ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
[0001] Die Erfindung betrifft einen Backofen sowie Verfahren zum Betrieb eines solchen Backofens.
Dabei weist der Backofen eine Muffel samt Zugangsöffnung sowie Tür zum Verschluss
der Zugangsöffnung auf, außerdem mindestens zwei Heizeinrichtungen in der Muffel.
[0002] Üblicherweise weisen Backöfen zur Beheizung der Muffel einen sogenannten Oberhitze-Heizkörper
und einen Unterhitze-Heizkörper auf. Der Oberhitze-Heizkörper ist an der Innenseite
der Deckenwandung der Muffel angebracht, verläuft in der Regel mäanderförmig und kann
auch für spezielle Betriebsarten als Grill betrieben werden. Der Unterhitze-Heizkörper
ist häufig unter der Bodenwandung der Muffel, wo er weder beschädigt noch verschmutzt
werden kann. Des Weiteren gibt es sogenannte Heißluft- und Umluft-Backöfen, bei denen
ein Lüfter an der Rückseitenwandung der Muffel angeordnet ist und eine Lüftungsrichtung
in die Muffel hinein aufweist. Den Lüfter umgebend kann bei Heißluft-Backöfen eine
Lüfterheizung vorgesehen sein, so dass der Lüfter heiße Luft, üblicherweise um Umwälzbetrieb
aus der Muffel herausgezogen, in die Muffel einblasen kann. Letztlich wird damit aber
beabsichtigt, in der Muffel eine möglichst einheitliche bzw. homogene Temperatur zu
erreichen.
AUFGABE UND LÖSUNG
[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen eingangs genannten Backofen sowie
Verfahren zu dessen Betrieb zu schaffen, mit denen Probleme des Standes der Technik
gelöst werden können und es insbesondere möglich ist, den Backofen innovativ und vielfältig
sowie mit möglichst großem Bedienkomfort und Nutzen für einen Benutzer zu betreiben.
[0004] Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Backofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1
sowie Verfahren zu einem Betrieb eines solchen Backofens mit den Merkmalen des Anspruchs
10, 14, 16 oder 20 bis 23. Vorteilhafte sowie bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung
sind Gegenstand der weiteren Ansprüche und werden im Folgenden näher erläutert. Dabei
werden manche der Merkmale nur für den Backofen oder nur für eines der Verfahren zu
seinem Betrieb beschrieben. Sie sollen jedoch unabhängig davon sowohl für einen solchen
Backofen als auch für Verfahren zu seinem Betrieb selbständig und unabhängig voneinander
gelten können. Der Wortlaut der Ansprüche wird durch ausdrückliche Bezugnahme zum
Inhalt der Beschreibung gemacht.
[0005] Der Backofen weist eine Muffel, einer Zugangsöffnung zu der Muffel, eine Tür oder
einen sonstigen Verschluss zum Verschließen der Zugangsöffnung und mit mindestens
zwei Heizeinrichtungen in der Muffe auf. Dabei sind die Heizeinrichtungen elektrisch
getrennt nebeneinander und nahe gemeinsam an einer Wandung der Muffel angeordnet,
wobei insbesondere nahe als weniger als 5 cm Abstand bedeuten kann. Diese Wandung
kann also dadurch definiert sein, dass sie diejenige ist, zu der alle Heizeinrichtungen
am nächsten angeordnet sind. Die Wandung kann auch parallel zu einer Ebene verlauf,
in der alle Heizeinrichtungen angeordnet sind. Die Wandung kann im Wesentlichen in
einer Fläche verlaufen, vorzugsweise kann sie die Deckenwandung der Muffel bilden.
In einem Backofen mit mehreren Muffeln oder temporär durch Garraumteiler trennbaren
Muffeln kann diese Wandung ebenfalls explizit eine Zwischendecke sein.
[0006] Die mindestens zwei Heizeinrichtungen sind als Rohrheizkörper mit einem Widerstandsheizleiter
ausgebildet, der vorteilhaft ein elektrischer Widerstandsheizleiter ist. Bevorzugt
kann ein Rohrheizkörper entsprechend dem Stand der Technik ausgebildet sein, beispielsweise
gemäß der
DE 102009048495 A1. Die Muffel ist in nebeneinander angeordnete Zonen aufgeteilt, wobei mindestens so
viele Heizeinrichtungen wie Zonen vorhanden sind und eine Grenze zwischen zwei direkt
nebeneinander benachbarten Zonen zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander
benachbarter Heizeinrichtungen verläuft. Vorteilhaft verläuft eine Grenze in etwa
mittig oder genau mittig zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander benachbarter
Heizeinrichtungen. Dies kann davon abhängen, wie stark benachbarte Heizeinrichtungen
sind bzw. welche Nennleistung sie aufweisen. Die vorhandenen Zonen füllen die Muffel
voll aus bzw. die gesamte Muffle ist in diese Zonen aufgeteilt. Dabei überlappt keine
der benachbarten Zonen einander bzw. die Zonen sind vorzugsweise strahlungsthermisch
getrennt voneinander, wobei sie dabei direkt aneinander angrenzen können.
[0007] Jede Heizeinrichtung kann separat angesteuert werden, wobei der Backofen eine Ofensteuerung
und eine Leistungsversorgung für jede der Heizeinrichtungen aufweist. Dabei ist die
Ofensteuerung ausgebildet für eine Bestimmung oder eine Berechnung einer Temperatur
mindestens einer Heizeinrichtung und/oder in der Muffel. Die Leistungsansteuerung
kann wie üblich ausgebildet sein und Schaltmittel aufweisen, beispielsweise Halbleiterschalter
oder Relais.
[0008] Durch die Aufteilung in Zonen ist es möglich, mehrere Gargüter in der Muffel gleichzeitig,
aber auf verschiedene Art und Weise bzw. zumindest mit unterschiedlichen Temperaturen
zuzubereiten. Dies ermöglicht eine neue Art der Zubereitung von Speisen bzw. Gerichten,
die aus mehreren Gargütern wie beispielsweise Entenbraten, Rotkraut und Knödel bestehen.
Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass alle verschiedenen Gargüter gleichzeitig
in die Muffel eingebracht werden können und nach gleicher Gardauer, aber mit unterschiedlichen
Gartemperaturen, fertig sind. Vorteilhaft sind die Zonen nicht direkt voneinander
getrennt, weisen also keine Unterteilungen, Wandungen odgl. zwischen sich auf. Dies
macht den Aufbau des Backofens einfacher.
[0009] In Ausgestaltung der Erfindung kann oberhalb mindestens eines Rohrheizkörpers ein
Reflektor angeordnet sein, insbesondere an der vorgenannten naheliegenden Wandung
der Muffel. Insbesondere ist ein Reflektor gewölbt ausgebildet, vorteilhaft so, dass
die von dem Rohrheizkörper erzeugte Wärmestrahlung in Richtung weg von der Wandung
und besonders vorteilhaft innerhalb der dieser Heizeinrichtung entsprechenden Zone
strahlt, sie also in einer Art Kanal mit bestimmter Breite ist. Bevorzugt ist oberhalb
jedes Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet, der für jeden Rohrheizkörper genau
passend ausgebildet sein kann.
[0010] Die Heizeinrichtungen als Rohrheizkörper können gleiche Nennleistung und/oder gleichen
Außendurchmesser aufweisen. So können gleiche Komponenten verwendet werden. Sie können
aber auch unterschiedlich sein, also unterschiedliche Nennleistung und/oder unterschiedlichen
Außendurchmesser aufweisen. Beispielsweise kann mindestens ein Rohrheizkörper höhere
Nennleistung aufweisen als die anderen. Dabei können mindestens zwei, vorteilhaft
drei oder mehr, Heizeinrichtungen nebeneinander vorgesehen sein. Entweder kann eine
mittlere Heizeinrichtung oder eine seitliche Heizeinrichtung eine höhere Nennleistung
und/oder einen größeren Außendurchmesser aufweisen als die beiden äußeren Heizeinrichtungen,
die insbesondere dann gleiche Nennleistung und/oder Außendurchmesser aufweisen.
[0011] Bevorzugt definiert jede Heizeinrichtung eine eigene Zone in der Muffel, wobei diese
Zone durch hauptsächlich diese Heizeinrichtung beheizbar ist. Eine Zone kann dabei
definiert sein durch den Bereich, den eine Heizeinrichtung mit ihrer Strahlungsrichtung
senkrecht weg von der Wandung, an bzw. nahe der diese Heizeinrichtung angeordnet ist,
hauptsächlich beheizt. Die Zonen können gleichbleibende Breite aufweisen in Richtung
weg von den Heizeinrichtungen.
[0012] In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Lüfter für die Muffel vorgesehen
sein, wobei es vorzugsweise ein Lüfter mit ihm direkt zugeordneter Lüfterheizung ist
wie er von Heißluft-Backöfen bekannt ist. Insbesondere kann dafür ein einziger solcher
Lüfter vorgesehen und in einer einzigen Zone angeordnet sein, alternativ kann der
Lüfter einen Luftstrom erzeugen, der zu mehr als 50 % nur in eine der Zonen direkt
hinein strömt. Ein solcher Lüfter kann an einer Rückwand der Muffel angeordnet sein.
Weitere Lüfter mit anderen Funktionen können vorgesehen sein, beispielsweise als Abzugslüfter
und/oder sogenannte Wrasenlüfter, die vorne über der Tür Luft ausblasen. Damit kann
vor allem Feuchtigkeit aus der Muffel entfernt werden.
[0013] In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Temperaturbestimmungsmittel für
eine Temperatur in der Muffel vorgesehen sein, das mindestens einen Temperatursensor
aufweist. Dieser kann zur Temperaturmessung mittels eines temperaturveränderlichen
elektrischen Widerstands ausgebildet sein.
[0014] In einer ersten Ausbildung ist der Temperatursensor als diskreter Temperatursensor
separat und getrennt von den Widerstandsheizleitern der Rohrheizkörper ausgebildet.
So ist er unabhängig von deren Ausgestaltung und Betrieb. Vorteilhaft ist der Temperatursensor
vor einer direkten Einwirkung eines Strahlungs-Wärmestroms durch einen Rohrheizkörper
mittels einer Schirmung abgeschirmt, beispielsweise in einem Rohr angeordnet oder
von einem Halbrohr gegenüber den Heizeinrichtungen abgedeckt. Dieser diskrete Temperatursensor
kann vorteilhaft an einem Befestigungsmittel für eine der Heizeinrichtungen in der
Muffel angeordnet sein, wobei der Temperatursensor von diesem Befestigungsmittel in
die Muffel hinein steht bzw. abragt.
[0015] In einer zweiten Ausbildung ist der Temperatursensor der Temperatursensor durch die
Heizeinrichtung bzw. durch einen Widerstandsheizleiter eines Rohrheizkörpers gebildet,
der wie üblich einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand aufweist. Daraus
können dann, wenn der Rohrheizkörper nicht heizt bzw. nicht betrieben wird, auf bekannte
Art und Weise der elektrische Widerstand und somit die Temperatur bestimmt werden.
[0016] In Ausgestaltung der Erfindung können die Rohrheizkörper mit schleifenförmigem oder
mäanderförmigem Verlauf ausgebildet sein, insbesondere können sie sozusagen doppelt
verlaufen. Dabei kann jeder Rohrheizkörper mindestens zwei Längsabschnitte aufweisen,
die schleifenförmig nebeneinander und aneinander anschließend ausgebildet sind. In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung können mindestens zwei Heizeinrichtungen die
gleiche Form bzw. den gleichen Verlauf aufweisen, was wiederum eine Vereinfachung
sein kann.
[0017] Mindestens zwei Heizeinrichtungen können unterschiedliche Form bzw. Verlauf aufweisen,
wobei in einer Ausbildung mindestens drei Heizeinrichtungen nebeneinander vorgesehen
sind und eine mittlere Heizeinrichtung eine andere Form bzw. einen anderen Verlauf
aufweist als die beiden äußeren Heizeinrichtungen. Diese können insbesondere gleiche
Form bzw. Verlauf aufweisen.
[0018] In Ausgestaltung der Erfindung kann mindestens ein Abzugslüfter für einen Luftstrom
aus der Muffel heraus an die Außenumgebung vorgesehen sein, wie zuvor angesprochen
worden ist. Eine Abzugsluftführung kann von der Muffel zu dem Abzugslüfter und von
dort an die Außenumgebung vorgesehen sein, der Abzugslüfter kann also zwischendrin
vorgesehen sein.
[0019] In einer ersten Ausbildung der Erfindung kann ein einziger Abzugslüfter für die gesamte
Muffel bzw. den gesamten Backofen vorgesehen sein, wobei die Abzugsluftführung einen
Abzugsluftzweig für jede Heizeinrichtung bzw. für jede Zone aufweist, die jeweils
von der Wandung abgehen, zu der die Heizeinrichtung am nächsten liegt. Dabei kann
für jede Heizeinrichtung bzw. für jede Zone eine eigene separate Abzugsklappe zu dem
Abzugsluftzweig vorgesehen sein, wobei jede Abzugsklappe separat betätigbar ist zum
Öffnen und zum Schließen. So können eine Abzugsfunktion und ein Abzug für jede Zone
separat und individuell eingestellt werden.
[0020] In einer zweiten Ausbildung der Erfindung kann pro Heizeinrichtung bzw. pro von jeder
Heizeinrichtung gebildeten Zone ein eigenständiger separater Abzugslüfter mit je einer
Abzugsluftführung vorgesehen sein. Dann ist für jede Zone bzw. für jede Heizeinrichtung
ein eigener Abzugsluftzweig oder eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig
vorgesehen. Auch so sind Abzugsfunktion und Abzug für jede Zone separat und individuell
einstellbar.
[0021] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens
werden die Heizeinrichtungen derart eingeschaltet und ausgeschaltet, dass zu keinem
Zeitpunkt zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig eingeschaltet werden oder
zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig ausgeschaltet werden. Vorteilhaft sind
dies diejenigen Heizeinrichtungen, die nebeneinander und nahe bzw. mit weniger als
5 cm Abstand an der gemeinsamen Wandung der Muffel angeordnet sind. So können Vorschriften
für sogenanntes Flickern und die Netzrückwirkungen eingehalten werden, damit nicht
zu hohe Gesamtleistungen gleichzeitig geschaltet werden. Es können noch weitere Heizeinrichtungen
beispielsweise für Unterhitze vorgesehen sein, die an dem erfindungsgemäßen Verfahren
teilnehmen können, damit die vorgenannten Vorschriften eingehalten werden können,
oder die völlig unabhängig arbeiten.
[0022] In Ausgestaltung der Erfindung können bestimmte Schaltzyklen durchgeführt werden
für mindestens zwei Heizeinrichtungen oder für genau drei Heizeinrichtungen, vorteilhaft
für alle Heizeinrichtungen, die an einer Wandung angeordnet sind und die die Einteilung
der Muffel in Zonen bewirken. Beim Ausschalten einer Heizeinrichtung kann gleichzeitig
eine andere Heizeinrichtung eingeschaltet werden. Zusätzlich oder alternativ kann
beim Einschalten einer Heizeinrichtung gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung ausgeschaltet
werden. Dabei ist vorteilhaft vorgesehen, dass eine Heizeinrichtung innerhalb eines
Schaltzyklus nicht mehr als einmal eingeschaltet und nicht mehr als einmal ausgeschaltet
wird.
[0023] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können bei mindestens drei Zonen die Einschalt-Zeitpunkte
und Ausschalt-Zeitpunkte der zugehörigen Heizeinrichtungen nicht nur wie zuvor beschrieben
sondern zusätzlich noch derart bestimmt werden, dass zu keinem Zeitpunkt alle Heizeinrichtungen
eingeschaltet sind. Vorteilhaft sind zu keinem Zeitpunkt mehr als zwei Heizeinrichtungen
eingeschaltet, so dass die gesamte Leistungszufuhr beschränkt ist.
[0024] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Schaltzyklus mindestens 5 sec oder
mindestens 8 sec dauern, insbesondere kann er maximal 40 sec dauern. Vorzugsweise
kann ein Schaltzyklus länger dauern, je mehr Heizeinrichtungen während dieses Schaltzyklus
ein- und ausgeschaltet werden. Dabei kann die Dauer eines Schaltzyklus permanent von
der Steuerung an die Anzahl der Heizeinrichtungen angepasst werden, die nicht dauerhaft
eingeschaltet oder ausgeschaltet sind.
[0025] Ein Schaltzyklus beim Betrieb einer einzigen Heizeinrichtung kann 5 sec bis 15 sec
betragen. Beim Betrieb von zwei Heizeinrichtungen kann er 15 sec bis 25 sec betragen.
Beim Betrieb von drei Heizeinrichtungen kann er 25 sec bis 35 sec betragen.
[0026] Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen
Backofens werden die im folgenden erläuterten Schritte durchgeführt. In einem Schritt
A wird die Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung bestimmt, vorzugsweise mehrerer
Heizeinrichtungen oder aller Heizeinrichtungen. Dies kann insbesondere sozusagen theoretisch
durch Erfassen der Dauer und der Leistung des Betriebs aller Heizeinrichtungen des
Backofens erfolgen, mit der die Heizeinrichtung durchschnittlich dauerhaft betrieben
wird bzw. die eine Nennleistung ist. Dabei kann davon ausgehend die Temperatur anhand
von abgespeicherten Werten berechnet werden, die vorteilhaft in einer Tabelle oder
in einer Kennlinie abgespeichert sind. Wenn also sozusagen die aufgewendete Energie
über der Zeit bekannt ist kann deren Temperatur bestimmt werden.
[0027] In einem nächsten Schritt B kann eine Lufttemperatur, die für die Wärmeübertragung
durch Konvektion auf ein Gargut relevant ist, in der Muffel gemessen werden. Dies
erfolgt vorteilhaft in mindestens einer Zone, vorzugsweise in allen Zonen der Muffel.
Dafür wird vorteilhaft mindestens ein diskreter Temperatursensor in der Muffel verwendet,
der zusätzlich zu den Heizeinrichtungen in der Muffel angeordnet ist und dessen gemessene
Temperatur zusätzlich berücksichtigt wird. Dabei können vorzugsweise mehrere diskrete
Temperatursensoren in der Muffel verwendet werden, was die Genauigkeit erhöhen kann.
Dabei kann jeweils ein Temperatursensor einer Zone zugeordnet sein. Es können mehr
als ein Temperatursensor, aber weniger Temperatursensoren als Zonen vorhanden sein,
alternativ auch mehr Temperatursensoren als Zonen. Dabei kann mittels der Temperatursensoren
ein Temperaturverlauf in der Muffel berechnet werden, und daraus kann eine Zuordnung
des Temperaturverlaufs zu den Zonen bestimmt werden. Somit hat die Ofensteuerung die
Information zur Lufttemperatur in jeder Zone. Bevorzugt kann die Lufttemperatur in
der Muffel an genau zwei Stellen gemessen werden.
[0028] In einem nächsten Schritt C kann eine Temperatur des zu garenden Garguts an dessen
Außenseite in einer Zone aufgrund eines von der Heizeinrichtung direkt ausgehenden
Strahlungs-Wärmestroms und aufgrund eines von der Heizeinrichtung über die Luft ausgehenden
Konvektions-Wärmestroms berechnet werden. Diese Temperatur kann auch als diejenige
Temperatur angesehen werden, die an dieser Stelle oder in diesem Bereich auf das Gargut
einwirkt. Dabei kann ausgehend von der in Schritt A bestimmten Temperatur einer Heizeinrichtung
der Einfluss des Strahlungs-Wärmestroms anhand von abgespeicherten Werten bestimmt
werden. Ausgehend von der in Schritt B gemessenen Lufttemperatur kann der Einfluss
des Konvektions-Wärmestroms bestimmt werden. Dies kann jeweils durch die Ofensteuerung
bestimmt werden.
[0029] In einem weiteren Schritt D kann die Leistung mindestens einer Heizeinrichtung bestimmt
und ggf. angepasst werden, vorzugsweise aller betriebenen Heizeinrichtungen. Dies
kann erfolgen aufgrund eines Vergleichs zwischen vorgegebener Temperatur und im vorgenannten
Schritt C berechneter Temperatur, um so die berechnete Temperatur an die vorgegebene
Temperatur durch Einstellen der Leistung mindestens einer der Heizeinrichtungen oder
aller Heizeinrichtungen heranzuführen. Dies kann vorzugsweise für jede Zone getrennt
durchgeführt werden.
[0030] So ist es mit dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens möglich, ein temperaturgesteuertes
Garen von Gargut in jeder Zone durchzuführen. Damit kann ein Garprozeß gesteuert und
gut durchgeführt werden.
[0031] In Ausbildung der Erfindung kann ein Anpassen der Leistung der mindestens einen Heizeinrichtung
mittels PWM mit einem Schaltzyklus und Schaltzyklus-Abschnitten bzw. mit einem zuvor
beschriebenen Verfahren durchgeführt werden. Dabei können die Schaltzyklus bzw. Schaltzyklus-Abschnitte
auch angepasst werden.
[0032] In alternativer Ausbildung der Erfindung kann eine Leistung der mindestens einen
Heizeinrichtung durch eine Phasenanschnitts-Steuerung oder eine Phasenabschnitts-Steuerung
oder durch eine Pulspaketsteuerung eingestellt bzw. angepasst werden.
[0033] Vorteilhaft kann bei Schritt A die Temperatur einer Heizeinrichtung berechnet wird
mittels der folgenden Formel:

[0034] Dabei ist T(t) die Temperatur der Heizeinrichtung zum Zeitpunkt t, vorteilhaft an
ihrer Außenseite, T (t-1sec) ist die Temperatur der Heizeinrichtung 1 sec zuvor, DF(P)
ist ein Verzögerungsfaktor, der von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt,
und T
steady(P) ist die Temperatur im Dauerbetrieb bzw. im eingeschwungenen oder konstanten Zustand
der Heizeinrichtung, die von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt.
[0035] Vorteilhaft kann bei Schritt C die Temperatur für jeweils ein Gargut in jeweils einer
Zone mittels der folgenden Formel berechnet werden:

[0036] Dabei ist T
food (t) die Temperatur des Garguts an dessen Außenseite bzw. die Temperatur, die auf
das Gargut einwirkt und es beeinflusst, T
THE die Temperatur der Heizeinrichtung, T
food (t-1 sec) die vorgenannte Temperatur des Garguts 1 sec zuvor, und T
air die zuvor gemäß Schritt B bestimmte Lufttemperatur, und a ist ein backofenspezifischer
Faktor, der entweder empirisch durch Versuche ermittelt worden ist oder der durch
Simulation ermittelt worden ist, insbesondere herstellerseitig ermittelt und einprogrammiert
worden ist.
[0037] Vorteilhaft kann die Temperatur T
air berechnet werden, indem mittels eines vorgenannten Temperatursensors dessen Temperatur
T
Sensor gemessen wird. Diese Temperatur T
Sensor kann mit einer Offset-Temperatur korrigiert wird bzw. beaufschlagt werden, um von
dem Ort, an dem der Temperatursensor angeordnet ist, auf die Temperatur an dem gewünschten
Ort zu schließen. Dies ist ein an sich bekanntes Verfahren.
[0038] Vorteilhaft kann bei Schritt D die Leistung mittels der folgenden Formel berechnet
werden:

[0039] Dabei ist K
p die Proportional-Verstärkung, P die eingestellte mittlere Leistung der Heizeinrichtung,
T
desired die vorgegebene Temperatur für das Gargut in dieser Zone, und T
actual ist die berechnete Temperatur des Garguts in dieser Zone gemäß Schritt D.
[0040] In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann anstelle eines reinen Proportional-Reglers
ein Regler mit einem I-Anteil und/oder einem D-Anteil verwendet werden, vorzugsweise
als PID-Regler. Dieser sorgt für ein überschwingungsfreies Einregeln.
[0041] Bei einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen
Backofens wird ein Lüfter für die Muffel verwendet, um die Temperatur in mindestens
einer der Zonen durch Einschalten des Lüfters oder durch verstärkten Betrieb des Lüfters
zu senken. Dies wird vorteilhaft dann gemacht, wenn diese Zone von dem Lüfter stärker
mit Luft beaufschlagt wird als die anderen Zonen oder wenn sie momentan mit einem
vergleichsweise höheren Strahlungs-Wärmestrom beaufschlagt wird. Alternativ kann dies
erfolgen um die Temperatur in mindestens einer der Zonen durch verstärkten Betrieb
des Lüfters oder durch Einschalten des Lüfters anzuheben, wenn dies jeweils für den
am Backofen eingestellten Garvorgang als gewünscht anzusehen ist. Dies wird vorteilhaft
dann gemacht, wenn diese Zone von dem Lüfter stärker mit Luft beaufschlagt wird als
die anderen Zonen oder wenn sie momentan mit einem vergleichsweise niedrigeren Strahlungs-Wärmestrom
beaufschlagt wird.
[0042] Vorteilhaft kann eine Zone mit starker Strahlungsbeheizung durch Einschalten oder
verstärkten Betrieb des Lüfters gekühlt werden. Dann muss mit dem Lüfter auch keine
stark aufgeheizte Luft auf das Gargut geblasen werden, sondern sozusagen nur Luft.
[0043] Eine Zone mit geringer oder keiner Strahlungsbeheizung kann durch Einschalten oder
verstärkten Betrieb des Lüfters erwärmt werden, weil die Wärme aus einer anderen Zone
dorthin geblasen wird. Alternativ kann der Lüfter mit einer eigenen Heizung versehen
sein und somit heiße oder stark aufgeheizte Luft in die Zone blasen, sie also aufheizen.
[0044] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann ein Schaltzyklus für einen Betrieb
der Heizeinrichtungen mit einer PWM in gleich lange Schaltzyklus-Abschnitte unterteilt
sein. Dies können 7 bis 15 Schaltzyklus-Abschnitte sein, insbesondere 9 Schaltzyklus-Abschnitte.
[0045] In Ausbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen,
deren Nennleistung gleich ist und bei denen die aufaddierte gewünschte Leistung geringer
ist als die Nennleistung einer einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung
für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben werden, dass sie für die restlichen
Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss.
Danach wird gleichzeitig mit dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere
zweite Heizeinrichtung eingeschaltet und für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben,
dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht
mehr betrieben werden muss. Dann beginnt der Schaltzyklus wieder von vorne.
[0046] In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau zwei
Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert
höher ist als die Nennleistung einer einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste
Heizeinrichtung für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben werden, dass sie für
die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben
werden muss. Dabei wird vor dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere
zweite Heizeinrichtung eingeschaltet, wobei sie insbesondere zu einem solchen Zeitpunkt
eingeschaltet werden kann, dass bei ihrem Ausschalten nach erreichter Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten
die erste Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird. Vor dem Ausschalten der
ersten Heizeinrichtung kann bevorzugt die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet
werden. Das kann zu einem solchen Zeitpunkt erfolgen, dass bei ihrem Ausschalten nach
Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung
nicht gleichzeitig mit der zweiten Heizung abgeschaltet wird.
[0047] In Weiterbildung der Erfindung kann im Fall eines Betriebs von genau drei Heizeinrichtungen,
deren Nennleistung auch jeweils gleich ist, mindestens eine erste Heizeinrichtung
ausgeschaltet werden, wenn eine andere zweite Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet
wird. Sie werden also sozusagen ablösend geschaltet. Eine dritte Heizeinrichtung wird
wiederum genau dann zu dem Zeitpunkt eingeschaltet, wenn die zweite Heizeinrichtung
ausgeschaltet wird. Dabei können vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt zwei Heizeinrichtungen
oder mehr gleichzeitig eingeschaltet werden oder gleichzeitig ausgeschaltet werden.
So können Flicker-Vorschriften wegen der Netzrückwirkungen eingehalten werden.
[0048] In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann zum Betrieb eines zuvor beschriebenen
Backofens oder als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens in den verschiedenen
Zonen vorgesehen werden, dass unterschiedliche Gargüter in der Muffel gegart werden.
Dabei können dafür unterschiedliche mittlere Leistungen an den Heizeinrichtungen zu
unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung angesteuert werden: Zu Beginn eines
Zubereitungsvorgangs kann einmal bzw. als ein Vorgang ein Gargutträger mit den verschiedenen
Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht werden. Vorteilhaft
wird also kein Gargut nachträglich eingebracht. Nach Ende des Zubereitungsvorgangs
kann der Gargutträger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen werden, so
dass vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Betriebsdauer des Backofens, aber unterschiedlicher
Gartemperatur gegart werden.
[0049] Bei einem weiteren Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens oder
als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens können in den verschiedenen
Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden. Dafür können unterschiedliche mittlere
Temperaturen in den Zonen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung eingestellt
werden. So kann auch hier zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger
mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht
werden, also mit allen Gargütern, die zubereitet werden sollen. Nach Ende des Zubereitungsvorgangs
kann der Gargutträger mit den fertig gegarten Gargütern darauf entnommen werden. Dabei
können wiederum alle Gargüter mit gleicher Betriebsdauer des Backofens, aber unterschiedlicher
Gartemperatur gegart werden, oder auch pro Gargut mit unterschiedlichen Temperaturen
für unterschiedliche Zeitdauern, wobei die Summenzeit aus verschiedenen Temperaturabschnitten
für alle Zonen wiederum gleich ist. So ist das Garverfahren sehr einfach für den Benutzer.
[0050] Um einen vorbeschriebenen Backofens zu betreiben kann vorgesehen sein, dass mittels
des mindestens einen vorgenannten Abzugslüfters die Temperatur in der dem Abzugslüfter
oder einer Abzugsklappe zugeordneten Zone gesenkt wird, also verringert wird. Gleichzeitig
wird dabei die Luftfeuchtigkeit verringert durch verstärktes Absaugen oder Abführen
von Luft aus dieser Zone. Alternativ kann mittels des mindestens einen Abzugslüfters
die Temperatur in derjenigen Zone, die diesem Abzugslüfter oder einer Anzugsklappe
zugeordnet ist, erhöht werden. Dabei kann gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit durch
verringertes Absaugen oder Abführen von Luft aus dieser Zone erhöht werden, wobei
dies vorzugsweise durch Stoppen des Betriebs des Abzugslüfters oder Schließen der
Abzugsklappe erfolgt.
[0051] In Ausgestaltung der Erfindung kann der Benutzer ein Gericht basierend auf der Kombination
mehrerer Gargüter an der Ofensteuerung oder einem externen Eingabegerät auswählen.
Damit kann die Ofensteuerung den Betrieb der verschiedenen Heizeinrichtungen vorbereiten
und dann durchführen. Dabei ist es möglich, dass die Prozessdaten für dieses Gericht
von einer Cloud oder aus dem Internet in die Backofensteuerung geladen werden, sie
müssen also nicht schon in der Ofensteuerung abgespeichert sein. Dafür hat die Ofensteuerung
eine Verbindung an das Internet, was leicht zu realisieren ist.
[0052] Bei einem weiteren Verfahren zum Betrieb eines zuvor beschriebenen Backofens oder
als Weiterbildung eines zuvor beschriebenen Verfahrens kann der Benutzer manuell,
also ohne ein zuvor beschriebenes Verfahren für einen Garprozess, für jede der Zonen
separat eine Temperatur einstellen. So wird auf ein automatisiertes Verfahren verzichtet.
Diese eingestellte Temperatur kann wie zuvor beschrieben von der Ofensteuerung eingeregelt
werden. Die Überwachung einer Temperatur für die Regelung kann auf eine der zuvor
genannten Möglichkeiten erfolgen. In möglicher Weiterbildung der Erfindung kann lediglich
eine der ausgebildeten Zonen betrieben werden, um so möglichst energiesparend eine
kleine Menge Lebensmittel zu garen. Dies geht beispielsweise für das Auftauen eines
einzigen Brötchens odgl..
[0053] In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann der Gargutträger nahe an den Heizelementen
platziert werden, vorteilhafterweise näher als 15cm oder sogar maximal 10cm weit entfernt.
Dadurch kann vor allem das zu erhitzende Volumen stark verkleinert werden, was ein
schnelleres und energieeffizientes Garen bzw. Zubereiten ermöglicht. Durch den kurzen
Abstand zwischen Gargutträger und Heizelementen ist außerdem die Intensität der Strahlungswärme
höher.
[0054] Mindestens ein Heizelement kann mindestens eine Oberflächenbelastung von 5,0W/cm
2, aufweisen. Dies ist eine relativ hohe Oberflächenbelastung. Besonders vorteilhaft
kann die Oberflächenbelastung bei bis zu 8,0W/cm
2 liegen, so dass vor allem ein sehr hoher Anteil an Wärmestrahlung erzeugt werden
kann, der sehr gut gerichtet erzeugt werden kann.
[0055] Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung
und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder
zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung
und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige
Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung
der Anmeldung in einzelne Abschnitte und Zwischen-Überschriften beschränkt die unter
diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
[0056] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen schematisch dargestellt
und werden im Folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine Schrägansicht von vorne auf einen erfindungsgemäßen Backofen mit geöffneter Tür
zur Muffel,
- Fig. 2
- eine Ansicht von vorne und von leicht unten in die Muffel hinein, an deren Deckenwandung
drei Heizeinrichtungen mit Rohrheizkörpern angeordnet sind,
- Fig. 3
- eine schematische Ansicht in den Backofen entsprechend Fig. 2 von vorne mit eingebrachtem
Backblech mit Unterteilung in drei Zonen unterhalb jeder Heizeinrichtung, in der jeweils
ein Gargut angeordnet ist,
- Fig. 4
- eine Ansicht von unten auf die Deckenwandung der Muffel mit den drei Heizeinrichtungen,
- Fig. 5
- ein Bedienfeld an dem Backofen, um Temperaturen manuell einstellen zu können,
- Fig. 6
- eine Darstellung von verschiedenen Verläufen der Temperatur über der Zeit abhängig
von der Heizleistung an der Oberfläche einer Heizeinrichtung,
- Fig. 7
- der Verlauf der auf Dauer erreichten Temperatur links bzw. eines Verzögerungsfaktors
rechts abhängig von der dauerhaften Leistung der Heizeinrichtung,
- Fig. 8 bis 10
- Schaltzyklen mit verschiedenen Schaltzyklus-Abschnitten für zwei oder für drei Rohrheizkörper.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
[0057] In der Fig. 1 ist ein Backofen 11 dargestellt mit einem Gehäuse 12 und einer Muffel
14 darin. Die Muffel 14 kann wie üblich mittels einer Backofentür 15 verschlossen
werden. Oberhalb der Backofentür 15 ist eine Bedieneinrichtung 17 vorgesehen, vorteilhaft
mit Anzeige, die intern eine Ofensteuerung 19 aufweist. An einer Rückwand der Muffel
14 ist ein Lüfter 21 vorgesehen, der wie üblich für einen Umluft- und Heißluft-Backofen
ausgebildet ist. Erweist als Heißluft-Backofen zusätzlich eine hier nicht dargestellte
Lüfterheizung auf, um aufgeheizte Luft in die Muffel 14 einblasen zu können. Dies
ist zuvor erläutert worden. Vor dem Lüfter 21 ist ein übliches Lüftergitter 22 vorgesehen,
hier ist es rund ausgebildet. An den Seitenwänden der Muffel 14 sind mehrere Einschubschienen
24 ausgebildet. Sie können entweder durch entsprechendes Prägen der Metallwand hergestellt
werden, alternativ können es separate Schienen sein, die mittels Schrauben oder Einhängen
befestigt werden können.
[0058] Die Vorderansicht der Fig. 2 zeigt, wie auf an sich übliche Art und Weise die Einschubschienen
24 horizontal und parallel zueinander an den beiden Seitenwänden der Muffel 14 angeordnet
sind. An der Rückwand ist der Lüfter 21 mit dem Lüftergitter 22 angeordnet, vorteilhaft
etwa auf mittlerer Höhe.
[0059] Auf an sich bekannte Art und Weise sind knapp unterhalb der Deckenwandung der Muffel
14 die Heizeinrichtungen angeordnet, und zwar drei separate Rohrheizkörper 26a, 26b
und 26c. Sie sind in der Ansicht von unten in Fig. 4 genauer dargestellt. Die Rohrheizkörper
26a bis 26c sind durch gleich dicke Rohrheizkörper gebildet und verlaufen jeweils
in einer gedoppelten Schleife. Der mittlere Rohrheizkörper 26b ist etwas kürzer von
der Gesamtlänge her und kann somit eine geringere elektrische Leistung aufweisen,
was aber nicht zwingend ist. Die Rohrheizkörper 26a bis 26c weisen auch alle die gleiche
Oberflächenleistung bzw. die gleiche Heizleistung pro Längeneinheit auf. Wie aus der
Fig. 4 auch zu ersehen ist, sind sie gemeinsam an einem üblichen Halteblech 28 befestigt.
Dieses wiederum kann mittels Schrauben an der Rückseite der Muffel 14 befestigt werden.
An den hinten abstehenden elektrischen Anschlüssen kann erkannt werden, dass alle
drei Rohrheizkörper 26a bis 26c separat elektrisch kontaktiert und somit separat und
getrennt voneinander angesteuert werden können bzw. mit Leistung versorgt werden können.
Sie werden vorteilhaft taktend betrieben, also entweder mit voller Leistung eingeschaltet
oder ausgeschaltet. Dies wird nachfolgend noch näher erläutert.
[0060] Mit gestrichelten Linien sind in Fig. 3 zwei Zonengrenzen ZGab und ZGbc dargestellt,
die jeweils mittig zwischen den Rohrheizkörpern 26a bis 26c verlaufen. Sie verlaufen
zumindest mittig zwischen deren größten Teil der Längserstreckung, wo sie parallel
zueinander sind. Ihre genaue Position hängt aber nicht nur von der Geometrie und Anordnung
der Rohrheizkörper 26a bis 26c ab, sondern auch bzw. womöglich überwiegend davon ab,
wie deren Heizleistung ist. Die drei durch die Zonengrenzen ZGab und ZGbc gebildeten
Zonen Za, Zb und Zc können hier gleich breit ausgebildet sind. Weisen die Rohrheizkörper
26a bis 26c aber deutlich unterschiedliche Nennleistung auf, so können sie auch unterschiedlich
breit sein bzw. eine Zone, in der ein Rohrheizkörper mit größerer Nennleistung angeordnet
ist, wird breiter sein als eine Zone, in der ein Rohrheizkörper mit geringerer Nennleistung
angeordnet ist. Die Zonengrenzen ZG und somit auch die Zonen Za, Zb und Zc verlaufen
an sich gleichmäßig und parallel zueinander in Richtung senkrecht weg von der Deckenwandung
der Muffel 14. Die einzelnen Zonen schließen direkt aneinander an, überlappen aber
eigentlich nicht, wobei dies eine teilweise theoretische Betrachtung ist. Es lässt
sich in der Praxis nicht immer vermeiden, dass ein Rohrheizkörper aus einer Zone in
eine andere Zone hinein Wärme abgibt bzw. strahlt. In der Fig. 3 ist die Wärmestrahlung
durch die geraden und nach unten gerichteten Pfeile verdeutlicht, wo üblicherweise
Gargut angeordnet ist Die Wärmeerzeugung durch Konvektion, also durch die erhitzte
Luft, ist durch die gewellten Pfeile dargestellt.
[0061] In der Fig. 2 ist noch zu erkennen, wie im oberen Bereich an der linken Seitenwandung
der Muffel 14 ein einfach dargestellter Temperatursensor 30 angeordnet ist. Er kann
längliche Rohrform aufweisen, vorteilhaft ist es ein elektrischer Widerstandssensor,
beispielsweise als NTC oder PT100 oder PT1000. Er kann ein Schirmblech 31 aufweisen,
das ohne direkt mit ihm Kontakt zu haben eine Abschirmung gegen direkte Strahlungshitze
von den Rohrheizkörpern 26a bis 26c bildet. Dieser Temperatursensor 30 soll, wie nachfolgend
erläutert wird, vor allem dazu dienen, ausschließlich die Lufttemperatur in der Muffel
zu erfassen, und zwar am Ort seiner Anordnung. Daraus kann dann, wie eingangs bereits
erläutert worden ist, aufgrund bekannter Werte von der Ofensteuerung 19 bei bekannter
Dauer und Höhe des Heizbetriebs der Rohrheizkörper eine Temperaturverteilung in der
gesamten Muffel 14 berechnet werden.
[0062] Eine alternative Anordnung für einen Temperatursensor 30' ist in der Fig. 4 gestrichelt
dargestellt. Dieser Temperatursensor 30' kann ebenfalls von dem Halteblech 28 abstehen
und zwischen den Rohrheizkörpern 26b und 26c verlaufen. Auch an dieser Stelle wäre
ein vorgenanntes Schirmblech sehr vorteilhaft.
[0063] In der Fig. 3 ist eine schematisch zu verstehende Vorderansicht auf die Muffel 14
dargestellt, ähnlich Fig. 2. Oberhalb des linken Rohrheizkörpers 26a ist beispielhaft
ein gewölbter Reflektor 29 angeordnet, vorteilhaft bestehend aus poliertem Edelstahl.
Dieser sorgt auf bekannte Art und Weise dafür, dass die nach oben gerichtete Strahlung
des Rohrheizkörpers 26a nach unten reflektiert wird. Des Weiteren kann durch entsprechende
Formgebung derartiger Reflektoren 29 oberhalb aller Rohrheizkörper 26a bis 26c eine
noch trennschärfere Unterteilung der Zonen Za, Zb und Zc erfolgen, was ein Überstrahlen
eines Rohrheizkörpers in einer Zone in eine benachbarte Zone betrifft. Dieses kann
so vermieden werden.
[0064] Auch aus der Fig. 3 ist gut zu erkennen, was zuvor erläutert worden ist, dass die
Zonengrenzen ZGab und ZGbc sowie die entsprechenden Zonen Za, Zb und Zc in vertikaler
Richtung und parallel zueinander verlaufen. Die Zonen überlappen sich nicht, grenzen
aber direkt aneinander an. Hier ist auch beispielhaft ein auf Einschubschienen 24
gesetztes Backblech 34 dargestellt, das sich etwas unterhalb der halben Höhe befindet.
Links und in dem Bereich in der Zone Za ist ein Gargut G1 darauf angeordnet. In der
Mitte des Backblechs 34 in der Zone Zb ist ein Gargut G2 angeordnet. Rechts auf dem
Backblech 34 in der Zone Zc und unterhalb des Rohrheizkörpers 26c ist ein Gargut G3
angeordnet. Die jeweiligen Gargüter G1 bis G3 werden also mit der Konvektions- bzw.
Lufttemperatur in der jeweiligen Zone Z sowie mit Strahlungshitze beaufschlagt, die
vor allem von dem in ihrer Zone über ihnen angeordneten Rohrheizkörper 26 kommt.
[0065] Aufgrund der seitlich mittigen Anordnung des Lüfters 21 ist deutlich zu erkennen,
dass das mittlere Gargut G2 hauptsächlich in dessen Lüftungsrichtung liegt. Dies kann
vorteilhaft für ein spezielles Garverfahren genutzt werden. Abhängig vom Vorhandensein
und gegebenenfalls Betrieb eines dem Lüfter 21 zugeordneten Lüfterheizers kann entweder
zusätzlich noch mehr Wärme in die mittlere Zone Zb auf das Gargut G2 gebracht werden.
Alternativ kann ohne Heizen nur durch Betrieb des Lüfters 21 alleine diese mittlere
Zone Zb samt Gargut G2 etwas gekühlt werden, wenn dies als angebracht bestimmt wird,
insbesondere im Verlauf des durchgeführten Garprozesses.
[0066] Gemäß der Darstellung der Fig. 4 kann für den mittleren Rohrheizkörper 26b vorgesehen
sein, dass er eine Nennleistung aufweist, die 10 % bis 25 % oder sogar bis 40 % geringer
ist als die der beiden anderen Rohrheizkörper 26a und 26c. Somit könnte ein Garprozess
ähnlich Fig. 3 vorsehen, dass hier die geringste Temperatur erzeugt werden soll bzw.
der geringste Wärmestrom in das entsprechende Gargut G2. Dies entspricht auch den
eingegebenen Temperaturen entsprechend Fig. 5, da für die mittlere Zone Zb die geringste
Temperatur gewählt wird. Dies muss aber nicht so sein, auch ein seitlicher Rohrheizkörper
könnte eine geringere Leistung aufweisen. Ebenso könnte der mittlere Rohrheizkörper
26b eine höhere Leistung aufweisen.
[0067] In der Fig. 5 ist dargestellt, wie an der Bedieneinrichtung 17 für die drei Zonen
Za, Zb und Zc manuell Temperaturen direkt vorgegeben werden können. Diese entsprechen
dann einer bestimmten Betriebsart, beispielsweise "Grill", "Back" oder "Brat". Alternativ
kann ein Benutzer an der Bedieneinrichtung 17 eben ein bestimmtes Gericht mit verschiedenen
Gargütern wählen, woraufhin an der Bedieneinrichtung 17 für den Benutzer dann die
Platzierung der verschiedenen Gargüter links, in der Mitte oder rechts angezeigt werden
kann.
[0068] Aus der Fig. 5 ist auch noch zu ersehen, dass die Ofensteuerung 19 nicht nur mit
der Bedieneinrichtung 17 verbunden ist, sondern auch einen Speicher 20 aufweist. Dieser
ist zum einen für die im Folgenden näher erläuterten, eingangs beschriebenen Kennlinien
oder Tabellen gedacht. Zum anderen können darin bestimmte Garprozesse für Gargüter
oder Gerichte abgespeichert sein und nach Bedarf abgerufen werden.
[0069] An sich ist aus der vorstehenden Beschreibung leicht vorstellbar, wie zuerst gemäß
dem oben genannten Schritt A die Oberflächentemperatur eines der Rohrheizkörper 26a
bis 26c bestimmt wird. Die Fig. 6 zeigt als Anhaltspunkt Verläufe einer Temperatur
eines Rohrheizkörpers 26 über der Zeit t, und zwar abhängig von der mittleren, also
der dauerhaften oder auf Dauer betrachteten, Leistung P. Die Verläufe der Fig. 6 zeigen
offensichtlich einen Rohrheizkörper mit einer Nennleistung von 1.500 W, da bei dessen
Betrieb ein gleichmäßiger Anstieg seiner Temperatur mit Abflachung erfolgt. Eine maximal
erreichte Temperatur liegt bei etwa 850 °C nach einigen Minuten, und zwar wenn der
Rohrheizkörper 26 mit seiner vollen Nennleistung dauerhaft betrieben wird. Dies ist
mit dem durchgezogenen Verlauf dargestellt. Für die anderen mittleren Leistungen,
die niedriger sind als die Nennleistung, wird der Rohrheizkörper getaktet betrieben,
vorteilhaft mit Pulsweitenmodulation, was nachfolgend noch im Detail erläutert wird.
Je geringer die mittlere Leistung ist, desto länger dauert es, bis die Temperatur
ansteigt und desto geringer ist die auf Dauer erreichte maximale Temperatur. Wie durch
die Pfeile im Bereich zwischen 30 sec und 100 sec veranschaulicht ist, kann aus diesem
Bereich der Kurve ein Verzögerungsfaktor für eine bestimmte Leistung bestimmt werden.
Dieser Verzögerungsfaktor ist in der Fig. 7 noch einmal aufgetragen. Nach rechts zu
wird eben die Dauertemperatur erreicht, auch abhängig von der Höhe der mittleren Leistung.
[0070] In dem Diagramm der Fig. 7 ist links die Dauertemperatur T über der mittleren Leistung
P aufgetragen, also an der linken vertikalen Achse. An der rechten vertikalen Achse
ist der Verzögerungsfaktor über der mittleren Leistung P aufgetragen. Während die
Temperatur T die obere Kurve ist, ist der Verzögerungsfaktor die untere Kurve. Die
untere Kurve ist auch eher eine angenäherte Gerade.
[0071] Aus dem Diagramm der Fig. 7 oder einer entsprechenden Tabelle kann die Ofensteuerung
19 beim Betrieb des Backofens 11, also insbesondere mit einem bestimmten vorgegebenen
Garprozess oder einem sogenannten Rezept, gemäß dem ersten Schritt A die Temperatur
bestimmen, die ein Rohrheizkörper 26 zumindest im Dauerbetrieb selbst aufweist. Der
Dauerbetrieb ist hier auf Zeiten von mehr als drei Minuten bezogen, in der Regel ist
selbst bei geringen mittleren Leistungen spätestens nach fünf Minuten bis sieben Minuten
eine konstante Dauertemperatur erreicht, siehe Fig. 6. Die Temperatur des Rohrheizkörpers
26 ist wichtig, um seine Strahlungsleistung zu bestimmen, also die Menge an Strahlungshitze,
die er an ein darunter angeordnetes Gargut G abgibt. Hierfür kann vorteilhaft die
eingangs erläuterte Formel für Schritt A verwendet werden.

[0072] Dabei ist T(t) die Temperatur der Heizeinrichtung zum Zeitpunkt t, T (t-1sec) die
Temperatur der Heizeinrichtung 1 sec zuvor, und DF(P) der zuvor beschriebene Verzögerungsfaktor,
der von der aktuellen Leistung der Heizeinrichtung abhängt. T
steady(P) ist die Temperatur im Dauerbetrieb der Heizeinrichtung, die von der aktuellen
Leistung der Heizeinrichtung abhängt.
[0073] Als nächstes wird gemäß Schritt B eine Lufttemperatur in der Muffel gemessen. Allgemein
ist die Lufttemperatur wichtig, weil auch durch Konvektion Wärme auf das Gargut G
übertragen wird. Auch wenn allgemein gewünscht ist, überall in der Muffel 14 die Lufttemperatur
bestimmen zu können bzw. zu wissen, so kann es ausreichen, dass nur an einer Stelle
bzw. nur in einer Zone die tatsächliche Lufttemperatur gemessen wird. Dies kann mit
dem Temperatursensor 30 erfolgen, der gemäß Fig. 3 in der Zone Za ganz links angeordnet
ist. Auch wenn in der Fig. 3 nur ein einziger Temperatursensor 30 dargestellt ist,
so kann dieser dafür ausreichen. Aufgrund abgespeicherter Werte kann darauf aufbauend
für die Gesamtmuffel 14 die Lufttemperatur an jeder Stelle bestimmt werden, vor allem
wenn der bisherige Betrieb bzw. die bisherigen mittleren Leistungen der Rohrheizkörper
26 miteinbezogen werden. Genauer wird die Bestimmung natürlich, wenn für jede Zone
Z ein eigener diskreter Temperatursensor vorgesehen ist bzw. wenn allgemein mehrere
diskrete Temperatursensoren vorgesehen sind. Dies bedeutet natürlich einen erhöhten
Aufwand.
[0074] Entsprechend dem nächsten Schritt C können aus den in Schritt A und Schritt B bestimmten
Temperaturen ein Strahlungs-Wärmestrom und ein Konvektions-Wärmestrom für das Gargut
bestimmt werden, und zwar in jeder Zone. Anhand der Temperatur der Rohrheizkörper
26 wird auf der Basis von abgespeicherten Werten bestimmt, wie groß der Einfluss des
Strahlungs-Wärmestroms ist. Ebenso wird auf Basis der gemäß Schritt B gemessenen Lufttemperatur
in der Muffel 14 bzw. in einer Zone Z der Einfluss des Konvektions-Wärmestroms bestimmt.
Vorteilhaft erfolgt dies mittels der Ofensteuerung. Damit weiß die Ofensteuerung 19,
welcher gesamte Wärmestrom an das Gargut gelangt. Hierfür kann vorteilhaft die eingangs
erläuterte Formel für Schritt C verwendet werden.
[0075] Für die Bestimmung der Lufttemperatur kann auf einfache Art und Weise zu der gemessenen
Temperatur vom Temperatursensor 30 ein gewisser Offset hinzuaddiert oder subtrahiert
werden. Dieser hängt davon ab, wie die jeweiligen Orte für den Temperatursensor 30
und für den Ort gewählt werden, an dem die Temperatur bestimmt werden soll. Ein solcher
Offset kann bei bekanntem Ort für den Temperatursensor 30 experimentell für den Backofen
11 ermittelt werden und in der Ofensteuerung 19 abgespeichert sein.
[0076] Dann wird gemäß Schritt C die Temperatur für jeweils ein Gargut G in jeweils einer
Zone Z berechnet mittels der Formel aus Schritt C.

Dabei ist T
food (t) die Temperatur des Garguts an dessen Außenseite bzw. die Temperatur, die auf
das Gargut einwirkt, T
THE ist die Temperatur der Heizeinrichtung, T
food (t-1sec) ist die Temperatur des Garguts 1 sec zuvor, T
air ist die Lufttemperatur gemäß Schritt B, und a ist ein backofenspezifischer Faktor,
der empirisch durch Versuche ermittelt worden ist oder der durch Simulation ermittelt
worden ist, vorteilhaft herstellerseitig. Diese Temperatur T
food (t) kann also vor Beginn des Garprozesses an bestimmt werden, wobei sie dabei zuerst
bei Raumtemperatur liegt oder angenommen wird, solange keine anderen Informationen
vorliegen oder in die Ofensteuerung 19 eingegeben werden.
[0077] Anschließend kann gemäß Schritt D die Leistung der einzelnen Rohrheizkörper 26 bestimmt
und gegebenenfalls angepasst werden, um gemäß dem vorgegebenen Garprozess für jedes
zu garende Gargut G einen gewünschten Wärmestrom in das Gargut zu ermitteln. Dabei
wird die Leistung berechnet bzw. die mittlere Leistung für den jeweiligen Rohrheizkörper
26 bestimmt mit der Formel:

[0078] Dabei ist K
p eine Proportional-Verstärkung, P die eingestellte mittlere Leistung der Heizeinrichtung,
T
desired die vorgegebene Temperatur für das Gargut in dieser Zone, und T
actual ist die gemäß Schritt C berechnete Temperatur des Garguts in dieser Zone, also T
food (t).
[0079] Zum Einregeln der Temperatur wird vorteilhaft kein reiner Proportional-Regler verwendet,
sondern ein Regler mit einem zusätzlichen I-Anteil und einem zusätzlichen D-Anteil.
Ein solcher PID-Regler weist den Vorteil auf, dass ohne Überschwingen auf einen gewünschten
Wert geregelt werden kann. Ein solches Überschwingen der Temperatur könnte nachteilig
sein, beispielsweise weil ein gar gut an der Oberfläche zu stark erhitzt bzw. verbrannt
werden könnte.
[0080] Wie eingangs erläutert worden ist, sollen die Rohrheizkörper 26 taktend betrieben
werden, also nicht mit einer bestimmten eingestellten Leistung im Dauerbetrieb, sondern
entweder ausgeschaltet oder mit voller Nennleistung eingeschaltet. Für einen Betrieb
von zwei Rohrheizkörpern gleicher Nennleistung ist in Fig. 8 auf zehn Takte aufgeteilt
eine Leistungsverteilung bzw. sind Schaltzyklen dargestellt, wobei ein erster Rohrheizkörper
26a eine mittlere Leistung von 400 W haben soll und ein zweiter Rohrheizkörper 26b
eine mittlere Leistung von 600 W. Dargestellt ist, dass zuerst der Rohrheizkörper
26a für vier Takte oder Schaltzyklus-Abschnitte betrieben wird und dann ausgeschaltet
wird. Der zweite Rohrheizkörper 26b wird ab dem zweiten Schaltzyklus-Abschnitt eingeschaltet
und dann weiter betrieben für insgesamt sechs Schaltzyklus-Abschnitte. Somit überlappen
die eingeschalteten Zustände der beiden Rohrheizkörper 26a und 26b einander für eine
gewisse Zeit, gleichzeitig ist für eine gewisse Zeit gar keine Heizwirkung gegeben.
Deswegen könnte dieser Schaltzyklus auch so abgeändert werden, dass beim Ausschalten
oder nach dem letzten Schaltzyklus-Abschnitt des ersten Rohrheizkörpers 26a der erste
Schaltzyklus-Abschnitt mit Einschalten des zweiten Rohrheizkörpers 26b erfolgt. Dann
wäre es ein jeweils ablösendes Schalten der Rohrheizkörper. Alternativ könnte hier
auch eine ablösende Schaltung erfolgen, wobei dann ein Rohrheizkörper 26 immer eingeschaltet
ist, aber auch nur ein einziger.
[0081] In Fig. 9 ist ein Schaltzyklus für drei Rohrheizkörper 26a bis 26c dargestellt. Zuerst
wird der dritte Rohrheizkörper 26c für sechs Schaltzyklus-Abschnitte eingeschaltet.
Einen Schaltzyklus später wird der erste Rohrheizkörper 26a eingeschaltet. Er bleibt
für drei Schaltzyklus-Abschnitte eingeschaltet. Wenn er abgeschaltet wird, wird sozusagen
ablösend der zweite Rohrheizkörper 26b eingeschaltet, der auch für sechs Schaltzyklus-Abschnitte
eingeschaltet bleibt. Somit weisen die Rohrheizkörper 26b und 26c jeweils 600 W als
mittlere Leistung auf und der Rohrheizkörper 26a 300 W.
[0082] In Fig. 10 ist dargestellt, wie ein Schaltzyklus in neun Schaltzyklus-Abschnitte
unterteilt ist. Ein erster Rohrheizkörper 26a wird bei Nennleistung von 1000 W mit
667 W mittlerer also dauerhafter Leistung betrieben, ebenso die anderen beiden. Die
Schaltzyklus-Abschnitte werden so verteilt für die einzelnen eingeschalteten Rohrheizkörper
26, dass stets möglichst ablösend ein- und ausgeschaltet wird. Des Weiteren sind zu
keinem Zeitpunkt drei Rohrheizkörper gleichzeitig einschaltet, was den gesamten Leistungsbedarf
in der Spitze reduziert und gleichzeitig etwas vergleichmäßigt.
1. Backofen mit einer Muffel, einer Zugangsöffnung zu der Muffel, einer Tür zum Verschließen
der Zugangsöffnung und mit mindestens zwei Heizeinrichtungen in der Muffel, wobei:
- die Heizeinrichtungen elektrisch getrennt nebeneinander und nahe gemeinsam an einer
Wandung der Muffel angeordnet sind, wobei die Wandung im Wesentlichen in einer Fläche
verläuft, vorzugsweise die Deckenwandung der Muffel bildet,
- die mindestens zwei Heizeinrichtungen als Rohrheizkörper mit einem Widerstandsheizleiter
ausgebildet sind,
- die Muffel in nebeneinander angeordnete Zonen aufgeteilt ist, wobei mindestens so
viele Heizeinrichtungen wie Zonen vorhanden sind und eine Grenze zwischen zwei direkt
nebeneinander benachbarten Zonen mittig zwischen der Projektion zweier direkt nebeneinander
benachbarter Heizeinrichtungen verläuft,
- keine der benachbarten Zonen einander überlappt bzw. die Zonen strahlungsthermisch
getrennt voneinander sind, aber direkt aneinander angrenzen,
- jede Heizeinrichtung separat ansteuerbar ist,
- der Backofen eine Ofensteuerung und eine Leistungsversorgung für jede der Heizeinrichtungen
aufweist, wobei die Ofensteuerung ausgebildet ist für eine Bestimmung oder eine Berechnung
einer Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung und/oder in der Muffel.
2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb mindestens eines Rohrheizkörpers ein Reflektor angeordnet ist, insbesondere
an der naheliegenden Wandung der Muffel, wobei vorzugsweise oberhalb jedes Rohrheizkörpers
ein Reflektor angeordnet ist, insbesondere ist ein Reflektor gewölbt ausgebildet.
3. Backofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Lüfter für die Muffel vorgesehen ist, vorzugsweise ein Lüfter mit
zugeordneter Lüfterheizung, wobei insbesondere ein einziger Lüfter vorgesehen ist
und in einer einzigen Zone angeordnet ist oder der Lüfter einen Luftstrom erzeugt,
der zu mehr als 50 % in eine der Zonen hinein strömt.
4. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Temperaturbestimmungsmittel für eine Temperatur in der Muffel vorgesehen
ist, das mindestens einen Temperatursensor aufweist, vorzugsweise zur Temperaturmessung
mittels eines temperaturveränderlichen elektrischen Widerstands, wobei insbesondere
der Temperatursensor als diskreter Temperatursensor separat und getrennt von den Widerstandsheizleitern
der Rohrheizkörper ausgebildet ist, wobei vorzugsweise der Temperatursensor vor einer
direkten Einwirkung eines Strahlungs-Wärmestroms durch einen Rohrheizkörper mittels
einer Schirmung abgeschirmt ist.
5. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor durch die Heizeinrichtung bzw. durch einen Widerstandsheizleiter
eines Rohrheizkörpers gebildet ist, der einen temperaturabhängigen elektrischen Widerstand
aufweist.
6. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrheizkörper mit schleifenförmigem oder mäanderförmigem Verlauf ausgebildet
sind, wobei vorzugsweise jeder Rohrheizkörper mindestens zwei Längsabschnitte aufweist,
die schleifenförmig nebeneinander und aneinander anschließend ausgebildet sind.
7. Backofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abzugslüfter für einen Luftstrom aus der Muffel heraus an die Außenumgebung
vorgesehen ist, wobei vorzugsweise eine Abzugsluftführung vorgesehen ist von der Muffel
zu dem Abzugslüfter und von dort an die Außenumgebung.
8. Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein einziger Abzugslüfter für die gesamte Muffel bzw. den gesamten Backofen vorgesehen
ist, wobei die Abzugsluftführung einen Abzugsluftzweig für jede Zone aufweist, vorzugsweise
abgehend von der Wandung, zu der die Heizeinrichtung am nächsten liegend angeordnet
ist, und wobei für jede Zone eine eigene separate Abzugsklappe zu dem Abzugsluftzweig
vorgesehen ist, wobei jede Abzugsklappe separat betätigbar ist zum Öffnen und zum
Schließen.
9. Backofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass pro Heizeinrichtung bzw. pro von jeder Heizeinrichtung gebildeter Zone ein eigenständiger
separater Abzugslüfter mit je einer Abzugsluftführung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise
für jede Zone ein eigener Abzugsluftzweig oder eine eigene separate Abzugsklappe zu
dem Abzugsluftzweig vorgesehen ist.
10. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtungen derart eingeschaltet und ausgeschaltet werden, dass zu keinem
Zeitpunkt zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig eingeschaltet werden oder
zwei oder mehr Heizeinrichtungen gleichzeitig ausgeschaltet werden, wobei vorzugsweise
dies diejenigen Heizeinrichtungen sind, die nebeneinander und nahe an der gemeinsamen
Wandung der Muffel angeordnet sind.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass bestimmte Schaltzyklen durchgeführt werden für mindestens zwei Heizeinrichtungen
oder für genau drei Heizeinrichtungen, wobei beim Ausschalten einer Heizeinrichtung
gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung eingeschaltet wird und/oder beim Einschalten
einer Heizeinrichtung gleichzeitig eine andere Heizeinrichtung ausgeschaltet wird,
wobei vorzugsweise eine Heizeinrichtung innerhalb eines Schaltzyklus nicht mehr als
einmal eingeschaltet und nicht mehr als einmal ausgeschaltet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens drei Zonen die Einschalt-Zeitpunkte und Ausschalt-Zeitpunkte der zugehörigen
Heizeinrichtungen derart bestimmt werden, dass zu keinem Zeitpunkt alle Heizeinrichtungen
eingeschaltet sind, wobei vorzugsweise zu keinem Zeitpunkt mehr als zwei Heizeinrichtungen
eingeschaltet sind.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltzyklus mindestens 5 sec dauert, insbesondere maximal 40 sec dauert, wobei
vorzugsweise ein Schaltzyklus länger dauert, je mehr Heizeinrichtungen während dieses
Schaltzyklus ein- und ausgeschaltet werden, wobei vorzugsweise die Dauer eines Schaltzyklus
permanent von der Steuerung angepasst wird an die Anzahl der Heizeinrichtungen, die
nicht dauerhaft eingeschaltet oder ausgeschaltet sind.
14. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
gekennzeichnet durch die Schritte:
A Bestimmen der Temperatur mindestens einer Heizeinrichtung, vorzugsweise mehrerer
Heizeinrichtungen oder aller Heizeinrichtungen, insbesondere durch Erfassen der Dauer
und der Leistung des Betriebs aller Heizeinrichtungen des Backofens, mit welcher Leistung
die Heizeinrichtung durchschnittlich dauerhaft betrieben wird, wobei davon ausgehend
die Temperatur anhand von abgespeicherten Werten berechnet wird,
B Messen einer Lufttemperatur in der Muffel, wobei dafür mindestens ein diskreter
Temperatursensor in der Muffel verwendet wird, der zusätzlich zu den Heizeinrichtungen
in der Muffel angeordnet ist und dessen gemessene Temperatur zusätzlich berücksichtigt
wird, wobei vorzugsweise mehrere diskrete Temperatursensoren in der Muffel verwendet
werden, wobei dabei jeweils ein Temperatursensor einer Zone zugeordnet ist oder mehr
als ein Temperatursensor, aber weniger Temperatursensoren als Zonen vorhanden sind,
wobei mittels der Temperatursensoren ein Temperaturverlauf in der Muffel berechnet
wird und daraus eine Zuordnung des Temperaturverlaufs zu den Zonen bestimmt wird,
C Berechnen einer Temperatur des zu garenden Garguts an dessen Außenseite bzw. einer
Temperatur, die auf das Gargut einwirkt, in einer Zone aufgrund eines von der Heizeinrichtung
direkt ausgehenden Strahlungs-Wärmestroms und aufgrund eines von der Heizeinrichtung
über die Luft ausgehenden Konvektions-Wärmestroms, wobei ausgehend von der in Schritt
A bestimmten Temperatur einer Heizeinrichtung der Einfluss des Strahlungs-Wärmestroms
anhand von abgespeicherten Werten bestimmt wird, wobei ausgehend von der in Schritt
B gemessenen Lufttemperatur der Einfluss des Konvektions-Wärmestroms bestimmt wird,
vorzugsweise durch die Ofensteuerung bestimmt wird,
D Bestimmen und gegebenenfalls Anpassen der Leistung mindestens einer Heizeinrichtung,
vorzugsweise aller betriebenen Heizeinrichtungen, aufgrund eines Vergleichs zwischen
vorgegebener Temperatur und im Schritt C berechneter Temperatur, um die berechnete
Temperatur an die vorgegebene Temperatur heranzuführen, wobei dies vorzugsweise für
jede Zone getrennt durchgeführt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch ein Anpassen der Leistung der mindestens einen Heizeinrichtung mittels PWM mit einem
Schaltzyklus und Schaltzyklus-Abschnitten oder mit einem Verfahren nach einem der
Ansprüche 10 bis 13.
16. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Lüfter für die Muffel verwendet wird, um die Temperatur in mindestens einer der
Zonen, die von dem Lüfter stärker mit Luft beaufschlagt wird als die anderen Zonen
oder die momentan mit einem vergleichsweise höheren Strahlungs-Wärmestrom beaufschlagt
wird, durch Einschalten des Lüfters oder durch verstärkten Betrieb des Lüfters zu
senken, oder um die Temperatur in mindestens einer der Zonen durch verstärkten Betrieb
des Lüfters oder durch Einschalten des Lüfters anzuheben, wenn dies jeweils für den
am Backofen eingestellten Garvorgang als gewünscht anzusehen ist.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich
ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert geringer ist als die Nennleistung einer
einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung betrieben wird für
so viele Schaltzyklus-Abschnitte, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte
des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss, und dann gleichzeitig
mit dem Ausschalten dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung
eingeschaltet wird und für so viele Schaltzyklus-Abschnitte betrieben wird, dass sie
für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben
werden muss.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau zwei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich
ist und deren gewünschte Leistung aufaddiert höher ist als die Nennleistung einer
einzigen Heizeinrichtung, zuerst nur eine erste Heizeinrichtung betrieben wird für
so viele Schaltzyklus-Abschnitte, dass sie für die restlichen Schaltzyklus-Abschnitte
des gesamten Schaltzyklus nicht mehr betrieben werden muss, wobei vor dem Ausschalten
dieser ersten Heizeinrichtung die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet wird,
insbesondere zu einem solchen Zeitpunkt eingeschaltet wird, dass bei ihrem Ausschalten
nach erreichter Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung gleichzeitig
eingeschaltet wird, wobei vorzugsweise vor dem Ausschalten der ersten Heizeinrichtung
die andere zweite Heizeinrichtung eingeschaltet wird, insbesondere zu einem solchen
Zeitpunkt eingeschaltet wird, dass bei ihrem Ausschalten nach Erreichen einer vorgegebenen
Anzahl von Schaltzyklus-Abschnitten die erste Heizeinrichtung nicht gleichzeitig mit
der zweiten Heizung abgeschaltet wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Fall eines Betriebs von genau drei Heizeinrichtungen, deren Nennleistung gleich
ist, mindestens eine erste Heizeinrichtung ausgeschaltet wird, wenn eine andere zweite
Heizeinrichtung gleichzeitig eingeschaltet wird, und eine dritte Heizeinrichtung eingeschaltet
wird, wenn die zweite Heizeinrichtung gleichzeitig ausgeschaltet wird, wobei vorzugsweise
zu keinem Zeitpunkt zwei Heizeinrichtungen oder mehr gleichzeitig eingeschaltet werden
oder gleichzeitig ausgeschaltet werden.
20. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren
nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden, wobei dafür unterschiedliche
mittlere Leistungen an den Heizeinrichtungen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung
angesteuert werden, damit zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger
mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht
wird und nach Ende des Zubereitungsvorgangs der Gargutträger mit den fertig gegarten
Gargütern darauf entnommen wird, wobei vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Dauer,
aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden.
21. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren
nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass in den verschiedenen Zonen unterschiedliche Gargüter gegart werden, wobei dafür unterschiedliche
mittlere Temperaturen in den Zonen zu unterschiedlichen Zeiten von der Ofensteuerung
eingestellt werden, damit zu Beginn eines Zubereitungsvorgangs einmal ein Gargutträger
mit den verschiedenen Gargütern darauf durch die Zugangsöffnung in die Muffel eingebracht
wird und nach Ende des Zubereitungsvorgangs der Gargutträger mit den fertig gegarten
Gargütern darauf entnommen wird, wobei vorzugsweise alle Gargüter mit gleicher Dauer,
aber unterschiedlicher Gartemperatur gegart werden.
22. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des mindestens einen Abzugslüfters die Temperatur in der dem Abzugslüfter
oder einer Abzugsklappe zugeordneten Zone gesenkt wird und dabei gleichzeitig die
Luftfeuchtigkeit verringert wird durch verstärktes Absaugen oder Abführen von Luft
aus dieser Zone, oder dass mittels des mindestens einen Abzugslüfters die Temperatur
in der dem Abzugslüfter oder einer Anzugsklappe zugeordneten Zone erhöht wird und
dabei gleichzeitig die Luftfeuchtigkeit erhöht wird durch verringertes Absaugen oder
Abführen von Luft aus dieser Zone, vorzugsweise durch Stoppen des Betriebs des Abzugslüfters
oder Schließen der Abzugsklappe.
23. Verfahren zum Betrieb eines Backofens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder Verfahren
nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Benutzer manuell, vorzugsweise ohne einen Garprozess als Verfahren nach Anspruch
20 oder 21, für jede der Zonen separat eine Temperatur einstellen kann, die insbesondere
durch das Verfahren nach Anspruch 14 durch die Ofensteuerung eingeregelt wird.