Fornuis (keukenapparatuur)

Vroege ovens gemaakt van klei, die het vuur volledig omsloten, werden gebruikt tijdens de Chinese Qin-dynastie (221 v.Chr. - 206/207 v.Chr.). Een soortgelijk ontwerp, kamado genoemd verscheen in de Kofunperiode (3e-6e eeuw) in Japan. Deze ovens werden gestookt met hout of houtskool via een gat in de voorkant. Beide ontwerpen hadden openingen aan de bovenkant, waarop kookpotten werden geplaatst om de inhoud te verhitten. In het Midden-Oosten werden al in de 2e eeuw na Chr. soortgelijke kachels en kookfornuizen beschreven, waar het vuur van onderaf werd gestookt. Deze waren gemaakt van klei. Sommigen waren verplaatsbaar, andere waren aan de grond bevestigd.

Vóór de 18e eeuw kookten mensen in Europa boven een open vuur waar hout in werd verband. In de middeleeuwen verschenen er middelhoge stenen haarden waardoor koks niet langer hoefden te knielen of te zitten om het eten boven het vuur klaar te maken. Het vuur werd op de constructie gestookt. Het koken gebeurde voornamelijk in ketels die boven het vuur hingen of die op onderzetters werden geplaatst. De warmtetoevoer werd geregeld door de ketel hoger of lager boven het vuur te hangen.

Open vuren hadden drie belangrijke nadelen die vanaf de 16e eeuw aanleiding gaven tot een reeks verbeteringen: het was gevaarlijk, het produceerde veel rook en de warmte-efficiëntie was slecht. Er werden pogingen gedaan om het vuur te omsluiten zodat de warmte beter werd benut en daarmee het houtverbruik te verminderen. Een vroege stap was de verbrandingskamer: het vuur werd aan drie zijden omsloten door gemetselde bakstenen muren en bovenop afgedekt met een ijzeren plaat. Deze techniek maakte ook een verandering in het keukengerei nodig, want deze constructie vereiste pannen met een platte bodem in plaats van ketels met een ronde bodem. Het eerste ontwerp dat het vuur volledig omsloot, was de Castrol-oven uit 1735, gebouwd door de Waals-Beierse architect François de Cuvilliés. Deze oven was gemetseld en had verschillende vuurgaten. De bovenzijde was bedekt met geperforeerde ijzeren platen. Tegen het einde van de 18e eeuw werd het ontwerp verfijnd door de potten in grotere gaten door de bovenste ijzeren plaat te hangen, waardoor de warmte-efficiëntie nog verder werd verbeterd.

De ontwikkeling van het fornuis hangt samen met de ontwikkeling van de open haard als verwarming in huizen. Het moderne keukenfornuis werd in de jaren 1790 uitgevonden door Sir Benjamin Thompson. Als actieve wetenschapper en productieve uitvinder bestudeerde hij warmte op een wetenschappelijke basis en ontwikkelde hij verbeteringen voor schoorstenen, open haarden en industriële ovens, wat leidde tot zijn uitvinding van het keukenfornuis.

Zijn innovatie van de haard zorgde voor een sensatie in Londen toen hij het idee introduceerde om de schoorsteenopening te verkleinen om de opwaartse trek te vergroten. Dit was een veel efficiëntere manier om een kamer te verwarmen dan de eerdere open haarden. Hij en zijn werknemers pasten open haarden aan door stenen in de haard te plaatsen om de zijwanden schuin te maken, en voegden een smoorklep toe aan de schoorsteen om de luchtstroom door het rookkanaal te verhogen. Het effect was een gestroomlijnde luchtstroom, zodat alle rook de schoorsteen in ging in plaats van te blijven hangen en de kamer binnen te dringen. Het gaf ook extra controle over de verbrandingssnelheid van de brandstof, of het nu hout of kolen waren. Veel modieuze Londense huizen werden aangepast aan zijn instructies en werden rookvrij.

Na dit succes ontwierp Thompson een keukenfornuis van baksteen, met een cilindrische oven en gaten in de bovenkant voor het plaatsen van kookpotten. Als het niet nodig was voor voedselbereiding konden deze openingen worden afgedekt, zodat het vuur zachtjes kon smeulen. Dit fornuis ging veel zuiniger om met brandstof dan de op dat moment gangbare open haarden voor het koken, en was bovendien veiliger. Zijn fornuis werd veel gebruikt in grote kookgelegenheden, waaronder de gaarkeukens die Thompson in Beieren bouwde. Het fornuis was echter te groot en onhandig om toegepast te worden in keukens bij mensen thuis.

In de eerste helft van de negentiende eeuw verbeterde het ontwerp, ook dat van open haarden. Er werden gietijzeren kachels geïntroduceerd. Ook werd het formaat van de fornuizen kleiner, zodat ze in een huiselijke keuken konden worden geplaatst. In de jaren 1850 was zo een fornuis een vast onderdeel van de woningen van de middenklasse. In 1850 vond Mary Evard de Reliance Cook Stove uit, die in tweeën was gedeeld. De ene helft was bedoeld voor droog bakken en de andere helft voor vochtig bakken. De aan Mary Evard verleende patenten werden op 7 april 1868 verleend, U.S. Patent 76315 en U.S. Patent 76314. Zij demonstreerde dit fornuis samen met haar man op de wereldtentoonstelling van St. Louis.

In 1867 bedacht Elizabeth Hawks uit New York een hulpstuk voor fornuizen, waarvoor haar U.S. Patent 64102 werd verleend. Het hulpstuk was bedoeld om de hitte goed door het te bakken brood te verspreiden, en daarbij de bovenkant van de korst zacht te houden. Ze noemde het een Auxiliary Air-chamber for Stoves. Het was zo succesvol dat ze er binnen enkele maanden na de introductie tweeduizend van had kunnen verkopen.

Fornuizen uit deze periode konden zowel op houtskool als op hout werken. Deze fornuizen hadden een vlakke bovenkant en de hitte werd geconcentreerd aan één kant van de kookplaat, zodat een kok gerechten op verschillende temperaturen konden bereiden, afhankelijk van de plaats waar de pot of de pan werd neergezet. Dit werd het "pianosysteem" genoemd.

• 
  Sectie van de Rumford-open haard, uitgevonden door Sir Benjamin Thompson
• 
  Een 19e-eeuwse kachel gemaakt in Boedapest tentoongesteld in het Međimurje County Museum, Kroatië
• 
  Britse keukenserie van Fred Verity & Sons, jaren 1890

Zie Gasfornuis voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

Een belangrijke verbetering in brandstoftechnologie kwam met de komst van aardgas. De eerste gasfornuizen werden al in de jaren 1820 ontwikkeld, maar de techniek kwam niet verder dan enkele experimenten. James Sharp patenteerde in 1826 een gasfornuis in Northampton, Engeland, en opende in 1836 een fabriek voor gasfornuizen. Zijn uitvinding werd vanaf 1828 op de markt gebracht door de firma Smith & Philips. Een belangrijke figuur in de vroege acceptatie van deze nieuwe technologie was Alexis Soyer, de beroemde chef-kok van de Reform Club in Londen. Vanaf 1841 bouwde hij zijn keuken om voor het gebruik van gas dat door een leiding binnenkwam. Zijn argument was dat gas over het algemeen goedkoper was omdat de toevoer kon worden afgesloten als het fornuis niet in gebruik was.

Een vroeg gasfornuis werd in 1851 tentoongesteld op de Great Exhibition in Londen, maar pas in de jaren 1880 werd de technologie een commercieel succes in Engeland. Tegen die tijd had een groot en betrouwbaar netwerk voor gastransport zich over een groot deel van het land verspreid, waardoor gas relatief goedkoop en efficiënt werd voor huishoudelijk gebruik. Gasfornuizen raakten pas vanaf het begin van de twintigste eeuw wijdverspreid op het Europese continent en in de Verenigde Staten.

Toen elektrische energie wijdverbreid en economisch beschikbaar kwam, werden elektrische fornuizen een populair alternatief voor apparaten die op een brandstof werkten. Een van de eerste dergelijke apparaten werd in 1892 gepatenteerd door de Canadese uitvinder Thomas Ahearn. Hij en zijn compagnon Warren Y. Soper waren de eigenaren van de Chaudiere Electric Light and Power Company in Ottawa. Het elektrische fornuis werd tentoongesteld op de Wereldtentoonstelling van Chicago in 1893, waar een geëlektrificeerde modelkeuken aan het publiek werd getoond.

In tegenstelling tot het gasfornuis werd het elektrische fornuis slechts langzaam geaccepteerd, deels door de onbekende technologie en ook door de noodzaak om steden en dorpen te elektrificeren. Vroege elektrische fornuizen gingen gepaard met hoge kosten voor de elektriciteit vergeleken met hout, kolen of stadsgas, de beperkte stroomvoorziening van het elektriciteitsbedrijf, de slechte temperatuurregeling en de korte levensduur van de verwarmingselementen. Dit laatste probleem werd verminderd door de uitvinding van de nichroom-legering voor weerstandsdraden.

Het eerste praktische ontwerp werd in 1905 gepatenteerd door de Australiër David Curle Smith. Zijn apparaat nam (in navolging van het ontwerp van gasfornuizen) de configuratie over die later bij de meeste elektrische fornuizen gebruikelijk zou worden: een oven met daarboven een kookplaat en daartussen een grillplaat. Het fornuis van Curle Smiths had geen thermostaat; de warmte werd geregeld door meer of minder van de in totaal negen verwarmingselementen van het apparaat in te schakelen.

Een hoogwaardig gasfornuis, de AGA, ⁣werd in 1922 uitgevonden door de Zweedse Nobelprijswinnaar Gustaf Dalén. Dit was een warmteopslagfornuis. Het zware frame van gietijzer kon warmte absorberen vanuit een relatief zacht brandende bron. De geaccumuleerde warmte kon vervolgens gebruikt om te koken wanneer dat nodig was.

Dalén nam zijn ontwerp in 1929 mee naar Groot-Brittannië, waar het begin jaren 30 voor het eerst onder licentie werd geproduceerd. De gietijzeren onderdelen werden in de jaren 1940 voor het eerst gegoten in de gieterij in Coalbrookdale, waar ze nog steeds worden gemaakt door de Aga Rangemaster Group. Het apparaat werd populair in bepaalde delen van de Engelse samenleving, namelijk vooral bij eigenaren van middelgrote tot grote landhuizen.