DE3016260A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung der temperatur und der foerderleistung des geblaeses in einem heissluftofen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der
• Temperatur und der Förderleistung des Gebläses in einem Heißluftofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur und der Förderleistung des Gebläses für den Back- und Bratvorgang in einem Heißluftofen, bei dem für den Back- und den Bratvorgang verschiedene Temperaturen und Gebläseförderleistungen mit gekoppelten Schalteinrichtungen einstellbar sind0 Ein Verfahren der eingangs genannten Art wird in der DEWAS 23 09 038 beschrieben. Hierbei ist eine mehrstufige Geschwindigkeitseinstellung der Luftgeschwindigkeit im Back- und Bratraum durch Kopplung mit der Einstellung der Bratraumtem peratur derart vorgesehen, daß die zur Erzeugung einer unter 1 m/s liegenden Luftgeschwindigkeit bei der Einstellung einer Bratraumtemperatur von etwa 1500C und darüber eingeschaltet ist. Diese Strömungsgeschwindigkeit soll es ermöglichen, daß auch hinsichtlich des Austrocknens besonders empfindliche Speisen einwandfrei gegart werden können, ohne daß auf die Umwälzung der Heißluft im Back- und Bratraum verzichtet werden muß. Die Auslegung ist so getroffen, daß bei einer Bratraumtemperatur- Einstellung zwischen 500C und 1500C eine Luftumwälzung mit hoher Luftgeschwindigkeit erfolgt, und daß bei einer Einstellung ab 1500C eine niedere luftgeschwindigkeit durch die Temperatureinstellung zwangsweise eingeschaltet ist.
• Aus der US-PS 3 529 582 ist ein Keißluftofen bekannt, bei dem während der Grillperiode das Gebläse mit einer niederen Drehzahl betrieben wird, so daß das Heizelement, welches durch Strahlungshitze direkt auf das Einsatzgut einwirkt, wegen der geringeren Wärmeabgabe an die langsamer strömende Heißluft eine Höchsttemperatur erreichen kann.
• Zum Stande der Technik gehört ferner ein Backofen mit pyrolytischer Selbstreinigung gemäß DE-AS 26 57 929, welcher ein Gebläse mit unterschiedlichen Geschwindigkeitsstufen für die Umwälzung von Heißluft aufweist, und bei dem eine geringere Geschwindigkeit und/oder eine geringere Heizleistung durch einen Thermostaten selbsttätig, in Abhängigkeit von der Backofentemperatur derart eingeschaltet wird, daß einer höheren Backofentemperatur die reduzierte Gebläsedrehzahl und/oder Heizleistung zugeordnet ist. Zweck dieser Maßnahme ist ein Schutz des Antriebsmotors beim pyrolytischen Selbsteinigungsbetrieb. Die Herabsetzung der Motordrehzahl des Gebläses bewirkt eine entsprechende Verringerung der Verlustwärme und schützt den im höheren Backofen-Temperaturbereich aufgeheizten Motor vor thermischer Uberlastung.
• Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, ein Verfahren zur Steuerung der Temperatur- und der Förderleistung des Gebläses für den Back- und Bratvorgang in einem Heißluftofen anzugeben, welches optimale Betriebsbedingungen in den einzelnen Temperaturbereichen, vor allem hinsichtlich der zu erwartenden Schmutzablagerungen ermöglicht.
• Die Lösung dieser Aufgabenstellung erfolgt dadurch, daß die Schalteinrichtung zur Temperaturauswahl im Back- und Bratvorgang mit der Schalteinrichtung für die Gebläsedrehzahl derart gekoppelt ist, daß bei der Temperatureinstellung für den Bratvorgang eine -soweit abgesenkte Gebläsedrehzahl eingeschaltet wird, bei der keine Fettverwirbelung eintritt, und daß beim Einschalten einer Temperatur oberhalb des bei 2400C endenden Bratbereiches eine gegenüber dem Bratbereich erhöhte Gebläsedrehzahl eingeschaltet wird.
• Ein solches Steuerverfahren ermöglicht zunächst im normalen Backbereich, d.h. etwa unterhalb 1800C durch rasche Luftumwälzung eine gute Wärmeübertragung an das Backgut. Im Bratbereich, der vorzugsweise zwischen 1800C und 2400C liegt, bewirkt die Absenkung der Gebläsedrehzahl, und damit die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit der Umwälzluft bei noch ausreichender Wärmeübertragung eine beruhigte Strömungsführung, welche die sehr nach- teilige Fettverwirbelung, und damit die starke Verschmutzung der Innenwände vermeidet. Oberhalb des bei 2400C endenden Bratbereiches, an den sich gegebenenfalls ein weiterer Backbereich, z.B.
• für Brot anschließen kann, wird die Gebläsedrehzahl gegenüber dem Bratbereich wieder erhöht und damit ein einwandfreier Wärmeübergang mit hoher Strömungsgeschwindigkeit sichergestellt..
• Eine zweckmäßige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einem HiBluftofen mit einem zur Umluftumwälzung bestimmten Gebläse und einem mit gemeinsamem Antrieb versehenen Lüfter, welcher eine Strömung von Umluft in einem äußeren Kühlmantel des Backofens erzeugt, ist darin zu sehen, daß im Kühlmantel ein Temperaturfühler angeordnet ist, welcher mit einem Umschalter für die Drehzahl des Gebläses und des Lüfters derart in Verbindung steht, daß die Drehzahlabsenkung im Bratbereich wenigstens teilweise aufgehoben wird, wenn die Temperatur der Umluftströmung im Kühlmantel einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Dadurch kann die einwandfreie Funktion des Kühlmantels, welcher empfindliche Einbauteile, insbesondere elektrische und elektronische Steuerelemente vor einer unzulässigen Wärmezufuhr aus dem Ofenbereich schützen soll, sichergestellt werden.
• Eine andere, gegebenenfalls zweckmäßige Vorrichtung kann bei einem Heißluftofen mit einem zur Luftumwälzung bestimmten Gebläse und einem mit getrenntem Antrieb versehenen Lüfter, welcher eine Strömung von Umluft in einem äußeren Kühlmantel des Backofens erzeugt, vorsehen, daß im Kühlmantel ein Temperaturfühler angeordnet ist, welcher mit einem Umschalter für die Drehzahl des Lüfterantriebs derart in Verbindung steht, daß eine höhere Drehzahl des Lüfters eingeschaltet wird, wenn die Temperatur der Umluftströmung im Kühlmantel einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet. Bei dieser Ausführung bleibt die Gebläsedrehzahl für die Heißluftumwälzung im Ofen von der Temperatur im Kühlmantel unabhängig und wird ausschließlich durch die gewählte Temperatureinstellung bestimmt.
• Eine vorteilhafte Ausbildung kann vorsehen, daß der Temperaturfühler im Bereich des Kühllufteintritts des Kühlmantels angeordnet ist.
• Zweckmäßig werden besonders temperaturempfindliche elektronische Schaltelemente, wie eine elektronische Schaltuhr,oder elektronische Bauteile der Temperaturanzeige, im Kühlmantel untergebracht. Dabei erscheint eine solche Ausbildung vorteilhaft, bei der die elektronischen Schaltelemente im Bereich des Kühl- lufteintritts in Strömungsrichtung hinter dem Temperaturfühler angeordnet sind.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt; es zeigen: Fig. 1 eine verkleinerte, geschnittene Seitenansicht eines Heißluftofens mit den Merkmalen der Erfindung, Fig. 2 ein Blockschaltbild für den Antriebsmotor des in Fig. 1 gezeigten Gebläses.
• In der Seitenansicht nach Fig. 1 ist ein Antriebsmotor 1 gezeigt, welcher auf einer gemeinsamen Antriebswelle 2 ein im Ofeninnenraum 3 liegendes Gebläserad 4 und ein in einem äußeren Kühlmantel 5 angeordnetes Lüfterrad 6 trägt. Im Bereich des Kühllufteintrittes 7 des Kühlmantels 5 ist ein Temperaturfühler 8 angeordnet.
• Aus der in Fig. 2 dargestellten Schaltung ergibt sich eine zwangsweise mechanische Kopplung (gestrichelt angdeutet) zwischen einem Temperatureinstellschalter 9 für die Einstellung der Ofentemperatur und einem Umschalter 10, welcher einen dem Antriebsmotor 1 vorgeschalteten Stufenwiderstand 11 im Bratbereich zwischen etwa 1800C und 2400C einschaltet, so daß der Antriebsmotor 1, und damit das Gebläserad 4 und das Lüfterrad 6 mit geringerer Drehzahl angetrieben werden.
• Bei einer Temperatureinstellung unterhalb oder oberhalb des Bratbereiches hebt der zwangsweise gekoppelte Umschalter 10 die Vorschaltung des Stufenwiderstandes 11 auf, so daß der Antriebsmotor 1 in diesen Bereichen das Gebläserad 4 und das Lüfterrad 6 mit der vollen Antriebsdrehzahl von beispielsweise 2.400 U/min. antreibt.
• Der Umschalter 10 wird ferner vom Temperatufühler 8 derart gesteuert, daß der Stufenwiderstand 11 auch dann kurzgeschlossen wird, wenn innerhalb des Bratbereiches eine zu hohe Temperatur am Kühllufteintritt des mit Umluft gespeißten Kühlmantels 5 auftritt, welche die im Kühlmantel 5 in Strömungsrichtung hinter dem Temperaturfühler 8 liegenden elektronischen Schaltelemente 14 oder sonstige Anbauteile gefährdet.
• Diese Geschwindigkeitsumschaltung des Antriebsmotors 1 erfolgt unabhängig von der Temperatureinstellung des Temperatureinstellschalters 9.
• Dem Antriebsmotor 1 ist ferner ein Hauptschalter 12 vorgeschaltet. Die Stellung des Umschalters 10, und damit die Geschwindigkeit der Luftströmung im Ofen wird durch eine elektrische Anzeigevorrichtung 13 angezeigt.

Claims (7)

1. Ansprüche W Verfahren zur Steuerung der Temperatur und der Förderleistung des Gebläses für den Back- und Bratvorgang in einem Heißluftofen, bei dem für den Back- und den Bratvorgang verschiedene Temperaturen und Gebläseförderleistungen mit gekoppelten Schalteinrichtungen einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung zur Temperaturauswahl im Backe und Bratvorgang mit der Schalteinrichtung für die Gebläsedrehzahl derart gekoppelt ist, daß bei der Temperatureinstellung für den Bratvorgang eine soweit abgesenkte Gebläsedrehzahl eingeschaltet wird, bei der keine Fettverwirbelung eintritt und daß beim Einschalten 0 einer Temperatur oberhalb des bei 240 0 endenden Bratbereiches eine gegenüber dem Bratbereich erhöhte Gebläsedrehzahl eingeschaltet wird.
2. 2o Verfahren nach Anspruch l, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Bratbereich zwischen 1800C und 2400C liegt.
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Heißluftofen mit einem zur Luftumwälzung bestimmten Gebläse und einem, mit gemeinsamem Antrieb versehenen Lüfter, welcher eine Strömung von Umluft in einem äußeren Kühlmantel des Backofens erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß im Kühlmantel (10) ein Temperaturfühler (8) angeordnet ist, welcher mit einem Umschalter (12) für die Drehzahl des Gebläses und des Lüfters (5) derart in Verbindung steht, daß die Drehzahlabsenkung im Bratbereich wenigstens teilweise aufgehoben wird, wenn die Temperatur der Umluftströmung im Kühlmantel (10) einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 in einem Heißluftofen mit einem zur Luftumwälzung bestimmten Gebläse und einem mit getrenntem Antrieb versehenen Lüfter, welcher eine Strömung von Umluft in einem äußeren Kühlmantel des Backofens erzeugt, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß im Kühlmantel ein Temperaturfühler angeordnet ist, welcher mit einem Umschalter für die Drehzahl des Lüfter antriebs derart in Verbindung steht, daß eine höhere Drehzahl des Lüfters eingeschaltet wird, wenn die Temperatur der Umluftströmung im Kühlmantel einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Temperaturfühler (8) im Bereich des Kühllufteintritts des Kühlmantels (10) angeordnet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t , daß im Kühlmantel (10) elektronische Schaltelemente (14) angeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektronischen Schaltelemente (14) im Bereich des Kühllufteintritts in Strömungsrichtung hinter dem Temperaturfühler (8) angeordnet sind.