Mikrowellenofen Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen zum aufeinanderfolgenden ,Erhitzen von Produkten, welche durch den Ofen mittels eines Förderers gefördert wer den können.
Die zur Erhitzung verwendete Mikrowellenstrah lung muss natürlich aus Sicherheits- und .anderen Grün den begrenzt werden, was vorzugsweise mit Hilfe einer geeigneten Gehäuseanordnung geschieht, d. h. mit Hilfe eines geschlossenen Aufbaus, aus dem im wesentlichen keine Strahlung heraustritt.
Bei dem Versuch, einen solchen Ofen der Verwendung eines Förderers anzu passen, wurde bisher vorgeschlagen, ein fast völlig eng geschlossenes Gehäuse mit Eintritts- und Austrittstun nel auf entgegengesetzten Seiten zu verwenden, durch welche ein Förderer geführt werden kann, um das Gut in das Innere bzw. aus dem Innern des Gehäuses oder Ofenhohlraumes zu fördern, wobei dieser Tunnel von besonderer Grösse und Form im Verhältnis zur Frequenz der elektromagnetischen Energie sind, so dass sie als Strahlungsfänger oder -fallen wirken können.
Die Tun nel dienen daher als Wellenleiter, welche bei einer be stimmten Betriebsfrequenz wirksam sind, um die über tragung der Energie durch sie hindurch zu verhindern. Diese vorgeschlagene Lösung des Problems des Schutzes gegen Austreten der Strahlungen ist nicht sehr zufrieden stellend, da die Tunnel für die bei der Mikrowellener hitzung verwendeten Frequenzen verhältnismässig ge ringe Abmessungen haben müssen, so dass die Grösse des Gutes bzw. Produktes, das im Ofen behandelt wer den kann, entsprechend beschränkt ist.
Aufgabe der Erfindung ist in erster Linie die Schaf fung eines mit einem Förderer kombinierten Mikrowel lenofens, bei welchem der Strahlungsaustritt ausgeschal tet ist, ohne dass die erwähnte Beschränkung hinsichtlich der Grösse des zu beheizenden Produktes besteht.
Erfindungsgemäss wird das mit einem Mikrowellen ofen der obengenannten Art erreicht, der gekennzeich net ist durch eine Gehäuseanordnung, welche zwei gesonderte, einander ergänzende Gehäuseteile besitzt, die elektrisch leitend sind, durch eine Einrichtung, mit- tels welcher diese Gehäuseteile aufeinander zu- bzw.
von einander weg zwischen ihrer Offen- und ihrer Schliess stellung bewegt werden können, wobei die Gehäuse teile in ihrer Offenstellung so voneinander getrennt sind, dass ein zu erhitzendes Produkt zwischen säe einge führt werden kann, während sie in ihrer Schliessstel lung so zusammengebracht sind, dass sie miteinander einen geschlossenen Ofenhohlraum begrenzen, in wel chem sich das eingeführte Produkt befändet,
ferner gekennzeichnet durch eine Einrichtung für die Zufuhr von Hochfrequenzenergie zu dem geschlossenen Ofen hohlraum zur Erhitzung des Produkts in diesem und durch eine aus dünnen festem dielektrischem Material bestehende Abdichtung, die zwischen den einander ge genüberliegenden Flächen der Gehäuseteile zu liegen kommt, wenn diese entlang ihrer Trennfuge ganz zusam mengebracht werden, so dass ein dielektrischer Ver schluss der Gehäuseanordnung gegen einen Austritt der Hochfrequenzenergie erhalten wird.
Anhand der nachstehenden Figuren ist die Erfindung im folgenden an einem Ausführungsbeispiel näher er läutert. Es zeigen: Fig. 1 eine weitgehend schematische Darstellung des erfindungsgemässen Ofens und Fig.2 eine Teilansicht der in Fig. 1 dargestellten Anordnung im Längsschnitt.
In der Zeichnung ist mit 10 der Hauptteil eines Mikrowellenofens, nämlich der obere Teil einer Ge häuseanordnung bezeichnet, der eine obere Wand und vier Seitenwände aus Metall besitzt.
Eine geeignete Quelle für die Mikrowellenenergie, beispielsweise ein Magnetron, ist bei 11 angedeutet; es ist mit einem Strahlungsteil 12 versehen, :der sich in den oberen Teil 10 durch dessen obere Wand erstreckt. Die gegebene Darstellung ist natürlich nur schematisch, und es kön nen auch andere Hilfsmittel für die Zufuhr hochfrequen- ter elektromagnetischer Energie .in das Innere des Ofens verwendet werden.
Der obere Teil 10 der Gehäuseanordnung ist unten offen und mit einem sich ein einem Stück an die Wandung des oberen Teils anschliessenden nach aussen zu erstrek- kenden Flansch 13 an seiner unteren Öffnung ver sehen. Der Flansch läuft in einer kurzen parallel zur Wand des oberen Teiles 10 und im Abstand von dieser verlaufenden Borde 14 aus. Der sich nach ,aussen er streckende Teil des Flansches ist, wie in der Zeichnung ersichtlich, ziemlich breit und presst bei geschlossenem Ofen das Förderband 18 auf den unteren Gehäuseteil 15.
In der Praxis haben sich Flansche 13 mit einer Breite zwischen etwa 12,5 und 50 mm als sehr zufriedenstellend erwiesen. Der dargestellte untere Ge häuseteil 15 besteht ebenfalls .aus Metall und wird von einem Hohlkörper mit rechteckigem Querschnitt gebildet.
Für den im folgenden näher beschriebenen Zweck ist der untere Teil 15 auf dem oberen Ende einer Kolbenstange 16 aufgelagert, .die sich senkrecht aus einem druckmittelbetätigbaren Arbeitszylinder 17 von geeigneter Form erstreckt, so dass der untere Teil 15 des Ofens senkrecht auf und ab bewegt wer den kann, wie durch den in zwei Richtungen weisenden Pfeil an der Kolbenstange angedeutet.
Ein, endloses Förderband 18 aus einem dünnen und vorzugsweise auch verlustarmen dielektrischen Material, beispielsweise ein gummiertes Tuch oder dergleichen, ist dm Bereich des Ofens waagrecht angeordnet und läuft auf Rollen 19. Die obere Bahn des endlosen Förder bandes 14 läuft über die Oberseite des unteren Gehäuse teiles 1'5 und die untere Bahn durch die Öffnung 20 in diesem als Hohlkörper ausgebildeten unteren Teil. Ob wohl natürlich Förderbänder verschiedener Dicke ver wendet werden können, wurden zufriedenstellende Er gebnisse während des Betriebes mit Förderbändern er zielt, dessen Banddicken im Bereich von etwa 0,25 bis etwa 1 mm lagen.
An dem einen Ende des waagrech ten Teiles, in der Zeichnung am rechten Ende, ist das Förderband 18 ein Stück senkrecht geführt. Am unteren Ende dieses senkrechten Stückes ist eine Antriebsrolle 21 vorgesehen, die mit dem Förderband in Reibungsein griff steht. Die obere Bahn läuft an dem senkrechten Stück über eine frei drehbare Rolle 22 nach unten, und die untere Bahn ist dort über eine ebenfalls frei drehbare äussere Rolle 23 geführt. Ein Elektromotor @24 dient mittels eines Riementriebes 25 zum Antrieb der Antriebsrolle, 21.
Wie ersichtlich, hat das Förderband 18 bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung eine Breite, welche dem Abstand zwischen :den beiden sich in Förderrichtung erstreckenden Borden 14 des Ofen flansches 13 entspricht. Die auf dem Förderband dar gestellten flachen Kästchen 26 sollen durch den Mikro wellenofen zu beheizende oder zu kochende Nahrungs mittel darstellen. Als Förderrichtung des Förderbandes wurde die durch Pfeil angegebene Richtung angenom men.
Wenn der untere Gehäuseteil 15 aus seiner nor malen abgesenkten Stellung angehoben wird, legt sich seine Obersaite an der Unterseite der oberen Bahn des Förderbandes 18 an und hebt das Band an, wodurch dieses in die in Fig. 2 mit strichpunktierten Linien dar gestellte Lage gebracht wird, in welcher der untere Gehäuseteil 15 den zwischenliegenden Förderbandab- schnitt gegen den Ofenflansch 13 um den vollen Umfang des Ofens herum anpresst.
Ein auf der Aufnahmeseite des Förderbandes be findliches Produkt 26 kann durch Einschaltung des Förderbandantriebsmotors 24 in den Bereich unmit telbar unterhalb des oberen Gehäuseteiles 10 gebracht werden. Dann wird der Hebemechanismus 17 für den unteren Gehäuseteil 15 betätigt, um den Ofen zu schlie ssen.
Der Antrieb des Förderbandes und die Einrichtung zur Anhebung und zum Absenken des unteren Teils sind aufeinander abgestimmt und erfolgen vorzugsweise selbsttätig, so dass sich das Förderband schrittweise bewegt, wobei jeweils eine Bewegungspause eingeschal tet wird, die von ausreichender Dauer ist, damit der Ofen um ein in ihn gefördertes Produkt geschlossen werden kann, .der Beheizungszyklus durchgeführt und anschliessend der Ofen wieder geöffnet werden kann.
Da ein Mikrowellenkochvorgang im allgemeinen kurz ist, kann gegebenenfalls ein ständiger Antrieb des För derers vorgesehen werden und es können geeignete Aufnahmeschleifen zum Ausgleich für den zeitweiligen Stillstand des Fördererabschnitts zwischen dem oberen und dem unteren Ofenteil in der Schliessstellung des Ofens vorgesehen werden.
Die Zufuhr von Mikrowellenenergie zum Ofen ge schieht aus Sicherheitsgründen, ferner vorzugsweise in Abhängigkeit von den öffnungs- und Schliessbewegun gen des Bodens. Hiefür sind viele Arten von Verriege- lungseinrichtungen bekannt.
Da, wie erwähnt, das Band ausreichend breit ge halten ist, dass es über die volle Breite des Ofenbodens reicht, bildet es eine vollständige dielektrische Abdich tung zwischen dem oberen und dem unteren Gehäuse teil des Ofens. Falls ein Förderband von geringerer Breite verwendet werden soll, können Streifen aus einem Dielektrikum von der gleichen Dicke wie der des Förderbandes auf diejenigen Abschnitte an der Unter seite des Flansches 13 aufgebracht werden, die in der Ofenschliessstellung nicht auf dem Förderband auflie gen.
Die Zwischenschaltung einer dünnen dielektrischen Abdichtung zwischen den beiden relativ zueinander beweglichen Teilen des Ofens ergibt eine dichtschlie ssende Wellenfalle von hoher Kapazität zwischen den beiden Teilen, und es kann angenommen werden, dass die Mikrowellenenergie durch eine solche kapazitive Falle wirksam kurzgeschlossen wird.
Es wurde festge stellt, dass sich bei einer solchen Anordnung praktisch kein Strahlungsverlustergibt, und dass die Verwendung eines festen Dielektrikums überschläge ausschliesst. Wenn nur ein Luftspalt zwischen den beiden Ofenteilen vor handen ist, könnten überschläge leichter auftreten. Durch ,die Verwendung eines festen Dielektrikums wird auch die Gefahr von überschlägen ausgeschaltet,
wenn ein Kontakt von Metall zu Metall zur leitenden Ver bindung der beiden relativ zueinander beweglichen Ofen teilen vorgesehen wird, welches der herkömmliche und relativ genauere Verschluss ist, wie er bei den üblichen elektrischen öfen ohne Kombination mit einem Förderer benutzt wird.
Die Erfindung ist nicht nur zur Anwendung für einen kontinuierlichen Betrieb in grossem Massstab ge eignet, sondern auch für Verkaufsmaschinen oder Ge- fachautomaten, in welchen beispielsweise belegte Brote vor der Ausgabe erwärmt werden können, wobei der vorangehend beschriebene Förderer dazu dient, das Produkt durch den Ofen zur Ausgabe zu fördern. In einem gewissen Sinn erfüllt der untere Teil des vorlie genden Ofens ebenfalls eine Förderfunktion, da er das Produkt beim Schliessvorgang des Ofens anhebt. Der untere Teil des Ofens kann daher bei der vorliegenden Ausführungsform als beweglicher Produktaufnehmer so wie als.
Mittel betrachtet werden, durch welches der feste dielektrische abgedichtete Verschluss des Ofens herbeigeführt wird. Es können aber natürlich auch andere Einrichtungen ausser der oben beschriebenen zur Steuerung seiner Bewegung vorgesehen werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderun gen erfahren.
Microwave oven The invention relates to a microwave oven for successive heating of products which can be conveyed through the oven by means of a conveyor.
The microwave radiation used for the heating must of course be limited for safety and other reasons, which is preferably done with the help of a suitable housing arrangement, i. H. with the aid of a closed structure from which essentially no radiation emerges.
In an attempt to adapt such an oven to the use of a conveyor, it has been proposed to use an almost completely tightly closed housing with entry and exit tunnels on opposite sides through which a conveyor can be guided to bring the material inside or from the inside of the housing or furnace cavity, these tunnels being of a particular size and shape in relation to the frequency of the electromagnetic energy, so that they can act as radiation catchers or traps.
The tunnels therefore serve as waveguides, which are effective at a certain operating frequency to prevent the transmission of energy through them. This proposed solution to the problem of protection against leakage of the radiation is not very satisfactory, since the tunnels for the frequencies used in microwave heating must have relatively small dimensions, so that the size of the goods or products that are treated in the oven den can is limited accordingly.
The object of the invention is primarily the creation of a microwave oven combined with a conveyor, in which the radiation outlet is switched off without the aforementioned restriction with regard to the size of the product to be heated.
According to the invention, this is achieved with a microwave oven of the type mentioned above, which is characterized by a housing arrangement which has two separate, mutually complementary housing parts which are electrically conductive, by means of which these housing parts are connected to each other or
can be moved away from each other between their open and their closed position, the housing parts are separated from each other in their open position so that a product to be heated can be inserted between säe while they are brought together in their closed position so that they delimit a closed furnace cavity in which the imported product is located,
further characterized by a device for the supply of high frequency energy to the closed oven cavity for heating the product in this and by a thin solid dielectric material seal, which comes to lie between the opposing surfaces of the housing parts when these along their parting line be brought together completely, so that a dielectric closure of the housing arrangement is obtained against leakage of the high-frequency energy.
Using the following figures, the invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. There are shown: FIG. 1 a largely schematic representation of the furnace according to the invention and FIG. 2 a partial view of the arrangement shown in FIG. 1 in longitudinal section.
In the drawing, 10, the main part of a microwave oven, namely the upper part of a Ge housing arrangement denotes, which has a top wall and four side walls made of metal.
A suitable source for the microwave energy, for example a magnetron, is indicated at 11; it is provided with a radiating part 12: which extends into the upper part 10 through its upper wall. The representation given is of course only schematic, and other aids for supplying high-frequency electromagnetic energy into the interior of the furnace can also be used.
The upper part 10 of the housing arrangement is open at the bottom and has a flange 13 at its lower opening that adjoins the wall of the upper part and extends outwards. The flange runs in a short border 14 running parallel to the wall of the upper part 10 and at a distance from it. As can be seen in the drawing, the part of the flange that extends outwards is quite wide and presses the conveyor belt 18 onto the lower housing part 15 when the furnace is closed.
In practice, flanges 13 with a width between approximately 12.5 and 50 mm have proven to be very satisfactory. The illustrated lower housing part 15 is also made of metal and is formed by a hollow body with a rectangular cross section.
For the purpose described in more detail below, the lower part 15 is supported on the upper end of a piston rod 16, which extends vertically out of a pressure-actuated working cylinder 17 of suitable shape, so that the lower part 15 of the furnace moves vertically up and down can, as indicated by the arrow on the piston rod pointing in two directions.
An endless conveyor belt 18 made of a thin and preferably also low-loss dielectric material, for example a rubberized cloth or the like, is arranged horizontally in the region of the furnace and runs on rollers 19. The upper track of the endless conveyor belt 14 runs over the top of the lower housing part 1'5 and the lower web through the opening 20 in this lower part formed as a hollow body. Whether of course conveyor belts of various thicknesses can be used, satisfactory results have been obtained during operation with conveyor belts whose belt thicknesses were in the range from about 0.25 to about 1 mm.
At one end of the horizontal part, in the drawing at the right end, the conveyor belt 18 is guided a piece vertically. At the lower end of this vertical piece, a drive roller 21 is provided, which is engaged with the conveyor belt in Reibungsein. The upper path runs down the vertical piece over a freely rotatable roller 22, and the lower path there is guided over an outer roller 23 which is likewise freely rotatable. An electric motor @ 24 is used to drive the drive roller 21 by means of a belt drive 25.
As can be seen, the conveyor belt 18 in the illustrated embodiment of the invention has a width which corresponds to the distance between: the two flanges 14 of the furnace flange 13 extending in the conveying direction. The flat boxes 26 provided on the conveyor belt are intended to represent food to be heated or cooked through the microwave oven. The direction indicated by the arrow was assumed as the conveying direction of the conveyor belt.
When the lower housing part 15 is raised from its normal lowered position, its upper string attaches itself to the underside of the upper web of the conveyor belt 18 and lifts the belt, whereby this is brought into the position shown in Fig. 2 with dot-dash lines , in which the lower housing part 15 presses the intermediate conveyor belt section against the furnace flange 13 around the full circumference of the furnace.
A be on the receiving side of the conveyor belt sensitive product 26 can be brought into the area immediately below the upper housing part 10 by switching on the conveyor belt drive motor 24. Then the lifting mechanism 17 for the lower housing part 15 is operated to close the furnace.
The drive of the conveyor belt and the device for raising and lowering the lower part are coordinated and preferably take place automatically, so that the conveyor belt moves step by step, with a pause in movement being switched on, which is of sufficient duration for the furnace to turn on The product conveyed into it can be closed, the heating cycle can be carried out and then the furnace can be opened again.
Since a microwave cooking process is generally short, a constant drive of the conveyor can optionally be provided and suitable receiving loops can be provided to compensate for the temporary standstill of the conveyor section between the upper and lower oven parts in the closed position of the oven.
The supply of microwave energy to the oven takes place for safety reasons, furthermore preferably as a function of the opening and closing movements of the floor. Many types of locking devices are known for this purpose.
Since, as mentioned, the belt is kept sufficiently wide that it extends over the full width of the furnace floor, it forms a complete dielectric seal between the upper and lower housing parts of the furnace. If a conveyor belt with a smaller width is to be used, strips of a dielectric of the same thickness as that of the conveyor belt can be applied to those sections on the underside of the flange 13 which do not lie on the conveyor belt in the closed position of the furnace.
The interposition of a thin dielectric seal between the two relatively movable parts of the oven results in a tight, high capacitance wave trap between the two parts, and it can be assumed that the microwave energy is effectively short-circuited by such a capacitive trap.
It was found that with such an arrangement there is practically no radiation loss and that the use of a solid dielectric rules out flashovers. If there is only one air gap between the two parts of the furnace, flashovers could occur more easily. The use of a solid dielectric also eliminates the risk of flashovers,
if a contact of metal to metal for the conductive connection of the two relatively movable furnace parts is provided, which is the conventional and relatively more precise closure, as it is used in the usual electric ovens without combination with a conveyor.
The invention is not only suitable for use in continuous operation on a large scale, but also for vending machines or specialist machines, in which, for example, sandwiches can be heated prior to dispensing, the conveyor described above serving to convey the product through the Oven to promote output. In a certain sense, the lower part of the present oven also fulfills a conveying function, since it lifts the product when the oven is closed. The lower part of the oven can therefore be used in the present embodiment as a movable product pick-up as well as.
Means by which the tight dielectric sealed closure of the oven is effected. However, other devices than those described above can of course also be provided for controlling its movement.
The invention is not limited to the illustrated and described embodiment, but can experience various Abänderun conditions within its scope.