DE19546641A1 - Backofen - Google Patents
BackofenInfo
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- A21B—BAKERS' OVENS; MACHINES OR EQUIPMENT FOR BAKING
- A21B1/00—Bakers' ovens
- A21B1/02—Bakers' ovens characterised by the heating arrangements
- A21B1/24—Ovens heated by media flowing therethrough
- A21B1/26—Ovens heated by media flowing therethrough by hot air
Description
Die Erfindung betrifft einen Backofen nach dem Oberbegriff des Anspru
ches 1.
Derartige Backöfen sind allgemein bekannt, beispielsweise aus der
DE-OS 21 25 469 und der EP 0 388 605 A1. Derartige auch als Etagen-
Backöfen bezeichnete Backöfen sind in der Regel mit 2 bis 6 Herden aus
gestattet. In einen quasi-geschlossenen Kreislauf wird dabei das Heizgas
in der Energiezelle erhitzt und über seitlich am Ofengehäuse angeordnete
Heizgas-Zuführkanäle in die Heizregister, d. h. die Heizgaskanäle zwischen
den Heizplatten, geblasen. Aus den offenen Rückseiten der Register wird
das Heizgas angesaugt und erneut in die Energiezelle transportiert, in
der es wieder erhitzt wird. Der in der Energiezelle befindliche Brenner
wird automatisch in Abhängigkeit von der Backtemperatur ein- und ausge
schaltet. Regelgröße ist dabei meist die Temperatur des umgewälzten Heiz
gases. Die Temperatur im Backraum ist der Temperatur des umgewälzten
Heizgases direkt proportional. Der Backofen backt ausschließlich durch
Wärmestrahlung von den heißen Heizplatten sowie durch Wärmeleitung auf
grund des Kontaktes des Backgutes mit der jeweils unteren Heizplatte. Bei
den unteren Heizplatten kann es sich um Stein-Backplatten handeln. Der
artige Backöfen backen nicht mittels Konvektion, da die umgewälzten
Heizgase in einem geschlossenen Kreislauf arbeiten und nicht in den
Backraum gelangen. Insoweit als durch den Brenner Frischluft angesaugt
wird, werden abgekühlte Heizgase durch einen Kamin abgeführt. Backöfen
mit einem derartigen Beheizungsprinzip weisen systembedingt nicht mehr
als 6 Herde auf, da die Strömungs- und Wärmeübergangsverhältnisse bei
mehr als 6 Herden nicht mehr ohne weiteres beherrschbar sind. Ande
rerseits ist es wünschenswert, die Zahl der übereinander angeordneten
Herde zu vergrößern, um die Kapazität des Backofens, bezogen auf seine
Grundfläche, zu vergrößern.
Nur bei Radiator-Backöfen und Ringrohr-Backöfen ist es möglich, mehr als
6 Herde übereinander anzuordnen. Hierbei wird entweder Thermoöl als
Energieträger durch ein Leitungs- und Radiatorensystem gepumpt, oder es
wird Wasser in einem geschlossenen System erhitzt und dann als Dampf
durch ein mit hohem Druck beaufschlagtes Ringsystem geleitet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Backofen der gattungs
gemäßen Art so auszugestalten, daß die Zahl der übereinander angeordne
ten Herde erheblich vergrößert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeich
nungsteil des Anspruches 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnah
men ist es grundsätzlich möglich, die Zahl der Herde zu verdoppeln, bei
spielsweise von 5 auf 10. Die Ausgestaltung dieses Lösungsprinzips ergibt
sich aus den Unteransprüchen. Beim Anfahren, d. h. Aufheizen des Back
ofens läuft der Brenner durchgehend, wobei die mindestens eine Stell
klappe so geregelt wird, daß sämtliche Herde gleichzeitig aufgeheizt wer
den. Während des Betriebes können die einzelnen Herde oder zumindest
einzelnen Herdgruppen mit unterschiedlichen Backraumtemperaturen betrie
ben werden, und zwar je nach Stellung der mindestens einen Stellklappe.
Parallel ist es zweckmäßig, eine Anpassung des Heizgasvolumenstroms an
die Stellung der mindestens einen Stellklappe vorzusehen.
Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt
Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Backofen,
Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch den Backofen,
Fig. 3 eine Draufsicht auf den Backofen,
Fig. 4 einen geringfügig abgewandelten Backofen in perspektivischer Dar
stellung,
Fig. 5 eine Stellklappe des Backofens gemäß der Einzelheit V in Fig. 2 in
einer Regelstellung einer Stellklappe,
Fig. 6 die Einzelheit V in einer weiteren Regelstellung der Stellklappe,
Fig. 7 die Einzelheit V in einer mittleren Regelstellung der Stellklappe,
Fig. 8 eine dritte Ausführungsform eines Backofens im vertikalen Quer
schnitt in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung und
Fig. 9 eine Stellklappe gemäß der Einzelheit IX in Fig. 8 in verschiede
nen Regelstellungen.
Der in der Zeichnung dargestellte Backofen ist als sogenannter Etagenofen
ausgebildet. Er weist einen Herdkörper 1 auf, in dem mehrere, im vorlie
genden Ausführungsbeispiel zehn, Herde 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 3a, 3b,
3c, 3d, 3e etagenartig übereinander angeordnet sind. Die Herde 2a bis 2e
bilden eine untere Herdgruppe 2, während die oberen Herde 3a bis 3e
eine obere Herdgruppe 3 bilden. Es ist auch möglich, insgesamt fünf
Herdgruppen mit jeweils zwei Herden oder zwei Herdgruppen, von denen
die eine vier Herde und die andere sechs Herde aufweist, zu bilden.
Jeder Herd weist einen Backraum 4 auf, der an seiner Oberseite durch
eine im wesentlichen nur durch Wärmestrahlung heizende obere, durch ein
dünnes Blech gebildete Heizfläche 5 begrenzt ist. Er weist weiterhin eine
zur Aufnahme von Backgut 6 dienende untere Backplatte 7 auf, die durch
Wärmeleitung direkt auf das Backgut und zwischen Backgutteilen durch
Wärmestrahlung heizt. Die unteren Backplatten 7 bestehen bevorzugt aus
Stein, können aber auch aus Metall bestehen. Im Gegensatz zu den oberen
Heizflächen 5 weisen sie eine beträchtliche Masse und damit eine be
trächtliche Wärmespeicherkapazität auf, die für den Backprozeß von Be
deutung ist. An ihrer Vorderseite sind die Herde 2a bis 3e jeweils durch
Klappen 8 verschließbar.
Unterhalb der unteren Backplatte 7 des unteren Herdes 2a, oberhalb der
oberen Heizfläche 5 des Herdes 2e, unterhalb der unteren Backplatte 7 des
Herdes 3a, zwischen allen Herden 2a bis 3e und oberhalb der oberen
Heizfläche 5 des oberen Herdes 3e sind Heizgaskanäle 9, ausgebildet, in
die Heizgas durch den Klappen 8 benachbarte seitliche Eintrittsöffnungen
10 eintritt. Die konstruktiven Begrenzungen der Heizgaskanäle 9 ein
schließlich der hiermit fest verbundenen Heizflächen 5 bezeichnet man in
der Praxis als Register bzw. Heizregister; sie sind allgemein bekannt.
Die den beiden segmentierten Seitenwänden 11, 12 des Herdkörpers 1 zuge
ordneten Eintrittsöffnungen 10 werden über Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b
und 14a, 14b mit Heizgas versorgt, wovon die Heizgas-Zuführkanäle 13a,
13b der unteren Herdgruppe 2 und die Heizgas-Zuführkanäle 14a, 14b der
oberen Herdgruppe 3 zugeordnet und mit den jeweiligen Eintrittsöffnungen
10 verbunden sind. Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, sind die Zu
führkanäle 13a bis 14b an den Seitenwänden 11, 12 angebracht. Sie ver
jüngen sich linear von unten nach oben, können aber auch quaderförmig
ohne Verjüngung ausgebildet sein. Die Zuführkanäle 13a bis 14b sind an
eine unterhalb der unteren Herdgruppe 2 im Herdkörper 1 angeordnete
Energiezelle 15 angeschlossen, und zwar an einen Heizgas-Mischraum 16.
In diesen Heizgas-Mischraum 16 münden ebenfalls zwei an der Rückwand
17 des Herdkörpers 1 angeordnete, voneinander getrennte Heizgas-Rück
führkanäle 18, 18a. Die Heizgaskanäle 9 jeder Herdgruppe 2, 3 münden
jeweils in einen einer Herdgruppe 2 bzw. 3 zugeordneten Heizgas-Sam
melraum 18b bzw. 18c.
Im Heizgas-Mischraum 16 ist eine zylindrische Brennkammer 19 angeordnet,
in die ein Brenner 20 einmündet. Die durch die Verbrennung im Brenner
20 entstehenden heißen Rauchgase strömen entsprechend den Strömungs
richtungspfeilen 21 aus der Brennkammer 19 in den Heizgas-Mischraum 16.
Dort werden sie mit entsprechend den Strömungsrichtungspfeilen 22 zuge
führten abgekühlten Heizgasen gemischt, wodurch Heizgas mit einer ent
sprechenden Mischtemperatur erzeugt wird. Dieses Heizgas wird durch die
Heizgas-Zuführkanäle 13a bis 14b und die Eintrittsöffnungen 10 durch die
Heizgaskanäle 9 in den jeweils zugeordneten Heizgas-Sammelraum 18b bzw.
18c und von dort in die jeweils nachgeordneten Heizgas-Rückführkanäle 18
bzw. 18a gesaugt, wozu dort jeweils ein, insgesamt also zwei Sauggebläse
23, 24 vorgesehen sind, von denen jeweils eines zwischen dem Heizgas-
Sammelraum 18b der Herdgruppe 2 und dem Heizgas-Rückführkanal 18 und
das andere zwischen dem Heizgas-Sammelraum 18c der Herdgruppe 3 und
dem zugeordneten Heizgas-Rückführkanal 18a angeordnet ist. In dem Maße,
in dem Heizgas vom Brenner 20 im Mischraum 16 neu zugeführt wird, wer
den abgekühlte Heizgase entsprechend dem Strömungsrichtungspfeil 25
durch einen Kamin 26 abgeführt.
An der dem Mischraum 16 zugeordneten und mit diesem verbundenen Ein
trittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a bis 14b ist bei der Ausführungs
form nach den Fig. 1 bis 3 eine Stellklappe 29, 30 angeordnet, die je
weils um eine Schwenkachse 31 mittels eines Stellmotors 32, 33 ver
schwenkbar ist. Die Schwenkachse 31 liegt in der jeweiligen Trennwand 34
zwischen den einander zugeordneten Heizgas-Zuführkanälen 13a, 14a bzw.
13b, 14b. Die Stellklappen 29 bzw. 30 sind so ausgebildet, daß mit ihnen
jeweils der Eintritt 35a, 35b der Zuführkanäle 13a bzw. 13b oder der
Eintritt 36a bzw. 36b der Zuführkanäle 14a bzw. 14b wahlweise vollstän
dig geschlossen werden können, wie den Fig. 5 und 6 entnehmbar ist.
Dazwischen ist jede Zwischenstellung möglich, in der alle Eintritte 35a
bis 36b teilweise bis vollständig geöffnet sind, wie beispielsweise Fig. 7
entnehmbar ist.
Die Herdgruppen 2 und 3 sind durch eine Isolierung 37 voneinander ge
trennt. An diese Isolierung 37 schließt sich eine Trennwand 37a an, die
die Heizgas-Sammelräume 18b und 18c und die Heizgas-Rückführkanäle 18
und 18a voneinander trennt.
Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach den
Fig. 1 bis 3 nur dadurch, daß die Sauggebläse 23′, 24′ zwischen dem
Heizgas-Mischraum 16 und der Eintrittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a,
14a und 13b, 14b, also auf deren Druckseite, angeordnet sind.
Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß beispielsweise jeweils in einem Herd 2a
und 3e jeder Herdgruppe 2, 3 Temperaturfühler 38 angeordnet sind, die
die Temperatur der Heizgase, beispielsweise im Bereich der Eintrittsöff
nungen 10 erfassen. Von diesen Temperaturfühlern 38 werden der gemesse
nen Temperatur entsprechende Signale über Leitungen 39a, 39b bzw. 40a,
40b auf Eingänge einer zentralen Steuereinheit 41 gegeben, bei der es
sich im wesentlichen um einen Rechner handelt. Von der Steuereinheit 41
führen Ausgangs-Leitungen 42, 43 auf die Stellmotoren 32, 33 und Aus
gangs-Leitungen 44, 45 auf die Sauggebläse 23′, 24′. Bei der Ausgestal
tung nach den Fig. 1 bis 4 führen die letztgenannten Leitungen 44, 45
entsprechend auf die Sauggebläse 23, 24.
Die Temperatursollwerte für die Heizgas-Temperatur im Bereich der jewei
ligen Temperaturfühler 38, d. h. die Sollwerte für die Backraumtemperatu
ren, werden im Bedienfeld 46 der Steuereinheit 41 eingegeben. Damit wer
den Grundstellungen der Stellklappen 29, 30 vorgegeben, was in den Fig.
5 bis 7 jeweils ausgezogen dargestellt ist. Je nach den Schwankungen der
Temperatur, die an den Temperaturfühlern 38 abgetastet werden, werden
dann die Stellklappen in einem Regelbereich verstellt, der durch strich
punktierte Linien in den Fig. 5 bis 7 angedeutet ist. Wenn auch die
Sauggebläse 23′, 24′ oder gegebenenfalls die Sauggebläse 23, 24 in der
geschilderten Weise an die Steuereinheit 41 angeschlossen sind, können
auch durch Veränderung der Drehzahl der Sauggebläse die Luftmengen
verändert werden, die dem einen Paar von Zuführkanälen 13a, 14a bzw.
dem anderen Paar von Zuführkanälen 13b, 14b zugeführt werden. Es sei
ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die zusätzliche Möglichkeit der Re
gelung der Drehzahl und damit der Leistung der Sauggebläse 23, 24 bzw.
23′, 24′ fakultativ zu der Regelung der Stellklappen 29, 30 vorgesehen
ist. Damit ist es möglich, mit nur einer Energiezelle 15 eine große Zahl
von Herden 2a bis 3e, beispielsweise zehn Herde, zu heizen, und zwar mit
genau definierten Backtemperaturen in jedem einzelnen Herd.
Insbesondere wenn nicht die Sauggebläse 23′, 24′ entsprechend Fig. 4,
sondern entsprechend Fig. 1 vorgesehen sind, dann wird es zweckmäßig
sein, die Temperatur jeweils nur im Backraum 4 jedes Herdes oder eines
oder mehrerer Herde einer Herdgruppe 2 bzw. 3 oder hinter einer Herd
gruppe 2 bzw. 3 im Heizgas-Rückführungskanal (18) zu messen.
In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der vor
jeder Eintrittsöffnung 10 eines Heizgaskanals 9 noch eine Stellklappe 47
angeordnet ist, die von einem Stellmotor 48 um eine Schwenkachse 49 ver
stellt werden kann entsprechend der Darstellung in Fig. 9. Bei dieser
Ausgestaltung muß jeder Eintrittsöffnung 10 ein nicht dargestellter Tem
peraturfühler zugeordnet sein, der mit der zentralen Steuereinheit 41
verbunden ist. In gleicher Weise muß der entsprechende Stellmotor 48 mit
der zentralen Steuereinheit 41 gekoppelt sein. Bei dieser Ausgestaltung
kann gegebenenfalls auf die voneinander getrennten Zuführkanäle 13a bis
14b verzichtet werden, d. h. jeder Seitenwand 11 bzw. 12 des Herdkörpers
1 könnte auch nur ein gemeinsamer Zuführkanal zugeordnet sein.
Claims (12)
1. Backofen
- - mit mehreren etagenartig übereinander angeordneten Herden (2a bis 3e), die von einer Vorderseite aus mit Backgut (6) beschickbare Backräume (4) aufweisen,
- - mit jeweils einer jeden Backraum (4) begrenzenden oberen Heizfläche (5) bzw. unteren Backplatte (7),
- - mit einer Heizgas-Umwälz-Einrichtung
- - mit außerhalb der Backräume (4) zumindest zwischen diesen angeordne ten, den Heizflächen (5) und Backplatten (7) zugeordneten Heizgaska nälen (9),
- - mit einer zentralen Energiezelle (15) mit einem Brenner (20) und einem Heizgas-Mischraum (16),
- - mit mindestens einem an den Heizgas-Mischraum (16) einerseits und die Heizgaskanäle (9) andererseits angeschlossenen Heizgas-Zuführkanal (13a bis 14b),
- - mit mindestens einem die Heizgaskanäle (9) mit dem Heizgas-Mischraum (16) verbindenden Heizgas-Rückführkanal (18, 18a) und
- - mit mindestens einem Gebläse (23, 24; 23′, 24′) zum Umwälzen von Heizgas durch den Heizgas-Mischraum (16), den mindestens einen Heiz gas-Zuführkanal (13a bis 14b), die Heizgaskanäle (9) und den minde stens einen Heizgas-Rückführkanal (18, 18a),
dadurch gekennzeichnet, daß
in der Heizgas-Umwälz-Einrichtung mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) zur Beaufschlagung unterschiedlichen Herden (2a bis 3e) zugeordneter Heizgaskanäle (9) mit unterschiedlichen Heizgasmengen vorgesehen ist.
in der Heizgas-Umwälz-Einrichtung mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) zur Beaufschlagung unterschiedlichen Herden (2a bis 3e) zugeordneter Heizgaskanäle (9) mit unterschiedlichen Heizgasmengen vorgesehen ist.
2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens
eine Stellklappe (29, 30, 47) in Abhängigkeit von der Temperatur ver
stellbar ist.
3. Backofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens
eine Stellklappe (29, 30, 47) in Abhängigkeit von der Heizgas-Temperatur
verstellbar ist.
4. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) mittels eines Stellmotors
(32, 33, 48) verstellbar ist.
5. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Herde (2a bis 3e) zumindest in zwei Herdgruppen (2, 3) zusam
mengefaßt sind und daß jeder Herdgruppe (2, 3) mindestens ein Heizgas-
Zuführkanal (13a, 14a; 13b, 14b) zugeordnet ist und daß die Beaufschla
gung der Heizgas-Zuführkanäle (13a, 14a; 13b, 14b) mit unterschiedlichen
Heizgasmengen mittels der mindestens einen Stellklappe (29, 30, 47)
steuerbar ist.
6. Backofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Herd
gruppe (2, 3) zwei Heizgas-Zuführkanäle (13a, 13b; 14a, 14b) zugeordnet
sind und daß jeweils eine Stellklappe (29, 30) zwei Heizgas-Zuführkanälen
(13a, 14a; 13b, 14b) zugeordnet ist, die unterschiedlichen Herdgruppen
(2, 3) zugeordnet sind.
7. Backofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweils
unterschiedlichen Herdgruppen (2, 3) zugeordneten Heizgas-Zuführkanäle
(13a, 14a; 13b, 14b) mit jeweils einer gemeinsamen Stellklappe (29, 30)
zu jeweils einer Baueinheit übereinander zusammengefaßt sind.
8. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Herd (2a bis 3e) mindestens eine Stellklappe (47) zugeordnet
ist.
9. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das mindestens eine Gebläse (23, 24; 23′, 24′) in Abhängigkeit von
der Temperatur steuerbar ist.
10. Backofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das minde
stens eine Gebläse (23, 24; 23′, 24′) in Abhängigkeit von der Heizgas-
Temperatur steuerbar ist.
11. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
zur Steuerung der mindestens einen Stellklappe (29, 30, 47) und/oder
des mindestens einen Gebläses (23, 24; 23′, 24) eine zentrale Steuerein
heit (41) vorgesehen ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Free format text: KNOST, DIETER, DIPL.-ING., 91550 DINKELSBUEHL, DE |
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