DE3851338T2 - Heissluftgarungsgerät. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kochvorrichtungen und insbesondere auf Kochvorrichtungen welche einen Hochgeschwindigkeits-Luftstrom verwenden, um ein Lebensmittelprodukt schnell zu kochen.
• Eine große Anzahl von Kochvorrichtungen ist in der Vergangenheit geschaffen worden. Der herkömmliche Ofen ist beispielhaft für solche Kochvorrichtungen. Einfache Öfen in verschiedenen Formen sind seit Jahrhunderten in Haushalten, gewerblichen Bäckereien, Anstaltsküchen und Restaurants in Gebrauch gewesen.
• Herkömmliche Öfen sind in einer Anzahl von Modellen und Größen geschaffen worden, zum Beispiel ein permanent eingebauter Typ, der in einem Schrank zusammen mit oder unabhängig von einer oberen Herdeinheit angebracht ist. Herkömmliche Ofen sind ebenfalls mit einem tragbaren Aufbau vorgesehen worden. Obwohl der herkömmliche Ofen eine grundlegende wesentliche Kocheinheit sowohl in dem Haushalt als auch in Restaurants oder dergleichen bleibt, besitzen herkömmliche Öfen ihre Unzulänglichkeiten. Herkömmliche Öfen neigen zum Beispiel dazu, langsam zu kochen und somit ziemlich viel Zeit des Benutzers in Anspruch zu nehmen.
• Versuche sind unternommen worden, um dieses Problem zu lösen; zum Beispiel sind Mikrowellenöfen populär geworden. Obwohl Mikrowellenöfen schnell kochen, haben auch sie ihre Unzulänglichkeiten. Zum Beispiel ist es schwierig, ein Lebensmittel in einem Mikrowellenofen anzubräunen.
• Andere Versuche, die Langsamkeit herkömmlicher Öfen zu überwinden, sind der Einschluß eines zirkulierenden bzw. umlaufenden Fächers gewesen, um die Luft in dem Ofen zu bewegen (siehe zum Beispiel FR-A-934 357). Obwohl solche umlaufende Fächer einen schnelleren Kochvorgang geliefert haben, ist die erforderliche Zeit noch sehr beträchtlich. Solche existierenden Öfen erfüllen ihre Aufgaben auf eine ähnliche Weise. Die Mehrzahl derartiger Kochvorrichtungen besteht aus einem rechteckigen Ofen, der gewöhnlich mit einer Vielzahl von Gestellen ausgestattet ist, ganz wie diejenigen, welche in herkömmlichen Haushaltsöfen gefunden werden. Oft befindet sich bei der Rückseite des Ofens ein Gebläse vom Käfigläufertyp, welches die Luft durch ein Loch in der inneren Rückwand zieht und die Luft zu den Seiten, wo sie zu Perforationen in den zwei inneren Seitenwänden geleitet wird, hinaus bläst. Diese unter Druck gesetzte Luft wird dann durch die Perforationen auf die hintere Mitte des Ofengehäuses zu gezwungen bzw. getrieben, wo sie in das Gebläse-Einlaßloch gezogen und wieder umgewälzt wird, wodurch eine geschlossene Schleife vollendet wird. Ein von Rair hergestellter Ofen folgt dem obigen Muster mit der Ausnahme eines Umwälzens der Luft durch eine zylindrische Kammer, deren Achse horizontal positioniert ist.
• Luftgeschwindigkeiten innerhalb der Kochkammer derartiger Öfen variieren sehr in Abhängigkeit von der Nähe des Gebläseeinlasses und der Luft-Einlaßlöcher. Die Geschwindigkeiten sind im allgemeinen gerade vor dem Gebläseeinlaß am höchsten. Eine typische durchschnittliche Luftgeschwindigkeit, die in einem gewerblichen Restaurant- Konvektionsofen gefunden wird, beträgt annähernd 107 Meter pro Minute (350 Fuß pro Minute).
• Verschiedene Mittel zum Heizen der Luft werden verwendet, wobei gewöhnlich Erdgas-Wärmeaustauscher in den Seiten des Ofens oder elektrische röhrenförmige Heizelemente verwendet werden, wie diejenigen, welche in herkömmlichen elektrischen Haushaltsöfen gefunden werden.
• Die deutsche Patentanmeldung DE-A-241 2835 offenbart ein Heißluft-Kochgerät gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
• Eine andere schnelle Kochvorrichtung ist die Frittier-Vorrichtung bzw. Friteuse gewesen. Derartige Friteusen werden typischerweise verwendet, um Pommes Frites, eine panierte Garnele, ein gebratenes Hühnchen und dergleichen zuzubereiten. Friteusen werden typischerweise Lebensmittelstücke innerhalb von einer Minute bis fünf Minuten kochen. Friteusen bräunen das Produkt und entwickeln wünschenswerte Geschmackseigenschaften. Friteusen weisen allerdings ebenfalls innewohnende bzw. eigene Nachteile auf. Ein solcher innewohnender Nachteil ist die Tatsache, daß das gekochte Lebensmittelprodukt sehr hohe Fettpegel aufweist, wobei somit sowohl der Kaloriengehalt als auch die möglichen nachteiligen Wirkungen auf das Blutgefäßsystem bzw. den Blutkreislauf des Verbrauchers zunehmen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Arbeitsflächen- bzw. Tisch-Ofen geschaffen mit einem oberen Bauglied und einem unteren Bauglied, die zusammen eine Kochkammer definieren, einem Gestell, welches innerhalb der Kochkammer zum Tragen eines zu kochenden Lebensmittels angeordnet ist, einem Heizmittel zum Heizen der Luft innerhalb der Kochkammer und einem Gebläse, wobei das Gebläse ein Gebläserad aufweist, das innerhalb der Kochkammer angebracht bzw. gelegen ist, dadurch gekennzeichnet, daß: die Kochkammer einen kreisförmigen horizontalen Querschnitt und einen eiförmigen bzw. ovalen vertikalen Querschnitt besitzt, das Gebläse einen erhitzten Luftstrom in der Kochkammer bei einer hohen Geschwindigkeit bewegen kann, das obere Bauglied eine darin gelegene zentrale Öffnung besitzt und das Heizmittel vollkommen oberhalb des Gebläserades angeordnet ist und eine Platte mit einer Öffnung darin und eine oberhalb der Platte angebrachte Heizvorrichtung aufweist, die den Luftstrom auf eine Temperatur in dem Bereich von 68,3 bis 232 Grad Celsius (150 bis 450 Grad Fahrenheit) erhitzt.
• Somit weist die vorliegende Luft-Bratvorrichtung eine kurze, zylindrische Kochkammer mit mäßigen bzw. geringen Halbmessern in den oberen und unteren Ecken auf, um einen gleichmäßigen Luftstrom um diese Ecken herum zu erleichtern. Die runde Form der vorliegenden Kammer wirkt eher mit dem Luftstrom zusammen als gegen ihn. Eine herkömmliche quadratische bzw. eckige oder rechteckige Kammer, insbesondere mit scharfen Kanten, bietet wegen der abrupten Änderung in den Richtungen des Luftstroms bei jeder Ecke, auf die er trifft, einen großen Widerstand gegen den gleichmäßigen Strom von Luft. Eine Turbulenz wird in solchen herkömmlichen Kammern ebenso wie stagnierende bzw. Stillstandsbereiche relativ kühler Luft in den Ecken erzeugt. Um diese Probleme zu lösen, machen früher forcierte Luftkonfigurationen bzw. -entwürfe Gebrauch von großen Gebläsen und leistungsfähigen Motoren, um die Luft unter Druck zu setzen und sie so gleichmäßig wie möglich durch die Kochkammer zu zwingen bzw. zu treiben, gewöhnlich durch Perforationen oder Luftklappen in den Innenwänden der Kochkammer. Solch eine Hochleistungslösung ist wegen des übermäßigen Geräusches, der zusätzlichen Kosten und Raumanforderungen eines solchen Aufbaus nicht praktisch, wenn ein tragbares Gerät mit geringem Gewicht entworfen bzw. gebaut wird.
• Die vorliegende Erfindung liefert eine Lösung für die verschiedenen Probleme, mit denen man sowohl durch die früheren Konvektionsöfen als auch die Friteusen konfrontiert wird. Die vorliegende Erfindung liefert ein sehr schnelles Kochen bzw. einen sehr schnellen Kochvorgang, entwickelt ein Bräunen und einen Wohlgeschmack des gekochten Produktes und wird Produkte ähnlich denjenigen liefern, die typischerweise frittiert sind, aber mit einem geregelten Ölgehalt. Die vorliegende Erfindung schließt eine untere oder Bodeneinheit ein, die eine kreisförmige umfangsmäßige Wand und eine untere integrale Wand besitzt. Die untere Einheit besitzt ein Gestell, auf das die Lebensmittelstücke zu Kochzwecken angeordnet werden können. Die Einheit schließt ein oberes Teilstück bzw. Oberteil ein, das gleichfalls eine umfangsmäßige Wand und eine integrale obere Wand besitzt. Eine Öffnung ist in dem Mittelteil der oberen Wand definiert, in die eine mit Energie versorgte bzw. gespeiste Heizvorrichtung auswechselbar bzw. abnehmbar angebracht werden kann. Die gespeiste Heizeinheit erhitzt einen Luftstrom und bewegt den Luftstrom innerhalb der Kammer, die durch die untere Einheit und die obere Einheit definiert ist, bei sehr hohen Geschwindigkeiten, zum Beispiel mehr als 305 Linear-Meter pro Minute, z. B. 792,5 Linear-Meter pro Minute (1000 Linear-Fuß pro Minute, z. B. 2600 Linear-Fuß pro Minute).
• Die zwei Teile können schwenkbar verbunden werden, so daß das Oberteil aufwärts geschwenkt werden kann, um einen Zugang zu dem Gestell zu schaffen. Die schwenkbare Verbindung kann eine positive elektrische Unterbrechung liefern, um einen Betrieb des Gebläses oder Heizelements zu verhindern, wenn das Oberteil aufwärts geschwenkt wird.
• Das Gehäuse der vorliegenden Luft-Bratvorrichtung ist zweistückig mit einem Oberteil und einem Bodenteil aus einem Hochtemperaturplastik geformt. Ein einzelner runder Draht oder ein Plastikgestell wird in der Bodenhälfte gehalten. Die Höhe des Gestells kann aufwärts oder abwärts eingestellt werden, um den Bedürfnissen unterschiedlicher Objektgrößen gerecht zu werden. Um höhere Gegenstände, wie zum Beispiel Bortlaibe, unterzubringen, kann der Benutzer einen oder mehr Erweiterungsringe zwischen den oberen und unteren Hälften des Kochgehäuses hinzufügen. Erweiterungssegmente können ebenfalls zu dem Schwenk-Trageaufbau bzw. der Schwenk- Trageanordnung hinzugefügt werden, um der erweiterten Höhe des Kochgehäuses zu entsprechen.
• Durch Entfernen des Gestells und Abnehmen des Gebläses und der Schwenkanordnung kann das Kochgehäuse als ein ofenfester Schmortopf oder ein attraktives Tafelgeschirr verwendet werden. Mit darin geformten Füßen kann das Gehäuse auf dem Eßzimmertisch ohne die Notwendigkeit eines Beistelltisches abgestellt werden.
• Die Verwendung eines Plastikkochgehäuses liefert eine geringe thermische Masse für ein schnelles Aufheizen und Abkühlen, eine geringe thermische Leitfähigkeit, um einen Wärmeverlust zu verlangsamen, und ein vermindertes Brandrisiko für den Benutzer und ein geringes Gewicht für einen geringen St au- bzw. Ladeaufwand, einfache Tragbarkeit und einen bequemen Gebrauch.
• Die vorliegende Erfindung besitzt ein transparentes Plastikoberteil für eine direkte Beobachtung eines Lebensmittels während des Kochens, ein geringes Bruchrisiko oder ein geringes Risiko im Hinblick auf Schnitte von gebrochenen Stücken und einen Widerstand bzw. eine Resistenz gegenüber Beulen, Splittern, Kratzern oder scharfen Kanten, die auf bemalten Metallteilen gefunden werden.
IN DEN ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der Kochvorrichtung der vorliegenden Erfindung;
• Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht, gelegt entlang der Linien 2-2 in Fig. 1;
• Fig. 3 ist eine Querschnittsansicht des oberen Teilstücks der vorliegenden Erfindung, welche den elektrischen Motor, das Widerstandsheizelement und das Gebläseblatt zeigt, gelegt entlang der Linien 3-3 in Fig. 1;
• Fig. 4 ist eine Ansicht, gelegt entlang der Linien 4-4 in Fig. 2; und
• Fig. 5 ist eine fragmentarische Seitenansicht der vorliegenden Erfindung, welche das aufwärts geschwenkte obere Teilstück zeigt.
• Fig. 6 ist eine vergrößerte Ansicht der Heizvorrichtungseinheit, wie sie von unterhalb der Einheit gesehen wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
• Die Kochvorrichtung 10 der vorliegenden Erfindung schließt, wie in den Fig. 1 bis 6 veranschaulicht ist, ein Basisbauglied 11, ein Oberteil 12 und eine mit Energie versorgte bzw. gespeiste Heizvorrichtungseinheit 13 ein. Die Heizvorrichtungseinheit 13 befindet sich im eingerasteten bzw. verriegelten Eingriff mit dem Oberteil 12, wie hierin nachher beschrieben wird. Die Kochvorrichtung 10 schließt ferner eine untere Rahmenklammer bzw. einen unteren Rahmenarm 14 und einen obere Rahmenarm 15 ein, die wie zum Beispiel durch einen entfernbaren Stift 17 schwenkbar im Eingriff stehen. Die Arme 14 und 15 können in einem Stück an dem Basisteil bzw. der Basis 11 beziehungsweise dem Oberteil 12 befestigt sein, oder sie können alternativ abnehmbar wie zum Beispiel durch einen Schnappmechanismus 18 befestigt sein.
• Die Basis 11 kann geeigneterweise aus einem vorzugsweise transparenten Polymermaterial gebildet werden und schließt eine umfangsmäßige Wand 21, eine integrale untere Wand 22 und eine Vielzahl von Füßen 23 ein. Die Füße 23 dienen dazu, die untere Wand 22 aufwärts gerichtet von einer Auflagefläche, wie zum Beispiel einer Arbeitsfläche bzw. einem Tisch, anzuheben. Die untere Einheit 11 kann eine verdickte obere Krempe 24 einschließen, die einen Schlitz 26 definiert, in den das Oberteil 12 aufgenommen werden kann. Die Basis 11 kann ferner einen Haltegriff 27 einschließen. Die umfangsmäßige Wand 21 schließt ferner eine Vielzahl kleiner Vorsprünge bzw. Fortsätze 28 ein, welche dazu dienen, das Gestell 29 zu tragen, auf dem die Lebensmittelstücke abgelegt werden können. Das Gestell 29 kann einen herkömmlichen Drahtaufbau aufweisen, wie in den Fig. 1 und 2 veranschaulicht ist.
• Das Oberteil 12 der Kocheinheit 10 schließt gleichfalls eine umfangsmäßige Wand 31 und eine obere Wand 32 ein. Die Wand 32 kann mit der Wand 31 aus einem Stück bestehen; zum Beispiel durch ein Spritzformverfahren oder alternativ ein Vakuumformverfahren hergestellt. Die obere Wand 32 besitzt eine darin definierte Öffnung 32' für eine Aufnahme der gespeisten Heizeinheit 13. Die Öffnung 32' kann durch eine Krempe 33 definiert werden, welche eine verdickte vertikale Wand 35 und eine sich nach innen erstreckende Wand 36 einschließt.
• Der Aufbau der mit Energie versorgten bzw. gespeisten Heizvorrichtungseinheit 13 ist in den Fig. 2, 3 und 6 veranschaulicht. Die Energieeinheit 13 enthält ein Motorteil 41, eine Heizvorrichtung 42 und ein Gebläseblatt 43. Das Motorteil 41 schließt ein inneres Gehäuse 44, das aus Blech bestehen kann, ein äußeres Gehäuse 46, das aus gemäß dem Spritzgußverfahren geformtem Plastik bestehen kann, und einen Motor 47 ein, der einen Anker 48 und einen drehbar angetriebenen Schaft 49 einschließt, welcher sich nach außen hin von jeder Seite des Ankers erstreckt. Der Motor 47 ist an dem inneren Gehäuse 44 angebracht, wie zum Beispiel durch eine Vielzahl von Vorsprüngen 51 und Schrauben 52. Die Schrauben 52 erstrecken sich durch passende Öffnungen 53 in dem Gehäuse 44. Das Gehäuse 44 schließt eine peripherische bzw. Umfangswand 54, eine obere Wand 56 und einen sich nach außen hin erstreckenden Flansch 57 ein. Das Gehäuse 44 wird auf der Unterseite durch eine Platte 58 geschlossen. Die Platte 58 entspricht in ihrer Abmessung der äußeren Kante des Flansches 57, so daß das Gehäuse 44 auf der Krempe 33 des Oberteils 12 ruht. Das Gehäuse 44 besitzt eine Öffnung 59 zum Empfang von Luft zum Zwecke einer Kühlung des Ankers 48, wie hierin nachher beschrieben wird.
• Eine Vielzahl von Schnappmechanismen 61 ist durch Schrauben 62 an verschiedenen Stellen um die Peripherie bzw. den Umfang des Gehäuses 44 herum angebracht. Der Schnappmechanismus 61 kann aus Federblech bestehen und dient dazu, die Energieeinheit 41 an dem Oberteil 12 zu befestigen. Alternativ kann eine Befestigung von einer Verriegelungsbolzen-Art verwendet werden, um die Energieeinheit 13 an dem Oberteil 12 anzubringen.
• Das Gehäuse 46 besitzt eine Umfangswand 69 und eine integrale obere Wand 71. Ein Haltegriff 72 kann als Teil der Wand 69 geformt werden. Das untere Teilstück 73 der Wand 69 kann radial nach außen hin konisch erweitert sein und schließt eine Vielzahl von Öffnungen 74 ein, durch welche Luft austreten kann. Der obere Rahmenarm 15 kann mit der Wand 69 aus einem Stück bestehen. Das Gehäuse 46 kann wie zum Beispiel durch einen Flansch 50 und eine Schraube 50a an dem Gehäuse 44 befestigt werden.
• Die Heizvorrichtung 42 ist eine offene Spule vom Widerstandsdraht-Typ und wird thermostatisch reguliert, um Kochtemperaturen aufrechtzuerhalten, welche von 65,5 bis 232 Grad +Celsius (150 bis 450 +Grad Fahrenheit) reichen. Die Heizvorrichtung 42 kann, wie in Fig. 6 dargestellt ist, eine obere Platte 76, eine untere Platte 77 und eine Widerstandsspule 78 einschließen. Die Platten 76 und 77 bestehen aus einem Material, das elektrischen Strom nicht leitet. Die Spule 78 ist zwischen den Platten 76 und 77 angeordnet und ist somit von dem Rest der Kochvorrichtung elektrisch isoliert. Die untere Platte 77 besitzt eine Vielzahl darin definierter offener Zonen 75, durch welche sich die erhitzte Luft bewegen kann. Die Platten 76 und 77 können miteinander durch Nieten 81 befestigt werden. Die Heizvorrichtung 42 kann an der Platte 58 durch Schrauben 82 befestigt werden. Die Heizvorrichtung 42 ist mit einer Energiequelle durch Drähte 83, einen Schalter 68 und eine Schnur 67 elektrisch verbunden.
• Die offene Heizvorrichtungsspule 78 wird verwendet, um die niedrigstmögliche Oberflächen-Wattdichte bzw. -Leistungsdichte zu erzielen. Mit einem adäquaten bzw. hinreichenden Luftstrom ist solch ein Element in der Lage, maximale Wärme auf den Luftstrom über eine Leitung zu übertragen, während es in dem Heizbereich einer dunklen Rotglühhitze betrieben wird. Damit andere Typen von Heizelementen, wie zum Beispiel röhrenförmige Typen, die gleiche Wattleistung, welche bei dem gleichen Raum und Luftstrom gegeben ist, abgeben, würde die Heizvorrichtung glühen. Solch eine Oberflächen-Wattdichte würde ein Überhitzen des Motorgebläses zur Folge haben, wobei das Lebensmittel gekocht wird und Plastikteile einer übermäßigen Wärmestrahlung ausgesetzt sind. Zusätzlich würde solch ein Element zuviel Wärme zurückhalten, wenn die Einheit abgeschaltet wird, was zusätzliche Probleme mit einer zu hohen Temperatur hervorruft.
• Die Heizvorrichtungsanordnung enthält auch eine Vorrichtung für eine zu hohe Temperatur, die in der Lage ist, eine Energiezufuhr zu der Heizvorrichtung abzuschalten, sollte der Thermostat versagen.
• Die Energieeinheit 13 enthält ein oberes Blatt 63, welches an dem Schaft 49 des Motors 47 angebracht ist. Das Blatt 63 zieht Frischluft durch das obere Teilstück des Arms 15, wie durch die Pfeile in Fig. 2 veranschaulicht ist. Das Blatt 63 bewegt dann diese kühle Frischluft aufwärts um den Motor 41 herum, um den Motor zu kühlen, aufwärts durch Öffnungen 45 im Gehäuse 44 und abwärts und nach außen durch die Öffnungen 64. Das Gebläseblatt 43, das an dem gegenüberliegenden Ende des Schafts 49 angebracht ist, bewegt die Luftströme innerhalb der erhitzten Kammer. Das Blatt 43 besitzt ein offenes Mittelteil, welches dem offenen Mittelteil 75 der Heizvorrichtung 42 entspricht.
• Das Blatt 43 erzeugt zwei Luftzirkulationen bzw. -umwälzungen. Die erste Luftzirkulation verläuft durch die ganze erhitzte Kammer. Die zweite Luftzirkulation leitet einen geringen Luftanteil über die erhitzten Wicklungen bzw. Spulen in der Heizvorrichtung 42, wie in Fig. 3 veranschaulicht ist. Mit anderen Worten tritt der geringe Luftstrom radial nach außen von dem Blatt 43 aus, kehrt die Richtung um 180 Grad um, um über die Spule 78 hinein, hierauf radial nach innen zu der Mitte der Heizvorrichtung 42, dann abwärts in die Mittelzone des Blattes 43 gezogen zu werden. Ein Schutzgitter 66 ist über dem Blatt 43 vorgesehen.
• Ein elektrischer Strom wird in der Vorrichtung 10 über eine elektrische Schnur 67 zugeführt. Die Schnur 67 kann einen herkömmlichen Stecker für einen Einsatz in eine Wandbuchse einschließen. Der elektrische Strom gelangt durch einen Schaltmechanismus 68, der in dem oberen Teilstück 15 angebracht ist. Der Schalter 68 schließt einen Meßmechanismus ein, um ein Abschalten der Einheit in dem Fall einer Überhitzung in der Heizkammer und/oder dem Motorgehäuse 41 zu liefern. Der Schaltmechanismus 68 kann auch einen Meßmechanismus einschließen, um die Einheit abzuschalten, falls das Oberteil 12 aufwärts mit dem Einstellteil des Schalters 68 in der "Ein"-Position bzw. -Stellung geschwenkt wird.
BETRIEB
• Obwohl der Betrieb bzw. die Funktion der vorliegenden Erfindung aus der vorhergehenden Beschreibung ohne weiteres ersichtlich ist, wird sie weiter beschrieben werden, um ein vollkommeneres Verständnis der vorliegenden Erfindung zu liefern. Die vorliegende Luft-Bratvorrichtung kann in Betrieb gesetzt werden, indem das Oberteil 12 aufwärts wie in Fig. 5 veranschaulicht geschwenkt wird. Lebensmittelstücke, wie zum Beispiel Kartoffeln, Backwaren, Pizzen und dergleichen, können auf dem Gestell 29 angeordnet werden. Das Oberteil 12 wird dann nach unten in die in den Fig. 1 und 2 veranschaulichte Position geschwenkt. Der Schalter 68 wird hierauf aktiviert, wobei das Heizelement 42 und der Motor eingeschaltet werden. Mit dem sich drehenden Blatt 43 wird Luft innerhalb der Kammer bewegt, welche durch das untere Einheitsteilstück 11 und das obere Teilstück 12 gebildet wird. Luft wird über die Widerstandsspule umgewälzt, wodurch Wärme an solch eine Kammer geliefert wird. Die Temperatur wird typischerweise in dem Bereich von 65,5 bis 204,5 Grad Celsius (150 bis 400 Grad Fahrenheit) liegen. Die Luftgeschwindigkeit in der erhitzten Kammer wird typischerweise mehr als 305 Meter pro Minute (1000 Fuß pro Minute) bei dem Punkt betragen, wo sie das Gebläseblatt 43 verläßt. Falls gewünscht, kann eine Mittelwand 69A in der erhitzten Kammer angebracht werden, um eine Störung und somit eine größere Turbulenz innerhalb der erhitzten Kammer zu schaffen.
• Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorrichtungen ist das Gebläse in der oberen Mitte der Kochkammer angeordnet. Das Gebläserad ist auf solch eine Weise angebracht, um in die Kochkammer zu ragen, wobei sich dessen obere Oberfläche bei dem gleichen Niveau oder einem niedrigeren als die obere Wand der Kammer befindet. In dieser Position bewegt sich die von dem Rad weggeschleuderte Luft parallel horizontal zu der oberen Wand der Kammer, bis sie durch den Halbmesser, der die obere Wand und die vertikale runde Seitenwand verbindet, nach unten gelenkt wird. Die Luft bewegt sich dann nach unten, bis sie bei der Basis der Außenwand durch den Halbmesser, der die Seitenwand mit der unteren Wand des Gehäuses verbindet, wieder abgelenkt wird. Die Luft wird dann gleichzeitig durch das Gebläse über die Oberseite und unter das Kochgestell geschoben und gezogen. Wenn die sich Luft der Mitte des Gehäuses nähert, wird sie aufwärts in die offene Unterseite des Gebläserades gezogen, wo sie dann durch das gleiche oben beschriebene Muster wieder umgewälzt wird.
• Die Geschwindigkeit der Luft ist innerhalb der Kammer nicht konstant, weil die erhitzte Luft zusammenläuft, wenn sie sich zu der Mitte der Einheit bewegt und in das Gebläse gezogen wird. In der Luft-Bratvorrichtung kühlt die Luft, wenn sie das Lebensmittel berührt, wird aber gleichzeitig schneller, wenn sie in der Mitte der Kammer zusammenläuft. Diese Änderung in der Geschwindigkeit gleicht die fallende Temperatur aus, indem die in der Luft zurückbleibende Wärme effektiver ausgetauscht wird. Das Ergebnis ist ein sehr gleichmäßiges Kochen bzw. ein sehr gleichmäßiger Kochvorgang von der äußeren Kante zu der Mitte des Kochgestells.
• Wenn Stücke, die einen Großteil des Kochgestells bedecken, wie zum Beispiel eine Pizza, oder die eine Pfanne erfordern, wie zum Beispiel Plätzchen, gekocht werden, wird der Luftstrom zu der Unterseite des Gestells davon abgehalten, in das Gebläserad zurück gezogen zu werden. Die eingeschlossene Luft wirbelt schnell herum, ohne daß sie sich infolge eines inadäquaten bzw. nicht hinreichenden Luftaustauschs mit der erhitzten Luftmenge oberhalb des Gestells signifikant abkühlt. Um den obigen Punkt auszugleichen, können eine oder mehr "Mischschaufeln" 69B diagonal unter dem Kochgestell angebracht werden bzw. gelegen sein. Dies bewirkt, daß die Luft zwei oder mehr gegenlaufende Luftmengen bildet, die den Luftaustausch unter dem Gestell dramatisch verbessern. Siehe Fig. 4.
• Weil das obige System in der Lage ist, sehr schnelle Luftströme mit einer minimalen Motorgröße und Energiezufuhr zu entwickeln, ist es wünschenswert, die Luft- Bratvorrichtung mit einer einstellbaren Motorgeschwindigkeitsregelung auszustatten. Einige Stücke, wie zum Beispiel Kuchen oder Pizzen mit losen Oberstücken, sollten nicht allzu hohen Luftgeschwindigkeiten ausgesetzt sein. Wenn derartige Stücke zubereitet werden, wird es vielmehr bevorzugt, die Luftgeschwindigkeit durch Herabsetzen der Motorgeschwindigkeit zu reduzieren. Dies hat eine moderate bzw. mäßige Verlängerung der Kochzeit zur Folge, liefert aber noch einen viel schnelleren Kochvorgang als herkömmliche Ofen.
• Eines der wichtigen Merkmale, das in der vorliegenden Erfindung gefunden wird, ist die Position der Heizvorrichtung. Wie bei jeder Vorrichtung, die eine Reihe von Lebensmitteln kocht, ist die Reinigungsmöglichkeit ein Hauptanliegen. Als eine Folge der schnellen Luftbewegung, die in den meisten Konvektionsöfen gefunden wird, werden Lebensmittelteilchen, Öl und Fett über die meisten Innenoberflächen des Ofens verteilt. Wenn diese Teilchen mit der Heizvorrichtung in einem Konvektionsofen in Berührung kommen, brennen sie, was Rauch, Geruch und Reinigungsprobleme verursacht. Bei der Luft-Bratvorrichtung werden derartige Probleme infolge der einfachen Reinigungsmöglichkeit des Kochgehäuses und des Aufbaus der Heizvorrichtung und ihrer Positionierung im wesentlichen beseitigt.
• Die offene Spulen-Heizvorrichtung 78 in der vorliegenden Erfindung ist direkt oberhalb des Gebläserades 43 angeordnet. Das Gebläse ist bei Unterseite vollständig offen, aber auch auf seiner Oberseite teilweise offen. Als eine Folge zieht das Gebläse den Großteil seiner Zubereitungsluft in seine Unterseite, zieht aber auch Luft in sein Oberteil. Dies bewirkt, daß ein Teil der Luft, die von dem Umfang des Gebläses weggeschleudert wird, die Richtung umkehrt und durch den Heizvorrichtungsumfang zurück nach unten durch die offene untere Platte der Heizvorrichtungsanordnung und in das halboffene Oberteil des Gebläserades gezogen wird. Diese hoch erhitzte Luft wird dann mit der Luft gemischt, die von dem Boden des Gebläses hinein gezogen wird. Dieses Gemisch wird dann horizontal in die Kochkammer hinaus geschleudert. Diese Konfiguration liefert die folgenden Vorteile: die meisten Teilchen können keine abrupte 180 Grad Änderung in der Richtung ausführen, welche die durch die Heizvorrichtung gezogene Luft ausführt. Daher ist die Luft, die sich durch die Heizvorrichtungsanordnung bewegt, praktisch frei von Verunreinigung, während die meisten Teilchen zu den Seiten und dem Boden der Kochkammer weggeschleudert werden, wo sie leicht bei einer Reinigung entfernt werden können. Als eine Folge des obigen Sachverhalts sammelt die Heizvorrichtung keine Lebensmittel, kein Öl oder Fett an, wodurch die Notwendigkeit beseitigt wird, die Heizvorrichtung zu reinigen, was die Lebensdauer eines Heizvorrichtungselements erhöht und Rauch oder eine Feuergefahr verhindert.
• Ein Anordnen der Heizvorrichtung unmittelbar oberhalb des Gebläses spart beträchtlichen Raum und gestattet den kompakten Aufbau einer leicht abnehmbaren Gebläseanordnung. Wenn die Anordnung entfernt wird, kann dann das gesamte Kochgehäuse in einer herkömmlichen Haushalts-Geschirrspülmaschine gewaschen werden. Die Kompaktheit, welche durch die Heizvorrichtungsposition gestattet wird, läßt mehr Sicht durch die obere Wand des transparenten Kochgehäuses zu, was dem Benutzer einen größtmöglichen bzw. maximalen Blick auf den Kochvorgang gestattet. Weil das Gebläserad direkt unterhalb der Heizvorrichtungsanordnung angebracht wird bzw. gelegen ist, liefert das Gebläserad einen zusätzlichen mechanischen Schutz der Heizvorrichtung, während ferner die Gefahr eines elektrischen Schlags für den Benutzer reduziert wird.
• Ein Reinigen irgendeines Lebensmittel-Zubereitungsgerätes ist immer ein Hauptanliegen. Die Luft-Bratvorrichtung ist aufgebaut, um leicht auseinandergenommen zu werden, was gestattet, daß das gesamte zweistückige Kochgehäuse in Wasser zum Einweichen oder Waschen in einer Haushalts-Geschirrspülmaschine eingetaucht wird. Das Gehäuse ist aus Plastik mit geringer Haftung geformt, das der maximalen Innen- Betriebstemperatur von 204,5 Grad Celsius (400 Grad Fahrenheit) widerstehen kann. Die Gebläseanordnung enthält alle elektrischen Komponenten und wird leicht in der oberen Hälfte des Kochgehäuses angebracht, indem es an Ort und Stelle durch Metall- Haltevorrichtungen einschnappt oder an die Stelle geschraubt wird, ganz wie der Deckel auf einer Büchse. Die Gebläseanordnung ist dimensioniert, um leicht in das Kochgehäuse für eine Lagerung zu passen, wodurch knapper Küchenlagerraum gespart und ein Lade- und Verpackungsaufwand reduziert werden.
• Die obere Anordnung ist schwenkbar an einem abnehmbaren Träger angebracht, der mit der Unterseite des Kochgehäuses verbunden ist. Das Kochgehäuse wird geöffnet, indem der Halteabschnitt 72 der Einheit angehoben wird und die gesamte Anordnung rückwärts geschwenkt wird, bis sie in einer vertikalen Position stoppt. Wenn die Anordnung rückwärts gekippt wird, schaltet ein interner Schalter die gesamte Energiezufuhr zu dem Motor und der Heizvorrichtung ab, wodurch irgendeine Verletzungsgefahr infolge eines Kontaktes mit dem sich bewegenden Gebläse eliminiert wird.
• Wegen der aufwendigen bzw. umfangreichen Verwendung von Plastik und der Notwendigkeit, Anordnungstemperaturen für eine Berührung angenehm zu halten, ist ein internes Kühlen der Anordnung entscheidend. Der Motor muß ebenfalls innerhalb sicherer Betriebstemperaturgrenzen gehalten werden.
• Um die obigen Ziele zu erreichen, ist die Gebläseeinheit 42 konstruiert bzw. aufgebaut worden, um kühle Luft bei Raumtemperatur direkt von oberhalb des Schwenkbereichs hinein zu ziehen. Ein Luftziehen von diesem Punkt vermeidet, daß heiße Luft, die von dem Kochgehäuse aufsteigt, eingezogen wird. Diese kühle Luft wird durch das rechteckige Segment gezogen, welches das Motorgehäuse mit dem Scharnier verbindet. Dieses "Rohrleitungssystem" kann ebenfalls elektronische Komponenten beherbergen, die wärmeempfindlich sind oder ein Kühlen erfordern, wie zum Beispiel Triacs. Von hier wird die Luft über den Motor, aufwärts durch ein sekundäres Gebläserad 63 direkt oberhalb des Motors gezogen und dann abwärts um die Außenwände eines "Deckels" 44, der den Motor 48 umgibt, herum ausgelassen. Diese Auslaßluft wird schließlich durch eine Lücke 74 gezwungen bzw. getrieben, welche das Kochgehäuse und die Bodenkante der Gebläseanordnung trennt. Hier erfüllt die Luft eine wertvolle Funktion eines Kühlens des Kochgehäuseplastiks bei dessen anfälligstem Punkt nahe der Heizvorrichtungsanordnung.
• Irgendeine Deformation des Bereichs der Gebläsebefestigung infolge einer Störung durch eine zu hohe Temperatur würde das Kochgehäuse unbrauchbar machen. Bolzen können in den Bereich der Gebläsebefestigung geformt werden, um als Versteifungsglieder und Kühlrippen für das Plastik zu wirken.
• Wenn das Gebläse von dem Kochgehäuse entfernt wird, kann der Benutzer dann optionale Zusatzgeräte installieren, um die Luft-Bratvorrichtung in ein Dampfgerät, ein Popcorn-Gerät oder eine andere Anwendung umzuwandeln, die zu der Konfiguration und den Merkmalen des Kochgehäuses passen würde.

Claims (19)

1. Ein Tisch-Ofen (10) mit einem oberen Bauglied (12) und einem unteren Bauglied (11), die zusammen eine Kochkammer definieren, einem Gestell (29), das innerhalb der Kochkammer zum Tragen eines zu kochenden Lebensmittels angeordnet ist, Heizmittel (42, 78) zum Heizen der Luft innerhalb der Kochkammer und einem Gebläse (13, 41, 43), wobei das Gebläse ein Gebläserad (43), das innerhalb der Kochkammer angebracht bzw. gelegen ist aufweist, die Kochkammer (10) einen kreisförmigen horizontalen Querschnitt und einen ovalen vertikalen Querschnitt besitzt, das Gebläse einen erhitzten Luftstrom in der Kochkammer bei einer hohen Geschwindigkeit bewegen kann, das obere Bauglied eine zentrale, darin gelegene Öffnung (32') besitzt und das Heizmittel (42, 78) vollständig oberhalb des Gebläserades (43) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizmittel eine Platte mit einer Öffnung darin und eine Heizvorrichtung, die oberhalb der Platte angebracht ist, aufweist, welche den Luftstrom auf eine Temperatur in dem Bereich von 68,3 bis 232 Grad Celsius (150 bis 450 Grad Fahrenheit) erhitzt.

2. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das Gebläse ferner einen Motor (47) aufweist, der außerhalb der Kochkammer angeordnet ist, wobei der Motor mit dem Gebläserad verbunden ist.

3. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das Heizmittel eine offene Drahtwiderstands- Heizvorrichtung (78) aufweist.

4. Der Ofen nach Anspruch 2, welcher ferner Mittel (63, 64, 59, 44 - 46) aufweist, das außerhalb der Kochkammer gelegen ist, zum Erzeugen eines sekundären Luftstroms, um den Motor und eine obere Wand des oberen Baugliedes zu kühlen.

5. Der Ofen nach Anspruch 4, worin das Mittel zum Erzeugen eines sekundären Luftstroms eine Luftleitung (59), um Luft von einer Zone bei der Peripherie der Kochkammer zu einer Zone zu transportieren, die dem oberen Ende des Motors benachbart ist, eine Umhüllung (44, 46), welche den Motor zum Transportieren von Luft von der Leitung entlang des Motors umgibt, wodurch der Motor gekühlt wird, und Mittel (64) aufweist, um die Luft von der Umhüllung nach außen entlang der oberen Wand des oberen Baugliedes zu leiten.

6. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das Gebläserad positioniert ist und gedreht wird, um einen Luftstrom von mehr als 305 Meter (1000 Fuß) pro Minute dem Lebensmittel in der Kochkammer benachbart zu erzeugen.

7. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das Gebläserad positioniert ist und gedreht wird, um einen Luftstrom von mehr als 792,5 Meter (2600 Fuß) pro Minute dem Lebensmittel in der Kochkammer benachbart zu erzeugen.

8. Der Ofen nach Anspruch 2, welcher ferner ein Gehäuse (44, 46) aufweist, das den Motor enthält, wobei das Gehäuse mit dem oberen Bauglied durch Schnellöse- Schraubenmechanismen (61, 62) verbunden wird.

9. Der Ofen nach Anspruch 8, welcher ferner einen Schaltmechanismus (68) aufweist, der das Gebläse in einen betriebsfähigen Modus versetzt, wenn das Gehäuse mit dem oberen Bauglied verbunden ist, und das Gebläse in einen nicht betriebsfähigen Modus versetzt, wenn das Gehäuse nicht mit dem oberen Bauglied verbunden ist.

10. Der Ofen nach Anspruch 1, welcher ferner Mittel (24, 26) für einen ausgerichteten Eingriff zwischen dem oberen Bauglied und dem unteren Bauglied aufweist.

11. Der Ofen nach Anspruch 10, worin das Mittel für einen ausgerichteten Eingriff eine verdickte obere Krempe (24), die auf dem unteren Bauglied geformt ist, aufweist, in die eine umfangsmäßige Krempe (31) des oberen Baugliedes aufgenommen werden kann.

12. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das Gebläserad erste und zweite Luftströme erzeugt, wobei der erste Luftstrom von dem Gebläserad zu der Widerstandsspule und dann nach unten durch die Öffnung in der Platte strömt, der zweite Luftstrom von dem Gebläserad in die Kochkammer strömt, worin das Gebläserad den ersten und zweiten Luftstrom mischt.

13. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das obere Bauglied eine umfangsmäßige Wand (31), eine obere Wand (32) und eine erste gekrümmte Übergangswand aufweist, welche die umfangsmäßige Wand und die obere Wand verbindet, worin das untere Bauglied eine umfangsmäßige Wand (21), eine Bodenwand (22) und eine zweite gekrümmte Übergangswand aufweist, welche die umfangsmäßige Wand und die Bodenwand verbindet, und worin das Gebläserad einen Luftstrom in einem radial gerichteten Bogen nach außen schleudert, um die erste gekrümmte Übergangswand zu treffen, was den Luftstrom veranlaßt nach unten spiralförmig zu verlaufen, um die zweite gekrümmte Übergangswand zu treffen, was bewirkt, daß der Luftstrom zu einer der axialen Mitte der Kochkammer benachbarten Zone und dann aufwärts zu dem Gebläserad strömt.

14. Der Ofen nach Anspruch 1, welcher ferner eine Mischschaufel (69B) aufweist, die innerhalb der Kochkammer unter dem Kochgestell angebracht ist, um einen Luftaustausch unter dem Kochgestell zu verbessern.

15. Der Ofen nach Anspruch 1, welcher ferner mindestens einen Erweiterungsring aufweist, der selektiv zwischen den oberen und unteren Baugliedern eingefügt werden kann, um die Höhe der Kochkammer zu erhöhen.

16. Der Ofen nach Anspruch 1, worin die oberen und unteren Bauglieder aus Plastik hergestellt sind.

17. Der Ofen nach Anspruch 1, worin das untere Bauglied ein sich nach oben öffnendes, schalenförmiges Bauglied aufweist und das obere Bauglied ein sich nach unten öffnendes, schalenförmiges Bauglied aufweist.

18. Der Ofen nach Anspruch 1, worin die Platte von kreisförmiger Form ist und die Öffnung sich in der Mitte davon befindet.

19. Der Ofen nach Anspruch 1, worin die Heizvorrichtung eine offene Drahtwiderstands-Heizvorrichtung ist, die an der Platte angebracht ist.