CN101305437A - 组合开关 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高速炉的组合开关，该炉具有门。该组合开关具有可转动凸轮(40)，当所述炉的门在关闭位置和打开位置之间运动时，该凸轮转动。该凸轮(40)具有用于啮合至少一个安全开关(44，46)的至少一个凸角(50，52)，用于当所述凸轮转动时通过所述凸轮的至少一个凸角致动。该至少一个安全开关控制所述炉的至少一部分的操作。锁定插销(48)在啮合位置和脱离位置之间选择性移动，其中在啮合位置所述插销(48)啮合所述凸轮(40)以限制所述凸轮的转动并由此防止门打开，以及在脱离位置所述插销不啮合所述凸轮(40)并由此允许门打开。

Description

组合开关

相关申请的交叉引用

本申请要求享有在2005年11月9日提交的美国临时专利申请No.60/734,918的权益，在此引入其全部内容作为参考。

技术领域

本发明主要涉及炉开关并且尤其涉及简化的开关装置以允许微波炉安全开关和自洁净开关集成为单独的开关器件。

背景技术

在自洁净炉中，需要将烹饪腔的温度升高到热解级别，典型地在约900°F的范围，以用于灰化烹调过程中留在烤箱中的任何副产物。出于安全原因，在自洁净过程中炉门必须锁紧，并且这通常通过使用自立式电动锁定机构实现，该锁定机构具有安装在炉门框后面的联接或钩子的特征。当致动时，锁定机构啮合炉门以在关闭的位置锁紧门。锁定系统通常是安装在炉门的中心处的单独机构并当自洁净循环开始时自动致动。

在微波炉中，安全规程要求包括三个开关的安全电路，所述开关以当炉门打开时保护操作者不暴露于微波能量中的方式连接。所述开关，描述为第一开关、第二开关和监控开关，确保在微波电路启动之前炉门完全关闭。该第一和第二开关将防止当炉门至少部分打开时电流流到微波源。所述开关通过安装在炉门上的组件来操作，并且第一和第二开关的每个必须具有不同的执行器(actuator)以保证操作的冗余。监控开关保证炉门即使在第一或第二开关失效或干扰情形下也不能产生微波能量。必需安装这些开关使得只有适当的执行器能操作它们并且干扰或其他装置将不会允许该炉产生微波能量。

具有自洁净特征的组合炉需要装配自洁净安全开关和微波安全开关两者。如在此使用的术语“组合炉”和“多能量源炉”具有相同的含义并指使用微波能量和一些其他形式的热能的炉。

虽然关于炉的开关领域已经有了显著进步，但仍存在许多缺点。

发明内容

需要一种用于组合炉的结合微波安全开关和自洁净循环开关的改善的开关系统。

因此，本发明的目的是提供一种用于组合炉的结合微波安全开关和自洁净循环开关的改善的开关系统。

组合开关提供给高速炉，该炉具有门。组合开关具有可转动凸轮(cam)，当炉的门在关闭位置和打开位置之间运动时，该凸轮转动。该凸轮具有用于啮合至少一个安全开关的至少一个凸角(lobe)，用于当凸轮转动时通过凸轮的至少一个凸角致动。该至少一个安全开关控制至少部分炉的操作。锁定插销(locking latch)在啮合位置和脱离位置之间选择性移动，其中在该啮合位置该插销啮合凸轮以限制该凸轮的转动并由此防止门打开，以及在该脱离位置该插销不啮合凸轮由此允许门打开。

本发明提供数个优点，其包括：(1)提供组合微波安全开关和自洁净插销；(2)提供简易组合开关；以及(3)提供抗干扰开关。

附图说明

被认为是本发明的特征的新颖特征在附图中描述。然而，通过在结合附图时参照以下详细描述将更好理解本发明本身，和使用的优选模式，以及其进一步的目的和优点，其中：

图1是根据本发明的具有组合开关的多能量源炉的斜视图；

图2是图1的组合开关的斜视图；

图3是图1的组合开关的斜仰视图，该开关的组件在“炉门打开”方向示出；

图4是图1的组合开关的斜仰视图，该开关的组件在“炉门关闭”方向示出；

图5是图1的组合开关的斜仰视图，该开关的组件在“炉门关闭、自洁净插销啮合”方向示出；

图6是图1的组合开关的斜俯视图，该开关的组件在“炉门关闭、自洁净插销啮合”方向示出；以及

图7是图1的组合开关的一部分的斜视图。

具体实施方式

本发明涉及简化的小型凸轮驱动开关系统，其合并微波安全开关和自洁净锁定机构。当与组合电加热(或其他类型的热能)、微波加热和气体冲击(airimpingement)的高速烹调炉一起使用时，本发明的系统尤其有效，其中其所述组合确保高的热传递系数，用于比采用单一热源的传统炉更快地烹调食物。组合炉能热解自洁净。虽然在此描述本发明的开关系统与利用电加热和气体冲击的炉一起使用，但是该开关系统可用于具有其他形式的气体运动和其他形式的热能的组合炉中，并且本发明不限于与在所述实施例中示出的炉的类型一起使用。

图1到图7示出根据本发明的组合开关的优选实施方式，图1示出安装在示例性类型的多能量源炉上的本发明的开关。炉20包括鼓风电动机22、磁电管24、炉门26、表面27、炉门微波扼流圈28、前框架孔29、烹调腔30、左侧和右侧门安装的执行器32，以及左侧和右侧组合开关34。每个执行器32具有锁定孔33，用于啮合部分相应的组合开关34。左侧开关34在图1中示出，以及图2示出从炉20移除的右侧开关34。

参照图3到图5，示出仰视的右侧组合开关34，以及开关34包括框架35、凸轮轴36、凸轮止动销(cam stop)38、凸轮40、弹簧42、微波安全监控开关44、微波第二开关46，以及自洁净安全插销(latch)48。右侧和左侧开关34类似地构造并设置，但每个开关34一般是另一个开关34的镜像。在一个组合开关34上的开关46是第一开关，以及在另一组合开关34上的开关46是第二开关。将在下文描述一个组合开关34，虽然应当理解所述描述同样适合于另一开关34。在此描述的监控开关44仅在一侧，即右侧上使用。在左侧，监控开关可由其他开关代替，例如，控制炉腔内的灯的开关。

为了确保在门26没有完全关闭时防止炉20的磁控管24操作，凸轮40形状构造为当门26打开和关闭时通过门26上的相应执行器32啮合。凸轮40围绕凸轮轴36转动，以及凸轮40包括背部凸角50和第二高凸角52，其形成在凸轮40的外围边缘上。执行器32使凸轮40围绕凸轮轴36旋转，并且凸轮40在门26的所选位置处致动开关44，46。图3示出关闭时在炉门26刚好开始啮合开关34的组件之前开关34中的组件的位置。执行器32进入炉前框架孔29并穿过框架35中的孔54。

当门26进一步关闭时，执行器32开始啮合凸轮40的凸缘啮合齿56，造成凸轮40围绕凸轮轴36沿逆时针方向转动(如图中所示)。所述转动使背部凸角50啮合监控开关44的臂58，用于关闭开关44。凸缘40进一步转动到图4中的位置使得凸缘啮合齿56进入执行器32的锁定孔33。弹簧42的一端附接到凸轮40的点60，并且点60在距离凸轮40的旋转中心的径向距离处定位。弹簧42的相对端附接到框架35。这确保弹力被用于促使凸轮40的旋转，其将力施加到执行器32，使门26紧贴表面27，从而改善门扼流圈28的性能。另外，弹簧42的牵引动作辅助操作者关闭门，并且弹簧42的长度或弹簧刚度可以调整以实现预期的门张力(tension)。

如图5所示，一旦凸轮40充分旋转，开关44通过背部凸角50致动，以及随后开关46通过高凸角52在凸轮40旋转时致动。虽然已经示出开关44，46通过凸角50，52致动，但是可以使用凸角的其他组合以及正常打开或正常关闭的开关，以及申请人意欲在该说明书内包含开关的其它任意组合，其将实现相同目的并不受在此的描述限制。

参照图5到图7，开关34还提供给自洁净锁定机构。图6进一步描述俯视的右侧组合开关34，以及开关34进一步包括锁定机构驱动系统62、锁定机构开关64和弹簧66。图7示出驱动系统62的具体细节，其还包括通过驱动系统62驱动旋转的凸轮68。在距离凸轮68的旋转中心的径向距离处，弹簧66的一端附接到凸轮68，以及弹簧66的相对端附接到自洁净安全插销48。当驱动系统62转动凸轮68时，弹簧66围绕枢轴点74移动进出枢轴插销48。另外，凸轮68具有凸角70，用于当凸轮68转动时啮合开关64的臂72。

在这些实施例中，当期望自洁净时，随着炉门26关闭，发送信号到锁定机构开关64，从而致动驱动系统62中的电动机。这将移动插销48的自由端与邻近凸轮啮合齿56的凸轮40中的凹口76啮合。同样，门安装的执行器32通过凸轮40锁定并将不允许炉门26打开。图4示出当炉门26关闭以及自洁净插销48脱离时凸轮40和开关44，46的取向。图5示出当炉门26关闭以及自洁净插销48被啮合以防止凸轮40转动时凸轮40和开关44，46的取向。当自洁净循环完成时，驱动系统62将凸轮68转动到弹簧66将插销推出而不与凹口70啮合的位置，并允许凸轮40转动，其允许门26打开。

如前文所述，安全开关44，46将打开并防止当炉门26打开时，电力流向微波电路。以将第一和第二开关46安装在门26的不同位置上并从而通过不同执行器操作的方式使用第一开关44，第二开关46(在其他组合开关34上)和监控开关44。如图1所示，组合开关34安装在炉门左上方和右上方防止门26变形(例如，弯曲)。虽然图1中所示为在门26的左上方和右上方安装，但可以采用其他的安装位置以及申请者意在在该说明书中包括将实现与在此所述取向相同的结果的任意安装结构。同样地，使用左侧组合开关34。如上所述，左侧开关34与右侧开关34以相同的方式设置并容纳第二微波安全开关46以及还可容纳附加的开关，例如，炉灯开关(未示出)。另外，由于凸轮40操作来啮合安全开关44，46，所以所述开关可以堆叠在另一个的顶部上，从而在其中一个开关故障的情形下提供开关机构的冗余(例如，两个监控开关，两个第一开关和两个第二开关)，减少服务呼叫。在该情形下，第二堆叠开关将仍然工作并允许微波电路操作。应当注意将组合开关34定位在表面27后面使对开关34的干扰最小。还应当注意实心销(solid pin)可代替弹簧66来将凸轮68连接到插销48。在驱动系统机构62不能使插销48啮合在凸轮40中的凹口76的情形下，弹簧66允许自洁净安全插销48的脱离。

本发明提供多个优点，包括：(1)提供组合微波安全开关和自洁净插销；(2)提供简化的组合开关；以及(3)提供抗干扰开关。

虽然本发明的示例性实施方式已经示出并描述，当可以理解对于本领域的普通技术人员来说对前述实施例的不同变化和修改将变得显而易见，而不偏离本发明的精神范围。因此，本发明不限于公开的实施方式，而通过所附的权利要求书和其等效物限定。

Claims (13)

1.一种用于高速炉的组合开关，该炉具有门，所述组合开关包括：

可转动凸轮，当所述炉的所述门在关闭位置和打开位置之间运动时，该凸轮适于转动，该凸轮具有至少一个凸角；

通过所述凸轮啮合的至少一个安全开关，用于当所述凸轮转动时通过所述凸轮的至少一个凸角致动，所述至少一个安全开关适于控制所述炉的至少一个部分的操作；以及

在啮合位置和脱离位置之间可选择性移动的锁定插销，其中在啮合位置所述插销啮合所述凸轮以限制所述凸轮的转动并由此防止门打开，以及在脱离位置所述插销不啮合所述凸轮并由此允许门打开。

2.根据权利要求1所述的组合开关，其特征在于，进一步包括：

形成在所述凸轮上的凸轮啮合齿，其适于啮合通过门支撑的执行器。

3.根据权利要求1所述的组合开关，其特征在于，所述凸轮在至少一个旋转方向上是弹簧加载的。

4.根据权利要求1所述的组合开关，其特征在于，进一步包括：

驱动系统，用于在所述啮合位置和所述脱离位置之间移动所述锁定插销。

5.根据权利要求1所述的组合开关，其特征在于，所述至少一个安全开关适于控制流向微波能量源的电流。

6.一种用于高速炉的组合开关，该炉具有门，所述组合开关包括：

可转动凸轮，其适于当所述炉的所述门在关闭位置和打开位置之间运动时旋转，所述凸轮具有至少一个凸角；

通过所述凸轮啮合的至少一个安全开关，用于当所述凸轮转动时通过所述凸轮的至少一个凸角致动，所述至少一个安全开关适于控制所述炉的至少一部分的操作；

在啮合位置和脱离位置之间可选择性移动的锁定插销，其中在啮合位置所述插销啮合所述凸轮以限制所述凸轮的转动并由此防止门打开，以及在脱离位置所述插销不啮合所述凸轮并由此允许门打开；以及

驱动系统，用于在所述啮合位置和所述脱离位置之间移动所述锁定插销。

7.根据权利要求6所述的组合开关，其特征在于，进一步包括：

形成在所述凸轮上的凸轮啮合齿，其适于啮合通过所述门支撑的执行器。

8.根据权利要求6所述的组合开关，其特征在于，所述凸轮在至少一个旋转方向上是弹簧加载的。

9.根据权利要求6所述的组合开关，其特征在于，所述至少一个安全开关适于控制流向微波能量源的电流。

10.一种高速炉，包括：

烹调腔；

用于选择性关闭所述烹调腔的门，该门在打开位置和关闭位置之间可运动；以及

至少一个组合开关，包括：

可转动凸轮，其适于当所述门在关闭位置和打开位置之间运动时旋转，所述凸轮具有至少一个凸角；

通过所述凸轮啮合的至少一个安全开关，用于当所述凸轮转动时通过所述凸轮的至少一个凸角致动，所述至少一个安全开关适于控制所述炉的至少一部分的操作；以及

在啮合位置和脱离位置之间选择性移动的锁定插销，其中在啮合位置所述插销啮合所述凸轮以限制所述凸轮的转动并由此防止门打开，以及在脱离位置所述插销不啮合所述凸轮并由此允许门打开；以及

驱动系统，用于在所述啮合位置和所述脱离位置之间移动所述锁定插销。

11.根据权利要求10所述的高速炉，其特征在于，所述至少一个组合开关包括两个组合开关。

12.根据权利要求10所述的高速炉，其特征在于，所述至少一个组合开关包括两个组合开关，其中一个所述组合开关的所述至少一个安全开关是第一安全开关，所述其他组合开关的所述至少一个安全开关是第二安全开关。

13.根据权利要求10的高速炉，其特征在于，所述至少一个组合开关包括两个组合开关，所述组合开关定位在所述门的相对侧上。

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