DE29609771U1 - Backofen - Google Patents

Description

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Werner & Pfleiderer Lebensmitteltechnik GmbH, von-Raumer-Straße 8-18, 91550 Dinkelsbühl

Backofen

Die Erfindung betrifft einen Backofen.

Beispielsweise aus der DE-OS 21 25 469 und der EP 0 388 605 Al bekannte derartige auch als Etagen-Backöfen bezeichnete Backöfen sind in der Regel mit 2 bis 6 Herden ausgestattet. In einen quasi-geschlossenen Kreislauf wird dabei das Heizgas in der Energiezelle erhitzt und über seitlich am Ofengehäuse angeordnete Heizgas-Zuführkanäle in die Heizregister, d.h. die Heizgaskanäle zwischen den Heizplatten, geblasen. Aus den offenen Rückseiten der Register wird das Heizgas angesaugt und erneut in die Energiezelle transportiert, in der es wieder erhitzt wird. Der in der Energiezelle befindliche Brenner wird automatisch in Abhängigkeit von der Backtemperatur ein- und ausgeschaltet. !Regelgröße ist dabei meist die Temperatur des umgewälzten Heizgases. Die Temperatur im Backraum ist der Temperatur des umgewälzten Heizgases direkt proportional. Der Backofen backt ausschließlich durch Wärmestrahlung von den heißen Heizplatten sowie durch Wärmeleitung aufgrund des Kontaktes des Backgutes mit der jeweils unteren Heizplatte. Bei den unteren Heizplatten kann es sich um Stein-Backplatten handeln. Derartige Backöfen backen nicht mittels Konvektion, da die umgewälzten Heizgase in einem geschlossenen Kreislauf arbeiten und nicht in den Backraum gelangen. Insoweit als durch den Brenner Frischluft angesaugt wird, werden abgekühlte Heizgase durch einen Kamin abgeführt. Backöfen mit einem derartigen Beheizungsprinzip weisen systembedingt nicht mehr als 6 Herde auf, da die Strömungs-

und Wärmeübergangsverhältnisse bei mehr als 6 Herden nicht mehr ohne weiteres beherrschbar sind. Andererseits ist es wünschenswert, die Zahl der übereinander angeordneten Herde zu vergrößern, um die Kapazität des Backofens, bezogen auf seine Grundfläche, zu vergrößern.

Bei Radiator-Backöfen und Ringrohr-Backöfen ist es bekannt, mehr als 6 Herde übereinander anzuordnen. Hierbei wird entweder Thermoöl als Energieträger durch ein Leitungs- und Radiatorensystem gepumpt, oder es wird Wasser in einem geschlossenen Syi5tem erhitzt und dann als Dampf durch ein mit hohem Druck beaufschlagtes Ringsystem geleitet.

Aus DE 28 29 910 C2 ist ein Umwälzbackofen bekannt, der mehrere übereinander angeordnete Herde aufweist, die zu Herdgruppen zusammengefaßt sind. An einer Seitenwand des Backofens sind zwei Heizgas-Zuführkanäle angeordnet, die jeweils einer Herdgruppe zugeordnet sind. Diesen beiden benachbarten Heizgas-Kanälen ist eine Stellklappe vorgeordnet, durch die die vom Brenner kommenden Heizgase zur Weiterleitung an die beiden Herdgruppen aufgeteilt werden, wobei wahlweise einer der beiden Heizgas-Zuführkanäle absperrbar ist, oder aber eine gleichzeitige unterschiedliche Beaufschlagung der Herdgruppen mit Heizgas ermöglicht wird. Ein Heizgas-Rückführkanal ist auf der den Heizgas-Zuführkanälen gegenüberliegenden Seitenwand angeordnet. Die Heizgas-Zuführkanäle und der Heizgas-Rückfuhrkanal müssen sich über die volle Tiefe des Backraums erstrecken. Trotzdem ergibt sich in den einzelnen Backräumen kein jeweils einheitliches Temperaturniveau.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Backofen zu schaffen, bei dem einerseits eine hohe Zahl übereinander angeordneter Herde, andererseits aber auch in den einzelnen Herden ein einheitliches Temperaturniveau erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruches gelöst. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es grundsätzlich möglich, die Zahl der Herde zu verdoppeln, beispielsweise von 5 auf 10. Dadurch, daß den einzelnen Heizgas-Kanälen von beiden Seiten unmittelbar benachbart zur Vorderseite, also zur Beschickungsseite, Heizgas zugeführt

wird, das an der Rückseite in einen Heizgas-Rückführkanal abgezogen wird, das also die Heizgas-Kanäle im wesentlichen in Längsrichtung von vorn nach hinten durchströmt, wird sichergestellt, daß in den einzelnen Backräumen ein einheitliches Temperaturniveau herrscht. Andererseits können die Heizgase so aufgeteilt werden, daß den einzelnen Herden oder Herdgrappen unterschiedliche Heizgasmengen zugeführt werden. Die Ausgestaltung dieses Lösungsprinzips ergibt sich aus den Unteransprüchen. Beim Anfahren, d.h. Aufheizen des Backofens läuft der Brenner durchgehend, wobei die mindestens eine Stellklappe so geregelt wird, daß sämtliche Herde gleichzeitig aufgeheizt werden. Während des Betriebes können die einzelnen Herde oder zumindest einzelnen Herdgruppen mit unterschiedlichen Backraumtemperaturen betrieben werden, und zwar je nach Stellung der Stellklappen. Parallel ist es zweckmäßig, eine Anpassung des Heizgasvolumenstroms an die Stellung der Stellklappen vorzusehen.

Die Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Backofen, Fig. 2 einen vertikalen Querschnitt durch den Backofen, Fig. 3 eine Draufsicht auf den Backofen,

Fig. 4 einen geringfügig abgewandelten Backofen in perspektivischer Darstellung,

Fig. 5 eine Stellklappe des Backofens gemäß der Einzelheit V in Fig. 2 in einer Regelstellung einer Stellklappe,

Fig. 6 die Einzelheit V in einer weiteren Regelstellung der Stellklappe, Fig. 7 die Einzelheit V in einer mittleren Regelstellung der Stellklappe,

Fig. 8 eine dritte Ausführungsform eines Backofens im vertikalen Querschnitt in einer Fig. 2 entsprechenden Darstellung und

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Fig. 9 eine Stellklappe gemäß der Einzelheit IX in Fig. 8 in verschiedenen Regelstellungen.

Der in der Zeichnung dargestellte Backofen ist als sogenannter Etagenofen ausgebildet. Er weist einen Herdkörper 1 auf, in dem mehrere, im vorliegenden Ausführungsbeispiel zehn, Herde 2a, 2b, 2c, 2d, 2e und 3a, 3b, 3c, 3d, 3e etagenartig übereinander angeordnet sind. Die Herde 2a bis 2e bilden eine untere Herdgruppe 2, während die oberen Herde 3a bis 3e eine obere Herdgruppe 3 bilden. Es ist auch möglich, insgesamt fünf Herdgruppen mit jeweils zwei Herden oder zwei Herdgruppen , von denen die eine vier Herde und die andere sechs Herde aufweist, zu bilden.

Jeder Herd weist einen Backraum 4 auf, der an seiner Oberseite durch eine im wesentlichen nur durch Wärmestrahlung heizende obere, durch ein dünnes Blech gebildete Heizfläche 5 begrenzt ist. Er weist weiterhin eine zur Aufnahme von Backgut 6 dienende untere Backplatte 7 auf, die durch Wärmeleitung direkt auf das Backgut und zwischen Backgutteilen durch Wärmestrahlung heizt. Die unteren Backplatten 7 bestehen bevorzugt aus Stein, können aber auch aus Metall bestehen. Im Gegensatz zu den oberen Heizflächen 5 weisen sie eine beträchtliche Masse und damit eine beträchtliche Wärmespeicherkapazität auf, die für den Backprozeß von Bedeutung ist. An ihrer Vorderseite sind die Herde 2a bis 3e jeweils durch Klappen 8 verschließbar.

Unterhalb der unteren Backplatte 7 des unteren Herdes 2a, oberhalb der oberen Heizfläche 5 des Herdes 2e, unterhalb der unteren Backplatte 7 des Herdes 3a, zwischen allen Herden 2a bis 3e und oberhalb der oberen Heizfläche 5 des oberen Herdes 3e sind Heizgaskanäle 9, ausgebildet, in die Heizgas durch den Klappen 8 benachbarte seitliche Eintrittsöffnungen 10 eintritt. Die konstruktiven Begrenzungen der Heizgaskanäle 9 einschließlich der hiermit fest verbundenen Heizflächen 5 bezeichnet man in der Praxis als Register bzw. Heizregister; sie sind allgemein bekannt. Die den beiden segmentierten Seitenwänden 11, 12 des Herdkörpers 1 zugeordneten Eintrittsöffnungen 10 werden über Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b und 14a, 14b mit Heizgas versorgt, wovon die Heizgas-Zuführkanäle 13a, 13b der unteren Herdgruppe 2 und die Heizgas-Zuführkanäle 14a, 14b der

oberen Herdgruppe 3 zugeordnet und mit den jeweiligen Eintrittsöffhungen 10 verbunden sind. Wie die Fig. 2 und 3 erkennen lassen, sind die Zuführkanäle 13a bis 14b an den Seitenwänden 11, 12 angebracht. Sie verjüngen sich linear von unten nach oben, können aber auch quaderförmig ohne Verjüngung ausgebildet sein. Die Zuführkanäle 13a bis 14b sind an eine unterhalb der unteren Herdgruppe 2 im Herdkörper 1 angeordnete Energiezelle 15 angeschlossen, und zwar an einen Heizgas-Mischraum 16. In diesen Heizgas-Mischraum 16 münden ebenfalls zwei an der Rückwand 17 des Herdkörpers 1 angeordnete, voneinander getrennte Heizgas-Rückführkanäle 18, 18a. Die Heizgaskanäle 9 jeder Herdgruppe 2, 3 münden jeweils in einen einer Herdgruppe 2 bzw. 3 zugeordneten Heizgas-Sammelraum 18b bzw. 18c.

Im Heizgas-Mischraum 16 ist eine zylindrische Brennkammer 19 angeordnet, in die ein Brenner 20 einmündet. Die durch die Verbrennung im Brenner 20 entstehenden heißen Rauchgase strömen entsprechend den Strömungsrichtungspfeilen 21 aus der Brennkammer 19 in den Heizgas-Mischraum Dort werden sie mit entsprechend den Strömungsrichtungspfeilen 22 zugeführten abgekühlten Heizgasen gemischt, wodurch Heizgas mit einer entsprechenden Mischtemperatur erzeugt wird. Dieses Heizgas wird durch die Heizgas-Zuführkanäle 13a bis 14b und die Eintrittsöffnungen 10 durch die Heizgaskanäle 9 in den jeweils zugeordneten Heizgas-Sammelraum 18b bzw. 18c und von dort in die jeweils nachgeordneten Heizgas-Rückführkanäle bzw. 18a gesaugt, wozu dort jeweils ein, insgesamt also zwei Sauggebläse 23, 24 vorgesehen sind, von denen jeweils eines zwischen dem Heizgas-Samnielraum 18b der Herdgruppe 2 und dem Heizgas-Rückführkanal 18 und das andere zwischen dem Heizgas-Sammelraum 18c der Herdgruppe 3 und dem zugeordneten Heizgas-Rückführkanal 18a angeordnet ist. In dem Maße, in dem Heizgas vom Brenner 20 im Mischraum 16 neu zugeführt wird, werden abgekühlte Heizgase entsprechend dem Strömungsrichtungspfeil 25 durch einen Kamin 26 abgeführt.

An der dem Mischraum 16 zugeordneten und mit diesem verbundenen Eintrittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a bis 14b ist bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 eine Stellklappe 29, 30 angeordnet, die jeweils um eine Schwenkachse 31 mittels eines Stellmotors 32, 33 ver-

schwenkbar ist. Die Schwenkachse 31 liegt in der jeweiligen Trennwand zwischen den einander zugeordneten Heizgas-Zuführkanälen 13a, 14a bzw. 13b, 14b. Die Stellklappen 29 bzw. 30 sind so ausgebildet, daß mit ihnen jeweils der Eintritt 35a, 35b der Zuführkanäle 13a bzw. 13b oder der Eintritt 36a bzw. 36b der Zuführkanäle 14a bzw. 14b wahlweise vollständig geschlossen werden können, wie den Fig. 5 und 6 entnehmbar ist. Dazwischen ist jede Zwischenstellung möglich, in der alle Eintritte 35a bis 36b teilweise bis vollständig geöffnet sind, wie beispielsweise Fig. 7 entnehmbar ist.

Die Herdgruppen 2 und 3 sind durch eine Isolierung 37 voneinander getrennt. An diese Isolierung 37 schließt sich eine Trennwand 37a an, die die Heizgas-Sammelräume 18b und 18c und die Heizgas-Rückführkanäle und 18a voneinander trennt.

Die Ausführungsform nach Fig. 4 unterscheidet sich von der nach den Fig. 1 bis 3 nur dadurch, daß die Sauggebläse 23', 24' zwischen dem Heizgas-Mischraum 16 und der Eintrittsseite 27, 28 der Zuführkanäle 13a, 14a und 13b, 14b, also auf deren Druckseite, angeordnet sind.

Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß beispielsweise jeweils in einem Herd 2a und 3e jeder Herdgruppe 2, 3 Temperaturfühler 38 angeordnet sind, die die Temperatur der Heizgase, beispielsweise im Bereich der Eintritteöffnungen 10 erfassen. Von diesen Temperaturfühlern 38 werden der gemessenen Temperatur entsprechende Signale über Leitungen 39a, 39b bzw. 40a, 40b auf Eingänge einer zentralen Steuereinheit 41 gegeben, bei der es sich im wesentlichen um einen Rechner handelt. Von der Steuereinheit führen Ausgangs-Leitungen 42, 43 auf die Stellmotoren 32, 33 und Ausgangs-Leitungen 44, 45 auf die Sauggebläse 23', 24'. Bei der Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 4 führen die letztgenannten Leitungen 44, 45 entsprechend auf die Sauggebläse 23, 24.

Die Temperatursollwerte für die Heizgas-Temperatur im Bereich der jeweiligen Temperaturfühler 38, d.h. die Sollwerte für die Backraumtemperaturen, werden im Bedienfeld 46 der Steuereinheit 41 eingegeben. Damit werden Grundstellungen der Stellklappen 29, 30 vorgegeben, was in den

Fig. 5 bis 7 jeweils ausgezogen dargestellt ist. Je nach den Schwankungen der Temperatur, die an den Temperaturfühlern 38 abgetastet werden, werden dann die Stellklappen in einem Regelbereich verstellt, der durch strichpunktierte Linien in den Fig. 5 bis 7 angedeutet ist. Wenn auch die Sauggebläse 23', 24' oder gegebenenfalls die Sauggebläse 23, 24 in der geschilderten Weise an die Steuereinheit 41 angeschlossen sind, können auch durch Veränderung der Drehzahl der Sauggebläse die Luftmengen verändert werden, die dem einen Paar von Zufiihrkanälen 13a, 14a bzw. dem anderen Paar von Zufiihrkanälen 13b, 14b zugeführt werden. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, daß die zusätzliche Möglichkeit der Regelung der Drehzahl und damit der Leistung der Sauggebläse 23, 24 bzw. 23', 24' fakultativ zu der Regelung der Stellklappen 29, 30 vorgesehen ist. Damit ist es möglich, mit nur einer Energiezelle 15 eine große Zahl von Herden 2a bis 3e, beispielsweise zehn Herde, zu heizen, und zwar mit genau definierten Backtemperaturen in jedem einzelnen Herd.

Insbesondere wenn nicht die Sauggebläse 23', 24' entsprechend Fig. 4, sondern entsprechend Fig. 1 vorgesehen sind, dann wird es zweckmäßig sein, die Temperatur jeweils nur im Backraum 4 jedes Herdes oder eines oder mehrerer Herde einer Herdgruppe 2 bzw. 3 oder hinter einer Herdgruppe 2 bzw. 3 im Heizgas-Rückführuiigskanal (18) zu messen.

In den Fig. 8 und 9 ist eine weitere Variante dargestellt, bei der vor jeder Eintritts öffnung 10 eines Heizgaskanals 9 noch eine Stellklappe 47 angeordnet ist, die von einem Stellmotor 48 um eine Schwenkachse 49 verstellt werden kann entsprechend der Darstellung in Fig. 9. Bei dieser Ausgestaltung muß jeder Eintrittsöffnung 10 ein nicht dargestellter Temperaturfühler zugeordnet sein, der mit der zentralen Steuereinheit 41 verbunden ist. In gleicher Weise muß der entsprechende Stellmotor 48 mit der zentralen Steuereinheit 41 gekoppelt sein. Bei dieser Ausgestaltung kann gegebenenfalls auf die voneinander getrennten Zuführkanäle 13a bis 14b verzichtet werden, d.h. jeder Seitenwand 11 bzw. 12 des Herdkörpers 1 könnte auch nur ein gemeinsamer Zaiführkanal zugeordnet sein.

Claims (12)

- 8 Ansprüche

1. Backofen

- mit mehreren etagenartig übereinander angeordneten Herden (2a bis 3e), die von einer Vorderseite aus mit Backgut (6) beschickbare, durch Seitenwände (11, 12) begrenzte Backräume (4) aufweisen,

- mit jeweils einer jeden Backraum (4) begrenzenden oberen Heizfläche (5) bzw. unteren Backplatte (7),

- mit einer Heizgas-Umwälz-Einrichtung

- mit außerhalb der Backräume (4) zumindest zwischen diesen angeordneten, den Heizflächen (5) und Backplatten (7) zugeordneten Heizgaskanälen (9),

~ mit einer zentralen Energiezelle (15) mit einem Brenner (20) und einem Heizgas-Mischraum (16),

- mit zwei an den Heizgas-Mischraum (16) einerseits und die Heizgaskanäle (9) andererseits angeschlossenen Heizgas-Zuführkanälen (13a bis 14b), die unmittelbar benachbart zur Vorderseite angeordnet und den Seitenwänden (11, 12) zugeordnet und mit den Heizgaskanälen (9) verbunden sind,

- mit mindestens einem die Heizgaskanal (9) mit dem Heizgas-Mischraum

(16) verbindenden und entgegen der Vorderseite an die Heizgaskanäle (9) angeschlossenen Heizgas-Rückführkanal (18, 18a), ~ mit mindestens einem Gebläse (23, 24; 23', 24') zum Umwälzen von Heizgas durch den Heizgas-Mischraum (16), die Heizgas-Zuführkanäle (13a bis 14b), die Heizgaskanäle (9) und den mindestens einen Heizgas-Rückführkanal (18, 18a) und

- mit mindestens einer jedem Heizgas-Zufuhrkanal (13a bis 14b) zugeordneten Stellklappe (29, 30, 47) zur Beaufschlagung unterschiedlichen Herden (2a bis 3e) zugeordneter Heizgaskanäle (9) mit unterschiedlichen Heizgasmengen.

2. Backofen nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) in Abhängigkeit von der Temperatur verstellbar ist.

3. Backofen nach Anspruch 2, wobei die mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) in Abhängigkeit von der Heizgas-Temperatur verstellbar

4. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine Stellklappe (29, 30, 47) mittels eines Stellmotors (32, 33, 48) verstellbar ist.

5. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Herde (2a bis 3e) zumindest in zwei Herdgmppen (2, 3) zusammengefaßt sind und wobei jeder Herdgruppe (2, 3) zwei Heizgas-Zuführkanäle (13a, 14a; 13b, 14b) zugeordnet sind und wobei die Beaufschlagung der Heizgas-Zuführkanäle (13a, 14a; 13b, 14b) nut unterschiedlichen Heizgasmengen mittels der Stellklappen (29, 30, 47) steuerbar ist.

6. Backofen nach Anspruch 5, wobei jeder Herdgruppe (2, 3) zwei Heizgas-Zuführkanäle (13a, 13b; 14a, 14b) zugeordnet sind und wobei jeweils eine Stellklappe (29, 30) zwei Heizgas-Zuführkanälen (13a, 14a; 13b, 14b) zugeordnet ist, die unterschiedlichen Herdgmppen (2, 3) zugeordnet sind.

7. Backofen nach Anspruch 6, wobei die jeweils unterschiedlichen Herdgmppen (2, 3) zugeordneten Heizgas-Zuführkanäle (13a, 14a; 13b, 14b) mit jeweils einer gemeinsamen Stellklappe (29, 30) zu jeweils einer Baueinheit übereinander zusammengefaßt sind.

8. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei jedem Herd (2a bis 3e) zwei Stellklappen (47) zugeordnet sind.

9. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das mindestens eine Gebläse (23, 24; 23', 24') in Abhängigkeit von der Heizgas-Temperatur steuerbar ist.

10. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei zur Steuerung der Stellklappen (29, 30, 47) und/oder des mindestens einen Gebläses (23, 24; 23', 24) eine zentrale Steuereinheit (41) vorgesehen ist.

- 10 -

11. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Heizgas-Zuführkanäle (13a bis 14b) sich von der Vorderseite über höchstens ein Drittel der Tiefe der Backräume (4) erstrecken.

12. Backofen nach Anspruch 11, wobei sich die Heizgas-Zuführkanäle (13a bis 14b) über etwa ein Viertel der Tiefe der Backräume (4) erstrecken.