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Die Erfindung betrifft einen Backofen
mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Ein derartiger Backofen ist durch
offenkundige Vorbenutzung bekannt. Derartige Backöfen haben hinsichtlich
der Backdauer des Backguts sowie hinsichtlich ihrer Handhabbarkeit
noch Verbesserungspotential.
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Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Backofen der eingangs genannten Art derart weiterzubilden,
dass mit diesem eine kürzere
Backzeit bei gleichzeitig möglichst
verbesserter Handhabbarkeit des Backofens realisiert werden kann.
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Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch
einen Backofen mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteils des Anspruchs
1.
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Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass sich ein
effizienteres Backen des Backguts dann ergibt, wenn dieses einerseits
im Umluftstrom bewegt ist und andererseits im Backraum möglichst
gleichmäßig verteilt
ist. Die Bewegung des Backguts im Backraum lässt sich durch den erfindungsgemäß angetriebenen
Aufnahmeabschnitt des Backraums realisieren.
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Durch eine äußere Begrenzungswand des Backraums
nach Anspruch 2 lässt
sich eine gleichmäßige Verteilung
des Backguts zusätzlich
zur Bewegung von diesem im Backraum realisieren.
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Ein Backraum mit einer zusätzlichen
inneren Begrenzungswand nach Anspruch 3 bietet günstige Strömungsbedingungen für die diesen
durchströmende
Umluft.
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Umluft-Durchtrittsöffnungen
nach Anspruch 4 gewährleisten
die Möglichkeit
einer definierten Positionierung des Backguts während des Backens, was die
gleichmäßige Verteilung
von diesem begünstigt.
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Eine Backgut-Durchtrittsöffnung nach
Anspruch 5 vereinfacht die Konstruktion der äußeren Begrenzungswand, da in
dieser nur eine Durchtrittsöffnung
vorgesehen zu sein braucht, die sowohl für die Zugabe als auch für die Ausgabe
von Backgut genutzt werden kann.
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Eine mittels eines Aktuators verlagerbare Durchtrittstür nach Anspruch
6 erleichtert die Handhabung des Backofens. Dies gilt entsprechend,
wenn nach Anspruch 7 die Backofen-Zugabetür bzw. nach Anspruch 8 die
Backofen-Ausgabetür
mittels eines Aktuators verlagerbar sind. Die vorzugsweise vorgesehene
Anordnung der Backofen-Zugabetür
oberhalb des Backraums sowie der Backofen-Ausgabetür unterhalb
des Backraums ermöglichen
einen Transport des Backguts unter Schwerkrafteinfluss.
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Alternativ zu einer die Backgut-Durchtrittsöffnung verschließenden Durchtrittstür nach Anspruch 6
kann eine Durchtrittsöffnung
vorgesehen sein, die wahlweise einem bestimmten der Aufnahmeabschnitte
zugeordnet werden kann. Diese Zuordnung kann insbesondere so ausgestaltet
sein, dass während
des Backens die Durchtrittsöffnung
einem leeren Aufnahmeabschnitt zugeordnet ist, wobei sich die äußere Begrenzungswand
mit der Durchtrittsöffnung
während
des Backens mit dem leeren Aufnahmeabschnitt synchron mitdreht.
Die Aufnahmeabschnitte einerseits und die äußere Be grenzungswand andererseits
können
bei dieser Ausgestaltung unabhängig
voneinander antreibbar sein. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, eine
Kupplung zwischen den Aufnahmeabschnitten und der äußeren Begrenzungswand
derart vorzusehen, dass diese Komponenten während des Backens zwangsläufig synchron,
also mit gleicher Winkelgeschwindigkeit gedreht werden. Zudem kann
eine Sicherungseinrichtung vorgesehen sein, welche verhindert, dass
sich beim Befüllen
bzw. beim Entleeren der Aufnahmeabschnitte die äußere Begrenzungswand unerwünscht mit
den Aufnahmeabschnitten mitdreht.
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Eine mechanische Kopplung nach Anspruch 9
ermöglicht
es, die Durchtrittstür
mit dem Aktuator zu verlagern, welcher für die Backofen-Zugabetür und/oder
die Backofen-Ausgabetür
vorgesehen ist. Die zum im Backofen sich drehenden Teil gehörende Durchtrittstür benötigt dann
keinen eigenen Verlagerungsantrieb, was die Konstruktion des Backofens vereinfacht.
Prinzipiell kann die Durchtrittstür in der Offen- oder der Schließposition
durch einen geeigneten Federmechanismus vorgespannt sein, so dass es
ausreicht, die mechanische Kopplung so auszulegen, dass mit ihr
eine Positionsverlagerung der Durchtrittstür entgegen dieser Vorspannung
möglich ist.
In diesem Fall reicht eine Ausgestaltung der mechanischen Kopplung
mit einem Gegenkörper
pro Backofen-Tür.
Bevorzugt ist allerdings eine Ausgestaltung der mechanischen Kopplung
mit zwei Gegenkörpern
pro Backofen-Tür,
da diese so ausgeführt
sein kann, dass auf eine Vorspannung der Durchtrittstür verzichtet
werden kann.
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Eine gesteuerte Verlagerung nach
Anspruch 10, welche mittels einer zentralen Steuerung des Backofens
vorgegebenen werden kann, führt
zur Möglichkeit
eines mittels des Backofens durchführbaren vollautomatischen Backvorgangs.
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Eine Ausführungsform des Backofens nach Anspruch
11 erleichtert zu Beginn eines Backvorgangs das Aufheizen des Backraums.
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Alternativ oder zusätzlich zu
der bevorzugten Ausführungsform
nach Anspruch 11 kann eine Beschwadungseinrichtung nach Anspruch
12 vorgesehen sein. Die Beschwadungseinrichtung führt zu einer
kontrollierten Befeuchtung des Backguts, was zu einer Verbesserung
des Backergebnisses führt.
In Verbindung mit der Vakuumpumpe lässt sich mit der Beschwadungseinrichtung
ein gleichmäßigeres
Befeuchten des Backgutes realisieren, was das Backergebnis nochmals
verbessert.
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Die gleichmäßige Verteilung des Backguts kann
durch die statistische Verteilung von diesem aufgrund der durch
die Rotation des mindestens einen Aufnahmeabschnitts auftretenden
Kräfte
erreicht werden. Alternativ kann bei einer Unterteilung des Backraums
in eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten durch Trennwände nach
Anspruch 13 eine derartige Gleichverteilung auch erzwungen werden.
Die Aufnahmeabschnitte können
hierbei ihrerseits einem oder mehreren Stücken Backgut Platz bieten.
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Aufnahmeabschnitte gemäß Anspruch
14 führen
zu einer zwingenden Positionierung jedes einzelnen Stückes Backgut,
so dass eine vorgegebene Verteilung des Backguts im Backraum optimal
erreicht werden kann. Die insbesondere hierbei einsetzbaren Aufnahmekörbe können, wenn
sie zum Beispiel aus einem entsprechenden Geflecht gefertigt sind,
einen guten Luftdurchsatz gewährleisten. Alternativ
können
zur entsprechenden Beeinflussung des Backergebnisses auch Aufnahmekörbe ohne Durchbrechungen
zum Umluftdurchtritt eingesetzt werden.
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Die Unterteilung der Aufnahmeabschnitte
in Gruppen gemäß Anspruch
15 führt
zu einer konstruktiv relativ einfachen Realisierung der Vereinzelung der
Stücke
Backgut in den Aufnahmeabschnitten. Ein bevorzugt einsetzbarer Tragrahmen
vereinfacht die Ausgestaltung der Gruppen nochmals. Aluminium als Rahmenmaterial,
welches vorzugsweise einsetzbar ist, führt zu leichten Aufnahmeabschnitten.
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Aufnahmeabschnitte nach Anspruch
16 sind konstruktiv einfach ausführbar.
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Zur Entleerung der drehbar gelagerten
Aufnahmeabschnitte nach den Ansprüchen 14 bis 16 kann ein gesteuert
betätigbarer
Mitnehmer dienen, welcher mit einem entsprechenden Mitnehmerabschnitt
am Aufnahmeabschnitt zusammenarbeitet.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Backofens;
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2 eine
Seitenansicht des Backofens von 1;
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3 einen
Schnitt gemäß Linie
III-III in 2;
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4 einen
Schnitt gemäß Linie
IV-IV in 2;
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5 eine
perspektivische Ansicht eines entsprechend der Schnittebene von 4 aufgebrochenen Backofens;
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6 und 7 zu 5 ähnliche
gebrochene Teilansichten des Backofens, wobei verschiedene Positionen
einer Backofen-Zugabetür sowie
einer Durchtrittstür
in einer äußeren Backofen-Begrenzungswand
dargestellt sind;
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8 eine
perspektivische Ansicht des Backofens mit abgenommenem Backraumgehäuse;
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9 einen
zu 4 ähnlichen
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines Backofens, wobei nur Komponenten des Backofens im Bereich
des Backraumgehäuses
dargestellt sind;
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10 einen
Schnitt gemäß Linie
X-X in 9;
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11 eine
Ausschnittsvergrößerung aus 10;
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12 einen
zur 3 ähnlichen
Schnitt durch eine weitere Ausführungsform
eines Backofen;
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13 eine
Aufsicht auf eine Gruppe von Aufnahmeabschnitten für Backgut
aus der Ausführungsform
nach 12, wobei fünf von sechs
Aufnahmekörben
weggelassen sind;
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14 einen
zu 4 ähnlichen
Schnitt durch die Ausführungsform
des Backofens nach den 12 und 13.
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15 eine
perspektivische Ansicht eines alternativen Aufnahmeabschnitts, welcher
eine Gruppe von Aufnahmeabschnitten nach 13 ersetzt; und
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16 und 17 Momentaufnahmen des Aufnahmeabschnitts
nach 15 während der
Entleerung von diesem.
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Der in der Zeichnung insgesamt mit
dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Backofen weist ein quaderförmiges Außengehäuse 2 auf,
welches in ein Umluftquellengehäuse 3 und
ein Backraumgehäuse 4 unterteilt
ist. Das Außengehäuse 2 wird
von vier Stützfüßen 5 derart
getragen, dass eine Bodenwand 6 des Außengehäuses 2 von der Aufstandsfläche der Stützfüße 5 beabstandet
ist.
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Backgut 7, welches z. B.
in 4 dargestellt ist,
z. B. gefrorene, teilgebackene Brötchen, gelangt über einen
Zugabetrichter 8 mit rechteckiger Beschickungsöffnung 9 über eine
ebenfalls rechteckige Zugabeöffnung 10 ins
Innere des Backofens 1. Der Zugabetrichter 8 ist
auf die Oberseite des Backraumgehäuses 4 aufgesetzt.
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3 bis 8 zeigen innere Details des
Backofens 1. Die Zugabeöffnung 10 kann
mittels eines aufliegenden Zugabeschiebers 11, der die
Funktion einer Backofen-Zugabetür
hat, verschlossen werden. Hierzu wird eine mit dem Zugabeschieber 11 verbundene
und horizontal von diesem abstehende erste Betätigungsstange 12 von
einem zum Beispiel in 4 schematisch
angedeuteten Aktuator 13 axial verlagert.
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4 und 6 zeigen den Zugabeschieber 11 in
einer Backposition, in der die Zugabeöffnung 10 vom Zugabeschieber 11 verschlossen
ist. 7 zeigt den Zugabeschieber 11 in
einer dieser gegenüber horizontal
verlagerten Zugabeposition, in der die Zugabeöffnung 10 freigegeben
ist und somit eine Zugabe von Backgut 7 durch die Zugabeöffnung 10 möglich ist.
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In der Zugabeposition ist zudem eine
mit der Zugabeöffnung 10 fluchtende
Durchtrittsöffnung 14 in einer
trommelförmigen äußeren Begrenzungswand 15 für einen
Backraum 16 des Backofens 1 geöffnet. Bei der Ausführungsform
des Backofens nach den 1 bis 8 ist der Backraum 16 als
hohlzylindrischer durchgehender Aufnahmeabschnitt 16a ausgeführt. Die
Durchtrittsöffnung 14 ist
in der Backposition mittels einer Durchtrittstür 17, die als an der
Innenseite der äußeren Begrenzungswand 15 angebrachte Schiebetür ausgeführt ist,
verschließbar.
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6 und 7 verdeutlichen, wie, ebenfalls
angetrieben durch den Aktuator 13, eine gesteuerte Verlagerung
der mit dem Aktuator 13 mechanisch gekoppelten Durchtrittstür 17 von
der Backposition nach 6 in
die Zugabeposition nach 7 erfolgt. Die
Durchtrittstür 17 weist
hierzu einen fahnenförmigen
Mitnehmer 18 auf, der über
die Umfangskontur der äußeren Begrenzungswand 15 übersteht
und in einer Nut 19 von dieser geführt ist. Dem Mitnehmer 18 ist
aktuatorseitig ein Aufnahmekörper 20 als
Gegenkörper
zugeordnet, von dem in den 6 und 7 aufgrund der dortigen Schnittebene
nur eine Hälfte dargestellt
ist. Der Aufnahmekörper 20 ist über eine zweite
Betätigungsstange 21 und
ein Verbindungsglied 22 mit der ersten Betätigungsstange 12 und
damit mit dem Aktuator 13 verbunden.
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Bei einer gesteuerten Verlagerung
der ersten Betätigungsstange 12 von
der Backposition in die Zugabeposition erfolgt aufgrund dieser mechanischen Kopplung
gleichzeitig eine entsprechend horizontale Verlagerung des Auf nahmekörpers 20.
Letzterer ergreift hierbei den Mitnehmer 18, der seinerseits
fest mit der Durchtrittstür 17 verbunden
ist. Die Verlagerung des Mitnehmers 18 durch das Zusammenwirken mit
dem Aufnahmekörper 20 führt daher
zu einem Aufschieben der Durchtrittstür 17 in die in 7 gezeigte Zugabeposition.
Der Verlagerungshub des Aktuators 13 ist so bemessen, dass
sowohl in der Backposition als auch in der Zugabeposition der Aufnahmekörper 20 derart
außer
Eingriff mit dem Mitnehmer 18 kommt, dass eine Rotation
der äußeren Begrenzungswand
15 um ihre horizontale Rotations-Symmetrieachse erfolgen kann, ohne
dass der Mitnehmer 18 und der Aufnahmekörper 20 hierbei miteinander
in Berührung
kommen.
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Auf der bezogen auf die Schnittebene
der 4 der vorstehend
beschriebenen mechanischen Kopplung gegenüberliegenden Seite des Zugabeschiebers 11 und
der Durchtrittstür 17 weist
der Backofen 1 eine weitere mechanische Kopplung auf. Diese
ist zur gerade Beschriebenen derart komplementär, dass durch diese weitere
mechanische Kopplung eine gesteuerte entgegengesetzte Verlagerung
des Zugabeschiebers 11 sowie der Durchtrittstür 17 von der
Zugabeposition in die Backposition analog zum oben Ausgeführten möglich ist.
Hierzu weist die zweite mechanische Kopplung eine dritte Betätigungsstange 23,
einen zweiten Mitnehmer 24, eine zweite Nut 25,
einen zweiten Aufnahmekörper 26,
der entgegengesetzt zum ersten Aufnahmekörper 20 geöffnet ist,
eine nicht sichtbare vierte Betätigungsstange sowie
ein zweites Verbindungsglied 25a auf. Der Aktuator 13 bildet
gemeinsam mit den Betätigungsstangen 12, 21, 23,
den Mitnehmern 18, 24 sowie den Aufnahmekörpern 20, 26 einen
Zugabe-Verlagerungsantrieb 26a.
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Bei einer Variante des Backofens 1 ist
die Durchtrittstür 17 mittels
einer Feder in der Schließstellung,
in der sie die äußere Begrenzungswand
ver schließt,
vorgespannt. Es ist daher bei dieser Variante nur eine mechanische
Kopplung zum Halten der Durchtrittstür 17 in der Offenstellung
erforderlich.
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Neben der äußeren Begrenzungswand 15 wird
der Backraum 16 durch eine hierzu koaxial angeordnete,
ebenfalls trommelförmige
innere Begrenzungswand 27 kleineren Durchmessers begrenzt. Über den
hohlzylindrischen Backraum 16 beiderseits stirnseitig abschließende Stirnwände 27a ist
die äußere Begrenzungswand 15 drehfest
mit der inneren Begrenzungswand 27 verbunden. Die innere
Begrenzungswand 27 ist mittels zweier angeflanschter Axial/Radial-Lager 27b, 27c in
stirnseitig einander gegenüberliegenden
Seitenwänden 27d des
Backraumgehäuses 4 drehbar
gelagert. Eine Antriebswelle 27e, welche drehfest mit der
inneren Begrenzungswand 27 verbunden ist, wird hierbei
von einem nicht dargestellten Antriebsmotor 27f angetrieben.
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Insbesondere 4 zeigt, dass der Abstand zwischen den
beiden Begrenzungswänden 15, 27 typisch
doppelt so groß ist
wie der Durchmesser eines einzelnen Stücks Backgut 7. Sowohl
die äußere Begrenzungswand 15 als
auch die innere Begrenzungswand 27 weisen rechteckige Durchtrittsöffnungen 28 für Umluft
auf, welche dem Backraum 16 zugeführt wird. Anstelle der rechteckigen
Durchtrittsöffnungen 28 können die
Begrenzungswände 15, 27 auch
als gelochte Bleche ausgeführt
sein.
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Als Umluftquelle dient ein angetriebener
Gebläserotor 29,
welchen eine Heizspirale 30 umgibt. Der Gebläserotor 29 und
die Heizspirale 30 sind von einer Seitenwand 31 des
Umluftquellengehäuses 3 getragen.
Vom Gebläserotor 29 gelangt
die erzeugte Umluft zunächst
in eine erste Umluftkammer 32, die seitlich begrenzt ist
von der Seitenwand 31 sowie von einer ersten Zwischenwand 33.
Benachbart zur Oberseite des Außengehäuses 2 einerseits
und zur Bodenwand 6 andererseits sind in der ersten Zwischenwand 33 Wandöffnungen 34 vorgesehen, über die
die erste Umluftkammer 32 durch Umluftkanäle 35 mit
einem den Backraum 16 enthaltenden wärmeisolierten Innenraum 36 des
Backraumgehäuses 4 in Verbindung
steht. Der Innenraum 36 stellt eine zweite Umluftkammer
dar, in welche die Umluft ausgehend von der ersten Umluftkammer 32 strömt, wie
in 4 durch Strömungsrichtungspfeile 37 angedeutet. Durch
die Umluft-Durchtrittsöffnungen 28 in
der äußeren Begrenzungswand 15 gelangt
die Umluft anschließend
in den Backraum 16 und von dort durch die Umluft-Durchtrittsöffnungen 28 in
der inneren Begrenzungswand 27 in eine innere dritte Umluftkammer 38,
welche von der inneren Begrenzungswand 27 begrenzt ist.
Hier teilt sich die Umluft und strömt, wie in 3 durch Strömungsrichtungspfeile 39 angedeutet,
parallel zur Rotations-Symmetrieachse
der dritten Umluftkammer 38.
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Über
rechteckige Durchtrittskanäle 40,
deren Querschnitt wesentlich größer ist
wie derjenige der Umluft-Durchtrittsöffnungen 28 und die
in der inneren Begrenzungswand 27 benachbart zu den Axial/Radial-Lagern 27b, 27c angeordnet
sind, gelangt die Umluft von der dritten Umluftkammer 38 in
vierte Umluftkammern 41. Diese sind seitlich begrenzt von
den Seitenwänden 27d sowie
den Stirnwänden 27a.
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Wie durch Strömungsrichtungspfeile 42 angedeutet,
strömt
die Umluft anschließend
durch Durchtrittskanäle
in einer benachbart zur äußeren Begrenzungswand 15 angeordneten
zweiten Zwischenwand 43 in eine fünfte Umluftkammer 44.
Von dieser aus strömt
die Umluft, wie durch Strömungsrichtungspfeile 45, 46 angedeutet,
durch einen zentral in der ersten Zwischenwand 33 angeordneten Umluftkanal 47 zurück zum Gebläserotor 29.
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Die erste Umluftkammer 32,
der Umluftkanal 35, der Innenraum 36, die Umluft-Durchtrittsöffnungen 28,
der Backraum 16, die dritte Umluftkammer 38, die
Durchtrittskanäle 40,
die vierte Umluftkammer 41, die fünfte Umluftkammer 44 sowie
der Umluftkanal 47 bilden einen Umluft-Führungskanal 48.
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Nach Abschluss des Backvorgangs wird
die äußere Begrenzungswand 15,
gesteuert durch den Antriebsmotor 27f, in eine Ausgangsposition
gedreht, in der die Durchtrittstür 17 am
Boden des Backraums 16 angeordnet ist. Diese Drehposition
ist in 4 dargestellt.
Zur Schnittebene der 3 spiegelsymmetrisch
ist zum Zugabe-Verlagerungsantrieb 26a ein Ausgabe-Verlagerungsantrieb 49 im
Gehäuse 2 des
Backofens 1 angeordnet. Dieser verlagert in der in 4 gezeigten Drehposition
der äußeren Begrenzungswand 15 die
Durchtrittstür 17 zwischen
der Backposition und einer Ausgabeposition, in der die Durchtrittstür 17 die
Durchtrittsöffnung 14 freigibt. Gleichzeitig
verlagert der Ausgabe-Verlagerungsantrieb 49 einen Ausgabeschieber 50,
der ebenfalls zum Zugabeschieber 11 spiegelsymmetrisch
angeordnet ist und die Funktion einer Backofen-Ausgabetür hat. Durch
die Durchtrittsöffnung 14 und
eine hiermit fluchtende Ausgabeöffnung 51,
welche vom Ausgabeschieber 50 in der Backposition verschlossen ist,
fällt das
gebackene Backgut 7 in der Ausgabeposition in einen unterhalb
des Gehäuses 2 angeordneten
Ausgabebehälter 52.
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Der Backofen 1 wird folgendermaßen betrieben:
Zum
kontinuierlichen Betrieb des Backofens 1 wird im Zugabetrichter 8 ständig eine
ausreichende Menge von Backgut 7 vorgehalten. Zu Beginn
des Backvorgangs liegt die äußere Begrenzungswand 15 in
einer Drehposition vor, in der die Durchtrittstür 17 der Zugabeöffnung 10 benachbart
angeordnet ist und mit dieser fluchtet. Zu diesem Zeitpunkt öffnen sich,
gesteuert vom Zugabe-Verlagerungsantrieb 26a, der Zugabeschieber 11 und
die Durchtrittsöffnung 17.
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Das Backgut 7 fällt dann
vom Zugabetrichter 8 in den Backraum 16, bis der
Zugabeschieber 11 und die Durchtrittstür 17 wieder gesteuert
vom Zugabe-Verlagerungsantrieb 26a verschlossen werden. Anschließend werden
die Begrenzungswände 15, 27 und
damit der Aufnahmeabschnitt 16a des Backraums 16 mittels
des Antriebsmotors 27f in Drehung um ihre horizontale Längsachse
versetzt. Die Winkelgeschwindigkeit wird bis zum Erreichen der Maximalgeschwindigkeit
erhöht.
Während
des Eindrehvorgangs bis hin zu dieser Maximaldrehzahl verteilt sich das
Backgut 7 im Backraum 16 und lagert sich hierbei an einer
entsprechenden Anzahl von Umluft-Durchtrittsöffnungen 28 der äußeren Begrenzungswand 15 durch
Zentrifugalkraft an, welche in diesem Fall gleichzeitig als Aufnahmen
für das
Backgut 7 dienen können.
Das Backgut 7 verteilt sich so lange im Backraum 16,
bis jedes Stück
Backgut 7 in einer als Aufnahme dienenden zugeordneten
Umluft-Durchtrittsöffnung 28 zu
liegen kommt. Die Durchtrittsöffnungen 28 sind
im Vergleich zu den typischen Abmessungen des Backguts 7 so
dimensioniert, dass das Backgut 7 aufgrund der auf dieses während der
Drehung des Backraums 16 wirkenden Zentrifugalkraft nicht
durch die Umluft-Durchtrittsöffnungen 28 der äußeren Begrenzungswand 15 gedrückt wird.
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Parallel zu diesem Eindrehvorgang
wird mittels des Gebläserotors 29 und
der Heizspirale 30 Umluft erzeugt, welche den Backraum 16 auf
dem beschriebenen Strömungsweg
durch den Umluft-Führungskanal 48 durchströmt, so dass
das Backgut 7 unter der Wirkung der Umluft während der Rotation
des Backraums 16 gebacken wird.
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Nach Abschluss des Backvorgangs,
der zum Beispiel 12 bis 15 Minuten dauern kann,
wird die Drehung der Begrenzungswände 15, 27,
gesteuert durch den Antriebsmotor 27f, angehalten. Die äußere Begrenzungswand 15 wird
dabei in einer Drehposition gestoppt, in der die Durchtrittsöffnung 17 der
Ausgabeöffnung 51 benachbart
ist und mit dieser fluchtet. Anschließend wird, gesteuert durch
den Ausgabe-Verlagerungsantrieb 49, ein Öffnen der
Durchtrittstür 17 sowie
des Ausgabeschiebers 50 bewirkt, so dass das Backgut 7 durch
die Ausgabeöffnung 51 vom
Backraum 16 in den Ausgabekorb 52 fällt, von wo
aus es weitertransportiert werden kann.
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Eine nicht dargestellte Ausführungsform
des Backofens 1 weist zusätzlich eine Vakuumpumpe auf,
mit der im Backraum 16 ein vorgegebener Unterdruck einstellbar
ist. Gleichzeitig weist diese Ausführungsform des Backofens 1 eine
an sich bekannte Beschwadungseinrichtung auf, mit der der Backraum 16 mit
Wasserdampf-Schwaden versorgt werden kann.
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Zu Beginn des Backvorgangs wird bei
dieser Ausführungsform
der Backraum 16 mit der Vakuumpumpe zunächst abgepumpt, so dass zu
Beginn des Backvorgangs das Aufheizen des Backraums erleichtert
ist und das dort befindliche Backgut 7 anschließend durch
die Umluft schneller beheizt werden kann. Durch das Zusammenspiel
der Vakuumpumpe und der Beschwadungseinrichtung wird zudem eine
effizientere Befeuchtung des Backguts durch die Schwaden erzielt.
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In der zentralen Steuerung können verschiedene
Backprogramme mit Backschritten gespeichert sein. Pro Backschritt
können
die Parameter Temperatur, Dampfmenge für die Beschwadung, Backzeit, Drehzahl
der Begrenzungswände 15, 27 während des
Backens, Drehzahl des Gebläserotors 29 sowie Anzahl
der Stücke
Backgut 7 pro Aufnahmeabschnitt eingestellt werden.
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Nachfolgend werden weitere Ausführungsformen
von erfindungsgemäßen Backöfen beschrieben.
Komponenten, die denjenigen entsprechen, die schon unter Bezugnahme
auf die Ausführungsform der 1 bis 8 beschrieben wurden, tragen die gleichen
Bezugszeichen und werden nachfolgend nicht nochmals im Einzelnen
diskutiert.
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Eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Backofens 1 ist,
was die Komponenten im Bereich des Backraumgehäuses 4 angeht, in den 9 bis 11 dargestellt. Diese unterscheidet sich
von der Ausführungsform
nach den 1 bis 8 dadurch, dass der Backraum 16 durch
eine im Schnitt senkrecht zur Rotationsachse sternförmig ausgebildete
innere Begrenzungswand 27 mit Hilfe einer Mehrzahl von
bezogen auf die Rotationsachse der Begrenzungswände 15, 27 radial
verlaufende im Schnitt keilförmig
zulaufende Trennwände 60 in
eine Mehrzahl von Aufnahmeabschnitten 61 für Backgut unterteilt
ist. Die Trennwände 60 stellen
dabei die Zacken im sternförmigen
Querschnitt der inneren Begrenzungswand 27 dar. Alternativ
ist es auch möglich,
die Form der Begrenzungswände 15, 27 gemäß 4 beizubehalten und zwischen
ihnen ebene Trennwände
derart vorzusehen, dass der Backraum 16 zwischen den Begrenzungswänden 15, 27 in
eine Mehrzahl von sektorförmigen
Aufnahmeabschnitten unterteilt wird. Die beiden Begrenzungswände 15, 27 können aus
luftdurchlässigem
Stahldrahtgewebe ausgeführt
sein.
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Insgesamt sind bei der Ausführung nach 9 elf Trennwände 60 vorgesehen,
so dass der Backraum 16 in elf Aufnahmeabschnitte 61 unterteilt ist.
Auch andere Anzahlen von Trennwänden
und Aufnahmeabschnitten sind möglich.
Längs der äußeren Begrenzungswand 15 verläuft in dieser
eine Durchtrittstür 61a,
deren Umfangserstreckung derjenigen eines Aufnahmeabschnitts 61 entspricht.
Die äußere Begrenzungswand 15 hat
also die Form eines geschlitzten Hohlzylinders. In 9 ist die Durchtrittsöffnung 61a in der
tiefstliegenden Position dargestellt.
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Die äußere Begrenzungswand 15 und
die innere Begrenzungswand 27 mitsamt den Trennwänden 60 sind
bei der Ausführung
nach den 9 bis 11 unabhängig voneinander um die Rotationsachse antreibbar.
Zum Antrieb der inneren Begrenzungswand 27 mit den Trennwänden 60 ist
die Antriebswelle 27e über
einen Verbindungsflansch 61b mit einer zentral längs der
Rotationsachse der inneren Begrenzungswand 27 verlaufenden
Abtriebswelle 61c drehfest verbunden. Die Antriebswelle 27e weist
ein drehfest mit ihrem aus dem Backraumgehäuse 4 herausgeführten freien
Ende verbundenes Antriebsritzel auf, welches kraftschlüssig mit
einem Antriebsmotor verbunden ist. Beiderseits der Stirnwände 27a ist
die Antriebswelle 27e über
Axial/Radiallager 61e am Backraumgehäuse 4 gelagert. Die
Abtriebswelle 61c ist ihrerseits drehfest mit der inneren
Begrenzungswand 27 verbunden.
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Zum unabhängigen Antrieb der äußeren Begrenzungswand 15 dient
ein Hohlwellen-Stummel 61d, welcher die Antriebswelle 27e koaxial
umgibt. Der Hohlwellen-Stummel 61d weist an seinem aus dem
Backraumgehäuse
4 herausgeführten freien Ende
ebenfalls ein mit diesem drehfest verbundenes Antriebsritzel auf,
welches kraftschlüssig
mit einem weiteren Antriebsmotor verbunden ist, der unabhängig vom
der Antriebswelle 27e zugeordneten Antriebsmotor arbeitet. Über ein äußeres Axial/Radiallager 61j,
ist der Hohlwellen-Stummel 61d axial und radial gelagert.
An seinem dem Backraum 16 zugewandten Ende erweitert sich
der Hohlwellen-Stummel 61d im Backraumgehäuse 4 stufenförmig zu
einem Hohlwellen-Endabschnitt 61f.
Dieser ist bis auf eine Aussparung zum Einführen einer Verbindungsschraube
des Verbindungsflansches 61b rotationssymmetrisch. Über eine
in 10 schematisch dargestellten
Bremskupplung 61i kann die Stirnwand 27a und somit
die äußere Begrenzungswand 15 in der
nicht angetriebenen Stellung des Hohlwellen-Stummels 61d drehfest
am Backraumgehäuse 4 gesichert
werden. Die Bremskupplung 61i wird durch einen nicht dargestellten
Aktuator betätigt.
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Der Backofen nach den 9 bis 11 wird mit Backgut befüllt, indem
zunächst
bei eingekuppeltem Hohlwellen-Stummel 61d die äußere Begrenzungswand 15 solange
um die Rotationsachse gedreht wird, bis die Durchtrittsöffnung 61a in
eine Position kommt, die derjenigen, welche in 9 dargestellt ist, genau gegenüberliegt.
Die innere Begrenzungswand 27 wird dabei so mitgedreht,
dass in dieser Position der Durchtrittsöffnung 61a ein Aufnahmeabschnitt 61 genau
unterhalb der Durchtrittsöffnung 61a zu
liegen kommt. Anschließend
wird der Zugabeschieber 11 (vgl. 4) zum Befüllen dieses ersten der Durchtrittsöffnung 61a zugeordneten
Aufnahmeabschnitts 61 solange geöffnet, bis eine abgezählte Anzahl
von Stücken
Backgut 7, z. B. fünf
Stücke,
in diesen Aufnahmeabschnitt 61 eingefüllt ist. Dieser Aufnahmeanschnitt 61 wird
so mit einer längs
der Rotationsachse angeordneten Reihe von Stücken Backgut 7 befällt.
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Anschließend wird die innere Begrenzungswand 27z.
B. in 9 im Uhrzeigersinn
so weit gedreht, bis der nächste
Aufnahmeabschnitt 61 die Position des gerade befüllten Aufnahmeabschnitts 61 eingenommen
hat. Bei dieser Verdrehung der inneren Begrenzungswand 27 ist
der Hohlwellen-Stummel 61d nicht
angetrieben und die Bremskupplung 61i in Sicherungsposition,
so dass eine Verdrehung der äußeren Begrenzungswand 15 verhindert
ist. Die Durchtrittsöffnung 61a bleibt
somit in ihrer oberen Befüllposition.
Dann wird dieser nächste
in Befüllposition
gedrehte Aufnahmeabschnitt 61 befüllt. Dieser Vorgang wiederholt
sich taktweise, bis zehn der elf Aufnahmeabschnitte 61 befüllt sind.
Anschließend wird
der letzte leere Aufnahmeabschnitt 61 relativ zur äußeren Begrenzungswand 15 so
in Position gebracht, dass die Durchtrittsöffnung 61a diesem
leeren Aufnahmeabschnitt 61 zugeordnet ist. In dieser Position
wird die Bremskupplung 61i gelöst, sodass der Hohlwellen-Stummel 61d angetrieben
werden kann.
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Die Antriebswelle 27e und
der Hohlwellen-Stummel 61d treiben dann die beiden Begrenzungswände 15, 27 mit
gleicher Winkelgeschwindigkeit während
des Backens synchron an, so dass die Durchtrittsöffnung 61a dem leeren
Aufnahmeabschnitt 61 zugeordnet bleibt. Nach Abschluss
des Backvorgangs werden die Begrenzungswände 15, 27 zunächst in
eine Position gebracht, bei der die Durchtrittsöffnung 61a in der
in 9 gezeigten tiefstgelegenen
Position ist, wobei zunächst
die Zuordnung zum leeren Aufnahmeabschnitt 61 erhalten bleibt.
Der Hohlwellen-Stummel 61 d wird dann nicht mehr angetrieben
und die Bremskupplung 61i in die Sicherungsposition gebracht.
Anschließend
wird nur die innere Begrenzungswand 27 taktweise derart
gedreht, dass immer ein befüllter
Aufnahmeabschnitt 61 der Durchtrittsöffnung 61a zugeordnet
wird. Alternativ kann die Begrenzungswand 27 hierbei auch kontinuierlich
gedreht werden. Das gebackene Backgut 7 fällt dann
durch die Durchtrittsöffnung 61a und den Ausgabeschieber 50 in
den Ausgabebehälter 52. Die
Situation beim Entleeren des letzten Aufnahmeabschnitts 61 ist
in 9 dargestellt.
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Die Steuerung des Ein- bzw. Auskuppelns des
Hohlwellen-Stummels sowie die Steuerung der Drehbewegungen der Begrenzungswände 15, 27 bei der
Beschickung bzw. bei der Entleerung der Aufnahmeabschnitte sowie
die Betätigung
der Bremskupplung 61i erfolgt zentral gesteuert über eine
nicht dargestellte Steuereinrichtung.
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Eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Backofens
ist in den 12 bis 14 dargestellt. Der Antrieb
der Begrenzungswände 15, 27 des
Backraums 16 ist bei dieser Ausführungsform entsprechend derjenigen
nach den 9 bis 11 gestaltet.
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Aufnahmeabschnitte 62 sind
bei dieser Ausführungsform
als insgesamt acht Gruppen 63 mit jeweils sechs Aufnahmekörben 64 für jeweils
ein Stück Backgut 7 ausgebildet.
Auch andere Anzahlen von Gruppen 63, z. B. zehn Gruppen 63 und
von Aufnahmekörben 64 pro
Gruppe 63, z. B. fünf
Aufnahmekörbe 64,
sind möglich.
Die Gruppen 63 sind zwischen der inneren Begrenzungswand 27 und
der äußeren Begrenzungswand 15 des
Backraums 16 angeordnet. Jede Gruppe 63 kann eine
Reihe von insgesamt sechs längs
der Rotationsachse der Begrenzungswände 15, 27 aufgereihte
Stücke
Backgut 7 aufnehmen. Insgesamt liegen beim Backofen nach
den 10 bis 12 achtundvierzig Aufnahmeabschnitte 62 vor.
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Jede Gruppe 63 von Aufnahmeabschnitten 62 ist über Axial-Radiallager 65 an
den den Backraum 16 stirnseitig abschließenden Stirnwänden 27a gelagert,
so dass jede Gruppe 63 um eine individuelle Rotationsachse 66 längs der
Reihung der Aufnahmeabschnite 62 drehbar ist. Die einzelnen
Auf nahmeabschnitte 62 sind einseitig offen. Die Größe der Aufnahmekörbe 64,
insbesondere deren Tiefe, ist auf die Form und Größe der einzelnen
Stücke
Backgut 7 derart abgestimmt, dass der Gesamtschwerpunkt
eines ein Stück
Backgut 7 enthaltenden Aufnahmeabschnitts 62 auf
der dem Boden des Aufnahmekorbes 64 zugewandten Seite der
Rotationsachse 66 einer Gruppe 63 liegt. Die Gruppe 63 stellt
damit ein Gehänge
für Backgut 7 dar.
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In 13 ist
eine einzelne Gruppe 63 von Aufnahmeabschnitten 62 dargestellt,
wobei zur Veranschaulichung fünf
der insgesamt sechs Aufnahmekörbe 64 weggelassen
sind. Dargestellt ist nur der äußerste linke
Aufnahmekorb 64. Dieser ist aus Drahtgeflecht gefertigt.
Das Backgut 7 kann daher auch von der Auflageseite, mit
der es am Aufnahmekorb 64 anliegt, mit Umluft umströmt werden.
Die Aufnahmekörbe 64 einer
Gruppe 63 werden von einem gemeinsamen Tragrahmen 67 aus
Aluminium getragen. Auch andere Materialien für den Tragrahmen 67 sind
möglich.
Jeder Aufnahmekorb 64 ist dabei in einen rechteckigen Rahmenabschnitt 68 des
Tragrahmens 67 eingehängt.
Die einzelnen Rahmenabschnitte 68 schließen direkt
aneinander an, so dass eine Querstrebe 69 zwischen zwei
Rahmenabschnitten 68 diese beiden Rahmenabschnitte 68 gleichzeitig
begrenzt.
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In 14 ist
gezeigt, wie bedingt durch die oben erläuterte Schwerpunktslage der
das Backgut 7 enthaltenden Aufnahmeabschnitte 62 und
bedingt durch die Lagerung der Gruppen 63 diese beim Umlauf
um die Rotationsachse der Antriebswelle 67e immer eine
Orientierung derart beibehalten, dass der Aufnahmekorb 64 unterhalb
des Stückes
Backgut 7 zu liegen kommt und dieses somit trägt.
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Die Beschickung bzw. Entleerung des
Backofens 1 erfolgt analog zu derjenigen, die oben im Zusammenhang
mit der Ausführung
nach den 9 bis 11 schon beschrieben wurde.
Bei der Beschickung der Aufnahmeabschnitte 62 mit Backgut 7 wird
der Zugabeschieber 11 solange geöffnet, bis jeder Aufnahmeabschnitt 62 der
dem Zugabeschieber 11 benachbart gelegenen Gruppe 63 mit
einem Stück Backgut 7 beschickt
ist. Zur Entleerung der Aufnahmeabschnitte 62 im dem Ausgabeschieber 50 benachbarten
Bereich wird mit Hilfe eines in den Backraum 16 eingeführten nicht
dargestellten Mitnehmers eine Zwangskippung dieser Gruppe 63 um
ihre individuelle Drehachse herbeigeführt, wodurch das Backgut 7 aus
den Aufnahmekörben 64 dieser
Gruppe durch die Durchtrittsöffnung 61a und
den geöffneten
Ausgabeschieber 50 in den Ausgabekorb 52 fällt.
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In den 15 bis 17 ist eine zu den Gruppen 63 der
Ausführung
nach den 12 bis 14 alternative Aufnahme des
Backguts 7 in einem Gehänge
dargestellt. Komponenten, die denjenigen entsprechen, die schon
unter Bezugnahme insbesondere auf 13 beschrieben
wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals
im Einzelnen erläutert.
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Als Aufnahmeabschnitt dient beim
Gehänge nach
den 15 bis 17 eine Aufnahmerinne 70,
die sich wie die Gruppe 63 der Ausführung nach den 12 bis 14 längs der
Rotationsachse der Backraumwände 15, 27 erstreckt.
Die Aufnahmerinne 70 dient zur Aufnahme z. B. von fünf Stücken Backgut 7. An
ihren beiden stirnseitigen Enden ist die Aufnahmerinne 70 über aufrechte
Verbindungsstangen 71 mit den Lagerstiften der Axial/Radiallager 65 verbunden.
An der der Aufnahmerinne 70 gegenüberliegenden Seite einer der
Verbindungsstangen 71 ist fest mit der Aufnahmerinne 70 eine
Mitnehmerstange 72 angebracht, welche sich parallel zur Verbindungsstange 71 erstreckt
und nach unten über
den Boden der Aufnahmerinne 70 hinaus übersteht.
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Die Mitnehmerstange 72 wirkt
mit einem Mitnehmerbolzen 73, welcher dem im Zusammenhang mit
der Ausführung
nach den 12 bis 14 angesprochenen Mitnehmer
entspricht, wie folgt zusammen: Zur Entleerung der Aufnahmerinnen 70 wird
der Mitnehmerbolzen 73 von außen in den Backraum 16 eingeschoben,
bis er auf einer Höhe
angekommen ist, welche dem ihm zugewandten stirnseitigen Ende der
Aufnahmerinnen 70 entspricht. Diese Position des Mitnehmerbolzens 73 ist
in den 15 bis 17 dargestellt. Beim Entleeren
der Aufnahmerinnen 70 wird die innere Begrenzungswand 27 mitsamt
den Aufnahmerinnen 70 aus Sicht der 16 und 17 im Uhrzeigersinn
gedreht. Die Mitnehmerstange 72 der zu entleerenden Aufnahmerinne 70 kommt
dabei in Kontakt mit dem Mitnehmerbolzen 73, wie in den 15 und 16 dargestellt. Anschließend dreht
die innere Begrenzungswand 27 weiter, wobei die Aufnahmerinne 70 um
die von den Axial/Radiallagern 65 vorgegebene Schwenkachse
verschwenkt wird. Hierbei gleitet der Mitnehmerbolzen 73 an
der Mitnehmerstange 72 entlang. Eine End-Schwenkstellung bei
diesem Mitnahmevorgang ist in 17 gezeigt. In
dieser Stellung ist die Aufnahmerinne 70 soweit entgegen
dem Uhrzeigersinn um die Gelenkachse der Axial/Radiallager 65 verschwenkt,
dass das Backgut 7 aus der Aufnahmerinne 70 durch
den Ausgabeschieber 50 in den Ausgabebehälter 52 fällt.
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Beim Weiterdrehen der inneren Begrenzungswand 27 kommt
die Mitnehmerstange 72 vom Mitnehmerbolzen 73 frei, so
dass sich die Aufnahmerinne 70 wieder in eine der 16 entsprechende Position
einpendelt.
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Bei der Ausführung des Backofens nach den 1 bis 8 muss die äußere Begrenzungswand 15 des
Backraums 16 nicht zwingend drehbar sein. Es ist alternativ
vorstellbar, die äußere Begrenzungswand 15 als
starre Wand auszuführen.
Bei der Ausführungsform
nach den 12 bis 14 kann die zylindrische äußere Begrenzungswand 15 auch
ganz entfallen. In diesem Fall stellt die Innenwand des Backraumgehäuses 4 die äußere Begrenzungswand
des Backraums 16 dar.