DE3428330C2 - Backofen - Google Patents

Abstract

Bei einem Backofen bewirkt ein Gebläse (7) eine Durchströmung des Backraumes (2) mit Heißluft. Ein Teil der vom Gebläse (7) angesaugten Luft ist zur Heizung (11, 12) und von dort durch einen Rückführkanal (23) wieder zum Gebläse (7) zurückgeführt. Im Bereich der Mündung (24) dieses Rückführkanales (23) laufen Schaufeln (21) des Gebläses (7) vorbei, welche die durch den Rückführkanal (23) zugeführte Luft und gegebenenfalls auch einen Teil der von den Schaufeln (21) aus dem Backraum (2) angesaugten Luft in radialer Richtung abschleudern.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf einen Backofen mit einem Backraum, in den das Backgut, insbesondere mittels eines in den Backraum einschiebbaren Wagens, einbringbar ist, mit einer Heizung und mit einem an einer Seitenwand des Backraumes angeordneten Gebläse, das eine zum Gebläse gerichtete Querdurchströmung des Backraumes mit Heißluft bewirkt, wobei die vom Gebläse geförderte Luft über die Heizung strömt und nach Durchströmen des Backraumes im Kreislauf wieder zum Gebläse zurückgesaugt wird.
• Es sind elektrisch oder mit Gas beheizte Backöfen dieser oder ähnlicher Art bekannt (DE-OS 24 42 940, US-PS 32 59 120, US-PS 39 78 843), bei denen das Gebläse von einem Ventilatorrad gebildet ist, welches einen Luftstrom erzeugt, der annähernd gleichmäßig über das auf den Backblechen des in den Backraum eingeschobenen Wagens liegende Backgut strömt. Das Ventilatorrad schleudert die Luft in radialer Richtung mit hoher Geschwindigkeit ab, wodurch an der Grenzschicht der abströmenden Luft ein Unterdruck entsteht, welcher zur Folge hat, daß annähernd über die ganze Fläche des Backraumes sich ein Luftstrom in Richtung zum Ventilatorrad einstellt, der erst unmittelbar vor dem Ventilatorrad in Richtung zum Zentrum der Ansaugöffnung des Gebläses umbiegt. Die vom Ventilatorrad des Gebläses abgeschleuderte Luft streicht an der Wand des Backraumes über Heizstäbe der elektrischen Heizung oder über von einer Gasheizung erwärmte Bauteile, z. B. aufsteigende Rohre, wodurch die Luft durch Konvektion erwärmt wird. Da durch die Drehung des Ventilatorrades eine Querverwirbelung entsteht, wird die Drehrichtung bei einigen bekannten Konstruktionen periodisch umgeschaltet, so daß eine gleichmäßige Ausbackung des Backgutes erhalten wird.
• Nachteilig an den bekannten Ausführungsformen derartiger Backöfen ist aber, daß sie in der Ausführung und der Anordnung der Heizung gebunden sind, da ja die Heizung, in Strömungsrichtung der zum Backgut strömenden Heißluft gesehen, dem Gebläse nachgeschaltet ist. Insbesondere bei Gasheizungen sind Luftansaugöffnungen erforderlich, was zur Folge hat, daß an jener Wand, an welcher die Luftansaugöffnungen münden, der Backofen nicht an eine Wand oder einen anderen Backofen angestellt werden kann. Aus den genannten Gründen entstehen auch Schwierigkeiten, wenn man versucht, die Gas- oder Elektroheizung durch eine Ölheizung zu ersetzen. Eine Vergrößerung der Verbrennungsmuffe für das Öl auf das notwendige Maß ist nicht möglich, da damit der Backofen unzulässig breit bzw. tief werden würde. Außerdem müßten an Stelle der zu den beiden Seiten des Backraumes verlaufenden Gasbrenner bzw. Elektroheizstäbe zwei Ölbrenner Verwendung finden oder ein anderes Rauchgasumwälzsystem gewählt werden, etwa mit Hilfe eines Rauchgasventilators, damit aufsteigende Konvektionsrohre mit in einem Ölbrenner erzeugten Rauchgas durchströmt werden könnten.
• Es ist auch ein Backofen mit reversierbarer Luftströmung bekannt (US-PS 38 61 378), bei welchem die vom Gebläse durch eine mittige Öffnung in der Deckwand des Backraumes angesaugte Luft - je nach der Stellung von zwei periodisch umgesteuerten Klappen - entweder in den einen oder den anderen von zwei vertikalen Luftkanälen eingefördert wird, von dort durch Öffnungen in der Seitenwand des Backraumes in diesen einströmt und zum Teil durch die erwähnte Öffnung nach oben wieder zum Gebläse zurückströmt. Der andere Luftanteil strömt durch Öffnungen der anderen Seitenwand des Backraumes aus diesem heraus in den anderen Luftkanal und von dort zur mittigen Ansaugöffnung des Gebläses zurück. Nach Umsteuerung der Klappen erfolgt die Durchströmung des Backraumes in umgekehrter Richtung, jedoch ansonsten in derselben Weise. Weiters ist es aus der DE-GM 85 07 188 bei einem Backofen bekannt, hinter einer Seitenwand des Backraumes ein Gebläse in einem schneckenartigen Gehäuse vorzusehen, unter welchem die Heizung angeordnet ist.
• Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, einen Backofen der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß man in der Anordnung der Heizung freier wird, so daß der Backofen auch mit Öl beheizbar wird, ohne auf die Vorteile der bekannten Systeme, insbesondere sparsame Bauweise und platzsparende Konstruktion sowie gleichmäßige Ausbackung des Backgutes, verzichten zu müssen. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zumindest ein Teil der vom Gebläse angesaugten Luft in einen vom Backraum getrennten Raum zur dort angeordneten Heizung und von dort durch einen Rückführkanal wieder zum Gebläse zurückgeführt ist, und daß im Bereich der in der Seitenwand gelegenen Mündung dieses Rückführkanales vom Gebläse angetriebene Ventilatorschaufeln vorbeilaufen, welche die durch den Rückführkanal zugeführte Luft in radialer Richtung in den Backraum abschleudern.
• Dadurch kann die Heizung an jede beliebige Stelle des Backraumes gelegt werden. Es bereitet dann keine Schwierigkeiten mehr, den die Heizung aufnehmenden Raum auf die jeweils gewünschte Heizungsart einzurichten, so daß die Konstruktion universell für jede Heizungsart anwendbar ist, auch für eine Ölfeuerung.
• Während also bei den bekannten, eingangs beschriebenen Konstruktionen die Luft von dem als Ventilatorrad ausgebildeten Radialgebläse wieder in den Backraum zurück und über die Heizung geführt wird, von wo die Luft unmittelbar auf das im Backraum befindliche Backgut strömt, fördert beim Erfindungsgegenstand das Gebläse die vom Gebläse angesaugte Luft aus dem Backraum heraus in den gesonderten Raum zur Heizung und erst danach strömt die Luft über den Rückführkanal zum Gebläse zurück, von wo sie jetzt erst in den Backraum durch die Schaufeln des Gebläses eingeschleudert wird.
• Die Schaufeln könnten im Rahmen der Erfindung von einem gesonderten Antrieb angetrieben sein und müssen nicht unbedingt gleichachsig mit der Gebläsewelle angeordnet sein. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch aus konstruktiven Gründen vorzuziehen, wenn die Schaufeln koaxial zur Achse der Gebläsewelle angeordnet und vorzugsweise von dieser getragen sind. Zur Erzielung gleichmäßiger Verhältnisse über den Umfang der von den Schaufeln bestrichenen Umlaufbahn ist erfindungsgemäß die Mündung des Rückführkanales kreisringförmig, wobei vorzugsweise die Achse dieses Kreisringes konzentrisch zur Achse der Gebläsewelle liegt.
• Bei Auslegung der erfindungsgemäßen Konstruktion auf eine Ölfeuerung ist im Rahmen der Erfindung die Anordnung so getroffen, daß die vom Gebläse aus dem Backraum angesaugte Luft über ein Flammrohr eines Ölbrenners und daran angeschlossene Konvektionsrohre geführt ist, wobei ein flächiger Abschnitt des Rückführkanales einen Mischraum für verschieden heiße Luftanteile bildet.
• Weitere Kennzeichen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes, welche in der Zeichnung schematisch veranschaulicht sind.
• Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung.
• Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.
• Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1.
• Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 5 ist eine Ansicht eines Details in Richtung des Pfeiles V der Fig. 4.
• Fig. 6 ist ein Schnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 4.
• Die Ausführungsform nach den Fig. 1 bis 3 hat ein wärmeisoliertes Gehäuse 1, das einen Backraum 2 umschließt, der durch eine Tür 3 zugänglich ist, so daß ein das Backgut tragender Wagen 4 auf Rädern 5 in den Backraum 2 einschiebbar ist. An einer Seitenwand des Backraumes 2 ist in nicht dargestellten Lagern ein Radialgebläse 7 gelagert, dessen Welle 8 durch einen Elektromotor 9 angetrieben wird, und zwar mit periodisch umgeschalteter Drehrichtung. Die Seitenwand 6 trennt vom Backraum 2 einen Raum 10 ab, in welchem ein Flammrohr 11 eines Ölbrenners mit horizontaler Achse angeordnet ist, von welchem Flammrohr 11 sich im Raum 10 mehrere vertikale Konvektionsrohre 12 nach oben bis in einen Rauchgassammelraum 13 erstrecken, an den ein aus dem Ofen herausführender Rauchgasabzug 14 angeschlossen ist. Das Radialgebläse 7 saugt die Luft zu einer mittigen Öffnung 15 an und fördert einen Teil der angesaugten Luft in Richtung der Pfeile 16 in den Raum 10 hinein, wo diese Luft über das Flammrohr 11 und über die Konvektionsrohre 12 streicht und dadurch erhitzt wird. Zwischen der Seitenwand 6 des Backraumes 2 und dem Raum 10 liegt noch eine weitere, zur Seitenwand 6 parallele Wand 17, die eine kreisförmige Öffnung 18 zur Aufnahme des Radialgebläses 7 hat und an ihrem dem Radialgebläse 7 benachbarten Rand 19 zur Bildung eines kurzen Zylinderstückes abgebogen ist, so daß ein Teil der axialen Länge des Radialgebläses 7 in seiner Förderwirkung abgeschirmt ist. Der Restteil des Radialgebläses 7 liegt jedoch durch diesen Rand 19 unabgeschirmt im Raum 10, so daß die erwähnte Hineinförderung der Luft in diesen Raum 10 ungestört stattfindet.
• Der Restteil der zum Radialgebläse 7 in Richtung der Pfeile 20 angesaugten Luft wird durch auf das Radialgebläse 7 aufgesetzte Schaufeln 21 in radialer Richtung (Pfeile 22) wieder in den Backraum 2 entlang der Wand 6 zurückgefördert. Dieser innerhalb des Backraumes 2 umgewälzten Luft überlagert sich jedoch aufgewärmte Luft, die aus dem Raum 10 über einen von den Wänden 6, 17 begrenzten Rückführkanal 23 wieder zum Radialgebläse 7 zurückgeführt ist und durch eine kreisringförmige Mündung 24 des Rückführkanales 23 wieder in den Backraum 2 eintritt. Die Schaufeln 21 des Radialgebläses 7 laufen innen, d. h. an der Seite des Backraumes 2, an dieser Mündung 24 vorbei und zwingen daher die über den Rückführkanal 23 zuströmende Luft zu einer Bewegung in Richtung der Pfeile 22, d. h. entlang der Seitenwand 6. Diese Luftströmung in Richtung der Pfeile 22 ist so schnell, daß an der Grenzschicht dieser in radialer Richtung abströmenden Luft ein Unterdruck entsteht, der bewirkt, daß die durch den Backraum 2 strömende Luft über die gesamte Querschnittsfläche des Backraumes 2 annähernd gleichmäßig in Richtung der Pfeile 25 strömt und erst unmittelbar vor der Wand 6 bzw. vor dem dort radial vom Radialgebläse 7 abströmenden Luftstrom in Richtung der Pfeile 20 zum Radialgebläse 7 abbiegt.
• Die Schaufeln 21 fördern daher in den Backraum 2 eine Mischung aus aus dem Backraum 2 zuströmender abgekühlter Luft und aus über den Rückführkanal 23 zuströmender, vom Ölbrenner erwärmter Luft.
• Um die Zuströmung der Luft in Richtung der Pfeile 20 zur mittigen Öffnung 15 des Radialgebläses 7 nicht zu behindern, sind die Schaufeln 21 in ihrem achsnahen Bereich mit schrägen Anschnitten 26 versehen.
• Der Rückführkanal 23, dessen kreisringförmige Mündung konzentrisch zur Achse der Welle 8 des Radialgebläses 7 liegt, bildet einen flächigen Mischraum, da seine innere Wand 17 nach oben bis nahe an die Decke des Raumes 10 reicht, nach unten dicht in den Bereich des Flammrohres 11 und seitlich (Fig. 2) bis über das von den Flammrohren 11 gebildete Register hinaus. Damit wird erreicht, daß sich in dem großflächigen Bereich, der vom Einströmende des Rückführkanales 23 bis zur Mündung 24 desselben besteht, eine intensive Durchmischung der vom Flammrohr 11 erwärmten, besonders heißen Luft mit jener Luft stattfinden kann, die durch Bestreichen der Konvektionsrohre 12 erwärmt wurde, jedoch weniger heiß ist als die über das Flammrohr 11 erwärmte Luft.
• Wie Fig. 1 zeigt, ragen die Schaufeln 21 in radialer Richtung über den Umfang des Radialgebläses 7 hinaus, um eine besonders intensive Wirkung auf den durch die Mündung 24 zuströmenden Luftstrom aus dem Rückführkanal 23 auszuüben.
• Das Radialgebläse 7 besteht in bekannter Weise aus Schaufeln 27, einer hinteren Abschlußscheibe 28 sowie einer die mittige Öffnung 15 ringförmig umgebenden Deckscheibe 29, an der die zusätzlichen Schaufeln 21 befestigt sind, die die radiale Schleuderwirkung auf die zuströmende Luft ausüben.
• Die Umschaltung der Drehrichtung des Radialgebläses 7 erfolgt zweckmäßig automatisch jeweils nach mehreren Minuten, wobei die Periodendauer einstellbar ist. Wenn auf eine besonders hohe Gleichmäßigkeit kein Wert gelegt werden muß, kann jedoch das System auch ohne Umschaltung der Drehrichtung betrieben werden.
• Im Raum 10 ist ferner neben den aufsteigenden Konvektionsrohren 12 noch ein Verdampfer 30 (Fig. 2) angeordnet, der über eine Zufuhrleitung 31 periodisch mit Wasser beaufschlagt wird, um den für den Backprozeß nötigen Dampf zu erzeugen.
• Der durch die Wirkung des Radialgebläses 7 im Raum 10 entstehende Überdruck kann dazu verwendet werden, den im Backraum 2 befindlichen Dampf durch eine nach außen führende, durch eine Klappe 32 verschließbare Öffnung 33 auszutreiben, nachdem die Klappe 32 geöffnet wurde. Zugleich wird durch eine weitere, von einem Rohr gebildete Öffnung 34, die durch eine Klappe 35 verschließbar ist, Frischluft als Ersatz für den Dampf in den Backraum 2 zugeführt und damit ein Medienaustausch erreicht. Auf diese Weise läßt sich der Backraum 2 entdampfen, damit beim Öffnen der Türe 3 zwecks Herausziehung des Wagens 4 kein Dampf in die Backstube ausströmt.
• Es hat sich gezeigt, daß es zweckmäßig ist, im unteren Bereich der Umlaufbahn der Schaufeln 21 vor der Mündung 24 des Rückführkanales 23 eine Blende 36 anzuordnen, da in diesem Bereich die Horizontalkomponente der aufgeheizten Luftströmung so groß ist, daß die Bündelung des Luftstromes in Richtung des Pfeiles 22 in vielen Fällen nur mit Hilfe einer solchen Blende 36 sichergestellt werden kann. Zwar entfällt hier dann im Bereich dieser Blende 36 der Unterdruck zur horizontalen Ansaugung der Luft aus dem Backraum 2, jedoch spielt dies keine Rolle, wenn die Blende 36 nicht zu breit ist. Weitere Vergleichmäßigungen können durch nicht dargestellte Abdeckungen vor und in der Mündung 24 erzielt werden.
• Der in das Flammrohr 11 seine Flammen einblasende Ölbrenner ist schematisch mit 37 veranschaulicht.
• Bei der Ausführungsform nach den Fig. 4 bis 6 ist die Anordnung so getroffen, daß die gesamte durch das Radialgebläse 7 angesaugte Luft über die Heizung geführt wird. Hierzu ist die Anordnung so getroffen, daß das Radialgebläse 7 eine die Öffnung 15 an der dem Backraum 2 zugewendeten Seite umgebende ringförmige Vorderwand 38 hat, an der innen, d. h. an der dem Backraum 2 abgewendeten Seite, die Schaufeln 21 angeordnet sind. Damit wird erreicht, daß die gesamte, zur Öffnung 15 zuströmende Luft in Richtung der Pfeile 39 bis zu den Schaufeln 27 des Radialgebläses 7 strömt und durch diese zum Flammrohr 11 bzw. zu den Konvektionsrohren 12 der Ölheizung getrieben wird. Die auf diese Weise aufgewärmte Luft gelangt über den Rückführkanal 23 zur Mündung 24 desselben, wo die Luft durch die zusätzlichen Schaufeln 21, die nach Art eines Ventilatorrades wirken, erfaßt und in radialer Richtung (Pfeile 22) entlang der Wand 6 abgeschleudert wird.
• Um an der Stirnseite der Vorderwand 38 den Unterdruck zwecks Queransaugung der Luftströmung durch den Backraum 2 aufrechtzuerhalten, können an der Vorderwand 38 außen kleine weitere Schaufeln 40 aufgeschweißt sein, welche eine zusätzliche Strömung hervorrufen. Wenn die Vorderwand 38 jedoch nicht zu groß ist, können diese Schaufeln 40 zumeist entfallen.

Claims (17)

1. Backofen mit einem Backraum, in den das Backgut, insbesondere mittels eines in den Backraum einschiebbaren Wagens, einbringbar ist, mit einer Heizung und mit einem an einer Seitenwand des Backraumes angeordneten Gebläse, das eine zum Gebläse gerichtete Querdurchströmung des Backraumes mit Heißluft bewirkt, wobei die vom Gebläse geförderte Luft über die Heizung strömt und nach Durchströmen des Backraumes im Kreislauf wieder zum Gebläse zurückgesaugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der vom Gebläse (7) angesaugten Luft in einen vom Backraum (2) getrennten Raum (10) zur dort angeordneten Heizung (11, 12) und von dort durch einen Rückführkanal (23) wieder zum Gebläse (7) zurückgeführt ist, und daß im Bereich der in der Seitenwand (6) gelegenen Mündung (24) dieses Rückführkanales (23) vom Gebläse (7) angetriebene Ventilatorschaufeln (21) vorbeilaufen, welche die durch den Rückführkanal (23) zugeführte Luft in radialer Richtung in den Backraum (2) abschleudern.

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilatorschaufeln (21) auch einen Teil der von diesen Schaufeln (21) aus dem Backraum angesaugten Luft abschleudern.

3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (21) koaxial zur Achse der Gebläsewelle (8) angeordnet sind.

4. Backofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (21) von der Gebläsewelle (8) getragen sind.

5. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündung (24) des Rückführkanales (23) kreisringförmig ist.

6. Backofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Achse des Kreisringes konzentrisch zur Achse der Gebläsewelle (8) liegt.

7. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) in einer kreisförmigen Öffnung einer Wand (6) des Backraumes angeordnet ist, welche Öffnung zugleich die Mündung (24) des Rückführkanales (23) bildet.

8. Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Wand (6) eine zweite Wand (17) angeordnet ist, wobei die beiden Wände (6, 17) den Rückführkanal (23) begrenzen und die zweite Wand (17) bis nahe an den dem Backraum (2) benachbarten Bereich des Radialgebläses (7) reicht.

9. Backofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Gebläse (7) benachbarte Rand (19) der zweiten Wand (17) gegen die Schaufeln (21) zu umgebogen ist und ein kurzes, das Radialgebläse (7) neben den Schaufeln (21) umgebendes Mantelstück bildet.

10. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Gebläse (7) aus dem Backraum (2) angesaugte Luft über ein Flammrohr (11) eines Ölbrenners (37) und daran angeschlossene Konvektionsrohre (12) geführt ist, wobei ein flächiger Abschnitt des Rückführkanales (23) einen Mischraum für verschieden heiße Luftanteile bildet.

11. Backofen nach den Ansprüchen 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Flammrohr (11) und die Konvektionsrohre (12) sowie ein Verdampfer (30) an derselben Seite des Backraumes (2) wie das Gebläse (7) angeordnet sind und hinter der zweiten Wand (17) liegen.

12. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Backraum (2) vor der Mündung (24) des Rückführkanales (23) eine Blende (36) angeordnet ist.

13. Backofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Blende (36) vor dem unten liegenden Abschnitt der Mündung (24) angeordnet ist.

14. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Raum (10), in welchen das Gebläse (7) hineinfördert, eine, z. B. durch eine Klappe (32), verschließbare Öffnung (33) und vom Backraum (2) eine weitere, verschließbare Öffnung (34) ins Freie führen.

15. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (21) in ihrem achsnahen Bereich schräg abgeschnitten sind.

16. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (21) in radialer Richtung über das Gebläse (7) hinausragen.

17. Backofen nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (7) ein Radialgebläse ist.