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Backofen mit ein* oder mehreren Backräumen und mittelbarer Heizung.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Backofen mit einem oder mehreren Backräumen,
die mittelbar beheizt werden, und besteht darin, daß der unterste Backraum ausschließlich
von'oben beheizbar und dessen Sohle aus Solnhofener Platten oder ähnliche wärmetechnische
Eigenschaften aufweisenden Materialien gebildet ist.
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Bei den bekannten Backöfen erfolgte die Beheizung sämtlicher Backräume
stets von unten oder von unten und oben gleichzeitig, und es war die Herdsohle aus
Wärme schlecht leitendem Stoff, wie Ton, Schamotte usw., gebildet. Letzteres war
deshalb notwendig, um die zum Backen erforderliche ziemlich gleiche Temperatur der
Grund- und Oberhitze zu erreichen. Bei mit Brennstoffen beheizten Backöfen war es
ferner erforderlich, um den Ausgleich des großen Temperaturunterschiedes in der
Heizkraft der Flammen kurz hinter dem Rost, die unter der Herdsohle durchziehen,
und jenen, die hochgeführt den Backraum von oben bestreichen, zu erzielen, eine
starke, Wärme isolierende Schicht zwischen dem unteren Heizkanal und der Herdsohle
anzuordnen. Diese starke Isolierschicht verhindert wohl eine übermäßige Einwirkung
der Flammen auf die Herdsohle, bedingt aber gleichzeitig eine ungenügende Ausnutzung
der Feuergase und eine übermäßige Wärmeabgabe an das Grundinauerwerk des Backofens.
Eine Sohle von übermäßiger Wärmeleitfähigkeit erscheint aber nicht verwendbar, da
die Backware darauf »anbrennt«, d. h. an der Auflagefläche vorzeitig und übermäßig
erhitzt wird. Es hat sich gezeigt, daß bei einer angemessenen Wärmeaufnahmefähigkeit
der Sohle diese durch bloße Einwirkung der Deckenabhitze des Backraumes sich so
weit erhitzt, daß sie die erforderliche Backtemperatur erhält und einer Beheizung
von unten her nicht bedarf. Diese Eigenschaften zeigen beispielsweise Solnhofener
Kalksteinplatten, die den gestellten Anforderungen völlig entsprechen.
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Als beste Platten für die Sohle haben sich im Backofenbau bisher die
sogenannten Radeburger Platten erwiesen. Allein auch diese besitzen noch nicht die
wärmetechnischen Eigenschaften, wie sie für die Sohle bei einem ausschließlichen
Beheizung des Backraumes von oben erforderlich sind.
Für die wärmetechnischen
Eigenschaften des Baustoffes kommen folgende physikalischen Werte in Frage: i. die
Wärmeleitzahl, 2. die Temperaturleitfähigkeit und 3. die Wärmekapazität.
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Die Wärmeleitzahl bedeutet die Wärmemenge, die bei einem Würfel von
i m Kantenlänge in i Stunde von einer Seitenfläche zur gegeniiberliegenden hindurchfließt,
wenn diese i ° C Temperaturunterschied haben und alle anderen Würfelflächen gegen
Wärmeabgabe geschützt sind.
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Die Temperaturleitfähigkeit ist bestimmt durch einen Bruch gleich
Wärmeleitzahl durch spezifische Wärme mal Raumgewicht, worin die spezifische Wärme
die Anzahl der Kalorien bedeutet, die die Gewichtseinheit zur Erwärmung um i° C
benötigt, und das Raumgewicht das Gewicht der Volumeneinheit darstellt.
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Endlich ist die Wärmekapazität gleich dem Produkte spezifische Wärme
mal Raumgewicht.
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Nach angestellten Versuchen sind für Solnhofener Platten und Radeburger
Platten diese Werte ermittelt worden: Wärmeleitzahl 1,15 bzw. o,32, Wärmekapazität
626,5 bzw. 363, Temperaturleitfähigkeit o,ooi 84. bzw. o,ooo88, während für die
spezifische Wärme 0,2,39 bzw. o,226 festgestellt wurde.
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Daraus ergibt sich also, daß die Solnhofener Platten eine etwa viermal
größere Wärmeleitzahl, eine fast zweimal so große Wärmekapazität und eine etwa zweimal
so große "Temperaturleitfähigkeit besitzen als die Itadeburger Platten, während
die spezifische Wärme bei beiden Platten nahezu gleich ist.
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Der Backprozeß verlangt, daß das Backgut zunächst möglichst schnell
auf eine bestimmte Temperatur erwärmt und daß dann zu seinem Ausbacken eine genügende
Wärineinenge von allen Seiten zugeführt wird. Während nun die Wärmeleitzahl ein
Urteil darüber gestattet, welche Wärmemenge in einer bestimmten Zeit durch einen
Körper hindurchströmt, ist der Wert der Temperaturleitfähigkeit dafür maßgebend,
wie rasch sich bestehende Temperaturunterschiede innerhalb der betreffenden Masse
ausgleichen. Im ersten Teil des Backprozesses kommt daher die Temperaturleitfähigkeit
zur Geltung. Diese muß groß sein, damit die durch das Auflegen der kalten Backware
hervorgerufene Abkühlung sich schnell wieder ausgleicht. Damit dies möglich ist,
müssen die Platten außerdem imstande sein, hierzu die erforderliche Wärme auch aufzuspeichern,
d. h. sie müssen auch eine große Wärmekapazität besitzen. Für den zweiten Teil des
Backvorganges, bei dem im wesentlichen Beharrungszustand der Temperaturverteilung
herrscht, ist für ihn die Wärmeleitung allein maßgebend. Günstig wirkt auch hier
der bereits für den ersten Teil geforderte große Weit der Wärmeleitzahl.
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Aus dem Angeführten und im Vergleich der oben angegebenen Zahlen ergibt
sich somit, daß die Solnhofener Platten für beide Teile des Backvorganges wesentlich
günstiger erscheinen als die bisher für das beste Herdmaterial erachteten Radeburger
Herdplatten.
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Für Herdsohlen wurden auch bereits emaillierte und glasierte Platten
vorgeschlagen. Da beim Erfindungsgegenstande die Erwärmung der Backsohle ausschließlich
von oben in der Weise erfolgt, daß die von der Decke ausgehenden Wärmestrahlen von
der Backplatte aufgenommen werden, erscheinen Wärmestrahlen zurückwerfende Oberflächen
für diesen Zweck ungeeignet.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in einer beispielsweisen
Ausführung in Abb. i im Längsschnitt nach der Linie A-B der Abb. 2 und in Abb. 2
in einem senkrechten Schnitt nach der Linie C-D der Abb. i veranschaulicht.
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a und b sind zwei Backräume und c und d
die Heizkanäle.
Mit f (Abb.2) ist die Feuerung bezeichnet, die seitlich vom unteren Backraum a angeordnet
ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist der untere Backraum a ausschließlich
von oben beheizt. Die Heizgase ziehen von der Feuerung f durch den Heizkanal c,
indem sieden unteren Backrauin a ausschließlich von oben beheizen, und von da nach
dem Heizkanal d, wobei sie den oberen Backraum b von unten und oben beheizen, um
schließlich durch den Kanal g zum Fuchs zu gelangen.
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Die Sohle h des unteren Backraumes a ist, wie eingangs
erwähnt, aub Solnhofener Platten oder aus ähnliche wärmetechnische Eigenschaften
aufweisenden Stoffen gebildet.