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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen flammbeheizten Backofen, insbesondere
einen Ladenbackofen gemäß dem Obergriff
der Anspruchs 1.
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Ein
Backofen der eingangs genannten Art ist aus der
DE 1 206 824 B bekannt, bei
dem die Querstromlüfter
eingesetzt werden, um einen gleichmäßig verteilten Umluftstrom
in der Backkammer des Backofens zu erzeugen. Der bekannte Backofen
bildet ein im wesentlichen abgeschlossenes System, so daß Änderungen
der Backkammeratmosphäre,
wie beispielsweise Änderungen
des Feuchtegehalts, nur langsam möglich sind. Um Backprozesse
effektiver steuern zu können,
wäre es
wünschenswert,
die Backkammeratmosphäre,
insbesondere hinsichtlich ihres Feuchtigkeitsgehalts, besser bzw.
schneller steuern zu können,
d. h., Maßnahmen
zu schaffen, die eine unmittelbarere Beeinflussung der Backkammeratmosphäre ermöglichen.
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Aus
der
DE 2 022 019 A ist
ein flammbeheizter Backofen bekannt, der einen Brenner zur Beheizung
eines Wärmetauschers
und zwei Querstromlüfter
aufweist, die so angeordnet sind, dass sie den Wärmetauscher zwischen sich aufnehmen
und bei Umlauf einen Umluftstrom durch den Wärmetauscher leiten.
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Der
Wärmetauscher
ist auf der Unterdruckseite des die Förderrichtung der Umluft bestimmenden
Querstromlüfters
angeordnet. Im Bereich des Wärmetauschers
befindet sich an einer Stelle, an der stets Überdruck herrscht, ein Dampfauslassstutzen, der
im Zusammenwirken mit einer Frischluftzuführung im Bereich des Backraums
einen Frischluftdurchsatz ermöglicht.
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Ausgehend
von dem vorstehenden Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine die Backofentemperatur möglichst geringfügig beeinträchtigende
Beeinflussung des Feuchtegehalts der Backofenatmosphäre zu ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße Backofen
ist mit einer Querstromlüfteranordnung
versehen, bei der die Umlaufrichtung des für die Umlaufströmungsrichtung maßgeblichen
Querstromlüfters
so gewählt
wird, daß der
Wärmetauscher
auf der Unterdruckseite dieses Querstromlüfters liegt und im Bereich
des Wärmetauschers
eine Frischluftzuführung
in den Umluftstrom erfolgt. Hierdurch wird durch den Unterdruck
im Wärmetauscher
eine Zwangsbelüftung
der Backkammer ermöglicht, über die
je nach Größe des Zwangsbelüftungs-Volumenstroms
ein Abtransport eines mehr oder weniger großen Teils der stationären Backkammeratmosphäre durch
eine mit der Frischluftzuführung
zusammenwirkende Umluftabführung
erfolgen kann.
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Dieser
Aufbau ermöglicht
somit eine prompte Beeinflussung der Backofenatmosphäre, so daß bestimmte
Eigenschaften des Backguts, wie beispielsweise die Krustenbräunung, besser
einstellbar sind.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform
des Backofens weist der Wärmetauscher
zumindest ein Wärmetauscherelement
auf, das mit der Fristluftzuführung
versehen ist. Hierdurch ist es möglich,
das für
die Backkammer bestimmte Frischluftvolumen effektiv vorzuwärmen, um
eine Fristluftzuführung
ohne eine wesentliche Verringerung der Backraumtemperatur zu ermöglichen;
beispielsweise um im wesentlichen nur den Feuchtegehalt in der Backkammer
zu reduzieren.
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Wenn
für die
Frischluftzuführung
eine unterdruckbetätigte
Frischluftklappe vorgesehen ist, wird in jedem Fall sichergestellt,
daß eine
Frischluftzufuhr in die Backkammer nur bei gleichzeitiger Zufuhr
von vorgewärmter
Umluft in den Backraum erfolgt. Auch dies trägt dazu bei, die Backraumtemperatur
trotz der Frischluftzufuhr im wesentlichen konstant zu halten. Darüber hinaus
macht die Unterdrucksteuerung für die
Frischluftklappe eine aufwendige, separate Steuermimik für die Frischluftklappe überflüssig.
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Wenn
ein Dampferzeuger unmittelbar oberhalb eines Wärmetauscheraufnahmeraumes in
einem Zwischenraum zwischen dem Wärmetauscher und der oberhalb
des Wärmetauschers
angeordneten Backkammer angeordnet ist, ist es zum einen möglich, die
mit dem Rauchgas abtransportierte Abwärme des Brenners zur Beheizung
des Dampferzeugers zu nutzen, zum anderen bildet der Dampferzeuger
eine Abschirmung des Backkammerbodens gegen eine zu hohe Wärmestrahlung
des Brenners.
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Als
vorteilhaft erweist es sich auch, wenn der Brenner als ein Flächenbrenner
und der Wärmetauscher
etwa als ein Heizregister aus einer Mehrzahl von sich oberhalb des
Flächenbrenners
erstreckenden, rohrförmigen
Wärmetauscherelementen
ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, den Brenner einerseits
mit einer relativ geringen spezifischen Leistung zu betreiben, was
einer hohen Lebensdauer des Brenners zugute kommt, andererseits
kann insbesondere aufgrund des aus einzelnen Elementen aufgebauten
Wärmetauschers
eine hohe Heizleistung erzielt werden.
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Als
besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn eine den Wärmetauscheraufnahmeraum
nach oben hin begrenzende Trennwand zu einer mit dem Wärmetauscheraufnahmeraum
verbundenen Rauchgasabführung
hin ansteigend angeordnet ist. Hierduch wird sichergestellt, daß der Strömungsquerschnitt
zum Abzug des Rauchgases zur Rauchgasabführung hin größer wird
und demnach ein Rückstau
von Rauchgas vermieden wird. Zum anderen verhindert die zur Rauchgasabführung hin
ansteigende Trennwand, daß sich
stationäre
Rauchgasansammlungen im Bereich des Wärmetauscheraufnahmeraums ausbilden.
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Wenn
die Umluftabführung
aus einer etwa im Backkammerbereich vorgesehenen Abluftklappe gebildet
ist, die hinsichtlich ihrer Betätigung überdruckgesteuert
ist, erfolgt ähnlich
wie im Fall der Frischluftklappe die Umluftabführung quasi selbsttätig, ohne daß besondere
Einrichtungen zur Steuerung der Abluftklappe vorgesehen werden müßten.
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Nachfolgend
wird eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Backofens
anhand der Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 einen
Backofen in einer Querschnittansicht;
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2 den
in 1 dargestellten Backofen in einem Längsschnitt
gemäß Schnittlinienverlauf
II–II;
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3 eine
Schnittdarstellung des in 2 dargestellten
Backofens gemäß Schnittlinienverlauf III–III.
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1 zeigt
einen Backofen 10 mit einer Backkammer 11, die
sich abgeteilt durch einen Backkammerboden 12 oberhalb
eines Wärmetauschers 13 sowie
einer Querstromlüfteranordnung 14 mit zwei
Querstromlüftern 15 und 16 befindet.
Die Querstromlüfter 15 und 16 sind
jeweils in einem Lüftergehäuse 17 bzw 18 angeordnet
und nehmen den in einem Wärmetauscheraufnahmeraum 19 angeordneten
Wärmetauscher 13 zwischen
sich auf. Die Lüftergehäuse 17, 18 bilden
zusammen mit dem Wärmetauscher 13 eine
Umluftströmungskanalanordnung 20,
die über
das Lüftergehäuse 17 bzw 18 in
die Backkammer 11 einmündet
und eine durch den Backraum 11 zirkulierende Umluftströmung U ermöglicht.
In der Backkammer 11 befindet sich ein aus zwei Rahmenteilen 34, 35 gebildeter
Tragrahmen 36 zur Aufnahme hier nicht näher dargestellter Backbleche.
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Zur
Erzeugung der Umluftströmung
U wird mindestens ein Querstromlüfter 15, 16 angetrieben, und
zwar jeweils mit der in 1 durch den Pfeil 21 bzw. 22 angedeuteten
Drehrichtung, so daß der
im Wärmetauscheraufnahmeraum 19 angeordnete Wärmetauscher 13 stets
auf der Unterdruckseite des betreffenden Querstromlüfters 15 bzw. 16 liegt.
In 1 ist eine Umluftströmung U für einen Antrieb des Querstromlüfters 15 in
Richtung des Pfeils 21 eingezeichnet. Durch diese Drehrichtung
wird im Innern des Wärmetauschers 13,
der hier registerartig aus einer Vielzahl übereinander und versetzt zueinander
angeordneten, rohrförmigen
Wärmetauscherelementen 23 gebildet
ist, ein Unterdruck erzeugt, mit der Folge, daß sich in der Backkammer eine
Umluftströmung
in Richtung der Pfeile 24 einstellt. Im Betrieb des hier
beispielhaft in 1 dargestellten Backofens 10 kann
zur gleichmäßigeren
Wärmebeaufschlagung
von in der Backkammer 11 angeordneten, hier nicht näher dargestellten
Backwaren auch eine Drehrichtungsumschaltung der Querstromlüfter bzw.
deren Abschaltung erfolgen, so daß, wie durch den gestrichelten
Pfeil 22 angedeutet, auch eine Umluftströmung U in
die entgegengesetzte Richtung bewirkt werden kann.
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Unterhalb
des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 befindet
sich ein hier als atmosphärischer Brenner
ausgebildeter Flächenbrenner 25,
der zur Beheizung des Wärmetauschers 13 dient.
Wie aus 2 deutlich hervorgeht, ist der
Wärmetauscheraufnahmeraum 19 mit
einer hier als Abgasrohr 26 ausgebildeten Rauchgasabführung versehen, über die
das bei Betrieb des Brenners 25 entstehende Rauchgas, das
durch den Wärmetauscheraufnahmeraum 19 von
der Umluftströmung
U abgetrennt ist, ausgeben wird.
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Wie
besonders deutlich aus einer Zusammenschau der 1 und 2 hervorgeht,
ist oberhalb des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 und durch
eine Trennwand 27 von diesem abgetrennt ein beispielsweise
im wesentlichen elektrisch beheizter Dampferzeuger 28 vorgesehen.
Dieser Dampferzeuger 28 befindet sich in einem Zwischenraum 37 zwischen
der Trennwand 27 und dem Backkammerboden 12 und
bildet somit quasi eine Isolierung zwischen dem Wärmetauscheraufnahmeraum 19 und dem
Backkammerboden 12. Darüber
hinaus dient der Dampferzeuger 28 entsprechend seiner eigentlichen
Funktion auch der Erzeugung eines gewünschten Feuchtegehalts der
Backkammeratmosphäre.
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Wie
insbesondere aus der Darstellung gemäß 2 deutlich
hervorgeht, ist die den Wärmetauscheraufnahmeraum 19 nach
oben hin begrenzte Trennwand 27 geneigt angeordnet, und
zwar derart, daß sie
zum Abgasrohr 26 hin ansteigt. Hierdurch wird für einen
guten Abzug des über
dem Flächenbrenner 25 im
Wärmetauscheraufnahmeraum 19 entstehenden
Rauchgases gesorgt, wodurch zum einen die Ausbildung von Wärmestaus
unterhalb der Trennwand 27 vermieden, und zum anderen die
Leistung des Flächenbrenners 25 erhöht wird.
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In
den 2 und 3 ist zu erkennen, daß in den
Wärmetauscheraufnahmeraum 19 eine Frischluftzuführung 29 einmündet, die
in diesem Ausführungsbeispiel
als Rohrstutzen ausgebildet ist, der in einen Umluftströmungskanal 30 übergeht.
Der Umluftströmungskanal 30 ist
ein Bestandteil der Umluftströmungskanalan ordnung 20 und ähnlich den Wärmetauscherelementen 23 rohrförmig ausgebildet.
Durch Positionierung des Umluftströmungskanals 30 innerhalb
des Wärmetauscheraufnahmeraums 19 bildet
dieser quasi ein weiteres Wärmetauscherelement
mit der Besonderheit, daß dieses
Wärmetauscherelement
mit der Frischluftzuführung 29 versehen
ist. Wie aus den 2 und 3 hervorgeht,
ist der Umluftströmungskanal 30 im
Querschnitt größer ausgebildet
als die Wärmetauscherelemente 23,
um ohne wesentlichen Rückstau
den um die Frischluftzufuhr vergrößerten Volumenstrom fördern zu
können.
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2 zeigt,
daß die
Frischluftzuführung 29 mit
einer hier als Schwingklappe 31 ausgebildeten Frischluftklappe 31 zur
Steuerung der Frischluftzufuhr F versehen ist. Die Frischluftklappe 31 wird
aufgrund des in der Umluftströmungskanalanordnung 20 herrschenden
Unterdrucks bei einer Umluftströmung
durch die Umluftströmungskanalanordnung 20 zwangsgeöffnet, so
daß eine
Frischluftzufuhr während
des Betriebs der Querstromlüfteranordnung 14 stets
sichergestellt ist. Um einen Frischluftdurchsatz durch die Backkammer 11 zu
ermöglichen
und zu verhindern, daß sich
im Innern der Backkammer 11 durch eine ständige Frischluftzufuhr
ein Überdruck aufbaut,
ist in einer Backkammerwandung 32 eine hier ebenfalls als
Schwingklappe ausgebildete Abluftklappe 33 vorgesehen,
die überdruckbetätigt öffnet.
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Die
vorstehend geschilderte Einrichtung zur Erzielung eines Frischluftdurchsatzes
durch die Backkammer 11, die als Stellorgane die Frischluftklappe 31 und
die Abluftklappe 33 aufweist, läßt sich relativ einfach auch
zu einer Steuerung der Frischluftzufuhr verwenden, indem beispielsweise
die Frischluftklappe 31 mit einer Steuerung beaufschlagt
wird, die auch eine Reduzierung der durch den Unterdruck in der
Umluftströmungskanalanordnung
induzierten Frischluftzufuhr ermöglicht.
Beispielsweise kann durch Federkraftbeaufschlagung der Frischluftklappe 31 eine
dem Unterdruck in der Umluftströmungskanalanordnung 20 zwar
proportionale, jedoch im Volumenstrom reduzierte Frischluftzufuhr
erreicht werden.
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Unabhängig davon,
wie im einzelnen eine Steuerung der durch Unterdruck induzierten
Frischluftzufuhr erfolgt, ermöglicht
diese in jedem Fall eine prompte Beeinflussung der Backkammeratmosphäre infolge
des über
die Frischluftklappe 31 und die Abluftklappe 33 ermöglichten
Frischluftdurchsatzes. So kann dieser beispielsweise dazu verwendet
werden, um einen relativ hohen Feuchtegehalt der Backkammeratmosphäre, wie
er durch einen temporären
Betrieb des Dampferzeugers 28 bewirkt wird, schnell abzubauen.
Dies erweist sich besonders dann als vorteilhaft, wenn während eines
Backprozesses der Feuchtegehalt der Backkammeratmosphäre durch Betrieb
des Dampferzeugers 28 zunächst erhöht worden ist, um ein Aufreißen der
empfindlichen Oberflächenhaut
der Backwaren zu verhindern, und anschließend eine schnelle Reduzierung
des Feuchtegehalts erzielt werden soll, um am Ende des Backprozesses
eine gute Krustenbräunung
zu erreichen, ohne daß ein
zu starkes Austrocknen der Backwaren erfolgt.