DE19920583A1 - Backofen, insbesondere Stikkenofen - Google Patents

Abstract

Ein Backofen, insbesondere Stikkenofen (10), weist eine Backkammer (12) auf, die einen Schwadenerzeuger, eine Luftregulierungseinrichtung, einen Backraum (14), eine Schwadenabzugseinrichtung (16) und eine Backraumtür (18) aufweist. Des weiteren enthält dieser Stikkenofen (10) ein Energieteil, das aus einer Gebläseeinrichtung (20) und einem Brenner (24) besteht. Zum Ablassen des bei einem Beschwadungsvorgang entstehenden Schwadenüberdruckes und des bei einem Backvorgang entstehenden Eigenschwadens sowie zum Einbringen von Frischluft für eine Frischluftspülung kurz vor dem Backzeitende weist der Backofen (10) eine zusammengefaßte Auslaß- und Einlaßvorrichtung in Form einer Kombiklappenanordnung (26) auf.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stikkenofen mit einer Backkam­ mer, die einen Schwadenerzeuger, einer Luftregulierungsein­ richtung, einen Backraum, eine Schwadenabzugseinrichtung und eine Backraumtür aufweist, und mit einem Energieteil, das aus einer Gebläseeinrichtung und einem Brenner besteht.

Die typischen Backwaren eines Stikkenofen sind Brötchen. Da­ bei sieht der Ablauf eines Backprogramms bei Brötchen folgen­ dermaßen aus:
Die Soll-Temperatur beträgt 230°C bei einer Backzeit von 20 Minuten. Nach einem Einbringen der beispielsweise in einem Stikkenwagen angeordneten Teigstücke erfolgt der Programm­ start.

Bei einem Programmstart (Zeit t = s) wird die Gebläseeinrich­ tung zur Luftumwälzung gestoppt und die Backraumluft über den Schwadenerzeuger befeuchtet. Dieser Beschwadungsvorgang ist nach t = 20 s abgeschlossen.

Während dieses Befeuchtungsvorganges öffnet sich eine Schwa­ denabzugseinrichtung bzw. eine Überdruckklappe, da im Schwa­ denerzeuger, der sich innerhalb der Backkammer befindet, Was­ ser verdampft wird, was zu einer enormen Volumenzunahme und damit zu einem Überdruck führt.

Nach einer Umwälzer-Ruhezeit von t = 60 s ist der Kondensa­ tionsprozeß der feuchten Luft größtenteils abgeschlossen. Der eigentliche Backvorgang beginnt. Die Gebläseeinrichtung läuft an und die Wärme wird durch erzwungene Konvektion auf die Teigstücke oder Teiglinge übertragen.

Um die Rösche des Gebäcks zu verbessern, wird 3 Minuten vor Backzeitende die Schwadenabzugseinrichtung bzw. Überdruck­ klappe oder Abzugsklappe geöffnet. Dadurch wird der während des Backvorgangs gebildete Eigenschwaden (Backverlust) des Gebäcks entsorgt.

Durch das Öffnen der Schwadenabzugseinrichtung vor Backzeit­ ende wird die Belastung des Bäckers und der Backstube durch die Backraumatmosphäre reduziert.

Stikkenöfen der eingangs genannten Art sind bekannt. Ein Stikkenofen in herkömmlicher Bauweise besteht dabei aus den Baugruppen Backkammer, Energieteil, Verkleidung und einer Steuereinrichtung für den Ofen mit Schaltschrank. Dabei weist die Backkammer einen Vorlaufkanal mit Schwadenerzeuger, eine Luftregulierwand, einen Backraum, ggf. mit Drehteller, eine Schwadenabzugsklappe an der Backraumdecke, einen Rücklaufka­ nal sowie eine Backraumtür auf. Das Energieteil besteht aus einer Gebläseeinrichtung, ggf. einem Wärmetauscher und einem Brenner.

Aufgrund der für das oben beschriebene Backprogramm bei die­ sen bekannten Stikkenöfen großen Anzahl unterschiedlicher Bauteile sind diese konstruktiv aufwendig und somit kostspie­ lig. Sie sind daher aber auch störungsanfällig und können nur mit Mühe gewartet und instandgesetzt werden. Außerdem bedingt die große Anzahl der Bauteile einen großen Raumbedarf, so daß diese Stikkenöfen große Außenabmessungen aufweisen.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, einen Stik­ kenofen der eingangs genannten Art anzugeben, der die ge­ schilderten Probleme der bekannten Öfen vermeidet. Insbeson­ dere soll ein Stikkenofen angegeben werden, der mit konstruk­ tiv einfachen Mitteln eine optimale Durchführung des Backpro­ gramms ermöglicht, eine geringe Anzahl von Bauteilen aufweist und außerdem kostengünstiger herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Stikkenofen der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch eine zusammengefasste Auslass- und Einlassvorrichtung in Form einer Kombiklappenanordnung zum Ablassen des bei einem Beschwadungsvorgang entstandenen Schwadenüberdrucks und des bei einem Backvorgang entstandenen Schwadendruckes sowie zum Einbringen von Frischluft für eine Frischluftspülung kurz vor dem Backzeitende gelöst.

Die Erfindung basiert auf der Idee, die Schwadenabzugsein­ richtungen sowie die Einrichtungen für eine Frischluftspülung auf engstem Raum zusammenzufassen.

Die erfindungsgemäße Kombiklappenanordnung vereinigt folgende Klappen bzw. Funktionen:

• - Schwadenüberdruckklappe
• - Schwadenabzugsklappe
• - Frischluftzufuhr (Frischluftspülung) für den Backraum.

Dazu kann die Kombiklappenanordnung aus ersten und zweiten, nebeneinander angeordneten Kanälen bestehen, die mit ersten und zweiten Tellern geschlossen und geöffnet werden können.

Diese Kanäle können von einer motorisch antreibbaren Welle durchdrungen sein, mittels welcher die Kanäle mit den Tellern geöffnet bzw. geschlossen werden können.

Dabei ist es vorteilhaft, wenn die Welle erste und zweite Kurvenscheiben aufweist, über die die Teller angehoben werden können. Hierbei ist es von Vorteil, wenn die zweite Kurven­ scheibe den zweiten Teller des zweiten Kanals verriegeln kann, damit über einen Ausgang des ersten Kanals der bei der Beschwadung entstehende Überdruck in eine Kaminanlage abge­ leitet werden kann.

Es ist aber auch möglich, die Welle direkt mit den ersten und zweiten Tellern zu verbinden, die dadurch gleichzeitig die Kanäle verschließen bzw. öffnen.

Dabei ist es möglich, den bei der Beschwadung entstehenden Schwadenüberdruck über eine zusätzliche Überdruckklappe abzu­ lassen, die bei geschlossenen Kanälen den Schwadenüberdruck freigibt.

Der erste Kanal kann mit dem Energieteil verbunden sein, der dieses bei geöffneter erster Klappe mit einer Kaminanlage verbindet.

Der zweite Kanal bildet einen Teil der Backkammer und kann bei geöffneter zweiter Klappe eine Verbindung zur Umgebungs­ luft herstellen.

Bekanntlich wird die Luft im Backraum umgewälzt, damit die Wärme durch Konvektion auf die Teiglinge übertragen werden kann. Dazu werden üblicherweise Ventilatoren verwendet, die in der Kegel Radialgebläse sind. Die Backraumluft wird übli­ cherweise über einen Rückluftkanal abgesaugt und nach Durch­ strömen des Wärmetauschers über einen Vorlaufkanal in den Backraum eingeblasen. Vorlauf- und Rücklaufkanal sind dabei notwendig, um definierte Strömungsverhältnisse zu erreichen, damit ein gleichmäßiger Wärmeübergang auf die Teiglinge er­ folgt.

Daher besteht eine weitere Möglichkeit, den Platzbedarf für einen Stikkenofen weiter zu reduzieren, darin, die Gebläse­ einrichtung als Querstromventilator auszubilden, der ein wal­ zenförmiges Gebläse aufweist, das die Luft aus dem Backraum ansaugt und um etwa 90° versetzt wieder ausbläst.

Aus Wartungsgründen ist es dabei besonders vorteilhaft, wenn das Gebläse mittels einer Spannmutter mit einer Welle eines Antriebsmotors verbunden ist und von dieser getragen wird. Dadurch wird lediglich nur eine Lagerung für das Gebläse be­ nötigt.

Selbstverständlich kann der Stikkenofen eine Steuervorrich­ tung aufweisen, die programmierbar ausgestaltet werden kann.

Der erfindungsgemäße Stikkenofen weist folgende Vorteile auf:

• - In einem Gehäuse sind die drei beschriebenen Funktionen zusammengefaßt.
• - Es ist nur ein Antrieb nötig für eine Ein- und Ausström­ öffnung.
• - Überdruck und durchspülte Luft werden direkt in den glei­ chen Abgang geleitet.
• - Die Ein- und Ausströmöffnungen liegen unmittelbar neben­ einander. Somit kann ohne Verrohrungsaufwand ein Wärme­ tauscher installiert werden, der der heißen ausströmenden Luft Wärme entzieht und der zuströmenden Luft zuführt.
• - Bei Einsatz des Querstromventilators ist im Gegensatz zu Axial- und Radialventilatoren kein Rücklaufkanal notwen­ dig.
• - Im Gegensatz zu bekannten Öfen ist nur eine Lagerung für das Querstromgebläse und eine Kraftübertragung vom An­ trieb auf das Gebläse erforderlich.
• - Bei einem Defekt des Querstromventilators kann dieser komplett von einer Seite gewechselt werden. Der Ofen ist dreiseitig anstellbar und Zugangsmöglichkeiten für War­ tungs- und Reparaturarbeiten müssen nicht berücksichtigt werden, da diese von der Ofenbedienseite durchgeführt werden können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen sowie aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird.

Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Vorderansicht auf einen Backofen bzw. Stikkenofen;

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht auf den Stikkenofen gemäß Fig. 1;

Fig. 3 eine weitere teilweise geschnittene Seitenansicht auf den Stikkenofen gemäß Fig. 1;

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Draufsicht auf einen Energieteil des Stikkenofens gemäß Fig. 1;

Fig. 5 eine Seitenansicht einer Kombiklappenanordnung ge­ mäß einer ersten Ausführungsform;

Fig. 6 eine detailliertere Darstellung der Kombiklappenan­ ordnung gemäß Fig. 5;

Fig. 7 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines Ka­ nals der Kombiklappenanordnung gemäß Fig. 5 und 6;

Fig. 8 eine Querschnittsansicht einer weiteren Ausfüh­ rungsform einer Kombiklappenanordnung;

Fig. 9 eine schematische Draufsicht der in Fig. 8 gezeig­ ten Kombiklappenanordnung; und

Fig. 10 eine schematische Darstellung eines Wärmetauschers für den Energieteil des Backofens.

Die Erfindung wird anhand eines Stikkenofens 10 beschrieben, obwohl sie auch an anderen Backöfen angewandt werden kann.

Anhand der Fig. 1 bis 9 werden mehrere Ausführungsbeispiele eines Stikkenofens 10 mit einer zusammengefassten Auslass- und Einlasseinrichtung in Form einer Kombiklappenanordnung 26 zum Ablassen des bei einem Beschwadungsvorgang entstehenden Schwadenüberdruckes und des bei einem Backvorgang entstehen­ den Schwadendruckes sowie zum Einbringen von Frischluft für eine Frischluftspülung kurz vor dem Backzeitende detaillier­ ter beschrieben.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen den Stikkenofen 10 in teilweise ge­ schnittenen Vorder- bzw. Seitenansichten mit einem auf einem Drehteller stehenden Stikkenwagen.

Der Stikkenofen 10 enthält eine Backkammer 12 mit Backraum 14 sowie eine Schwadenabzugseinrichtung 16, die weiter unten de­ taillierter beschrieben ist. Außerdem weist der Stikkenofen 10 eine Backraumtür 18 auf.

Oberhalb der Backkammer 12 ist ein Energieteil angeordnet, das aus einem Querstromventilator 20, einem Wärmetauscher 22 (Fig. 10) und einem Brenner 24 besteht. Ferner ist in Fig. 2 eine erste Kombiklappenanordnung 26 dargestellt, die im fol­ genden anhand der Fig. 5 bis 7 näher erläutert wird.

Zur Realisierung des eingangs erläuterten Backvorganges ver­ einigt die Kombiklappenanordnung 26 folgende Einrichtungen und Funktionen.

Die Kombiklappenanordnung 26 gemäß Fig. 5 und 6 weist erste und zweite Kanäle 28 und 30 auf, die direkt nebeneinander an­ geordnet sind. Die zwei Kanäle 28, 30 werden von einer moto­ risch angetriebenen Welle 36 durchdrungen. Auf dieser Welle 36 sitzen erste und zweite Kurvenscheiben 38 und 40. Über diese Kurvenscheiben 38 und 40 können erste und zweite Teller 32 und 34 angehoben und wieder abgesenkt werden. Der zweite Teller 34 kann in dem zweiten Kanal 30 mittels der zweiten Kurvenscheibe 40 verriegelt werden, was in Fig. 7 dargestellt ist. Die Fig. 7 zeigt den verriegelbaren zweiten Teller 34 in dem zweiten Kanal 30, wobei ein Riegel 50 der zweiten Kurven­ scheibe 40 einen nicht näher bezeichneten Flansch einer Hal­ terung des zweiten Tellers 34 hintergreift. In dieser Stel­ lung befindet sich der zweite Teller 34 in seiner geschlosse­ nen Position.

Der erste Kanal 28 ist, wie in den Fig. 2 und 5 gezeigt, mit dem Energieteil verbunden und verbindet dieses bei geöffnetem ersten Teller 32 mit einer nicht näher bezeichneten Kaminan­ lage. Der zweite Kanal 30 ist Teil der Backkammer 12. Bei ge­ öffnetem zweiten Teller 34 wird eine Verbindung zur Ofenumge­ bungsluft erzeugt.

Die in Fig. 6 gezeigte Kombiklappenanordnung 26 hat folgende Funktionsweise:
Wird der Backraum 14 befeuchtet, so hebt sich der nicht ver­ riegelte erste Teller 32 an einem Ausgang A1 durch den bei der Beschwadung entstehenden Schwadenüberdruck, der dann durch den ersten Kanal 28 in die Kaminanlage entweichen kann. Der zweite Teller 34 in dem zweiten Kanal 30 ist dabei, wie bereits oben beschrieben, verriegelt.

Zum Zwecke der Frischluftspülung werden kurz vor dem Ende des oben beschriebenen Backvorgangs über die Welle 36 beide Tel­ ler 32 und 34 angehoben. Da sich der Eingang E1 des ersten Kanals 28 auf der Gebläsedruckseite befindet, steht ein Über­ druck an. Dieser bewirkt, daß durch diesen ersten Kanal 28 die Backkammerluft ausströmt. Dabei wird durch den zweiten Kanal 30 Umgebungsluft in den Backraum 14 angesaugt. Somit wird die Backkammer 12 mit Frischluft durchströmt und der während des Backvorganges entstandene Eigenschwaden (Backverlust) und die feuchte Backraumatmosphäre durch den zu Anfangs erfolgten Beschwadungsprozess werden durch den ersten Kanal 28 in die Kaminanlage entsorgt.

In den Fig. 8 und 9 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Kombiklappenanordnung 26 dargestellt.

Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt, weist die Kombiklappenanord­ nung 26 ebenfalls erste und zweite Kanäle 28 und 30 auf, die direkt nebeneinander angeordnet sind. Diese Kanäle 28 und 30 werden von einer motorisch angetriebenen Welle 36a durchdrun­ gen. Auf dieser Welle 36a sitzen erste und zweite Teller 32a und 34a, die sich aufgrund der direkten Befestigung an der Welle 36a gleichzeitig öffnen und schließen. Zusätzlich ist noch eine Überdruckklappe 42, die durch das Eigengewicht in einer geschlossenen Position erhalten wird, oberhalb des zweiten Kanals 30 und oberhalb der Welle 36a, aber zwischen den ersten und zweiten Tellern 32a und 34a angebracht.

Werden die ersten und zweiten Teller 32a und 34a durch Drehen der Welle 36a geöffnet, so wird durch eine Öffnung E1 Umge­ bungsluft in den zweiten Kanal 30 und somit in den Backraum 14 angesaugt, da in dem ersten Kanal 28 Überdruck herrscht und deshalb die Backkammerluft ausströmt.

Sind die ersten und zweiten Teller 32a und 34a geschlossen, so kann der bei dem Befeuchten entstehende Schwadenüberdruck durch Anheben der Überdruckklappe 42 in die nicht näher be­ zeichnete Kaminanlage entweichen.

Somit weist auch das zweite Ausführungsbeispiel die gleiche Wirkungsweise und die gleichen Vorteile auf wie das erste Ausführungsbeispiel.

In Fig. 10 ist der eingangs genannte Wärmetauscher 22 schema­ tisch dargestellt. Dieser Wärmetauscher ist in dem Ener­ gieteil zwischen den Ein- und Ausströmöffnungen angeordnet.

Bei beiden Ausführungsbeispielen sind die drei oben beschrie­ benen Vorrichtungen und Funktionen in einem Gehäuse zusammen­ gefaßt. Es ist jeweils nur ein Antrieb notwendig, um die Ein- und Ausströmöffnungen zu betätigen. Der Überdruck und die durchspülte Luft werden direkt in den gleichen Abgang gelei­ tet. Die Ein- und Ausströmöffnungen liegen unmittelbar neben­ einander, so daß ohne Verrohrungsaufwand ein Wärmetauscher installiert werden kann, welcher der heißen ausströmenden Luft Wärme entzieht und der zuströmenden Luft zuführt.

Beide Ausführungsbeispiele können einen einseitig gelagerten Querstromventilator 20 aufweisen.

Bei dem Stikkenofen 10 gemäß der Fig. 1 bis 3 wird zur Umwäl­ zung der Backluft der Querstromventilator 20 eingesetzt, wie er in den Fig. 3 und 4 näher dargestellt ist.

Dieser besteht aus einem walzenförmigen Gebläse 44, das die Luft aus dem Backraum 14 ansaugt und um etwa 90° versetzt wieder ausbläst. Dieses Gebläse 44 ist direkt mittels einer nicht näher bezeichneten Spannmutter mit einer Welle 46 eines Antriebsmotors 48 verbunden und wird von dieser Welle 46 ge­ tragen.

Durch den Einsatz dieses Querstromventilators 20 ist im Ge­ gensatz zu Axial- und Radialventilatoren kein Rücklaufkanal mehr notwendig. Auch entfallen die normalerweise für Quer­ stromgebläse notwendigen zwei Lagerungen sowie eine Kraft­ übertragung vom Antrieb auf das Gebläse.

Besonders vorteilhaft und einfach kann bei einem Defekt des Querstromventilators 20 dieser komplett von einer Seite ge­ wechselt werden.

Der Stikkenofen 10 ist daher dreiseitig anstellbar und Zu­ gangsmöglichkeiten für Wartungs- und Reparaturarbeiten müssen nicht berücksichtigt werden, da diese von der Ofenbedienseite durch einfaches Öffnen der Backraumtür 18 sowie der Verklei­ dung des Energieteils durchgeführt werden können.

Claims (14)

1. Backofen, insbesondere Stikkenofen (10), mit einer Backkammer (12), die einen Schwadenerzeuger, eine Luf­ tregulierungseinrichtung, einen Backraum (14), eine Schwadenabzugseinrichtung (16) und eine Backraumtür (18) aufweist, und mit einem Energieteil, das aus einer Gebläseeinrichtung (20), und einem Brenner (24) be­ steht, gekennzeichnet durch eine zusammengefasste Auslass- und Einlassvorrichtung in Form einer Kombiklappenanordnung (26) zum Ablassen des bei einem Beschwadungsvorgang entstehenden Schwa­ denüberdruckes und des bei einem Backvorgang entstehen­ den Schwadendruckes sowie zum Einbringen von Frischluft für eine Frischluftspülung kurz vor dem Backzeitende.

2. Backofen (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombiklappenanordnung (26) aus ersten und zwei­ ten, nebeneinander angeordneten Kanälen (28, 30) be­ steht, die mit ersten und zweiten Tellern (32, 34; 32a, 34a) geschlossen und geöffnet werden können.

3. Backofen (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (28, 30) von einer motorisch antreibbaren Welle (36; 36a) durchdrungen sind, mittels welcher die Kanäle (28, 30) mit den Tellern (32, 34; 32a, 34a) geöffnet bzw. geschlossen werden können.

4. Backofen (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (36) erste und zweite Kurvenscheiben (38, 40) aufweist, über die die Teller (32, 34) angehoben und abgesenkt werden können.

5. Backofen (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Kurvenscheibe (40) den zweiten Teller (34) des zweiten Kanals (30) verriegeln kann.

6. Backofen (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (36a) direkt mit den ersten und zweiten Tellern (32a, 34a) verbunden ist, die dadurch gleich­ zeitig die Kanäle (28, 30) verschließen bzw. öffnen kann.

7. Backofen (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Überdruckklappe (42) angeordnet ist, die bei geschlossenen Kanälen (28, 30) den bei ei­ nem Befeuchtigungsvorgang erzeugten Schwadenüberdruck in eine Kaminanlage freigibt.

8. Backofen (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal (28) mit dem Energieteil (20, 22, 24) verbunden ist und daß dieser erste Kanal (28) dieses Energieteil (20, 22, 24) bei geöffneter erster Klappe (32; 32a) mit einer bzw. der Kaminanlage verbindet.

9. Backofen (10) nach einem Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Kanal (30) Teil der Backkammer (12) ist und bei geöffneter zweiter Klappe (34; 34a) eine Verbin­ dung zur Umgebungsluft herstellt.

10. Backofen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Energieteil einen zwischen den Ein- und Aus­ strömöffnungen angeordneten Wärmetauscher (22) auf­ weist.

11. Backofen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gebläseeinrichtung ein Querstromventilator (20) ist, der ein walzenförmiges Gebläse (44) aufweist, das die Luft aus dem Backraum (14) ansaugt und um etwa 90° versetzt wieder ausbläst.

12. Backofen (10) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (44) mittels einer Spannmutter mit ei­ ner Welle (46) eines Antriebsmotors (48) verbunden ist und von dieser getragen wird.

13. Backofen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung für den Betrieb des Stikkenofens (10).

14. Backofen (10) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung programmierbar ist.