargestellt. Diese Konstruktion ist zu bevorzugen, wenn diese Vorrichtungen bei einem existierenden Backofen ohne Reinigungsvorrichtung nachgerüstet werden. Wenn ein neuer Backofen mit derartigen Vorrichtungen ausgerüstet wird, können die Vorrichtungen in das Gehäuse 5 des Backofens integriert sein.
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Auch ist die Anordnung der Sprühdüsen 21 an einem fest im Ofen integrierten Drehrahmen 10 nur eine mögliche Ausführungsform und eignet sich insbesondere für die Ausrüstung eines neuen Backofens mit einer Reinigungsvorrichtung. Bei der Nachrüstung eines existierenden Backofens kann die Anordnung der Sprühdüsen an einem in den Ofen einschiebbaren Rollwagen vorgesehen werden. Der Rollwagen weist in diesem Fall Flüssigkeitsleitungen auf, die mit der Antriebswelle 14 im Bereich der Decke des Backofens 27 verbunden werden können.
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In den Kupplungsanschluss 24 ist eine digitale Schnittstelle 54 integriert, die eine Kommunikation mit einer Steuerung 53 des Backofens 27 ermöglicht.
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3 zeigt eine schematische Zusammenstellung des Reinigungssystems des Backofens aus 2. Gleiche Bezugszeichen werden in 3 für gleiche Bauelemente verwendet.
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Im linken Abschnitt der 3 ist der Backofen 27 mit den dem Backofen zugeordneten Komponenten des Reinigungssystems dargestellt. Im rechten Abschnitt der 3 ist ein Reinigungswagen 28 mit den dem Reinigungswagen 28 zugeordneten Komponenten des Reinigungssystems dargestellt.
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In 3 sind die Streben 10, 11 des Drehrahmens zu erkennen, welche den Drehteller 4 antreiben, der den Stikkenwagens trägt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 3 vereinfacht nur drei Sprühdüsen 21 an jeder vertikalen Strebe 11 des Drehrahmens dargestellt, wobei die tatsächliche Zahl der Sprühdüsen 21 jeweils mit dem Ziel des optimalen Reinigungsergebnisses festzulegen ist.
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Wie zuvor erläutert, weist das Reinigungssystem einen Anschluss 29 an das Wasserversorgungsnetz auf, der an einem herkömmlichen Backofen 27 bereits zur Wasserversorgung des Schwadenapparats 8 vorhanden ist. Der Anschluss 29 ist über ein Ventil 30 mit einem Durchlaufmengenmesser 31 verbunden, der auch für die Beschwadung verwendet wird. Dahinter verzweigt sich der Zulauf zum einen über ein Ventil 32 zum Schwadenapparat 8 und zum anderen über ein Ventil 33 und Rückschlagventil 34 und eine drehbare Fluidkupplung 35 hin zu den Streben 10, 11 des Drehrahmens 9, welche zu den Sprühdüsen 21 führen. Die Sprühdüsen 21 sprühen das zugeführte Wasser mit Druck an die Seitenwände, an die Decke und auf den Boden der Backkammer.
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Die Reinigungsflüssigkeit sammelt sich am Boden des Ofens. Hier ist ein Füllstandssensor 36 angeordnet, der die Füllhöhe der eingefüllten Reinigungsflüssigkeit ermittelt. Ist die Backkammer bis zu einer vorgegebenen Füllstandshöhe gefüllt, wird eine Absaugpumpe 37 gestartet und das Wasser durch den Ablauf 22 und die Ablaufleitung 23 aus dem Backofen 27 abgesaugt. Sobald eine vorbestimmte Menge an Wasser für den Reinigungsvorgang in den Backofen 27 eingeströmt ist, wird das Ventil 33 geschlossen und der Zufluss des Frischwassers gestoppt. Die zugeführte Wassermenge wird durch den Durchlaufmengenmesser 31 ermittelt.
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Alternativ ist auch möglich, die Abzweigung der Frischwasserzufuhr über das Ventil 33 zu den Sprühdüsen 21 wegzulassen. In diesem Fall strömt das frische Wasser von dem Wasseranschluss 29 bei geöffnetem Ventil 30 zum Schwadenapparat 8 und läuft über die Schwadeneisen in die Backkammer 2. Folglich tritt beim Befüllen der Backkammer kein Wasser aus den Sprühdüsen 21 aus und der Reinigungsvorgang beginnt erst mit dem nachfolgend beschriebenen Starten der Umwälzvorrichtung. Diese Lösung setzt aber voraus, dass der Reinigungswagen während des Reinigungsvorgangs mit einem Abfluss verbunden ist, so dass die Reinigungsflüssigkeit vor dem Spülen ablaufen kann, oder zumindest dass der Reinigungswagen einen separaten Tank für das Spülwasser hat. Werden alle Flüssigkeiten während des Reinigungs- und Spülvorgangs im Reinigungswagen gesammelt, muss der Backofen durch Frischwasser aus dem Wasseranschluss 29 gespült werden, das durch die Sprühdüsen 21 gegen die Wand der Backkammer 2 gesprüht wird.
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Wie erwähnt, führt an dem Backofen 27 eine Zufuhrleitung 19 zu den Sprühdüsen 21, welche über einen ersten Kupplungsanschluss 24 mit Flüssigkeit gespeist wird. Eine Ablaufleitung 23 führt von dem Ablauf 22 im Boden der Backkammer 2 zu einem zweiten Kupplungsanschluss 24. Auf dem Reinigungswagen 28 ist eine Umwälzvorrichtung angeordnet, welche eine Absaugpumpe 37, einen Tank 28 für die abgesaugte Reinigungsflüssigkeit und eine Zufuhrpumpe 39 aufweist. Beide Pumpen 37 und 39 werden in der Praxis elektrisch betrieben. Der Backofen 27 weist einen ersten Teil 40 einer Steckverbindung auf, in den ein zweites Teil 41 einer Steckverbindung gekoppelt werden kann, um den Reinigungswagen 28 mit Strom zu versorgen. Der Reinigungswagen 28 kann aber auch einfach über einen Netzstecker mit dem Stromversorgungsnetz verbunden werden. Steckdosen für Netzstecker sind in der Regel in professionellen Backstuben verfügbar. Der Druckanschluss der Zufuhrpumpe 39 ist mit einem ersten Kupplungselement 42 verbunden, das mit dem ersten Kupplungsanschluss 42 des Backofens 27 gekoppelt ist. Auf diese Weise wird Reinigungsflüssigkeit aus dem Tank 38 mit hohem Druck durch die Zufuhrleitung 19 am Backofen zu den Sprühdüsen 21 gepumpt. Der Sauganschluss der Absaugpumpe 37 ist mit einem zweiten Kupplungselement 43 gekoppelt und saugt Reinigungsflüssigkeit aus der Backkammer 2 durch einen Filter 55 in den Tank 38 des Reinigungswagens 28.
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Ein Rückschlagventil 44 verhindert unzulässigen Rückfluss von Flüssigkeit. Aus der Zufuhrleitung 19 strömt die Reinigungsflüssigkeit über die drehbare Fluidkupplung 35 zu den Sprühdüsen 21, die fest an dem Drehrahmen 9 zum Drehen des Drehtellers 4 angeordnet sind. Die Reinigungsflüssigkeit spritzt durch die Sprühdüsen 21 gegen die Wände, Decken und Boden der Backkammer 2.
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Der Reinigungswagen 28 verfügt ferner über einen Zusatztank 47 für die Aufnahme von Reinigungsmittel. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt wird das im Zusatztank 47 befindliche Reinigungsmittel über ein Ventil 48 und ein Dosierventil 49 dem Wasserstrom von der Zufuhrpumpe zugesetzt, um die mechanische Reinigung durch die Sprühdüsen 21 zu unterstützen. Das Reinigungsmittel kann alternativ in den Tank 38 eingefüllt werden.
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Der Backofen 27 wird während des Reinigungsvorganges durch seine für das Backen bestimmte Heizvorrichtung auf eine für das Reinigungsmittel optimale Temperatur erhitzt.
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Nach dem Abpumpen der Reinigungsflüssigkeit aus der Backkammer 2 wird nochmals Frischwasser vom Wasseranschluss 29 zugeführt und durch die Sprühdüsen 21 geleitet, um die Wände der Backkammer 2 zu spülen. Falls der Reinigungswagen 28 während des Reinigungsvorgangs mit einem Abfluss verbunden ist, oder falls der Reinigungswagen 28 einen separaten Tank für Spülwasser besitzt, kann das Spülwasser auch durch die Umwälzvorrichtung umgewälzt werden. Anderenfalls sollte es direkt mit dem Leitungsdruck des Wasseranschlusses 29 durch die Sprühdüsen 21 geleitet werden.
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Bei Beendigung des Reinigungsvorgangs öffnet sich ein Ablassventil 50 am Tank 38 des Reinigungswagens 28 und lässt das Schmutzwasser ab in einen Abfluss. Hierzu ist wird der Reinigungswagen 28 zu dem Abfluss gefahren, so dass sich das Ablassventil 50 direkt über dem Abfluss befindet. Alternativ kann das Ablassventil 50 über einen Schlauch mit dem Abfluss verbunden sein. Auch das Spülwasser wird nach dem Spülvorgang durch das Ablassventil 50 des Reinigungswagens 28 zum Abfluss geleitet.
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Zur Steuerung der Komponenten (Absaugpumpe, Zufuhrpumpe, Ventile) auf dem Reinigungswagen 28 ist dieser mit einer Steuerungsvorrichtung 51 versehen. Diese ist über eine Schnittstelle 52 mit der komplementären Schnittstelle 54 der Steuerung 53 des Backofens 27 verbunden, um den Betrieb der miteinander zusammenwirkenden Komponenten auf dem Reinigungswagen 28 und an dem Backofen 27 miteinander zu synchronisieren.
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Die Steuerungsvorrichtung 51 des Reinigungswagens 28 ist eine einfache Leistungsplatine mit Schaltelementen wie z.B. leistungsfähigen Schaltschützen, welche die Pumpen, Ventile und weiteren Bauelemente des Reinigungswagens 28 an- und ausschalten. Der Backofen 27 weist dagegen eine leistungsfähige Steuerung 53 mit einem programmierbaren Modul, z.B einem Industrie-PC auf. Die leistungsfähige und programmierbare Steuerung 53 des Backofens 27 übernimmt auch die Steueraufgaben für den Reinigungswagen 28 und erzeugt die Steuerungsbefehle für die Schaltelemente der Steuerungsvorrichtung 51. Die Steuerungsbefehle werden mittels der ersten Schnittstelle und der zweiten Schnittstelle an die Steuerungsvorrichtung 51 des Reinigungswagens 28 übertragen. Die zueinander komplementären Schnittstellen 52 und 54 sind Schnittstellen eines Bus-Systems, z.B. eines CAN-Bus.
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Die 4 zeigt schematisch den Aufbau des Reinigungswagens 28. Dieser ist mit Laufrollen 13 versehen, um zu den verschiedenen Backöfen einer Bäckerei geschoben werden zu können. Ferner weist auch der Reinigungswagen 28 über einen Füllstandssensor 16 zum Ermitteln der Einfüllhöhe der Reinigungsflüssigkeit. Die beiden Kupplungselemente 42 und 43 für den die Reinigungsflüssigkeit und die Schnittstelle 52 zum Verbinden der Steuerungsvorrichtung 51 des Reinigungswagens 28 mit der Steuerung 53 des Backofens 27 sind hier in einem Gehäuse zusammengefasst. So lässt sich der Reinigungswagen 28 mit einem Handgriff an den Backofen 27 anschließen.
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Das Reinigungssystem wurde hier in Verbindung mit einem Stikkenofen beschrieben. Der Fachmann erkennt, dass es auch mit anderen für die Reinigung mit Wasser geeigneten Ofentypen umgesetzt werden kann, beispielsweise Radiatorenöfen, bei denen von der Rückwand der Backkammer von Thermoöl durchflossene Radiatoren in die Backkammer ragen. Auch in Radiatorenöfen werden Backwagen eingeschoben, an denen zumindest teilweise die Sprühdüsen und die zu den Sprühdüsen führenden Abschnitte der Zufuhrleitung angeordnet sein können. Weitere Sprühdüsen können fest an der Struktur des Ofens angeordnet sein, um alle Bereiche des Backofens mit Reinigungsflüssigkeit zu besprühen. Wie zuvor beschrieben, ist die Zufuhrleitung an dem Radiatorenofen mit einem Kupplungsanschluss für die Zufuhrpumpe auf dem Reinigungswagen versehen. Der Ablauf im Bereich des Bodens des Radiatorenofens führt über eine Ablaufleitung zu einem zweiten Kupplungselement, an das die Absaugpumpe des Reinigungswagens angeschlossen wird.
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Die in der vorliegenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Sie kann im Rahmen der Ansprüche und unter Berücksichtigung der Kenntnisse des zuständigen Fachmanns variiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Tür
- 2
- Backkammer
- 3
- Eingabe- und Anzeigefeld
- 4
- Drehteller
- 5
- Ofengehäuse
- 6
- Gebläse
- 7
- Heizregister
- 8
- Schwadenapparat
- 9
- Drehrahmen, drehbares Element
- 10
- horizontale Strebe
- 11
- vertikale Strebe
- 13
- Laufrollen
- 14
- Antriebswelle
- 15
- Schwadeneisen
- 16
- Füllstandssensor
- 18
- Anschlussmanschette
- 19
- Zufuhrleitung
- 21
- Sprühdüse
- 22
- Ablauf
- 23
- Ablaufleitung
- 24
- erster Kupplungsanschluss
- 25
- zweiter Kupplungsanschluss
- 26
- Drehlager
- 27
- Backofen
- 28
- Reinigungswagen
- 29
- Wasseranschluss
- 30
- Ventil
- 31
- Durchlaufmengenmesser
- 32
- Ventil
- 33
- Ventil
- 34
- Rückschlagventil
- 35
- drehbare Fluidkupplung
- 36
- Füllstandssensor
- 37
- Absaugpumpe
- 38
- Tank
- 39
- Zufuhrpumpe
- 40
- Steckverbindungsteil
- 41
- Steckverbindungsteil
- 42
- erstes Kupplungselement
- 43
- zweites Kupplungselement
- 44
- Rückschlagventil
- 47
- Zusatztank
- 48
- Ventil
- 49
- Dosierventil, Mischvorrichtung
- 50
- Ablassventil
- 51
- Steuerungsvorrichtung
- 52
- Schnittstelle
- 53
- Steuerung
- 54
- Schnittstelle
- 55
- Filter
