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Die
Erfindung betrifft einen Backofen mit einem Backraum, der zur Aufnahme
von mindestens einem Rollwagen mit mehrstöckig angeordneten Backblechen
ausgebildet ist, in dem mehrere beheizte Radiator-einheiten horizontal
in den Backraum ragend angeordnet sind.
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Backöfen der
vorgenannten Art dienen in Bäckereien
oder Backbetrieben zum Backen von Teiglingen. Die Backöfen weisen üblicherweise
mehrere Etagen auf, in denen Backwaren durch die von Radiatoren
abgestrahlte Wärme
gebacken werden. Diese Backöfen
sind meistens dazu eingerichtet, dass Rollwagen mit mehreren in
Etagen übereinander
angeordneten Backblechen, sogenannte Stikkenwagen, in den Backofen
gerollt werden, der Backvorgang durchgeführt wird, und danach der Stikkenwagen
mit den nun gebackenen Produkten wieder aus dem Backofen herausbewegt
werden. Die Stikkenwagen gibt es in zwei verschiedenen Variaten.
Bei der ersten Variante sind in den einzelnen Etagen Aufnahmeelemente
für Backbleche
angeordnet. In die Aufnahmeelemente werden die Backbleche mit den
gebackenen Produkten eingesetzt, und der Stikkenwagen ist bereit
zum Einschieben in den Backofen. Die zweite Variante unterscheidet
sich von der ersten dadurch, dass sie nicht zur Aufnahme von Backblechen
in einzelne Etagen eingerichtet ist, sondern vielmehr Steinplatten
etagenweise angeordnet sind. Auf diesen Steinplatten werden die
zu backenden Produkte angeordnet, und dann ist der Stikkenwagen
bereit zum Verbringen in den Backofen für den Backvorgang. In dem Backofen
sind die Radiatoreinheiten in der Regel als freitragende Platten
angeordnet, so dass sie beim Einschieben des Stikkenwagens jeweils
in den Bereich zwischen zwei übereinander
angeordneten Backblechen bzw. Steinen ragen. Die Radiatoreinheiten
wirken damit als Unterhitze für
das darüber
angeordnete Backblech bzw. die Steinplatte, und als Oberhitze für das darunter
befindliche Backblech bzw. die Steinplatte. Nach dem Backvorgang kann
der Stikkenwagen wieder aus dem Backofen gerollt werden. Stikkenwagen
mit Steinplatten weisen zumal im beladenen Zustand ein verhältnismäßig hohes
Gewicht auf, das 200 kg überschreiten kann.
Die Wagen sind damit recht schwer zu handhaben beim Verbringen in
den Backofen bzw. aus dem Backofen heraus. Beim Herausbewegen des
Stikkenwagens am Ende des Backvorgangs tritt zusätzlich die Schwierigkeit auf,
dass der gesamte Wagen sehr heiß ist,
was die genannten Handhabungsprobleme noch verschärft. Zudem
wirken die Steinplatten als Hitzespeicher, und strahlen nach dem
Backvorgang in der Backstube Hitze in unerwünschtem Maß ab. Wird der Stikkenwagen
erneut beladen und dann wieder in den Backofen eingebracht, so müssen die
Steinplatten erneut auf Backtemperatur gebracht werden. Dies erfordert
zusätzlichen
Energieaufwand.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Backofen der eingangs
genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die oben genannten
Nachteile verringert werden.
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Die
erfindungsgemäße Lösung liegt
in den Merkmalen des unabhängigen
Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Erfindungsgemäß ist bei
einem Backofen mit einem Backraum, der zur Aufnahme von mindestens einem
Rollwagen ausgebildet ist, in dem mehrere Radiatoreinheiten horizontal
in den Backraum ragend angeordnet sind, vorgesehen, dass auf den
Radiatoreinheiten jeweils eine Steinplatte spaltfrei aufliegend
angeordnet ist.
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Durch
die spaltfreie Anordnung der Steinplatte auf der Radiatoreinheit
wird eine bessere Übertragung
der von der Radiatoreinheit abgegebenen Hitze auf die Steinplatte
erreicht. Widerstände
für den Wärmeübergang,
wie sie durch einen Spalt unweigerlich auftreten werden, sind auf
diese Weise minimiert. Weiter sind Verluste bei der Wärmeübertragung
durch Strahlung verringert, wie sie herkömmlicherweise durch Dampf oder
Schwaden zwischen der Radiatoreinheit und der an dem Stikkenwagen angeordneten
Steinplatte auftreten konnten. Dank der spaltfreien Anordnung der
Steinplatte direkt auf der Radiatoreinheit bleibt kein Zwischenraum
mehr frei, in dem sich Dampf oder Schwaden ansammeln und die Wärmestrahlung
stören
könnten.
Die spaltfreie Anordnung der Steinplatte auf der Radiatoreinheit
bietet weiter den Vorteil, dass zusätzlich zu der Wärmeübertragung
durch Strahlung auch eine direkte Wärmeleitung ermöglicht ist.
Damit verbessert sich die Wärmeübertragung
auf die Steinplatte weiter, wodurch der Wirkungsgrad des Backofens
gesteigert wird. Insgesamt ermöglicht
es der erfindungsgemäße Backofen,
mit einem geringeren Energieeinsatz auszukommen. Weiter ist es dank
der erfindungsgemäßen Anordnung
der Steinplatte unmittelbar auf der Radiatoreinheit nicht mehr erforderlich,
die Steinplatten an dem Stikkenwagen anzuordnen. Die schwierige
Handhabung von mit den Steinplatten versehenen Stikkenwagen ist
dank der Er findung nicht mehr erforderlich. Bei der Erfindung verbleiben
die Steinplatten in dem Backofen, sie werden anders als bei dem herkömmlichen
mit Steinplatten versehenen Stikkenwagen nicht mehr aus dem Backofen
am Ende des Backvorgangs entnommen. Die Belastung der Backstube
mit der unerwünschten
Hitzeabstrahlung des Stikkenwagens sowie der zusätzliche Energieaufwand zum
Aufheizen der Steinplatten bei dem nächsten Backvorgang werden damit
vermieden. Insgesamt erreicht die Erfindung damit sowohl eine einfache
Handhabung wie auch eine größere Energieausnutzung.
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Zweckmäßigerweise
ist die Steinplatte dünn ausgeführt mit
einer Stärke
von vorzugsweise 3 bis 8 mm. Mit einer solch dünnen Ausführung wird eine günstige Wärmeleitung
durch den Stein erreicht. Die für
Strahlungswärme
maßgebliche
Oberflächentemperatur
der Steinplatte ist dann nur geringfügig niedriger als die Temperatur
der Radiatoreinheit. Weiter hat die dünne Ausführung der Steinplatte den Vorteil, dass
die insgesamt nutzbare Höhe
zwischen dem Stein und der darüber
angeordneten Radiatoreinheit, welche die Oberhitze liefert, nur
minimal beschränkt wird.
Dies ermöglicht
es, verglichen mit herkömmlichen Öfen mit
auf Stikkenwagen eingeschobenen Steinplatten höhere Produkte zu backen. Das
Einsatzspektrum des erfindungsgemäßen Backofens erweitert sich
dadurch.
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Zweckmäßigerweise
ist für
die Steinplatte ein Verstärkungsrahmen
vorgesehen. Damit ist es insbesondere ermöglicht, auch sehr dünne Steinplatten
auf den Radiatoreinheiten anzuordnen. Die Stärke der Steinplatten kann dann
so gering gewählt
sein, dass sie selbst keine ausreichende mechanische Festigkeit
mehr aufweist; diese wird durch den Verstärkungsrahmen bereitgestellt.
Zweckmäßigerweise ist
der Verstärkungsrahmen
so geformt, dass sowohl die zu der Radiatoreinheit weisende wie
auch die ihr ge genüberliegende
Hauptfläche
frei von Strukturelementen des Verstärkungsrahmens sind. Damit wird eine
optimale Wärmeübertragung
erreicht.
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Vorzugsweise
weist die Steinplatte eine hohe Wärmeleitzahl auf. Unter hoch
wird hier ein Wert von 2,0–3,0
realisiert. Damit wird eine gute Wärmeübertragung zwischen der Radiatoreinheit
und den zu backenden Produkten erreicht. Die Prozesszeit sowie die
Energieeffizienz verbessern sich dadurch.
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Vorzugsweise
weist die Steinplatte einen Emissionskoeffizienten auf, der mindestens
so groß ist
wie derjenige der Radiatoreinheit, auf der sie aufliegt. Damit ist
sichergestellt, dass die von der Radiatoreinheit abgestrahlte Energie
von der Heizplatte auch aufgenommen und wiederum an die zu backenden
Produkte abgegeben werden kann. Energieverluste durch die Steinplatte
sind dadurch weitestgehend minimiert.
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Vorzugsweise
sind an den Radiatoreinheiten Führungsschienen
für die
Steinplatten angeordnet. Sie ermöglichen
es, die Steinplatte von der ihr jeweils zugeordneten Radiatoreinheit,
auf der sie aufliegt, abzunehmen und aus dem Backofen zu entnehmen. Reinigung
sowie ggf. erforderlicher Ersatz kann auf diese Weise leicht durchgeführt werden.
Vorzugsweise sind die Führungsschienen
so gestaltet, dass sie an ihrem Vorderende einen öffenbaren
Verschluss aufweisen. Im Normalbetrieb ist der Verschluss geschlossen,
so dass die Steinplatte sicher in ihrer Position unmittelbar aufliegend
auf der ihr zugeordneten Radiatoreinheit gehaltert ist. Zum Wechseln
der Steinplatte braucht der Verschluss nur in seine geöffnete Position
bewegt zu werden, um die Steinplatte leicht entnehmen und austauschen
zu können.
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Die
Steinplatte kann einteilig ausgeführt sein. Insbesondere bei
größeren Backöfen, die
zur Aufnahme von mehr als einem Stikkenwagen ausgebildet sind, ist
eine mehrteilige Ausführung
der Steinplatte zweckmäßig. Damit
können
Steinplatten in handelsüblichen
Größen auch
für große Backöfen verwendet
werden. Bei einer besonders bewährten alternativen
Ausführungsform
ist hingegen vorgesehen, dass die Steinplatte fugenlos ausgeführt ist. Dies
ermöglicht
auch bei größeren Backöfen eine durchgehende
Ausgestaltung der Steinplatte. Die Gleichmäßigkeit der Wärmeübertragung
und damit des Backergebnisses wird dadurch optimiert. Dies gilt
insbesondere bei einer Länge
der Steinplatten von mehr als 1,5 m.
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Vorzugsweise
ist weiter vorgesehen, dass die Radiatoreinheiten an eine Verrohrung
zur Versorgung mit Thermoöl
angeordnet sind, wobei die Verrohrung mindestens zwei Zufuhrleitungen
für von
einer Wärmequelle
erhitztes Thermoöl
aufweist. Dank einer solchen parallelen Zuführung von erhitztem Thermoöl wird erreicht,
dass der Temperaturabfall in den einzelnen Radiatoreinheiten geringer
ist verglichen mit einer herkömmlichen
Anordnung, bei der die Radiatoreinheiten in Reihe geschaltet sind.
Die von Steinplatten auf die zu backenden Produkte abgestrahlte
Hitze wird durch einen solchen parallelen Anschluss über die
gesamte zum Backen zur Verfügung stehende
Fläche
des Ofens gesehen noch gleichmäßiger. Die
Vorzüge
der spaltfreien Anordnung der Spaltplatte werden dadurch noch wirksamer.
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Die
Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
erläutert,
in der ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel
dargestellt ist. Es zeigen:
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1 eine
schematische Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels bei einem erfindungsgemäßen Backofen
mit einer Wärmequelle;
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2 eine
Aufsicht auf den Backofen gemäß 1;
und
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3 eine
vergrößerte Teilansicht
eines mit III markierten Ausschnitts aus 1.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand einer mit Thermoöl beheizten
Backanlage erläutert.
Sie umfasst einen Backofen 1 und eine Wärmequelle 9.
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Der
Backofen 1 besteht aus einer Ummauerung 10, die
einen Backraum 20 umgibt. Der Backraum 20 ist
an fünf
Seiten, nämlich
oben und unten, sowie an drei Hauptseiten von der Ummauerung 10 umschlossen.
An der verbleibenden vierten Seite ist eine Backofentür 21 vorgesehen.
Sie ist so bemessen, dass sie den Zugang zum Backraum 20 nahezu über dessen
gesamten Querschnitt freigibt. Breite wie auch Höhe der von der Backofentür 21 im
geöffneten
Zustand freigegebenen Öffnung
sind ausreichend für
den Durchgang von Rollenwagen 6, 6', seien es Rollenwagen mit Backblechen
oder mit Steinplatten. Aus der in 2 gegebenen
Darstellung ist ersichtlich, wie zwei Rollwagen 6, 6' in den Backraum 20 eingeschoben
werden. Die Wagen befinden sich in Einschubrichtung gesehen hintereinander,
was bedeutet, dass sie nur nacheinander oder vorzugsweise gemeinsam
eingeschoben und entnommen werden können. Handelt es sich bei beiden
Rollwagen 6, 6' um
Stikkenwagen mit Steinplatten, so ergibt sich durch die gekoppelte
Anordnung im beladenen Zustand ein Gesamtgewicht zwischen 400 und
500 kg.
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In
dem Backraum 20 sind mehrere horizontal frei in den Backraum 20 ragende
Radiatoreinheiten 3 angeordnet. Sie sind lediglich an einer
Seite, nämlich an
der Rückseite 23 des
Backraums 20 auf eine nicht näher dargestellte Weise eingespannt.
Die Radiatoreinheiten 3 weisen einen bestimmten Abstand
von den Seitenwänden 22 des
Backraums 20 auf. Der Abstand ist so bemessen, dass. der
Raum zum Durchgang von Vertikalstreben 61, 61' der in dem Backraum 20 zu
schiebenden Rollwagen 6, 6' ausreicht. Damit können die
Rollwagen ganz in den Backraum 20 eingeschoben werden.
Die Radiatoreinheiten 3 sind an ihrem hinteren Ende über eine Verrohrung 90 mit
der Wärmequelle 9 verbunden.
Die Verrohrung 90 umfasst eine Zulaufleitung 91 für Thermoöl und eine
Rücklaufleitung 92.
Zusätzlich umfasst
die Verrohrung 90 eine zweite Zulaufleitung 93,
die parallel zu der Zulaufleitung 91 Thermoöl an die
Radiatoreinheiten 3 heranführt. Es können auch noch weitere zusätzliche
Zulaufleitungen 93' vorgesehen
sein. Die Anordnung zusätzlicher,
parallel geschalteter Zufuhrleitungen 93 hat den Vorteil,
dass die einzelnen etagenmäßig übereinander
angeordneten Radiatoreinheiten 3 gleichmäßig mit
von der Wärmequelle 9 erhitztem
Thermoöl
versorgt werden. Temperaturunterschiede, wie sie herkömmlicherweise
bei in Reihe geschalteter Anordnung der Radiatoreinheiten 3 auftreten
können,
werden damit vermieden.
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An
den Radiatoreinheiten 3 sind Führungsschienen 4 für Steinplatten 5 angeordnet.
Sie sind so ausgebildet, dass die Steinplatten 5 unmittelbar,
d. h. ohne Spalt auf der ihr jeweils zugeordneten Radiatoreinheit 3 aufliegt.
Durch die spaltfreie Anordnung der Steinplatte auf der Radiatoreinheit 3 ist
ein optimaler Kontakt zur Wärmeübertragung
erreicht. Die Steinplatte 5 kann optional einen Verstärkungsrahmen 51 aufweisen.
Er ist zweckmäßigerweise
so ausgebildet, dass die Steinplatte 5 in den Verstärkungsrahmen 51 eingebettet
ist. Dabei bleibt die Unterseite wie auch die Oberseite der Steinplatte 5 möglichst frei
von Strukturelementen, um eine ungehinderte Abführung von Verlustwärme zu erlauben.
An ihrer zur Backofentür 21 weisenden Endseite
haben die Führungsschienen 4 einen öffenbaren
Verschluss 44. Der Verschluss umfasst ein mit einer Schraube 45 fixiertes
Sicherungselement 46. Er ist dazu ausgebildet, die Steinplatten
im Normalbetrieb an ihrer vorgesehenen Position unmittelbar auf
der Radiatoreinheit 3 zu halten, während in einem geöffneten
Zustand die Steinplatte 5, ggf. zusammen mit ihrem Verstärkungsrahmen 51,
nach vorne von der Radiatoreinheit 3 abgezogen werden kann.
Dies ermöglicht es,
Reinigungs- oder Wartungsarbeiten an demontierter Steinplatte 3 auszuführen.
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Bei
dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht
die Steinplatte 5 vorzugsweise nicht aus einem herkömmlichen,
vollen Steinmaterial, sondern ist aus glasfaserverstärktem Pressmaterial
hergestellt. Dies bietet den Vorteil einer Einstellbarkeit des thermischen
Expansionskoeffizientens auf den Wert des Materials, aus dem die
Radiatoreinheiten 3 bestehen, insbesondere Stahl. ausgerichteten
Expansionskoeffizienten. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform
ist, dass Sondergrößen leicht
zu fertigen sind. Unter Sondergrößen werden
hier die Größen verstanden,
mindestens eine Länge
von 100 cm aufweist. Dank der Verwendung von Pressmaterial können auch
solche Sondergrößen fugenlos
hergestellt werden.
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Das
für die
Steinplatte verwendete Material weist eine hohe Wärmeleitzahl
auf, die etwa in der Gegend von K = 2,0–3,0. Es weist weiter einen
Emissionskoeffizienten auf, der größer ist als derjenige der Radiatoreinheiten 3.
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Zum
Betrieb des Ofens werden die Rollwagen 6, 6' mit den zu
backenden Produkten in die Nähe
der Tür 21 des
Backraums 20 gefahren. Von dort kann manuell oder mittels
Geräteunterstützung, bspw.
eine Einschießvorrichtung,
das zu backende Gut entnommen werden, um auf die Steinplatte 5 gelegt
zu werden. Die zu ba ckenden Produkte können dann über einen an sich frei wählbaren
Zeitraum gebacken werden.
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Wie
aus den 1 und 3 zu ersehen
ist, wirken die einzelnen Radiatoreinheiten 3 sowohl als Oberhitze
wie auch als Unterhitze. Als Unterhitze fungieren sie, indem sie über die
unmittelbar aufliegende Steinplatte 5 eine Erwärmung der
darauf befindlichen Gegenstände
erreichen.
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Die
zu backenden Produkte brauchen lediglich auf den Steinplatten 5 platziert
zu werden. Dank der dünnen
Ausführung
der Steinplatte (Stärke
ca. 4 mm) erfolgt eine sehr schnelle Aufheizung und damit Wärmeabstrahlung
von der Steinplatte 5 auf die zu backenden Produkte. Zudem
ermöglicht
die einteilige Ausführung
der Steinplatte 5 dank ihrer Beschaffenheit eine fugenlose
und damit gleichmäßige Wärmeleitung
von der Radiatoreinheit 3 zu den zu backenden Produkten.
Da die Steinplatte 5 direkt auf der Radiatoreinheit 3 aufliegt,
behindert keine Luftschicht den Wärmeübergang zwischen der Radiatoreinheit 3 und
der Steinplatte 5. Mangels eines Zwischenraums kann sich
auch keine Dampfansammlung bilden, welche die Abstrahlung der Radiatoreinheit 3 auf
die Steinplatte 5 verhindern würde. – Es kann aber auch vorgesehen
sein, dass die zu backenden Produkte nicht direkt auf den Steinplatten 5 angeordnet
werden, sondern auf Backblechen, die etagenweise auf einem zweiten
Stikkerwagen angeordnet sind. Die Backbleche sind jeweils auf einer
solchen Höhe
angeordnet, dass sie zwischen den Radiatoreinheiten 3 mit
den Steinplatten 5 zu liegen kommen, vorzugsweise nur etwas über den
Steinplatten 5. Jede Radiatoreinheit 3 bildet
damit eine Oberhitze für
die auf den Backblechen befindlichen zu backenden Produkte.