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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Gargutträgersystem für ein Gargerät, ein Einsatzelement für das Gargutträgersystem, ein Steuerungsverfahren für das Gargerät, eine Verwendung eines Einsatzelements und ein Gargerät.
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Gargeräte, insbesondere Backöfen, sind aus heutigen Haushalten nicht mehr wegzudenken. Diese werden zur Zubereitung einer Vielzahl von Lebensmitteln verwendet. Insbesondere erfreut sich die Zubereitung von Pizza im heimischen Backofen immer größerer Beliebtheit. Um dabei ein Garergebnis zu erzielen, das an ein Garergebnis traditioneller italienischer Schamottesteinöfen herankommt oder diesem entspricht, stellt die Industrie eine Vielzahl an Möglichkeiten bereit.
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So werden in herkömmlichen Backöfen Pizzagarprogramme eingesetzt, wobei die Pizza auf einem Standard-Backblech in einen Garraum des Gargeräts eingebracht wird. In einem derartigen herkömmlichen Gargerät werden jedoch lediglich Temperaturen unter 270 °C erreicht und zur Zubereitung eine Oberhitze, eine Unterhitze und Umluft verwendet. Dies resultiert in einer langen Zubereitungszeit und einem mangelhaften Garergebnis.
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Weiterhin existieren Pizzasteine, welche aus einem feuerfesten Material ausgebildet sind und eine hohe Dicke aufweisen, um große Mengen an Wärmeenergie zu speichern. Diese werden in herkömmlichen Backofen verwendet, um eine Pizza von unten zu garen. Derartige Pizzasteine benötigen eine lange Vorheizzeit, häufig mehr als eine Stunde, und damit einhergehend viel elektrische Energie. Weiterhin sind derartige Pizzasteine schwer, unhandlich, schwer zu reinigen und zerbrechen leicht, insbesondere durch Temperaturschock.
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EP 1 892 477 A2 offenbart beispielsweise ein Gestell zur Aufnahme eines derartigen Pizzasteins, welches vorgesehen und ausgebildet ist, den Pizzastein in einem Gargerät zu positionieren.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren. Konkret ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einem herkömmlichen Backofen Garergebnisse wie in einem traditionellen italienischen Schamottesteinpizzaofen in kurzer Zeit zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gargutträgersystem nach Anspruch 1 sowie durch ein Einsatzelement, ein Steuerungsverfahren, eine Verwendung und ein Gargerät nach den nebengeordneten Ansprüchen. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen sowie nachfolgend beschrieben.
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Konkret wird die Aufgabe gelöst durch ein Gargutträgersystem für ein Gargerät, mit einem Backblech, welches einen Boden und eine sich von dem Boden weg erstreckende, vorzugsweise konisch aufweitende, umlaufende Wand beinhaltet, die an einem von dem Boden abgewandten Abschnitt eine Backblechöffnung ausbildet, und einem plattenförmigen Einsatzelement, welches vorgesehen und ausgebildet ist, in das Backblech eingesetzt zu werden und auf seiner Oberseite ein Gargut aufzunehmen, wobei das Einsatzelement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff ausgebildet ist und auf seiner Unterseite, die im eingesetzten Zustand dem Boden des Backblechs zugewandt ist, eine Beschichtung, insbesondere eine schwarze Beschichtung, aufweist.
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Anders ausgedrückt besteht das Einsatzelement aus zumindest zwei Schichten, wovon eine erste, in dem eingesetzten Zustand dem Boden des Backblechs zugewandte Schicht, eine schwarze, oder anderweitig strahlungsabsorbierende und/oder strahlungsreflektierende Schicht sein kann. Eine zweite, in dem eingesetzten Zustand von dem Boden des Backblechs abgewandte Schicht kann dabei strahlungsdurchlässig ausgebildet sein.
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Durch eine derartige Ausbildung des Einsatzelements kann der Aufheizvorgang des Einsatzelements erheblich beschleunigt werden. Strahlung, welche von einer von dem Boden abgewandten Seite auf das Gargutträgersystem wirkt, dringt in die erste, lichtdurchlässige Schicht ein und erwärmt diese dabei. Durch die zweite schwarze oder anderweitig strahlungsabsorbierende und/oder strahlungsreflektierende Schicht wird verhindert, dass die Strahlung das Einsatzelement vollständig durchdringt, sondern es wird sichergestellt, dass so viel Strahlungsenergie wie möglich in Wärmeenergie in dem Einsatzelement umgewandelt wird.
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Zusätzlich oder alternativ wird die Aufgabe gelöst durch ein Gargutträgersystem für ein Gargerät, mit einem Backblech, welches einen Boden und eine sich von dem Boden weg erstreckende, sich vorzugsweise in einer Richtung weg von dem Boden konisch aufweitende, umlaufende Wandung aufweist, die an einem von dem Boden abgewandten Abschnitt eine Backblechöffnung ausbildet. Weiterhin beinhaltet das Gargutträgersystem ein plattenförmiges geschlossenes Einsatzelement, welches vorgesehen und ausgebildet ist, in das Backblech, parallel beabstandet zu dem Boden, eingesetzt zu werden, bzw. eingesetzt zu sein und ein Garggut aufzunehmen, wobei zwischen dem Boden und dem Einsatzelement eine Luftkammer ausgebildet ist.
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In anderen Worten beinhaltet das Gargutträgersystem das Backblech, welches im Wesentlichen den flächigen, rechteckigen Boden beinhaltet, der herkömmlicherweise aus (dünnwandigem) Blech ausgebildet ist und weiterhin die Wand aufweist, die sich von einem umlaufenden Bodenrand des Bodens weg erstreckt. Ein eingeschlossener Winkel zwischen dem Boden und der Wand ist dabei vorzugsweise größer oder gleich 90°. Besonders bevorzugt ist der eingeschlossene Winkel größer als 90° und kleiner als 105°. Die Wand beinhaltet an dem von dem Boden abgewandten Abschnitt einen Öffnungsrand, welcher die Backblechöffnung begrenzt. Der Boden und die Wand sind vorzugsweise einstückig, beispielsweise durch Umformen eines Blechrohlings mit konstanter Wandstärke aus Blech, ausgebildet und bilden eine wannenförmige Geometrie. Das Backblech ist vorzugsweise beschichtet, insbesondere emailliert.
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Das Einsatzelement ist als ein separates Bauteil plattenförmig ausgebildet. Insbesondere ist das Einsatzelement vollkommen geschlossen, ohne Schlitze oder Durchbrüche ausgebildet. Eine Wandstärke/Plattenstärke des Einsatzelements ist dabei vorzugsweise größer als die Wandstärke des Backblechs. In einem eingesetzten Zustand ist das Einsatzelement in einem von dem Boden und der Wand des Backblechs ausgebildeten/umschlossenen Aufnahmeraum des Backblechs positioniert. Die Abmessungen des Einsatzelements sind dabei größer als die Abmessungen des Bodena des Backblechs und kleiner als die Öffnung des Backblechs. Anders ausgedrückt ist das Einsatzelement durch die Wand des Backblechs zu dem Boden beabstandet positioniert. In anderen Worten wird durch das konische Zulaufen bzw. Anstellen der Wand in Richtung hin zu dem Boden das Einsatzelement beabstandet zu dem Boden gehalten. Der Boden und das Einsatzelement sind dabei parallel zueinander ausgerichtet. Einsatzelement und Boden sind derart voneinander beabstandet, dass die Luftkammer zwischen dem Einsatzelement und dem Backblech ausgebildet ist. In anderen Worten ist die Luftkammer von dem Boden, der Wand und dem Einsatzelement begrenzt.
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Alternativ zu der Positionierung des Einsatzelements durch die Wand bzw. durch einen Neigungswinkel der Wand des Backblechs kann das Einsatzelement mit Stützfüßen ausgebildet sein, die auf dem Boden des Backblechs aufstehen.
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In einem weiteren Aspekt kann das Einsatzelement zumindest teilweise aus einem Nichtmetallwerkstoff ausgebildet sein, dessen thermische und physikalische Eigenschaften denen eines Schamottesteins entspricht.
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In anderen Worten kann zumindest die lichtdurchlässige Schicht aus dem Nichtmetallwerkstoff ausgebildet sein. Unter den thermischen und physikalischen Eigenschaften des Schamottesteins sind beispielsweise eine Wärmekapazität von ungefähr 8,8 × 102 J/(kg × K), eine Wärmeleitfähigkeit von ungefähr 0,86 W/(m×K) und eine Massendichte von ungefähr 2,5 × 103 kg/m3 zu verstehen.
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Derartige physikalische und thermische Eigenschaften sorgen für eine ideale Wärmespeicherung und Abgabe an das Gargut, beispielsweise die Pizza, während des Garprozesses.
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Weiterhin alternativ kann der Öffnungsrand des Backblechs vorgesehen und ausgebildet sein, das Einsatzelement aufzunehmen.
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Gemäß einem Aspekt sind das Backblech und das Einsatzelement jeweils rechteckförmig, wobei das Einsatzelement so dimensioniert ist, dass es einerseits kürzer und schmäler als die Backblechöffnung ist, so dass das Einsatzelement in das Backblech einsetzbar ist, und andererseits länger und breiter als der Boden des Backblechs ist, so dass es nicht auf dem Boden des Backblechs aufliegt, sondern im eingesetzten Zustand zu diesem beabstandet ist.
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Alternativ kann in dem rechteckförmigen Backblech eine kegelstumpfförmige Vertiefung ausgebildet sein und das Einsatzelement rund sein, wobei in diesem Fall das Einsatzelement so dimensioniert ist, dass es einerseits einen kleineren Durchmesser als die Öffnung der Vertiefung hat, so dass das Einsatzelement in das Backblech einsetzbar ist, und andererseits einen größeren Durchmesser als der Boden der Vertiefung hat, so dass es nicht auf dem Boden der Vertiefung aufliegt, sondern im eingesetzten Zustand zu diesem beabstandet ist.
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Die zwischen dem Einsatzelement und dem Boden des Backblechs ausgebildete Luftkammer fungiert als eine Trenn- und/oder Isolationsschicht. Durch das derartige Gargutträgersystem kann der Garraum des Gargeräts unterteilt bzw. verkleinert werden, so dass bei gleicher Heizleistung höhere Temperaturen, insbesondere des Einsatzelements, erreicht werden können. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Gargutträgersystem in einem herkömmlichen Backofen, insbesondere bei der Zubereitung von Pizza, Flammkuchen, Fladenbrot und dergleichen, Garergebnisse erzielt werden, welche denen von traditionellen italienischen Schamottesteinpizzaofen gleichen oder zumindest diesem sehr nahekommen. Dabei ist das Gargutträgersystem kompakter und leichter als ein herkömmlicher Pizzastein. Weiterhin ist eine Oberfläche des Einsatzelements des Gargutträgersystems, welche als Gargutaufnahme fungiert wesentlich leichter zu reinigen als eine poröse Oberfläche des Pizzasteins. Auch ist das Gargutträgersystem stabiler als ein Pizzastein und weit weniger anfällig für Risse und Brüche durch Stöße oder Temperaturschocks. Zusätzlich ist eine Aufheizzeit und damit ein Energiebedarf verglichen mit der Verwendung des Pizzasteins erheblich reduziert und auch die Zubereitungszeit verglichen mit einem Pizzagarprogramm eines herkömmlichen Backofens ist erheblich reduziert.
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In einem ersten Aspekt kann das Einsatzelement einen Eckausschnitt aufweisen, welcher eine Eingriffsöffnung zwischen dem Backblech und dem Einsatzelement ausbildet.
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Anders ausgedrückt kann das Einsatzelement in einer der Ecken den Eckausschnitt beinhalten, sodass zwischen der Wand des Backblechs und dem Einsatzelement die Eingriffsöffnung ausgebildet ist. Die Eingriffsöffnung kann dabei klein ausgebildet sein im Vergleich zu der Einsatzelementabmessung. Vorzugsweise kann die Eingriffsöffnung kleiner sein als 10 % der Einsatzelementabmessung.
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Durch den Eckausschnitt kann das Einsatzelement, das sonst geschlossen plattenförmig ausgebildet ist, einfach in das Backblech eingesetzt und entnommen werden. Zusätzlich verhindert der Eckausschnitt ein Entstehen eines Überdrucks in der Luftkammer.
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In einem weiteren Aspekt kann das Einsatzelement aus einem lichtdurchlässigen/transparenten Werkstoff beispielsweise einem Glaswerkstoff, ausgebildet sein.
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In anderen Worten kann das Einsatzelement zumindest teilweise strahlungsdurchlässig ausgebildet sein.
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In einem weiteren Aspekt kann das Einsatzelement auf einer dem Boden zugewandten Seite eine Beschichtung, insbesondere eine schwarze Beschichtung, beinhaltet.
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Alternativ kann das Einsatzelement aus mehr als zwei Schichten ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Einsatzelement an einer von dem Boden abgewandten Seite mit einer Anti-Haft-Schicht ausgebildet sein.
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In einem weiteren Aspekt kann ein erster Abstand zwischen dem Einsatzelement und dem Boden größer-gleich einem zweiten Abstand zwischen dem Eisatzelement und der Backblechöffnung sein und der erste Abstand und der zweite Abstand können größer null sein.
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In anderen Worten kann das Einsatzelement näher an dem Öffnungsrand des Backblechs als an dem Boden des Backblechs positioniert sein.
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Durch eine derartige Ausbildung des Gargutträgersystems kann eine möglichst große Luftkammer ausgebildet sein, was den Garprozess verbessert. Durch den zweiten Abstand größer null kann gewährleistet sein, dass das Gargut nicht von dem Einsatzelement rutschen kann, sondern durch die Wand von einem Runterrutschen gehindert werden kann.
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Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst durch ein Einsatzelement für ein Gargutträgersystem nach einem der obigen Aspekte.
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In anderen Worten wird die Aufgabe gelöst durch das Einsatzelement, welches mit einem bestehenden Backblech kompatibel ist. Das Einsatzelement kann in das bestehende Backblech eingesetzt werden, so lange ein notwendiges geometrisches Verhältnis zwischen Backblech und Einsatzelement erfüllt ist.
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Durch eine derartige Ausbildung des Einsatzelements kann ein entsprechendes Backblech auch nachträglich und werkzeuglos reversibel in das Gargutträgersystem umgewandelt/umgebaut werden. Auf diese Weise ist eine einfache Anpassung an das Gargut bzw. an eine Garaufgabe möglich. Weiterhin werden ein Platzbedarf und Kosten bei einem Endkunden reduziert, da nicht ein herkömmliches Backblech und ein erfindungsgemäßes Gargutträgersystem angeschafft und gelagert werden müssen. Weiterhin können bestehende Backbleche nachgerüstet werden.
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Zusätzlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Steuerungsverfahren für ein Gargerät zur Zubereitung eines Garguts, vorzugsweise einer Pizza, mit einem Gargutträgersystem, vorzugsweise nach einem der beschriebenen Aspekte, mit den Schritten:
- - Vorheizen eines Garraums, wobei ein Oberhitzeelement zumindest nahe an einer maximalen Leistungsgrenze betrieben wird und ein Unterhitzeelement deaktiviert ist und ein Lüfter des Gargeräts die Luft in dem Garraum bewegt;
- - Detektion eines Einbringens des Garguts auf das Einsatzelement;
- - Reduzieren der Leistung des Oberhitzeelements über den Garprozess.
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Anders ausgedrückt beinhaltet das Steuerungsverfahren für das Gargerät insbesondere zwei Schritte, wobei ein Umschalten von dem ersten Schritt auf den zweiten Schritt durch ein Einbringen des Garguts aktiviert wird.
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Das Gargutträgersystem ist in den Garraum des Gargeräts eingesetzt. Insbesondere ist das Gargutträgersystem derart in den Garraum des Gargeräts eingesetzt, dass das Gargutträgersystem den Garraum in einen oberen Garraumbereich und einen unteren Garraumbereich unterteilt. In dem ersten Schritt werden der Garraum und das Gargutträgersystem vorgeheizt. Hierbei wird das Oberhitzeelement, welches an oder in einer Oberseite des Garraums ausgebildet ist, auf einer maximalen Leistungsstufe oder auf einer Leistungsstufe nahe an der maximalen Leistungsstufe betrieben. Durch das Oberhitzeelement wird eine (Wärme-) Strahlung ausgegeben, die das Gargutträgersystem und insbesondere den oberen Garraumbereich auf eine gewünschte Temperatur vorheizt. Weiterhin wird der Lüfter des Gargeräts angetrieben und die Luft in dem Garraum umgewälzt. Das Unterhitzeelement ist während des gesamten Garvorgangs deaktiviert oder zumindest beinahe deaktiviert.
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Wenn erkannt wird, dass das Gargut in den Garraum eingebracht wird und auf dem Gargutträgersystem positioniert ist, schaltet das Steuerungsverfahren in den zweiten Schritt um. Die Erkennung/Detektion des Garguts bzw. des Einbringens des Garguts kann hierbei beispielsweise über eine Detektion eines Öffnens einer Gargerätetüre, über eine Detektion mittels eines optischen Sensors, beispielsweise einer Kamera, über eine Detektion eines Temperaturabfalls in dem Garraum, einer Detektion einer Eingabe durch einen Bediener, welcher über eine Eingabevorrichtung eingibt, dass er das Gargut in den Garraum eingebracht hat, oder jede andere geeignete Detektionsart erfolgen.
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In dem zweiten Schritt wird die Leistung des Oberhitzeelements reduziert. Die Reduzierung kann dabei linear, stufenweise oder jeder anderen mathematisch beschreibbaren Funktion, beispielsweise einer quadratischen Funktion, folgend erfolgen. Die Leistung kann dabei bis auf einen definierten Minimalwert reduziert werden. Vorzugsweise erfolgt die Reduzierung solange, bis das Gargut fertig zubereitet ist.
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In einem Aspekt kann der Vorheizvorgang/das Vorheizen so lange durchgeführt werden, bis eine Oberflächentemperatur des Einsatzelements sowie der Garraum eine definierte Temperatur, insbesondere 400 °C, erreicht hat und/oder eine vordefinierte Zeit vergangen ist, bei der davon auszugehen ist, dass die Oberflächentemperatur erreicht ist.
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In anderen Worten können für das Umschalten von dem ersten Schritt auf den zweiten Schritt weitere Bedingungen, neben der Detektion des Garguts bzw. das Einbringen des Garguts in den Garraum, vorliegen. Diese Bedingungen können das vollständige Aufheizen des Garraums und des Einsatzelements beinhalten. Konkret können die Bedingungen die Oberflächentemperatur des Einsatzelements sowie eine Garraumtemperatur beinhalten, die 400 °C erreicht haben müssen und/oder eine Zeitbedingung, wobei die vordefinierte Zeit der Zeitbedingung eine Dauer ist, bei der man sicher davon ausgehen kann, dass das vollständige Aufheizen des Garraums erfolgt ist.
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Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch ein Gargerät, mit einem Garraum, mit einem Gargutträgersystem nach einem der obigen Aspekte, welches in den Garraum eingesetzt ist, und einer Steuerungsvorrichtung, welche vorgesehen und ausgebildet ist, das Steuerungsverfahren nach einem der obigen Aspekte auszuführen, wobei das Gargutträgersystem den Garraum in einen oberen Garraumbereich und in einen unteren Garraumbereich unterteilt und die Luftkammer des Gargutträgersystems als ein Isolationselement/ Trennelement/ Trennschicht fungiert und einen Wärmegradient insbesondere in dem oberen Garraumbereich erzeugt.
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Weiterhin wird die Aufgabe gelöst durch die Verwendung eines Einsatzelements in einem Gargutträgersystem nach einem der obigen Aspekte, wobei das Einsatzelements vorgesehen und ausgebildet ist, in ein Backblech eingesetzt zu werden und auf seiner Oberseite ein Gargut aufzunehmen, wobei das Einsatzelement zumindest teilweise, vorzugsweise vollständig, aus einem lichtdurchlässigen Werkstoff ausgebildet ist und auf seiner Unterseite, die im eingesetzten Zustand dem Boden des Backblechs zugewandt ist, eine Beschichtung, insbesondere eine schwarze Beschichtung, aufweist
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Kurzbeschreibung der Figuren
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- 1 ist eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargutträgersystems;
- 2 ist eine Schnittansicht des erfindungsgemäßen Gargutträgersystems;
- 3 ist eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Backofens mit dem Gargutträgersystem;
- 4 ist eine weitere schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Backofens mit dem Gargutträgersystem;
- 5 ist eine schematische Darstellung eines Aufheizvorgangs des erfindungsgemäßen Gargutträgersystems in dem Backofen;
- 6 ist ein erstes Temperaturdiagramm eines Zubereitungsprozesses;
- 7 ist ein zweites Temperaturdiagramm einer Vielzahl von Zubereitungsprozessen.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung auf der Basis der zugehörigen Figuren beschrieben.
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1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargutträgersystem 2 mit einem Backblech 4 und einem Einsatzelement 6. Das Backblech 4 ist einstückig ausgebildet und beinhaltet einen rechteckigen Boden 8, eine sich von dem Boden umlaufend weg erstreckende Wandung 10 und einen bodenparallelen, umlaufenden Rand 12, welcher an einem von dem Boden 8 abgewandten Abschnitt der Wandung 10 umlaufend an der Wandung 10 ausgebildet ist. Das Backblech 4 ist aus einem Metallblech mit im Wesentlichen konstanter Wandstärke ausgebildet. Das Backblech 4 beinhaltet einen durch den Boden 8 und die Wandung 10 begrenzten, wannenförmigen Aufnahmeraum 14 (siehe 2). In den Aufnahmeraum 14 ist das Einsatzelement 6 werkzeuglos reversibel eingesetzt. In dem eingesetzten Zustand ist das Einsatzelement 6 parallel beabstandet zu dem Boden 8 orientiert/ ausgerichtet. Anders ausgedrückt ist ein Abstand zwischen dem Einsatzelement 6 und dem Boden 8 konstant und größer null. Das Einsatzelement 6 ist plattenförmig mit konstanter Plattenstärke P (siehe 2) ausgebildet. Eine flächige Erstreckung des Einsatzelements 6 ist größer als eine flächige Erstreckung des Bodens 8 und kleiner als eine von dem umlaufenden Rand 12 umschriebene flächige Erstreckung einer Backblechöffnung. In einem Eckabschnitt des Einsatzelements 6 ist eine Eingriffsöffnung 16 ausgebildet. Die Eingriffsöffnung 16 ist vorgesehen und ausgebildet, das Einsatzelement einfach aus dem Backblech 4 entnehmen zu können. Die Eingriffsöffnung 16 ist durch einen Ausschnitt in dem Eckabschnitt des Einsatzelements 6 ausgebildet. Das Einsatzelement 6 ist vorgesehen und ausgebildet, auf seiner Oberfläche ein Gargut, insbesondere Pizza, Flammenkuchen oder dergleichen aufzunehmen.
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2 zeigt den Schnitt A-A aus 1. Zwischen dem Boden 8 und der Wandung 10 ist ein Winkel A eingeschlossen. Der Winkel A ist größer als 90° und kleiner als 100°. In anderen Worten weitet sich die Wandung 10 konisch, ausgehend von dem Boden 8, auf. Durch die derartige Ausbildung der Wandung 10 und die oben beschriebenen Erstreckungsverhältnisse von Boden 8 und Einsatzelement 6 ist das Einsatzelement 6 beabstandet von dem Boden 8 durch die Wandung 10 kraft- und (in Richtung hin zu dem Boden 8) formschlüssig fixiert. Das Einsatzelement 6, die Wandung 10 und der Boden 8 begrenzen eine Luftkammer 18. Mit Ausnahme der Eingriffsöffnung 16 berühren sich das Einsatzelement 6 und die Wandung 10 an einer umlaufenden Kontaktlinie und bilden so die nahezu geschlossene Luftkammer 18.
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3 zeigt ein erfindungsgemäßes Gargerät in Form eines Backofens 20. Der Backofen 20 beinhaltet eine Backofenmuffel 22 und eine Tür 24, welche einen Garraum 26 begrenzen. In dem Garraum 26 sind an gegenüberliegenden Seitenwänden 28 sich in einer horizontalen Richtung erstreckende Schienen 30 ausgebildet. Die Schienen 30 sind vorgesehen und ausgebildet, den umlaufenden Rand 12 des Backblechs 4 bzw. des Gargutträgersystems 2 formschlüssig aufzunehmen und das Backblech 4 bzw. das Gargutträgersystem 2 horizontal in dem Garraum 26 zu halten. In einer der Tür 24 gegenüberliegenden Rückwand 32 des Garraums 26 des Backofens 20 ist ein Lüfter 34 ausgebildet. Der Lüfter 34 ist vorgesehen und ausgebildet, (Heiß-) Luft in dem Garraum 26 zu bewegen und eine Wärme gleichmäßig zu verteilen. An oder in einer Decke des Garraums 26 ist ein Oberhitzeelement 36 ausgebildet. An oder in einem Boden des Garraums 26 ist ein Unterhitzeelement 38 ausgebildet.
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In 3 ist das erfindungsgemäße Gargutträgersystem 2 in gegenüberliegenden Schienen 30 positioniert. Zu einer besseren Veranschaulichung ist das Gargutträgersystem 2 in einem Teilschnitt dargestellt. Das Gargutträgersystem 2 unterteilt den Garraum 26 in einen oberen Garraumbereich 40 und einen unteren Garraumbereich 42. Die Luftkammer 18 fungiert hierbei als eine Trenn- und/oder Isolationsschicht. Der Backofen 20 ist weiterhin mit einer Steuereinheit 44 ausgebildet, welche vorgesehen ausgebildet ist, den Backofen und insbesondere einen Garprozess zu steuern.
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Nachfolgend wird eine Funktionsweise des Backofens 20 in Verbindung mit einer Funktionsweise des Gargutträgersystems 2 anhand der 4 und 5 näher erläutert.
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Das Oberhitzeelement 36 gibt (Wärme-) Strahlung, welche in 4 und 5 durch einen Blitz symbolisiert ist, ab. Das Einsatzelement 6 beinhaltet eine transparente erste Schicht 46 und eine schwarze zweite Schicht 48. Anders ausgedrückt ist die erste Schicht 46 für die Strahlung, welche von dem Oberhitzeelement 36 abgegeben wird, durchlässig und die zweite Schicht 48 absorbiert und reflektiert die Strahlung. Die erste Schicht 46 ist dabei dem Oberhitzeelement 36 zugewandt und die zweite Schicht 48 ist dem Boden des Gargutträgersystems 2 zugewandt.
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Durch die Strahlung des Oberhitzeelements 36 wird das Einsatzelement 6 vorgeheizt/aufgeheizt. Dies geschieht, indem die Strahlung in das Einsatzelement 6, insbesondere in die erste Schicht 46, eindringt, die erste Schicht 46 teilweise durchdringt und in der zweiten Schicht absorbiert und reflektiert wird und damit in Konvektions-/Leitungs- Wärme umgewandelt wird. Die Konvektions-/Leitungs- Wärme ist in den 4 und 5 als (gerader) Pfeil dargestellt.
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Weiterhin unterteilt, wie bereits beschrieben, das Gargutträgersystem 2 mit der Luftkammer 18 den Garraum 26 in den oberen Garraumbereich 40 und den unteren Garraumbereich 42. Da, wie später noch ausführlich beschrieben, für die Zubereitung des Garguts lediglich das Oberhitzeelement 36 in Verbindung mit dem Lüfter 34 verwendet wird, ergibt sich ein Hitzegradient in dem Garraum 26. In anderen Worten ist es an einer Stelle, welche höher in dem Garraum 26 angeordnet ist, heißer als an einer Stelle, welche tiefer/niedriger in dem Garraum 26 angeordnet ist. Dieser Temperaturgradient wird durch die isolierende Funktion der Luftkammer 18 verstärkt. Anders ausgedrückt erschwert die Luftkammer 18 eine Wärmeübertragung von dem oberen Garraumbereich 40 in den unteren Garraumbereich 42, sodass der obere Garraumbereich 40 sich stärker aufheizt als der untere Garraumbereich 42. Durch eine derartige Ausbildung des Backofens 20 bzw. des Gargutträgersystems 2 in dem Garraum 26 des Backofens 20 wird eine Konvektionswärmeübertragung, welche durch den gebogenen Pfeil in 4 dargestellt ist, begünstigt.
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Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die von dem Oberhitzeelement 36 ausgehende (Wärme-) Strahlung in drei hauptsächlichen Wärmeübertragungsarten, nämlich die Strahlungswärme, die Leitungswärme und die Konvektionswärme aufgespalten/umgewandelt wird, sodass eine Wärme/Hitzesituation, welche einer Wärme/Hitzesituation in einem traditionellen italienischen Schamottesteinofen gleicht oder zumindest ähnelt, erzielt werden kann.
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Nachfolgend wird ein Steuerungsverfahren für den Backofen 20, welches von der Steuereinheit 44 umgesetzt ist, anhand der 4 bis 7 beschrieben.
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Im Wesentlichen lässt sich ein Steuerungszyklus in zwei Abschnitte einteilen, nämlich ein Vorheizen V und ein Garen G, wobei das Vorheizen V und das Garen G durch das Einbringen E des Garguts in den Garraum voneinander getrennt sind.
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Es ist zu beachten, dass während des kompletten Steuerungszyklus lediglich das Oberhitzeelement 36 und der Lüfter 34 verwendet werden. Das Unterhitzeelement 38 ist während des kompletten Steuerungszyklus deaktiviert oder zumindest beinahe deaktiviert.
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In dem Vorheizen V wird das Oberhitzeelement 36 mit maximaler Leistung oder zumindest nahe an der maximalen Leistung für 10-20 Minuten betrieben, bis der Garraum 26 und das Gargutträgersystem 2 eine Temperatur von ungefähr 400 °C erreicht haben. Hierbei bewegt der Lüfter 34 die Luft, um die Temperatur zu homogenisieren. In dem Vorheizen V wird, wie oben beschrieben, die (Wärme-) Strahlung des Oberhitzeelements in die drei hauptsächlichen Wärmeübertragungsarten aufgespalten/umgewandelt.
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Wenn das Vorheizen/ der Vorheizvorgang V beendet ist, was einem Benutzer optional durch ein optisches oder akustisches Anzeigeelement angezeigt werden kann, folgt das Einsetzen E des Garguts auf das Einsatzelement 6 des Gargutträgersystems 2. Hierfür wird durch den Benutzer die Tür 24 geöffnet, das Gargut auf dem Einsatzelement 6 positioniert und die Tür 24 anschließend wieder geschlossen. Dieser Vorgang kann durch die Steuereinheit 44 des Backofens 20 auf verschiedene Arten detektiert werden. Beispielsweise kann ein Temperaturabfall einer oberen Garraumbereichstemperatur T2 und/oder ein Temperaturabfall einer unteren Garraumbereichstemperatur T3 und/oder das Öffnen der Türe 24 und/oder eine Eingabe des Benutzers über eine Eingabeschnittstelle des Backofens 20 zur Detektion verwendet werden. Der Temperaturabfall wird durch das Öffnen der Türe 24 und das Einbringen des Garguts verursacht.
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In dem Garen/ Garvorgang G wird die Leistung des Oberhitzeelements 36 reduziert. Das Reduzieren der Leistung des Oberhitzeelements 36 kann dabei linear über die Zeit, sprunghaft, in Stufen, durch eine quadratische Funktion beschreibbar oder auf jede andere geeignete Art erfolgen. Die Leistung des Oberhitzeelements 36 kann dabei bis auf einen Minimalwert reduziert werden, wobei der Minimalwert null oder größer als null sein kann.
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7 zeigt mehrere Steuerungszyklen hintereinander. In anderen Worten zeigt 7 die obere Garraumbereichstemperatur T2 und die untere Garraumbereichstemperatur T3 über eine Abfolge von mehreren Vorheizvorgängen V und Garvorgängen G. Hierbei bleibt die untere Garraumbereichstemperatur T3 (nach dem initialen Vorheizen V) im Wesentlichen konstant, bis auf punktuelle Temperaturabfälle, welche durch das Öffnen der Tür 24 verursacht werden. Dadurch kann ein möglichst gleichmäßiges gutes Garergebnis über die Zeit erzielt werden. Beispielsweise ist es dadurch möglich, fünf Pizzen pro Stunde mit anhaltend guter Qualität zuzubereiten.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Gargutträgersystem
- 4
- Backblech
- 6
- Einsatzelement
- 8
- Boden
- 10
- Wandung/ Wand
- 12
- Rand
- 14
- Aufnahmeraum
- 16
- Eingriffsöffnung
- 18
- Luftkammer
- 20
- Backofen
- 22
- Backofenmuffel
- 24
- Tür
- 26
- Garraum
- 28
- Seitenwand
- 30
- Schiene
- 32
- Rückwand
- 34
- Lüfter
- 36
- Oberhitzeelement
- 38
- Unterhitzeelement
- 40
- oberer Garraumbereich
- 42
- unterer Garraumbereich
- 44
- Steuereinheit/ Steuerungsvorrichtung
- 46
- erste Schicht
- 48
- zweite Schicht
- V
- Vorheizen/ Vorheizvorgang
- E
- Einsetzen/ Einsetzvorgang
- G
- Garen/ Garvorgang
- T1
- Oberflächentemperatur
- T2
- obere Garraumbereichstemperatur
- T3
- untere Garraumbereichstemperatur
- A
- Winkel
- A-A
- Schnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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