DE2061865B2

DE2061865B2 - Verfahren und Anordnung zum Reinigen der Muffel eines Backofens

Info

Publication number: DE2061865B2
Application number: DE19702061865
Authority: DE
Inventors: Josef 8225 Traunreuth Ackermann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1974-05-09
Also published as: DE2061865C3; DE2061865A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen der Muffel eines Backofens, bei dem die Muffel durch mittels eines Gebläses über einen Heizkörper umgewälzter Heißluft auf 450 bis 570° C erhitzt wird.

Bei dem bekannten Verfahren dieser Art werden die den Innenraum der Muffel umschließenden Wände durch einen Heizkörper oder durch mehrere Heizkörper auf die zur Selbstreinigung erforderliche Temperatur gebracht; die Aufheizung muß hierbei verhältnismäßig langsam vor sich gehen, damit zwischen den direkt beheizten und den nicht unmittlbar beheizten Teilen der Begrenzungswände der Muffel kein zu großes Temperaturgefälle entsteht und alle Oberflächenteile die für die Selbstreinigung erforderliche Mindesttemperatur annehmen. Man hat daher bei den bisher bekannten Verfahren die Aufheizung während des Selbstreinigungsbetriebes grundsätzlich mit verminderter Leistung im Vergleich zum normalen Back- und Bratbetrieb durchgeführt, was zwangläufig eine längere Dauer des Reinigungsverfahrens zur Folge hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Dauer des Reinigungsverfahrens zu verkürzen.

Die Erfindung ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Muffel zunächst mit beliebiger Geschwindigkeit auf eine Zwischentemperatur aufgeheizt wird, bei der die leichtflüchtigen Verunreinigungen verdampfen, daß diese Zwischentemperatur während eines Zwischeniniervalls so lange beibehalten wird, bis die leichtflüchtigen Verunreinigungen verdampft und diese Dämpfe durch eine Öffnung aus der Muffel ausgetreten ^nd, und daß dann während eines Hauptintervalls bei vollständig geschlossener Muffel mit beliebiger Geschwindigkeit aul 450 bis 570° C aufgeheizt und diese Temperatur bis zur vollständigeu Verbrennung der Verschmutzungen aufrechterhalten wird.

Dieses Verfahren ermöglicht es, die Selbstreinigung in der kürzest möglichen Zeit durchzuführen, wobei die Länge der einzelnen Zeitintervalle von dem Grad der Verschmutzung abhängig ist; bei der Einstellung der Steuereinrichtung wird man sicherheitshalber einen praktisch kaum vorkommenden hohen Verunreinigungsgrad zugrunde legen.

Bei dci Blstimmun« der Länge des /.wischeninter-

fio valls ist zu berücksichtigen, daß während dieser Zeit alle leichtflüchtigen und verdampfbaren Verschmutzungen mit einem oberhalb der Zwischentemperatur liegenden Entzündungstemperatur verdampft und aus der Muffel h^rausDciördert sind; während des Hauptintcrvalls entstehen dann praktisch kaum mehr gasförmige Abbauprodukte; vielmehr -verden die dann noch vorhandenen festen Rückstände in Asche umiicwandclt.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit zahlreichen Schaltungsanordnungen realisieren; am einfachsten ist es, mit dem Hauptregler einen Zusatzregler in Reihe zu schalten und diesen während des Hauptintervalls durch Überbrücken oder Herausschalten außer Funktion zu setzen; dieser Zusatzregler kann dabei — z. B. bei einem Backofen mit sogenannter Bratautomatik (vgl. unser Patent 2 023 242) — weitere Funktionen übernehmen.

AuLführungsbeispiele der Erfindung dieser Art werden an Hand der Figuren erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine erste Schaltungsanordnung für einen Backofen, der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet,

F i g. 2 ein Temperaturdiagramm für einen Backofen nach Fig. 1,

F i g. 3 ein weiteres Ausführungebeispiel und

Fig. 4 ein Temperaturdiagramm für einen Backofen nach Fig. 3.

In F i g. 1 ist zwischen den Netzphasen R und Mp in Reihenschaltung ein Kontakt 41, ein Kontakt 13 der Steuereinrichtung, der Hauptregler 61, die Heizeinrichtung?, der Zusatzregler 62 und ein Kontakt 11 der Steuereinrichtung geschaltet. Parallel zu der Reihenschaltung aus Zusatzregler 62 und Kontakt 11 liegt ein Kontakt 12 der Steuereinrichtung und der Kontakt 22 der Verriegelungseinrichtung, der nur dann geschlossen ist, wenn die Verriegelung der Türe gesperrt ist. Über die Kontakte 41, 13, fs und 33 liegt ferner ein Heizkörper 8 und der Motor 9 eines Heißluftgebläses an dem Netz R, Mp.

An dem genannten Netz liegt ferner in Reihenschaltung der Motoi 3 der Verriegelungseinrichtung über einen der beiden Kontakte eines Umschalters 31, einen weiteren Kontakt 23 eines Relais 2, einen Kontakt 14 und Kontakt 13; parallel zum Kontakt 23 liegt ein Kontakt 22 des Relais 2, der an den anderen Kontakt des Umschalters 31 angeschlossen ist.

Über die Kontakte 43 und 14 ist schließlich noch in Reihenschaltung der Temperaturgeber 63 und die Erregerwicklung des Relais 2 an das Netz angeschlossen.

Ferner liegt an dem Netz über den Kontakt 43 der Antriebsmotor 5 eines Programnischaltwerkes, zu dem die Kontakte 11. 12, 13, 14 und 15 gehören; dieses Programmschaltwerk gehört zu der Steuereinrichtung; die Kontaktstellung der einzelnen Kontakte während der einzelnen Zeitabschnitte A, B, C,D und E des Programmablaufes sind der F i g. 1 a zu entnehmen. Ein Punkt kennzeichnet dabei jeweils die Schließstellung des betreffenden Kontaktes.

Aus F i g. 1 a ist ferner die Schaltstellung der Kontakte 41 und 43 während der einzelnen Intervalle zu ersehen; diese Kontakte sind derart mit dem Hauptregler 61 gekuppelt, daß der Kontakt 41 bei jeder beliebigen Sollwertstellung des Hauptreglers 61 geschlossen ist, der Kentakt 43 dagegen nur bei Einstellung des Hauptreglers aui die für die Selbstreinigung erforderliche hohe Temperatur von 450 bis 570° C geschlossen ist.

Die in F i g. 1 gezeichnete Schalterstellung entspricht der Schalterstellung während des Zwischenintervalls A (Fig. 2), das beispielsweise etwa 90 Min. dauert.

Zur Durchführung eines Selbstreinigungsbetriebes wild der Haupiregler 61 auf die genannte hohe Solltemperatur eingestellt; dabei schließen die Kontakte 41 und 43, so daß über den Kontakt 43 der Antriebsmotor 5 des Programmgebers in Betrieb gesetzt wird und dadurch die Kontakte 11 und 13 geschlossen werden. Der Backofen wird dann über die Heizeinrichtung 7 [Unterhitze (UH) + Oberhitze (OH)] so lange aufgeheizt, bis der Zusatzregler 62 bei beispielsweise 180° anspricht und diese 180° so lange aufrechterhält, bis das Progiammschaltwerk das Intervall B einschaltet, währenddessen die Kontakte 12, 13, 14 und 15 geschlossen sind. Dabei ist dann der Zusatzregler 62 überbrückt, so daß für die weitere Aufheizung nt'rmehr der Hauptregler 61 verantwortlich ist. Die Temperatur steigt daher auf den durch den Hauptregler eingestellten Wen von beispielsweise 510° (vgl. Fig.2) und durchschreitet während der Aufheizzeit die am Temperaturgeber 63 eingestellte Temperatur von 250° (Zeitpunkt b). Dabei spricht dann, da der Kontakt 14 geschlossen ist, das ReJais 2 an, so daß Kontakt 22 öffnet und Kontakt 23 schließt, über den dann der Motor 3 der Verriegelungseinrichtung an Spannung liegt. Durch diesen Motor wird dann die Türe und eine Wrasenklappe in einer in unserer Anmeldung P 20 06 621.1 näher beschriebenen Weise verschlossen, wobei der Kontakt 32 und 33 erst dann schließt, wenn die Verriegelung der Türe gesperrt ist. Zu diesem Zeitpunkt hat eine Nockenscheibe des Motors auch den Kontakt 31 umgelegt, so daß sein Stromkreis unterbrochen ist.

Die Aufheizung mittels der Heizeinrichtung 7 und des Heizkörpers 8, über den die Heizluft mittels des vom Motor 9 angetriebenen Gebläses ständig umgewälzt wird, geht dann während des Intervalls B von b ab und während des Hauptintervalls C (Fig. 2) vor sich. Der Heizkörper? wird gesteuert durch den Hauptregler 61; das Hauptintervall dauert dabei etwa 90 Min. Der Heizkörper 8 ist dabei so ausgelegt, daß er auf Glühtemperatur erhitzt ist und als thermischer Nachverbrenner wirkt. Ist die Türe nicht verriegelt, so wird beim Umschalten vom Intervall ß auf C de^r Kontakt 12 geöffnet und die Heizeinrichtung abgeschaltet, somit wird keine höhere Temperatur als 350° C erreicht, was aus Gründen der Sicherheit wichtig ist.

Am Ende des Hauptintervalls C schaltet die Progiammschalteinrichtung weiter und es ist dann während eines Inten alls D nur noch der Komakt 14 geschlossen; die Heizeinrichtungen sind somit abgeschaltet und die Temperatur in der Muffel sinkt. Wenn diese im Zeitpunkt ti den Abschaltwert des Temperaturgebers 63 durchläuft, öffnet der Kontakt dieses Temperaturgebers, so daß die Erregung für das Relais 2 entfallt und dieses wieder zurückschaltet in die in der F i g. 1 dargestellte Schaltstellung, in der der Kontakt 23 geöffnet und der Kontakt 22 geschlossen ist; da sich zu diesem Zeitpunkt der Umschalter 31 in der gestrichelt gezeichneten Position befindet, wird der Motor 3 wieder an Spannung gelegt und die Verriegelung der Türe gelöst und die Wrasenklappe wieder geöffnet. Nach diesem Vorgang schaltet sich der Motor 3 wieder durch Umlegen des von ihm selbst gesteuerten Umschalters 31 aus (gezeichnete Schaltstellung).

Die Länge des Intervalls D ist so bemessen, daß der Zeitpunkt d mit Sicherheit innerhalb dieses Intervalls liegt. Am Ende des Intervalls D schaltet das Programmschaltwerk noch einen Schritt weiter: Es sind dann nur noch die Kontakte 12 und 13 ge-

schlossen, die in dieser Schaltstellung bei normalem Wenn das Programmschaltwerk das Intervall B

Back- und Bratbetrieb liegen müssen. (etwa 10 Mm.) einschaltet, wird der Zusatzregler

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist zwi- durch Kontakt 13 abgeschaltet und der Heizkreis des

sehen dem Netz/?, Mp in Reihenschaltung wieder Hilfsheizwiderstandes 641 durch den Kontakt 12 ge-

ein Kontakt 41, der Hauptregler 61. die Heizeinrich- 5 trennt, so daß nunmehr der fühler des Zusatzreglers

tung 7, ein Kontakt 13, der Zusatzregler 64 und ein 64 auf den Wert der Backofenttmperatur abkühlen

Kontakt 11 geschaltet. Parallel zu der Reihenschal- kann. Während dieser Zeit ist die Heizeinrichtung?

tung aus den Kontakten 11 und 13 und dem Zusatz- über den Kontakt 42 und den Hauptregler am Netz.

regier 64 liegt einerseits der Kontakt 42 und anderer- Das Programmschaltwerk schaltet auf das Inter-

seils die Reihenschaltung aus den Kontakten 16 und i" ^val! C (etwa 10 Min.) weiter. Während des Inter-

32. vails C sind die Kontakte 11, 14 und 15 geschlossen,

Ferner liegt parallel zur Reihenschaltung aus Heiz- so daß der Zusatzregler 64 in Reihe mit der Erregereinrichtung 7 und Hauptregler 61 die Reihenschal- wicklung des Relais 2 liegt. Der Backofen wird wähtung aus dem Heizkörper 8 und einem Kontakt 35 rend dieser Zeit von der Heizeinrichtung 7 über die und andererseits die Reihenschaltung des Motors9 15 Kontakte 41 und 42 zwischen/? und Mp betrieben, mit einem Kontakt 34 und einem Kontakt 10. Wenn v.\s Bockofentemperatur den bei abgeschalte-Außerdem liegt der Motor 9 über einen Kontakt 33 tem Hilfshcizwidei stand 641 wirksamen Sollwert des und die Kontakte 11 und 41 am Netz. Zusatzreglers 64 von etwa 250^: erreicht, unterbricht

Der Zusatzregler 64 ist mit einem Hilfsheizwider- der Zusatzregler den Stromkreis der Erregerwicklung stand 641 ausgerüstet, der über einen Kontakt 12, 20 des Relais 2, so daß der Kontakt 22 geöffnet und der den Hauptregler 61 und den Kontakt 41 am Netz Kontakt 23 geschlossen wird. Daaurch wird der Moliegt. Bei an Spannung liegendem Hilfsheizwider- tor 3 der Verriegelungseinrichtung an Spannung gestand ist der Ansprechpunkt des Zusaizreglers 64 legt. Durch diesen Motor 3 wird dann die Türe verentsprechend herabgesetzt auf beispielsweise 180°, schlossen, wobei die Kontakte 33, 35 und 32 erst während der normale Ansprechwert des Reglers 64 as dann schließen, wenn die Verriegelung der Türe vollbei beispielsweise 250° liegt. zogen ist. Zu diesem Zeitpunkt hat einr Nocken-Parallel zu der Reihenschaltung aus Heizeinrich- scheibe des Motors 3 auch den Kontakt 31 umgelegt, tung 7, Hauptregler 61, Kontakt 41 und Kontakt 13 so daß sein Stromkreis unterbrochen ist.
liegt die Reihenschaltung aus den Kontakten 15. 14, Die Aufheizung mittels Heizeinrichtung 7 (über 43"und der Erregerwicklung eines Relais 2. 30 Kontakt 32.16) und des Heizkörpers 8 (über Kontakt

Der Motor 3 der Verriegelungscinrichturg mit 16, 32. 35), über den die Heizluft mittels des vom dem von ihm gesteuerten Umschaltkontakt 31 und Motor 9 (über Kontakt 34) angetriebenen Gebläses den Kontakten 22 und 23 des Relais 2 liegt über die ständig umgewälzt wird, geht dann während des InKontakte 43.14 und 11 am Netz " tervalls C (Fig. 4) und des Hauptintervalls D ge-

Die Kontakte 41, 42 und 43 sind wieder mit dem 35 steuert durch den Hauptregler 61 vor sich: das Hauptregler 61 so mechanisch gekuppelt, daß bei Hauptintervall dauert dabei etwa 90 Min. Der Heizeiner Einstellung für den normalen Back- und Brat- körper 8 ist dabei so ausgelegt, daß er auf Glühtembetrieb nur die Kontakte 41 und 42, bei einer Ein- peratur erhitzt ist und als thermischer Nachvcrbrenstellung »Selbstreinigungsbetrieb« nur die Kontakte ner wirkt.
41 und 43 geschlossen sind. 40 Der Heizkörper 8 kann aber auch als katalytischer

Die Kontakte 32. 33, 34 und 35 sind wieder mit Nachverbrenner ausgelegt sein, wobei dann die Tem-

der Verriegelungseinrichtung gekuppelt und nehmen peratur am Nachverbrenner entsprechend niedriger

die gezeichnete Schaltstellung bei geöffneter Türe ist.

bzw. nicht verriegelter Türe ein; sie werden in die Sollte die Türverriegelung nicht stattgefunden ha-

andere Schaltstellung befördert, nur wenn die Türe 45 ben, so wird die Backofenbeheizung (Heizeinrich-

verriegelt ist. tung 7) beim Einschalten des Hauptintervalls D

Die Kontakte 11, 12, 13. 14. 15 und 16 gehören durch Öffnen des Kontaktes 42 unterbrochen. Somit wiederum zu dem Programmschaltwerk, das durch ist sichergestellt, daß keine höhere Backofentemperaden über den Kontakt 43 ans Netz anschließbaren tür als 350° C erreicht wird, wenn die Türe niehl Antriebsmotor 5 angetrieben wird. 50 verriegelt ist.

Stellt man mittels des dem Hauptregler 61 zu- Am Ende des Hauptintervalls D schaltet die Progeordneten Bedienungsknopfes die Sollwerttempera- grammschalteinrichtung weiter und es sind während tür von 450 bis 570° C für den Selbstreinigungspro- des Intervalls £ (Abkühlperiode) durch Öffnen des zeß ein, dann beginnt der über den Kontakt 43 an Kontaktes 16 die Heizeinrichtung 7 und der Heizkör-Spannung liegende Motor 5 zu laufen und die Kon- 55 per 8 des Backofens weggeschahet. Die Temperatui takte des Programmschaltwerkes nehmen die aus sinkt ab. Wenn diese im Zeitpunkte den Abschält-F i g. 3 a ersichtliche Lage während des Intervalls wert des hier als Temperaturgeber wirkenden Zusatz· des"Zwischenintervalls A ein; somit liegt die Heiz- reglers 64 durchläuft, schließt der Kontakt diese; einrichtung 7 über die beiden in Reihe liegenden Temperaturgebeirs. so daß das Relais 2 erregt wire Regler (Hauptregler 61 und Zusatzregler 64) an 60 und dadurch den Kontakt 22 schließt und den Kon Spannung, wobei nur der Zusatzregler 64 mit dessen takt 23 öffnet.

zweitem Sollwert von etwa 180° wirksam ist. weil Da sich der Umschalter 31 in der gestrichelt gc

über den Kontakt 12 der Hilfsheizwiderstand 641 an zeichneten Position befindet, wird der Motor 3 wie

Spannung liegt. Während dieser Schaltstellung wird der an Spannung gelegt und die Verriegelung de

somit die Muffel mit der vollen Heizleistung aufge- 65 Türe gelöst. Gleichzeitig wird die Wrascnklappe wie

heizt bis auf eine Temperatur von etwa 180°, die der geöffnet. Nach diesem Vorgang schaltet sich de

dann während des Zwischenintervalls A (etwa Motor 3 wieder durch Umlegen des von ihm selbs

90 Min.) beibehalten wird. gesteuerten Urnschalters 31 aus (gezeichnete Schalt

stellung). Gleichzeitig wird auch das Umluftgebläse, das auch als Kühlgebläse dient, durch öffnen des Kontaktes 34 abgeschaltet.

Die Länge des Intervalls E ist so bemessen, daß der Zeitpunkt d mit Sicherheit innerhalb dieses Inter-

valls liegt. Am Ende des Intervalls E schaltet Programmschaltwerk noch einen Schritt weite die sogenannte Endstellung F, wobei die Kontaki und 42 geschlossen sind, die für den normalen E betrieb in dieser Schaltstellung liegen müssen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentausprüche:

1. Verfahren zum Reinigen der Muffel eines Backofens, bei dem die Muffel durch mittels eines Gebläses über einen Heizkörper umgewälzter Heißluft auf 450 bis 570° C erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffel während eines Zwischenintervalls zunächst mit beliebiger Geschwindigkeit auf eine Zwischentemperatur, bei der die leichtflüchtigen Verunreinigungen verdampfen, aufgeheizt wird und daß diese Zwischentemperatur so lange beibehalten wird, bis die leichtflüchtigen Verunreinigungen verdampft und diese Dämpfe durch eine Öffnung aus der Muffel ausgetreten sind, und daß dann während eines Hauptintervalls bei vollständig geschlossener Muffel mit beliebiger Geschwindigkeit auf 450 bis 570° C aufgeheizt und diese Temperatur bis zur vollständigen Verbrennung der Verschmutzungen aufrechterhalten wird.

2. Back- und Bratofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer elektrischen Heizeinrichtung, bestehend aus einem Heizkörper oder einer Kombination von Heizkörpern und der heizbaren Muffel, mit einer Türe zum Verschließen der Beschickungsöffnung der Muffel, mit einer Verriegelungseinrichturu- für die Türe, mit einer Steuereinrichtung, durch die in der Einsteilung »Selbstreinigungsbetrieb« der Innenraum der Muffel durch die Heizeinriclnung während des Hauptintervalls auf der zur pyrolytischen Zersetzung von Schmutzrückständen in der Muffel erforderlichen Temperatur von 450 bis 570" C gehalten und gleichzeitig die Verriegelungseinrichtung gesperrt wird, um ein unbeabsichtigtes öffnen der Türe zu verhindern, und mit einem Heißluftgebläse, durch das das in der nach außen abgeschlossenen Muffel befindliche Luft-Gasgemisch bei derEinstc'Hing »Selbstreinigungvbetriebi der Sieue-"inrL.;tung über einen Heizkörper umgewälzt wird, und mit einem Hauptrcgler für die Backofentemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zusatzregler (62; 64) für die Zwischentemperatur vorgesehen ist, der in Reihe mit dem Hauptregler (61) und der Heizeinrichtung (7) geschaltet ist.

3. Back- und Bratofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem Zusatzregler (62) ein mir bei verriegelter Türe geschlossener Kontakt (32) und ein nur in einem nuf das Zwischenintervall folgenden Intervall (B) geschlossener Kontakt (12) der Steuereinrichtung liegt, und daß die Verriegelungseinrichtung in Steuerabhängigkeit von einem Temperaturgeber (63) steht, der so eingestellt ist. daß die Verriegelungseinrichtung bei einer über der Zwischentemperatur liegenden in dem I.Uervall erreichbaren Temperatur gesperrt wird (F ig. 1).

4. Back- und Bratofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusai/reglcr (64) einen Hilfsheizwiderstand (641) aufweist, der über einen Kontakt (12) der Steuereinrichtung nur während des Zwischenintervalls an Spannung liegt, daß der Zusatzregler (64) während des Hauptintervalls im Steuerkreis für die Vcrriegelungseinrichiuiig liegt, und daß die Heizeinrichtung (7) über den Hauptregler (61), einen nur während des Hauptintervalls (C) geschlossenen Kontaktes (16) der Steuereinrichtung und einen nur bei verriegelter Türe geschlossenen Kontakt (32) an Spannung liegt (F i g. 3).