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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Backröhre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1. Eine solche Backröhre
ist in der GB-A-2 267 339 offenbart. Es ist hinlänglich bekannt, dass Energieeinsparung ein
Muss für
alle Vorrichtungen ist, die Energie verbrauchen und somit zur Energieverschmutzung und/oder
zum Treibhauseffekt beitragen. Dies trifft ebenfalls auf Hausgeräte und insbesondere
auf solche Hausgeräte
zu, die ein hohes Energieniveau verbrauchen, wie dies bei elektrischen
Backröhren
der Fall ist. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen
Ofen mit einem Hohlraum zur Verfügung
zu stellen, der die Ofen-Performance (Effizienz und Effektivität) verbessert,
bei der Verwendung eine größere Flexibilität, eine
verbesserte Qualität
des Backens sowie eine bessere Reinigungsfähigkeit mittels eines flexiblen
Heizsystems zur Verfügung
stellt.
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Das
oben genannte Ziel wird dank der in den anhängenden Ansprüche dargelegten
Merkmale erreicht.
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Gemäß der Erfindung
umfasst der Ofen Heizelemente, die vertikal an den Seitenwänden des Hohlraums
zusätzlich
zu traditionellen Heizelementen, die horizontal an den oberen und
unteren Wänden
platziert sind, angebracht sind. Dieses Konzept ist auf pyrolytische
und nicht-pyrolytische Öfen
anwendbar und beinhaltet ebenso die Lösung, gemäß derer der Ofenhohlraum nicht
die horizontal an oberen und/oder unteren Wänden platzierten Heizelemente
aufweist.
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Die
Verwendung der Trenn- und Isolierplatte sowie der Heizelemente gemäß der Erfindung
ermöglicht
eine verbesserte Energieeffizienz aufgrund einer Flexibilität bei der
Verwendung und Optimierung des Wärmetransfers.
Darüber
hinaus reduziert sie die Koch-Zykluszeiten (Effektivität) aufgrund eines
kleineren Hohlraums sowie einer verbesserten Energieeffizienz. Die
Ofen-Hohlräume
des Ofens gemäß der vorliegenden
Erfindung können
einzeln oder getrennt in statischen und konvektiven Betriebsmodi betrieben
werden. Dies erhöht
die Flexibilität
bei der Verwendung. Die reduzierte Dimension der Unter-Hohlräume und/oder
die Verwendung von an den Seitenwänden des Hohlraums platzierten
Heizelementen verbessert die Temperatur-Gleichmäßigkeit im Hohlraum.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung verbessert ein Drehteller auf der Trennplatte die Bräunung, das
Knusprigmachen sowie die Wärmeverteilung
und somit die Effizienz (Zeit- und Energieeinsparung) sowie die
Effektivität
(Kochergebnisse).
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Die
vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen offenbart, welche beispielhaft eine bevorzugte
Ausführungsform
der Erfindung darstellen und in denen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines eingebauten Ofens gemäß der Erfindung
ist, bei dem die Ofentür
und Isolierpaneele aus Gründen
der Klarheit entfernt wurden,
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2 eine
Vorderansicht des Ofens aus 1 ist,
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3 eine
Explosionsansicht des Ofens aus 1 ist, um
Details der Heizelemente gemäß einer ersten
Ausführungsform
der Erfindung zu zeigen,
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4 eine
perspektivische Ansicht des Ofens gemäß einer zweiten Ausführungsform
der Erfindung ist,
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5 eine
Detailansicht ist, die das Layout des Erhitzers zeigt, der in den
Heizelementen des in 4 gezeigten Ofens verwendet
wird, und
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6 eine
Ansicht von oben der Trennplatte mit dem darauf angeordneten Drehteller
ist.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen umfasst ein Ofen 10 einen
Hohlraum 12, der vier Heizelemente 14, zwei für jede Seite 12 des
Ofenhohlraums, aufweist, welche in flachen Platten 16 eingehaust
sind. Die flachen Platten 16 sind an jeder Seite 12a des
Hohlraums platziert und elektrisch durch die Rückplatte des Ofens verbunden.
Die flachen Platten 16 sind vertikal voneinander getrennt,
um einen horizontalen Schlitz oder eine Führung G auszubilden, in die
eine regalförmige
Trennplatte 18, die den Hohlraum 12 in zwei Unter-Hohlräume 12b und 12c trennt,
gleitbar eingeführt
wird. Die Trennplatte 18 hat thermische Isolationseigenschaften
und ist mit einer (nicht gezeigten) Silikonabdichtung in deren Vorderabschnitt
versehen, um die Vorderwand des Hohlraums, d.h. die Ofentür, abzudichten.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht jede flache Platte 16 aus einem röhrenförmigen Widerstandselement 13,
welches in eine geeignete Leichtmetall-Legierung, beispielsweise
Aluminium, eingegossen ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
besteht jedes flache Heizelement 14 aus einem röhrenförmigen Widerstandselement 13,
welches an einer geeignet ausgeformten dünnen metallischen (beispielsweise
Stahl-)Platte 16 (3) befestigt
ist. Jede metallische Platte 16 weist einen horizontalen Zentralgrat 16a auf,
der zur gleitenden Abstützung von
Lebensmittel-Tabletts oder Grillgittern verwendet wird.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform (4)
umfasst der Ofenhohlraum vier rechteckige Öffnungen 20 an dessen
Seitenwänden,
in die jeweils zwei Strahlungs-Heizelemente oder Erhitzer 22 an
jeder Seite platziert sind. An der Vorderseite jedes Elements liegt
ein dunkles Ceran®-Glass 24 vor,
welches so angepasst ist, dass es das Erhitzerband 25 von
Spritzern der Lebensmittel usw. schützt und ebenso sowohl sichtbare
als auch Infrarot-Wärme
filtert. Die Erhitzer 22 sind in einer Ebene mit der Hohlraumwand
befestigt und sind daher an der Außenseite des Hohlraums 12 installiert.
Wärme wird
somit vom Erhitzer zu dem/durch das Glass 24 und anschließend in
den Hohlraum 12 über
Strahlung und Konvektion übertragen.
Ein wenig Wärmeleitung
wird ebenso vom Glass gefordert, um die Hohlraum-Seitenwand 12a zu
teilen. Die Trennplatte 18 ist von L-förmigen Schienen 28 abgestützt, die
an der Seitenwand 12a des Hohlraums 12 zwischen
jedem Paar von Öffnungen 20 fixiert
sind.
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Das
Erhitzerband-Layout (5) ist optimiert, um die Wärmeverteilung
in dem Hohlraum und somit die Koch-Performance zu verbessern. Die Form
des Bands 25 ist ähnlich
der eines Querbinders (Fliege), bei dem die verteilte Wärme eher
auf die Kanten 25a (exponierterer Bandbereich) als auf
das Zentrum 25b (weniger exponierter Bandbereich) begünstigt wird.
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In
jeder der oben genannten Ausführungsformen
ist die installierte Energie für
jeden Seitenwand-Erhitzer vorzugsweise zwischen 250 W bis 1500 W.
Diese Energie wird zur Energie des Standardgrills und den unteren
Heizelementen hinzugefügt.
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Der
Ofen kann in einer Standard-Betriebsart ohne die Trennplatte 18 verwendet
werden. In dieser Betriebsart kann der Ofen als Standardofen (statisch und/oder
unteres Element) oder zusammen mit den vier Seiten-Heizelementen 14 oder 22 verwendet werden.
Im letzteren Fall ist die Performance (beispielsweise die Kochresultate)
vergleichbar mit oder besser als der Aufbau mit einem Standard-Strahlungserhitzer
(kreisförmiger
Erhitzer um ein Gebläse herum).
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In
einem zweiten Aufbau des Ofens, der „flexibler Hohlraum"-Aufbau genannt wird, wird die Trennplatte 18 dazu
verwendet, den Ofenhohlraum 12 zu unterteilen und somit
drei weitere Betriebsarten zur Verfügung zu stellen:
- – eine
erste Betriebsart, bei der nur der obere Unter-Hohlraum 12b verwendet wird.
In diesem Fall sind die verwendeten Erhitzer die zwei oberen Seitenwand-Strahlungshitzer 14 oder 22 sowie das
(nicht gezeigte) Grillelement. Das Grillelement kann ebenso separat,
so beispielsweise zum Grillen oder Bräunen, verwendet werden. In einer
solchen ersten „flexiblen" Betriebsart wird die
Unter-Hohlraum-Temperatur eingestellt und mittels der gleichen Steuerung
geregelt, die für die
Standard-Betriebsart verwendet wird. Diese Betriebsart ist insbesondere
geeignet für
Fleisch, Geflügel,
Grillen usw..
- – eine
zweite Betriebsart, bei der nur der untere Unter-Hohlraum 12c genutzt wird.
In diesem Fall sind die verwendeten Erhitzer die zwei unteren Seitenwand-Strahlungserhitzer 14 oder 22 sowie das
(nicht gezeigte) untere Heizelement des Ofens. Das untere Heizelement
kann ebenso separat sowie beispielsweise zum Erwärmen oder Knusprigmachen verwendet
werden. In einer solchen Betriebsart wird die untere Unter-Hohlraum-Temperatur
eingestellt und mittels eines Sensors gesteuert, der in dem unteren
Unter-Hohlraum 12c positioniert ist. Diese Hohlraum-Betriebsart
ist insbesondere für
Pasta, Kuchen, Backen, Pizza usw. geeignet.
- – eine
dritte Betriebsart, bei der die Unter-Hohlräume 12b und 12c bei
zwei unterschiedlichen Temperaturen bis zu einer typischen maximalen Temperaturdifferenz
von 100°C
eingestellt werden kann, beispielsweise 250°C für den oberen Unter-Hohlraum 12b und
150°C für den unteren Unter-Hohlraum 12c.
Natürlich
hängt eine
solche Temperaturdifferenz von den thermischen Isolations-Eigenschaften der
Trennplatte 18 (je niedriger der Wärme-Übertragungskoeffizient ist,
desto höher
ist die Temperaturdifferenz) sowie des Grads an Abdichtung ab.
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In
all den drei oben genannten Betriebsarten wird die Trenn- und Isolierplatte 18 so
zur Verfügung gestellt,
dass sie die zwei Unter-Hohlräume 12b und 12c voneinander
isoliert. Dies wird durch sorgfältiges Einstellen
der Größe der Trennplatte 18,
um an das innere Hohlraum-Profil (inklusive Ofentür) angepasst zu
sein sowie durch Verwendung einer (nicht gezeigten) Silikongummi-Dichtung,
die an der Vorderseite der Trennplatte 18 angepasst ist,
erreicht. Bei der Verwendung sitzt die letztere auf einer geeigneten Leiste,
die von den Heizelementen 14 oder von den Schienen 28 definiert
wird.
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Wenn
die Trennplatte 18 installiert ist, wird die Temperatursteuerung
und der Sensor des unteren Unter-Hohlraums 12c beispielsweise
mittels eines (nicht gezeigten) Mikroschalters, der an der Rückwand des
Ofenhohlraums 12 angepasst ist, eingeschaltet.
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Die
Trennplatte 18 unterteilt das Hohlraumvolumen hälftig, d.h.
es stellt zwei Unter-Hohlräume zur
Verfügung.
Obwohl die Trennplatte 18 entfernt werden kann, wenn sie
installiert wurde, ist deren Position vorzugsweise fest.
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Gemäß den vom
Anmelder durchgeführten Tests
sind die Aufwärmzeiten
in den Unter-Hohlraum-Betriebsarten typischerweise zumindest 30% geringer
als in der Standard-Betriebsart
(in der die Trennplatte 18 entfernt ist), wodurch eine
größere Flexibilität im Zeitmanagement
zur Verfügung
gestellt wird. Die typische Koch-Performance (Kochzeit) ist zumindest
20% besser (geringer) als bei einem Standardofen für das gleiche
Lebensmittel oder Gericht. Diese Verbesserung der Performance führt zu einem niedrigeren
Energieverbrauch, geringeren Kochzeiten und einer größeren Flexibilität bei der
Verwendung.
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Gemäß einer
noch weiteren bevorzugten Ausführungsform
kann der Ofen mit einem Drehtisch oder Drehteller 30 versehen
sein, der drehbar von der Trennplatte 18 abgestützt wird.
Dies besteht aus einem Drehteller, der direkt mittels eines elektrischen Spit-Roast-Motors über eine
mechanische Kupplung 32 angetrieben wird. Dieses Hilfsmittel
ist insbesondere für
eine weitere Verbesserung der Koch-Performance eine bessere Bräunung oder
ein verbessertes Knusprigmachen sinnvoll und macht es unnötig, dass Lebensmittel
während
des Kochens umzudrehen (zu drehen).
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Das
Hilfsmittel umfasst einen Antriebsmotor, der außerhalb des (nicht gezeigten)
Hohlraums platziert ist, eine flexible Antriebswelle 34,
die ein Ende mit einem Zahngetriebe 34a sowie eine Platte
oder ein Tisch 36, der an dessen Unterseite mit Zahnradzähnen versehen
ist, aufweist. Der Antriebsmechanismus kann sowohl direkt mit einer
festen Welle oder direkt mit einer flexiblen Welle (wie dies in 6 gezeigt
ist) erfolgen. Der Antrieb ist mit dem Drehteller 30 verbunden,
der als Teil der oben erwähnten Trennplatte 18 ausgebildet
sein kann.
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Es
ist möglich,
mehr als einen Drehteller 30 zu einem Zeitpunkt über einen
replizierten Antriebsmechanismus zu verwenden. In der in den 1 und 2 gezeigten
Ausführungsform
ist eine zweite sich drehende Platte 14 an der unteren
Wand des Ofens gezeigt.
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Zur
Steuerung des Betriebs der zwei Unter-Hohlräume 12b und 12c ist
der Ofen gemäß der vorliegenden
Erfindung mit Zwillings-Standardsteuerungen (nicht gezeigt) versehen.
Ein möglicher
Aufbau des Steuerungspaneels des Ofens weist eine rechte Steuerung
für die
Standard-Betriebsart sowie für
die Betriebsart des oberen Unter-Hohlraums sowie eine linke Steuerung
für die
untere Unter-Hohlraum-Betriebsart auf.