DE2928716C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Backofen mit einem Backraum, einer Beheizung, einem Kreislauf zum Umwälzen der Backraumatmosphäre durch den Backraum, wobei die Ausdehnung des Kreislaufs in Richtung seiner Achse annähernd der Ausdehnung des Backraums in Richtung dieser Kreislaufachse entspricht.

Ein solcher Backofen ist beispielsweise aus der DE-AS 27 20 237 bekannt. In der bekannten Lösung sind Maßnahmen getroffen, um das Strömungsfeld innerhalb des Backraums möglichst homogen auszubilden. Diese Maßnahmen zielen aber nur auf die Ver­ einheitlichung der Strömungsrichtung innerhalb des Strömungs­ felds ab und können nur dieser Vereinheitlichung dienen. Eine Vereinheitlichung der Temperatur innerhalb des Strömungs­ felds ist durch die bekannten Maßnahmen nur bedingt möglich. Nun treten aber durch Wandverluste, durch Verluste an den Beschickungstüren und auch durch ungleiche Belegung der Backgutaufnahmeflächen (Herde) Ungleichmäßigkeiten der Temperatur innerhalb des Strömungsfelds auf, welche zu unein­ heitlichen Backergebnissen führen. Man hat bisher versucht eine Vergleichmäßigung der Temperatur innerhalb des Strömungs­ felds durch Maßnahmen in den Heizmitteln zu erreichen, insbesondere durch Maßnahmen an der Brennereinstellung und durch Maßnahmen an dem zu den Heizmitteln gehörigen Wärme­ austauscher, welcher die Verbrennungsgase in Wärmeaustausch mit der Backatmosphäre bringt. Diese Maßnahmen haben aber, wie sich jetzt gezeigt hat, nicht zu einem voll befriedigenden Ergebnis geführt. Durch die gesetzliche Forderung nach besserer Wärmeausnutzung und idealer Verbrennung wird die Erreichung des Zieles einer gleichmäßigen Temperatur des Strömungsfelds innerhalb des Backraums noch weiter erschwert.

Erfindungsgemäß sind mindstens zwei sich kreuzende Temperatur­ ausgleichskanäle vorgesehen, welche in Richtung der Kreislaufachse jeweils gegeneinander versetzte Kreislaufstellen unterschiedlichen Druckniveaus miteinander verbinden. Dabei kann der Backraum in eine Mehrzahl von Backkammern unterteilt sein. In dem Kreislauf können Mittel zum Aufbereiten der Backatmosphäre (Dampferzeugermittel 58) vorgesehen sein.

Eine besonders vorteilhafte und einfache Ausführungsform wird darin gesehen, daß die Ausgleichskanäle Verteilerkammern miteinander verbinden, welche an einander gegenüberliegenden Seitenflächen des Backraums angeordnet sind. Diese Verteiler­ kammern haben zur Aufrechterhaltung der Strömung durch den Backraum natürlich ein unterschiedliches Druckniveau.

Das Ergebnis der Erfindung kann darin gesehen werden, daß zwischen in Achsrichtung des Kreislaufs nebeneinander liegenden Teilströmen des Kreislaufs eine Vermischung stattfindet, welche zu einer Vergleichmäßigung der Temperatur innerhalb des ge­ samten Kreislaufs führt.

Natürlich ist es möglich, mehr als zwei sich kreuzende Kanäle anzuordnen:

Es können auch viele jeweils paarweise sich entsprechende Temperaturausgleichskanäle vorgesehen sein, wenn man eine möglichst genaue Egalisierung der Temperaturverhältnisse des Strömungsfelds in dem Backraum erreichen will.

Es hat sich gezeigt, daß bereits mit zwei sich kreuzenden Temperaturausgleichskanälen eine gute Temperaturegalisierung erreicht wird, wenn ein kleinerer Teil des Gesamtkreislauf­ durchsatzes durch diese Temperaturausgleichskanäle geführt wird. Gute Ergebnisse wurden erreicht, wenn zwischen 10 und 30% des Gesamtkreislaufdurchsatzes durch die Temperaturausgleichs­ kanäle geführt wurden.

Aus Gründen einer raumsparenden Unterbringung ist es zweck­ mäßig, wenn die Temperaturausgleichskanäle in einer zur Kreis­ laufachse und zur Durchströmungsrichtung des Backraums parallelen Ebene verlaufen. Dabei können die Ausgleichskanäle angrenzend an eine zur Kreislaufachse und zur Durchströmungs­ richtung des Backraums parallel liegende Backraumbegrenzungs­ wand angeordnet sein, wobei die Backraumbegrenzungswand zur Bildung der Kanäle mit herangezogen werden kann. Bevorzugt liegen die sich kreuzenden Kanäle sandwichartig aneinander an. Dies kann etwa in der Weise erreicht werden, daß die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle zwischen jeweils 2 von 3 zueinander parallelen Platten ausgebildet sind; dabei können die seitlichen Begrenzungen der sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle durch senkrecht zu den Platten stehende Stege hergestellt sein; diese Stege dienen gleich­ zeitig der mechanischen Verstärkung des die Temperaturaus­ gleichskanäle darbietenden Gebildes, so daß die die Haupt­ flächen der Kanäle begrenzenden Platten von verhältnismäßig dünnen Blechen gebildet sein können.

Die Ein- und Ausgänge der Temperaturausgleichskanäle liegen nach einer bevorzugten Ausführungsform in annähernd gleichen Abständen von der Mitte der Achserstreckung des Backatmosphären­ kreislaufs.

Wenn nur zwei sich kreuzende Kanäle vorgesehen sind, bildet man diese bevorzugt so aus, daß ihre Ein- und Ausgänge sich jeweils über die Hälfte der Achserstreckung des Kreislaufs erstrecken.

Der Erfindungsvorschlag ist bei den verschiedensten Typen von Backöfen anwendbar, beispielsweise bei dem Backofentyp nach der oben bereits genannten deutschen Auslegeschrift 27 20 237, aber bei auch bei dem Backofentyp nach der DE-AS 12 06 824. Im Falle der erstgenannten Konstruktion nach der DE-AS 27 20 237 können die Temperaturausgleichskanäle zwischen dem Backraum und den Umwälz- und Heizmitteln angeordnet sein; im Falle der zweitgenannten Konstruktion nach der DE-AS 12 06 824 können die Temperaturausgleichskanäle oberhalb des Backraums angeordnet sein.

Die beiliegenden Figuren erläutern die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen, es stellt dar

Fig. 1 einen Schnitt nach Linie I-I der Fig. 2 durch einen erfindungsgemäß ausgestatteten Backofen entsprechend dem Typ nach der DE-AS 27 20 237,

Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht des Backraums und der sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle bei einem Backofen gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen erfindungsgemäß ausgestatteten Backofen des Typs nach der DE-AS 12 06 824.

In Fig. 1 ist ein Backofen ganz allgemein mit 10 bezeichnet. Dieser Backofen 10 nimmt einen Backraum 12 auf. Der Boden des Backraums 12 ist im wesentlichen niveaugleich mit dem Boden eines den Backofen aufnehmenden Raums, so daß ein Backschragen 14 mit einer Vielzahl einzelner Backflächen 16 in den Backraum 12 eingefahren werden kann. Die Tür zu dem Backraum hat man sich in Fig. 1 vor der Zeichenebene vorzu­ stellen, die Rückwand hinter der Zeichenebene. Der Backraum ist seitlich durch durchlässige Wände, beispielsweise Gitter- oder Lochblechwände 18 abgedeckt. Beidseits der durchlässigen Wände 18 sind Verteilerkammern 20 und 22 gebildet, die sich im wesentlichen über die ganze Fläche der durchlässigen Wände erstrecken, so daß die Strömung von der Verteilerkammer 20 zur Verteilerkammer 22 oder umgekehrt ein im wesentlichen homogenes Strömungsfeld ergibt. Oberhalb des Backraums 12 ist eine Umwälz- und Heizeinrichtung angeordnet, die im all­ gemeinen mit 24 bezeichnet ist. Diese Umwälz- und Heizein­ richtung 24 umfaßt ein sich senkrecht zur Zeichenebene er­ streckendes Heizrohr 26, das beispielsweise an seinem in der Türebene liegenden Ende einen Brenner aufnimmt und das ggf. in Längsrichtung ein oder mehrfach unterteilt sein kann, so daß die Flammen und heißen Abgase das Heizrohr 26 mehrfach senkrecht zur Zeichenebene durchströmen um schließlich in einen nicht dargestellten Kamin einzutreten. Das Heizrohr 26 ist innerhalb eines Gebläsegehäuses 28 untergebracht. Dieses Gebläsegehäuse umfaßt zwei Querstromgebläseläufer 30 und 32. Die Querstromgebläseläufer erstrecken sich senkrecht zur Zeichenebene im wesentlichen über die ganze Ausdehnung des Backraums 12 senkrecht zur Zeichenebene und sind ggf. sogar länger als die Erstreckung des Backraums senkrecht zur Zeichenebene. Anordnung und Betriebsweise der Querstromge­ bläseläufer kann beispielsweise in der Art sein, wie in der DE-AS 12 06 824 beschrieben. Das heißt:

Es kann Sorge dafür getroffen sein, daß die Querstromgebläse­ läufer 30 und 32 jeder ständig im gleichen Umlaufsinn rotiert, wobei in jedem Augenblick des Betriebszustands jeweils der eine Querstromgebläseläufer schnell und der andere langsam läuft. Der langsamlaufende Querstromgebläseläufer beeinflußt die Strömung nicht wesentlich; die Strömungsrichtung wird vielmehr durch den jeweils schnell laufenden Querstromgebläse­ läufer aufgeprägt, während der jeweils langsam laufende Quer­ stromgebläseläufer nur deshalb in Rotation versehen wird, um eine ungleichmäßige Erhitzung und im Gefolge einer solchen ungleichmäßigen Erhitzung einen Verzug des Querstromgebläse­ läufers zu vermeiden. Wenn der eine Querstromgebläseläufer 30 auf schnelle Drehzahl und der andere auf langsame Drehzahl gebracht wird und umgekehrt, so dreht sich jeweils die Strömungsrichtung der umgewälzten Backatmosphäre um. Diese Backatmosphäre umströmt das Heizrohr und wird in diesem auf­ geheizt. Je nachdem wie die Umwälzrichtung der Backatmosphäre nun ist, wird entweder die Verteilerkammer 20 oder die Ver­ teilerkammer 22 zur Eintrittskammer und die jeweils andere Verteilerkammer zur Austrittskammer, so daß sich das Strömungs­ feld zwischen den Verteilerkammern 20 und 22 umkehrt. Diese Umkehr kann periodisch durchgeführt werden um ein möglichst gleichmäßiges Backergebnis in dem Backraum 12 zu erzielen. Wie auch immer die Strömungsrichtung der Backatmosphäre ist, zwischen den beiden Verteilerkammern 20 und 22 besteht ein Druckgefälle, welches durch den Druckabfall an den durchlässigen Wänden 18 und dem mit Backblechen 16 belegten Backschragen 14 zustande kommt. Es hat sich nun gezeigt, daß in Fig. 1 betrachtet in Richtung senkrecht zur Zeichenebene Temperatur­ schwankungen auftreten können, welche auf unterschiedliche Isolation, unterschiedliche Abstrahlungsverhältnisse, nähe der Rückwand und der Türwand und unterschiedliche Belegung der Backbleche 16 zurückgeführt werden können. Diese Temperatur­ unterschiede bei einem Fortschreiten senkrecht zur Zeichen­ ebene in Fig. 1 auszugleichen ist wesentliche Aufgabe der Erfindung.

In Fig. 2 erkennt man den Backraum 12 wieder und ebenso die durchlässigen Wände 18. Der Backschragen 14 ist in Fig. 2 durch die L-förmigen Leisten 33 repräsentiert, auf welchen die Backbleche 16 aufgelegt werden. Besonderes Interesse in Fig. 2 verdient nun die Ausbildung des Backofens am oberen Abschluß des Backraums 12. Hier sind übereinander drei Bleche 34, 36, 38 vorgesehen. Zwischen den Blechen 34 und 36 ist ein erster Temperaturausgleichskanal 40 gebildet, welcher seitlich durch Stege 42 begrenzt ist. Man erkennt daß die Anschlußenden 44 und 46 des Temperaturausgleichskanals 40 in der Achsrichtung des Backatmosphärenkreislaufs gegeneinander versetzt sind.

Zwischen den Blechen 36 und 38 ist ein weiterer Temperatur­ ausgleichskanal 48 gebildet, welcher durch Stege 50 seitlich begrenzt ist. Die Anschlußöffnungen 52 und 54 dieses Temperatur­ ausgleichkanals 48 sind ebenfalls in Richtung der Achse des Backatmosphärenkreislaufs gegeneinander versetzt. In Fig. 1 erkennt man die sich kreuzenden Kanäle 40 und 48 nur teilweise: Man erkennt die eine Anschlußöffnung 44 des Temperaturausgleichskanals 40 und die andere Anschlußöffnung 54 des zweiten Temperaturausgleichskanals 48. Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich liegen die sich kreuzenden Temperatur­ ausgleichskanäle 40 und 48 beide zwischen den Ausgleichs­ kammern 20 und 22, so daß sie in gleicher Richtung durchströmt werden, d. h. entweder von der Verteilerkammer 20 zur Verteiler­ kammer 22 oder von der Verteilerkammer 22 zur Verteilerkammer 20. Zu beachten ist dabei, daß im Falle eines Druckgefälles von der Verteilerkammer 20 zur Verteilerkammer 22 folgendes eintritt:

Ein Teil der in der Verteilerkammer 20 von dem Querstrom­ gebläseläufer 30 abwärts fließenden Stroms, welcher nahe der Türwand fließt, strömt durch den Temperaturausgleichs­ kanal 48 in die Verteilerkammer 22 an einer Stelle ein, welche nahe der Rückwand liegt. Umgekehrt gelangt ein Teil des in der Verteilerkammer 20 von dem Querstromgebläseläufer 30 abwärts fließenden Backatmosphärenstroms durch den Temperaturausgleichskanal 40 von einer rückwandnahen Zone der Verteilerkammer 20 zu einer türwandnahen Zone der Verteiler­ kammer 22. Dadurch tritt eine Vergleichmäßigung des Temperaturprofils in Richtung senkrecht zur Zeichenebene gemäß Fig. 1 ein.

Nur der Vollständigkeit halber ist noch zu erwähnen, daß die Dampferzeugermittel 58 in der Gebläsekammer 28 angeordnet sein können.

In Fig. 4 sind analoge Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen, wie in der Ausführungsform nach der Fig. 1, jeweils vermehrt um die Zahl 100. Der Backraum 112 ist in der Ausführungsform der Fig. 3 in einzelne Backkammern 112 a bis 112 f unterteilt, welche durch Einzeltüren verschlossen sein können; die Backbelche 116 a bis 116 f sind fest montiert. Die einzelnen Kammern 112 a bis 112 f weisen einzelne Schlitze 160 a, 162 a bis 160 f, 162 f auf, welche an die Verteiler­ kammern 120, bzw. 122 anschließen. Die Umwälz- und Heizein­ richtung 124 ist unterhalb des Backraums 112 angeordnet. Die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle sind oberhalb des Backraums 112 angeordnet und genauso ausgebildet, wie in Fig. 2 dargestellt. In beiden Ausführungsformen ist der Back­ raum 12, bzw. 112 im wesentlichen quaderförmig. Die Achse des Kreislaufs ist dabei parallel zu einer Seite des Quaders. In beiden Fällen ist die Achse des Kreislaufs horizontal. Die Achse des Kreislaufs könnte aber auch vertikal sein, etwa wenn die Querstromgebläseläufer 30, 32 bzw. 130, 132 mit vertikaler Achse angeordnet wären.

Claims (13)

1. Backofen mit einem Backraum, einer Beheizung, einem Kreislauf zum Umwälzen der Backraumatmospäre durch den Backraum, wobei die Ausdehnung des Kreislaufs in Richtung seiner Achse (A) annähernd der Ausdehnung des Backraums in Richtung dieser Kreislaufachse (A) ent­ spricht, gekennzeichnet durch mindestens zwei sich kreuzende Temperaturausgleichskanäle (40, 48), welche in Richtung der Kreislaufachse (A) jeweils gegenein­ ander versetzte Kreislaufstellen (44, 46, 52, 54) un­ terschiedlichen Druckniveaus miteinander verbinden.

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturausgleichskanäle (40, 48) Verteilerkammern (20, 22) miteinander verbinden, welche an einander gegenüberliegenden Seitenflächen (18) des Backraums (12) angeordnet sind.

3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturausgleichskanäle (40, 48) in einer zur Kreislauf­ achse (A) und zur Durchströmungsrichtung des Backraums (12) parallelen Ebene verlaufen.

4. Backofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aus­ gleichskanäle (40, 48) angrenzend an eine zur Kreislaufachse (A) und zur Durchströmungsrichtung des Backraums parallel liegende Backbegrenzungswand angeordnet sind.

5. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden Kanäle (44, 48) aneinander anliegen.

6. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle (40, 48) zwischen jeweils zwei (34, 36 bzw. 36, 38) von insgesamt drei zueinander parallelen Platten (34, 36, 38) ausgebildet sind.

7. Backofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle (40, 48) durch senkrecht zu den Platten (34 bis 38) stehende Stege (42, 50) begrenzt sind.

8. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ein- und Ausgänge (44, 46; 52, 54) der Temperaturausgleichskanäle (40; 48) in annähernd gleichen Abständen von der Mitte der Ausdehnung des Backraums in Richtung der Achse (A) des Backatmosphärenkreislaufs ange­ ordnet sind.

9. Backofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausgänge (44, 46; 52, 54) der Temperaturausgleichskanäle (40, 48) sich jeweils über die Hälfte der Achserstreckung des Kreislaufs erstrecken.

10. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei horizontaler Kreislaufachse (A) und Anordnung der Umwälz- und Heizeinrichtung (24) über dem Backraum (12) die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle (40, 48) zwischen dem Backraum (12) und den Umwälz- und Heizmitteln (24) ange­ ordnet sind.

11. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei horizontaler Kreislaufachse (A) und Anordnung der Um­ wälz- und Heizmittel (124) unterhalb des Backraums (112) die sich kreuzenden Temperaturausgleichskanäle oberhalb des Back­ raums (112) angeordnet sind.

12. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Backraum (12) in eine Mehrzahl von Back­ kammern unterteilt ist.

13. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in dem Kreislauf Mittel (58) zum Aufbereiten der Backraumatmosphäre vorgesehen sind.