DE1943427B2 - Einkammerofen mit Heißluft-Zwangsumwälzung insbesondere Backofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Einkammerofen mit Heißluft-Zwangsumwälzung, insbesondere einen Backofen dieser Art, mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten

es angeordneten Heißluft-Zufuhrrohren.

Solche öfen sind allgemein bekannt. Bei ihnen ist es sehr schwierig, in der gesamten Ofencharge gleichmäßig denselben Erhitzungsgrad zu gewährleisten, weil je der Zu- und Abfluß der Heißluft naturgemäß Zonen und Ströniungsbahnen von unterschiedlicher Strömungsintensität und daher von verschiedener Temperatur bildet, so daß die verschiedenen Partien der Ofencharge in unterschiedlichem Maße erhitzt werden. Das ist unter anderem von besonderem Nachteil, wenn es sich um das Erhitzen von Backwaren handelt.

Man hat diesem Übelstand schon auf die mannigfaltigste Weise abzuhelfen versucht, z. B. durch das Erzwingen einer gewissen Verwirbelung der Heißluft, sei es durch Siebe oder Lochplatten, sei es durch besondere umlaufende Heißluftverwirbler. Die Ergebnisse waren jedoch stets unbefriedigend, weil im Strömungsfeld der Heißluft immer noch Inhomogenitäten verblieben, die eine hinreichende Gleichmäßigkeit der Erhitzung verhinderten.

All diesen Schwierigkeiten ist man auch schon dadurch entgegengetreten, daß man die Ablage der zu erhitzenden Produkte im Ofeninnenraum einer Drehbewegung, einer hin und her gehenden Bewegung, oder — wie z. B. bei der Einrichtung nach der deutschen Patentschrift 9 30 503 — einer einsinnigen Durchlaufbewegung unterworfen hat. Auch diese Bestrebungen, das Problem einer völlig gleichmäßigen Erhitzung der Ofencharge zu lösen, waren aber ohne durchgreifenden Erfolg; denn entweder war der konstruktive Aufwand unerträglich groß, oder es ergaben sich Betriebs- und Bedienungsschwierigkeiten, oder aber es verblieben immer noch Ungleichmäßigkeiten der Erhitzung, — sei es in einzelnen Zonen der gesamten Charge, sei es an gewissen Stellen der einzelnen Produkte, z. B. an deren Seitenrändern.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei einem Ofen der eingangs umrissenen Art — der also unter Umgehung der vorstehend erörterten Schwierigkeiten ausdrücklich mit ruhender Ablage der zu erhitzenden Produkte arbeitet — Vorsorge zu treffen, daß die Heißluft die gesamte Charge homogen erhitzt, d. h. daß sie alle Zonen der Charge und alle Teile der im einzelnen zu erfassenden Objekte im zeitlichen Mittel mit gleicher Intensität erhitzt.

Gelöst wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch, daß die Heißluft-Zufuhrrohre als Rotoren ausgebildet sind, die über jeweils eine Kupplung mit stationären Heißluft-Zuleitungen verbunden sind.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung sind offensichtlich. Denn es ergibt sich auf verhältnismäßig einfache Weise eine absolut optimale Homogenisierung des gesamten Erhitzungseffekts, und zwar mit einem konstruktiven Aufwand, der nicht nur im Hinblick auf das erzielte Ergebnis gerechtfertigt ist, sondern auch deswegen, weil es nämlich bei der Eigenart der bei der Erfindung angewandten Heißluft-Einspeisung in die Rotoren möglich ist, ohne die herkömmlichen und sehr nachteiligen Unterflur-Installationen und außerdem auch ohne sehr leistungsstarke Antriebe auszukommen und dabei ein kompaktes und in sich geschlossenes Aggregat zu gewinnen.

Die Erfindung gestattet im übrigen eine Reihe besonders vorteilhafter weiterer Ausgestaltungen, deren kennzeichnende Besonderheiten in den Unteransprüchen niedergelegt sind.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun anhand schtmatischer Zeichnungen beschrie-

ben. Dabei zeigt

Fig.) eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Backofens;

F i g. 2 eine Vorderansicht dieses Backofens, bei der die Vorderwand entfernt ist, um die Lage eines Wärmetauschers, eines Gebläses und d.;>· Leitungssysteme zu zeigen;

Fig.3 eine Seitenansicht, bei der eine Seitenwand entfernt ist, um die durch den Wärmetauscher führenden Luftkanäle sichtbar zu machen; F i g. 4 eino Draufsicht mit weggelassener Decke;

F i g. 5 eine Seitenansicht der beiden Rotoren und der zugehörigen Kanäle;

F i g. 6 und F i g. 7 Draufsichten der Heißluftkammern im oberen Teil des Ofens;

Fig.8 einen Vertikalschnitt, der die Sammelanlage für die Luftrückführung zeigt;

F i g. 9 einen Aufriß eines Rotors;

F i g. 10 eine Schnittansicht des Rotors der F i g. 9 mit der angrenzenden Leitung.

Der Backofen hat einen Boden 14, eine Vorderwand 15, Seitenwände 16 und 17, eine Rückwand 18 und eine Decke 19. Diese Wände umschließen einen als Backraum dienenden Erhitzungsraum 20, in den zwei Wagen 21 und 22 auf ortsfesten Schienen 23 und 24 (Fig.2) eingefahren werden können. Diese Wagen tragen Stellagen, in die Bleche mit dem Backgut eingesetzt werden. Die Vorderwand 15 hat eine Tür 26.

Im Ofen ist an einer Seite ein Wärmetauscher angeordnet mit einer Kammer 28, die einen Stapel aufrecht stehender Rohre 29 enthält. An ihrer Rückseite steht die Kammer 28 unmittelbar mit einem Kanal 30 (F i g. 3) in Verbindung. Die Vorderseite der Kammer 28 ist über einen Kanal 36 mit dem Auslaß eines Gebläses 37 verbunden, das mittels eines Treibriemens 38 von einem Motor 39 angetrieben wird. An das Oberende der Kammer 28 ist ein Abzugkegel 31 und ein Kamin 32 angeschlossen. Ein Brenner 34 schickt seine Flamme direkt in jedes Rohr 29 des Wärmetauschers, und die Heißgase durchströmen die Rohre 29 und treten in den Abzugkegel 31 und den Kamin 32 aus.

Durch die Kammer 28 wird Luft eingeleitet, die sodann in den Kanal wieder austritt, von wo sie über die erhitzte Rückseite des Abzugkegels 31 und des Kamins 32 strömt, um schließlich durch einen Einlaß 40 in eine Heißluftkammer 41 zu gelangen.

Der rückwärtige Teil des Raumes über dem Abzugkegel 31 ist von dem vorderen Teil dieses Raumes durch Wände 43 und 43A getrennt.

Die Heißluftkammer 41 ist eine flache Kammer am Oberende des Ofens, deren Form in F i g. 6 mit starken Linien eingezeichnet ist. Unmittelbar unter der Kammer 41 ist eine zweite flache Heißluftkammer 42 angeordnet, deren Form in F i g. 7 mit starken Linien angegeDen ist.

Aus der Heißluftkammer 41 tritt die Heißluft in zwei stationäre Heißluft-Zuleitungen 45 und 46 zu beiden Seiten des Ofens ein. Diese Heißluft-Zuleitungen enthalten die beiden Rotoren 48 und 43/1, die die Heißluft wieder in den hier als Backraum dienenden Erhitzungsraum 20 zurückschicken. Diese Heißluft-Zuleitungen 45 u id 46 mit ihren Rotoren 48 und 48Λ sollen nun im Folgenden genauer beschrieben werden.

Am unteren Ende der Heißluft-Zuleitung 45 ist jeweils eine kreisförmige Durchtrittsöffnung für die Heißluft vorgesehen, an deren Rand ein Bord 45/1 (F i g. 10) angebracht ist, der als Lager für einen Flansch 46Λ an dem jeweiligen Rotor 48,48/4 dient, so daß also eine Kupplung besteht zwischen jedem Rotor 48, 48Λ und der ihm zugeordneten stationären Heißluft-Zuleitung 45 bzw.46. Jeder Rotor 48 bzw.484 hat eine hohle Nabe 47 und zwei hohle radiale Arme 49 und 50. An dem Flansch 46/4 ist ein Kettenrad 52 befestigt, das mittels einer Kette 53 (F i g. 5) von einer Achse 54 aus angetrieben wird, die ihrerseits über eine Kette 55 von einem Untersetzungsgetriebe 56 gedreht wird, das an einen Elektromotor 57 angeschlossen ist Die Innenwand 60 der hohlen radialen Arme 49 und 50 ist mit mehrreihig angeordneten Austrittsöffnungen 61 versehen, die sich in radialer Richtung überlappen. Jede der Austrittsöffnungen 61 hat einen festen Leitflansch 62 und einen verstellbaren Leitflansch 63. Die Leitflansche 62 und 63 sind mit ihren Überströmkanten in passenden Winkeln von beispielsweise 70 bis 80 Grad zur Vertikalebene der Wand 60 angestellt. Die Überströmkanten bilden folglich Ausströmdüsen in Form von Schlitzen.

Die hohle Nabe 47 des Rotors 48 bzw. 48/1 bat ferner vier schlitzartige Austrittsöffnungen 65, die radial gerichtet über einen Kreis verteilt sind und Flansche 66 und 67 aufweisen. Die Austrittsöffnungen 61 und 65 überstreichen also praktisch die gesamte Seitenfläche des Backraums, wenn sie sich drehen.

Die Rotoren 48 und 48Λ sind gegeneinander um 90 Grad versetzt, so daß jeder Teil des gestapelten Backgutes Heißluft erst von der einen und dann von der anderen Seite empfängt. Wenn man will, kann man mehr Rotoren oder auch Rotoren mit mehr Armen vorsehen, oder die Rotoren können Vollscheiben sein.

Die öffnungen auf jeder Seite bewegen sich auf einer Kreisbahn und lenken Luftströme zur anderen Seite, so daß diese Luftströme eine turbulente Bewegung oder Verwirbelung erfahren. Jeder Luftstrom bewegt sich von der einen zur anderen Seite, aber unter einem bestimmten Winkel gegenüber der Horizontalen.

Die Heißluft verläßt den unteren Teil des hier als Backraum dienenden Erhitzungsraums 20 durch einen L-förmigen Kanal 70, dessen unterer Teil am Boden des Ofens von vorn nach hinten verläuft und verstellbare Austrittsöffnungen 71 und 72 an beiden Enden hat. Den oberen Teil des Backraumes verläßt die Luft durch vier Austrittsöffnungen 73,74,75 und 76 an je einer Ecke des Bodens 14 dei Heißluftkammer 42. Aus dieser entweicht die Luft durch einen Kanal 78 und gelangt in den vorderen Teil (Kanal 79) des Raumes über dem Abzugkegel 31 und von dort durch das Gebläse 37 in den Kanal 36. Von diesem Kanal 36 aus passiert die Luft den Wärmetauscher 28, 29, und die in diesem wiedererhitzte Luft wird schließlich über die Rotoren wieder in den Ofen zurückgeleitet.

In dem gezeigten Beispiel bewegen sich die Austrittsöffnungen 61 und 65 auf einer geschlossenen Kreisbahn. Mit Hilfe von biegsamen Schlauchleitungen ist es jedoch auch möglich, diese öffnungen auf einer elliptischen oder sonstigen geschlossenen Bahn zu führen. Die Rotoren drehen sich gleichsinnig; sie können jedoch nach Wunsch auch gegensinnig rotieren.

Eine Bedienungsöffnung, die von einer Platte 80 verschlossen ist, macht das Gebläse 37 zugänglich. Eine Schalttafel 8t für die elektrische Ausrüstung ist an der Vorderwand 15 des Ofens angebracht, und durch eine belüftete Ofentür 82 ist der Brenner 34 bequem erreichbar.

Der Wärmetauscher 28, 29 kann mit einem eigenen Gehäuse als gesonderte Einheit ausgebildet sein, die an einer Seite des Ofens angeschraubt ist. Er kann mit Gas, öl oder auch elektrisch beheizt werden.

Hierzu 8 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Einkammerofen mit Heißluft-ZwangEumwälzung, insbesondere Backofen, mit zwei auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Heißluft-Zufuhrrohren, dadurch gekennzeichnet, daß die Heißluft-Zufuhrrohre als Rotoren (48, 48AJ ausgebildet sind, die über jeweils eine Kupplung (45A 46AJ mit stationären Heißluft-Zuleitungen (45, 46) verbunden sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotoren (48, 48AJ jeweils eine hohle Nabe (47) aufweisen sowie eine Mehrzahl hohler radialer Arme (49, 50), wobei jeweils die hohle Nabe (47) über die Kupplung (45A, 46AJ an die stationären Heißluft-Zuleitungen (45,46) angeschlossen ist.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander gegenüberliegende hohle radiale Arme (49, SO) jeweils um 90 Grad versetzt angeordnet sind.

4. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen (61, 65) der Rotoren (48, 48AJ mit Einstellgliedern zusammenarbeiten, die mit Hilfe von Leitflanschen (62, 63) den Heißluftströmen die gewünschte Richtung geben.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitflanschen (62, 63) die Heißluftströme unter einem Winkel von 70 bis 80 Grad gegenüber der benachbarten Vertikalebene ausströmen lassen.

6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüehe, dadurch gekennzeichnet, daß in seinem Oberteil zwei niedrige Heißluftkammern (41, 42) übereinander angeordnet sind, deren eine (41) mit den stationären Heißluft-Zuleitungen (45,46) verbunden ist zur Überführung der Heißluft in die beiden Rotoren (48, 48AJ, und deren andere (42) Heißluft aus dem Erhitzungsraum (20) entnimmt und sie einem Wärmetauscher (28,29) zuführt.

7. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch untere Austrittsöffnungen (71,72) am Unterteil des Erhitzungsraumes (20) zum Absaugen der Heißluft aus dem Erhitzungsraum (20), sowie durch vier obere Austrittsöffnungen (73 bis 76), eine an jeder oberen Ecke des Erhitzungsraumes (20).

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die unteren Austrittsöffnungen (71, 72) an entgegengesetzten Enden eines horizontalen Abschnitts eines Kanals (70) angeordnet sind, der am Boden des Ofens von vorn nach hinten verläuft und über einen vertikalen Kanalabschnitt an die dem Erhitzungsraum die Heißluft entnehmende Heißluftkammer (42) angeschlossen ist, die die untere der beiden im Oberteil des Ofens angeordneten Heißluftkammern (41,42) ist und in die auch die vier oberen Austrittsöffnungen (73 bis 76) am Oberteil des Erhitzungsraumes (20) einmünden.

9. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet du^ch ortsfeste Schienen (23, 24), auf denen mit den zu erhitzenden Produkten beladene Wagen (21, 22) während des Erhitzungsprozesses stehen.