DE2304231A1 - Elektrischer ofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Ofen.

Bei den herkömmlichen elektrischen Küchenöfeji^erjfalgt die Temperaturregelung meistens durch einen mechanischen Thermostaten. Bei einem solchen mechanischen Thermostaten treten jedoch selbst im Gleichgewichtszustand unvermeidlich Temperaturabweichungen von 20 bis 30 Grad auf, bezogen auf eine Einsts 11 temperatur, so daß die Zubereitung bestimmter Speisen mit Schwierigkeiten verbunden ist. So ist beispielsweise für Fisch, Fleisch usw. Bräunungshitze erforderlich, für Kuchen, Eiergerichte u.dgl. hingegen eine niohtbraunende Hitze. Für die Zubereitung-der erstgenannten Speisen kommt demgemäß Infrarotheizung in Betracht, für die letztgenannten jedoch Konvektionsheizung. Ein üblicher mechanischer Thermostat gestattet indessen kein Umschalten dea Beheizungssysteme entsprechend den jeweils zu bereitenden Speisen, so daß einige Speisen in einem elektrischen Ofen zwar gut gekocht oder gebraten werden können, andere aber nicht.

Sohwisrig

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Schwierig ist gleichfalls auch die Temperaturregelung nahe der Raumtemperatur, Trenn man sich hierzu herkömmlicher Mittel te dient. So ist "beispielsweise bei der Hefegärung von Brot vorzugsweise eine Temperatur von 36 + 4⁰C einzuhalten, was jedoch mit Hilfe des üblichen Re gel sy stems nur sehr schwer möglich ist.

Durch die Erfindung soll diesen Mangeln abgeholfen werden. Im Rahmen der Erfindung weist ein elektrischer Ofen eine in einer innerhalb eines Hauptgehäuses vorgesehenen He i ζ kämme r angeordnete Heizeinrichtung auf, ferner Schaltmittel einschließlich von Mitteln zur Regelung der Konvektionsheizung, Mitteln zur Regelung der Infrarotheizung und Mitteln zur Regelung der Hefegärungsbeheizung, sowie außerdem ein mit der Heizeinrichtung in Reihe gelegtes Schaltelement mit einer Torschaltung, die wahlweise an eines der Mittel zur Regelung der Heizungsvorgänge anschaltbar ist.

Die Erfindung hat u.a. zur Aufgabe , einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem wahlweise Bräunungshitze eingestellt werden kann, wie sie zum Zubereiten von iisch, Fleisch usw. erforderlich ist, oder aber nichtbräunende Hitze, wie bei spiel sweiae beim Kuchenbacken usw., ohne daß hierzu die Heizeinrichtung ausgewechselt zu werden brauchte, wobei außerdem auch eine für die Hefegärung von Brot geeignete Wänaeeinstellung möglich ist.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem eine genaue Temperaturregelung für die Hefegärung möglich ist.

weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem eine genaue Temperaturregelung der Konvektions- und Infrarotheizung sowie der Hefegärungsbeheizung möglich ist, wobei die Einstellung der Aufhei ζ temperatur für die Hefegärung im iertigungsgang leicht vorgenommen werden kann.

weiterhin hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, der leicht zu montieren und mühelos zu warten ist.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem eine Infrarotbeheizung tatsächlich

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nur in demjenigen Temperaturbereich erfolgt, in dem diese Beheizungsart rationell ist (beispielsweise also über 200 C).

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen leistungsfähigen elektrischen Ofen mit gleichmäßiger !Eemperaturverteilung in der Heiz- und Kochkammer zu schaffen.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, der hinsichtlich, des itertigungsganges und der Spei se Zubereitungsleistung Vorteile bietet und der sich außerdem durch eine hervorragende Stabilität und eine gute Heizleistung auszeichnet, wobei gleichzeitig einer Yerletzungsgefahr bei der Benutzung vorgebeugt wird.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, der nicht aufwendig ist und der leicht auseinandergenommen und zusammengebaut werden kann, so daß das Auswaschen keine Schwierigkeiten bereitet.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem das Begelungselement zur Regelung der Heizeinrichtung eine günstigere lä:meauBstrahlungaleiatung gewährIei ste t.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem ein die Heizkammer bildender innerer Kübel leicht herausgenommen und eingesetzt werden kann, wobei gleichzeitig einer Terletzungsgefahr bei der Benutzung vorgebeugt wird.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem die femperaturverteüung in der Heiz- und Kochkammer gleichmäßig ist, um dadurch bei der feaperatursteigerung das Auftreten anfänglicher !Temperaturspitzen zu -verhindern.

Des weiteren hat die Erfindung zur Aufgabe, einen elektrischen Ofen zu schaffen, bei dem die temperatur führung bei der Aufheizung zur Hefegärung exakt ist, so daß einem zu starken 3temperaturanstieg in der Heiz- und Kochkanmer vorgeljeugt wird.

Bei einer Ausführungsfora der Erfindung besteht ein elektrischer

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trischer Ofen aus einem Hauptgehäuse, einer in dem Hauptgehäuse vorgesehenen und eine Heizeinrichtung sowie einen Temperaturfühler zur !feststellung der Heizkammertemperatur einbegreifenden Heizkammer und aus Hegelungsmitteln einschließlich eines Schaltelements mit einer durch das Ausgangs signal des Temperaturfühlers ansteuerbaren Torschaltung, wobei die Torschaltung des elektrischen Ofens eine Wahlmöglichkeit zwischen der Konvektionsheizung mit einem sehr geringen Temperaturänderungsbereich im Sinne der Erzeugung einer nichtb raunende η Hitze, der Infrarotheizung mit einem relativ großen Temperaturänderungsbereich im Sinne der Erzeugung von Bräunungshitze und der Hefegärungsbeheizung zum Hochtreiben von Brot vermittelt.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung sollen nun bevorzugte Ausführungsformen anhand der beigegebenen Zeichnungen beschrieben werden. Darin zeigen:

lig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen elektrischen Ofens;

Fig. 2 eine Querschnittsansieht des in Fig. I gezeigten elektrischen Ofens*'

Fig. 3 eine perspektivische Teilansicht zur Erläuterung des Aufbaus einer im Ausbauzustand dargestellten Bedienungstafel»

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Hauptgehäuses im auseinandergenommenen Zustand;

Hg. 5 eine perspektivisch· Ansicht des Innengehäuseaufbauß im au ee inander genommene η Zu stand |

Fig. 6 das Herausziehen de β Innengehäuses;

Fig. 7 eine Quer Schnitteansicht zur Darstellung der wechselseitigen Anordnung des Innengehäuses und einer flachen pfanne oder eines flachen Teuere»

Fig. θ eine perspektivische Ansicht eines SEur Anbringung eines Schaltelemente dienenden wärmeausstrahlenden Elements in der Befestigung an des Hauptgehäuee»

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Fig« 9 eine schematische Darstellung der im Rahmen der Erfindung vorgesehenen Heizkörperanordnung und der Temperaturverteilung in der Backebene»

Figo 10 eine schematische Darstellung der herkömmlichen Heizkörperanordnung und der Temperaturverteilung in der Backebene»

Fig. 11a eine perspektivische Ansicht des im Eahmen der Erfindung vorgesehenen Heizkörperaufbaus ι

Fig. 11b eine Querschnittsansicht der Heizkörperanordnung der Fig. 11a in einem entlang der Linie B-B gelegten Schnitt»

Fig. 12 ein elektrisches Prinzipblockschema des erfindungsgemäßen elektrischen Ofens;

Fig. 13 ein Detail schaltbild als Ausführungsmöglichkeit für die elektrische Schaltungsanordnung der Fig. 12»

Fig. 14 und 15 Kennlinien der Thermistoren der Figo 13» die in dem Temperaturfühlerteil für die Infrarot- und Konvektionsheizung sowie für die Hefegärungsbeheizung verwendet werden»

Fig. l6 eine perspektivische Ansicht der einander zugeordneten Ee gelwiderstände für die Temperature in stellung bei der Inf raro thei zung»

Fig. 17 den Spannungsverlauf über der Stromquelle und der Last in der Schaltung der Fig. 13*

Fig. 18 die Temperaturanstiegscharakteristik bei der Ausführungsform der Fig. 13 für den Fall der Infrarot- und der Konvektionsheizung sowie der Hefegärungsbeheizung»

Fig. 19 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung»

Fig. 20 den Spannungsverlauf über der Stromquelle und der Last in der Schaltung der Fig. 19»

Fig. 21 ein Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung zur Yornahme der Hefegärungsbeheizungj

Fig. 22 ein elektrisches Blockschema einer anderen Ausführungsform

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führungsform der erfindungsgemäßen Steuerschaltung für die Hefegärungsbeheizung*

Fig. 23 eine vergleichende Gegenüberstellung der beiden Be trieb szu stände des Proportional steuerteil s der Ausführungsform der Fig. 22 » und

Ig. 24 die Betriebstemperaturkennlinien für die beiden Betriebszustände der Ausführungsform der Fig. 22.

Bei Fig. 1 handelt es sich um eine perspektivische Darstellung eines Ofens , bei dem das Hauptgehäuse 1 einen eine Heizkammer 3 umgebenden inneren Kübel oder Gehäuseteil 4 mit Heizkörpern 2 und 2¹ und einen äußeren Gehäuseteil 5 aufweist. Zwischen dem inneren und dem äußeren Gehäuseteil 4 ^uri<i 5 ist eine wärmeabschirmende Ummantelung 6 vorgesehen. Durch eine Luftschicht 7 zwischen dem inneren Gehäuseteil 4 ^un<i eier wärme dämmenden Ummantelung 6, eine weitere Luftschicht 8 zwischen der wärme dämmenden Ummantelung 6 und dem äußeren Gehäuseteil 5 und durch die wärmedämmende Ummantelung selbst wird also ein dreifach wärme isolierender Aufbau gebildet. Im Frontteil ist eine Öffnung 9 vorgesehen, die durch eine Tür 10 verschlossen oder freigegeben werden kann. Die Tür 10 weist ein Glasfenster 11 für den Einblick in den Innenraum und einen Türgriff 12 auf. An der Vor de rf lache des Gehäuses ist eine Bedienungstafel 13 angeordnet. Die Bauteile der elektronischen Schaltung zur Regelung des Betriebs der Heizkörper 2 und 2' sind an der Rückseite der Tafel 13 vorgesehen. Mit der Bezugszahl 14 sind wärme ab strahl ende Rippen bezeichnet, die die als Bestandteil der elektrischen Schaltung vorgesehenen Schaltelemente tragen, mit der Bezugszahl 15 sind Füße bezeichnet und mit der Bezugszahl l6 Führungsleisten für das Einschieben einer Backplatte usw. Eine Thermistordose 17 ist an der Rückwand des inneren Gehäuse teils 4 angeordnet und enthält einen Thermistor (Temperaturfühler) zur Ermittlung der Ofentemperatur.

Ih Fig. 2 ist der in Fig. 1 gezeigte Ofen im Querschnitt dargestellt. An der Innenfläche der Umfangswandung der wärmedämmenden Ummantelung 6 ist eine Vielzahl von Vor Sprüngen 1Θ vorgesehen, die mit dem Innengehäuse 4, das gleitend in die wärmedämmende Umman-

telung

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- 7 -telung 6 eingeschoben ist, in punktberuhrung stehen.

Fig. 3 zeigt die Anordnung elektronischer Bauteile an dem Ofen, wobei der Aufwand für diese Bauteile, die leicht einzubauen und zu warten sind, nur gering ist. Die Bedienungstafel 13 ist ait einer Schraube 19 abnehmbar an der Yorderfläche des Hauptgehäuses 1 befestigt, wobei zu diesem Zweck außerdem Vor Sprünge 21 Torge sehen sind, die mit Aussparungen 20 in dea Hauptgehäuse 1 zusammenwirken. Eine Heizkörper-Steuer schaltung ist in Form einer gedruckten Verdrahtung auf einer Unterlage 22 ausgebildet, die abnehmbar an der Bedienungstafel 13 befestigt ist.

Sie baulichen Einzelheiten und der Zusammenbau des Hauptgehäuses 1 sind in Figo 4 dargestellt. Meser Aufbau ist leicht herzustellen und im Gebrauch praktisch, wobei er zudem sehr stabil ist. Der Gehäuseaufbau umfaßt die wärme dämmende Ummantelung 6, das Außengehäuse 5> eine Frontplatte 23 mit einer Öffnung 9 und einen Zierrahmen 24> Eine Bodenplatte 25 dient zur Befestigung der Frontplatte 23 an der wärme dämmende η Ummantelung 6.

Bei der Hontage des Ofens, der also diesen Aufbau hat, wird zunächst die Frontplatte 23 durch Funkt schweißung oder in ähnlicher Weise fest mit der Bodenplatte 25 verbunden, worauf die wärmedämmende Ummantelung 6 in die öffnung 9 der Torderplatte 23 eingeschoben und durch Punktschwtißung ο .dgl. befestigt wird. Hat man dann die Bodenplatte 25 und die wärmedämmende Ummantelung 6 in dieser leise verbunden, so wird das Außengehäuse 5 befestigt und schließlich der Zierrahmen 24 angebracht.

Die baulichen Kinxelheiten dee Inneneehaaasaufbaus, der leicht aus- und einzubauen ist, was ein einwandfreies Auswaschen ermöglicht, sind in Fig. 5 und 6 gezeigt. Sas In&engahäuse 4 setzt sich aus einem oberen Ttil 26 und einem unteren Teil 27 zusammen. Das ober· 3»il 26, das untere Teil 2^ und das Fuhrungsleistenteil l6 kann man daher gesondert abwaschen, vas weniger Mühe bereitst als d&e Auswaschen des unhandlichen Gesamtsoofbsns. Hat **n die Teils sjswasohsn, so werden die Endflächen D, 9* und B" des unteren IsIIs 27 in Anlag· gegen di· Endflächen C, C» bzw. C" des ο Seren fills 26 §·- bracht und die Haken 28 dss luhrungslsi stents ils 16 werden ton innen

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her in die Löcher 29 eingehängt, die in dem oberen Teil 26 des Innengehäuses 4 vorgesehen sind. Zur Verhinderung eines lockeren Sitzes der Fiihrungsleistenteile 16 werden von außen her durch Löcher 31 Befestigungsschrauben 30 in Innengewinde 32 eingeschraubt, die für diesen Zweck in den Führungsleiste nte ilen vorgesehen sind. Hat man diese Arbeitsgänge ausgeführt, so ist das Innengehäuse zusamme nge b au t.

Bei Hg. 7 handelt es sich um eine Querschnittsansicht, in der die wechselseitige Anordnung eines Innengehäuses und einer flachen Pfanne für die zu bereitenden Speisen gezeigt ist. Der im folgenden beschriebene Aufbau dient zum Ausgleichen der Luftkonvektion in der Heiz- und Kochkammer und zur Vereinheitlichung der Temperatur in der gesamten Kammer zwecks Verringerung der einleitenden Tempera tür spitze. Am oberen Teil der Rückwand des Innengehäuses 4 ist zu diesem Zweck ein in einer Umhüllung I7 mit Luftdurchlässen angeordneter Temperaturfühler 33 vorgesehen. Die Rückwand des Innengehäuses 4 wölbt sich in einem Teilbereich konvex gegen das Außengehäuse 5, so daß sich Luftströmungsbahnen 35 auch dann ausbilden können, wenn die zum Backen dienende pfanne 34 eingeschoben ist.

In Fig. 8 ist der Aufbau der wärme ab strahlenden Rippen gezeigt, die ein Regelelement tragen, das zu den im Rahmen der Erfindung benutzten elektronischen Bauteilen gehört, wodurch die Wärmeabführleistung aufgrund des Kamineffekts verbessert wird, während dabei gleichzeitig der bauliche Aufwand gering gehalten und ein leichtes Zusammenbauen ermöglicht wird. Die wärme ab strahlenden Rippen 14 und I4¹ sind in einer in bezug auf eine elektrisch und thermisch isolierende Platte 36 symmetrischen Anordnung durch Schrauben o.dgl. befestigt, wobei diese Platte von einer Metallstütze 37 getragen wird, wodurch eine Abschirmung gegen die Strahlungswärme des Innengehäuses 4 erfolgt. Die Metallstütze 37 ist hierbei mit Schrauben oder in ähnlicher Weise auf die Bodenplatte 25 aufmontiert, so daß im Entlangströmen an den wärme ab strahlenden Rippen und 14' sowie an der Rückseite des dem Innengehäuse 4 zugekehrten Teils der Metallstütze 37 ein hinreichender Luftdurchtritt bewirkt wird. Ein mit Ableitungen 39 versehenes Halbleiterbauelement 40 ist

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an den wärme ab strahlenden Rippen I4 und I4¹ befestigt. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß ein aus den im unteren Teil ausgebildeten Luftdurchlässen 38 aufsteigender Luftstrom infolge der Kaminwirkung der von den wärme ab strahlenden Hippen I4 und I4¹ umgrenzten Kanäle E und des zwischen der Metallstütze 57 und dem Isolierteil 36 gebildeten Spalts i¹ gut weitergeleitet wird und mit den wärme ab strahlenden Rippen in Berührung kommt, wobei ein Wärmeaustausch mit diesen Rippen erfolgt. Die wärme ab strahlenden Rippen 14 und 14' brauchen daher nicht aus den handelsüblichen aufwendigen Werkstoffen zu bestehen, sondern können durch Pressen eines metallischen Materials mit guter Wärmeleitfähigkeit wie etwa Aluminium gebildet sein. Zur Herstellung der wärmeabstrahlenden Rippen ist somit kein hoher Aufwand erforderlich. Da durch die Kaminwirkung des Kanals F auch aus der Metallstütze Wärme abgeführt wird, tritt an dieser ebenfalls kaum eine Temperaturerhöhung auf.

Das Prinzip der Heizkörperanordnung ist in üg, 9 veranschaulicht, aus der hervorgeht, daß die Temperaturverteilung in der Heiz- und Kochkammer gleichmäßig ist, so daß die Speisen nicht örtlich überhitzt werden. In EIg. 10 ist zum Vergleich eine herkömmliche Anordnung gezeigt. Ein Infrarotheizkörper, allgemein also ein Strahlungsheizkörper, hat eine im Vergleich zur Konvektionsheizung und zur Wärmeleitungsbeheizung/e*»»/ sehr gute Heizwirkung. Die Wärme aufnahme fähigkeit eines Infrarotheizkörpers ist im Vergleich zu einem Ummantelungsheizkörper u.dgl. geringer und es ist eine rasche Temperatursteigerung gewährleistet. Aufgrund dieser Vorteile ist eine schnellere Zubereitung der Speisen möglich. Bildet man aus einer Vielzahl von Heizkörpern eine Heizebene, so kann sich jedoch infolge der Anordnung der einzelnen Heizkörper eine ungleichmäßige Temperaturverteilung ergeben. Ordnet man beispielsweise eine Vielzahl von Heizkörpern in gleichmäßiger Verteilung in der in Fig. 10 gezeigten Weise an, so entsteht zwischen den Heizkörpern 2 im Zentralbereich und in den beiden seitlichen Bereichen ein sehr erheblicher Temperaturunterschied G, da es zu einer Wärme bunde lung im Zentralbereich kommt, während in den seitlichen Bereichen Wärme abgeführt wird, so daß die Speisen ungleichmäßig erhitzt werden können. In den unteren Teilen der Pig. 9 und 10 stellt die Abszisse die

Backebene

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Backebene des Ofens dar, während auf der Ordinate die Temperatur aufgetragen ist. Zur Ausschaltung des Nachteils einer ungleichmäßigen Erhitzung kann man verschiedene Methoden ins Auge fassen und : man kann beispielsweise etwa Heizkörper mit unterschiedlicher Heizleistung vorsehen, doch ist dies mit einer entsprechenden Kompliziertheit des Aufbaus oder mit einer hohen Aufwendigkeit des Systems verbunden, was in der Praxis wiederum andere Probleme nach sich zieht.

Bei dem in Jig. 9 gezeigten erfindungsgemäßen Ofen sind die Heizkörper 2 und 2¹ unter Einhaltung einer geeigneten Distanz 41 in der Längsrichtung oder in der Querrichtung im oberen, und im unteren üeil des Innengehäuses 4 angeordnet.

Die baulichen Einzelheiten eines Heizkörpers sind in Fig. 11a und lib gezeigt. Ein widerstandsbehaftetes Bauteil 43 ist in ein Qaarz- oder Kristallglasrohr 42 eingeschmolzen, so daß ein Infrarot-Strahlungsheizkörper gebildet wird. Die beiden Enden des Rohres 42 sind durch Keramikteile 44 geschützt, wobei diese Keramikteile an einem Reflektor 45 befestigt sind. Auf der dem Eeflektor 45 entgegengesetzten Seite der Röhren 42 sind ebenfalls zu deren Schutz Me tall stäbe 47 angeordnet.

Es soll nun die Regelschaltung des obenbeschriebenen elektrischen Ofens erläutert werden. Fig. 12 ist ein Blockschere einer Grandausführungsform der Regelschaltung. Eine Wechsel Stromquelle Tersorgt eine !Ehyri stör anordnung 5I mit Strom, die ein Steuertor aufweist und eine Heizkörpereinheit 52 steuert. Die Heizkörpereinheit wird in Betrieb genommen, wenn der Ehyri stör 51 i¹¹ den leitenden Zustand übergeht. Der von einer durchbrochenen Linie umgrenzte Regelschaltungsaufbau wird aus einer Sekundärstromquelle 53 mit Strom versorgt. Bin !Thermistor 54 ermittelt die !!temperatur in der Umgebung der Heizkörpereinheit. Sine Bezugstemperatur wird an einer Temperatureinstellvorrichtung 55 eingestellt. Die Bezugstemperatur und die jeweils ermittelte !Temperatur werden in einer Tergieichseinriohtung 56 miteinander verglichen, die einen differentiellen Ausgang erzeugt. Zur Wahl der Betriebsweise, also Konvektionsheizung, Infrarotheizung oder Hefegärungsbeheizung, dient ein Umschalter

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Die Bezugszahl 58 bezeichnet einen Regelteil für die Konvektionsheizung, wobei der Temperaturänderungsbereich in diesem Fall sehr klein ist und eine nichtbraunende Hitze erzeugt wird, während die Bezugszahl 59 einen Eegelteil für die Infrarotheizung bezeichnet, bei der der Temperaturänderungsbereich groß ist und Bräunungshit se erzeugt wird. Mit der Bezugszahl 60 ist ein Regelteil bezeichnet, der in Betrieb genommen wird, wenn man Brotteig mit Hefe aufgehen lassen will. Ein Teil 6l zur Erzeugung eines Tortriggersignals wird durch das Signal des betreffenden Heizungsregel te ils 58» 59 oder angesteuert und liefert einen Ausgang, der dem Starter des !thyristors 51 zugeleitet wird.

Die Details einer Ausführungsform, die der in Fig. 12 in schematisierter Form gezeigten entspricht, sind in Figo 13 dargestellt, wobei hier die Methode der Null spannungsregelung in Anwendung kommt. Bei der Anordnung dieser Figur besteht eine der Stromquelle 53 in Figur 12 entsprechende Sekundärstromquelle für den Regelschaltungsaufbau aus einem Widerstand 62, einer Diode 63 und einem Elektrolytkondensator 64. Ein erster Thermistor 65 zur Teaperaturermittlung und ein Re gel wider stand 66 zur Temperatureinstellung im Fall der Infrarot- und der Konvektionsheizung sowie ein zweiter Thermistor 67 zur Temperaturermittlung und ein Halbfestwiderstand 68 zur Temperatureinstellung im Fall der Hefegärungsbeheizung sind über einen Umschalter 69 mit der Sekundär stromquelle für den Regelschaltungsaufbau verbunden. Ein Regelwiderstand 70 zur Erzielung einer kenstanten Temperaturbreite im Fall der Infrarotheizung ist ebenfalls an die Stromquelle für den Regelschaltungsaufbau gelegt. Ein Tor aufweisende Schaltelemente 51 und 51' sowie Heizkörper 52 und 52' sind jeweils in Hintereinanderschaltung an die Stromquelle 50 gelegt. Den Startern der Thyristoren 51 und 51' wird ein Triggersignal zugeleitet. Die Heizkörper 52 und 52» werden erregt, wenn die Thyristoren 51 und 51' leiten.

Die Kennlinien der beiden Thermistoren für die Infrarot- und Konvektionsheizung sowie für die Hefegärungsbeheizung sind in Fig. 14 und 15 dargestellt. Der Thermistor für die Infrarot- und Konvektionsheizung arbeitet gemäß Figo 14 in dem Widerstandsbereich

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von 4 "bis 100 Kiloohm, was dem Temperaturbereich von 130 bis 250 C entspricht. Der Thermistor für die Hefegärungsbeheizung hingegen arbeitet gemäß Fig. 15 in dem Widerstandsbereich von 40 bis 50 Kiloohm, was dem Temperaturbereich von 30 bis 40 C entspricht. Die Kombination der Thermistoren 65 oder 67 mit einem Eegel- oder Halbfestwiderstand 66 bzw. 68 stellt eine Spannungsteilerschaltung dar, die mit den Widerständen 83 und.84 eine Brücke bildet. Ein Differential verstärker wird durch. Transistoren 85 und 86 gebildet. Die gewünschte Schaltungsanordnung wird mit Hilfe des Umschalters 6$ und mit Hilfe von Schaltern 69¹¹ und 69¹" gewählt. Der Ausgang des Differentialver stärke rs wird Transistoren 89 und 90 in Emitterfolger schal tung zugeleitet.

In iig. 16 ist ein Aufbau gezeigt, der dazu dient, die Infrarotheizung nur in demjenigen Bereich einzusetzen, in dem sie am wirksamsten ist. Zu diesem Zweck sind der zur Einstellung der Lufterhitzungstemperatur dienende Regelwiderstand 66 und der zur Erzielung einer konstanten Temperaturbreite im Fall der Infrarotheizung dienende Eegelwiderstand 70 miteinander verblockt, wie dies in dem Schaltbild der Figo I3 durch eine gestrichelte Linie angedeutet ist. Die baulichen Einzelheiten sollen im folgenden anhand der Figo l6 erläutert werden. In Fig· 16 ist mit der Bezugszahl 7I eine aus einem Isolierstoff bestehende unterlage bezeichnet, mit der Bezugszahl 72 ein auf der Unterlage 71 angeordnetes leitendes Bauteil, mit der Bezugszahl 73 ^eiß widerstandsbehaftetes Bauteil zur Einstellung der Temperatur bei der Konvektionsheizung, das in der Sähe des leitenden Teils 72 vorgesehen ist, mit der Bezugszahl 74 ein weiteres, in ähnlicher Weise angeordnetes leitendes Bauteil und mit der Bezugszahl 75 ein weiteres widerstandsbehaftetes Bauteil zur Erzielung einer konstanten Temperaturbreite im Fall der Infrarotheizung. Das widerstandsbehaftete Bauteil 75 besteht aus einem Teilstück, dessen Widerstand bis zu 200⁰C unendlich ist, und aus einem weiteren Teilstück mit einem oberhalb 200°C endlichen Widerstand. Ein Gleitstück 78 weist ein Leiterteil 79 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem leitenden Bauteil 72 und dem widerstandsbehafteten Bauteil 75 sowie ein weiteres Leiterteil

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80 zur Herstellung einer elektrischen Verbindung mit dem leitenden Bauteil 74 und dem widerstandsbehafteten Bauteil 75 auf. Diese beiden Leiterteile 79 und 80 werden zur Einstellung der Temperatur in dem Ofen gemeinsam mittels eines Griffs 81 verschoben. Die Bezugszahl-82 bezeichnet ein Gehäuse zum Abdecken dieser Bauteile.

Es soll im folgenden die Wirkweise der obenbesehriebenen Schaltung erläutert werden. Hierbei soll für die Schaltung der Fig. 13 zunächst auf den Fall der Infrarotheizung eingegangen werden, wobei das bewegliche Schaltstück des Umschalters 69 nach der Seite des Kontakts h umgelegt ist, während der Schalter 69" geschlossen und der Schalter 69"' geöffnet ist. Zuerst sei der Fall erörtert, daß eine Temperatur unter 200°C eingestellt wird und die Infrarotheizung daher nicht wirksam ist. Der Kondensator 64 wird aus der Stromquelle 50 aufgeladen und stellt eine Gleichstromquelle dar. Die Gleichspannung wird zur Einstellung der Infrarotheiz tempe ratur an die aus dem Temperaturfühler thermistor 65 und dem Regelwiderstand 66 bestehende Reihenschaltung und weiter an die Widerstände 83 und 84 angelegt, die mit dieser Reihenschaltung eine Brücke bilden. Infolge der Spannungsdifferenz zwischen den Verbindungen zwischen dem Thermistor 65 und dem Regelwiderstand 66 einerseits und zwischen den Widerständen 83 und 84 anderseits wird einer der Transistoren 85 und 86 angesteuert, die einen Different! al verstärker bilden. Im hier betrachteten Fall ist der Widerstand des Thermistors 65 hoch und es wird der Transistor 86 angesteuert. Es fließt daher ein Gleichstrom aus dem Kondensator 64 durch den Widerstand 87, den Transistor 86 und den Widerstand 88, wodurch die Transistoren 89 und 90 angesteuert werden, so daß den Toren der Schaltelemente 51 und 51' ein Signal zugeleitet wird. Den Heizkörpern 52 und 52 · wird demgemäß Strom zugeführt, so daß eine Heizwirkung hervorgebracht wird. Durch die in dem Kondensator 9I gespeicherte Ladung wird hierbei der Transistor 92 in Betrieb genommen und es fließt ein Strom durch den Widerstand 94. Es wird also auch der Transistor 95 angesteuert und der Regelwiderstand 70 zur Erzielung einer konstanten Temperaturbreite im Fall der Infrarotheizung wird dem Regelwiderstand 66 parallelgeschaltet. Die Einstelltemperatur liegt jedoch unter 200°C und der Widerstandswert des Re gel wider Standes 70

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ist in diesem Fall unendlich, wie dies in Verbindung mit Fig. 16 ausgeführt wurde. Der dem Widerstand 66 ρ aral Ie Ige schaltete liderstand 70 kann daher vernachlässigt werden. Die Schaltelemente 51 und 51' werden somit durch den Ausgang der Regelschaltung nach der .Null-Methode in den leitenden Zustand gesteuert. Die Heizkörper- .... temperatur unterliegt also in ähnlicher Weise wie bei der Konvektionsheizung einer Steuerung durch die Einstelltemperatur durch, den Thermistor 65 und den Regelwiderstand 66. Der Spannungsverlauf über dem Heizkörper ist in Fig. 17 durch die Kurve b wiedergegeben. Die Kurven a, b, b', c, c¹ , d und d^! bezeichnen in Fig. I7 den Spannungsverlauf über der Stromquelle oder der Last.

Als nächstes soll der Fall der Infrarotheizung mit einer Einstell temperatur über 200°C erörtert werden. In diesem EaIl wird der Wider standswert des zur Einstellung einer konstanten Tenrperaturbreite bei der Infrarotheizung vorgesehenen, mit dem Regelwiderstand 66 verblockten Widerstandes 70 endlich. Wird also αβτ Transistor 95 angesteuert, so wird eine Parallelschaltung der legelwiderstände 66 und 70 aufgebaut und folglich wird der Gesamtwiderstanä herabgesetzt. Wirkungsmäßig ist dies gleichbedeutend ait einer Erhöhung der Einstelltemperatur.

Wird der Widerstand des Thermistors 65 verringert und der Transistor 85 angeschaltet, so wird eine Spannung von normaler Polarität aus der Wechselstromquelle 50 durch die Diode 96, den Widerstand 97» die Diode 98, den Widerstand 99 und den widerstand 62 übertragen, während eine Spannung von umgekehrter Polarität durch den Widerstand 62, die Zenerdiode 100, die Diode 101, den Widerstand 97 und die Diode 104 übertragen wird. Bei einer sinusfösmigen Wechselspannung werden die Transistoren 102 und 105 in diesem Fall im Gesamtbereich angesteuert, auch in der Hähe der KuIlspannung, so daß alle Torsignale blockiert werden und die Erregung der Heizkörper unterbleibt. In diesem Augenblick verschwindet auch die an den Widerstand 87 angelegte Spannung und die Transistoren 93, 89 und 95 werden ebenfalls abgeschaltet. Es entfällt daher der Paralla!widerstand zu dem Kegelwiderstand 66 und die Spannung über dem Segelwiderstand 66 erhöht sich. Die Zeitspanne bis zur Erzeu-

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gung eines Tortriggersignals und zum Beginn der nächsten Aufheizung ist damit verlängert, d.h. die zum Erreichen der Ei η stell temperatur erforderliche Zeitspanne ist verlängert. 3Der An- und Ausschaltzustand der Heizkörper 52 und 52' sowie der Spannungsverlauf sind in KLg. 17 dargestellt. Fließt ein Strom durch die Heizkörper 52 und 52« für eine relativ längere Zeitdauer, wie dies in Hg. 17 "bei c· im Vergleich zu b¹ dargestellt ist, so steigt die Temperatur der Heizkörper 52 und 52· ganz erheblich stärker an, und die Strahlungsenergie, die sich nach dem Stefan-Boltzmannschen Gesetz proportional der vierten Potenz der Absoluttemperatur ändert, erhöht sich in noch stärkerem Maße, so daß die Speisen in dem Ofen anbräunen.

Die Temperaturcharakteristik für diesen Fall ist in Fig. 18 durch die Kurve e wiedergegeben. !Die Temperaturbreite (oder -änderung) ist hier erheblich. Die Temperatur der Heizkörper erhöht sich infolge eines länger andauernden Stromflusses und die Infrarotstrahlung, die der vierten Potenz der Absoluttemperatur proportional ist, nimmt so stark zu, daß es zu einer Anbräunung kommt.

Als nächstes sei der Fall der Konvektionsheizung betrachtet, wobei der Umschalter 69 also nach der Seite des Kontakts h umgelegt ist, während der Schalter 69" geöffnet und der Schalter 69*' geschlossen ist. In diesem Fall wird der Kondensator 105 infolge der über dem Elektrolytkondensator 64 aufgebauten GIe ich spannung über den widerstand 87 aufgeladen. Ist der Widerstandewert des Thermistors 65 hoch und wird demzufolge der Transistor 86 angesteuert, so wird der Ausgangsstrom zu einem To rtrigger signal für die Schaltelemente 51 und 51? und diese werden ähnlich wie bei der Infrarotheizung angeschaltet. Gleichzeitig wird der Kondensator 105 entladen. Dieser Entladungsstrom bewirkt eine Erhöhung der Basisspannung des Transistors 85. Der Transistor 85 wird daher angeschaltet, wenn der Transistor 86 abgeschaltet wird. Hat sich der Kondensator 105 wieder aufgeladen, so arbeiten die Transistoren 85 und 86 im entgegengesetzten Sinne, so daß sich diese Vorgänge wiederholen. In dieser leise wird also die relative Einschaltdauer festgelegt, in der die Schaltelemente 51 und 51' leiten. Der Strom kann hierbei während kurzer, repetitiver Perioden fließen, so daß die Heizwirkung

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fast ausschließlich durch Konvektion hervorgebracht wird und eine Temperaturregelung von hoher Exaktheit erzielt werden kann. Die Temperaturcharakteristik für diese Beheizungsart ist in Pig. 18 durch die Kurve f wiedergegeben, die eine geringere Temperaturbreite erkennen läßt. Eine in dieser Weise vorgenommene Beheizung wird meistens als Konvektionsheizung bezeichnet. Der Folgezyklus der An- und Ausschaltung der Heizkörper 52 und 52» ist hierbei kurzer, wie dies in Fig. 17 durch die Kurve b¹ dargestellt ist, und die Temperatur der Heizkörper 52 und 52' erhöht sich daher nicht so stark und unterscheidet sich nicht allzu sehr vorn der Umgebungstemperatur, so daß die Speisen ohne Anbräunung bereitet werden können.

In Figo 17 ist die Leistungsaufnahme während einer gegebenen Zeitspanne im Fall der Kurven b« und c« die gleiche. Die Einstelltemperatur ist ebenfalls die gleiche, wie dies aus den Kurven e und f in Fig. 18 zu entnehmen ist, nur die Temperaturbreite ist eine andere.

Im folgenden sei der Fall der Hefegärungsbeheizung betrachtet, wobei der Umschalter 69 nach der Seite 1 umgelegt ist, während der Schalter 69" geöffnet und der Schalter 69"¹ geschlossen ist. Der Halbfestwiderstand 68 ist hierbei so eingestellt, daß der Widerstand des eine negative Charakteristik aufweisenden Thermistors 67 in einem Bereich entsprechend der für die Hefegärung erforderlichen Temperatur gehalten werden kann, also beispielsweise um 37 C. Als Widerstandsbereich für den Thermistor 67 kommt somit ein solcher von 4Q bis 50 Kiloohm in Betracht, während sonst üblicherweise mit einem Wert von etwa 4 Megohm gearbeitet wird. Die Einstellung des Halbfestwiderstandes 68 kann daher sehr leicht vorgenommen werden.

In diesem Fall ist die Funktionsweise der Schaltung ähnlich wie bei der Konvektionsheizung und die Temperaturcharakteristik ist in Fig. 18 durch die Kurve g wiedergegeben, während der Arbeitsspannungsverlauf der Kurve d' in Fig. 17 entspricht.

Fig. 17 zeigt den Spannungsverlauf an der Stromquelle und an der Last bei MuIlspannungsregelung, und zwar stellt die Kurve a den Spannungsverlauf der Wechselstromquelle dar, die Kurve b die Arbeitsspannung in der Anfangsphase der Konvektionsheizung, die

Kurve

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Kurve b» die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Konvektionsheizung, die Kurve c die Arbeite spannung in der Anfangsphase der Infrarotheizung, die Kurve c¹ die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Infrarotheizung, die Kurve d die Arbeitsspannung in der Anfangsphase der Hefegärungsbeheizung und die Kurve d¹ die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Hefegärungsbeheizung.

In Figo 19 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die phasenregelungsmethode in Anwendung kommt. Es soll zunächst auf den Fall der Konvektionsheizung eingegangen werden, wobei ein Umschalter I06 nach der Seite a umgelegt und ein Schalter I06' geöffnet ist. Bei der Anordnung dieser Figur bilden Dioden 107, 108, 109 und 110, ein Widerstand 111 und eine Zenerdiode 112 eine Sekundär stromquelle entsprechend der Stromquelle 53 in Figo 12, wobei an diese Sekundär stromquelle über den Umschalter 106 ein Temp e raturfühle rthe rmi stor 113» ein Begelwiderstand II4 für die Temperatureinstellung bei der Konvektions- und Infrarotheizung und ein Halb festwiderstand II4¹ für die Tempera tureinste llung bei der Hefegärungsbeheizung gelegt sind, widerstände II5 und II6 bilden zusammen mit dem Thermistor 113 und mit dem Temperatureinstellwiderstand 114 bzw. 114» eine Brücke. Las Ausgangs signal dieser Brücke wird einem aus Transistoren 117 und 118 bestehenden Differentialverstärker zugeleitet. Der Ausgang des Transistors 117 geht über Widerstände II9, 120, 121 und 122 einem Transistor 123 zu, der hierdurch angeschaltet wird. Der Ausgang des Transistors 123 wird über einen Widerstand 124, einen Kondensator 125, einen Transistor 126, Widerstände 127, 128 und 129 sowie über eine Diode 130 abgegebeiiind geht einea Kondensator I3I zu. Dieser Kondensator I5I wird über einen Widerstand 132 auch im Synchronismus mit der Frequenz der Stromquelle aufgeladen (doch sind Maßnahmen getroffen, um eine Inbetriebnahme der Last durch diese Aufladung zu verhindern). Wird die Spannung über dem Kondensator IJl höher als die über einem Widerstand 134» die durch den über einen Widerstand I33 zugeführten Strom aufgebaut wird, so wird eine Vierschicht schal tdiode 135 angeschaltet und durch die Primärwicklung eines Impulsübertragers I36 fließt ein Impulsstrom. Die Sekundärwicklungen 138¹ und I38" dieses

Übertragers

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Übertragers I36 sind jeweils zwischen die Steuerelektrode und die erste Elektrode zweier Schaltelemente I37 und 137' gelegt. Falls ein Impulsstrom fließt, so werden daher die Schaltelemente 137 und 137' angeschaltet und die Heizkörper 139 und 139' werden in Betrieb genommen.. Beim Aufheizen dieser Heizkörper 139 und 139' ändert sich der Widerstandswert des Thermistors 113, der in der Nähe der Heizkörper angeordnet ist. Wird ein Yoreinstellwert erreicht, so wird der Transistor 118 angesteuert und der Ausgang durch den Transistor II7 hört auf. Es erscheint also kein Steuersignal mehr und die Heizkörper 139 und 139^f werden nicht mehr erhitzt. Durch Wiederholung dieser Torgänge stellt sich eine konstante Temperatur ein.

Als nächstes sei der Fall der Infrarotheizung besehrieben, wobei der Schalter IO6' geschlossen ist. In diesem Fall wird ein Kondensator 140 durch das Anlegen einer Spannung über einen Widerstand 121 aufgeladen. Hierdurch wird ein Transistor 142 über einen Widerstand 141 angesteuert, was zur Folge hat, daß auch ein Transistor 144 über einen Widerstand 143 angesteuert wird. Infolgedessen wird nun dem Segel widerstand II4 ein Widerstand 145 ρ aral IeI ge schaltet. Die Arbeitsprinzipien sind ähnlich wie im Fall der Null spannungsregelung bei der Anordnung der Fig. 13·

Wird der Umschalter I06 nach der Seite b umgelegt und sind die Schalter 106< und IO6" geöffnet, so ist ein Schaltkreis für die Hefegärungsbeheizung aufgebaut, wobei in diesem Fall zur Verringerung des Laststroms ein Widerstand I46 in den Stromkreis eingeschaltet ist. Die Arbeitsweise ist ähnlich wie bei der Konvektionsheizung.

Fig. 20 gibt den Spannungsverlauf an der Stromquelle und der Last für den Fall der phasenregelung wieder. Das Kurvenbild a stellt die Spannung der Stromquelle dar, das Bild b die Spannung über der Last In der Anfangsphase der Konvektionsheizung, das Bild h* die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Konvektionsheizung, das Bild c die Arbeite spannung in der Anfangsphase der Infrarotheizung, das Bild C die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Infrarotheizung, das Bild d die Arbeitsspannung in der Anfangsphase der Hefegärungsbeheizung und das Bild d' die Arbeitsspannung in der Sättigungsphase der Hefegärungsbeheizung.

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Die Betriebstemperaturcharakteristik der Schaltung der Fig. 19 ist ähnlich jener der Schaltung der Fig. 15 und entspricht der Darstellung der Fig. 18. Die Temperaturregeleung bei der Ebnvektions- und "bei der Infrarotheizung kann in dem Bereich der erforderlichen Koehtemperaturen von etwa 80 bis 250 C erfolgen, Temperaturen um 60°C sind ausgeschlossen, da die Speisen bei diesen Temperaturen nicht gar werden, und die Möglichkeit der Einpunktregelung bei 37°C dient u.a. der Vornahme der Hefegärung.

In Fig. 21 ist eine weitere Ausführungsform für die Hefegärungsbeheizung gezeigt, wobei hier ein Schaltelement 148, das eine Steuerelektrode aufweist, und ein Heizkörper 149 zwischen den Polen einer Stromquelle 147 hintere inande rge schaltet sind. Der Heizkörper 149 kann aufgeheizt werden, indem der Steuerelektrode des Schaltelements 148 ein Triggersignal zugeleitet wird, so daß dieses in den leitenden Zustand übergeht. Sin Widerstand 150, eine Diode 151 und ein Elektrolytkondensator 152 stellen eine Stromquelle für den Begelte il dar. Ein Temperaturfühler thermistor 153 und ein Halbfestwiderstand I54¹ für die Temperatureinstellung bei der Hefegärungsbeheizung sind an diese Stromquelle für den Hegel teil gelegt.

Der Schaltungsaufbau soll.nun in Verbindung mit der Funktionsweise der Schaltung erläutert werden. Der Kondensator 152 wird aus der Wechsel stromquelle 147 aufgeladen und stellt eine Gleichstromquelle dar. Die Spannung der Stromquelle 147 wird in geteilter Form auch an eine Reihenschaltung des als Temperaturfühler dienenden Thermistors 153 und des Widerstandes 154 mit einer Bezugsspannungs-E in stell stufe, bestehend aus dem Halbfestwiderstand 154' für die Temperature ins te llung bei der Hefegärungsbeheizung und aus Widerständen 155 und 156, angelegt. Die Spannung wird ferner an Widerstände 157 und 158 angelegt, die mit der Be zugsspannungs-Ei η stell stufe eine Brücke bilden. Die Spannungsdifferenz zwischen der Sezugsspannungs-Einstellstufe und den Widerständen 157 und 158 wird einem Differentialverstärker zugeführt, der aus Transistoren I59 und I60 besteht, wodurch einer dieser Transistoren angesteuert wird. Ih dem hier betrachteten Fall ist der Widerstand des Thermistors 153 hoch und der Transistor I60 wird angesteuert. Aus dem Kondensator 152 fließt dann ein Gleichstrom durch einen Widerstand I6I, den Transistor I60 und

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einen Widerstand I63 den in der End t te rfolger schaltung vorgesehenen Transistoren I63 und I64 zu, die hierdurch angesteuert werden, so daß dem Starter des Thyristors I48 ein Signal zugeht. Durch den Heizkörper 149 kann daher ein Strom zur Aufheizung fließen. Verringert sich der Widerstand des Thermistors 153 und werden die Transistoren 165 und 159 angeschaltet, so wird die Spannung· mit normaler Polarität durch eine Diode 166, einen Widerstand I67, eine weitere Diode 147 und einen weiteren Widerstand I69 übertragen, während die Spannung mit umgekehrter Polarität durch einen Widerstand 150, eine Zenerdiode I70, eine Diode I71, den Widerstand I67 und eine weitere Diode 172 übertragen wird. Bei dem obenbeschriebenen Schaltungsaufbau werden Transistoren 173 und 174 während der Sesamtdauer der Sinusschwingung des Stroms der Wechselstromquelle angeschaltet, auch in der Nähe der Hull spannung, so daß der Torstrom blockiert und die Wärmeerzeugung des Heizkörpers 149 unterbrochen wird. Wird der Transistor 160 angeschaltet, so wird über dem Widerstand I6I eine Spannung aufgebaut und der Kondensator 175 wird aufgeladen. Durch die Aufladung des Kondensators 175 wird über den Widerstand I76 auch der Transistor 177 angeschaltet. Hierauf wird über einen Widerstand I78 ein Kondensator I79 aufgeladen und ein Transistor 181 wird über einen Widerstand 180 angesteuert. Im weiteren Verlauf des Ladevorgangs erhöht sich die Spannung über dem Widerstand 156. Erreicht die Temperatur den mittels des Ee gel wider Standes 154' eingestellten Temperaturwert, beispielsweise also 37 C» so wird der Torstrom aufgrund der Wirkweise der Transistoren 173» 159 und 174 im Gesamtspannungsbereich der Wechselstromquelle blockiert, also auch nahe der MuIlspannung. Falls nämlich die Transistoren I65 und 159 angesteuert werden, so wird das Torsignal vollkommen unterbrochen und das Schaltelement 148 wird abgeschaltet, so daß der Stromdurchgang durch den Heizkörper 149 aufhört. Dank der Wirkweise des die Transistoren 177 und 181 einbegreifenden Schaltkreises wird ferner der Last intermittierend die Nennleistung zugeführt, so daß die Temperatur spitze beseitigt wird, wie dies für die Ee ge lung bei der Hef egSrungsbeheizung erforderlich ist.

In Flg. 22 ist eine andere Ausführungsform für die Vornahme der Eefegärungsbeheizung dargestellt, bei der ein zu starker

Temperaturanstieg

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Temperaturanstieg in dem Ofen verhindert und eine für die Vornahme der Hefegärung geeignete, exakte Temperaturführung ermöglicht wird. In dieser Figur ist mit der Bezugszahl 182 eine Wechselstromquelle bezeichnet, mit der Bezugszahl 183 ein Heizkörper, mit der Beaugszahl '184 ein Bidirektional thyristor mit drei Anschlüssen, mit der Bezugszahl 185 ein spannungserniedrigender Widerstand, mit der Bezugszahl 186 eine Torsignalgeneratorschaltung zur Zuleitung eines Signals zur Steuerelektrode des Thyristors 184, wodurch dieser in den leitenden Zustand übergeht, mit der Bezugszahl 187 eine Diodenbrückenschal tung für die Ee gel schaltung, mit der Bezugszahl 188 eine spannungsstabilisierende Diode, mit der Bezugszahl 189 eine Bezugsspannungs-Einstellvorrichtung, mit der Bezugszahl I90 eine Vergleichseinrichtung, mit den Bezugszahlen I9I und 192 sind Kondensatoren bezeichnet, mit den Bezugszahlen 193 und 194 Transistoren, mit den Bezugszahlen 195 und 196 Widerstände, mit der Bezugszahl I97 ein Umschalter, mit der Bezugszahl 198 ein in der Nähe des Heizkörpers vorgesehener Thermistor, mit der Bezugszahl 199 ^eiⁿ Re gel wider stand, der in Verbindung mit dem Thermistor I98 die Eins tell tempera tür festlegt, und mit der Bezugszahl 200 ein in Verbindung mit der Bezugsspannungs-Einstellvorrichtung I89 in jeder Periode der Stromquelle zum Entladen der Kondensatoren I9I und 192 betätigbarer Transistor.

Im folgenden soll die Funktionsweise der obenbeschriebenen Schaltung erläutert werden. Die Spannung der Bezugsspannungs-Einstellvorrichtung 189 und die von dem Thermistor I98 in Verbindung mit dem Ee ge !widerstand I99 abgegebene tempera ture nt sprechende Spannung werden in der Vergleichseinrichtung 19O miteinander verglichen und deren Ausgangs signal wird der Steuereignalgenera torschal tung 186 zugeleitet. Es fließt demzufolge ein Triggeretrom durch die Steuerelektrode, wodurch das Schaltelement I84 in den leitenden Zustand übergeht, so daß der Heizkörper I83 als Verbraucher erregt wird.

Es sei nun der Fall betrachtet, daß der den Kondensator 191 einbegreifende Stromkreis unterbrochen ist, wie dies in Fig. dargestellt ist. Die Kapazität des Kondensators I92 ist sehr gering gewählt und liegt beispielsweise bei 0,022 oder 0,033 Mikrofarad, so daß die Ladezeit des Kondensators I92 sehr kurz ist. Der Kondensator

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sator 192 wird daher in Jeder Periode der Stromquelle aufgeladen, "bis die temperaturentsprechende Spannung in der Mhe der Bezugsspannung liegt. Das Ausgangs signal der Vergleichseinrichtung I90 wird anderseits erzeugt, wenn der Kondensator I92 aufgeladen ist und sich die Emitter spannung des Transistors I94 verringert, und der Arbeitsstrom ändert sich daher kaum, bis die Einstelltemperatur erreicht ist. Die Beziehungen sind in EIg. 23 veranschaulicht, in der die Ordinate den Widerstand des Thermistors I98 bezeichnet und die Abs'zisse den Widerstandswert für die Einstellung der Temperatur, der durch den Widerstand 199 gegeben ist. Die gestrichelten Linien η stellen die Kennlinien für den Fall dar, daß das Ausgangssignal der Vergleichseinrichtung 190 nur durch die Charakteristik des Kondensators 192 bestimmt wird. In diesem Fall ist der Bereich, in dem ein Ausgangs signal der "Vergleichseinrichtung I90 verfügbar ist, bei einem sinusförmigen Spannungsverlauf sehr schmal. Die Be trieb β temperaturcharakteristik bei dieser Methode ist in Fig. 24 durch die Kurve Έ-wiedergegeben. Wie aus Fig. 24 hervorgeht, ist die Anstiegszeit Ms zur Solltemperatur sehr kurz, doch pflegt eine Temperaturspitze in Erscheinung zu treten.

Es soll nun der Fall erörtert werden, daß der Schalter umgelegt ist und die den Kondensator I91 und den Transistor I93 einbegreifenden Stromkreise geschlossen sind. Die Kapazität des Kondensators 191 ist größer gewählt als die des Kondensators I92 und liegt beispielsweise bei 0,056 bis 0,22 Mikrofarad, und auch der Widerstandswert des Widerstandes 195 ist größer als der des Widerstandes 196, so daß eine hohe Zeitkonstante erhalten werden kann. Die Ladezeit des Kondensators I91 fällt somit relativ lang aus. Die temperaturentsprechende Spannung ändert sich au oh jetzt entsprechend der durch das Aufheizen bewirkten Widerstandsänderung des Thermistors 198. Gleichzeitig ändert sich die Ladezeit der Kondensatoren I9I und 192· Es ändert sich somit auch die phase der Signalerzeugung der Vergleiehseinriehtung I90 in jeder Periode der Stromquelle. Die Beziehungen sind durch die ausgezogenen Linien w in Fig. 23 verdeutlicht. Der Bereich, in dem ein Ausgangs signal verfügbar ist, ist nun viel breiter. Wie aus der Kurve W in Fig. 24 zu ersehen ist, ist jetzt

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die Arbeitsstromleistung wie ebenso auch der Temperaturanstieg verringert und die anfängliche Temperatur spitze entfällt.

Patentansprüche

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Claims (12)

- 24 Patentansprüche

1. Elektrischer Ofen, gekennzeichnet durch ein Hauptgehäuse (l) , eine ~ in dem Haupt gehäuse (l) vorgesehene und Heizeinrichtungen (2, 2^X \

52) sowie eine Tempera turfühlereinrichtung (17j 54) zur Ermittlung der Heizkammertemperatur enthaltende Heizkammer (3) und eine Regeleinrichtung (22; 5O-6I) mit einem durch das Ausgangs signal der Temperaturfühlereinrichtung (54) ansteuerbaren Schaltelement (51) mit einer Torschaltung, wobei der elektrische Ofen über die Torschaltung wahlweise zur Konvektionsheizung mit einer sehr geringen Temperaturänderungsbreite im Sinne der Erzeugung einer nichtbräunenden Hitze, zur Infrarotstrahlungsheizung mit einer relativ großen Temperaturänderungsbreite im Sinne der Erzeugung von Bräunungshitze und zur Hefegärungsbeheizung zum Hochtreiben von Brotteig betätigbar ist.

2. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung ein Regelungsmittel für die Hefegärungsbeheizung einbegreift, bestehend aus einem mit den Heizeinrichtungen (52, 52¹) und einer Wechsel stromquelle (50) verbundenen und ein Tor aufweisenden Schal te lerne nt (5I» 51') j einem aus einem ersten und zweiten. Transistor (85, 86) bestehenden und mit den Temperaturfühle reinrichtungen (65» 67) in der Torschaltung des Schaltelements verbundenen Bifferentialverstärker und einem Mittel zur Herabsetzung des Leistungsbedarfs durch Ansprechen auf einen Teil des Ausgangs des ersten der Transistoren (85» 86) und durch Addition zum Eingang des zweiten der Transistoren (85, 86) , wobei die eingestellte Temperatur in den Temperaturfühlereinrichtungen (65, 67) veränderlich ist.

3. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturfühlereinrichtungen einen im Fall der Konvektions- und der Infrarotstrahlungsheizung zum Ansprechen auf die Temperatur betätigbaren ersten Thermistor (65) und einen im "Pail der Hefegärungsbeheizung zum Ansprechen auf die Temperatur betätigbaren zweiten Thermistor (67) einbegreifen.

4. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung insgesamt in ibrm einer gedruckten Verdrahtung

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auf einer Unterlage (22) ausgebildet und abnehmbar an einer Frontplatte (13) des Hauptgehäuses (l) angeordnet ist.

5. Elektrischer Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Regeleinrichtung einen Regelwiderstand (66) für die Temperatureinstellung einbegreift, bestehend aus einem Teil mit unendlichem Widerstand und einem Teil mit endlichem Widerstand, wobei der Regelwiderstand mit dem ersten Thermistor (65) in der Regelschaltung für die Infrarotstrahlungsheizung verbunden ist.

6. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtungen (2, 2¹) aus Heizkörpereinheiten bestehen, die in einer beliebig gewählten Abstandsverteilung in der Längs- oder Querrichtung der Backebene in der Heizkammer (3) angeordnet sind.

7· Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hauptgehäuse (l) eine Bodenplatte (25) > eine wärmedämmende, eine Heizkammer (3) bestimmende Ummantelung (6), ein die wärmedämmende Ummantelung (6) umspannendes Außengehäuse (5) und eine Frontplatte (23) eines Innengehäuses (4) mit einer Frontöffnung (9) aufweist, wobei die Bodenplatte (25), die Frontplatte (23) und die wärmedämmende Ummantelung (6) zur Erhöhung der Festigkeit des Ge samtaufbaus miteinander durch Schweißung oder in ähnlicher Weise zu einem einheitlichen Ganzen verbunden sind und wobei das Innengehäuse (4), das Außengehäuse (5) und die wärme dämmende Ummantelung (6) gemeinsam zwei isolierende Luftschichten (7, 8) bestimmen.

8. Elektrischer Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse (4) in zwei Teile (26, 27) unterteilt ist, die durch an den Innenflächen der Seitenwände des Innengehäuses (4) angeordnete Führungsleistenteile (16) und duroh Befestigungsmittel (28-32) miteinander verbunden sind·

9. Elektrischer Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwei das Schaltelement (40) tragende Teile (14, I4') mit wärmeabstrahlenden Rippen vorgesehen sind, die zu einer Flansehform oder zu einer gewellten Form ausgebildet und in dem Zwischenraum zwischen der wärme dämmende η Ummantelung (6) und dem Außengehäuse (5) angeordnet sind.

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10- Elektrischer Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wärme dämmende Ummantelung (6) eine Vielzahl von Vorsprüngen (18) aufweist, die sich gegen das Innengehäuse (4) erstrecken.

11. Elektrischer Ofen nach Anspruch 7", dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rückwand des Innengehäuses (4) ^ull<3. eier hinteren Randkante eines in die Heizkammer (3) eingeschobenen Backblechs (34) eine Euftströmungsbahn (35) zur Vereinheitlichung der Temperatur in der Heizkammer (3) vorgesehen ist.

12. Elektrischer Ofen mit einem Temperaturregler für die Hefegärung, gekennzeichnet durch einen Haupt Stromkreis, der eine Reihenschaltung einer in einer Heizkammer angeordneten Heizeinrichtung (I83) und eines ein Tor aufweisenden Schaltelements (I84) sowie eine Stromquelle (182) einbegreift, und eine Regelschaltung zur Erzeugung eines Torsignals einschließlich einer die phase aus dem Vergleich einer temperaturentsprechenden Spannung und einer Bezugsspanmng bestimmenden Phasenschaltung, einer einen ersten Kondensator (192), einen ersten Transistor (I94) und einen Widerstand · (196) einbegreifenden Regeleinrichtung mit schmalem Proportionalbereich. und einer einen dem ersten Kondensator (192) über einen ersten Schalter (I97) parallelgeschalteten zweiten Kondensator (191), einen in Verbindung mit dem ersten Transistor (194) zur Zweistufenverstärkung betätigbaren zweiten Transistor (193)» einen mit dem ersten Schalter (I97) verblockten und zum umschalten zwischen Ein- und Zweistufenverstärkung betätigbaren zweiten Schalter und einen an den zweiten Schalter anschaltbaren Üderstand (195) einbegreifenden Regeleinrichtung mit breitem Proportionalbereich.

13· Elektrischer Ofen mit einer Heizkammer in einem Hauptgehäuse, gekennzeichnet durch Heizeinrichtungen (139, I39¹), die in der Heizkannaer angeordnet sind, ein jeweils mit den Heizeinrichtungen in Beine geschaltetes Schaltelement (137, 137') und eine Regelsehaltung zur Regelung der Heizeinrichtungen über das Tor des Schaltelemente (137t 137') zum Heizbetrieb im Sinne der Konvektionsheizung «it kurzem TRLederholungszyklus und unter Erzeugung einer die in der Heizkammer (3) befindlichen Speisen nicht anbräunenden

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Hitze oder zum Heizbetrieb im Sinne der Infrarotstrahlungsheizung mit langem Wiederholungszyklus und unter Erzeugung einer die in der Heizkammer (3) befindlichen Speisen anbräunenden Hitze.

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