Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Backofen, der vorwiegend für das Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben vorgesehen ist, sowie einen Aufheizprozess.

Die nachfolgende Beschreibung bezieht sich insbesondere auf elektrisch beheizten Backöfen, d.h. die mit elektrischen Heizwiderständen ausgestattet sind, die in der Lage sind, Wärmestrahlenenergie auszustrahlen und zwar in Form von Infrarotstrahlen.

Backöfen dieses Typs bestehen aus einem kastenförmigen Außengehäuse, dessen Innenraum mit elektrischen Heizwiderständen ausgestattet ist, die an der oberen bzw. der unteren Gehäusewand des Ofens angeordnet sind.

Backöfen dieses Typs sind gewöhnlich mit einer einzelnen Backröhre ausgestattet und weisen aus diesem Grund auch eine sehr beschränkte Platzkapazität auf (tatsächlich sind diese Backöfen oft sehr klein).

Überdies, und trotz der geringen Größe, ist die Distanz zwischen den oberen und den unteren Heizwiderständen zu groß, um ein gleichmäßiges und schnelles Rösten beider Seiten der geschnittenen Toastbrotscheiben mit geringem Energieaufwand zu gestatten.

Aus diesem Grund sind Backöfen mit mehreren Backröhren entwickelt worden, was dazu führt, dass die Platzkapazität erhöht und die Distanz zwischen den Heizwiderständen und den zu röstenden Toastbrotscheiben reduziert wird.

Die Backöfen mit mehreren Backröhren besitzen gewöhnlich im Innenraum eine Zwischenwand, die die normalerweise übereinander liegenden Backröhren voneinander abgrenzt.

Um eine vorteilhafte Heizstrahlung dieser Öfen zu gewährleisten und hierdurch ein ausreichend schnelles Aufbacken und Erhitzen, sind herkömmliche Backöfen mit zusätzlichen Heizwiderständen ausgestattet, die auf beiden Seiten der Zwischenwände angeordnet sind.

Aus den oben genannten Gründen weisen herkömmliche Backöfen diverse Nachteile auf, die sowohl bei der Benutzung als auch bei der Herstellung derselben zu Tage treten.

Tatsächlich liegen die Nachteile im ersten Fall, das heißt bei der Benutzung, in der Hauptsache zum einen in einem sehr hohen Energieaufwand, der durch die beiden zentralen Heizwiderstände verursacht wird, und zum anderen in der enormen Schwierigkeit, die Backröhren zu reinigen, da die Heizwiderstände in der Nähe der Zwischenwand angebracht sind und dadurch den Zugang zu denselben verhindern und zudem das Erreichen der von der Backofentür entfernten Winkel überaus schwierig macht.

Des weiteren müssen die zum Aufbacken bestimmten Toastbrotscheiben so nah wie möglich an den Heizwiderständen getoastet werden, um den Röstvorgang derselben zu optimieren.

Dies bedeutet, dass es in herkömmlich strukturierten Backöfen nicht möglich ist, abgesehen von geschnittenen Toastbrotscheiben auch andersartig geformte Lebensmittel aufzubacken.

Tatsächlich sind herkömmliche Backöfen einerseits aufgrund der benötigten geringen Distanz zwischen den zu backenden Backwaren und den Heizwiderständen und andererseits aufgrund der hohen Temperaturen, mit denen die Heizwiderstände erhitzt werden müssen, nicht dazu geeignet, andersartige Backwaren als geschnittene Toastbrotscheiben aufzubacken.

Bei andersartig geformten Lebensmitteln als geschnittenem Toastbrot wäre es nötig, sehr leichte Umluftwärmeenergie zu ergänzen, um die Thermodiffusion von der äußeren zur inneren Schicht der Backwaren zu optimieren und somit das Verbrennen der Backwarenoberfläche durch die hohe Wärmestrahlung der Heizwiderstände zu verhindern, da die Oberfläche der Backwaren generell schon gebacken ist, bevor die Hitze in den inneren Teil derselben eindringen kann. Aus diesem Grund würde nur mit einer zusätzlichen Umluftenergiequelle ein kompletter Backprozess gewährleistet.

Auf der anderen Seite, das heißt im zweiten Fall, würden durch eine zusätzliche Zwischenwand im Ofengehäuse und die hierdurch genötigten zwei weiteren elektrischen Heizwiderstände, höhere Produktionskosten entstehen, da es durch den Einbau von zusätzlichen Elementen zu vermehrten Arbeitsgängen und zu höheren Materialkosten kommen würde.

Ein Backofen der, dem neuesten Stand der Technik und den in dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmalen entspricht, wird in der Unterlage US-A-2174079 beschrieben.

Aus dem voran beschriebenen Gründen besteht der technische Anspruch an die vorliegende Erfindung in der Realisation eines elektrisch beheizten Backofens mit einem neuartigen Aufheizprozess, der insbesondere für das Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben vorgesehen ist und bei dem die technischen Nachteile des gegenwärtigen Stands der Technik eliminiert werden.

Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, einen Backofen zu realisieren, der im Bereich der technischen Zweckmäßigkeit, bei gleicher Anzahl von zu backenden Toastbrotscheiben, einen geringeren Stromverbrauch aufweist als der von herkömmlichen Backöfen.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden technischen Erfindung ist es, einen Backofen zu realisieren, der in allen seinen Einzelteilen und Bereichen leicht zu reinigen ist, auch in den Winkeln, die weit von der Backofentür entfernt sind.

Des weiteren wurde darauf abgezielt, einen Backofen zu realisieren, der dazu geeignet ist, verschiedenartige Backwaren aufzubacken, die sich auch in ihrer Form von geschnittenen Toastbrotscheiben unterscheiden, wobei diese andersartigen Backwaren komplett durchgebacken werden und deren Oberfläche nicht verbrannt wird.

Nicht zuletzt liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen neuartigen Backofen zu realisieren, dessen Produktionskosten und -zeiten im Vergleich zu herkömmlichen Backöfen eingeschränkt werden, und der zudem so funktioniert, dass er gleichzeitig bis zu sechs Toastbrotscheiben aufbacken kann (d.h. sechs oben und unten).

Betreffend Patentanspruch 1, sind im Rahmen der technischen Zweckmäßigkeit bei der vorliegenden technischen Erfindung eines neuwertigen elektrisch beheizten Backofens insbesondere in Bezug auf das Aufbacken und Erhitzen von geschnittenem Toastbrot sowohl die oben genannten als auch zudem weitere Ziele erreicht worden.

Ebenfalls Patentanspruch 1 beinhaltet den neuartigen Aufheizprozess des Backofens, der sich als weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung insbesondere auf das Aufbacken und Rösten von geschnittenem Toastbrot erweist. Siehe hierzu ebenfalls Merkmale im Patentanspruch 12.

Überdies sind weitere Merkmale der vorliegenden technischen Erfindung in anderen Patentansprüchen genauer bestimmt.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden technischen Erfindung werden in der nachfolgenden, bevorzugten und uneingeschränkten Ausführung der Beschreibung des neuartigen elektrisch beheizten Backofens deutlicher erscheinen ins besondere betreffend der Vorgänge Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben und betreffend des neuartigen Aufheizprozesses des Backofens selbst. Demgemäß wird die Erfindung des neuartigen Backofens als uneingeschränktes Beispiel in den beiliegenden Zeichnungen wie folgt dargestellt:

Bild 1 zeigt eine perspective Ansicht des neuartigen Backofens, entsprechend der neuen Erfindung, wobei ein Teil des kastenförmigen Außengehäuses ausgespart wurde;

Bild 2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht der einzelnen Backröhren des neu entwickelten Backofens;

Bild 3 zeigt eine vergrößerte Detailansicht eines Trägerrahmens und eines elektrischen Heizwiderstandes des neu entwickelten Backofens.

In Bezug auf die oben erwähnten Abbildungen wird ein elektrischer Ofen vorwiegend zum Aufbacken und Rösten von Toastbrot dargestellt und mit der Bezugsnummer 1 gekennzeichnet.

Der Ofen 1 besteht aus einem kastenförmigen Außengehäuse 2 (nur teilweise ersichtlich), in dessen Innenraum eine oder mehrere elektrische Heizwiderstände 3 eingebaut sind, die das Ausstrahlen der Hitze im Ofengehäuse 2 bewirken und somit die geschnittenen Toastbrotscheiben aufbacken und rösten (nicht dargestellt).

Vorteilhafterweise ist ein Heizwiderstand 4 im Innern des Ofengehäuses 2 eingebaut (und zwar in der Mitte zwischen der oberen und der unteren Wand), und zwar so, dass mindestens zwei abgeschlossene Backkammern 5 und 6 entstehen; von Vorteil ist, dass an dem Heizwiderstand 4 eine Ablenkeinrichtung 7 angebracht ist, der bewirkt, dass die Hitze direkt in die Backkammern 5 und 6 ausgestrahlt wird.

Die Ablenkeinrichtung 7 besteht aus ersten lang gestreckten Elementen 8, welche an den Seiten von mindestens einem Teil angebracht sind (und im besonderen von zwei Teilen 20) des Heizwiderstandes 4; die zwei Teile 20 des Heizwiderstandes 4 sind gegenseitig mit weiteren kürzeren Teilen 21 und 22 des Heizwiderstandes 4 verbunden.

In der gezeigten Darstellung wird deutlich, dass die lang gestreckten Elemente 8 seitlich an den parallelen Elementen 20 des Heizwiderstandes 4 angebracht sind.

Besagte ersten, lang gestreckten Element 8 sind mit dem Trägerrahmen 9 verbunden und bestimmen somit eine Art Auflage, in der ein Teilstück des Heizwiderstandes 4 verschiebbar gehalten wird.

Durch diese verschiebbare Halterung wird der Heizwiderstand 4 durch den Trägerrahmen 9 gehalten, wodurch alle Probleme, die durch eine Hitzeverformung der Elemente Trägerrahmen 9 und des Heizwiderstandes 4 aufgrund der hohen Temperaturen auftauchen könnten, gelöst werden.

Vorteilhaft ist, dass der Trägerrahmen 9 einen Wärmeaustausch durch Konvektion zwischen den beiden Backkammern 5 und 6 erlaubt; in der Tat, wie auch aus den beiliegenden Abbildungen ersichtlich ist, zeigt der Trägerrahmen 9 eine gitterähnliche Struktur, welche durch die Luftdurchgänge zwischen den Backkammern 5 und 6 entsteht.

Außerdem weist der Trägerrahmen 9 zum einen aufwärts gekrümmte Metallstangen 10 auf, die mit den ersten Elementen 8 verbunden sind, und zum anderen nach innen gekrümmte Elemente 11, was dazu führt, dass der Heizwiderstand 4 zwischen der gebildeten Auflage und dem Metallelement 11 des Trägerrahmen 9 gehalten wird.

Zudem weist die Ablenkeinrichtung 7 zweite Einbauelemente 12 auf, welche dafür sorgen, die Ausstrahlung der Wärmeenergie auf den oberen Teil des Ofeninnenraums 2 des Ofens 1 zu verhindern.

Diese zweiten Einbauelement 12 sind von länglicher Form und sind an mindestens einem Teilstück oberhalb des Heizwiderstand 4 angebracht.

In der vorliegenden Darstellung wird deutlich, dass jedes der beiden Teilstücke, die mit den ersten Elementen 8 verbunden sind, durch die lang gestreckten Einbauelemente 12 überspannt wird.

In einer ersten Ausführungform des Ofens gemäß der Erfindung (siehe beiliegende bildliche Darstellung), sind sowohl die ersten als auch die zweiten Einbauelemente durch Stangen realisiert, die mit dem Trägerrahmen 9 verbunden sind.

Um die Strahlungverteilung zu verbessern, bleiben, mal abgesehen von den Einbauelementen 12, welche teilweise die Wärmestrahlung von dem Heizwiderstand 4 Richtung oberer Innenteil des Ofens 2 und Richtung Außengehäuse 1 verhindern, die zwei gegenüberliegenden kürzeren Teilstücke 21 und 22 des Heizwiderstandes 4 beim Einschalten des Gerätes jedoch kalt.

Im Wesentlichen wird hierdurch die Wärmeenergie nur durch das Erhitzen der Einbauelemente 20 des Heizwiderstandes abgestrahlt, wodurch verhindert wird, dass die geschnittenen Toastbrotscheiben ungleichmäßig geröstet werden.

Dieser voran beschriebene Vorgang ermöglicht ein gleichmäßiges Aufbacken von gleichzeitig zwölf Toastbrotscheiben, wobei verhindert wird, dass einige dieser Toastbrotscheiben mehr gebacken werden als andere.

Die Wirksamkeit des elektrischen Ofens, insbesondere betreffend der Vorgänge Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben, ist durch die oben schriftlich dargelegte Beschreibung und die bildlichen Darstellungen deutlich geworden. Im Einzelnen ist das Wesentliche nachfolgend beschrieben.

Nachdem die geschnittenen Toastbrotscheiben in dem kastenförmigen Ofengehäuse 2 angeordnet wurden, wird der Ofen angeschaltet (zum Beispiel mit Zeitschaltuhr).

Die Heizwiderstände 3 und 4 heizen sich auf und beginnen mit der Wärmestrahlung in dem kastenförmigen Ofengehäuse 2, in welchem die geschnittenen Toastbrotscheiben aufgebacken und geröstet werden.

Das Erhitzen ist wirksam, solange der mittlere Heizwiderstand 4 die Hitze in die obere 5 und untere 6 Backkammer gleichzeitig ausstrahlt.

Überdies strahlt der mittlere Heizwiderstand 4 die Hitze vorzugsweise in Richtung der unteren Backkammer 6. Die untere Backkammer 6 tendiert daher dazu, dass sie sich mehr aufheizt als die obere Backkammer 5. Dieser Vorgang erzeugt eine konvektive Wärmeaustauschbewegung, die eine sehr gleichmäßige Distribution der Hitze zwischen den beiden Backkammern 5 und 6 erlaubt und dazu führt, dass hierdurch eine Ansammlung der Heißluft in der oberen Backkammer verhindert wird.

Dies erlaubt eine bedeutende Verbesserung der Gleichmäßigkeit des Backprozesses.

Natürlich, wenn man sich auch bei diesem Gerät auf das Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben bezieht, besteht bei dem Ofen gemäß der Erfindung die Möglichkeit, ihn auch für andere Lebensmittel zu verwenden.

In einer bevorzugten Ausführungform weist der Ofen gemäß der Erfindung Steuermittel der Heizwiderstände auf, welche zum wiederholten An- und Ausschalten der Heizwiderstände geeignet sind und somit verhindern, dass deren Oberfläche genügend (zu) heiß wird und eine intensive Hitze ausstrahlen.

Der Vorteil des oben genannten Steuermittels besteht darin, dass dieses so ausgelegt ist, dass es die Temperatur im Innenraum des Ofens wahrnimmt und aufgrund dessen die Heizwiderstände entsprechend der bestehenden Temperatur ein- und ausschaltet.

Das Steuermittel beinhaltet zum Beispiel einen amperometrisches Bimetallthermostat, welches elektronisch in Reihenschaltung mit den Heizwiderständen verbunden ist und der Hitze entsprechend sich so deformiert, dass es die Heizwiderstände nach Bedarf ein- und ausschaltet.

Ein weiterer Vorteil dieses Bimetallthermostates ist, dass es den Stromverbrauch der Heizwiderstände wahrnimmt.

Der besagte Strom erzeugt eine weitere Erhitzung des empfindlichen Thermostatteils, welche zur Lufterhitzung durch die Heizwiderstände dazukommt.

In der Praxis bedeutet dies, dass die Stromzufuhr an die Heizwiderstände zum Überhitzen des Bimetallthermostats führt, der mit kürzester Reaktionszeit auf diese zu hohe Hitze reagiert und hierdurch die Heizwiderstände sehr häufig ein und ausschaltet.

Aus dem oben genannten Grund wird die Höchsttemperatur, die die Heizwiderstände erreichen können, begrenzt und die Wärmestrahlung entsprechend reduziert.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ebenfalls auf einen Aufheizvorgang eines elektrischen Ofens, welcher insbesondere zum Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben vorgesehen ist.

Dieser Aufheizvorgang besteht hauptsächlich aus der Hitzeausstrahlung in Richtung unterer Backröhre durch mindestens einen Heizwiderstand 4, welcher in einer zentralen Position des kastenförmigen Gehäuses 2 des Ofens 1 eingebaut ist und welcher den Innenraum des Ofens in mindestens zwei Backröhren 5 und 6 unterteilt, so dass der natürliche konvektive Effekt der Backröhren 5 und 6 vergleichbar ist.

Ein weiterer Vorteil des neu erfundenen Aufheizvorganges besteht darin, dass ein wiederholtes Ein- und Ausschalten der Heizwiderstände vorgesehen ist, so dass vermieden wird, dass an der Oberfläche der Heizwiderstände die Höchsttemperatur erreicht wird und somit eine zu hohe Abstrahlhitze entsteht.

In der Praxis ist nachgewiesen worden, dass der elektrische Ofen, der vorwiegend für das Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben vorgesehen ist, und der Aufheizvorgang gemäß der Erfindung sich besonders vorteilhaft darstellen, da sie vergleichsweise zu herkömmlichen Öfen sowohl einen geringeren Energieverbrauch aufweisen als auch mit geringeren Produktionskosten hergestellt werden können.

Der elektrische Ofen, der vorwiegend für das Aufbacken und Rösten von geschnittenen Toastbrotscheiben vorgesehen ist, und der Aufheizvorgang, die so dargestellt wurden, können variiert und verändert werden, wobei sie immer im Umfang des erfinderischen Konzeptes bleiben; weiter können alle Details durch technisch äquivalente Einbauelemente ersetzt werden.

In der Praxis können sowohl die benutzten Materialien als auch die Größe jeder Art sein gemäß den Erfordernissen und dem neuesten technischen Stand.