DE10316503B3

DE10316503B3 - Backofen und Verfahren zum Betrieb eines Backofens

Info

Publication number: DE10316503B3
Application number: DE10316503A
Authority: DE
Inventors: Peter Leppich; Martin Dr.-Ing. Pittroff; Mathias Schmitt
Original assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Current assignee: Miwe Michael Wenz GmbH
Priority date: 2003-04-09
Filing date: 2003-04-09
Publication date: 2004-09-23
Anticipated expiration: 2023-04-10
Also published as: US7285756B2; FR2853494B1; FR2853494A1; ITTO20040194A1; US20040200362A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Backofen und ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens (01), insbesondere eines Ladenbackofens, mit einer Backkammer (03), in der das zu backende Backgut aufgenommen werden kann, mit zumindest einer Heizeinrichtung (09), zur Erwärmung von in der Backkammer (03) zirkulierender Luft, und mit zumindest zwei Ventilatoren (10, 11), zur Umwälzung der Luft in der Backkammer (03). Während eines Backvorgangs ist zumindest eine Gleichlaufphase (P1, P3) vorgesehen, während der die Ventilatoren (10, 11) gleichsinnig umlaufend angetrieben werden. Weiter ist während des Backvorgangs zumindest eine Gegenlaufphase (P2, P4) vorgesehen, in der die Ventilatoren (10, 11) gegensinnig umlaufend angetrieben werden.

Description

Die Erfindung betrifft einen Backofen bzw. ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach dem Oberbegriff der unabhängigen Hauptansprüche 1 und 8.

Gattungsgemäße Backöfen werden vielfach als Ladenbacköfen eingesetzt, um in Ladengeschäften vorgefertigte Teigwaren fertig zu backen. Um dem Backgut die notwendige Wärme zuzuführen, sind in gattungsgemäßen Backöfen Heizeinrichtungen, beispielsweise elektrische Heizstäbe, vorgesehen, mit denen die in der Backkammer zirkulierende Luft erhitzt werden kann. Um eine ausreichende Zirkulation der Luft in der Backkammer aufrecht zu erhalten, werden Ventilatoren eingesetzt, die die Luft in der Backkammer umwälzen.

In der DD 291 686 A5 ist ein Ladenbackofen mit nur einem Ventilator zur Umwälzung der Luft in der Backkammer beschrieben. Nachteilig an diesem Backofen ist es, dass aufgrund des Einsatzes von nur einem Ventilator die zur Verfügung stehende Umwälzleistung vielfach nicht ausreicht.

Aus der DE 87 03 666 U1 ist ein Heißluft-Backofen mit zwei Ventilatoren zur Umwälzung der Luft in der Backkammer bekannt. Jeweils ein Ventilator saugt die Luft aus der Backkammer in eine Heizkammer, wo die Luft beim Überstreichen von elektrischen Heizstäben erhitzt wird. Die Ventilatoren können dabei gegensinnig umlaufend angetrieben werden. Je nach Luftströmung ist das eine Gebläse oder das andere Gebläse eingeschaltet.

Nachteilig an diesem aus dem Stand der Technik bekannten Backofen ist es, dass aufgrund der vorgegebenen Strömungsverhältnisse der Luft in der Backkammer häufig nur unzureichend gleichmäßige Backergebnisse erreicht werden. So gibt es in gattungsgemäßen Backöfen häufig Bereiche, in denen Backwaren stärker erhitzt werden als in anderen Bereichen. Aufgrund dieser ungleichmäßigen Erwärmung der Backwaren in Abhängigkeit von deren Anordnung in der Backkammer leidet die mittlere Backqualität.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Backofen und ein Verfahren zum Betrieb eines Backofens vorzuschlagen, mit dem ein gleichmäßigeres Backergebnis erreicht werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Backofen bzw. ein Verfahren nach der Lehre der beiden unabhängigen Hauptansprüche 1 und 8 gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, dass die Ventilatoren nicht wie bisher üblich während des gesamten Backvorgangs gleichsinnig oder gegensinnig angetrieben werden, sondern dass vielmehr zumindest eine Gleichlaufphase, während der die Ventilatoren gleichsinnig umlaufend angetrieben werden, und zumindest eine Gegenlaufphase, in der die Ventilatoren gegensinnig umlaufend angetrieben werden, vorgesehen ist. Aufgrund der Umschaltung zwischen gleichsinnigem und gegensinnigem Antrieb der Ventilatoren werden in den entsprechenden Gleichlaufphasen bzw. Gegenlaufphasen völlig unterschiedliche Umwälzströmungen im Backofen erzielt, was im Ergebnis zum Ausgleich von Strömungsunterschieden und damit zum Ausgleich von Unterschieden in der Wärmeverteilung führt. Insgesamt lässt sich durch die Umschaltung zwischen Gleichlaufphasen und Gegenlaufphasen ein gleichmäßigeres Backergebnis erzielen.

Die Gleichmäßigkeit des Backergebnisses kann noch gesteigert werden, wenn eine Umschaltung nicht nur zwischen Gleichlaufphasen und Gegenlaufphasen vorgenommen wird, sondern zusätzlich auch noch die Drehrichtung der einzelnen Ventilatoren während der verschiedenen Gleichlaufphasen bzw. Gegenlaufphasen variiert wird. Dies kann im Falle der Gleichlaufphasen dadurch erfolgen, dass während eines Backvorgangs zwei verschiedene Gleichlaufphasen nacheinander durchlaufen werden, wobei die Ventilatoren während der ersten Gleichlaufphase im Uhrzeigersinn umlaufend und in der zweiten Gleichlaufphase im Gegenuhrzeigersinn umlaufend angetrieben werden. Dabei ist es im Normalfall ohne Belang, ob die Ventilatoren zunächst im Uhrzeigersinn oder zunächst im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden.

Auch im Falle der Gegenlaufphasen ist es denkbar, dass die Ventilatoren während eines Backvorgangs zwei verschiedene Gegenlaufphasen durchlaufen, wobei die Ventilatoren während der unterschiedlichen Gegenlaufphasen mit umgekehrtem Drehsinn angetrieben werden.

Im Ergebnis kann der Backvorgang also eine beliebige Anzahl von unterschiedlich gearteten Betriebsphasen durchlaufen, die jeweils dadurch gekennzeichnet sind, dass die Ventilatoren im Gleichlauf oder im Gegenlauf angetrieben werden, wobei zusätzlich auch noch der Drehsinn der Ventilatoren in den einzelnen Betriebsphasen variiert werden kann.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist es dabei vorgesehen, dass zwischen zwei Gegenlaufphasen jeweils eine Gleichlaufphase durchlau fen wird. Alternativ bzw. additiv dazu können auch jeweils zwei Gleichlaufphasen unterbrochen von einer Gegenlaufphase durchlaufen werden.

Um ein möglichst gleichmäßiges Backergebnis zu erzielen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Dauer der verschiedenen Betriebsphasen (Gegenlaufphasen und Gleichlaufphasen) jeweils gleich lang ist. Dadurch wird erreicht, dass die den verschiedenen Betriebsphasen zugeordneten spezifischen Strömungszustände für eine jeweils gleich lange Zeitspanne aufrechterhalten werden.

Außerdem kann dadurch, dass die Dauer eines Backprozesses gleichmäßig auf die verschiedenen Betriebsphasen (Gegenlaufphasen und Gleichlaufphasen) aufgeteilt wird, erreicht werden, dass die Backwaren insgesamt jeweils gleich lang den verschiedenen Strömungszuständen ausgesetzt sind, was wiederum zu Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Backergebnisses führt. Sind beispielsweise vier verschieden Betriebsphasen vorgesehen, kann die insgesamt vorgesehene Dauer des entsprechenden Backprozesses durch vier oder durch ein Vielfaches von vier geteilt werden, um dadurch die Länge der einzelnen Betriebsphasen zu ermitteln.

Um ein möglichst gleichmäßiges Backergebnis zu erzielen, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Ventilatoren im Wesentlichen betragsmäßig eine gleiche Umwälzleistung aufweisen. Dies kann besonders einfach dadurch erreicht werden, dass die Ventilatoren baugleich ausgebildet sind und mit gleicher Drehzahl angetrieben werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen beispielhaft dargestellt und wird nachfolgend kurz erläutert.
Es zeigen:
1 einen schematisch dargestellten Backofen im Querschnitt;
2 die Ventilatoren des Backofens gemäß 1 in einer ersten Betriebsphase in Ansicht von vorne;
3 die Ventilatoren gemäß 2 in einer zweiten Betriebsphase;
4 die Ventilatoren gemäß 2 in einer dritten Betriebsphase;
5 die Ventilatoren gemäß 2 in einer vierten Betriebsphase;
6 die Umfangsgeschwindigkeit der beiden Ventilatoren des in 1 dargestellten Backofens, angetragen über die Dauer eines Backvorgangs.
In 1 ist ein Backofen 01, der beispielsweise als Ladenbackofen eingesetzt werden kann, im Querschnitt dargestellt. Zum leichteren Verständnis sind dabei nur die Teile des Backofens 01 dargestellt, die zum Verstehen der Erfindung erforderlich sind.
Durch Wandungselemente 02 wird eine Backkammer 03 gebildet, die an der Vorderseite des Backofens 01 durch eine Tür 04 verschlossen werden kann. In der Backkammer 03 können in 1 nicht dargestellte Backbleche mit dem darauf angeordneten Backgut gelagert werden.
Im Rückraum der Backkammer 03 ist ein Trennblech 05 befestigt, das die Backkammer 03 von einer Heizkammer 06 abtrennt. Das Trennblech 05 weist dabei zwei Einströmdüsen 07 auf, durch die Luft aus der Backkammer 03 in die Heizkammer 06 einströmen kann. Weiter sind randseitig angeordnete Ausströmkanäle 08 im Trennblech 05 vorhanden, durch die Luft aus der Heizkammer 06 in die Backkammer 03 zurückströmen kann.
Um die Luft in der Heizkammer erwärmen zu können, sind elektrisch beheizbare Heizdrähte 09 vorgesehen, die in 1 schematisch angedeutet sind. Zur Umwälzung der Luft sind zwei Ventilatoren 10 und 11 vorgesehen, die mittels Lüftermotoren 12 und 13 angetrieben werden. Während eines Backvorgangs werden die Ventilatoren 10 und 11 durch die Lüftermotoren 12 und 13 umlaufend angetrieben, so dass die Luft, wie in 1 durch Strömungspfeile schematisch angedeutet, durch die Einströmdüsen 07 in die Heizkammer 06 eingesaugt wird. Aufgrund des dabei in der Heizkammer 06 entstehenden Überdrucks strömt die Luft über die Heizstäbe 09, wobei sie sich erwärmt. Anschließend strömt die Luft durch die Ausströmkanäle 08 im Trennblech 05 wieder zurück in die Backkammer 03.
Am Backofen 01 ist eine Steuerung vorgesehen, durch die die Lüftermotoren 12 und 13 in Abhängigkeit der Vorgaben eines Betriebsprogramms angesteuert werden können. Je nach Vorgabe der Steuerung können die Lüftermotoren 12 und 13 jeweils unabhängig voneinander im Uhrzeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn angetrieben werden.
Die 2 bis 5 zeigen die Ventilatoren 10 und 11 und deren jeweiligen Drehsinn während unterschiedlicher Betriebsphasen.
In der in 2 dargestellten ersten Betriebsphase P1 werden beide Ventilatoren im Gleichlauf entgegen dem Uhrzeigersinn angetrieben. In einer daran anschließenden zweiten, in 3 dargestellten Betriebsphase P2 werden die beiden Ventilatoren 10 und 11 gegensinnig umlaufend angetrieben. Der Ventilator 10 läuft dabei entgegen dem Uhrzeigersinn um, wohingegen der Ventilator 11 im Uhrzeigersinn umlaufend angetrieben wird.
In der daran anschließenden, in 4 dargestellten dritten Betriebsphase P3 werden die beiden Ventilatoren 10 und 11 wieder gleichsinnig umlaufend angetrieben, wobei in dieser Gleichlaufphase beide Ventilatoren 10 und 11 im Uhrzeigersinn umlaufen. Das heißt in dieser zweiten Gleichlaufphase P3 weisen die Ventilatoren 10 und 11 einen entgegengesetzten Drehsinn im Vergleich zu der in 2 ersten Gleichlaufphase P1 auf.
In der daran anschließenden vierten Betriebsphase P4, die in 5 dargestellt ist, werden die Ventilatoren 10 und 11 wiederum gegenläufig angetrieben, wobei in dieser zweiten Gegenlaufphase P4 die Ventilatoren 10 und 11 im Vergleich zu der ersten Gegenlaufphase P2 jeweils in die andere Drehrichtung umlaufend angetrieben werden.
In 6 sind die Umfangsgeschwindigkeiten der Ventilatoren 10 und 11 über die Dauer eines Backvorgangs beispielhaft dargestellt. Die Darstellung ist dabei hinsichtlich der Beschleunigungsphasen rechteckförmig idealisiert, da die Änderungen der Umfangsgeschwindigkeiten zwischen einzelnen Betriebsphasen selbstverständlich eine bestimmte Zeitdauer benötigen. Die durchgezogene Linie stellt dabei die Umfangsgeschwindigkeit des Ventilators 10 dar. Die strichlinierte Linie stellt dagegen die Umfangsgeschwindigkeit des Ventilators 11 dar. Zu Beginn des Backvorgangs werden beide Ventilatoren 10 und 11 auf eine betragsmäßig gleiche Umlaufgeschwindigkeit im Gegenuhrzeigersinn beschleunigt. Diese erste Gleichlaufphase P1 endet zum Zeitpunkt t₁, an dem der Lüftermotor 13 umgesteuert wird, so dass der Ventilator 11 in der anschließenden ersten Gegenlaufphase P2 mit betragsmäßig gleicher Umfangsgeschwindigkeit in Gegenrichtung, d.h. im Uhrzeigersinn, umläuft.
Die erste Gegenlaufphase P2 endet zum Zeitpunkt t₂, an dem auch der Lüftermotor 12 umgesteuert wird, so dass dann in der anschließenden zweiten Gleichlaufphase P3 die beiden Ventilatoren 10 und 11 wiederum im Gleichlauf, aber beide im Uhrzeigersinn, umlaufen. Die zweite Gleichlaufphase P3 endet zum Zeitpunkt t₃, an dem der Lüftermotor 13 erneut umgesteuert wird, so dass der Ventilator 11 wieder entgegen dem Uhrzeigersinn umläuft und dadurch eine zweite Gegenlaufphase P4 beginnt. Die zweite Gegenlaufphase P4 endet ihrerseits zum Zeitpunkt t₄, an dem auch der Lüftermotor 12 wieder umgesteuert wird, so dass auch der Ventilator 10 im Gegenuhrzeigersinn umläuft.
Der dann erreichte Zustand entspricht dem Anfangszustand zum Zeitpunkt t₀, so dass sich an die zweite Gegenlaufphase P4 wieder eine Gleichlaufphase P1' anschließt. Die Gleichlaufphase P1' wird gefolgt von einer weiteren Gegenlaufphase P2', einer weiteren Gleichlaufphase P3' und einer weiteren Gegenlaufphase P4'. Nach Ende der Gegenlaufphase P4' ist der Backvorgang abgeschlossen und das Backgut kann aus dem Backofen 01 entnommen werden.
Die Abfolge der in 6 dargestellten Betriebsphasen ist lediglich beispielhaft zu verstehen. Es sind selbstverständlich alle beliebigen Variationen von Gegenlauf- und Gleichlaufphasen denkbar. Vorzugsweise sollten die verschiedenen Betriebsphasen dabei gleich lange dauern. Es sind jedoch auch Betriebsphasen unterschiedlicher Länge denkbar. Auch kann ein Backvorgang vor dem regulären Ende einer Betriebsphase beendet werden.

Claims

Backofen (01), insbesondere Ladenbackofen, mit einer Backkammer (03), in der das zu backende Backgut aufgenommen werden kann, mit zumindest einer Heizeinrichtung (09) zur Erwärmung von in der Backkammer (03) zirkulierender Luft, und mit zumindest zwei Ventilatoren (10, 11) zur Umwälzung der Luft in der Backkammer (03), dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) gleichsinnig und gegensinnig umlaufend angetrieben werden können.
Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) jeweils im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn umlaufend angetrieben werden können.
Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinrichtung zur Umschaltung des Drehsinns der einzelnen Ventilatoren (10, 11) in Abhängigkeit eines Betriebsprogramms vorgesehen ist.
Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) die Luft, insbesondere direkt, aus der Backkammer absaugen.
Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Umfang der beiden Ventilatoren (10, 11) nur ein geringer Abstand vorhanden ist.
Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) in einer Ebene, insbesondere in einer Vertikalebene, angeordnet sind.
Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) übereinander angeordnet sind.
Verfahren zum Betrieb eines Backofens (01), insbesondere eines Ladenbackofens, mit einer Backkammer (03), in der das zu backende Backgut aufgenommen werden kann, mit zumindest einer Heizeinrichtung (09), zur Erwärmung von in der Backkammer (03) zirkulierender Luft, und mit zumindest zwei Ventilatoren (10, 11), zur Umwälzung der Luft in der Backkammer (03), dadurch gekennzeichnet, dass während eines Backvorgangs zumindest eine Gleichlaufphase (P1, P3) vorgesehen ist, während der die Ventilatoren (10, 11) gleichsinnig umlaufend angetrieben werden, und dass während des Backvorgangs zumindest eine Gegenlaufphase (P2, P4) vorgesehen ist, in der die Ventilatoren (10, 11) gegensinnig umlaufend angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Backvorgangs zumindest zwei unterschiedliche Gleichlaufphasen (P1, P3) vorgesehen sind, wobei die Ventilatoren (10, 11) während der einen Gleichlaufphase (P1) im Gegenuhrzeigersinn umlaufend angetrieben werden, und wobei die Ventilatoren (10, 11) während der anderen Gleichlaufphase (P3) im Uhrzeigersinn umlaufend angetrieben werden.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Backvorgangs zumindest zwei unterschiedliche Gegenlaufphasen (P2, P4) vorgesehen sind, wobei die Ventilatoren (10, 11) während der unterschiedlichen Gegenlaufphasen (P2, P4) mit jeweils umgekehrtem Drehsinn umlaufend angetrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass während eines Backvorgangs zumindest zwei Gleichlaufphasen (P1, P3) und/oder zumindest zwei Gegenlaufphasen (P2, P4) vorgesehen sind, wobei zwischen zwei Gleichlaufphasen (P1, P3) jeweils eine Gegenlaufphase (P2) und/oder zwischen zwei Gegenlaufphasen (P2, P4) jeweils eine Gleichlaufphase (P3) durchlaufen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der verschiedenen Gegenlaufphasen (P2, P4) und Gleichlaufphasen (P1, P3) jeweils gleich lang ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer eines Backprozesses gleichmäßig auf die verschiedenen Gegenlaufphasen (P2, P4, P2', P4') und Gleichlaufphasen (P1, P3, P1', P3') aufgeteilt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilatoren (10, 11) mit betragsmäßig gleicher Umwälzleistung betrieben werden.