DE1957864U - Kochofen. - Google Patents

Description

7 879*20.1- 67

Dipl.-Ing. F.Weickmann, Dr. Ing. A.Weickmann, Dipl.-Ing. H. Weickmann Dipl.-Phys. Dr, K. Fincke Patentanwälte

8 MÜNCHEN 27, möhlstrasse 22, rufnummer 483921/22

LOBM \ :

WESTINGHOUßE ELECTRIC CORPORATION, Pittsburgh« PA. ₄ V.St.v.A.

Kochofen

Die Neuerung bezieht sieh auf Öfen und insbesondere auf selbstreinigende Öfen» sowie' Ofenanordnungen zur Entfernung von Dampfs "welcher bei Rost- und anderen Vorgängen des Ofens wie beispielsweise Wärmereinigungsvorgänge_s erzeugt wird.

Katalytisch^ Kontaktvorrichtungen zur Entfernung und Oxydation von in Öfen entstehendem"itauch und Kochdämpfen sind, bekannt. Häufig werden sie. in/Form eines Zusatzes zum Ofen verwendet,, und dienen lediglich als Entfernungs- und Oxydationskapazität» Bei gewissen anderen Anordnungen wird ein Heizelement für einen Kochvorgang verwendet_a welches auch die Wärme für die zugehörige katalytisch^ Vorrichtung liefert. ■ - ■ ■ _

Die allgemein auf dem Markt befindlichen_a selbstreinigenden

Haushaltsöfen verwenden eine Anzahl von Heizelementen» -welche mit reduzierter Wattzahl betrieben werden_s so daß die Temperatur im Ofen fortschreitend bis in den Wärmereinigungsbereich erhöht "wird. Beispielsweise wird in einem weit verbreiteten Ofen dieser Art sowohl der Bakcheizer am Boden öer Ofenkammer» als auch der Röstheizer im oberen Teil der Ofenkammer so gespeist, daß etwa ein Viertel ihrer Nennwattzahl erzeugt wird_s um die Temperatur in der Kammer fortschreitend auf eine maximale Temperatur von etwa 850°F_ bis §900°F zu erhöhen. Bei einer der« artigen Anordnung erfolgt die Wärmeübertragung von den Heizelementen zu den Begrenzungsflächen der Kammer zu einem wesentlichen Teil durch Konvektion. Die Tatsache_s dass Wärme durch verschiedene Elemente und relativ allmählich zugeführt Wirds basiert teilweise auf- der Annahme₉ daß eine zu schnelle Erwärmung Speiseverunreinigungen fester auf den Flächen anbackt und teilweise auf dem Gedankens daß eine gleichförmigere Erwärmung aller Flächen durch Zuführung von Wärme sowohl an der oberen als auch an der unteren Begrenzung der Ofenkammer besser erzielbar ist. Durch derartige Anordnungen kann jedoch eine gleichförmige Temperatur in der Ofenkammer nicht erreicht werden_a weil die Wärme.durch Konvektion übertragen wird und daher die oberen Teile der Ofenkammer besser als die unteren . Teile erwärmt werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung_a einen Kochofen anzugeben,, bei dem die Innenwände der Ofenkammer gleichförmig erhitzt herden und bei dem der"in der Ofenkammer erzeugte -■

Rauch entfernt -wird.

Bei einem Kochofen mit Futterwänden» welche eine Kochkammer bilden und mit einem unmittelbar unter der Dachwand der Kochkammer angeordneten Dachheizelement ist gemäß der Neuerung vorgesehen_s .daß die Dachwand eine zur.Abführung von Dämpfen, aus der Kochkammer, dienende Äbzugeinriehtung aufweist» daß die Abzugeinrichtung dem Dachheizelement unmittelbar benachbart und in einer Linie mit der durch dieses"gebildeten Linie angeordnet fcis.t und daß ein Schalter ..zur Energieversorgung des Dachheizelementes in einem solchen Maß vorgesehen ist* daß seine Oberflächentemperatur ausreichend hoch ist_s um eine Verbrennung der brennbaren Komponenten der Dämpfe zu fördern, und daß die durch das Dachheizelement erzeugte Wärme durch Strahlung verteilt wird. . - -

Während eines selbst reinigenden Vorgangs wird die vom Dachheiz«· element erzeugte Wäme gleichförmig auf die Wände der Ofenkammer gestrahlt, so daß. insbesondere bei den damit verbundenen hohen Temperaturen gleichmäßige Oberflächentemperaturen der Futterwände er zeielt werden. - ..---

Die-Neuerung wird im. folgendenaihand eines in den Figuren dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigts . . . - .

i-gi-1. ein.4.teilweise schema tische«- geschnittene Seitenansicht eines"" seibstreinigendenTÖf ens gemäß der" Neuerung \

Fig.: 2 eine teilweise geschnittene isometrische Ansicht eines Ofenfutters gemäß der Neuerung?

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Draufsicht des selbst- ''-''■■ - reinigenden Ofens j

Fig. k einen vergäßerten Teilschnittlängs der Linie IV-IV nach Fig. 3j

Fig.. J? eine Vorderansicht eines Teils der .-Abzugvorrichtung» "wobei eine bevorzugte Hontageausführung des Heizelements dar~ .gestellt wirdj : - - - -

Fig. 6 eine ..schaltungsanordnung für einen selbstreinigenden ■ Of en_a -welche gemäß der Neuerung betrieben wird ι und

Fig. 7 sin. Zeit-temperaturdiagramm eines typischen Selbst-

s~eines Ofens gemäß der Neuerung.

Der in Fig. 1 dargestellte Ofen wird in der Hauptsache durch ein Äußengehäuse ,10 und ein eine Kochkammer lk bildendes Innen«· futter 12 gebildet. Im Raum zwischen den Futter» und den Außenwänden ist eine thermische Isolation 16 vorgesehen. Eine isolierte Tür 18 an der V or der .sex te. .der Kochkammer ist für die gemäß der Neuerung durchzuführenden Vorgänge gewöhnlich geschlossen^; sie kann jedoch auch.geöffnet werden» um einen Zugang zu der Koehkammer zu ermöglichen. . .

Das¹ Futter umfaßt eine.Bodenwand 20» eine Rückwand 22« sich gegenüberliegende Seitenwände 2¹+» sowie eine doppelte Dachwandanordnung aus wänden 26 und 28. Die Dachwände befinden sich-abgesehen von ihren Rändern in vertikaler Richtung im Abstand zueinander» so daß eine Aus1aßfül!kammer 30 gebildet wirds "welche unmittelbar über einem elektrischen Heizelement 32 liegt. Der Ofen besitzt weiterhin ein unteres Heizelement .3^9 das normalerweise für Backzwecke mit Energie versorgt wird. Die Elemente 32.und 3¹+ sind-vorzugsweise Steckertypen» deren. Endklemmen von Steckeraufnahmen 36 an der Hinterwand 22 des Futters aufgenommen werden. Die Endklemmen sind über eine Regelschaltung mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. Eine Steckeraufnähme 36 in mittlerer Höhe kann zur Aufnahme eines zusätiichen Röstelementes verwendet werden,, wobei das Röstelement zur gleichzeitigen beiderseitigen Röstung von Speisen dient»

Die durch das Dachheizelement 32 gebildete Linie ist beispiellaft als Serpentine dargestellt (Fig. 3)? das Element 32 kann jedoch auch durch Herstellungsanforderungen bestimmte andere Formen besitzen. Dieser Sachverhalt soll jedoch hier nicht näher . aisgeführt werden. Die Auslaßfüllkammer 32 ist zweckmäjäigerweise als: flache» nach oben offene, schalenförmige Anordnung ausgebildet ^de'ren-naeh _außen angeflanschte Ränder an der Dachwand 28 des Futters, befestigt sind. Das Heizelement 32 ist direkt •unterhalb .^^ _{im geg}treckten Bereich der Bodenwand 26 der Schale.durch Träger^eS befestigt» Reiche von der Vorderseite zur Rückaettedes Ofens, im Abstand voneinander'Verlaufen.

Metallblechschrauben '+Ο dienen zur Befestigung der Ränder der schalenförmig en Anordnung an "den Futterwänden 28. .

Das Serpentinen«förmige Element 32 besitzt sechs von vorn nachä hinten verlaufende Stücke auf seiner Länge. Drei Querträger 38 •werden ar Halterung des Elementes an der Schalenhodenwand 26 verwendet. Jeder Träger (Fig. 3 - 5) enthält ein Winkelglied 1+2_s dessen einer Schenkel an der Wand 26 angenietet ist. Der andere Schenkel weist mit nach unten offenen Nuten hk von dieser Wand nach unten5. die Nuten dienen zur Aufnahme der von vorn nach hinten verlaufenden Stücke des Elementes 32· Sine Strebe k6 wird an den abwärts weisenden Schenkel angenietet» um die Nuten lose zu verschließen» und das Element zu haltern. Die verschlossenen Nuten hh sind in einer Richtung von vorn nach hinten ausreichend ausgerichtet_a so daß sich das Element in Betrieb aus^-dämen und zusammenziehen kann. Das Element 32» die Träger 38 und die Wand 26. bilden eine Anordnung.» welche durch leichtes Lösen des Elementes und Entfernen der Schrauben ^hO' als Ganzes eingebaut und ausgebaut werden kann.

Gemäß der Neuerung ist in "der Bodenwand 26 der Auslaßfüllkammer eine Abzugeinrichtung vorzugsweise in Form einer Serie von kleinen Öffnungen oder Durchlässen-1+8 vorgesehen» welche in einer Linie über dem Heizelement 32- angeordnet sind. Als Beispiel einer zufriedenstellenden Betriebsanordnung sind die Durchlässe direkt über dem Element angeordnet» das seinerseits einen Abstand von etwa 1$8 Zoll von der Wand <3ee 26 aufweist.

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Für einen 30 Zoll Haushaltsofen führen etwa 100 kreisförmige Durchlässe mit einem Durchmesser von etwa 3/32 Zoll zu einem brauchbaren Betrieb. Die Ofenkammer eines solchen Ofens ist typischerweise etwa 20 Zoll breit, 18 Zoll tief und Vy Zoll hoch. Eine große Anzahl von relativ kleinen Löchern ist bevorzugt, um eine gute Flußverteilung zur Verhinderung einer Überhitzung des Elementenfutters zu verhindern, und um zur Bildung eines guten Kontaktes eine Turbulenz um das Futter zu erzeugen. Die Auslaßfüllkammer13 weist eine Öffnung 50 (Fig. 1 und 2) in der Wand 28 auf, durch die bei Betrieb des Rauchentferners erzeugtes Kohlendioxyd und Wasserdampf abhängig von. der Verwendung des Ofens zu einem Brenner oder einer anderen Öffnung austritt.

Bei Betrieb der Anordnung wird ein Rösten oft mit verschlossener Ofentür durchgeführt. Der Dampf und die Kochdampfes welche beim Rösten erzeugt werden, werden in die Auslaßfüllkammer 30 und durch die Auslaßöffnung 50 nach außen geleitet. Ein geeigneter Einlaßa wie. beispielsweise ein Spalt in der Dichtung entlang der fnterfcante der-Tür----18-dl ent zur Zuführung von Frischluft. Da der Rauch über die relativ heiße (etwa 1200 - l500°F) Oberfläche des Elementes 32 streicht_s wird er unter Bildung von Kohlendioxyd und Wasserdampf im wesentlichen vollständig verbrannt. Diese Stoffe fließen in und durch die Auslaßfüllkammer.

Ermöglicht die Ofenkonstruktion eine Wärmereinlgung von Speiseverunreinigungen im Ofen "durch pyrolytisch^ Zer-setzung_s so kann

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das Heizelement 32 sowohl.zur Erzeugung der für die pyrolytische Zersetzung erforderlichen relativ hohen Temperatur als auch zur Oxydation der durch die pyrolytische Zersetzung erzeugten gasförmigen Stoffe verwendet werden. Sowohl beim Rösten als auch beim Wärmereinigen wird die Rauchentfernung in der gleichen Weise durchgeführt. Zur Erreichung des gewünschten Resultates in beiden Fällen sind geeignete Regelungen zur Energieversorgung des Elementes aus einer konventionellen elektrischen Spannungsquelle von beispielsweise 236 Volt vorgesehen.

Eine Schaltung zur Durchführung des Betriebs des Ofens gemäß der Neuerung ist in Fig. 6 dargestellt. Bei dieser Schaltung sei insbesondere auf die Teile hingexfiesen_s welche für den Wärmereinigungsvorgang wesentlich sind. Die Leistungsleitungen, welche während des Betriebes in einem Wärmereinigungs-Temperatur* bereich mit Energie versorgt w§rden_s sind im Gegensatz zu ■ weniger stark ausgezogenen MiederSpannungsleitungen und schwach ausgezogSBn_a nicht mit Energie gespeisten Leitungen stark ausgezogen. Die Schaltung ist in ihrem Zustand für eine Ofentemperatur^im l^ärmereinigungsiDe-reich jedoch vor Betätigung der Heizeinrichtung dargestellt» "_: .

Die Leitungsklemmen ^Lh _S: L^ und 1 führen zu der vorgenannten konventionellen SpannungsqueHe für den !reis. Die gleiche Funktionen ausführenden- Komponenten der Schaltung sind durch gestrichelte Rechtecke in der. Figur zusammengefaßt. Die wesentlichen Schaltung st eile sind die folgenden: ein.mit mehreren

Schaltstellungen versehener_a gemäß dem gewünschten Betrieb manuell einstellbarer Wählschalter J?2_S welcher in einer "Reinigungs"-Stellung dargestellt ist5 ein Zyklenschalter 5¹+« ■welcher eine zyklische Energieversorgung des Elementes 32 während des Reinigungsvorganges bewirkt\ eine Ofentemperaturregelung 56mit einem Ofenregelrelais 58| ein Transformator 6o_s dessen Sekundärwicklung eine Niederspannung für die Ofentemperaturregelung 56 liefert 1 eine Tür-Sperr- und Feststellanordnung 62_S welche den Beginn eines Wärmereinigungszyklus ermöglicht» wenn die Ofentür verriegelt ist_s eine Sperrung der Ofentür bewirkt«, wenn die Ofentemperatur eine gegebene Temperatur übersteigt s und die Beendigung des Wärmereinigungsvorgangs Voewirktj eine Ventilations- und Zustandsanzeigeanordnung 6*+5 ein normalerweise offener Sperrwschalter 66_a. welcher auf die Ofen·» temperatur anspricht_s die Elemente der Anordnung Gh speist und einen Nebenschluß eines Teils der Anordnung 62 bildet, wenn die Ofenkammertemperatur die vorgegebene Temperatur übersteigt» wodurch angezeigt wird» daß die Ofenkammertemperatur über normalen Kochtemperaturen liegt\ und ein normalerweise geschlossener Hochtemperatur-Thermostatschalter 68_s welcher die Energieversorgung des. Heizelementes bei der oberen Grenze der Kammer-umgebungstemperatur an.und abschaltet.

Die Ofentemperatur-Regelanordnung % kann von dem allgemeinen Typ sein» wie sie in der US«Patentschrift 2_a962_s 575 beschrieben wird 5 diese Regelung wird gewöhnlich als King~SeeIy-Regelung bezeichnet» Diese Regelung wird für den Betrieb in einem Wärme«

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reinigungszvklus durch einen normalerweise offenen Schalter des Regelrelais 58 eingeschaltet und verbindet bei Betätigung die Leitungen 72 und 7¹+» wenn das Relais von der Niederspannung swicklung des Transformators 60 erregt. Die bei typischen Kochvorgängen zur Erregung des Relais verwendete Regelung wird während der Wärmereinigung durch die Serienschaltung des Hochtemperatur-Thermostatschalters 68 und des geschlossenen Schalters 78 des Wählschalters aus dem Kreis abgeschaltet.

Weitere Schalterelemente 82 und 86 des Wählschalters 52 sind geschTossen_s wenn sich der Wählschalter in einer "Reinigung s" -S te llung befindet» Der Schaltkontakt 86 vervollständigt einen Kreis zwischen L₂ und dem Zyklenschalter ^h mit Leitungen 90 und 92· Weiterhin vervollständig der Schalterkontakt 86 einen Kreis_a welcher einen Teil der Elemente der Türsperranordnung 62 enthält. Die Teile der AOrdnung 62» welche sich für einen durchzuführenden Wärmereinigungsvorgang in einer bestimmten Stellung befinden müssen., sind ein normalerweise offener Schalter 9*+ a welcher bei Vorhandensein einer elektrischen ^annung zwischen N .und L2 in Abhängigkeit von der manuell geschlossenen Türklinke geschlossen wird_s und ein normalerweise geschlossener Schalter 96, welcher nach einer BetrieDSpefi'ode¹'eines Uhrmotors 98 (clock motor) schließt_s wenn die Türverriegelt ist. Die Anordnung 62 enthält weiterhin einen normalerweise offenen Hubmagnetschalter 100_s welcher während eines zu- und Aufklinkvorgangs momentan geschlossen wird_s um den Hubmagneten 102 kurzzeitig zu erregen.

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Dadurch wird die Stellung eines Sperrstiftes 10¹+ des Hubmagneten verschoben. Durch die Stellung des Stiftes 1O¹+ wird festgelegt, ob die Sperrung der Ofentür vorgenommen werden kann_a und ob der Schalter 9*+ geschlossen ist.

Der Zyklonsehalter ^h ist generell konventionell und daher schematisch dargestellt. Die Hauptteile dieses Schalters sind ein Bimetallschalterblatt 5^1» ein Wiederstandsheizer 5*+2_a 'welcher bei Erregung eine periodische Bewegung des-Bimetallschalterblattes 5*+l hervorruft«, wodurch der Schalter geöffnet wird., sowie eine Vorspannungseinstelleinridtung (nicht dargestellt) zur Einstellung der Zykluszeit des thermischen Zyklenschalters. Die generelle Betriebsweise eines derartigen Schalters ist die folgende; bei geschlossenen Schalterkontakten wird der Widerstandsheizer ^k 2 erregt und das Bimetallblatt erwärmt» so daß nach einer Zeitperiode der Schalter öffnet. Damit wird der Heizer 5^2 nicht mehr erregt und das Blatt kühlt ab«, so daß der Schalter wieder geschlossen wird» um einen Stromfluß über ihn zu ermöglichen. Damit wird natürlich der Widerstandsheizer 5^2 wieder erregt _s xi?as eine nachfolgende Öffnung des Schalters zur Folge hat. Die Yorspannungseinrichtung ist einstellbar^ um ein Verhältnis der Schließzeit des Schalters zur Gesamtzeit einstellen zu können.

Soll ein Wärmereinigungsvorgang durchgeführt werden» so wird die Tür der Ofenkammer gesperrt und der Wählschalter 52 in eine "Reinigungs^ff™Stellung geschaltet. Durch Sperren.der

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Tür wird der Schalter 9¹+ in der Türsperranordnung geschlossen; damit wird ein Kreis über die Primärwicklung des Transformators 60 den Feststellschalter 96_s den Wählschalter 86» den Schalter 9k sowie die Verbindungsleitungen vervollständigt. Daher liegt an der Primärwicklung des Transformators eine Spannung von etwa II8 Volt. Als Folge davon tritt an der Sekundärwicklung des Transformators eine Spannung auf_a wodurch der Schalter 70 des Ofenregelrelais geschlossen wird. Das Dachheizelement 32 in der Ofenkammer wird über den Wählschalterkontakt 82 und den thermischen Zyklenschalter Jk geschlossen» welcher typischerweise so eingestellt ist_a daß er etwa 80 % der Zeit geschlossen ist. Das Heizelement 32_s welches so ausge» bildet ist, daß es bei konstanter Energieversorgung 3^00 Watt erzeugt, ergibt wegen der Betätigung des Zyklenschalters 5¹+ eine mittlere Leistung von nahezu 2700 Watt. Eine solche Energie versorgung hält die Oberfläche des Elementes 32 auf einer ausreichend hohen Temperatur j, um Rauch und andere Dampf-förmige-Produktejzu entfernen, welche erzeugt werden, wenn die Tempe- ., ratur in der Kammer bis zu ihrer oberen Grenze steigt. Weiterhin wird der Ofenkammer für einen Wärmereinigungsvorgang eine ausreichende"gesamte Wärme zugeführt.

Wenn die Lufttemperatur in der .Ofenkammer auf etwa 500 oder steigt, so.schließt der Sperrthermostatschalter 66, wodurch eine Neonanzeigelampe 80 sowie eine Ventilationseinrichtung 8^ /der Anordnung der Anordnung.64-erregt werden und der Hubmagnet zur Sperrung der Ofentür abgeschaltet wird. Der Betrieb

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des Uhrmotors 98 Ä* beispielsweise eine Stunde ruft ein Schließen des Schalters 96 hervor, um die Wärmezufuhr zum Ofen durch Enterregung - des Transformators 60 zu beendeen und damit den. Schalter 70 im Ofen-regelrelais zu öffnen. Während der Zeit von einer Stunde bleibt der in Serie zum Regelrelais 58 liegende Hochtemperatur-Thermostatschalter geschlossen, bis eine vorgegebene Ofenumgebungstemperatur von beispielsweise 102^⁰F erreicht ist. Dann öffnet und schließt der Schalter 68 in Übereinstimmung mit der Ofenumgebungstemperatur j welche über die vorgegebene Temperatur steigt und unter diese Abfällt. Die Erfahrung hat gezeigt_s daß bei einem typischen Ofen_s mit einer für einen Wärmereinigungsvorgang mit geeigneter Isolation vorgesehenen 30 Zoll linmer und mit einer Einrichtung zur Belüftung der Kammeroberflachen» welche aus Sicherheitsgründen auf kleineren Temperaturen gehalten werden müssen_s der Hochtemperatur-Thermostatschalter 68 etwa bis 20 Minuten vor dem Ende der Periode von einer Stund e zu öffnen und schließen beginnt» Es ist zu bemerken, daß während" der Periode^ in der der Hochtemperatur-SeheThermostatschalter in Abhängigkeit von der Temperatur öffnetund schließt» der Zeit-abhängige Zyklensefaalter 5¹+ während der Intervalle _a in denen der Hochtemperatur-Thermostatschalter 68 geschlossen ist, unabhängig weiter öffnet und schließt.

Wenn der von der Feststellanördnung betätigte Schalter 96 nach einer Stunde öffnet.» endet die Wärmezufuhr zur Kammer; weiterhin wird der UhrmOtor 98 nicht mehr gespeist. Wenn die

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Ofenumgebungstemperatur unter den durch den Thermostatschalter 66 eingestellten Wert fällt» kann die Ofentür durch manuelle Entriegelung geöffnet werden*

Fig. 7 zeigt typische Temperaturen, der Kammerbegrenzungsflachen und der Kammerlufttemperatür während eines Wärmereinigungsvorgangs. Die Kurve 110 ist eine Darstellung der zu verschiedenen Zeiten an dem Boden-» Seiten»,, Rück- und Türwänden gemessenen Temperaturen sowie der Kammerlufttemperatur. Die Kurve 120 ist eine Darstellung der zu verschiedenen Zeiten an der über dem Daaiheizelement liegenden Wandstruktur 26 gemessenen Oberflächentemperaturen. Diese Kurven sind zwar als Linienzüge dargestellt § es ist jedoch zu beachten_a daß sie die Annäherung an ein Band mit einer Gesamt-temperaturspreizung von etwa 25° bis 75°F sinda wobei die Aufspreizung sich mit ändernden Temperaturen ändert. Es hat sich gezeigts daß die Aufspreizungen ηormalerweise abnehmen4. wenn die Wärmezufuhr weiter geführt wird und die Temperatur über ein bestimmtes Niveau steigt, woraus die Selbstverteilung der Wärme bei höheren Temperaturen dirch den Strahlungseffekt ersicHLich ist. In diesem Zusammenhang ist festzustellen daß während der Periode der höchsten Temperatur in einem typischen Ofen die Aufspreizung zwischen den an zentralen Stellen der Ofenbegrenzung (Oberflächen der Rück-» Boden-_s Tür- und Seitenwände sowie Ofenlufttemperatur) gemessenen Temperaturen in der Größenordnung von 20 bis 25°P liegt. - "._. .■■.:■

Es ist zu bemerken» daß die Kurven für Temperaturen repräsentativ sinda welche in einem Wärmereinigungsνorgang zu erwarten

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sind₈. bei dem feine Speiseverunreinigungen in der Öfenkammer vorhanden sind. Bei in der Ofenkammer vorhandenen Speiseverunreinigungen ist ZM erwarten_s daß die durch die Kurven wiedergegebenen Temperaturen in Übereinstimmung mit der Last der Speiseverunreinigungen erhöht werden. Dies ist eine Folge der Erzeugung von Wärme durch sporadische Verbrennung der Speiseverunreinigungen nachdem die Temperaturen ein bestimmtes Niveau in der Kammer erreicht haben.

Aus fig. 7 ist ersichtlich« daß die Temperatur der über der Kammer liegenden Dachwand wesentlich höher als die Temperatur der anderen Begrenzungsflächen ist. Dies gilt während der gesamten Periode der Wärmezuführung. Bei einer Temperatur von beispielsweise-1100° F dieser Dachwann anstelle von beispielsweise 850oF _{wird die} strahlungsflußdichte-etwa verdoppelt.

Am Beginn ist die Differenz zwischen den Üachwandtemperaturen und den anderen Temperaturen ausgeprägter als gegen das Ende. Dies ergibt sich teilweise aus der anfänglichen Wärmeübertragung_a welche hauptsächlich durch Strahlung mit größerer Hettoemission von der Dachwand erfolgt_s während später die geheizten Oberflächen^ der ^alTd^ien^Wahd^Konvekti ons ströme liefern und wegen ihrer höheren Temperaturen auch, höhere Werte der Strahlungsflußdichte aufweisen.

Es ist weiterhin aus Fig» 7 zu ersehen» daß sich ein Ofen ge» maß der Neuerung lediglich für etwa 1 1/2 Stunde Über der Sperrtemperatür befindet und daß. die gesamte Reinigungszeit gegenüber bekannten auf-dem Markt befindlichen Öfen wesentlich

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verkürzt wird. Bei diesen bekannten Öfen kann gegenüber dem Ofen gemäß der Neuerung nur eine wesentlich geringere Tempera·* tür der Kammer, eingestellt werden.

gemäß der Neuerung kann die Zuführung der Wärme sowie die Einstellung der Temperaturen und Zeitperioden zur Abführung von Rauch und Dampf~förmigen Produkten auch auf andere Weise als durch das Heizelement 32 durchgeführt werden« Vom Stand« punkt der Kosten und anderer Aufwandsfaktoren kann auch eine unabhängige Rauchabführeinheit vorgesehen werden_a und das Element 32 lediglich zur Heizung verwendet werden. Es istjedoch vorteilhaft und bevorzugta daß das Heizelement 32 auch die Funktion eines Entferners übernimmt.

Gemäß der Neuerung kann die Zuführung von Wärme und die Rauchabführung auch durch Verwendung eines mit Gas betriebenen Bren* ners als Wärmequelle durchgeführt weräen. In diesem Falle würde der Brenner unmittelbar unterhalb einer Futterdachwand angeordnet werden_s welche aus poröser Keramik oder feuerbeständigem Material hergestellt ist. Die vender Brennerflamme erzeugte Warme wird zur Erhitzung der Dachwand auf Temperaturen von beispielsweise 120Ό^«--IJoO⁰F verwendet, wobei die Dachwand als hochwirksame Wärmestrahlungsquelle und Rauchentferner dient.

Es ist natürlich zu.bemerken» daß die Teile des Futters_s welche dem extrem hefen Element 32 unmittelbar benachbart sind_a aus

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einem ausreichend wärmebeständigen und nichtoxydierendem Material bestehen müssen. Einige Wasde können beispielsweise aus porzellanemailliertem Stahl bestehen^ für die Schalenwand 26 ist ein Oxydations-festes Materials wie beispielsweise aluminisierter Stahl_a bevorzugte wenn ein elektrisch gespeistes Element als Wärmequelle verwendet wird.

Anstelle des beschriebenen bevorzugten Ausführungsbeispieles sind auch andere Ausführungsformen $gemäß der Neuerung möglich. Beispielsweise können im Hinblick auf die Abführung von Rauch auch kompliziertere Formen der Auslaßöffnungen verwendet werden s dabei können Führungen und Belüftungen vorgesehen sein₉ um den Rauch in die unmittelbare Nachbarschaft des Heizelementes zukanalisieren. Zusätzlich, können Katalysatoren^ wie mit Platin oxyd oder Palladiumoxyd überzogener rostfreier Stahl in Verbindung mit dem Heizer sowie Luftöffnungen verwendet werden_s um den Oberflächenbereich des Heizers zu vergrößern und den dadurch entstehenden Rauch zu oxydieren.

Die Neuerung bringt vielfache Vorteile mit sich. Die Wirksam*· keit der Abführung sowohl von Kohlenmomoxyd und sichtbarem : Rauch wird erhöht. Die Ausführung ermöglicht den Einbau eines Rauchentferners in einen im wesentlichen konventionallen Ofen mit nur geringem zusätzlichem Aufwand. Wenn während der Rost" periode keine Überhitzung auftritt» ermöglicht die Ausführung eine Röstung bei geschlossener Ofentür_s wobei der Serzeugte Rauch im wesentiichen abgeführt wird. Die dargestellte Aus-

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führungsform zurVerwendung von Rauchabführung eignet sich auch zum Einbau in einen Ofen vom selbstreinigenden Typ und macht die Verwendung einer unabhängigen katalytischen Kontakt« vorrichtung nicht notwendig.

Ein weiterer Vorteil der Anordnung«, welche sich aus dem Rösten bei geschlossener Tür ergibt_s ist darin zu sehen» daß der erzeugte Rauch und andere Produkte direkter aus dem Ofen abfließen. Der durch das Heizelement hervorgerufene relativ starke Zug unterbindet nämlichs daß der.Rauch sich im Ofen« inneren ausbreiten kann und sich über wesentliche Bereiche der Futteroberfläche ausbreiten kann. Dieser Vorgang tritt nämlich bei Rösten mit offener Ofentür ein* Die Ofenauskleidung bleibt daher bei der Ausführungsform gemäß derNeuerung reiner.

Im Hinblick auf die Zuführung der Wärme zur Kammer ist festzustellen» daß die über dem größten Teil der ammer liegende Strufe ur sowohl das Heizelement unmittelbar unter der Dachwand der Kammer als auch große Bereich der Dachwand selbst bildet. Sowohl das Heizelement als- auch diese Bereiche der Dachwand sind wegen ihrer hohen Temperaturen wirksame Wärmestrahler. Beispielsweise heizt sich der größte Bereich der über der Kammer liegenden Wand auf eine Temperatur von wenigstens 1100⁰F auf. Die Strahlungsflußdiohte einer fläche von 1100° F ist um mehr als die.Hälfte größer als die einer Flache von 900⁰F. Die mittlere Oberflächentemperatur des elektrisch ge» speisten Heizelementes 32 liegt bei etwa 1^t-OO⁰F. Die S tr ah-

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lungsflußdichte einer Fläche von 1^OO⁰F ist um etwa 3 1/2 mal größer als die einer. Fläche von 900 F. Die Neuerung macht sich

den. Vorteil "des Strahlungseff ektes mit der km Potenz durch Verwendung von hohen Temperaturen zunutze.

S cKfc zansp r üche«

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Claims (1)

1. P.A. 03 7 879*20.1.67

   Schutzansprüche s

   1» Kochofen mit Putterwänden₄ welche eine Kochkammer bilden_a und mit einem unmittelbar unter der Dachwand der Kochkammer angeordneten Dachheizelement_a.dadurch gekennzeich« net_s daß die Dachwand (26_a28) eine zur Abführung von Dämpfen aus der Ko&fcammer dienende ^zugeinrichtung (^8) aufweist, daß die Abzugeinrichtung- dem Daohheizelement (32) unmittelbar benachbart und in einer Linie mit der durch dieses gebildeten Linie angeordnet ist und daß eine Einrichtung zur Energieversorgung des Daehheizelementes (32) in einem solchen Maß vorgesehen ist» daß seine Oberflächentemperatur ausreichend hoch ist» um eine Verbrennung der brfnnbaren Komponenten der Dämpfe zu fördern und daß die durch das Heizelement (32) erzeugte Wärme durch Strahlung verteilt wird.

   2. Kochofen nach Anspruch l_a dadurch ^kennzeichnet» daß das Dachheizelement (32) in einer serpentinenförmigen Linie angeordnet ist und daß die Abzugeinrichtung eine Anzahl von kleinena im Abstand befindlichen Öffnungen (kB)aufweist\ welche unmittelbar über der Üerpentinenlinie des Dachheizelemen* tes angeordnet sind«

   3. Kochofen nach Anspruch 1 oder 2_S dadurch gekennzeichnet _s daß die Schalteinrichtung eine Regelung(58) .enthält»-durch die die Temperatur auf_die die Futterwände aufgeMeizt werden,

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   auf einem ausreichend hohen Wert zur pyrolytischen Zersetzung von Speiseverunreinigungen gehalten wird.

   k* Kochofen aa nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet_a daß die Temperatur 1200 - 1 JpOO⁰F beträgt.

   5» Kochofen nach den Ansprüchen 1 - ^₄ dadurch gekennzeichnet daß das Dachheizelement (32) durch Träger (38) an der Dach« ■wand (26) gehaltert ist ₄ wodurch eine Anpassung der differ en» ziellen Zusammenziehung und Ausdehnung des Dachheizelementes (32) vorgesehen ist. . :

   6₀ Kochofen nach den Ansprüchen 1 *» 5» dadurch gekennzeichnet daß im. unteren Teil der Ofenkammer (1*+) ein unteres Heizelement (3^) angeordnet ist und daß der Ofen eine Einrichtung zur selektiveii Speisung der Heizelemente ia-(32_s3¹+) für Rost« und Backvorgänge sowie zur 4usschließlichen Speisung des oberen Heizelementes (32) während eines Wärmereinigungsvorganges enthält.

   7· Kochofen nach^.den Ansprüchen 1 « 6_S dadurch gekennzeichnete daß die Schalteinrichtung einen Zyklenschalter (5*0 zur zyklischen Speisung des Dachheizelementes (32) enthält.

   8. Kochofen nach Anspruch 7a dadurch gekennzeichnet₈ daß der Zyklenschalter (5%) als thermischer Schalter ausgebildet ist und eine Vorrichtung zur Einstellung seiner Schließzeit enthält» um während eines Wärmereinigungsvorgangs eine mittlere Oberflächentemperatur des Dachheizelementes (32) im Be¹¹^-Ch von etwa 1200 - 15^O°F zu erzeugen.