WO2024120935A1 - Baking oven and method for operating a baking oven - Google Patents

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WO2024120935A1
WO2024120935A1 PCT/EP2023/083581 EP2023083581W WO2024120935A1 WO 2024120935 A1 WO2024120935 A1 WO 2024120935A1 EP 2023083581 W EP2023083581 W EP 2023083581W WO 2024120935 A1 WO2024120935 A1 WO 2024120935A1
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WO
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temperature
switched
heating
muffle
heating device
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/083581
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German (de)
French (fr)
Inventor
Elisabeth Stötzner
Marcus Frank
Marius Lehner
Christian Seidler
Magdalena Bauer
Carmelo Zarcone
Hector Farreres
Mario Funk
Original Assignee
E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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Publication date
Application filed by E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH filed Critical E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/06Arrangement or mounting of electric heating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/20Removing cooking fumes
    • F24C15/2007Removing cooking fumes from oven cavities
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C15/00Details
    • F24C15/32Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens
    • F24C15/322Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation
    • F24C15/325Arrangements of ducts for hot gases, e.g. in or around baking ovens with forced circulation electrically-heated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24CDOMESTIC STOVES OR RANGES ; DETAILS OF DOMESTIC STOVES OR RANGES, OF GENERAL APPLICATION
    • F24C7/00Stoves or ranges heated by electric energy
    • F24C7/08Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24C7/087Arrangement or mounting of control or safety devices of electric circuits regulating heat

Definitions

  • the invention relates to an oven and a method for operating such an oven.
  • the oven has a muffle with an access opening and a door for closing the access opening, as well as at least two heating devices in the muffle.
  • Baking ovens usually have a so-called top heat radiator and a bottom heat radiator to heat the muffle.
  • the top heat radiator is attached to the inside of the top wall of the muffle, usually runs in a meandering shape and can also be used as a grill for special operating modes.
  • the bottom heat radiator is often under the bottom wall of the muffle, where it cannot be damaged or soiled.
  • hot air and circulating air baking ovens in which a fan is arranged on the rear wall of the muffle and has a ventilation direction into the muffle.
  • a fan heater can be provided around the fan so that the fan can blow hot air, usually drawn out of the muffle in a circulating mode, into the muffle.
  • the aim is to achieve as uniform or homogeneous a temperature as possible in the muffle.
  • the invention is based on the object of creating an oven as mentioned above and a method for operating it, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to operate the oven in an innovative and diverse manner and with the greatest possible ease of use and benefit for a user.
  • an oven with the features of claim 1 and a method for operating such an oven with the features of claims 10, 14, 16 or 20 to 23.
  • Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. Some of the features are described only for the oven or only for one of the methods for operating it. However, they should be able to apply independently and independently of one another both to such an oven and to methods for operating it.
  • the wording of the claims is made part of the content of the description by express reference.
  • the oven has a muffle, an access opening to the muffle, a door or other closure for closing the access opening and at least two heating devices in the muffle.
  • the heating devices are electrically separated next to one another and arranged close together on a wall of the muffle, where close can mean less than 5 cm apart.
  • This wall can therefore be defined by being the one to which all heating devices are arranged closest.
  • the wall can also run parallel to a plane in which all heating devices are arranged.
  • the wall can essentially run in one surface, preferably it can form the ceiling wall of the muffle. In an oven with several muffles or muffles that can be temporarily separated by cooking chamber dividers, this wall can also explicitly be an intermediate ceiling.
  • the at least two heating devices are designed as tubular heating elements with a resistance heating conductor, which is advantageously an electrical resistance heating conductor.
  • a tubular heating element can preferably be designed in accordance with the prior art, for example in accordance with DE 102009048495 A1.
  • the muffle is divided into zones arranged next to one another, with at least as many heating devices as there are zones, and a boundary between two zones directly adjacent to one another runs between the projection of two heating devices directly adjacent to one another.
  • a boundary advantageously runs approximately in the middle or exactly in the middle between the projection of two heating devices directly adjacent to one another. This can depend on how strong the adjacent heating devices are or what their nominal power is.
  • the existing zones completely fill the muffle or the entire muffle is divided into these zones. None of the adjacent zones overlap one another or the zones are preferably separated from one another by radiation, whereby they can be directly adjacent to one another.
  • Each heating device can be controlled separately, with the oven having an oven control and a power supply for each of the heating devices.
  • the oven control is designed to determine or calculate a temperature of at least one heating device and/or in the muffle.
  • the power control can be designed as usual and have switching means, for example semiconductor switches or relays.
  • the oven By dividing the oven into zones, it is possible to prepare several items in the oven at the same time, but in different ways or at least at different temperatures. This enables a new way of preparing meals or dishes that consist of several items, such as roast duck, red cabbage and dumplings. It can be particularly advantageous to provide for all the different items to be cooked in the oven at the same time. muffle and are ready after the same cooking time, but with different cooking temperatures.
  • the zones are advantageously not directly separated from one another, so they have no subdivisions, walls, etc. between them. This makes the construction of the oven easier.
  • a reflector can be arranged above at least one tubular heating element, in particular on the aforementioned nearby wall of the muffle.
  • a reflector is curved, advantageously so that the heat radiation generated by the tubular heating element radiates away from the wall and particularly advantageously within the zone corresponding to this heating device, i.e. it is in a type of channel with a certain width.
  • a reflector is arranged above each tubular heating element, which can be designed to fit each tubular heating element exactly.
  • the heating devices as tubular heaters can have the same nominal power and/or the same external diameter.
  • the same components can be used. But they can also be different, i.e. have different nominal power and/or different external diameters.
  • at least one tubular heater can have a higher nominal power than the others.
  • At least two, preferably three or more, heating devices can be provided next to each other. Either a middle heating device or a side heating device can have a higher nominal power and/or a larger external diameter than the two outer heating devices, which in particular then have the same nominal power and/or external diameter.
  • each heating device defines its own zone in the muffle, whereby this zone can be heated primarily by this heating device.
  • a zone can be defined by the area that a heating device primarily heats with its radiation direction perpendicularly away from the wall on or near which this heating device is arranged.
  • the zones can have a constant width in the direction away from the heating devices.
  • At least one fan can be provided for the muffle, whereby it is preferably a fan with a fan heater directly associated with it, as is known from hot-air ovens.
  • a single such fan can be provided for this purpose and arranged in a single zone; alternatively, the fan can generate an air flow that flows directly into only one of the zones to a greater than 50% extent.
  • Such a fan can be arranged on a rear wall of the muffle.
  • Other fans with other functions can be be provided, for example as an extractor fan and/or so-called vapor vents, which blow air out at the front above the door. This can be used primarily to remove moisture from the muffle.
  • At least one temperature determination means for a temperature in the muffle can be provided, which has at least one temperature sensor. This can be designed to measure the temperature by means of a temperature-variable electrical resistor.
  • the temperature sensor is designed as a discrete temperature sensor separate and apart from the resistance heating conductors of the tubular heaters. It is therefore independent of their design and operation.
  • the temperature sensor is advantageously shielded from the direct effect of a radiant heat flow through a tubular heater by means of a shield, for example arranged in a tube or covered by a half-tube opposite the heating devices.
  • This discrete temperature sensor can advantageously be arranged on a fastening means for one of the heating devices in the muffle, with the temperature sensor standing or protruding from this fastening means into the muffle.
  • the temperature sensor is formed by the heating device or by a resistance heating conductor of a tubular heater, which as usual has a temperature-dependent electrical resistance. From this, when the tubular heater is not heating or is not being operated, the electrical resistance and thus the temperature can be determined in a known manner.
  • the tubular heating elements can be designed with a loop-shaped or meander-shaped course, in particular they can run twice, so to speak.
  • Each tubular heating element can have at least two longitudinal sections that are designed in a loop-shaped manner next to one another and adjoining one another.
  • at least two heating devices can have the same shape or the same course, which in turn can be a simplification.
  • At least two heating devices can have different shapes or courses, whereby in one embodiment at least three heating devices are provided next to each other and a middle heating device has a different shape or course than the two outer heating devices. These can in particular have the same shape or course.
  • at least one exhaust fan can be provided for an air flow from the muffle to the outside environment, as previously mentioned.
  • An exhaust air duct can be provided from the muffle to the exhaust fan and from there to the outside environment, so the exhaust fan can be provided in between.
  • a single exhaust fan can be provided for the entire muffle or the entire oven, with the exhaust air duct having an exhaust air branch for each heating device or for each zone, each of which branches off from the wall to which the heating device is closest.
  • a separate exhaust flap for the exhaust air branch can be provided for each heating device or for each zone, with each exhaust flap being separately operable to open and close. In this way, an exhaust function and an exhaust can be set separately and individually for each zone.
  • an independent separate extractor fan with an extract air duct can be provided for each heating device or for each zone formed by each heating device.
  • a separate extract air branch or a separate extract flap for the extract air branch is provided for each zone or for each heating device. In this way, the extract function and extract can also be adjusted separately and individually for each zone.
  • the heating devices are switched on and off in such a way that at no time are two or more heating devices switched on at the same time or two or more heating devices switched off at the same time.
  • These are advantageously those heating devices that are arranged next to one another and close to or less than 5 cm apart on the common wall of the muffle.
  • regulations for so-called flickering and network interference can be complied with so that total powers that are not too high are switched on at the same time.
  • Other heating devices for example for bottom heat, can be provided that can participate in the method according to the invention so that the aforementioned regulations can be complied with, or that work completely independently.
  • certain switching cycles can be carried out for at least two heating devices or for exactly three heating devices, advantageously for all heating devices that are arranged on a wall and that divide the muffle into zones.
  • one heating device is switched off, another heating device can be switched on at the same time.
  • another heating device can be switched off at the same time. It is advantageous It is intended that a heating device is not switched on more than once and not switched off more than once within a switching cycle.
  • the switch-on and switch-off times of the associated heating devices can be determined not only as described above, but also in such a way that not all heating devices are switched on at any time.
  • no more than two heating devices are switched on at any time, so that the total power supply is limited.
  • a switching cycle can last at least 5 seconds or at least 8 seconds, in particular it can last a maximum of 40 seconds.
  • a switching cycle can last longer the more heating devices are switched on and off during this switching cycle.
  • the duration of a switching cycle can be permanently adapted by the control to the number of heating devices that are not permanently switched on or off.
  • a switching cycle when operating a single heater can be 5 see to 15 see. When operating two heaters it can be 15 see to 25 see. When operating three heaters it can be 25 see to 35 see.
  • the steps explained below are carried out.
  • the temperature of at least one heating device is determined, preferably several heating devices or all heating devices. This can be done theoretically, so to speak, by recording the duration and power of operation of all heating devices in the oven, with which the heating device is continuously operated on average or which is a nominal power. Based on this, the temperature can be calculated using stored values, which are advantageously stored in a table or in a characteristic curve. So if the energy used over time is known, so to speak, its temperature can be determined.
  • an air temperature that is relevant for the heat transfer by convection to a cooking product can be measured in the muffle.
  • This is advantageously done in at least one zone, preferably in all zones of the muffle.
  • at least one discrete temperature sensor is advantageously used in the muffle, which is arranged in addition to the heating devices in the muffle and whose measured temperature is also taken into account.
  • several discrete temperature sensors can be used in the muffle. can be used, which can increase the accuracy.
  • One temperature sensor can be assigned to each zone. There can be more than one temperature sensor, but fewer temperature sensors than zones, or alternatively more temperature sensors than zones.
  • the temperature sensors can be used to calculate a temperature profile in the muffle, and from this an assignment of the temperature profile to the zones can be determined.
  • the furnace control system thus has the information on the air temperature in each zone.
  • the air temperature in the muffle can be measured at exactly two points.
  • a temperature of the food to be cooked can be calculated on the outside in a zone based on a radiant heat flow emanating directly from the heating device and based on a convective heat flow emanating from the heating device via the air. This temperature can also be seen as the temperature that affects the food to be cooked at this point or in this area.
  • the influence of the radiant heat flow can be determined using stored values.
  • the influence of the convective heat flow can be determined. This can be determined in each case by the oven control.
  • the output of at least one heating device can be determined and adjusted if necessary, preferably of all heating devices in operation. This can be done based on a comparison between the specified temperature and the temperature calculated in the aforementioned step C, in order to bring the calculated temperature closer to the specified temperature by adjusting the output of at least one of the heating devices or of all heating devices. This can preferably be done separately for each zone.
  • the power of the at least one heating device can be adjusted using PWM with a switching cycle and switching cycle sections or with a method described above.
  • the switching cycle or the switching cycle sections can also be adjusted.
  • a power of the at least one heating device can be set or adjusted by a phase control or a phase cut control or by a pulse packet control.
  • the temperature of a heating device can be calculated using the following formula:
  • T(t) is the temperature of the heater at time t, preferably on its outside
  • T(Msec) is the temperature of the heater 1 see before
  • DF(P) is a delay factor which depends on the current power of the heater
  • T s t ea dy(P) is the temperature in continuous operation or in the steady state or constant state of the heater, which depends on the current power of the heater.
  • step C the temperature for each food item in each zone can be calculated using the following formula:
  • Tf 00 d (t) is the temperature of the food on its outside or the temperature which acts on the food and influences it
  • TTHE is the temperature of the heating device
  • Tf 00 d (t- 1sec) is the aforementioned temperature of the food 1 see before
  • T ajr is the air temperature previously determined in accordance with step B
  • a is an oven-specific factor which has either been determined empirically through tests or which has been determined through simulation, in particular has been determined and programmed by the manufacturer.
  • the temperature T ajr can advantageously be calculated by measuring the temperature Tsensor of an aforementioned temperature sensor.
  • This temperature Tsensor can be corrected or applied with an offset temperature in order to deduce the temperature at the desired location from the location at which the temperature sensor is arranged. This is a method known per se.
  • step D the power can be calculated using the following formula:
  • K p is the proportional gain
  • P is the set average power of the heater
  • T desjred is the specified temperature for the food to be cooked in this zone
  • T actuai is the calculated temperature of the food to be cooked in this zone according to step D.
  • a controller with an I component and/or a D component can be used, preferably as a PID controller. This ensures overshoot-free adjustment.
  • a fan is used for the muffle in order to reduce the temperature in at least one of the zones by switching on the fan or by increasing the fan's operation. This is advantageously done when this zone is exposed to more air from the fan than the other zones or when it is currently exposed to a comparatively higher radiant heat flow. Alternatively, this can be done to raise the temperature in at least one of the zones by increasing the fan's operation or by switching on the fan if this is considered desirable for the cooking process set on the oven. This is advantageously done when this zone is exposed to more air from the fan than the other zones or when it is currently exposed to a comparatively lower radiant heat flow.
  • a zone with strong radiant heating can be cooled advantageously by switching on the fan or increasing its operation. Then the fan does not have to blow highly heated air onto the food being cooked, but rather just air.
  • a zone with little or no radiant heating can be heated by turning on or increasing the fan's operation, as heat is blown into it from another zone.
  • the fan can be equipped with its own heater and thus blow hot or highly heated air into the zone, thus heating it up.
  • a switching cycle for operating the heating devices with a PWM can be divided into switching cycle sections of equal length. These can be 7 to 15 switching cycle sections, in particular 9 switching cycle sections.
  • first only a first heating device can be operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle. Then, at the same time as this first heating device is switched off, the other second heating device is switched on and operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining Switching cycle sections of the entire switching cycle no longer need to be operated. Then the switching cycle starts again from the beginning.
  • a first heating device in the case of operation of exactly two heating devices whose nominal power is the same and whose desired power added together is higher than the nominal power of a single heating device, only a first heating device can initially be operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle.
  • the other second heating device before this first heating device is switched off, the other second heating device is switched on, and it can be switched on in particular at such a time that when it is switched off after the number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is switched on at the same time.
  • the other second heating device can preferably be switched on. This can take place at such a time that when it is switched off after a predetermined number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is not switched off at the same time as the second heater.
  • At least one first heating device can be switched off when another second heating device is switched on at the same time. They are thus switched on alternately, so to speak.
  • a third heating device is in turn switched on at exactly the time when the second heating device is switched off.
  • two or more heating devices cannot be switched on or switched off at the same time at any time. In this way, flicker regulations due to the network feedback can be complied with.
  • a food carrier with the various items on it can be introduced into the muffle through the access opening once or as a single process.
  • no items are subsequently introduced.
  • the food carrier with the cooked items on it can be removed, so that preferably all items are cooked with the same operating time of the oven but at different cooking temperatures.
  • different foods can be cooked in the different zones.
  • different average temperatures in the zones can be set by the oven control at different times.
  • a food carrier with the various foods on it can be inserted through the access opening into the muffle, i.e. with all the foods that are to be prepared.
  • the food carrier with the cooked foods on it can be removed.
  • all foods can be cooked with the same operating time of the oven but different cooking temperatures, or each food can be cooked at different temperatures for different periods of time, whereby the total time from the different temperature sections is again the same for all zones. This makes the cooking process very simple for the user.
  • the temperature in the zone associated with the extractor fan or an extractor flap is lowered, i.e. reduced, by means of the at least one aforementioned extractor fan.
  • the air humidity is reduced by increased suction or removal of air from this zone.
  • the temperature in the zone associated with this extractor fan or an extractor flap can be increased by means of the at least one extractor fan.
  • the air humidity can be increased by reduced suction or removal of air from this zone, whereby this is preferably done by stopping the operation of the extractor fan or closing the extractor flap.
  • the user can select a dish based on the combination of several items to be cooked on the oven control or an external input device.
  • This allows the oven control to prepare and then carry out the operation of the various heating devices. It is possible for the process data for this dish to be loaded into the oven control from a cloud or from the Internet, so it does not have to be stored in the oven control.
  • the oven control has a connection to the Internet, which is easy to implement.
  • the user can manually set a temperature separately for each of the zones, i.e. without a previously described method for a cooking process. This eliminates the need for an automated process.
  • This set temperature can be regulated by the oven control as described above. Monitoring a temperature for regulation can be done in one of the ways mentioned above.
  • only one of the zones can be operated in order to cook a small amount of food in the most energy-efficient way possible. This is possible, for example, for defrosting a single bread roll or similar.
  • the food carrier can be placed close to the heating elements, preferably closer than 15cm or even a maximum of 10cm away. This means that the volume to be heated can be significantly reduced, which enables faster and more energy-efficient cooking or preparation.
  • the short distance between the food carrier and the heating elements also means that the intensity of the radiant heat is higher.
  • At least one heating element can have a surface load of at least 5.0W/cm 2 . This is a relatively high surface load.
  • the surface load can be particularly advantageous at up to 8.0W/cm 2 , so that a very high proportion of heat radiation can be generated, which can be generated in a very well directed manner.
  • Fig. 1 is an oblique view from the front of an oven according to the invention with the door to the muffle open,
  • Fig. 2 a view from the front and slightly below into the muffle, on the ceiling wall of which three heating devices with tubular heaters are arranged,
  • Fig. 3 is a schematic view of the oven according to Fig. 2 from the front with a baking tray inserted and divided into three zones below each heating device, in each of which a product to be cooked is arranged,
  • Fig. 4 a view from below of the top wall of the muffle with the three heating devices
  • Fig. 5 a control panel on the oven to manually adjust temperatures
  • Fig. 6 a representation of different temperature curves over time depending on the heating power on the surface of a heating device
  • Fig. 7 the course of the temperature reached over time on the left or a delay factor on the right depending on the permanent power of the heating device
  • Fig. 8 to 10 switching cycles with different switching cycle sections for two or three tubular heaters.
  • Fig. 1 shows an oven 11 with a housing 12 and a muffle 14 therein.
  • the muffle 14 can be closed as usual by means of an oven door 15.
  • Above the oven door 15 there is an operating device 17, preferably with a display, which has an internal oven control 19.
  • a fan 21 is provided on a rear wall of the muffle 14, which is designed as usual for a circulating air and hot air oven.
  • As a hot air oven it also has a fan heater (not shown here) in order to be able to blow heated air into the muffle 14. This has been explained previously.
  • a conventional fan grille 22 In front of the fan 21 there is a conventional fan grille 22, here it is round.
  • Several slide-in rails 24 are formed on the side walls of the muffle 14. They can either be produced by appropriately embossing the metal wall, alternatively they can be separate rails that can be attached by means of screws or hooks.
  • FIG. 2 shows how the slide-in rails 24 are arranged horizontally and parallel to one another on the two side walls of the muffle 14 in a conventional manner.
  • the fan 21 with the fan grille 22 is arranged on the rear wall, advantageously at about medium height.
  • the heating devices are arranged just below the top wall of the muffle 14, namely three separate tubular heating elements 26a, 26b and 26c. They are shown in more detail in the view from below in Fig. 4.
  • the tubular heating elements 26a to 26c are formed by tubular heating elements of the same thickness and each run in a double loop.
  • the middle tubular heating element 26b is somewhat shorter in terms of overall length and can therefore have a lower electrical output, but this is not mandatory.
  • the tubular heating elements 26a to 26c also all have the same surface output or the same heating output per unit length. As can also be seen from Fig. 4, they are attached together to a conventional holding plate 28.
  • the heating elements 26a to 26c are attached to the back of the muffle 14.
  • the electrical connections protruding from the back show that all three tubular heating elements 26a to 26c are electrically contacted separately and can therefore be controlled or supplied with power separately from one another. They are advantageously operated in cycles, i.e. either switched on or off at full power. This is explained in more detail below.
  • zone boundaries ZGab and ZGbc are shown in Fig. 3 with dashed lines, each of which runs centrally between the tubular heaters 26a to 26c. They run at least centrally between the largest part of their longitudinal extension, where they are parallel to one another. Their exact position depends not only on the geometry and arrangement of the tubular heaters 26a to 26c, but also, or possibly predominantly, on their heating output.
  • the three zones Za, Zb and Zc formed by the zone boundaries ZGab and ZGbc can be of equal width here.
  • tubular heaters 26a to 26c have significantly different nominal outputs, they can also be of different widths, or a zone in which a tubular heater with a higher nominal output is arranged will be wider than a zone in which a tubular heater with a lower nominal output is arranged.
  • the zone boundaries ZG and thus also the zones Za, Zb and Zc run evenly and parallel to one another in a direction perpendicular away from the ceiling wall of the muffle 14.
  • the individual zones are directly adjacent to one another but do not actually overlap, although this is partly a theoretical consideration. In practice, it is not always possible to avoid a tubular heater giving off or radiating heat from one zone into another.
  • heat radiation is shown by the straight arrows pointing downwards, where the food to be cooked is usually located. Heat generation through convection, i.e. through the heated air, is shown by the wavy arrows.
  • a simply shown temperature sensor 30 is arranged in the upper area on the left side wall of the muffle 14. It can have an elongated tube shape, it is advantageously an electrical resistance sensor, for example as an NTC or PT100 or PT1000. It can have a shielding plate 31 which forms a shield against direct radiant heat from the tubular heaters 26a to 26c without having direct contact with it.
  • This temperature sensor 30 is, as explained below, primarily intended to measure exclusively the air temperature in the muffle, specifically at the location where it is arranged.
  • a temperature distribution in the entire muffle 14 can then be calculated on the basis of known values from the furnace control 19 and with a known duration and level of heating operation of the tubular heaters.
  • An alternative arrangement for a temperature sensor 30' is shown in dashed lines in Fig. 4. This temperature sensor 30' can also protrude from the holding plate 28 and run between the tubular heating elements 26b and 26c. At this point too, the aforementioned shielding plate would be very advantageous.
  • Fig. 3 shows a schematic front view of the muffle 14, similar to Fig. 2.
  • a curved reflector 29 is arranged, for example, advantageously made of polished stainless steel. This ensures in a known manner that the upward radiation of the tubular heating element 26a is reflected downwards.
  • an even more precise division of the zones Za, Zb and Zc can be achieved, which affects over-radiation of a tubular heating element in one zone into an adjacent zone. This can be avoided in this way.
  • zone boundaries ZGab and ZGbc as well as the corresponding zones Za, Zb and Zc run vertically and parallel to one another.
  • the zones do not overlap, but are directly adjacent to one another.
  • a baking tray 34 placed on slide-in rails 24 is shown, which is located slightly below half the height.
  • a product G1 is arranged on it.
  • a product G2 is arranged in the middle of the baking tray 34 in zone Zb.
  • a product G3 is arranged on the right on the baking tray 34 in zone Zc and below the tubular heating element 26c.
  • the respective products G1 to G3 are therefore exposed to the convection or air temperature in the respective zone Z as well as to radiant heat, which comes primarily from the tubular heating element 26 arranged above them in their zone.
  • the middle food G2 is mainly in its ventilation direction. This can be used advantageously for a special cooking process. Depending on the presence and, if applicable, operation of a fan heater assigned to the fan 21, even more heat can be brought to the middle zone Zb on the food G2. Alternatively, this middle zone Zb together with the food G2 can be cooled slightly without heating by just operating the fan 21 if this is determined to be appropriate, particularly during the course of the cooking process.
  • the central tubular heating element 26b can be provided with a nominal power that is 10% to 25% or even up to 40% lower than the the other two tubular heating elements 26a and 26c.
  • a cooking process similar to Fig. 3 could therefore provide that the lowest temperature should be generated here or the lowest heat flow into the corresponding food G2. This also corresponds to the temperatures entered according to Fig. 5, since the lowest temperature is selected for the middle zone Zb. This does not have to be the case, however; a tubular heating element on the side could also have a lower output.
  • the middle tubular heating element 26b could also have a higher output.
  • Fig. 5 shows how temperatures can be manually set directly on the control device 17 for the three zones Za, Zb and Zc. These then correspond to a specific operating mode, for example "grill", “baking” or “roasting". Alternatively, a user can select a specific dish with various items to be cooked on the control device 17, whereupon the control device 17 can then display the placement of the various items to be cooked on the left, in the middle or on the right for the user.
  • the oven control 19 is not only connected to the operating device 17, but also has a memory 20. This is intended for the characteristic curves or tables described at the beginning and explained in more detail below. On the other hand, certain cooking processes for items or dishes can be stored in it and called up as required.
  • Fig. 6 shows the temperature curves of a tubular heater 26 over time t, depending on the average, i.e. the permanent or long-term, power P.
  • the curves in Fig. 6 obviously show a tubular heater with a nominal power of 1,500 W, since its temperature rises evenly with a flattening out during operation.
  • a maximum temperature reached is around 850 °C after a few minutes, namely when the tubular heater 26 is operated continuously at its full nominal power. This is shown with the solid curve.
  • the tubular heater is operated in a clocked manner, advantageously with pulse width modulation, which is explained in more detail below.
  • the lower the average power the longer it takes for the temperature to rise and the lower the maximum temperature reached over time.
  • a delay factor for a certain power can be determined from this area of the curve. This delay factor is shown again in Fig. 7.
  • the permanent temperature is reached, also depending on the level of the average power.
  • the continuous temperature T is plotted against the average power P on the left, i.e. on the left vertical axis.
  • the delay factor is plotted against the average power P on the right vertical axis. While the temperature T is the upper curve, the delay factor is the lower curve.
  • the lower curve is also more of an approximate straight line.
  • the oven control 19 can determine the temperature that a tubular heating element 26 has at least in continuous operation during operation of the oven 11, i.e. in particular with a certain predetermined cooking process or a so-called recipe, according to the first step A.
  • Continuous operation here refers to times of more than three minutes; as a rule, even with low average power, a constant continuous temperature is reached after five to seven minutes at the latest, see Fig. 6.
  • the temperature of the tubular heating element 26 is important in order to determine its radiant power, i.e. the amount of radiant heat that it gives off to a product G arranged underneath.
  • the formula for step A explained at the beginning can advantageously be used for this purpose.
  • T(t) is the temperature of the heater at time t
  • T(t-lsec) is the temperature of the heater 1 see before
  • DF(P) is the delay factor described above, which depends on the current power of the heater.
  • T s t ea dy(P) is the temperature in continuous operation of the heater, which depends on the current power of the heater.
  • an air temperature is measured in the muffle according to step B.
  • the air temperature is important because heat is also transferred to the food G by convection. Even if it is generally desired to be able to determine or know the air temperature everywhere in the muffle 14, it may be sufficient to measure the actual air temperature at just one point or in just one zone. This can be done with the temperature sensor 30, which is arranged on the very left in zone Za according to Fig. 3. Even if only a single temperature sensor 30 is shown in Fig. 3, this may be sufficient for this purpose. Based on stored values, the air temperature can be determined at any point for the entire muffle 14, especially if the previous operation or the previous average output of the tubular heaters 26 is included.
  • a radiation heat flow and a convection heat flow for the food to be cooked can be determined from the temperatures determined in steps A and B, in each zone.
  • the temperature of the tubular heating elements 26 is used to determine the extent of the influence of the radiation heat flow on the basis of stored values.
  • the influence of the convection heat flow is also determined on the basis of the air temperature measured in step B in the muffle 14 or in a zone Z. This is advantageously done using the oven control.
  • the oven control 19 then knows which total heat flow reaches the food to be cooked.
  • the formula for step C explained at the beginning can be used advantageously for this.
  • a certain offset can be added or subtracted in a simple manner to the temperature measured by the temperature sensor 30. This depends on how the respective locations for the temperature sensor 30 and for the location at which the temperature is to be determined are selected. If the location for the temperature sensor 30 is known, such an offset can be determined experimentally for the oven 11 and stored in the oven control 19.
  • step C the temperature for each food item G in each zone Z is calculated using the formula from step C.
  • Tf 00 d (t) is the temperature of the food on its outside or the temperature acting on the food
  • T TH E is the temperature of the heating device
  • T f00 d (Msec) is the temperature of the food 1 see above
  • T ajr is the air temperature according to step B
  • a is an oven-specific factor which has been determined empirically through tests or which has been determined by simulation, advantageously by the manufacturer.
  • This temperature Tf 00 d (t) can therefore be determined before the start of the cooking process, whereby it is initially at room temperature or is assumed to be so as long as no other information is available or entered into the oven control 19.
  • step D the power of the individual tubular heating elements 26 can be determined and adjusted if necessary in order to determine a desired heat flow into the food to be cooked for each food item G according to the specified cooking process.
  • the power is calculated or the average power for the respective tubular heating element 26 is determined using the formula:
  • P the set average power of the heating device
  • Tdesired is the predetermined temperature for the food to be cooked in this zone
  • T ac tuai is the temperature of the food to be cooked in this zone calculated according to step C, i.e. T f00 d (t).
  • a pure proportional controller but rather a controller with an additional I component and an additional D component.
  • Such a PID controller has the advantage that it can be regulated to a desired value without overshooting. Such an overshoot of the temperature could be disadvantageous, for example because a good could be heated too much or burned on the surface.
  • the tubular heaters 26 should be operated in cycles, i.e. not with a certain set power in continuous operation, but either switched off or switched on at full rated power.
  • a power distribution or switching cycles are shown in Fig. 8 divided into ten cycles, with a first tubular heater 26a having an average power of 400 W and a second tubular heater 26b having an average power of 600 W. It is shown that the tubular heater 26a is first operated for four cycles or switching cycle sections and then switched off. The second tubular heater 26b is switched on from the second switching cycle section and then continues to operate for a total of six switching cycle sections.
  • the switched-on states of the two tubular heaters 26a and 26b therefore overlap for a certain time, while at the same time there is no heating effect at all for a certain time.
  • This switching cycle could therefore also be modified so that when the first tubular heating element 26a is switched off or after the last switching cycle section, the first switching cycle section occurs when the second tubular heating element 26b is switched on. This would mean that the tubular heating elements would be switched on alternately. Alternatively, an alternating switching could also be carried out here, in which case one tubular heating element 26 is always switched on, or only one.
  • Fig. 9 shows a switching cycle for three tubular heaters 26a to 26c.
  • the third tubular heater 26c is switched on for six switching cycle sections.
  • the first tubular heater 26a is switched on. It remains switched on for three switching cycle sections.
  • the second tubular heater 26b is switched on, so to speak, and also remains switched on for six switching cycle sections.
  • the tubular heaters 26b and 26c each have an average power of 600 W and the tubular heater 26a has 300 W.
  • Fig. 10 shows how a switching cycle is divided into nine switching cycle sections.
  • a first tubular heating element 26a is operated at a nominal output of 1000 W with an average, i.e. continuous, output of 667 W, as are the other two.
  • the switching cycle sections are distributed for the individual tubular heating elements 26 that are switched on and off as alternately as possible. Furthermore, at no time are three tubular heating elements switched on at the same time, which reduces the total power requirement at the peak and at the same time evens it out somewhat.

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Abstract

The invention relates to a baking oven having a muffle and at least two tubular heating elements as heating devices therein, said heating elements being arranged next to each other and close together on a cover wall of the muffle in an electrically separated manner from each other and in a separately actuatable manner. The muffle is divided into thermal zones arranged next to one another by means of the heating devices, wherein the border between two directly adjacent zones runs centrally between two directly adjacent heating devices. None of the adjacent zones overlap, or the zones are separated from one another and border one another but do not directly adjoin one another. The baking oven has an oven controller and a power supply for each of the heating devices, wherein the oven controller is designed to determine or calculate the temperature of at least one heating device and/or the temperature in the muffle. The temperatures can be determined by the oven controller for a cooking process for a plurality of different cooking products which are exposed to different cooking temperatures for the same cooking duration for each of the zones.

Description

Backofen und Verfahren zum Betrieb eines Backofens Oven and method for operating an oven
ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK FIELD OF APPLICATION AND STATE OF THE ART
Die Erfindung betrifft einen Backofen sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Backofens. Dabei weist der Backofen eine Muffel samt Zugangsöffnung sowie Tür zum Verschluss der Zugangsöffnung auf, außerdem mindestens zwei Heizeinrichtungen in der Muffel. The invention relates to an oven and a method for operating such an oven. The oven has a muffle with an access opening and a door for closing the access opening, as well as at least two heating devices in the muffle.
Üblicherweise weisen Backöfen zur Beheizung der Muffel einen sogenannten Oberhitze-Heizkörper und einen Unterhitze-Heizkörper auf. Der Oberhitze-Heizkörper ist an der Innenseite der Deckenwandung der Muffel angebracht, verläuft in der Regel mäanderförmig und kann auch für spezielle Betriebsarten als Grill betrieben werden. Der Unterhitze-Heizkörper ist häufig unter der Bodenwandung der Muffel, wo er weder beschädigt noch verschmutzt werden kann. Des Weiteren gibt es sogenannte Heißluft- und Umluft-Backöfen, bei denen ein Lüfter an der Rückseitenwandung der Muffel angeordnet ist und eine Lüftungsrichtung in die Muffel hinein aufweist. Den Lüfter umgebend kann bei Heißluft-Backöfen eine Lüfterheizung vorgesehen sein, so dass der Lüfter heiße Luft, üblicherweise um Umwälzbetrieb aus der Muffel herausgezogen, in die Muffel einblasen kann. Letztlich wird damit aber beabsichtigt, in der Muffel eine möglichst einheitliche bzw. homogene Temperatur zu erreichen. Baking ovens usually have a so-called top heat radiator and a bottom heat radiator to heat the muffle. The top heat radiator is attached to the inside of the top wall of the muffle, usually runs in a meandering shape and can also be used as a grill for special operating modes. The bottom heat radiator is often under the bottom wall of the muffle, where it cannot be damaged or soiled. There are also so-called hot air and circulating air baking ovens, in which a fan is arranged on the rear wall of the muffle and has a ventilation direction into the muffle. In hot air baking ovens, a fan heater can be provided around the fan so that the fan can blow hot air, usually drawn out of the muffle in a circulating mode, into the muffle. Ultimately, however, the aim is to achieve as uniform or homogeneous a temperature as possible in the muffle.
AUFGABE UND LÖSUNG TASK AND SOLUTION
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Backofen sowie Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, den Backofen innovativ und vielfältig sowie mit möglichst großem Bedienkomfort und Nutzen für einen Benutzer zu betreiben. The invention is based on the object of creating an oven as mentioned above and a method for operating it, with which problems of the prior art can be solved and in particular it is possible to operate the oven in an innovative and diverse manner and with the greatest possible ease of use and benefit for a user.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie Verfahren zu einem Betrieb eines solchen Backofens mit den Merkmalen des Anspruchs 10, 14, 16 oder 20 bis 23. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei werden manche der Merkmale nur für den Backofen oder nur für eines der Verfahren zu seinem Betrieb beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für einen solchen Backofen als auch für Verfahren zu seinem Betrieb selbständig und unabhängig voneinander gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Der Backofen weist eine Muffel, einer Zugangsöffnung zu der Muffel, eine Tür oder einen sonstigen Verschluss zum Verschließen der Zugangsöffnung und mit mindestens zwei Heizeinrichtungen in der Muffe auf. Dabei sind die Heizeinrichtungen elektrisch getrennt nebeneinander und nahe gemeinsam an einer Wandung der Muffel angeordnet, wobei insbesondere nahe als weniger als 5 cm Abstand bedeuten kann. Diese Wandung kann also dadurch definiert sein, dass sie diejenige ist, zu der alle Heizeinrichtungen am nächsten angeordnet sind. Die Wandung kann auch parallel zu einer Ebene verlauf, in der alle Heizeinrichtungen angeordnet sind. Die Wandung kann im Wesentlichen in einer Fläche verlaufen, vorzugsweise kann sie die Deckenwandung der Muffel bilden. In einem Backofen mit mehreren Muffeln oder temporär durch Garraumteiler trennbaren Muffeln kann diese Wandung ebenfalls explizit eine Zwischendecke sein. This object is achieved by an oven with the features of claim 1 and a method for operating such an oven with the features of claims 10, 14, 16 or 20 to 23. Advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the further claims and are explained in more detail below. Some of the features are described only for the oven or only for one of the methods for operating it. However, they should be able to apply independently and independently of one another both to such an oven and to methods for operating it. The wording of the claims is made part of the content of the description by express reference. The oven has a muffle, an access opening to the muffle, a door or other closure for closing the access opening and at least two heating devices in the muffle. The heating devices are electrically separated next to one another and arranged close together on a wall of the muffle, where close can mean less than 5 cm apart. This wall can therefore be defined by being the one to which all heating devices are arranged closest. The wall can also run parallel to a plane in which all heating devices are arranged. The wall can essentially run in one surface, preferably it can form the ceiling wall of the muffle. In an oven with several muffles or muffles that can be temporarily separated by cooking chamber dividers, this wall can also explicitly be an intermediate ceiling.
Die mindestens zwei Heizeinrichtungen sind als Rohrheizkörper mit einem Widerstandsheizleiter ausgebildet, der vorteilhaft ein elektrischer Widerstandsheizleiter ist. Bevorzugt kann ein Rohrheizkörper entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet sein, beispielsweise gemäß der DE 102009048495 A1. Die Muffel ist in nebeneinander angeordnete Zonen aufgeteilt, wobei mindestens so viele Heizeinrichtungen wie Zonen vorhanden sind und eine Grenze zwischen zwei direkt nebeneinander benachbarten Zonen zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander benachbarter Heizeinrichtungen verläuft. Vorteilhaft verläuft eine Grenze in etwa mittig oder genau mittig zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander benachbarter Heizeinrichtungen. Dies kann davon abhängen, wie stark benachbarte Heizeinrichtungen sind bzw. welche Nennleistung sie aufweisen. Die vorhandenen Zonen füllen die Muffel voll aus bzw. die gesamte Muffle ist in diese Zonen aufgeteilt. Dabei überlappt keine der benachbarten Zonen einander bzw. die Zonen sind vorzugsweise strahlungsthermisch getrennt voneinander, wobei sie dabei direkt aneinander angrenzen können. The at least two heating devices are designed as tubular heating elements with a resistance heating conductor, which is advantageously an electrical resistance heating conductor. A tubular heating element can preferably be designed in accordance with the prior art, for example in accordance with DE 102009048495 A1. The muffle is divided into zones arranged next to one another, with at least as many heating devices as there are zones, and a boundary between two zones directly adjacent to one another runs between the projection of two heating devices directly adjacent to one another. A boundary advantageously runs approximately in the middle or exactly in the middle between the projection of two heating devices directly adjacent to one another. This can depend on how strong the adjacent heating devices are or what their nominal power is. The existing zones completely fill the muffle or the entire muffle is divided into these zones. None of the adjacent zones overlap one another or the zones are preferably separated from one another by radiation, whereby they can be directly adjacent to one another.
Jede Heizeinrichtung kann separat angesteuert werden, wobei der Backofen eine Ofensteuerung und eine Leistungsversorgung für jede der Heizeinrichtungen aufweist. Dabei ist die Ofensteuerung ausgebildet für eine Bestimmung oder eine Berechnung einer Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung und/oder in der Muffel. Die Leistungsansteuerung kann wie üblich ausgebildet sein und Schaltmittel aufweisen, beispielsweise Halbleiterschalter oder Relais. Each heating device can be controlled separately, with the oven having an oven control and a power supply for each of the heating devices. The oven control is designed to determine or calculate a temperature of at least one heating device and/or in the muffle. The power control can be designed as usual and have switching means, for example semiconductor switches or relays.
Durch die Aufteilung in Zonen ist es möglich, mehrere Gargüter in der Muffel gleichzeitig, aber auf verschiedene Art und Weise bzw. zumindest mit unterschiedlichen Temperaturen zuzubereiten. Dies ermöglicht eine neue Art der Zubereitung von Speisen bzw. Gerichten, die aus mehreren Gargütern wie beispielsweise Entenbraten, Rotkraut und Knödel bestehen. Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass alle verschiedenen Gargüter gleichzeitig in die Muffel eingebracht werden können und nach gleicher Gardauer, aber mit unterschiedlichen Gartemperaturen, fertig sind. Vorteilhaft sind die Zonen nicht direkt voneinander getrennt, weisen also keine Unterteilungen, Wandungen odgl. zwischen sich auf. Dies macht den Aufbau des Backofens einfacher. By dividing the oven into zones, it is possible to prepare several items in the oven at the same time, but in different ways or at least at different temperatures. This enables a new way of preparing meals or dishes that consist of several items, such as roast duck, red cabbage and dumplings. It can be particularly advantageous to provide for all the different items to be cooked in the oven at the same time. muffle and are ready after the same cooking time, but with different cooking temperatures. The zones are advantageously not directly separated from one another, so they have no subdivisions, walls, etc. between them. This makes the construction of the oven easier.
In Ausgestaltung der Erfindung kann oberhalb mindestens eines Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet sein, insbesondere an der vorgenannten naheliegenden Wandung der Muffel. Insbesondere ist ein Reflektor gewölbt ausgebildet, vorteilhaft so, dass die von dem Rohrheizkörper erzeugte Wärmestrahlung in Richtung weg von der Wandung und besonders vorteilhaft innerhalb der dieser Heizeinrichtung entsprechenden Zone strahlt, sie also in einer Art Kanal mit bestimmter Breite ist. Bevorzugt ist oberhalb jedes Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet, der für jeden Rohrheizkörper genau passend ausgebildet sein kann. In an embodiment of the invention, a reflector can be arranged above at least one tubular heating element, in particular on the aforementioned nearby wall of the muffle. In particular, a reflector is curved, advantageously so that the heat radiation generated by the tubular heating element radiates away from the wall and particularly advantageously within the zone corresponding to this heating device, i.e. it is in a type of channel with a certain width. Preferably, a reflector is arranged above each tubular heating element, which can be designed to fit each tubular heating element exactly.
Die Heizeinrichtungen als Rohrheizkörper können gleiche Nennleistung und/oder gleichen Außendurchmesser aufweisen. So können gleiche Komponenten verwendet werden. Sie können aber auch unterschiedlich sein, also unterschiedliche Nennleistung und/oder unterschiedlichen Außendurchmesser aufweisen. Beispielsweise kann mindestens ein Rohrheizkörper höhere Nennleistung aufweisen als die anderen. Dabei können mindestens zwei, vorteilhaft drei oder mehr, Heizeinrichtungen nebeneinander vorgesehen sein. Entweder kann eine mittlere Heizeinrichtung oder eine seitliche Heizeinrichtung eine höhere Nennleistung und/oder einen größeren Außendurchmesser aufweisen als die beiden äußeren Heizeinrichtungen, die insbesondere dann gleiche Nennleistung und/oder Außendurchmesser aufweisen. The heating devices as tubular heaters can have the same nominal power and/or the same external diameter. The same components can be used. But they can also be different, i.e. have different nominal power and/or different external diameters. For example, at least one tubular heater can have a higher nominal power than the others. At least two, preferably three or more, heating devices can be provided next to each other. Either a middle heating device or a side heating device can have a higher nominal power and/or a larger external diameter than the two outer heating devices, which in particular then have the same nominal power and/or external diameter.
Bevorzugt definiert jede Heizeinrichtung eine eigene Zone in der Muffel, wobei diese Zone durch hauptsächlich diese Heizeinrichtung beheizbar ist. Eine Zone kann dabei definiert sein durch den Bereich, den eine Heizeinrichtung mit ihrer Strahlungsrichtung senkrecht weg von der Wandung, an bzw. nahe der diese Heizeinrichtung angeordnet ist, hauptsächlich beheizt. Die Zonen können gleichbleibende Breite aufweisen in Richtung weg von den Heizeinrichtungen. Preferably, each heating device defines its own zone in the muffle, whereby this zone can be heated primarily by this heating device. A zone can be defined by the area that a heating device primarily heats with its radiation direction perpendicularly away from the wall on or near which this heating device is arranged. The zones can have a constant width in the direction away from the heating devices.
In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Lüfter für die Muffel vorgesehen sein, wobei es vorzugsweise ein Lüfter mit ihm direkt zugeordneter Lüfterheizung ist wie er von Heißluft-Backöfen bekannt ist. Insbesondere kann dafür ein einziger solcher Lüfter vorgesehen und in einer einzigen Zone angeordnet sein, alternativ kann der Lüfter einen Luftstrom erzeugen, der zu mehr als 50 % nur in eine der Zonen direkt hinein strömt. Ein solcher Lüfter kann an einer Rückwand der Muffel angeordnet sein. Weitere Lüfter mit anderen Funktionen können vorgesehen sein, beispielsweise als Abzugslüfter und/oder sogenannte Wrasenlüfter, die vorne über der Tür Luft ausblasen. Damit kann vor allem Feuchtigkeit aus der Muffel entfernt werden. In an embodiment of the invention, at least one fan can be provided for the muffle, whereby it is preferably a fan with a fan heater directly associated with it, as is known from hot-air ovens. In particular, a single such fan can be provided for this purpose and arranged in a single zone; alternatively, the fan can generate an air flow that flows directly into only one of the zones to a greater than 50% extent. Such a fan can be arranged on a rear wall of the muffle. Other fans with other functions can be be provided, for example as an extractor fan and/or so-called vapor vents, which blow air out at the front above the door. This can be used primarily to remove moisture from the muffle.
In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Temperaturbestimmungsmittel für eine Temperatur in der Muffel vorgesehen sein, das mindestens einen Temperatursensor aufweist. Dieser kann zur Temperaturmessung mittels eines temperaturveränderlichen elektrischen Widerstands ausgebildet sein. In an embodiment of the invention, at least one temperature determination means for a temperature in the muffle can be provided, which has at least one temperature sensor. This can be designed to measure the temperature by means of a temperature-variable electrical resistor.
In einer ersten Ausbildung ist der Temperatursensor als diskreter Temperatursensor separat und getrennt von den Widerstandsheizleitern der Rohrheizkörper ausgebildet. So ist er unabhängig von deren Ausgestaltung und Betrieb. Vorteilhaft ist der Temperatursensor vor einer direkten Einwirkung eines Strahlungs-Wärmestroms durch einen Rohrheizkörper mittels einer Schirmung abgeschirmt, beispielsweise in einem Rohr angeordnet oder von einem Halbrohr gegenüber den Heizeinrichtungen abgedeckt. Dieser diskrete Temperatursensor kann vorteilhaft an einem Befestigungsmittel für eine der Heizeinrichtungen in der Muffel angeordnet sein, wobei der Temperatursensor von diesem Befestigungsmittel in die Muffel hinein steht bzw. abragt. In a first embodiment, the temperature sensor is designed as a discrete temperature sensor separate and apart from the resistance heating conductors of the tubular heaters. It is therefore independent of their design and operation. The temperature sensor is advantageously shielded from the direct effect of a radiant heat flow through a tubular heater by means of a shield, for example arranged in a tube or covered by a half-tube opposite the heating devices. This discrete temperature sensor can advantageously be arranged on a fastening means for one of the heating devices in the muffle, with the temperature sensor standing or protruding from this fastening means into the muffle.
In einer zweiten Ausbildung ist der Temperatursensor der Temperatursensor durch die Heizeinrichtung bzw. durch einen Widerstandsheizleiter eines Rohrheizkörpers gebildet, der wie üblich einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. Daraus können dann, wenn der Rohrheizkörper nicht heizt bzw. nicht betrieben wird, auf bekannte Art und Weise der elektrische Widerstand und somit die Temperatur bestimmt werden. In a second embodiment, the temperature sensor is formed by the heating device or by a resistance heating conductor of a tubular heater, which as usual has a temperature-dependent electrical resistance. From this, when the tubular heater is not heating or is not being operated, the electrical resistance and thus the temperature can be determined in a known manner.
In Ausgestaltung der Erfindung können die Rohrheizkörper mit schleifenförmigem oder mäanderförmigem Verlauf ausgebildet sein, insbesondere können sie sozusagen doppelt verlaufen. Dabei kann jeder Rohrheizkörper mindestens zwei Längsabschnitte aufweisen, die schleifenförmig nebeneinander und aneinander anschließend ausgebildet sind. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können mindestens zwei Heizeinrichtungen die gleiche Form bzw. den gleichen Verlauf aufweisen, was wiederum eine Vereinfachung sein kann. In an embodiment of the invention, the tubular heating elements can be designed with a loop-shaped or meander-shaped course, in particular they can run twice, so to speak. Each tubular heating element can have at least two longitudinal sections that are designed in a loop-shaped manner next to one another and adjoining one another. In a further embodiment of the invention, at least two heating devices can have the same shape or the same course, which in turn can be a simplification.
Mindestens zwei Heizeinrichtungen können unterschiedliche Form bzw. Verlauf aufweisen, wobei in einer Ausbildung mindestens drei Heizeinrichtungen nebeneinander vorgesehen sind und eine mittlere Heizeinrichtung eine andere Form bzw. einen anderen Verlauf aufweist als die beiden äußeren Heizeinrichtungen. Diese können insbesondere gleiche Form bzw. Verlauf aufweisen. In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Abzugslüfter für einen Luftstrom aus der Muffel heraus an die Außenumgebung vorgesehen sein, wie zuvor angesprochen worden ist. Eine Abzugsluftführung kann von der Muffel zu dem Abzugslüfter und von dort an die Außenumgebung vorgesehen sein, der Abzugslüfter kann also zwischendrin vorgesehen sein. At least two heating devices can have different shapes or courses, whereby in one embodiment at least three heating devices are provided next to each other and a middle heating device has a different shape or course than the two outer heating devices. These can in particular have the same shape or course. In an embodiment of the invention, at least one exhaust fan can be provided for an air flow from the muffle to the outside environment, as previously mentioned. An exhaust air duct can be provided from the muffle to the exhaust fan and from there to the outside environment, so the exhaust fan can be provided in between.
In einer ersten Ausbildung der Erfindung kann ein einziger Abzugslüfter für die gesamte Muffel bzw. den gesamten Backofen vorgesehen sein, wobei die Abzugsluftführung einen Abzugsluftzweig für jede Heizeinrichtung bzw. für jede Zone aufweist, die jeweils von der Wandung abgehen, zu der die Heizeinrichtung am nächsten liegt. Dabei kann für jede Heizeinrichtung bzw. für jede Zone eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig vorgesehen sein, wobei jede Abzugsklappe separat betätigbar ist zum Öffnen und zum Schließen. So können eine Abzugsfunktion und ein Abzug für jede Zone separat und individuell eingestellt werden. In a first embodiment of the invention, a single exhaust fan can be provided for the entire muffle or the entire oven, with the exhaust air duct having an exhaust air branch for each heating device or for each zone, each of which branches off from the wall to which the heating device is closest. In this case, a separate exhaust flap for the exhaust air branch can be provided for each heating device or for each zone, with each exhaust flap being separately operable to open and close. In this way, an exhaust function and an exhaust can be set separately and individually for each zone.
In einer zweiten Ausbildung der Erfindung kann pro Heizeinrichtung bzw. pro von jeder Heizeinrichtung gebildeten Zone ein eigenständiger separater Abzugslüfter mit je einer Abzugsluftführung vorgesehen sein. Dann ist für jede Zone bzw. für jede Heizeinrichtung ein eigener Abzugsluftzweig oder eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig vorgesehen. Auch so sind Abzugsfunktion und Abzug für jede Zone separat und individuell einstellbar. In a second embodiment of the invention, an independent separate extractor fan with an extract air duct can be provided for each heating device or for each zone formed by each heating device. In this case, a separate extract air branch or a separate extract flap for the extract air branch is provided for each zone or for each heating device. In this way, the extract function and extract can also be adjusted separately and individually for each zone.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens werden die Heizeinrichtungen derart eingeschaltet und ausgeschaltet, dass zu keinem Zeitpunkt zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig eingeschaltet werden oder zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig ausgeschaltet werden. Vorteilhaft sind dies diejenigen Heizeinrichtungen, die nebeneinander und nahe bzw. mit weniger als 5 cm Abstand an der gemeinsamen Wandung der Muffel angeordnet sind. So können Vorschriften für sogenanntes Flickern und die Netzrückwirkungen eingehalten werden, damit nicht zu hohe Gesamtleistungen gleichzeitig geschaltet werden. Es können noch weitere Heizeinrichtungen beispielsweise für Unterhitze vorgesehen sein, die an dem erfindungsgemäßen Verfahren teilnehmen können, damit die vorgenannten Vorschriften eingehalten werden können, oder die völlig unabhängig arbeiten. In a method according to the invention for operating a previously described oven, the heating devices are switched on and off in such a way that at no time are two or more heating devices switched on at the same time or two or more heating devices switched off at the same time. These are advantageously those heating devices that are arranged next to one another and close to or less than 5 cm apart on the common wall of the muffle. In this way, regulations for so-called flickering and network interference can be complied with so that total powers that are not too high are switched on at the same time. Other heating devices, for example for bottom heat, can be provided that can participate in the method according to the invention so that the aforementioned regulations can be complied with, or that work completely independently.
In Ausgestaltung der Erfindung können bestimmte Schaltzyklen durchgeführt werden für mindestens zwei Heizeinrichtungen oder für genau drei Heizeinrichtungen, vorteilhaft für alle Heizeinrichtungen, die an einer Wandung angeordnet sind und die die Einteilung der Muffel in Zonen bewirken. Beim Ausschalten einer Heizeinrichtung kann gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung eingeschaltet werden. Zusätzlich oder alternativ kann beim Einschalten einer Heizeinrichtung gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung ausgeschaltet werden. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass eine Heizeinrichtung innerhalb eines Schaltzyklus nicht mehr als einmal eingeschaltet und nicht mehr als einmal ausgeschaltet wird. In an embodiment of the invention, certain switching cycles can be carried out for at least two heating devices or for exactly three heating devices, advantageously for all heating devices that are arranged on a wall and that divide the muffle into zones. When one heating device is switched off, another heating device can be switched on at the same time. Additionally or alternatively, when one heating device is switched on, another heating device can be switched off at the same time. It is advantageous It is intended that a heating device is not switched on more than once and not switched off more than once within a switching cycle.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können bei mindestens drei Zonen die Einschalt-Zeit- punkte und Ausschalt-Zeitpunkte der zugehörigen Heizeinrichtungen nicht nur wie zuvor beschrieben sondern zusätzlich noch derart bestimmt werden, dass zu keinem Zeitpunkt alle Heizeinrichtungen eingeschaltet sind. Vorteilhaft sind zu keinem Zeitpunkt mehr als zwei Heizeinrichtungen eingeschaltet, so dass die gesamte Leistungszufuhr beschränkt ist. In a further embodiment of the invention, in at least three zones, the switch-on and switch-off times of the associated heating devices can be determined not only as described above, but also in such a way that not all heating devices are switched on at any time. Advantageously, no more than two heating devices are switched on at any time, so that the total power supply is limited.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Schaltzyklus mindestens 5 see oder mindestens 8 see dauern, insbesondere kann er maximal 40 see dauern. Vorzugsweise kann ein Schaltzyklus länger dauern, je mehr Heizeinrichtungen während dieses Schaltzyklus ein- und ausgeschaltet werden. Dabei kann die Dauer eines Schaltzyklus permanent von der Steuerung an die Anzahl der Heizeinrichtungen angepasst werden, die nicht dauerhaft eingeschaltet oder ausgeschaltet sind. In one embodiment of the invention, a switching cycle can last at least 5 seconds or at least 8 seconds, in particular it can last a maximum of 40 seconds. Preferably, a switching cycle can last longer the more heating devices are switched on and off during this switching cycle. The duration of a switching cycle can be permanently adapted by the control to the number of heating devices that are not permanently switched on or off.
Ein Schaltzyklus beim Betrieb einer einzigen Heizeinrichtung kann 5 see bis 15 see betragen. Beim Betrieb von zwei Heizeinrichtungen kann er 15 see bis 25 see betragen. Beim Betrieb von drei Heizeinrichtungen kann er 25 see bis 35 see betragen. A switching cycle when operating a single heater can be 5 see to 15 see. When operating two heaters it can be 15 see to 25 see. When operating three heaters it can be 25 see to 35 see.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens werden die im folgenden erläuterten Schritte durchgeführt. In einem Schritt A wird die Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung bestimmt, vorzugsweise mehrerer Heizeinrichtungen oder aller Heizeinrichtungen. Dies kann insbesondere sozusagen theoretisch durch Erfassen der Dauer und der Leistung des Betriebs aller Heizeinrichtungen des Backofens erfolgen, mit der die Heizeinrichtung durchschnittlich dauerhaft betrieben wird bzw. die eine Nennleistung ist. Dabei kann davon ausgehend die Temperatur anhand von abgespeicherten Werten berechnet werden, die vorteilhaft in einer Tabelle oder in einer Kennlinie abgespeichert sind. Wenn also sozusagen die aufgewendete Energie über der Zeit bekannt ist kann deren Temperatur bestimmt werden. In a further method according to the invention for operating a previously described oven, the steps explained below are carried out. In a step A, the temperature of at least one heating device is determined, preferably several heating devices or all heating devices. This can be done theoretically, so to speak, by recording the duration and power of operation of all heating devices in the oven, with which the heating device is continuously operated on average or which is a nominal power. Based on this, the temperature can be calculated using stored values, which are advantageously stored in a table or in a characteristic curve. So if the energy used over time is known, so to speak, its temperature can be determined.
In einem nächsten Schritt B kann eine Lufttemperatur, die für die Wärmeübertragung durch Konvektion auf ein Gargut relevant ist, in der Muffel gemessen werden. Dies erfolgt vorteilhaft in mindestens einer Zone, vorzugsweise in allen Zonen der Muffel. Dafür wird vorteilhaft mindestens ein diskreter Temperatursensor in der Muffel verwendet, der zusätzlich zu den Heizeinrichtungen in der Muffel angeordnet ist und dessen gemessene Temperatur zusätzlich berücksichtigt wird. Dabei können vorzugsweise mehrere diskrete Temperatursensoren in der Muffel ver- wendet werden, was die Genauigkeit erhöhen kann. Dabei kann jeweils ein Temperatursensor einer Zone zugeordnet sein. Es können mehr als ein Temperatursensor, aber weniger Temperatursensoren als Zonen vorhanden sein, alternativ auch mehr Temperatursensoren als Zonen. Dabei kann mittels der Temperatursensoren ein Temperaturverlauf in der Muffel berechnet werden, und daraus kann eine Zuordnung des Temperaturverlaufs zu den Zonen bestimmt werden. Somit hat die Ofensteuerung die Information zur Lufttemperatur in jeder Zone. Bevorzugt kann die Lufttemperatur in der Muffel an genau zwei Stellen gemessen werden. In a next step B, an air temperature that is relevant for the heat transfer by convection to a cooking product can be measured in the muffle. This is advantageously done in at least one zone, preferably in all zones of the muffle. For this purpose, at least one discrete temperature sensor is advantageously used in the muffle, which is arranged in addition to the heating devices in the muffle and whose measured temperature is also taken into account. Preferably, several discrete temperature sensors can be used in the muffle. can be used, which can increase the accuracy. One temperature sensor can be assigned to each zone. There can be more than one temperature sensor, but fewer temperature sensors than zones, or alternatively more temperature sensors than zones. The temperature sensors can be used to calculate a temperature profile in the muffle, and from this an assignment of the temperature profile to the zones can be determined. The furnace control system thus has the information on the air temperature in each zone. Preferably, the air temperature in the muffle can be measured at exactly two points.
In einem nächsten Schritt C kann eine Temperatur des zu garenden Garguts an dessen Außenseite in einer Zone aufgrund eines von der Heizeinrichtung direkt ausgehenden Strahlungs- Wärmestroms und aufgrund eines von der Heizeinrichtung über die Luft ausgehenden Konvektions-Wärmestroms berechnet werden. Diese Temperatur kann auch als diejenige Temperatur angesehen werden, die an dieser Stelle oder in diesem Bereich auf das Gargut einwirkt. Dabei kann ausgehend von der in Schritt A bestimmten Temperatur einer Heizeinrichtung der Einfluss des Strahlungs-Wärmestroms anhand von abgespeicherten Werten bestimmt werden. Ausgehend von der in Schritt B gemessenen Lufttemperatur kann der Einfluss des Konvektions- Wärmestroms bestimmt werden. Dies kann jeweils durch die Ofensteuerung bestimmt werden. In a next step C, a temperature of the food to be cooked can be calculated on the outside in a zone based on a radiant heat flow emanating directly from the heating device and based on a convective heat flow emanating from the heating device via the air. This temperature can also be seen as the temperature that affects the food to be cooked at this point or in this area. Based on the temperature of a heating device determined in step A, the influence of the radiant heat flow can be determined using stored values. Based on the air temperature measured in step B, the influence of the convective heat flow can be determined. This can be determined in each case by the oven control.
In einem weiteren Schritt D kann die Leistung mindestens einer Heizeinrichtung bestimmt und ggf. angepasst werden, vorzugsweise aller betriebenen Heizeinrichtungen. Dies kann erfolgen aufgrund eines Vergleichs zwischen vorgegebener Temperatur und im vorgenannten Schritt C berechneter Temperatur, um so die berechnete Temperatur an die vorgegebene Temperatur durch Einstellen der Leistung mindestens einer der Heizeinrichtungen oder aller Heizeinrichtungen heranzuführen. Dies kann vorzugsweise für jede Zone getrennt durchgeführt werden. In a further step D, the output of at least one heating device can be determined and adjusted if necessary, preferably of all heating devices in operation. This can be done based on a comparison between the specified temperature and the temperature calculated in the aforementioned step C, in order to bring the calculated temperature closer to the specified temperature by adjusting the output of at least one of the heating devices or of all heating devices. This can preferably be done separately for each zone.
So ist es mit dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, ein temperaturgesteuertes Garen von Gargut in jeder Zone durchzuführen. Damit kann ein Garprozeß gesteuert und gut durchgeführt werden. With this variant of the method according to the invention, it is possible to carry out temperature-controlled cooking of food in each zone. This means that a cooking process can be controlled and carried out well.
In Ausbildung der Erfindung kann ein Anpassen der Leistung der mindestens einen Heizeinrichtung mittels PWM mit einem Schaltzyklus und Schaltzyklus-Abschnitten bzw. mit einem zuvor beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Dabei können der Schaltzyklus bzw. die Schalt- zyklus-Abschnitte auch angepasst werden. In an embodiment of the invention, the power of the at least one heating device can be adjusted using PWM with a switching cycle and switching cycle sections or with a method described above. The switching cycle or the switching cycle sections can also be adjusted.
In alternativer Ausbildung der Erfindung kann eine Leistung der mindestens einen Heizeinrichtung durch eine Phasenanschnitts-Steuerung oder eine Phasenabschnitts-Steuerung oder durch eine Pulspaketsteuerung eingestellt bzw. angepasst werden. Vorteilhaft kann bei Schritt A die Temperatur einer Heizeinrichtung berechnet wird mittels der folgenden Formel: In an alternative embodiment of the invention, a power of the at least one heating device can be set or adjusted by a phase control or a phase cut control or by a pulse packet control. Advantageously, in step A, the temperature of a heating device can be calculated using the following formula:
T(t) = Tit
Figure imgf000010_0001
T(t) = T
Figure imgf000010_0001
Dabei ist T(t) die Temperatur der Heizeinrichtung zum Zeitpunkt t, vorteilhaft an ihrer Außenseite, T (Msec) ist die Temperatur der Heizeinrichtung 1 see zuvor, DF(P) ist ein Verzögerungsfaktor, der von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt, und Tsteady(P) ist die Temperatur im Dauerbetrieb bzw. im eingeschwungenen oder konstanten Zustand der Heizeinrichtung, die von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt. Where T(t) is the temperature of the heater at time t, preferably on its outside, T(Msec) is the temperature of the heater 1 see before, DF(P) is a delay factor which depends on the current power of the heater, and T s t ea dy(P) is the temperature in continuous operation or in the steady state or constant state of the heater, which depends on the current power of the heater.
Vorteilhaft kann bei Schritt C die Temperatur für jeweils ein Gargut in jeweils einer Zone mittels der folgenden Formel berechnet werden:
Figure imgf000010_0002
Advantageously, in step C, the temperature for each food item in each zone can be calculated using the following formula:
Figure imgf000010_0002
Dabei ist Tf00d (t) die Temperatur des Garguts an dessen Außenseite bzw. die Temperatur, die auf das Gargut einwirkt und es beeinflusst, TTHE die Temperatur der Heizeinrichtung, Tf00d (t- 1sec) die vorgenannte Temperatur des Garguts 1 see zuvor, und Tajr die zuvor gemäß Schritt B bestimmte Lufttemperatur, und a ist ein backofenspezifischer Faktor, der entweder empirisch durch Versuche ermittelt worden ist oder der durch Simulation ermittelt worden ist, insbesondere herstellerseitig ermittelt und einprogrammiert worden ist. Where Tf 00 d (t) is the temperature of the food on its outside or the temperature which acts on the food and influences it, TTHE is the temperature of the heating device, Tf 00 d (t- 1sec) is the aforementioned temperature of the food 1 see before, and T ajr is the air temperature previously determined in accordance with step B, and a is an oven-specific factor which has either been determined empirically through tests or which has been determined through simulation, in particular has been determined and programmed by the manufacturer.
Vorteilhaft kann die Temperatur Tajr berechnet werden, indem mittels eines vorgenannten Temperatursensors dessen Temperatur Tsensor gemessen wird. Diese Temperatur Tsensor kann mit einer Offset-Temperatur korrigiert wird bzw. beaufschlagt werden, um von dem Ort, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, auf die Temperatur an dem gewünschten Ort zu schließen. Dies ist ein an sich bekanntes Verfahren. The temperature T ajr can advantageously be calculated by measuring the temperature Tsensor of an aforementioned temperature sensor. This temperature Tsensor can be corrected or applied with an offset temperature in order to deduce the temperature at the desired location from the location at which the temperature sensor is arranged. This is a method known per se.
Vorteilhaft kann bei Schritt D die Leistung mittels der folgenden Formel berechnet werden: Advantageously, in step D, the power can be calculated using the following formula:
P = Kp * (T_desired - T_actual) P = Kp * (T_desired - T_actual)
Dabei ist Kp die Proportional-Verstärkung, P die eingestellte mittlere Leistung der Heizeinrichtung, Tdesjred die vorgegebene Temperatur für das Gargut in dieser Zone, und Tactuai ist die berechnete Temperatur des Garguts in dieser Zone gemäß Schritt D. In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann anstelle eines reinen Proportional-Reglers ein Regler mit einem I-Anteil und/oder einem D-Anteil verwendet werden, vorzugsweise als PID- Regler. Dieser sorgt für ein überschwingungsfreies Einregeln. Where K p is the proportional gain, P is the set average power of the heater, T desjred is the specified temperature for the food to be cooked in this zone, and T actuai is the calculated temperature of the food to be cooked in this zone according to step D. In an advantageous embodiment of the invention, instead of a pure proportional controller, a controller with an I component and/or a D component can be used, preferably as a PID controller. This ensures overshoot-free adjustment.
Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens wird ein Lüfter für die Muffel verwendet, um die Temperatur in mindestens einer der Zonen durch Einschalten des Lüfters oder durch verstärkten Betrieb des Lüfters zu senken. Dies wird vorteilhaft dann gemacht, wenn diese Zone von dem Lüfter stärker mit Luft beaufschlagt wird als die anderen Zonen oder wenn sie momentan mit einem vergleichsweise höheren Strahlungs- Wärmestrom beaufschlagt wird. Alternativ kann dies erfolgen um die Temperatur in mindestens einer der Zonen durch verstärkten Betrieb des Lüfters oder durch Einschalten des Lüfters anzuheben, wenn dies jeweils für den am Backofen eingestellten Garvorgang als gewünscht anzusehen ist. Dies wird vorteilhaft dann gemacht, wenn diese Zone von dem Lüfter stärker mit Luft beaufschlagt wird als die anderen Zonen oder wenn sie momentan mit einem vergleichsweise niedrigeren Strahlungs- Wärmestrom beaufschlagt wird. In a further method according to the invention for operating an oven as described above, a fan is used for the muffle in order to reduce the temperature in at least one of the zones by switching on the fan or by increasing the fan's operation. This is advantageously done when this zone is exposed to more air from the fan than the other zones or when it is currently exposed to a comparatively higher radiant heat flow. Alternatively, this can be done to raise the temperature in at least one of the zones by increasing the fan's operation or by switching on the fan if this is considered desirable for the cooking process set on the oven. This is advantageously done when this zone is exposed to more air from the fan than the other zones or when it is currently exposed to a comparatively lower radiant heat flow.
Vorteilhaft kann eine Zone mit starker Strahlungsbeheizung durch Einschalten oder verstärkten Betrieb des Lüfters gekühlt werden. Dann muss mit dem Lüfter auch keine stark aufgeheizte Luft auf das Gargut geblasen werden, sondern sozusagen nur Luft. A zone with strong radiant heating can be cooled advantageously by switching on the fan or increasing its operation. Then the fan does not have to blow highly heated air onto the food being cooked, but rather just air.
Eine Zone mit geringer oder keiner Strahlungsbeheizung kann durch Einschalten oder verstärkten Betrieb des Lüfters erwärmt werden, weil die Wärme aus einer anderen Zone dorthin geblasen wird. Alternativ kann der Lüfter mit einer eigenen Heizung versehen sein und somit heiße oder stark aufgeheizte Luft in die Zone blasen, sie also aufheizen. A zone with little or no radiant heating can be heated by turning on or increasing the fan's operation, as heat is blown into it from another zone. Alternatively, the fan can be equipped with its own heater and thus blow hot or highly heated air into the zone, thus heating it up.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ein Schaltzyklus für einen Betrieb der Heizeinrichtungen mit einer PWM in gleich lange Schaltzyklus-Abschnitte unterteilt sein. Dies können 7 bis 15 Schaltzyklus-Abschnitte sein, insbesondere 9 Schaltzyklus-Abschnitte. In an advantageous embodiment of the invention, a switching cycle for operating the heating devices with a PWM can be divided into switching cycle sections of equal length. These can be 7 to 15 switching cycle sections, in particular 9 switching cycle sections.
In Ausbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist und bei denen die aufaddierte gewünschte Leistung geringer ist als die Nennleistung einer einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben werden, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss. Danach wird gleichzeitig mit dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet und für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss. Dann beginnt der Schaltzyklus wieder von vorne. In the embodiment of the invention, in the case of operation of exactly two heating devices whose nominal power is the same and for which the added desired power is less than the nominal power of a single heating device, first only a first heating device can be operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle. Then, at the same time as this first heating device is switched off, the other second heating device is switched on and operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining Switching cycle sections of the entire switching cycle no longer need to be operated. Then the switching cycle starts again from the beginning.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert höher ist als die Nennleistung einer einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben werden, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss. Dabei wird vor dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet, wobei sie insbesondere zu einem solchen Zeitpunkt eingeschaltet werden kann, dass bei ihrem Ausschalten nach erreichter Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird. Vor dem Ausschalten der ersten Heizeinrichtung kann bevorzugt die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet werden. Das kann zu einem solchen Zeitpunkt erfolgen, dass bei ihrem Ausschalten nach Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung nicht gleichzeitig mit der zweiten Heizung abgeschaltet wird. In an advantageous embodiment of the invention, in the case of operation of exactly two heating devices whose nominal power is the same and whose desired power added together is higher than the nominal power of a single heating device, only a first heating device can initially be operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle. In this case, before this first heating device is switched off, the other second heating device is switched on, and it can be switched on in particular at such a time that when it is switched off after the number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is switched on at the same time. Before the first heating device is switched off, the other second heating device can preferably be switched on. This can take place at such a time that when it is switched off after a predetermined number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is not switched off at the same time as the second heater.
In Weiterbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau drei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung auch jeweils gleich ist, mindestens eine erste Heizeinrichtung ausgeschaltet werden, wenn eine andere zweite Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird. Sie werden also sozusagen ablösend geschaltet. Eine dritte Heizeinrichtung wird wiederum genau dann zu dem Zeitpunkt eingeschaltet, wenn die zweite Heizeinrichtung ausgeschaltet wird. Dabei können vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt zwei Heizeinrichtungen oder mehr gleichzeitig eingeschaltet werden oder gleichzeitig ausgeschaltet werden. So können Flicker-Vorschriften wegen der Netzrückwirkungen eingehalten werden. In a further development of the invention, in the case of operation of exactly three heating devices, each of which has the same nominal power, at least one first heating device can be switched off when another second heating device is switched on at the same time. They are thus switched on alternately, so to speak. A third heating device is in turn switched on at exactly the time when the second heating device is switched off. Preferably, two or more heating devices cannot be switched on or switched off at the same time at any time. In this way, flicker regulations due to the network feedback can be complied with.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens oder als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens in den verschiedenen Zonen vorgesehen werden, dass unterschiedliche Gargüter in der Muffel gegart werden. Dabei können dafür unterschiedliche mittlere Leistungen an den Heizeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung angesteuert werden: Zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs kann einmal bzw. als ein Vorgang ein Gargutträger mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht werden. Vorteilhaft wird also kein Gargut nachträglich eingebracht. Nach Ende des Zubereitungsvorgangs kann der Gargutträger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen werden, so dass vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Betriebsdauer des Backofens, aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden. Bei einem weiteren Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens oder als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens können in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden. Dafür können unterschiedliche mittlere Temperaturen in den Zonen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung eingestellt werden. So kann auch hier zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht werden, also mit allen Gargütern, die zubereitet werden sollen. Nach Ende des Zubereitungsvorgangs kann der Gargutträger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen werden. Dabei können wiederum alle Gargüter mit gleicher Betriebsdauer des Backofens, aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden, oder auch pro Gargut mit unterschiedlichen Temperaturen für unterschiedliche Zeitdauern, wobei die Summenzeit aus verschiedenen Temperaturabschnitten für alle Zonen wiederum gleich ist. So ist das Garverfahren sehr einfach für den Benutzer. In an advantageous embodiment of the invention, for the operation of a previously described oven or as a further development of a previously described method in the different zones, it can be provided that different items are cooked in the muffle. In this case, different average powers on the heating devices can be controlled by the oven control at different times: At the start of a preparation process, a food carrier with the various items on it can be introduced into the muffle through the access opening once or as a single process. Advantageously, no items are subsequently introduced. At the end of the preparation process, the food carrier with the cooked items on it can be removed, so that preferably all items are cooked with the same operating time of the oven but at different cooking temperatures. In another method for operating an oven as described above, or as a further development of a method as described above, different foods can be cooked in the different zones. For this purpose, different average temperatures in the zones can be set by the oven control at different times. Here, too, at the start of a preparation process, a food carrier with the various foods on it can be inserted through the access opening into the muffle, i.e. with all the foods that are to be prepared. At the end of the preparation process, the food carrier with the cooked foods on it can be removed. In this case, all foods can be cooked with the same operating time of the oven but different cooking temperatures, or each food can be cooked at different temperatures for different periods of time, whereby the total time from the different temperature sections is again the same for all zones. This makes the cooking process very simple for the user.
Um einen vorbeschriebenen Backofens zu betreiben kann vorgesehen sein, dass mittels des mindestens einen vorgenannten Abzugslüfters die Temperatur in der dem Abzugslüfter oder einer Abzugsklappe zugeordneten Zone gesenkt wird, also verringert wird. Gleichzeitig wird dabei die Luftfeuchtigkeit verringert durch verstärktes Absaugen oder Abführen von Luft aus dieser Zone. Alternativ kann mittels des mindestens einen Abzugslüfters die Temperatur in derjenigen Zone, die diesem Abzugslüfter oder einer Anzugsklappe zugeordnet ist, erhöht werden. Dabei kann gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit durch verringertes Absaugen oder Abführen von Luft aus dieser Zone erhöht werden, wobei dies vorzugsweise durch Stoppen des Betriebs des Abzugslüfters oder Schließen der Abzugsklappe erfolgt. In order to operate an oven as described above, it can be provided that the temperature in the zone associated with the extractor fan or an extractor flap is lowered, i.e. reduced, by means of the at least one aforementioned extractor fan. At the same time, the air humidity is reduced by increased suction or removal of air from this zone. Alternatively, the temperature in the zone associated with this extractor fan or an extractor flap can be increased by means of the at least one extractor fan. At the same time, the air humidity can be increased by reduced suction or removal of air from this zone, whereby this is preferably done by stopping the operation of the extractor fan or closing the extractor flap.
In Ausgestaltung der Erfindung kann der Benutzer ein Gericht basierend auf der Kombination mehrerer Gargüter an der Ofensteuerung oder einem externen Eingabegerät auswählen. Damit kann die Ofensteuerung den Betrieb der verschiedenen Heizeinrichtungen vorbereiten und dann durchführen. Dabei ist es möglich, dass die Prozessdaten für dieses Gericht von einer Cloud oder aus dem Internet in die Backofensteuerung geladen werden, sie müssen also nicht schon in der Ofensteuerung abgespeichert sein. Dafür hat die Ofensteuerung eine Verbindung an das Internet, was leicht zu realisieren ist. In an embodiment of the invention, the user can select a dish based on the combination of several items to be cooked on the oven control or an external input device. This allows the oven control to prepare and then carry out the operation of the various heating devices. It is possible for the process data for this dish to be loaded into the oven control from a cloud or from the Internet, so it does not have to be stored in the oven control. For this purpose, the oven control has a connection to the Internet, which is easy to implement.
Bei einem weiteren Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens oder als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens kann der Benutzer manuell, also ohne ein zuvor beschriebenes Verfahren für einen Garprozess, für jede der Zonen separat eine Temperatur einstellen. So wird auf ein automatisiertes Verfahren verzichtet. Diese eingestellte Temperatur kann wie zuvor beschrieben von der Ofensteuerung eingeregelt werden. Die Überwachung einer Temperatur für die Regelung kann auf eine der zuvor genannten Möglichkeiten erfolgen. In möglicher Weiterbildung der Erfindung kann lediglich eine der ausgebildeten Zonen betrieben werden, um so möglichst energiesparend eine kleine Menge Lebensmittel zu garen. Dies geht beispielsweise für das Auftauen eines einzigen Brötchens odgl.. In another method for operating a previously described oven or as a further development of a previously described method, the user can manually set a temperature separately for each of the zones, i.e. without a previously described method for a cooking process. This eliminates the need for an automated process. This set temperature can be regulated by the oven control as described above. Monitoring a temperature for regulation can be done in one of the ways mentioned above. In a possible further development of the invention, only one of the zones can be operated in order to cook a small amount of food in the most energy-efficient way possible. This is possible, for example, for defrosting a single bread roll or similar.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Gargutträger nahe an den Heizelementen platziert werden, vorteilhafterweise näher als 15cm oder sogar maximal 10cm weit entfernt. Dadurch kann vor allem das zu erhitzende Volumen stark verkleinert werden, was ein schnelleres und energieeffizientes Garen bzw. Zubereiten ermöglicht. Durch den kurzen Abstand zwischen Gargutträger und Heizelementen ist außerdem die Intensität der Strahlungswärme höher. In an advantageous embodiment of the invention, the food carrier can be placed close to the heating elements, preferably closer than 15cm or even a maximum of 10cm away. This means that the volume to be heated can be significantly reduced, which enables faster and more energy-efficient cooking or preparation. The short distance between the food carrier and the heating elements also means that the intensity of the radiant heat is higher.
Mindestens ein Heizelement kann mindestens eine Oberflächenbelastung von 5,0W/cm2, aufweisen. Dies ist eine relativ hohe Oberflächenbelastung. Besonders vorteilhaft kann die Oberflächenbelastung bei bis zu 8,0W/cm2 liegen, so dass vor allem ein sehr hoher Anteil an Wärmestrahlung erzeugt werden kann, der sehr gut gerichtet erzeugt werden kann. At least one heating element can have a surface load of at least 5.0W/cm 2 . This is a relatively high surface load. The surface load can be particularly advantageous at up to 8.0W/cm 2 , so that a very high proportion of heat radiation can be generated, which can be generated in a very well directed manner.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen- Überschriften beschränkt die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit. These and other features emerge not only from the claims but also from the description and the drawings, whereby the individual features can be implemented individually or in combination in the form of sub-combinations in an embodiment of the invention and in other fields and can represent advantageous and protectable embodiments for which protection is claimed here. The division of the application into individual sections and subheadings does not limit the general validity of the statements made under these sections.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen Short description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen: Embodiments of the invention are shown schematically in the drawings and are explained in more detail below. In the drawings:
Fig. 1 eine Schrägansicht von vorne auf einen erfindungsgemäßen Backofen mit geöffneter Tür zur Muffel, Fig. 1 is an oblique view from the front of an oven according to the invention with the door to the muffle open,
Fig. 2 eine Ansicht von vorne und von leicht unten in die Muffel hinein, an deren Deckenwandung drei Heizeinrichtungen mit Rohrheizkörpern angeordnet sind,Fig. 2 a view from the front and slightly below into the muffle, on the ceiling wall of which three heating devices with tubular heaters are arranged,
Fig. 3 eine schematische Ansicht in den Backofen entsprechend Fig. 2 von vorne mit eingebrachtem Backblech mit Unterteilung in drei Zonen unterhalb jeder Heizeinrichtung, in der jeweils ein Gargut angeordnet ist, Fig. 3 is a schematic view of the oven according to Fig. 2 from the front with a baking tray inserted and divided into three zones below each heating device, in each of which a product to be cooked is arranged,
Fig. 4 eine Ansicht von unten auf die Deckenwandung der Muffel mit den drei Heizeinrichtungen, Fig. 5 ein Bedienfeld an dem Backofen, um Temperaturen manuell einstellen zu können, Fig. 4 a view from below of the top wall of the muffle with the three heating devices, Fig. 5 a control panel on the oven to manually adjust temperatures,
Fig. 6 eine Darstellung von verschiedenen Verläufen der Temperatur über der Zeit abhängig von der Heizleistung an der Oberfläche einer Heizeinrichtung,Fig. 6 a representation of different temperature curves over time depending on the heating power on the surface of a heating device,
Fig. 7 der Verlauf der auf Dauer erreichten Temperatur links bzw. eines Verzögerungsfaktors rechts abhängig von der dauerhaften Leistung der Heizeinrichtung,Fig. 7 the course of the temperature reached over time on the left or a delay factor on the right depending on the permanent power of the heating device,
Fig. 8 bis 10 Schaltzyklen mit verschiedenen Schaltzyklus-Abschnitten für zwei oder für drei Rohrheizkörper. Fig. 8 to 10 switching cycles with different switching cycle sections for two or three tubular heaters.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele Detailed description of the implementation examples
In der Fig. 1 ist ein Backofen 11 dargestellt mit einem Gehäuse 12 und einer Muffel 14 darin. Die Muffel 14 kann wie üblich mittels einer Backofentür 15 verschlossen werden. Oberhalb der Backofentür 15 ist eine Bedieneinrichtung 17 vorgesehen, vorteilhaft mit Anzeige, die intern eine Ofensteuerung 19 aufweist. An einer Rückwand der Muffel 14 ist ein Lüfter 21 vorgesehen, der wie üblich für einen Umluft- und Heißluft-Backofen ausgebildet ist. Er weist als Heißluft- Backofen zusätzlich eine hier nicht dargestellte Lüfterheizung auf, um aufgeheizte Luft in die Muffel 14 einblasen zu können. Dies ist zuvor erläutert worden. Vor dem Lüfter 21 ist ein übliches Lüftergitter 22 vorgesehen, hier ist es rund ausgebildet. An den Seitenwänden der Muffel 14 sind mehrere Einschubschienen 24 ausgebildet. Sie können entweder durch entsprechendes Prägen der Metallwand hergestellt werden, alternativ können es separate Schienen sein, die mittels Schrauben oder Einhängen befestigt werden können. Fig. 1 shows an oven 11 with a housing 12 and a muffle 14 therein. The muffle 14 can be closed as usual by means of an oven door 15. Above the oven door 15 there is an operating device 17, preferably with a display, which has an internal oven control 19. A fan 21 is provided on a rear wall of the muffle 14, which is designed as usual for a circulating air and hot air oven. As a hot air oven, it also has a fan heater (not shown here) in order to be able to blow heated air into the muffle 14. This has been explained previously. In front of the fan 21 there is a conventional fan grille 22, here it is round. Several slide-in rails 24 are formed on the side walls of the muffle 14. They can either be produced by appropriately embossing the metal wall, alternatively they can be separate rails that can be attached by means of screws or hooks.
Die Vorderansicht der Fig. 2 zeigt, wie auf an sich übliche Art und Weise die Einschubschienen 24 horizontal und parallel zueinander an den beiden Seitenwänden der Muffel 14 angeordnet sind. An der Rückwand ist der Lüfter 21 mit dem Lüftergitter 22 angeordnet, vorteilhaft etwa auf mittlerer Höhe. The front view of Fig. 2 shows how the slide-in rails 24 are arranged horizontally and parallel to one another on the two side walls of the muffle 14 in a conventional manner. The fan 21 with the fan grille 22 is arranged on the rear wall, advantageously at about medium height.
Auf an sich bekannte Art und Weise sind knapp unterhalb der Deckenwandung der Muffel 14 die Heizeinrichtungen angeordnet, und zwar drei separate Rohrheizkörper 26a, 26b und 26c. Sie sind in der Ansicht von unten in Fig. 4 genauer dargestellt. Die Rohrheizkörper 26a bis 26c sind durch gleich dicke Rohrheizkörper gebildet und verlaufen jeweils in einer gedoppelten Schleife. Der mittlere Rohrheizkörper 26b ist etwas kürzer von der Gesamtlänge her und kann somit eine geringere elektrische Leistung aufweisen, was aber nicht zwingend ist. Die Rohrheizkörper 26a bis 26c weisen auch alle die gleiche Oberflächenleistung bzw. die gleiche Heizleistung pro Längeneinheit auf. Wie aus der Fig. 4 auch zu ersehen ist, sind sie gemeinsam an einem üblichen Halteblech 28 befestigt. Dieses wiederum kann mittels Schrauben an der Rückseite der Muffel 14 befestigt werden. An den hinten abstehenden elektrischen Anschlüssen kann erkannt werden, dass alle drei Rohrheizkörper 26a bis 26c separat elektrisch kontaktiert und somit separat und getrennt voneinander angesteuert werden können bzw. mit Leistung versorgt werden können. Sie werden vorteilhaft taktend betrieben, also entweder mit voller Leistung eingeschaltet oder ausgeschaltet. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert. In a manner known per se, the heating devices are arranged just below the top wall of the muffle 14, namely three separate tubular heating elements 26a, 26b and 26c. They are shown in more detail in the view from below in Fig. 4. The tubular heating elements 26a to 26c are formed by tubular heating elements of the same thickness and each run in a double loop. The middle tubular heating element 26b is somewhat shorter in terms of overall length and can therefore have a lower electrical output, but this is not mandatory. The tubular heating elements 26a to 26c also all have the same surface output or the same heating output per unit length. As can also be seen from Fig. 4, they are attached together to a conventional holding plate 28. This in turn can be attached to the The heating elements 26a to 26c are attached to the back of the muffle 14. The electrical connections protruding from the back show that all three tubular heating elements 26a to 26c are electrically contacted separately and can therefore be controlled or supplied with power separately from one another. They are advantageously operated in cycles, i.e. either switched on or off at full power. This is explained in more detail below.
Mit gestrichelten Linien sind in Fig. 3 zwei Zonengrenzen ZGab und ZGbc dargestellt, die jeweils mittig zwischen den Rohrheizkörpern 26a bis 26c verlaufen. Sie verlaufen zumindest mittig zwischen deren größten Teil der Längserstreckung, wo sie parallel zueinander sind. Ihre genaue Position hängt aber nicht nur von der Geometrie und Anordnung der Rohrheizkörper 26a bis 26c ab, sondern auch bzw. womöglich überwiegend davon ab, wie deren Heizleistung ist. Die drei durch die Zonengrenzen ZGab und ZGbc gebildeten Zonen Za, Zb und Zc können hier gleich breit ausgebildet sind. Weisen die Rohrheizkörper 26a bis 26c aber deutlich unterschiedliche Nennleistung auf, so können sie auch unterschiedlich breit sein bzw. eine Zone, in der ein Rohrheizkörper mit größerer Nennleistung angeordnet ist, wird breiter sein als eine Zone, in der ein Rohrheizkörper mit geringerer Nennleistung angeordnet ist. Die Zonengrenzen ZG und somit auch die Zonen Za, Zb und Zc verlaufen an sich gleichmäßig und parallel zueinander in Richtung senkrecht weg von der Deckenwandung der Muffel 14. Die einzelnen Zonen schließen direkt aneinander an, überlappen aber eigentlich nicht, wobei dies eine teilweise theoretische Betrachtung ist. Es lässt sich in der Praxis nicht immer vermeiden, dass ein Rohrheizkörper aus einer Zone in eine andere Zone hinein Wärme abgibt bzw. strahlt. In der Fig. 3 ist die Wärmestrahlung durch die geraden und nach unten gerichteten Pfeile verdeutlicht, wo üblicherweise Gargut angeordnet ist Die Wärmeerzeugung durch Konvektion, also durch die erhitzte Luft, ist durch die gewellten Pfeile dargestellt. Two zone boundaries ZGab and ZGbc are shown in Fig. 3 with dashed lines, each of which runs centrally between the tubular heaters 26a to 26c. They run at least centrally between the largest part of their longitudinal extension, where they are parallel to one another. Their exact position depends not only on the geometry and arrangement of the tubular heaters 26a to 26c, but also, or possibly predominantly, on their heating output. The three zones Za, Zb and Zc formed by the zone boundaries ZGab and ZGbc can be of equal width here. However, if the tubular heaters 26a to 26c have significantly different nominal outputs, they can also be of different widths, or a zone in which a tubular heater with a higher nominal output is arranged will be wider than a zone in which a tubular heater with a lower nominal output is arranged. The zone boundaries ZG and thus also the zones Za, Zb and Zc run evenly and parallel to one another in a direction perpendicular away from the ceiling wall of the muffle 14. The individual zones are directly adjacent to one another but do not actually overlap, although this is partly a theoretical consideration. In practice, it is not always possible to avoid a tubular heater giving off or radiating heat from one zone into another. In Fig. 3, heat radiation is shown by the straight arrows pointing downwards, where the food to be cooked is usually located. Heat generation through convection, i.e. through the heated air, is shown by the wavy arrows.
In der Fig. 2 ist noch zu erkennen, wie im oberen Bereich an der linken Seitenwandung der Muffel 14 ein einfach dargestellter Temperatursensor 30 angeordnet ist. Er kann längliche Rohrform aufweisen, vorteilhaft ist es ein elektrischer Widerstandssensor, beispielsweise als NTC oder PT100 oder PT1000. Er kann ein Schirmblech 31 aufweisen, das ohne direkt mit ihm Kontakt zu haben eine Abschirmung gegen direkte Strahlungshitze von den Rohrheizkörpern 26a bis 26c bildet. Dieser Temperatursensor 30 soll, wie nachfolgend erläutert wird, vor allem dazu dienen, ausschließlich die Lufttemperatur in der Muffel zu erfassen, und zwar am Ort seiner Anordnung. Daraus kann dann, wie eingangs bereits erläutert worden ist, aufgrund bekannter Werte von der Ofensteuerung 19 bei bekannter Dauer und Höhe des Heizbetriebs der Rohrheizkörper eine Temperaturverteilung in der gesamten Muffel 14 berechnet werden. Eine alternative Anordnung für einen Temperatursensor 30‘ ist in der Fig. 4 gestrichelt dargestellt. Dieser Temperatursensor 30‘ kann ebenfalls von dem Halteblech 28 abstehen und zwischen den Rohrheizkörpern 26b und 26c verlaufen. Auch an dieser Stelle wäre ein vorgenanntes Schirmblech sehr vorteilhaft. In Fig. 2 it can also be seen how a simply shown temperature sensor 30 is arranged in the upper area on the left side wall of the muffle 14. It can have an elongated tube shape, it is advantageously an electrical resistance sensor, for example as an NTC or PT100 or PT1000. It can have a shielding plate 31 which forms a shield against direct radiant heat from the tubular heaters 26a to 26c without having direct contact with it. This temperature sensor 30 is, as explained below, primarily intended to measure exclusively the air temperature in the muffle, specifically at the location where it is arranged. From this, as already explained at the beginning, a temperature distribution in the entire muffle 14 can then be calculated on the basis of known values from the furnace control 19 and with a known duration and level of heating operation of the tubular heaters. An alternative arrangement for a temperature sensor 30' is shown in dashed lines in Fig. 4. This temperature sensor 30' can also protrude from the holding plate 28 and run between the tubular heating elements 26b and 26c. At this point too, the aforementioned shielding plate would be very advantageous.
In der Fig. 3 ist eine schematisch zu verstehende Vorderansicht auf die Muffel 14 dargestellt, ähnlich Fig. 2. Oberhalb des linken Rohrheizkörpers 26a ist beispielhaft ein gewölbter Reflektor 29 angeordnet, vorteilhaft bestehend aus poliertem Edelstahl. Dieser sorgt auf bekannte Art und Weise dafür, dass die nach oben gerichtete Strahlung des Rohrheizkörpers 26a nach unten reflektiert wird. Des Weiteren kann durch entsprechende Formgebung derartiger Reflektoren 29 oberhalb aller Rohrheizkörper 26a bis 26c eine noch trennschärfere Unterteilung der Zonen Za, Zb und Zc erfolgen, was ein Überstrahlen eines Rohrheizkörpers in einer Zone in eine benachbarte Zone betrifft. Dieses kann so vermieden werden. Fig. 3 shows a schematic front view of the muffle 14, similar to Fig. 2. Above the left tubular heating element 26a, a curved reflector 29 is arranged, for example, advantageously made of polished stainless steel. This ensures in a known manner that the upward radiation of the tubular heating element 26a is reflected downwards. Furthermore, by appropriately shaping such reflectors 29 above all tubular heating elements 26a to 26c, an even more precise division of the zones Za, Zb and Zc can be achieved, which affects over-radiation of a tubular heating element in one zone into an adjacent zone. This can be avoided in this way.
Auch aus der Fig. 3 ist gut zu erkennen, was zuvor erläutert worden ist, dass die Zonengrenzen ZGab und ZGbc sowie die entsprechenden Zonen Za, Zb und Zc in vertikaler Richtung und parallel zueinander verlaufen. Die Zonen überlappen sich nicht, grenzen aber direkt aneinander an. Hier ist auch beispielhaft ein auf Einschubschienen 24 gesetztes Backblech 34 dargestellt, das sich etwas unterhalb der halben Höhe befindet. Links und in dem Bereich in der Zone Za ist ein Gargut G1 darauf angeordnet. In der Mitte des Backblechs 34 in der Zone Zb ist ein Gargut G2 angeordnet. Rechts auf dem Backblech 34 in der Zone Zc und unterhalb des Rohrheizkörpers 26c ist ein Gargut G3 angeordnet. Die jeweiligen Gargüter G1 bis G3 werden also mit der Konvektions- bzw. Lufttemperatur in der jeweiligen Zone Z sowie mit Strahlungshitze beaufschlagt, die vor allem von dem in ihrer Zone über ihnen angeordneten Rohrheizkörper 26 kommt. It is also clearly visible from Fig. 3, as previously explained, that the zone boundaries ZGab and ZGbc as well as the corresponding zones Za, Zb and Zc run vertically and parallel to one another. The zones do not overlap, but are directly adjacent to one another. Here, as an example, a baking tray 34 placed on slide-in rails 24 is shown, which is located slightly below half the height. On the left and in the area in zone Za, a product G1 is arranged on it. In the middle of the baking tray 34 in zone Zb, a product G2 is arranged. On the right on the baking tray 34 in zone Zc and below the tubular heating element 26c, a product G3 is arranged. The respective products G1 to G3 are therefore exposed to the convection or air temperature in the respective zone Z as well as to radiant heat, which comes primarily from the tubular heating element 26 arranged above them in their zone.
Aufgrund der seitlich mittigen Anordnung des Lüfters 21 ist deutlich zu erkennen, dass das mittlere Gargut G2 hauptsächlich in dessen Lüftungsrichtung liegt. Dies kann vorteilhaft für ein spezielles Garverfahren genutzt werden. Abhängig vom Vorhandensein und gegebenenfalls Betrieb eines dem Lüfter 21 zugeordneten Lüfterheizers kann entweder zusätzlich noch mehr Wärme in die mittlere Zone Zb auf das Gargut G2 gebracht werden. Alternativ kann ohne Heizen nur durch Betrieb des Lüfters 21 alleine diese mittlere Zone Zb samt Gargut G2 etwas gekühlt werden, wenn dies als angebracht bestimmt wird, insbesondere im Verlauf des durchgeführten Garprozesses. Due to the side-central arrangement of the fan 21, it is clearly visible that the middle food G2 is mainly in its ventilation direction. This can be used advantageously for a special cooking process. Depending on the presence and, if applicable, operation of a fan heater assigned to the fan 21, even more heat can be brought to the middle zone Zb on the food G2. Alternatively, this middle zone Zb together with the food G2 can be cooled slightly without heating by just operating the fan 21 if this is determined to be appropriate, particularly during the course of the cooking process.
Gemäß der Darstellung der Fig. 4 kann für den mittleren Rohrheizkörper 26b vorgesehen sein, dass er eine Nennleistung aufweist, die 10 % bis 25 % oder sogar bis 40 % geringer ist als die der beiden anderen Rohrheizkörper 26a und 26c. Somit könnte ein Garprozess ähnlich Fig. 3 vorsehen, dass hier die geringste Temperatur erzeugt werden soll bzw. der geringste Wärmestrom in das entsprechende Gargut G2. Dies entspricht auch den eingegebenen Temperaturen entsprechend Fig. 5, da für die mittlere Zone Zb die geringste Temperatur gewählt wird. Dies muss aber nicht so sein, auch ein seitlicher Rohrheizkörper könnte eine geringere Leistung aufweisen. Ebenso könnte der mittlere Rohrheizkörper 26b eine höhere Leistung aufweisen. According to the illustration in Fig. 4, the central tubular heating element 26b can be provided with a nominal power that is 10% to 25% or even up to 40% lower than the the other two tubular heating elements 26a and 26c. A cooking process similar to Fig. 3 could therefore provide that the lowest temperature should be generated here or the lowest heat flow into the corresponding food G2. This also corresponds to the temperatures entered according to Fig. 5, since the lowest temperature is selected for the middle zone Zb. This does not have to be the case, however; a tubular heating element on the side could also have a lower output. The middle tubular heating element 26b could also have a higher output.
In der Fig. 5 ist dargestellt, wie an der Bedieneinrichtung 17 für die drei Zonen Za, Zb und Zc manuell Temperaturen direkt vorgegeben werden können. Diese entsprechen dann einer bestimmten Betriebsart, beispielsweise „Grill“, „Back“ oder „Brat“. Alternativ kann ein Benutzer an der Bedieneinrichtung 17 eben ein bestimmtes Gericht mit verschiedenen Gargütern wählen, woraufhin an der Bedieneinrichtung 17 für den Benutzer dann die Platzierung der verschiedenen Gargüter links, in der Mitte oder rechts angezeigt werden kann. Fig. 5 shows how temperatures can be manually set directly on the control device 17 for the three zones Za, Zb and Zc. These then correspond to a specific operating mode, for example "grill", "baking" or "roasting". Alternatively, a user can select a specific dish with various items to be cooked on the control device 17, whereupon the control device 17 can then display the placement of the various items to be cooked on the left, in the middle or on the right for the user.
Aus der Fig. 5 ist auch noch zu ersehen, dass die Ofensteuerung 19 nicht nur mit der Bedieneinrichtung 17 verbunden ist, sondern auch einen Speicher 20 aufweist. Dieser ist zum einen für die im Folgenden näher erläuterten, eingangs beschriebenen Kennlinien oder Tabellen gedacht. Zum anderen können darin bestimmte Garprozesse für Gargüter oder Gerichte abgespeichert sein und nach Bedarf abgerufen werden. From Fig. 5 it can also be seen that the oven control 19 is not only connected to the operating device 17, but also has a memory 20. This is intended for the characteristic curves or tables described at the beginning and explained in more detail below. On the other hand, certain cooking processes for items or dishes can be stored in it and called up as required.
An sich ist aus der vorstehenden Beschreibung leicht vorstellbar, wie zuerst gemäß dem oben genannten Schritt A die Oberflächentemperatur eines der Rohrheizkörper 26a bis 26c bestimmt wird. Die Fig. 6 zeigt als Anhaltspunkt Verläufe einer Temperatur eines Rohrheizkörpers 26 über der Zeit t, und zwar abhängig von der mittleren, also der dauerhaften oder auf Dauer betrachteten, Leistung P. Die Verläufe der Fig. 6 zeigen offensichtlich einen Rohrheizkörper mit einer Nennleistung von 1.500 W, da bei dessen Betrieb ein gleichmäßiger Anstieg seiner Temperatur mit Abflachung erfolgt. Eine maximal erreichte Temperatur liegt bei etwa 850 °C nach einigen Minuten, und zwar wenn der Rohrheizkörper 26 mit seiner vollen Nennleistung dauerhaft betrieben wird. Dies ist mit dem durchgezogenen Verlauf dargestellt. Für die anderen mittleren Leistungen, die niedriger sind als die Nennleistung, wird der Rohrheizkörper getaktet betrieben, vorteilhaft mit Pulsweitenmodulation, was nachfolgend noch im Detail erläutert wird. Je geringer die mittlere Leistung ist, desto länger dauert es, bis die Temperatur ansteigt und desto geringer ist die auf Dauer erreichte maximale Temperatur. Wie durch die Pfeile im Bereich zwischen 30 see und 100 see veranschaulicht ist, kann aus diesem Bereich der Kurve ein Verzögerungsfaktor für eine bestimmte Leistung bestimmt werden. Dieser Verzögerungsfaktor ist in der Fig. 7 noch einmal aufgetragen. Nach rechts zu wird eben die Dauertemperatur erreicht, auch abhängig von der Höhe der mittleren Leistung. In dem Diagramm der Fig. 7 ist links die Dauertemperatur T über der mittleren Leistung P aufgetragen, also an der linken vertikalen Achse. An der rechten vertikalen Achse ist der Verzögerungsfaktor über der mittleren Leistung P aufgetragen. Während die Temperatur T die obere Kurve ist, ist der Verzögerungsfaktor die untere Kurve. Die untere Kurve ist auch eher eine angenäherte Gerade. In itself, it is easy to imagine from the above description how the surface temperature of one of the tubular heaters 26a to 26c is first determined according to the above-mentioned step A. As a guide, Fig. 6 shows the temperature curves of a tubular heater 26 over time t, depending on the average, i.e. the permanent or long-term, power P. The curves in Fig. 6 obviously show a tubular heater with a nominal power of 1,500 W, since its temperature rises evenly with a flattening out during operation. A maximum temperature reached is around 850 °C after a few minutes, namely when the tubular heater 26 is operated continuously at its full nominal power. This is shown with the solid curve. For the other average powers that are lower than the nominal power, the tubular heater is operated in a clocked manner, advantageously with pulse width modulation, which is explained in more detail below. The lower the average power, the longer it takes for the temperature to rise and the lower the maximum temperature reached over time. As shown by the arrows in the area between 30 and 100 degrees Celsius, a delay factor for a certain power can be determined from this area of the curve. This delay factor is shown again in Fig. 7. To the right, the permanent temperature is reached, also depending on the level of the average power. In the diagram in Fig. 7, the continuous temperature T is plotted against the average power P on the left, i.e. on the left vertical axis. The delay factor is plotted against the average power P on the right vertical axis. While the temperature T is the upper curve, the delay factor is the lower curve. The lower curve is also more of an approximate straight line.
Aus dem Diagramm der Fig. 7 oder einer entsprechenden Tabelle kann die Ofensteuerung 19 beim Betrieb des Backofens 11, also insbesondere mit einem bestimmten vorgegebenen Garprozess oder einem sogenannten Rezept, gemäß dem ersten Schritt A die Temperatur bestimmen, die ein Rohrheizkörper 26 zumindest im Dauerbetrieb selbst aufweist. Der Dauerbetrieb ist hier auf Zeiten von mehr als drei Minuten bezogen, in der Regel ist selbst bei geringen mittleren Leistungen spätestens nach fünf Minuten bis sieben Minuten eine konstante Dauertemperatur erreicht, siehe Fig. 6. Die Temperatur des Rohrheizkörpers 26 ist wichtig, um seine Strahlungsleistung zu bestimmen, also die Menge an Strahlungshitze, die er an ein darunter angeordnetes Gargut G abgibt. Hierfür kann vorteilhaft die eingangs erläuterte Formel für Schritt A verwendet werden.
Figure imgf000019_0001
From the diagram in Fig. 7 or a corresponding table, the oven control 19 can determine the temperature that a tubular heating element 26 has at least in continuous operation during operation of the oven 11, i.e. in particular with a certain predetermined cooking process or a so-called recipe, according to the first step A. Continuous operation here refers to times of more than three minutes; as a rule, even with low average power, a constant continuous temperature is reached after five to seven minutes at the latest, see Fig. 6. The temperature of the tubular heating element 26 is important in order to determine its radiant power, i.e. the amount of radiant heat that it gives off to a product G arranged underneath. The formula for step A explained at the beginning can advantageously be used for this purpose.
Figure imgf000019_0001
Dabei ist T(t) die Temperatur der Heizeinrichtung zum Zeitpunkt t, T (t-lsec) die Temperatur der Heizeinrichtung 1 see zuvor, und DF(P) der zuvor beschriebene Verzögerungsfaktor, der von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt. Tsteady(P) ist die Temperatur im Dauerbetrieb der Heizeinrichtung, die von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt. Where T(t) is the temperature of the heater at time t, T(t-lsec) is the temperature of the heater 1 see before, and DF(P) is the delay factor described above, which depends on the current power of the heater. T s t ea dy(P) is the temperature in continuous operation of the heater, which depends on the current power of the heater.
Als nächstes wird gemäß Schritt B eine Lufttemperatur in der Muffel gemessen. Allgemein ist die Lufttemperatur wichtig, weil auch durch Konvektion Wärme auf das Gargut G übertragen wird. Auch wenn allgemein gewünscht ist, überall in der Muffel 14 die Lufttemperatur bestimmen zu können bzw. zu wissen, so kann es ausreichen, dass nur an einer Stelle bzw. nur in einer Zone die tatsächliche Lufttemperatur gemessen wird. Dies kann mit dem Temperatursensor 30 erfolgen, der gemäß Fig. 3 in der Zone Za ganz links angeordnet ist. Auch wenn in der Fig. 3 nur ein einziger Temperatursensor 30 dargestellt ist, so kann dieser dafür ausreichen. Aufgrund abgespeicherter Werte kann darauf aufbauend für die Gesamtmuffel 14 die Lufttemperatur an jeder Stelle bestimmt werden, vor allem wenn der bisherige Betrieb bzw. die bisherigen mittleren Leistungen der Rohrheizkörper 26 miteinbezogen werden. Genauer wird die Bestimmung natürlich, wenn für jede Zone Z ein eigener diskreter Temperatursensor vorgesehen ist bzw. wenn allgemein mehrere diskrete Temperatursensoren vorgesehen sind. Dies bedeutet natürlich einen erhöhten Aufwand. Entsprechend dem nächsten Schritt C können aus den in Schritt A und Schritt B bestimmten Temperaturen ein Strahlungs- Wärmestrom und ein Konvektions- Wärmestrom für das Gargut bestimmt werden, und zwar in jeder Zone. Anhand der Temperatur der Rohrheizkörper 26 wird auf der Basis von abgespeicherten Werten bestimmt, wie groß der Einfluss des Strahlungs- Wärmestroms ist. Ebenso wird auf Basis der gemäß Schritt B gemessenen Lufttemperatur in der Muffel 14 bzw. in einer Zone Z der Einfluss des Konvektions-Wärmestroms bestimmt. Vorteilhaft erfolgt dies mittels der Ofensteuerung. Damit weiß die Ofensteuerung 19, welcher gesamte Wärmestrom an das Gargut gelangt. Hierfür kann vorteilhaft die eingangs erläuterte Formel für Schritt C verwendet werden. Next, an air temperature is measured in the muffle according to step B. In general, the air temperature is important because heat is also transferred to the food G by convection. Even if it is generally desired to be able to determine or know the air temperature everywhere in the muffle 14, it may be sufficient to measure the actual air temperature at just one point or in just one zone. This can be done with the temperature sensor 30, which is arranged on the very left in zone Za according to Fig. 3. Even if only a single temperature sensor 30 is shown in Fig. 3, this may be sufficient for this purpose. Based on stored values, the air temperature can be determined at any point for the entire muffle 14, especially if the previous operation or the previous average output of the tubular heaters 26 is included. The determination is of course more precise if a separate discrete temperature sensor is provided for each zone Z or if several discrete temperature sensors are provided in general. This naturally means increased effort. According to the next step C, a radiation heat flow and a convection heat flow for the food to be cooked can be determined from the temperatures determined in steps A and B, in each zone. The temperature of the tubular heating elements 26 is used to determine the extent of the influence of the radiation heat flow on the basis of stored values. The influence of the convection heat flow is also determined on the basis of the air temperature measured in step B in the muffle 14 or in a zone Z. This is advantageously done using the oven control. The oven control 19 then knows which total heat flow reaches the food to be cooked. The formula for step C explained at the beginning can be used advantageously for this.
Für die Bestimmung der Lufttemperatur kann auf einfache Art und Weise zu der gemessenen Temperatur vom Temperatursensor 30 ein gewisser Offset hinzuaddiert oder subtrahiert werden. Dieser hängt davon ab, wie die jeweiligen Orte für den Temperatursensor 30 und für den Ort gewählt werden, an dem die Temperatur bestimmt werden soll. Ein solcher Offset kann bei bekanntem Ort für den Temperatursensor 30 experimentell für den Backofen 11 ermittelt werden und in der Ofensteuerung 19 abgespeichert sein. To determine the air temperature, a certain offset can be added or subtracted in a simple manner to the temperature measured by the temperature sensor 30. This depends on how the respective locations for the temperature sensor 30 and for the location at which the temperature is to be determined are selected. If the location for the temperature sensor 30 is known, such an offset can be determined experimentally for the oven 11 and stored in the oven control 19.
Dann wird gemäß Schritt C die Temperatur für jeweils ein Gargut G in jeweils einer Zone Z berechnet mittels der Formel aus Schritt C.
Figure imgf000020_0001
Then, according to step C, the temperature for each food item G in each zone Z is calculated using the formula from step C.
Figure imgf000020_0001
Dabei ist Tf00d (t) die Temperatur des Garguts an dessen Außenseite bzw. die Temperatur, die auf das Gargut einwirkt, TTHE ist die Temperatur der Heizeinrichtung, Tf00d (Msec) ist die Temperatur des Garguts 1 see zuvor, Tajr ist die Lufttemperatur gemäß Schritt B, und a ist ein backofenspezifischer Faktor, der empirisch durch Versuche ermittelt worden ist oder der durch Simulation ermittelt worden ist, vorteilhaft herstellerseitig. Diese Temperatur Tf00d (t) kann also vor Beginn des Garprozesses an bestimmt werden, wobei sie dabei zuerst bei Raumtemperatur liegt oder angenommen wird, solange keine anderen Informationen vorliegen oder in die Ofensteuerung 19 eingegeben werden. Here, Tf 00 d (t) is the temperature of the food on its outside or the temperature acting on the food, T TH E is the temperature of the heating device, T f00 d (Msec) is the temperature of the food 1 see above, T ajr is the air temperature according to step B, and a is an oven-specific factor which has been determined empirically through tests or which has been determined by simulation, advantageously by the manufacturer. This temperature Tf 00 d (t) can therefore be determined before the start of the cooking process, whereby it is initially at room temperature or is assumed to be so as long as no other information is available or entered into the oven control 19.
Anschließend kann gemäß Schritt D die Leistung der einzelnen Rohrheizkörper 26 bestimmt und gegebenenfalls angepasst werden, um gemäß dem vorgegebenen Garprozess für jedes zu garende Gargut G einen gewünschten Wärmestrom in das Gargut zu ermitteln. Dabei wird die Leistung berechnet bzw. die mittlere Leistung für den jeweiligen Rohrheizkörper 26 bestimmt mit der Formel: Subsequently, according to step D, the power of the individual tubular heating elements 26 can be determined and adjusted if necessary in order to determine a desired heat flow into the food to be cooked for each food item G according to the specified cooking process. The power is calculated or the average power for the respective tubular heating element 26 is determined using the formula:
P = Kp * (T_desired - T_actual) Dabei ist Kp eine Proportional-Verstärkung, P die eingestellte mittlere Leistung der Heizeinrichtung, Tdesired die vorgegebene Temperatur für das Gargut in dieser Zone, und Tactuai ist die gemäß Schritt C berechnete Temperatur des Garguts in dieser Zone, also Tf00d (t). P = Kp * (T_desired - T_actual) Where K p is a proportional gain, P is the set average power of the heating device, Tdesired is the predetermined temperature for the food to be cooked in this zone, and T ac tuai is the temperature of the food to be cooked in this zone calculated according to step C, i.e. T f00 d (t).
Zum Einregeln der Temperatur wird vorteilhaft kein reiner Proportional-Regler verwendet, sondern ein Regler mit einem zusätzlichen I-Anteil und einem zusätzlichen D-Anteil. Ein solcher PID-Regler weist den Vorteil auf, dass ohne Überschwingen auf einen gewünschten Wert geregelt werden kann. Ein solches Überschwingen der Temperatur könnte nachteilig sein, beispielsweise weil ein gar gut an der Oberfläche zu stark erhitzt bzw. verbrannt werden könnte. To regulate the temperature, it is best not to use a pure proportional controller, but rather a controller with an additional I component and an additional D component. Such a PID controller has the advantage that it can be regulated to a desired value without overshooting. Such an overshoot of the temperature could be disadvantageous, for example because a good could be heated too much or burned on the surface.
Wie eingangs erläutert worden ist, sollen die Rohrheizkörper 26 taktend betrieben werden, also nicht mit einer bestimmten eingestellten Leistung im Dauerbetrieb, sondern entweder ausgeschaltet oder mit voller Nennleistung eingeschaltet. Für einen Betrieb von zwei Rohrheizkörpern gleicher Nennleistung ist in Fig. 8 auf zehn Takte aufgeteilt eine Leistungsverteilung bzw. sind Schaltzyklen dargestellt, wobei ein erster Rohrheizkörper 26a eine mittlere Leistung von 400 W haben soll und ein zweiter Rohrheizkörper 26b eine mittlere Leistung von 600 W. Dargestellt ist, dass zuerst der Rohrheizkörper 26a für vier Takte oder Schaltzyklus-Abschnitte betrieben wird und dann ausgeschaltet wird. Der zweite Rohrheizkörper 26b wird ab dem zweiten Schalt- zyklus-Abschnitt eingeschaltet und dann weiter betrieben für insgesamt sechs Schaltzyklus- Abschnitte. Somit überlappen die eingeschalteten Zustände der beiden Rohrheizkörper 26a und 26b einander für eine gewisse Zeit, gleichzeitig ist für eine gewisse Zeit gar keine Heizwirkung gegeben. Deswegen könnte dieser Schaltzyklus auch so abgeändert werden, dass beim Ausschalten oder nach dem letzten Schaltzyklus-Abschnitt des ersten Rohrheizkörpers 26a der erste Schaltzyklus-Abschnitt mit Einschalten des zweiten Rohrheizkörpers 26b erfolgt. Dann wäre es ein jeweils ablösendes Schalten der Rohrheizkörper. Alternativ könnte hier auch eine ablösende Schaltung erfolgen, wobei dann ein Rohrheizkörper 26 immer eingeschaltet ist, aber auch nur ein einziger. As explained at the beginning, the tubular heaters 26 should be operated in cycles, i.e. not with a certain set power in continuous operation, but either switched off or switched on at full rated power. For the operation of two tubular heaters with the same rated power, a power distribution or switching cycles are shown in Fig. 8 divided into ten cycles, with a first tubular heater 26a having an average power of 400 W and a second tubular heater 26b having an average power of 600 W. It is shown that the tubular heater 26a is first operated for four cycles or switching cycle sections and then switched off. The second tubular heater 26b is switched on from the second switching cycle section and then continues to operate for a total of six switching cycle sections. The switched-on states of the two tubular heaters 26a and 26b therefore overlap for a certain time, while at the same time there is no heating effect at all for a certain time. This switching cycle could therefore also be modified so that when the first tubular heating element 26a is switched off or after the last switching cycle section, the first switching cycle section occurs when the second tubular heating element 26b is switched on. This would mean that the tubular heating elements would be switched on alternately. Alternatively, an alternating switching could also be carried out here, in which case one tubular heating element 26 is always switched on, or only one.
In Fig. 9 ist ein Schaltzyklus für drei Rohrheizkörper 26a bis 26c dargestellt. Zuerst wird der dritte Rohrheizkörper 26c für sechs Schaltzyklus-Abschnitte eingeschaltet. Einen Schaltzyklus später wird der erste Rohrheizkörper 26a eingeschaltet. Er bleibt für drei Schaltzyklus-Abschnitte eingeschaltet. Wenn er abgeschaltet wird, wird sozusagen ablösend der zweite Rohrheizkörper 26b eingeschaltet, der auch für sechs Schaltzyklus-Abschnitte eingeschaltet bleibt. Somit weisen die Rohrheizkörper 26b und 26c jeweils 600 W als mittlere Leistung auf und der Rohrheizkörper 26a 300 W. In Fig. 10 ist dargestellt, wie ein Schaltzyklus in neun Schaltzyklus-Abschnitte unterteilt ist. Ein erster Rohrheizkörper 26a wird bei Nennleistung von 1000 W mit 667 W mittlerer also dauerhafter Leistung betrieben, ebenso die anderen beiden. Die Schaltzyklus-Abschnitte werden so verteilt für die einzelnen eingeschalteten Rohrheizkörper 26, dass stets möglichst ablösend ein- und ausgeschaltet wird. Des Weiteren sind zu keinem Zeitpunkt drei Rohrheizkörper gleichzeitig einschaltet, was den gesamten Leistungsbedarf in der Spitze reduziert und gleichzeitig etwas vergleichmäßigt. Fig. 9 shows a switching cycle for three tubular heaters 26a to 26c. First, the third tubular heater 26c is switched on for six switching cycle sections. One switching cycle later, the first tubular heater 26a is switched on. It remains switched on for three switching cycle sections. When it is switched off, the second tubular heater 26b is switched on, so to speak, and also remains switched on for six switching cycle sections. Thus, the tubular heaters 26b and 26c each have an average power of 600 W and the tubular heater 26a has 300 W. Fig. 10 shows how a switching cycle is divided into nine switching cycle sections. A first tubular heating element 26a is operated at a nominal output of 1000 W with an average, i.e. continuous, output of 667 W, as are the other two. The switching cycle sections are distributed for the individual tubular heating elements 26 that are switched on and off as alternately as possible. Furthermore, at no time are three tubular heating elements switched on at the same time, which reduces the total power requirement at the peak and at the same time evens it out somewhat.

Claims

Patentansprüche Backofen mit einer Muffel, einer Zugangsöffnung zu der Muffel, einer Tür zum Verschließen der Zugangsöffnung und mit mindestens zwei Heizeinrichtungen in der Muffel, wobei: die Heizeinrichtungen elektrisch getrennt nebeneinander und nahe gemeinsam an einer Wandung der Muffel angeordnet sind, wobei die Wandung im Wesentlichen in einer Fläche verläuft, vorzugsweise die Deckenwandung der Muffel bildet, die mindestens zwei Heizeinrichtungen als Rohrheizkörper mit einem Widerstandsheizleiter ausgebildet sind, die Muffel in nebeneinander angeordnete Zonen aufgeteilt ist, wobei mindestens so viele Heizeinrichtungen wie Zonen vorhanden sind und eine Grenze zwischen zwei direkt nebeneinander benachbarten Zonen mittig zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander benachbarter Heizeinrichtungen verläuft, keine der benachbarten Zonen einander überlappt bzw. die Zonen strahlungsthermisch getrennt voneinander sind, aber direkt aneinander angrenzen, jede Heizeinrichtung separat ansteuerbar ist, der Backofen eine Ofensteuerung und eine Leistungsversorgung für jede der Heizeinrichtungen aufweist, wobei die Ofensteuerung ausgebildet ist für eine Bestimmung oder eine Berechnung einer Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung und/oder in der Muffel. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb mindestens eines Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet ist, insbesondere an der naheliegenden Wandung der Muffel, wobei vorzugsweise oberhalb jedes Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet ist, insbesondere ist ein Reflektor gewölbt ausgebildet. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lüfter für die Muffel vorgesehen ist, vorzugsweise ein Lüfter mit zugeordneter Lüfterheizung, wobei insbesondere ein einziger Lüfter vorgesehen ist und in einer einzigen Zone angeordnet ist oder der Lüfter einen Luftstrom erzeugt, der zu mehr als 50 % in eine der Zonen hinein strömt. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturbestimmungsmittel für eine Temperatur in der Muffel vorgesehen ist, das mindestens einen Temperatursensor aufweist, vorzugsweise zur Temperaturmessung mittels eines temperaturveränderlichen elektrischen Widerstands, wobei insbesondere der Temperatursensor als diskreter Temperatursensor separat und getrennt von den Widerstandsheizleitern der Rohrheizkörper ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Temperatursensor vor einer direkten Einwirkung eines Strahlungs- Wärmestroms durch einen Rohrheizkörper mittels einer Schirmung abgeschirmt ist. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor durch die Heizeinrichtung bzw. durch einen Widerstandsheizleiter eines Rohrheizkörpers gebildet ist, der einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrheizkörper mit schleifenförmigem oder mäanderförmigem Verlauf ausgebildet sind, wobei vorzugsweise jeder Rohrheizkörper mindestens zwei Längsabschnitte aufweist, die schleifenförmig nebeneinander und aneinander anschließend ausgebildet sind. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abzugslüfter für einen Luftstrom aus der Muffel heraus an die Außenumgebung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise eine Abzugsluftführung vorgesehen ist von der Muffel zu dem Abzugslüfter und von dort an die Außenumgebung. Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Abzugslüfter für die gesamte Muffel bzw. den gesamten Backofen vorgesehen ist, wobei die Abzugsluftführung einen Abzugsluftzweig für jede Zone aufweist, vorzugsweise abgehend von der Wandung, zu der die Heizeinrichtung am nächsten liegend angeordnet ist, und wobei für jede Zone eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig vorgesehen ist, wobei jede Abzugsklappe separat betätigbar ist zum Öffnen und zum Schließen. Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass pro Heizeinrichtung bzw. pro von jeder Heizeinrichtung gebildeter Zone ein eigenständiger separater Abzugslüfter mit je einer Abzugsluftführung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise für jede Zone ein eigener Abzugsluftzweig oder eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig vorgesehen ist. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen derart eingeschaltet und ausgeschaltet werden, dass zu keinem Zeitpunkt zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleich- zeitig eingeschaltet werden oder zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig ausgeschaltet werden, wobei vorzugsweise dies diejenigen Heizeinrichtungen sind, die nebeneinander und nahe an der gemeinsamen Wandung der Muffel angeordnet sind. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Schaltzyklen durchgeführt werden für mindestens zwei Heizeinrichtungen oder für genau drei Heizeinrichtungen, wobei beim Ausschalten einer Heizeinrichtung gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung eingeschaltet wird und/oder beim Einschalten einer Heizeinrichtung gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, wobei vorzugsweise eine Heizeinrichtung innerhalb eines Schaltzyklus nicht mehr als einmal eingeschaltet und nicht mehr als einmal ausgeschaltet wird. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens drei Zonen die Einschalt-Zeitpunkte und Ausschalt-Zeitpunkte der zugehörigen Heizeinrichtungen derart bestimmt werden, dass zu keinem Zeitpunkt alle Heizeinrichtungen eingeschaltet sind, wobei vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt mehr als zwei Heizeinrichtungen eingeschaltet sind. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltzyklus mindestens 5 see dauert, insbesondere maximal 40 see dauert, wobei vorzugsweise ein Schaltzyklus länger dauert, je mehr Heizeinrichtungen während dieses Schaltzyklus ein- und ausgeschaltet werden, wobei vorzugsweise die Dauer eines Schaltzyklus permanent von der Steuerung angepasst wird an die Anzahl der Heizeinrichtungen, die nicht dauerhaft eingeschaltet oder ausgeschaltet sind. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch die Schritte: Patent claims Baking oven with a muffle, an access opening to the muffle, a door for closing the access opening and with at least two heating devices in the muffle, wherein: the heating devices are arranged electrically separated next to one another and close together on a wall of the muffle, wherein the wall runs essentially in one surface, preferably forming the top wall of the muffle, the at least two heating devices are designed as tubular heating elements with a resistance heating conductor, the muffle is divided into zones arranged next to one another, wherein there are at least as many heating devices as zones and a boundary between two directly adjacent zones runs centrally between the projection of two directly adjacent heating devices, none of the adjacent zones overlap one another or the zones are separated from one another by radiation thermal means, but directly adjoin one another, each heating device can be controlled separately, the baking oven has an oven control and a power supply for each of the heating devices, wherein the oven control is designed to determine or calculate a temperature of at least one heating device and/or in the muffle. Baking oven according to claim 1, characterized in that a reflector is arranged above at least one tubular heating element, in particular on the nearby wall of the muffle, wherein preferably a reflector is arranged above each tubular heating element, in particular a reflector is curved. Baking oven according to claim 1 or 2, characterized in that at least one fan is provided for the muffle, preferably a fan with associated fan heating, wherein in particular a single fan is provided and is arranged in a single zone or the fan generates an air flow that flows more than 50% into one of the zones. Baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that at least one temperature determination means for a temperature in the muffle is provided, which has at least one temperature sensor, preferably for Temperature measurement by means of a temperature-variable electrical resistance, wherein in particular the temperature sensor is designed as a discrete temperature sensor separate and apart from the resistance heating conductors of the tubular heating elements, wherein preferably the temperature sensor is shielded from a direct effect of a radiant heat flow through a tubular heating element by means of a shield. Oven according to claim 4, characterized in that the temperature sensor is formed by the heating device or by a resistance heating conductor of a tubular heating element, which has a temperature-dependent electrical resistance. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that the tubular heating elements are designed with a loop-shaped or meander-shaped course, wherein preferably each tubular heating element has at least two longitudinal sections which are designed in a loop-shaped manner next to one another and adjoining one another. Oven according to one of the preceding claims, characterized in that at least one exhaust fan is provided for an air flow from the muffle out to the outside environment, wherein preferably an exhaust air guide is provided from the muffle to the exhaust fan and from there to the outside environment. Baking oven according to claim 7, characterized in that a single exhaust fan is provided for the entire muffle or the entire baking oven, wherein the exhaust air duct has an exhaust air branch for each zone, preferably starting from the wall to which the heating device is arranged closest, and wherein each zone has its own separate exhaust flap to the exhaust air branch, wherein each exhaust flap can be operated separately to open and close. Baking oven according to claim 7, characterized in that an independent separate exhaust fan with an exhaust air duct is provided for each heating device or for each zone formed by each heating device, wherein preferably each zone has its own exhaust air branch or its own separate exhaust flap to the exhaust air branch. Method for operating an baking oven according to one of the preceding claims, characterized in that the heating devices are switched on and off in such a way that at no time are two or more heating devices switched on at the same time. are switched on at the same time or two or more heating devices are switched off at the same time, preferably these are the heating devices which are arranged next to one another and close to the common wall of the muffle. Method according to claim 10, characterized in that certain switching cycles are carried out for at least two heating devices or for exactly three heating devices, wherein when one heating device is switched off another heating device is switched on at the same time and/or when one heating device is switched on another heating device is switched off at the same time, preferably a heating device is not switched on more than once and not switched off more than once within a switching cycle. Method according to claim 11, characterized in that for at least three zones the switch-on times and switch-off times of the associated heating devices are determined in such a way that all heating devices are not switched on at any time, preferably more than two heating devices are not switched on at any time. Method according to claim 11 or 12, characterized in that a switching cycle lasts at least 5 seconds, in particular a maximum of 40 seconds, wherein a switching cycle preferably lasts longer the more heating devices are switched on and off during this switching cycle, wherein the duration of a switching cycle is preferably permanently adapted by the control to the number of heating devices that are not permanently switched on or off. Method for operating an oven according to one of claims 1 to 9, characterized by the steps:
A Bestimmen der Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung, vorzugsweise mehrerer Heizeinrichtungen oder aller Heizeinrichtungen, insbesondere durch Erfassen der Dauer und der Leistung des Betriebs aller Heizeinrichtungen des Backofens, mit welcher Leistung die Heizeinrichtung durchschnittlich dauerhaft betrieben wird, wobei davon ausgehend die Temperatur anhand von abgespeicherten Werten berechnet wird, A determining the temperature of at least one heating device, preferably several heating devices or all heating devices, in particular by recording the duration and power of operation of all heating devices of the oven, with which power the heating device is continuously operated on average, whereby the temperature is calculated on the basis of stored values,
B Messen einer Lufttemperatur in der Muffel, wobei dafür mindestens ein diskreter Temperatursensor in der Muffel verwendet wird, der zusätzlich zu den Heizeinrichtungen in der Muffel angeordnet ist und dessen gemessene Temperatur zusätzlich berücksichtigt wird, wobei vorzugsweise mehrere diskrete Temperatursensoren in der Muffel verwendet werden, wobei dabei jeweils ein Temperatursensor einer Zone zugeordnet ist oder mehr als ein Temperatursensor, aber weniger Temperatursensoren als Zonen vorhanden sind, wobei mittels der Temperatursensoren ein Temperaturverlauf in der Muffel berechnet wird und daraus eine Zuordnung des Temperaturverlaufs zu den Zonen bestimmt wird, B Measuring an air temperature in the muffle, using at least one discrete temperature sensor in the muffle, which is arranged in addition to the heating devices in the muffle and whose measured temperature is additionally taken into account, preferably several discrete temperature sensors in the muffle, whereby one temperature sensor is assigned to each zone or there are more than one temperature sensor but fewer temperature sensors than zones, whereby a temperature profile in the muffle is calculated by means of the temperature sensors and an assignment of the temperature profile to the zones is determined from this,
C Berechnen einer Temperatur des zu garenden Garguts an dessen Außenseite bzw. einer Temperatur, die auf das Gargut einwirkt, in einer Zone aufgrund eines von der Heizeinrichtung direkt ausgehenden Strahlungs-Wärmestroms und aufgrund eines von der Heizeinrichtung über die Luft ausgehenden Konvektions-Wärmestroms, wobei ausgehend von der in Schritt A bestimmten Temperatur einer Heizeinrichtung der Einfluss des Strahl ungs- Wärmestroms anhand von abgespeicherten Werten bestimmt wird, wobei ausgehend von der in Schritt B gemessenen Lufttemperatur der Einfluss des Konvektions-Wärmestroms bestimmt wird, vorzugsweise durch die Ofensteuerung bestimmt wird, C Calculating a temperature of the food to be cooked on its outside or a temperature that acts on the food in a zone based on a radiation heat flow emanating directly from the heating device and based on a convection heat flow emanating from the heating device via the air, wherein the influence of the radiation heat flow is determined based on the temperature of a heating device determined in step A using stored values, wherein the influence of the convection heat flow is determined based on the air temperature measured in step B, preferably determined by the oven control,
D Bestimmen und gegebenenfalls Anpassen der Leistung mindestens einer Heizeinrichtung, vorzugsweise aller betriebenen Heizeinrichtungen, aufgrund eines Vergleichs zwischen vorgegebener Temperatur und im Schritt C berechneter Temperatur, um die berechnete Temperatur an die vorgegebene Temperatur heranzuführen, wobei dies vorzugsweise für jede Zone getrennt durchgeführt wird. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Anpassen der Leistung der mindestens einen Heizeinrichtung mittels PWM mit einem Schaltzyklus und Schaltzyklus- Abschnitten oder mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter für die Muffel verwendet wird, um die Temperatur in mindestens einer der Zonen, die von dem Lüfter stärker mit Luft beaufschlagt wird als die anderen Zonen oder die momentan mit einem vergleichsweise höheren Strahlungs- Wärmestrom beaufschlagt wird, durch Einschalten des Lüfters oder durch verstärkten Betrieb des Lüfters zu senken, oder um die Temperatur in mindestens einer der Zonen durch verstärkten Betrieb des Lüfters oder durch Einschalten des Lüfters anzuheben, wenn dies jeweils für den am Backofen eingestellten Garvorgang als gewünscht anzusehen ist. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert geringer ist als die Nennleistung einer einzigen Heizein- richtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung betrieben wird für so viele Schaltzyklus- Abschnitte, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss, und dann gleichzeitig mit dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet wird und für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben wird, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert höher ist als die Nennleistung einer einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung betrieben wird für so viele Schaltzyklus-Abschnitte, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss, wobei vor dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet wird, insbesondere zu einem solchen Zeitpunkt eingeschaltet wird, dass bei ihrem Ausschalten nach erreichter Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird, wobei vorzugsweise vor dem Ausschalten der ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet wird, insbesondere zu einem solchen Zeitpunkt eingeschaltet wird, dass bei ihrem Ausschalten nach Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung nicht gleichzeitig mit der zweiten Heizung abgeschaltet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau drei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist, mindestens eine erste Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, wenn eine andere zweite Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird, und eine dritte Heizeinrichtung eingeschaltet wird, wenn die zweite Heizeinrichtung gleichzeitig ausgeschaltet wird, wobei vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt zwei Heizeinrichtungen oder mehr gleichzeitig eingeschaltet werden oder gleichzeitig ausgeschaltet werden. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden, wobei dafür unterschiedliche mittlere Leistungen an den Heizeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung angesteuert werden, damit zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht wird und nach Ende des Zubereitungsvorgangs der Gargutträ- ger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen wird, wobei vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Dauer, aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden, wobei dafür unterschiedliche mittlere Temperaturen in den Zonen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung eingestellt werden, damit zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht wird und nach Ende des Zubereitungsvorgangs der Gargutträger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen wird, wobei vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Dauer, aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen Abzugslüfters die Temperatur in der dem Abzugslüfter oder einer Abzugsklappe zugeordneten Zone gesenkt wird und dabei gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit verringert wird durch verstärktes Absaugen oder Abführen von Luft aus dieser Zone, oder dass mittels des mindestens einen Abzugslüfters die Temperatur in der dem Abzugslüfter oder einer Anzugsklappe zugeordneten Zone erhöht wird und dabei gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit erhöht wird durch verringertes Absaugen oder Abführen von Luft aus dieser Zone, vorzugsweise durch Stoppen des Betriebs des Abzugslüfters oder Schließen der Abzugsklappe. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer manuell, vorzugsweise ohne einen Garprozess als Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, für jede der Zonen separat eine Temperatur einstellen kann, die insbesondere durch das Verfahren nach Anspruch 14 durch die Ofensteuerung eingeregelt wird. D Determining and, if necessary, adjusting the power of at least one heating device, preferably of all heating devices operated, based on a comparison between the predetermined temperature and the temperature calculated in step C, in order to bring the calculated temperature closer to the predetermined temperature, this preferably being carried out separately for each zone. Method according to claim 14, characterized by adjusting the power of the at least one heating device by means of PWM with a switching cycle and switching cycle sections or with a method according to one of claims 10 to 13. Method for operating an oven according to one of claims 1 to 9, characterized in that a fan is used for the muffle in order to reduce the temperature in at least one of the zones which is subjected to a greater amount of air by the fan than the other zones or which is currently subjected to a comparatively higher radiant heat flow, by switching on the fan or by increasing the operation of the fan, or to increase the temperature in at least one of the zones by increasing the operation of the fan or by switching on the fan, if this is to be regarded as desired for the cooking process set on the oven. Method according to claim 15 or 16, characterized in that in the case of operation of exactly two heating devices whose nominal power is the same and whose desired power added together is less than the nominal power of a single heating device, direction, first only a first heating device is operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle, and then simultaneously with the switching off of this first heating device the other second heating device is switched on and operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle. Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that in the case of operation of exactly two heating devices whose nominal power is the same and whose desired power added together is higher than the nominal power of a single heating device, initially only a first heating device is operated for so many switching cycle sections that it no longer has to be operated for the remaining switching cycle sections of the entire switching cycle, wherein before this first heating device is switched off, the other second heating device is switched on, in particular is switched on at such a time that when it is switched off after the number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is switched on at the same time, wherein preferably before the first heating device is switched off, the other second heating device is switched on, in particular is switched on at such a time that when it is switched off after a predetermined number of switching cycle sections has been reached, the first heating device is not switched off at the same time as the second heating. Method according to one of claims 15 to 18, characterized in that in the case of operation of exactly three heating devices, the rated power of which is the same, at least one first heating device is switched off when another second heating device is switched on at the same time, and a third heating device is switched on when the second heating device is switched off at the same time, wherein preferably at no time are two heating devices or more switched on at the same time or switched off at the same time. Method for operating an oven according to one of claims 1 to 9 or method according to one of claims 10 to 19, characterized in that different products are cooked in the different zones, wherein different average powers on the heating devices are controlled by the oven control at different times, so that at the start of a preparation process a food carrier with the different food items on it is introduced into the muffle through the access opening and after the end of the preparation process the food carrier ger with the fully cooked items on it is removed, whereby preferably all items are cooked for the same time but at different cooking temperatures. Method for operating an oven according to one of claims 1 to 9 or method according to one of claims 10 to 20, characterized in that different items are cooked in the different zones, whereby for this purpose different average temperatures in the zones are set by the oven control at different times, so that at the start of a preparation process a food carrier with the various items on it is introduced into the muffle through the access opening and at the end of the preparation process the food carrier with the fully cooked items on it is removed, whereby preferably all items are cooked for the same time but at different cooking temperatures. Method for operating an oven according to one of claims 7 to 9, characterized in that by means of the at least one extractor fan, the temperature in the zone assigned to the extractor fan or an extractor flap is lowered and at the same time the air humidity is reduced by increased suction or discharge of air from this zone, or that by means of the at least one extractor fan, the temperature in the zone assigned to the extractor fan or an extractor flap is increased and at the same time the air humidity is increased by reduced suction or discharge of air from this zone, preferably by stopping the operation of the extractor fan or closing the extractor flap. Method for operating an oven according to one of claims 1 to 9 or method according to one of claims 10 to 19, characterized in that the user can manually, preferably without a cooking process as a method according to claim 20 or 21, set a temperature separately for each of the zones, which is regulated in particular by the method according to claim 14 by the oven control.
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EP4382807A1 (en) 2024-06-12

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