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Dokumentenidentifikation DE10121415B4 12.01.2006
Titel Stikkenofen
Anmelder Wachtel GmbH & Co. Bäckereimaschinen-Backöfen, 40721 Hilden, DE
Erfinder Eberspächer, Volker, 78112 St. Georgen, DE;
Wilpert, Roland, 40789 Monheim, DE;
Keßelhut, Uwe, 40668 Meerbusch, DE
Vertreter PRÜFER & PARTNER GbR, 81545 München
DE-Anmeldedatum 02.05.2001
DE-Aktenzeichen 10121415
Offenlegungstag 28.11.2002
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse A21B 1/26(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse A21B 1/28(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      A21B 3/04(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      F24C 1/00(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ofen und insbesondere auf einen Stikkenofen bzw. Backschrank gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein herkömmlicher Stikkenofen besitzt eine Backkammer, in der beispielsweise Brot, Brötchen, Brezen etc. gebacken werden können. Das Backgut wir dabei in einem Backgutträger, auch Backwagen bzw. Stikkenwagen genannt, angeordnet. Der Backwagen ist fahrbar, so daß er bereits vor dem Backvorgang außerhalb des Ofens bestückt werden kann und dann komplettiert in den Ofen gefahren werden kann. Im Ofen steht der Backwagen auf einer angetriebenen Drehplatte, mit der der Backwagen während des Backvorgangs gedreht werden kann, um das Backgut gleichmäßig zu backen. Alternativ kann eine Hebevorrichtung im Ofen vorgesehen sein, die zudem auch als Drehvorrichtung fungiert so daß sie drehend angetrieben werden kann. Der Backwagen wird dann im Ofen aufgehängt so daß er frei schwebt und mit Hilfe der Drehvorrichtung in der Backkammer rotiert.

Der Backofen wird durch Umwälzung von Heißluft mittels einem oder mehrerer Heißluftgebläse beheizt.

Zum Heizen kann Öl, Gas oder elektrische Energie verwendet werden. Zur Erwärmung der zum Backen notwendigen Heißluft diente bisher ein Wärmetauscher, wie beispielweise ein Röhrentauscher oder ein Taschentauscher. Ein Röhrentauscher beispielsweise weist mehrere Rohre auf, die durch eine Heizkammer laufen. Durch die Rohre strömt das heiße Abgas eines Brenners. Mittels Ventilatoren wird die zu erhitzende Luft durch diese Heizkammer geleitet, so daß die Luft die Wärme, die die Rohre abgeben, aufnehmen kann. Von der Heizkammer wird die erwärmte Heißluft in die Backkammer weitergeleitet und bringt die Backkammer auf die gewünschte Backtemperatur.

Alle Ausführungen der Wärmetauscher müssen aus hitzebeständigen Werkstoffen gefertigt werden. Diese Wärmetauscher haben eine beträchtliche Größe, so daß dadurch der Ofen insgesamt einen großen Platz benötigt. Das macht den Ofen sperrig und zudem teuer. Der Wärmetauscher darf jedoch auch nicht überhitzen. Um eine Überhitzung zu verhindern, muß der Wärmetauscher gekühlt werden. Dazu ist ein hoher Luftdurchsatz der Heißluft nötig, der nur durch eine hohe Laufgeschwindigkeit der Ventilatoren realisiert werden kann. Die Ventilatoren müssen zu diesem Zweck in der Regel mit einer hohen Laufgeschwindigkeit betrieben werden. Die dadurch erzielte hohe Luftmenge kühlt zwar den Wärmetauscher ausreichend, bringt jedoch den Nachteil mit sich, daß das Backgut stärker austrocknet, was zu einer Qualitätsminderung der Ware führt. Außerdem müssen Ventilatorlaufräder mit einem großen Platzbedarf verwendet werden (großer Durchmesser bei Radialventilatoren oder großer Länge bei Querstromgebläsen). Dies führt ebenfalls zu hohen Herstellungskosten.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Wärmetauscher liegt in ihrer aufwendigen und damit auch sehr teuren Herstellung. Noch gravierender sind die Kosten für Reparatur oder Austausch. Liegen die Kosten für die Herstellung beispielsweise derzeit (2001) bei ca. DM 5.000,00, so belaufen sich die Kosten bei einem späteren Austausch auf ca. DM 10.000,00 bis DM 12.000,00. Trotz der Verwendung von hitzefesten Werkstoffen ist ein Austausch nach max. 10 Jahren unumgänglich.

Aus der DE 39 09 365 A1 ist ein Backofen bekannt, der mehrere Backkammern aufweist. Jede Backkammer besitzt eine Bodenplatte und eine obere Strahlungsplatte. Dazwischen wird Heizgas hindurchgeführt, das mittels eines Brenners in einer Brennkammer erhitzt wird.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ofen zu schaffen, mit dem nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch der Platzbedarf reduziert werden. Außerdem soll der Ofen wartungsarm und kostengünstig im Betrieb sein; insbesondere soll eine Reparatur oder der Austausch eines Wärmetauschers einfacher und kostengünstiger sein. Dies alles soll möglich sein, ohne dabei Qualitätseinbußen am Backgut hinnehmen zu müssen.

Diese Aufgabe wird mit einem Ofen gelöst, der die Merkmale des Anspruchs 1 enthält.

Vorteilafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Durch die Gestaltung des Wärmetauschers als Wand wird eine äußerst kostengünstige Herstellung möglich. Darüber hinaus sorgt die große Fläche der Wand für eine effiziente Wärmeübertragung, so daß ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird.

Die Wand kann in vorteilhafter weise als flächiges Element ausgebildet sein, da sich hierdurch zum Einen die kostengünstigste Herstellung erzielen läßt, und da sich zum Anderen eine flächige Ausbildung aufgrund der üblichen Gestaltung einer Backkammer hervorragend in einen Ofen integrieren läßt. Dabei ist es günstig, wenn die Wärmetauscherwand mindestens die hintere Hälfte der Backkammer umgibt. Eine einfache und kostengünstige Konstruktion wird erzielt, wenn die Wärmetauscherwand ein kreissegmentartiges oder ein vieleckiges Profil hat. Dadurch bleibt der wandartige Charakter des Wärmetauschers erhalten und die notwendige Geometrie zur Erzeugung einer Backkammer kann auf einfachste Weise hergestellt werden. Die Wärmetauscherwand kann die Backkammer theoretisch direkt begrenzen und somit gleichzeitig eine Backkammerwand bilden. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn eine separate Backkammerwand ausgebildet wird, die einen wesentlichen Teil der Backkammer begrenzt, und die Wärmtauscherwand in einem gewissen Abstand hinter der Backkammerwand außerhalb der Backkammer angeordnet ist.

Besonders vorteilhaft ist die Konstruktion eines Heißluftheizkanals, der durch die von der Backkammer abgewandte Seite der Backkammerwand und die der Backkammerwand zugewandte Seite der gegenüberliegenden Wärmetauscherwand gebildet wird. Dadurch entsteht auf einfachste Weise ein Kanal, der im wesentlichen die gesamte Bauhöhe der Backkammerwand und einen Großteil der Umfangserstreckung der Backkammerwand einnehmen kann. Dabei wird das Volumen des Heißluftheizkanals durch die Abmessungen der Wände und den Abstand der Wärmetauscherwand zur Backkammerwand definiert. Die Wärmetauscherwand ist in vorteilhafter Weise an die Abmessungen der Backkammerwand angepaßt. Dadurch wird eine sehr große Fläche geschaffen, die als Wärmetauscher verwendet werden kann.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn auf der der Backkammerwand abgewandten Seite der Wärmetauscherwand ein Heizgaskanal gebildet wird, indem eine Kanalwand vorgesehen ist, die in einem gewissen Abstand von der Wärmetauscherwand angeordnet ist. Diese Kanalwand kann wiederum den Abmessungen der Wärmetauscherwand angepaßt sein. Dadurch kann der Heizgaskanal über eine in etwa gleich große Fläche wie der Heißluftheizkanal verfügen, was für einen effizienten Wärmeübergang sorgt.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Heizgas durch den Heizgaskanal und die Heißluft durch den Heißluftheizkanal in entgegengesetzten Richtungen strömen. Durch dieses sogenannte Gegenstromprinzip kann ebenfalls für eine effiziente Wärmeübertragung gesorgt werden.

Besonders vorteilhaft ist zudem die Verwendung eines Radialgebläses. Erst durch die erfindungsgemäße Wärmetauscherwand wird es möglich, das Radialgebläse so anzuordnen, daß dessen Achse waagrecht, also parallel zum Ofenboden, steht, wodurch Bauraum eingespart werden kann.

Durch die Verwendung von St 12-03 Stahl für die Wärmetauscherwand ist Herstellung kostengünstig. Außerdem kann eine Reparatur einfach und kostengünstig durchgeführt werden, da defekte Stellen durch einfaches Einschweißen von Reparaturblechen repariert werden können. Diese Reparaturarbeiten sind aufgrund der einfachen Wandgeometrie der Wärmetauscherwand zudem einfach durchzuführen.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn ein Schwadenerzeuger zur Erzeugung von Dampf im Heißluftheizkanal vorgesehen wird. Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Schwadenerzeuger kurz vor dem Ende des Heißluftheizkanals vorgesehen wird. Weil die Luft im Heißluftheizkanal (bei herkömmlichen Öfen bis ca. 430°C bei 270°C Backraumtemperatur) große Mengen an Wasser aufnehmen kann, wodurch zwar die geringe relative Luftfeuchtigkeit steigt, aber auch die Temperatur sinkt, was unerwünscht ist, soll der entstehende „übersättigte Nassdampf" nicht in den Heißluftheizkanal, sondern in die Backkammer eindringen. Der Dampferzeuger bildet im Heißluftheizkanal einen kleinen Strömungswiderstand, wodurch zum Einen (durch geeignete Formung) die Heißluft noch einmal über die ganze Kanalhöhe verteilt wird, und zum Anderen dem Nassdampf der Weg in den Heißluftheizkanal versperrt wird. Besonders vorteilhaft es daher, den Dampferzeuger dicht vor der Luftaustrittsöffnung und gleichzeitig an der heißesten Stelle des Heißluftheizkanals anzuordnen. Wenn dem Schwadenerzeuger Wasser zugeführt wird, verdampft dies augenblicklich. Dieser Dampf muß nur noch eine kurze Distanz bis zu den Luftaustrittsöffnungen überwinden, um zum Backgut in der Backkammer zu gelangen. Dadurch kann verhindert werden, daß sich der Dampf nach seiner Erzeugung in großem Umfang stärker aufheizt. Es ist nämlich wünschenswert, möglichst „kühlen" Dampf an das Backgut zu bringen, damit der Dampf dort schnell kondensiert und die Feuchtigkeit die Poren des Backguts verschließt. Dadurch kann die Qualität des Backguts stark verbessert und ein Austrocknen verhindert werden.

Die Erfindung soll nun anhand zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele erläutert werden. Die nachfolgende Beschreibung gilt zunächst für beide Ausführungsbeispiele. Auf die Unterschiede in beiden Ausführungsbeispielen wird später eingegangen.

1 ist eine geschnittene Draufsicht eines Stikkenofens gemäß einem ersten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

2 ist eine geschnittene Draufsicht eines Stikkenofens gemäß einem zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel.

Die Öfen des ersten und des zweiten Ausführungsbeispiels sind im wesentlichen gleich aufgebaut. Eine Backkammer 1 wird von einer Backkammerwand 18 und einer Backkammertür 9 gebildet. Selbstverständlich ist die Backkammer oben und unten durch weitere Wandelemente begrenzt. Da die 1 und 2 den Ofen jeweils im Schnitt von oben zeigen ist hier nur der Boden sichtbar. In beiden Ausführungsbeispielen ist am Boden der Backkammer eine Drehplatte 7 vorgesehen. Diese Drehplatte 7 wird über einen (nicht dargestellten) Elektromotor drehbar angetrieben. Ein Backgutträger 6 kann in die Backkammer 1 eingebracht und auf der Drehplatte 7 plaziert werden. Der Backgutträger 6 besteht aus einem Gestell mit Rädern an seiner Unterseite. In dem Gestell sind mehrere Backbleche eingeschoben, auf denen Backgut, wie beispielsweis Brötchen, 22 liegt. Alternativ (nicht gezeigt) kann der Backgutträger auch eine Aufhängevorrichtung aufweisen, mit der er an einer (ebenfalls nicht gezeigten) Drehvorrichtung in der Backkammer aufgehängt werden kann. Die Aufhängevorrichtung ist dann ebenfalls über einen Motor drehbar angetrieben.

Auf einer Seite der Backkammer 1, in den 1 und 2 auf der linken Seite von oben betrachtet, ist ein Brenner 16 vorgesehen. Er befindet sich seitlich neben der Backkammer 1, also außerhalb der Backkammerwand 18 in einer separaten Kammer. Der Brenner 16 dient zur Erzeugung von Rauch- oder Heizgas, indem Luft mittels Gas, Öl, etc. verbrannt wird. Als Verbrennungsluft dient Außenluft, die entweder aus dem Raum genommen wird, in dem der Ofen steht, oder die über eine Leitung von außen herangeführt wird. Durch die Verbrennung der Außenluft entsteht das heiße Rauch- oder Heizgas.

Auf der anderen Seite der Backkammer 1, in den Figuren seitlich rechts von oben gesehen, also ebenfalls außerhalb der Backkammer 1, ist ein Gebläse 12 in einer separaten Kammer vorgesehen. Hier ist das Gebläse als Radialgebläse ausgebildet, das über einen Motor 13 angetrieben wird. Die Drehzahlen können selbstverständlich variabel eingestellt werden. Der Durchmesser des Lüfterrades beträgt in beiden Ausführungsbeispielen 450mm. Das Gebläse ist so angeorndet, daß dessen Achse waagrecht, also parallel zum Ofenboden, verläuft.

Auch wenn es in den meisten Fällen ausreicht, ein Radialgebläse vorzusehen, so ist es selbstverständlich auch möglich, mehrere Radialgebläse zu verwenden. Diese könnten in vorteilhafterweise übereinander angeordnet werden.

Ein Einlaß 21 ist in der Backkammerwand 18 angrenzend an das Gebläse 12 vorgesehen. Durch ihn kann die zu erhitzende Luft aus der Backkammer 1 angesaugt werden.

Ferner ist eine Luftmengenklappe 10 vorgesehen, die dazu dient, einen Teil der vom Gebläse geförderten Luftmenge über einen Bypasskanal 23 direkt zu einer Ansaugöffnung des Gebläses zurückzuführen. Die Luftmenge läßt sich damit im vorliegenden Ausführungsbeispiel um maximal 20% reduzieren. Eine Microprozessorsteuerung, die den Ofen steuert, mißt die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur steigt. Abhängig von dieser Geschwindigkeit wird die Luftmengenklappe geöffnet. Leichte Ware wie beispielsweise Blätterteig, Windbeutel, Croissants etc., sowie Kleingebäck, welches auf Backpapier gebacken wird, können besser mit geringeren Luftgeschwindigkeiten bzw. Luftmengen gebacken werden. Da diese Waren aber auch gleichzeitig nur wenig Wärme aufnehmen, steigt die Temperatur entsprechend schneller an. Mit Hilfe der Geschwindigkeit, mit der die Temperatur steigt, wird die Luftmenge also automatisch gesteuert.

Hinter der Backkammerwand 18 verläuft in einem gewissen Abstand eine weitere Wand um die Backkamerwand 18 herum, bis in etwa auf die Höhe der separaten Kammer, in der der Brenner 16 untergebracht ist. Die Wand soll im Folgenden als Wärmetauscherwand 2 bezeichnet werden. Sie stellt den eigentlichen Wärmetauscher dar.

Zwischen der Wärmetauscherwand 2 und der Backkammerwand 18 entsteht auf diese Weise ein Heißluftheizkanal 4. Der Eingang des Heißluftheizkanals befindet sich direkt im Anschluß an die Kammer, in der sich das Gebläse 12 befindet. Das Gebläse, das die Luft aus der Backkammer 1 ansaugt, fördert sie anschließend in den Heißluftheizkanal 4, wo sie um die Backkammer 1 herum geleitet wird. Am anderen Ende des Heißluftheizkanals 4, neben dem Brenner 16 auf der der Backkammer 1 zugewandten Seite, befindet sich der Ausgang. Dort sind Luftaustrittsöffnungen 17 in der Backkammerwand 18 ausgebildet. Durch diese kann die Heißluft in die Backkammer 1 gelangen.

Auf der von der Backkammerwand 18 abgewandten Seite der Wärmetauscherwand 2 befindet sich ebenfalls in einem gewissen Abstand eine Kanalwand 19. Zwischen der Kanalwand 19 und der Wärmetauscherwand 2 wird ein Rauch- bzw. Heizgaskanal 20 gebildet. Selbstverständlich ist der Rauchgaskanal 20 nach oben und nach unten ebenfalls über entsprechende (nicht gezeigte) Wandelemente abgeschlossen. Der Rauchgaskanal 20 hat einen Eingang im Anschluß an die separate Kammer, in der der Brenner 16 angeordnet ist. Er verläuft um die Wärmetauscherwand 2 herum von einer Seite des Ofens zur anderen Seite. Am anderen Ende des Rauchgaskanals 20, in den Figuren seitlich hinten rechts dargestellt, befindet sich der Ausgang des Heizkanals. Dort ist ein Kamin 15 vorgesehen. Durch den Kamin 15 wird das Rauchgas abgeleitet.

Die Wärmetauscherwand 2 besteht in den vorliegenden Ausführungsbeispielen aus Metall, vorzugsweise aus Stahl St 12-03 und hat eine Dicke von ca. 2,5mm. Aufgrund der guten Wärmeleiteigenschaften von Metall nimmt die Wärmetauscherwand die Wärme von dem Rauchgas auf der einen Seite sehr schnell auf und kann sie auch ebenso schnell wieder an die die Backkammer erhitzende Luft auf der anderen Seite übertragen. Der Stahl ist langlebig und wenig störanfällig. Sollte er doch einmal defekt sein, so ist seine Reparatur äußerst einfach. Die mangelhafte Stelle wird einfach herausgeschnitten und an diese Stelle wird ein Reparaturblech eingeschweißt. Allerdings soll bereits an dieser Stelle betont werden, daß die Wärmetauscherwand 2 keineswegs nur auf dieses Material beschränkt ist.

Die Wärmetauscherwand 2 umhüllt in etwa die halbe Backkammer 1, indem sie sich vom Brenner 16 um die Backkammer 1 herum bis zum Gebläse 12 erstreckt. Sie nimmt dabei ungefähr die Abmessungen der Backkammerwand 18 ein. Im vorliegenden Ofen hat die Backkammerwand 18 eine Höhe von ca. 2m und eine seitliche Erstreckung vom Brenner bis zum Gebläse von ca. 2,5m. Entsprechend groß ist die Fläche der Wärmetauscherwand 2, die sich hinter der Backkammerwand 18 befindet und diese umgibt. Diese riesige Fläche ist hervorragend dazu geeignet, Wärme von der durch das Rauchgas erhitzten Seite aufzunehmen und auf der anderen Seite abzugeben.

Sowohl in dem Heißluftheizkanal 4 als auch in dem Rauchgaskanal 20 können Luftleitbleche bzw. Luftverwirbelungsbleche angeordnet sein, die hier jedoch nicht dargestellt sind. Diese Luftleitbleche dienen dazu, die vom Radialgebläse in den Heißluftheizkanal 4 eingesaugte Luft gleichmäßig an der Wärmetauscherwand 2 zu verteilen, bzw. das vom Brenner 12 erhitzte Heizgas zu verwirbeln und an der gesamten Wärmetauscherwand 2 zu verteilen.

Im Heißluftheizkanal 4 ist außerdem ein Schwadenerzeuger 14 vorgesehen. Der Schwadenerzeuger ist hier nur schematisch dargestellt. In den beiden hier gezeigten Ausführungsbeispielen ist der Schwadenerzeuger 14 am Ende des Heißluftheizkanals 4, kurz vor den Luftaustrittsöffnungen 17, angeordnet. Durch den Schwadenerzeuger wird Dampf in einer gewünschten Menge erzeugt werden, indem dem Schwadenerzeuger 14 über (nicht dargestellte) Lanzen Wasser in der erforderlichen Menge zugeführt wird. Da der Schwadenerzeuger im Betrieb ebenfalls sehr heiß wird, verdampft dieses Wasser sofort. Durch die Anordnung des Schwadenerzeugers in der Nähe der Luftaustrittsöffnungen 17 gelangt der Dampf unmittelbar nach seiner Erzeugung an das Backgut, da der Weg dorthin der kürzest mögliche ist. Dadurch kann sich der Dampf nach seiner Erzeugung nicht stark weiter erhitzen. Dies ist sehr vorteilhaft für die Qualität des Backguts, da sich der kühlere Dampf schneller am Backgut niederschlägt und kondensiert. Durch die zugeführte Feuchtigkeit werden die Poren des Backguts geschlossen und ein Austrocknen kann verhindert werden. Außerdem bekommt das Backgut eine glänzende Außenhaut und verleiht dem Backgut dadurch ein ansprechenderes Aussehen.

Im folgenden wird die Funktion des Ofens beschrieben.

Wie in 1 gezeigt ist, wird das Backgut 22 auf Backblechen etagenweise übereinander in dem fahrbaren Backgutträger 6 angeordnet. Der Backgutträger wird in die Backkammer 1 eingebracht und auf der Drehplatte 7 plaziert. Die Drehplatte 7 dreht sich während des Backvorgangs kontinuierlich oder intermittierend in der durch den Pfeil 8 gezeigten Richtung. Es ist aber auch denkbar, das die Drehplatte 7 ihre Drehrichtung in bestimmten Intervallen immer wieder wechselt.

Im Betrieb erzeugt der Brenner 16 heißes Rauch- oder Heizgas, indem Luft mittels Gas, Öl oder einem anderen Brennstoff verbrannt wird. Das Heizgas könnte jedoch genau so gut über eine Elektroheizung erhitzt werden. Das so erhitzte Gas strömt durch den Rauchgaskanal 20. Am Ende des Rauchgaskanals 20 wird es über den Kamin 15 abgeleitet. Das heiße Rauchgas erwärmt dabei die Wärmetauscherwand 2. Es durchläuft den Rauchgaskanal in vorteilhafter Weise im wesentlichen horizontal.

Auf der anderen Seite der Wärmetauscherwand 2 befindet sich der Heißluftheizkanal 4. Wie bereits erwähnt, wird die Heißluft mittels eines Radialgebläses 12 durch die Einlässe 21 aus der Backkammer 1 angesaugt und in den Heißluftheizkanal 4 geblasen. Dadurch kann die Heißluft die von der Wärmetauscherwand 2 aufgenommene Wärme optimal übernehmen und die Wärmetauscherwand ihrerseits wieder kühlen. Die große Fläche der Wämetauscherwand 2 sorgt dabei für einen effizienten Wärmeübergang.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung liegt darin, daß keine Rohre etc. den Luftstrom der zu erhitzenden Heißluft behindern und einen Gegendruck erzeugen, wie dies beispielsweise in einem Röhrentauscher der Fall war. Dadurch genügt es, wenn ein verhältnismäßig kleines Gebläse verwendet wird, da kaum Strömungswiderstände überwunden werden müssen. Als Gebläse kann anstelle des herkömmlicherweise verwendeten Axialventilators ein Radialgebläse verwendet werden. Ferner kann das Radialgebläse mit einer relative geringen Drehzahl betrieben werden, da, wie bereits erwähnt, die Luft keine großen Widerstände überwinden muß. Dadurch kann die Luftgeschwindigkeit niedrig gehalten werden. Eine niedrige Luftgeschwindigkeit ist jedoch für die Backqualität vorteilhaft. Sie verhindert, daß das Backgut schnell austrocknet. Die Luftgeschwindigkeit kann auch deshalb niedrig gehalten werden, weil die Wärmetauscherwand 2 auch bei einem geringeren Luftmengendurchsatz ausreichend gekühlt wird. Dies war bei den herkömmlichen Röhren- bzw. Taschentauschern nicht der Fall. Vielmehr mußte der Luftdurchsatz u.a. deswegen hoch sein, damit der Wärmetauscher vor Überhitzung geschützt werden konnte.

Wie in den Figuren dargestellt ist, strömt die Heißluft im Heißluftheizkanal 4 von rechts nach links im Gegenuhrzeigersinn. Am Ende des Heißluftheizkanals 4 tritt sie durch die Luftaustrittsöffnungen 17 wieder aus und gelangt zurück in die Backkammer 1. Das Rauchgas 3 strömt in dem Rauchgaskanal 20 in der umgekehrten Richtung, d.h. im Uhrzeigersinn von links nach rechts, wie in den 1 und 2 gezeigt ist. Der Vorgang des Wärmetauschs erfolgt also im Gegenstromprinzip. Dies sorgt ebenfalls für einen hohen Wirkungsgrad.

Im Heißluftheizkanal 4 befindet sich der Schwadenerzeuger 14. Wie bereits erwähnt, dient der Schwadenerzeuger dazu, der erhitzten Heißluft Dampf zuzugeben. Dadurch wird die Qualität des Backguts 22 verbessert, da sich der Dampf auf dem Backgut niederschlägt, dort die Poren verschließt und somit ein Austrocknen verhindert. Der Dampf sollte möglichst nach seiner Erzeugung nicht weiter erhitzt werden, da ein möglichst kühler Dampf am Backgut schneller kondensiert und die Feuchtigkeit abgeben kann. Der Dampf wird in der gewünschten Menge erzeugt, indem dem Schwadenerzeuger 14 über (nicht dargestellte) Lanzen Wasser in der erforderlichen Menge zugeführt wird, das durch die Hitze sofort verdampft. Damit der Dampf jedoch nicht zu heiß werden kann, sondern möglichst schnell zum Backgut 22 gelangt, ist der Schwadenerzeuger 14 kurz vor den Luftaustrittsöffnungen 17 angeordnet. Es soll angemerkt werden, daß durch diese Anordnung und eine geeignete Formgebung des Schwadenerzeugers der Weg der erhitzten Luft zurück zum Heißluftheizkanal versperrt ist, da die bislang zur Kühlung des Wärmetauschers notwendige zurückströmende Luft nicht mehr notwendig ist.

Im folgenden soll auf die Unterschiede der Ausführungsbeispiele gemäß den 1 und 2 eingegangen werden. Die Wärmetauscherwand 2 im ersten Ausführungsbeispiel ist im wesentlichen kreissegmentartig ausgebildet, während die Wärmetauscherwand im zweiten Ausführungsbeispiel als Vieleck ausgebildet ist. Ansonsten unterscheidet sich das zweite Ausführungsbeispiel nicht vom ersten Ausführungsbeispiel.

Als weitere Alternative kann die Wärmetauscherwand beispielsweise auch aus einem Steinmaterial hergestellt werden. Dies hat den Vorteil, daß der Stein die Wärme speichern kann und sie nach der Ruhezeit, in der der Stikkenofen nicht geheizt werden kann, wieder abgeben kann.

Abschließend sollen die Vorteile des erfindungsgemäßen Ofens gegenüber den herkömmlichen Öfen noch einmal zusammengefaßt werden:

  • – Der Platzbedarf des Ofens ist viel geringer, da kein extra Bauraum für einen Wärmetauscher vorgesehen werden muß;
  • – Es genügt ein kleineres Radialgebläse, das zudem mit geringen Drehzahlen betrieben werden kann, da durch den fehlenden Wärmetauscher als extra Bauteil kaum ein Gegendruck im Heißluftheizkanal überwunden werden muß und bereits ein geringer Luftdurchsatz genügt, um die Wärmetauscherwand ausreichend zu kühlen; dadurch ist auch die Stromaufnahme des dazu notwendigen Motors geringer, was die Betriebskosten senkt;
  • – Die Wärmetauscherwand ist kostengünstig, platzsparend, langlebig und einfach in der Reparatur, da im Falle von Stahl beispielsweise einfach Reparaturbleche eingeschweißt werden können;
  • – Der Schwadenerzeuger kann an einer optimierten Position angeordnet werden, nämlich unmittelbar vor den Luftaustrittsöffnungen.


Anspruch[de]
  1. Ofen, insbesondere Stikkenofen, mit einer Backkammer (1), die eine Backkammerwand (18) aufweist, einer Heizquelle (16) zur Erzeugung eines Heizgases (3) und einem Wärmetauscher zur Übertragung der Wärme des Heizgases auf die Luft in der Backkammer, wobei der Wärmetauscher aus einer Wärmetauscherwand (2) besteht, an der auf einer Seite das erhitzte Heizgas (3) und auf der anderen Seite die zu erwärmende Luft vorbeigeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß von der Wärmetauscherwand (2) und der Backkammerwand (18) ein Heißluftheizkanal (4) gebildet wird, an dessen Eingang ein Gebläse (12) vorgesehen ist.
  2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) flach ausgebildet ist.
  3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) durch die Backkammerwand (18) gebildet wird.
  4. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) in einem vorgegebenen Abstand zur Backkammerwand (18) außerhalb der Backkammer (1) verläuft.
  5. Ofen nach Anspruch 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) parallel zur Backkammerwand (18) angeordnet ist.
  6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) Abmessungen hat, die der Backkammerwand (18) entsprechen.
  7. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) die Backkammer (1) teilweise umhüllt.
  8. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Backkammerwand (18) im wesentlichen kreissegmentartig oder als Vieleck ausgebildet ist.
  9. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil der Wärmetauscherwand (2) im wesentlichen kreissegmentartig oder als Vieleck ausgebildet ist.
  10. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Backkammerwand (18) abgewandten Seite der Wärmetauscherwand (2) eine Kanalwand (19) angeordnet ist, die zusammen mit der Wärmetauscherwand (2) einen Heizgaskanal (20) bildet, der einen Eingang und einen Ausgang besitzt, wobei die Heizquelle (16) am Eingang des Heizgaskanals (20) angeordnet ist.
  11. Ofen nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Heizgaskanals (20) ein Kamin (15) vorgesehen ist.
  12. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang des Heißluftheizkanals (4) eine Luftaustrittsöffnung (17) in der Backkammerwand (18) vorgesehen ist, durch die die Luft aus dem Heißluftheizkanal (4) in die Backkammer (1) austritt.
  13. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Heizgases (3) entgegengesetzt zur Strömungsrichtung der Heißluft verläuft.
  14. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (12) ein Radialgebläse ist.
  15. Ofen nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß das Radialgebläse (12) ein Radiallaufrad mit einem Durchmesser von 250-450mm besitzt.
  16. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine verstellbare Luftmengenklappe (10) am Eingang zum Heißluftheizkanal (4) vorgesehen ist.
  17. Ofen nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bypasskanal (23) vorgesehen ist, der sich von der Luftmengenklappe (10) zurück zu einer Ansaugöffnung des Gebläses (12) erstreckt, so daß bei geöffneter Stellung der Luftmengenklappe (10) ein Teil der Luft durch den Bypasskanal (23) zum Gebläse (12) zurückgeführt wird.
  18. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) eine Metallwand aufweist, vorzugsweise aus Stahl St 12-03, vorzugsweise mit einer Wandstärke von 2-3mm.
  19. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherwand (2) eine Wand aus Steinplatten aufweist.
  20. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Heißluftheizkanal (4) ein Schwadenerzeuger (14) angeordnet ist.
  21. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwadenerzeuger (14) in der Nähe des Ausgangs des Heißluftheizkanals (4) und/oder in der Nähe der Heizquelle (16) angeordnet ist.
  22. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwadenerzeuger (14) in der Nähe der Luftaustrittsöffnungen (17) angeordnet ist.
  23. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Heißluftheizkanal (4) und/oder im Heizgaskanal (20) Luftleitprofile vorgesehen sind.
  24. Ofen nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftleitprofile von der Oberseite des Ofens nach unten in den Heißluftheizkanal (4) hinein ragen.
  25. Ofen nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Luftleitprofile spiralartig erstrecken.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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