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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Kopplungsvorrichtung zur Mikrowellenübertragung
in einem Nahrungsmittelbehandlungsgerät mit zumindest einem
Behandlungsraum, wobei mittels der Kopplungsvorrichtung in zumindest
einer Mikrowellenquelle generierte Mikrowellen mit zumindest einer
Wellenlänge von λ in zumindest eine, von zumindest
einem in dem Be handlungsraum anordbaren Zubehörteil umfaßten,
erste Wellenleiterstruktur übertragbar sind, indem die
Kopplungsvorrichtung zumindest eine mit der Mikrowellenquelle zumindest
mittelbar in Wirkverbindung stehende Emissionseinrichtung und zumindest
eine mit der ersten Wellenleiterstruktur zumindest mittelbar in
Wirkverbindung stehende Empfangseinrichtung umfaßt, wobei
die Emissionseinrichtung und die Empfangseinrichtung so relativ
zueinander anordbar sind, daß von der Emissionseinrichtung
emittierte Mikrowellen im wesentlichen ausschließlich nach
einer Durchleitung durch die erste Wellenleiterstruktur in den Behandlungsraum
abgebbar sind, sowie ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät umfassend
eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung als
auch ein Zubehörteil umfassend eine erfindungsgemäße
Kopplungsvorrichtung.
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Eine
gattungsgemäße Kopplungsvorrichtung ist beispielsweise
aus der
EP 1 670 290
A1 der Anmelderin, die ein Gargerät mit Mikrowellenerzeugungseinrichtung
betrifft, bekannt. Die in der Mikrowellenerzeugungseinrichtung erzeugten
Mikrowellen werden dort über einen Streifen- oder Koaxialleiter
an eine Kontakt- und/oder Kopplungseinrichtung geleitet. Diese Kontakt-
und/oder Kopplungseinrichtung erlaubt eine Verbindung des Streifen-
bzw. Koaxialleiters mit einem Koaxialleiter, der in einem Träger ausgebildet
ist. Dieser Träger stellt wiederum ein Zubehörteil
des Gargeräts dar, welches z. B. Einschubleisten aufweist,
in die Gargutträger, wie Bleche oder Garbehälter,
eingeschoben werden können. Der als Koaxialleiter ausgeführte
Träger weist zudem Auskopplungsstellen auf, um die Mikrowellen
in einen Garraum des Gargeräts zur Bestrahlung von Gargut auf
den Gargutträgern abzugeben.
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Eine
weitere gattungsgemäße Kopplungsvorrichtung ist
in der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2006 007 734.2 beschrieben,
die eine Mikrowellenantennenstruktur für ein Gargerät
und ein Gargerät mit einer Mikrowellenantennenstruktur
betrifft. Diese Kopplungsvorrichtung ist in Form eines Kopplungs- und
Durchführungssystems ausgeführt und wird von einer
Mikrowellenquelle, die in einem Geräte- oder Technikraum
des Gargeräts angeordnet ist, über eine Koaxialleitung
mit Mikrowellen gespeist. Das Kopplungs- und Durchführungssystem
ist zu dem an einer Wand eines Garraums des Gargeräts angeordnet, und
ein Innenleiter der Koaxialleitung endet in einem Ankoppelstift.
Um eine Übertragung der Mikrowellen an eine Antennenstruktur,
die an bzw. in einem Zubehörteil angeordnet ist, zu ermöglichen,
kann ein Innenleiter eines als Koaxialleitung ausgebildeten Leitungssystems
der Antennenstruktur kapazitiv mit dem Innenleiter der Mikrowellen
zuführenden Koaxialleitung verbunden werden. Eine Einspeisung
der Mikrowellen in das Leitungssystem der Antennenstruktur erfolgt
dabei durch einen elektrischen Kontakt zwischen einerseits einem
Außenleiter der Koaxialleitung des Leitungssystems und
einem Metallteil des Kopplungs- und Durchführungssystems
und andererseits einem elektrischen Kontakt des Innenleiters der
Koaxialleitung mit einer den Ankoppelstift umgebenden Metallhülse
des Kopplungs- und Durchführungssystems.
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Eine
alternative Koaxialkopplung zur Übertragung von Mikrowellen
ist beispielsweise aus der
JP 2002 353 702 A bekannt.
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Nachteilig
bei den zuvor beschriebenen Kopplungsvorrichtungen ist jedoch, daß es
insbesondere bei großen Nahrungsmittelbehandlungsgeräten problematisch
ist, ein Zubehörteil, beispielsweise einen mit Speisen
beladenen Hordengestellwagen, präzise in eine Koaxialkopplung
einzufahren. So kann sich die Position der komplementären
Elemente der Koaxialkopplung durch Temperaturveränderungen
innerhalb des Nahrungsmittelbehandlungsgeräts verändern,
so daß aufgrund einer relativen Verschiebung der Elemente
zueinander eine ausreichende elektrische Verbindung zwischen den
Kopplungselementen nicht sichergestellt ist. Eine relative Verschiebung
der Elemente der Kopplungsvorrichtung kann auch durch eine nicht
genau senkrechte Position des Nahrungsmittelbehandlungsgeräts
sowie eine Neigung oder Wellung einer Oberfläche, auf welcher sich
das Zubehörteil abstützt, hervorgerufen werden. Weiterhin
lassen sich Zubehörteile, wie schwere Hordengestellwagen,
nur schlecht manövrieren, so daß es einer großen
Erfahrenheit des Benutzers des Nahrungsmittelbehandlungsgeräts
bedarf, um eine sichere Kopplung zwischen einer Mikrowellenquelle und
dem Zubehörteil sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil
von bekannten Koaxialkopplungen besteht darin, daß diese
einen vergleichsweise großen vertikalen Einfahrhub benötigen,
der insbesondere bei einer schlechten Positionierbarkeit des Zubehörteils, wie
einer schlechten Manövrierfähigkeit eines Hordengestellwagens,
besonders hinderlich ist.
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Schließlich
offenbart die
US 4,329,557 einen Mikrowellenofen
mit verbesserter Energieverteilung. Über einen Hohlleiter
wird in einem Mikrowellengenerator erzeugte Mikrowellenstrahlung
an einen Schlitz in einer Wand eines Garraums des Ofens geleitet
und tritt von dort in den Garraum ein. Die im wesentlichen ungerichtet
in den Garraum eintretende Mikrowellenstrahlung tritt teilweise
in Führungselemente ein, um durch die Führungselemente
in andere Bereiche des Garraums geleitet zu werden. Nachteilig bei
diesem Ofen ist jedoch, daß die Mikrowellenstrahlung ungerichtet
in den Garraum eintritt und so eine gleichmäßige
Energieverteilung nicht sichergestellt wird.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße
Kopplungsvorrichtung derart weiterzuentwickeln, daß die
Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Insbesondere
soll eine Kopplungsvorrichtung für ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät
bereitgestellt werden, welche eine verläßliche
Kopplung von Mikrowellen in einen Wellenleiter oder eine Antennenstruktur eines
Zubehörteils in einem Behandlungsraum des Nahrungsmittelbehandlungsgeräts
ermöglicht, und zwar insbesondere unabhängig von äußeren
Einflüssen, wie einer Unhandlichkeit, beispielsweise einer schlechten
Manövrierfähigkeit, des Zubehörteils
oder einer Erfahrenheit des das Nahrungsmittelbehandlungsgerät
bedienenden Benutzers. Ferner soll ein Gargerät und ein
Zubehörteil bereitgestellt werden, welche die aus dem Stand
der Technik bekannten Nachteile überwinden.
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Die
die Kopplungsvorrichtung betreffende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst, daß eine Kopplungsvorrichtung zur Mikrowellenübertragung
in einem Nahrungsmittelbehandlungsgerät mit zumindest einem
Behandlungsraum, wobei mittels der Kopplungsvorrichtung in zumindest
einer Mikrowellenquelle generierte Mikrowellen mit zumindest einer
Wel lenlänge von λ in zumindest eine, von zumindest
einem in dem Behandlungsraum anordbaren Zubehörteil umfaßten,
ersten Wellenleiterstruktur übertragbar sind, indem die
Kopplungsvorrichtung zumindest eine mit der Mikrowellenquelle zumindest mittelbar
in Wirkverbindung stehende Emissionseinrichtung und zumindest eine
mit der ersten Wellenleiterstruktur zumindest mittelbar in Wirkverbindung stehende
Empfangseinrichtung umfaßt, wobei die Emissionseinrichtung
und die Empfangseinrichtung so relativ zueinander anordbar sind,
daß von der Emissionseinrichtung emittierte Mikrowellen
im wesentlichen ausschließlich nach einer Durchleitung durch
die erste Wellenleiterstruktur in den Behandlungsraum abgebbar sind,
wobei die Emissionseinrichtung zumindest eine zur Emission der Mikrowellen
dienende erste Hohlwellenleiterstruktur umfaßt.
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Dabei
kann insbesondere vorgesehen sein, daß die Emissionseinrichtung
mittels zumindest einer zweiten Wellenleiterstruktur, insbesondere
in Form zumindest einer ersten Koaxialwellenleiterstruktur, zumindest
einer ersten Streifenwellenleiterstruktur und/oder zumindest einer
zweiten Hohlwellenleiterstruktur, mit der Mikrowellenquelle verbindbar
ist.
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Hierbei
wird vorgeschlagen, daß zumindest ein Innenleiter der ersten
Koaxialwellenleiterstruktur und/oder zumindest eine Streifenleiterbahn
der ersten Streifenwellenleiterstruktur in die erste Hohlwellenleiterstruktur
hineinragt, und/oder zumindest ein Außenleiter der ersten
Koaxialwellenleiterstruktur, zumindest eine Leiterplatte der ersten
Streifenwellenleiterstruktur und/oder zumindest ein Hohlleiter der
zweiten Hohlwellenleiterstruktur mit einem Hohlleiter der ersten
Hohlwellenleiterstruktur verbunden ist bzw. sind, insbesondere kapazitiv,
induktiv und/oder in direktem elektrischen Kontakt, und/oder die
erste Hohlwellenleiterstruktur und die zweite Hohlwellenleiterstruktur
in einem ausgebildet sind.
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Bei
den beiden vorgenanten Ausführungsformen kann die Kopplungsvorrichtung
gekennzeichnet sein durch zumindest eine innerhalb der ersten Hohlwellenleiterstruktur,
insbesondere entlang zumindest einer Symmetrieachse der ersten Hohlwellenleiterstruktur,
angeordnete, vorzugsweise eine, insbesondere in Richtung der Empfangseinrichtung,
gerichtete Emission der Mikrowellen bewirkende, erste Sendevorrichtung,
vorzugsweise in Form zumindest eines ersten Koppelstiftes.
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Bei
dieser Ausführungsform wird mit Erfindung ferner vorgeschlagen,
daß die erste Sendevorrichtung mit der zweiten Wellenleiterstruktur,
vorzugsweise der ersten Koaxialwellenleiterstruktur, insbesondere
zumindest einem Innenleiter der ersten Koaxialwellenleiterstruktur,
und/oder der ersten Streifenwellenleiterstruktur und/oder der zweiten
Hohlwellenleiterstruktur, verbunden ist, insbesondere kapazitiv,
induktiv und/oder in direktem elektrischen Kontakt.
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Weiterhin
schlägt die Erfindung vor, daß die erste Hohlwellenleiterstruktur,
insbesondere auf einer der Empfangseinrichtung zugewandten Seite, mittels
zumindest eines ersten Verschlußelementes zumindest bereichsweise
verschlossen ist, wobei vorzugsweise die Abmessungen des Verschlußelementes
dem Innendurchmesser der ersten Hohlwellenleiterstruktur entspricht.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Empfangseinrichtung zum Empfangen der von der Emissionseinrichtung
emittierten Mikrowellen zumindest eine dritte Wellenleiterstruktur,
insbesondere in Form zumindest einer dritten Hohlwellenleiterstruktur,
zumindest einer zweite Koaxialwellenleiterstruktur und/oder zumindest
einer zweite Streifenwellenleiterstruktur, umfaßt, wobei
vorzugsweise der Querschnitt der dritten Hohlwellenleiterstruktur
im wesentlichen dem Querschnitt der ersten Hohlwellenleiterstruktur
entspricht.
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Weiterhin
sieht die Erfindung für eine Kopplungsvorrichtung vor zumindest
eine innerhalb der dritten Wellenleiterstruktur angeordnete Empfangsvorrichtung,
wobei die Empfangsvorrichtung vorzugsweise in Form zumindest einer
innerhalb der dritten Hohlwellenleiterstruktur, insbesondere entlang
zumindest einer Symmetrieachse der dritten Hohlwellenleiterstruk tur,
angeordneten ersten Empfangsvorrichtung, insbesondere in Form zumindest eines
zweiten Koppelstiftes, ausgebildet ist, und/oder in Form zumindest
einer mit zumindest einem Innenleiter der zweiten Koaxialwellenleiterstruktur
in Wirkverbindung stehenden zweiten Empfangsvorrichtung, insbesondere
in Form zumindest eines dritten Koppelstiftes, wobei die zweite
Empfangsvorrichtung vorzugsweise von dem Innenleiter der zweiten
Koaxialwellenleiterstruktur gebildet wird, ausgebildet ist, und/oder
in Form zumindest einer mit zumindest einem Streifenleiter der zweiten
Streifenwellenleiterstruktur in Wirkverbindung stehenden dritten
Empfangsvorrichtung, insbesondere in Form zumindest eines vierten
Koppelstiftes, wobei die dritte Empfangsvorrichtung vorzugsweise
von dem Streifenleiter der zweiten Streifenwellenleiterstruktur
gebildet ist, ausgebildet ist.
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Bei
der vorgenannten Ausführungsform ist besonders bevorzugt,
daß die Emissionseinrichtung und die Empfangseinrichtung
so relativ zueinander anordbar sind, daß die erste Empfangsvorrichtung, die
zweite Empfangsvorrichtung und/oder die dritte Empfangsvorrichtung
zumindest bereichsweise in die erste Hohlwellenleiterstruktur hineinragt
bzw. hineinragen.
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Weiterhin
schlägt die Erfindung vor, daß die Emissionseinrichtung
und die Empfangseinrichtung so relativ zueinander anordbar sind,
daß die dritte Wellenleiterstruktur zumindest bereichsweise,
insbesondere kapazitiv, induktiv und/oder in direktem elektrischen
Kontakt, mit zumindest einem Hohlwellenleiter der ersten Hohlwellenleiterstruktur
verbindbar ist, insbesondere zumindest ein Außenleiter
der zweiten Koaxialwellenleiterstruktur, zumindest eine Leiterplatte
der zweiten Streifenwellenleiterstruktur und/oder zumindest ein
Hohlleiter der dritten Hohlwellenleiterstruktur mit einem Hohlleiter
der ersten Hohlwellenleiterstruktur verbindbar ist bzw. sind.
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Auch
ist bevorzugt, daß die Empfangseinrichtung, insbesondere
auf einer der Emissionseinrichtung zugewandten Seite, mittels zumindest
eines zweiten Verschlußelementes zumindest bereichsweise
verschlossen ist.
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Bei
den vorgenannten Ausführungsformen ist ferner bevorzugt,
daß das erste Verschlußelement und/oder das zweite
Verschlußelement im wesentlichen undurchlässig
für Fluide, wie eine Atmosphäre in dem Behandlungsraum,
Fett, Wasser, Dampf und/oder Wrasen, ist bzw. sind, wobei das erste
Verschlußelement und/oder das zweite Verschlußelement
im wesentlichen durchlässig für, insbesondere von
der Emissionseinrichtung emittierte, Mikrowellen ist bzw. sind.
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Auch
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die erste Wellenleiterstruktur
zumindest eine vierte Hohlwellenleiterstruktur, zumindest eine dritte Koaxialwellenleiterstruktur
und/oder zumindest eine dritte Streifenwellenleiterstruktur umfaßt,
wobei vorzugsweise die dritte Hohlwellenleiterstruktur und die vierte
Hohlwellenleiterstruktur und/oder die zweite Koaxialwellenleiterstruktur
und die dritte Koaxialwellenleiterstruktur und/oder die zweite Streifenwellenleiterstruktur
und die dritte Streifenwellenleiterstruktur zumindest bereichsweise
in einem ausgeführt sind.
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Dabei
kann vorgesehen sein, daß die erste Wellenleiterstruktur
mit zumindest einer Antennenstruktur zur, insbesondere gleichmäßigen,
Emission der durch die erste Wellenleiterstruktur geleiteten Mikrowellen
in den Behandlungsraum in Wirkverbindung steht, insbesondere die
erste Wellenleiterstruktur die Antennenstruktur umfaßt,
wobei die Antennenstruktur vorzugsweise zumindest einen λ/2-Schlitz,
zumindest einen λ/4-Schlitz, zumindest eine λ/4-Antenne
und/oder zumindest eine λ/2-Antenne umfaßt.
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Besonders
bevorzugt ist, daß die Emissionseinrichtung, insbesondere
zur Ausbildung einer ersten Zentrierhilfe, zumindest bereichsweise
zumindest eine erste Oberflächenform ausweist und die Empfangseinrichtung,
insbesondere zur Ausbildung einer zweiten Zentrierhilfe, zumindest
bereichsweise zumindest eine zu der ersten Oberflächenform
komplementäre zweite Oberflächenform aufweist.
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Eine
derartige Kopplungsvorrichtung kann ferner dadurch gekennzeichnet
sein, daß mittels der ersten Zentrierhilfe und der zweiten
Zentrierhilfe eine, insbesondere kapazitive, induktive und/oder
direkte elektrische, Verbindung zwischen der Emissionseinrichtung
und der Empfangseinrichtung, insbesondere zwischen der ersten Hohlwellenleiterstruktur und
der dritten Wellenleiterstruktur, herstellbar ist.
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Bei
den beiden vorgenannten alternativen Ausführungsformen
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die erste Zentrierhilfe
und/oder die zweite Zentrierhilfe, insbesondere zur Verbesserung einer
Energieübertragung zwischen der Emissionseinrichtung und
der Empfangseinrichtung, vorzugsweise zwischen der ersten Hohlwellenleiterstruktur
und der dritten Hohlwellenleiterstruktur, zumindest eine maschinelle,
insbesondere durch Drehen und/oder Schleifen, bearbeitete Oberfläche
aufweist bzw. aufweisen.
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Auch
ist bevorzugt, daß die Emissionseinrichtung, insbesondere
im Bereich der ersten Zentrierhilfe, und/oder die Empfangseinrichtung,
insbesondere im Bereich der zweiten Zentrierhilfe, und/oder zumindest
eine an die Emissionseinrichtung angrenzende Oberfläche
des Behandlungsraums und/oder zumindest eine an die Empfangseinrichtung
angrenzende Oberfläche des ersten Zubehörteils
zumindest zwei, vorzugsweise eine Vielzahl von, Kreisstromunterbrechungseinrichtungen,
insbesondere in Form von zumindest zwei Aussparungen, zumindest
zwei Schlitzen, und/oder zumindest zwei Öffnungen, umfaßt
bzw. umfassen, wobei zumindest zwei Kreisstromunterbrechungseinrichtungen
zumindest bereichsweise einen Abstand von λ/2 oder λ/4 aufweisen.
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Eine
alternative Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß die
Empfangseinrichtung von zumindest einem ersten Zubehörteil
umfaßt ist.
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In
einer alternativen Ausführungsform dazu kann vorgesehen
sein, daß die Empfangseinrichtung, insbesondere die dritte
Wellenleiterstruktur und/oder die zweite Zentrierhilfe, im we sentlichen starr,
vorzugsweise mittels zumindest einer Verschraubung, zumindest einer
Vernietung, zumindest einer Verlötung, zumindest einer
Verschweißung und/oder zumindest einer formschlüssigen
und/oder kraftschlüssigen Verbindung, mit zumindest einer Oberfläche
des ersten Zubehörteils verbunden ist.
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In
einer dazu alternativen Ausführungsform wird vorgeschlagen,
daß die Empfangseinrichtung, insbesondere die dritte Wellenleiterstruktur
und/oder die zweite Zentnerhilfe, in zumindest einer Raumrichtung,
vorzugsweise in drei Raumrichtungen bewegbar, vorzugsweise drehbar,
kippbar, verschiebbar und/oder einschiebbar, an zumindest einer
Oberfläche des ersten Zubehörteils, vorzugsweise
mittels zumindest einer Gelenkverbindung und/oder zumindest einer
Teleskopverbindung, gelagert ist, wobei vorzugsweise die Empfangseinrichtung,
insbesondere gegen die Kraft zumindest einer ersten Federeinrichtung,
aus zumindest einer zweiten Ruhe-Position auslenkbar ist.
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Auch
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Emissionseinrichtung,
insbesondere die erste Hohlwellenleiterstruktur und/oder die erste
Zentrierhilfe, im wesentlichen starr, vorzugsweise mittels zumindest
einer Verschraubung, zumindest einer Vernietung, zumindest einer
Verlötung, zumindest einer Verschweißung und/oder
zumindest einer formschlüssigen und/oder kraftschlüssigen
Verbindung, mit zumindest einer Wand des Behandlungsraums und/oder
zumindest einer Oberfläche eines zweiten Zubehörteils
verbunden ist.
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Andererseits
wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß die Emissionseinrichtung,
insbesondere die erste Hohlwellenleiterstruktur und/oder die erste
Zentrierhilfe, in zumindest einer Raumrichtung, vorzugsweise in
drei Raumrichtungen, bewegbar, vorzugsweise drehbar, kippbar, verschiebbar und/oder
einschiebbar, an zumindest einer Wand des Behandlungsraums und/oder
zumindest einer Oberfläche des zweiten Zubehörteils,
vorzugsweise mittels zumindest einer Gelenkverbindung und/oder zumindest
einer Teleskopverbindung, gelagert ist, wobei vorzugsweise die Emissionseinrichtung,
insbesondere gegen die Kraft zumindest einer zweiten Federeinrichtung,
aus zumindest einer ersten Ruhe-Position auslenkbar ist.
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Schließlich
wird für die erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung
vorgeschlagen, daß die Wand des Behandlungsraums und/oder
die Oberfläche des zweiten Zubehörteils im Bereich
der Emissionseinrichtung und/oder die Oberfläche des ersten
Zubehörteils im Bereich der Empfangseinrichtung mechanisch
verstärkt ist bzw. sind.
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Die
das Nahrungsmittelbehandlungsgerät betreffende Aufgabe
wird gelöst durch ein Nahrungsmittelbehandlungsgerät,
insbesondere Gargerät, umfassend zumindest teilweise zumindest
eine erfindungsgemäße Kopplungsvorrichtung, wobei
das Nahrungsmittelbehandlungsgerät vorzugsweise zumindest
die Emissionseinrichtung der erfindungsgemäßen
Kopplungsvorrichtung umfaßt.
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Für
das Nahrungsmittelbehandlungsgerät wird ferner vorgeschlagen,
daß es ein Kombinationsgargerät zur wahlweisen
Beaufschlagung von Gargut mit Mikrowellen, Heißluft und/oder
Dampf ist.
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Die
das Zubehörteil betreffende Aufgabe wird gelöst
durch ein Zubehörteil für ein erfindungsgemäßes
Nahrungsmittelbehandlungsgerät.
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Dabei
kann vorgesehen sein, daß das Zubehörteil zumindest
die Empfangseinrichtung einer ersten Kopplungsvorrichtung oder die
Emissionseinrichtung einer zweiten Kopplungsvorrichtung umfaßt.
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Für
das Zubehörteil wird vorgeschlagen, daß die Empfangseinrichtung,
insbesondere die dritte Wellenleiterstruktur der ersten Kopplungsvorrichtung zumindest
indirekt mittels zumindest einer vierten Wellenleiterstruktur, insbesondere
zumindest teilweise umfassend die dritte Wellenleiterstruktur der
ersten Kopplungsvorrichtung und/oder die zweite Weilenleiterstruktur
der zweiten Kopplungsvorrichtung, mit der Emissionseinrichtung der
zweiten Kopplungsvorrichtung, insbesondere der ersten Hohlwellenleiterstruktur
der zweiten Kopplungsvorrichtung, verbunden ist.
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Auch
ist bevorzugt, daß das Zubehörteil in Form zumindest
eines Hordengestellwagens, Hordengestells, Einhängegestells,
Blechs, Nahrungsmittelträgers, Rosts und/oder zumindest
einer, vorzugsweise an zumindest einer Wand des Nahrungsmittelbehandlungsgerätes
anbringbaren, Mikrowellenantennenstruktur ausgebildet ist.
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Schließlich
schlägt die Erfindung für das Zubehörteil
vor, daß die erste Wellenleiterstruktur, die zweite Wellenleiterstruktur,
die dritte Wellenleiterstruktur und/oder die vierte Wellenleiterstruktur
der ersten und/oder zweiten Kopplungsvorrichtung, zumindest teilweise
durch zumindest eine Tragestruktur des Zubehörteils, wie
zumindest einen Träger, zumindest ein Tragrohr, zumindest
eine Schiene, zumindest einen Pfosten und/oder zumindest eine Strebe,
gebildet ist bzw. sind, insbesondere die Tragestruktur zumindest
bereichsweise einen Hohlleiter der ersten, der zweiten, der dritten
und/oder der vierten Hohlwellenleiterstruktur, zumindest einen Außenleiter
der ersten, der zweiten und/oder der Koaxialwellenleiterstruktur
und/oder zumindest eine Leiterplatte der ersten, der zweiten und/oder
der dritten Streifenleiterstruktur der ersten und/oder der zweiten Kopplungsvorrichtung
bildet.
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Der
Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde,
daß eine verläßliche Einkopplung von
Mikrowellen in eine erste Wellenleiterstruktur eines Zubehörteils
in einem Behandlungsraum eines Nahrungsmittelbehandlungsgeräts,
insbesondere Gargeräte, dadurch erreicht werden kann, daß eine
Emissionsvorrichtung einer Kopplungsvorrichtung, die von mindestens
einer Mikrowellenquelle außerhalb des Behandlungsraums
gespeist wird, in Form einer Hohlwellenleiterstruktur ausgebildet
ist. Die Verwendung einer Hohlwellenleiterstruktur führt nämlich
zu dem Vorteil, daß auch bei einer Abweichung der Position
einer Empfang seinrichtung der Kopplungsvorrichtung von einer Idealposition
relativ zu. der Emissionsvorrichtung stets noch eine effiziente
Einkopplung von Mikrowellen in die erste Wellenleiterstruktur des
Zubehörteils sichergestellt ist. Demnach ist die Kopplungsvorrichtung
in Form einer Hohlleiterkopplung ausgebildet, die Mikrowellenenergie
von außerhalb des Behandlungsraums, durch eine Wand desselben
in eine erste Mikrowellenleiterstruktur des Zubehörteils überträgt.
Diese erste Mikrowellenleiterstruktur dient insbesondere dazu, die Mikrowellenenergie
Antennen zu zuführen, welche die Mikrowellenenergie im
wesentlichen gleichmäßig auf in dem Behandlungsraum
befindliches Gargut verteilen.
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Die
Hohlwellenleiterstruktur der Emissionsvorrichtung dient somit sozusagen
als Fenster, in der zumeist aus metallischem Material bestehenden Wand
des Behandlungsraums. Durch Einsatz eines geeigneten Verschlußelements
kann dieses Fenster durchlässig oder undurchlässig
für Fluide, d. h. gasförmige oder flüssige
Medien, ausgeformt sein, Mikrowellen jedoch verlustfrei oder leicht
gedampft passieren lassen. Dies ermöglicht es, daß innerhalb
des Behandlungsraums auch Nahrungsmittelbehandlungsprozesse, insbesondere
Garprozesse, mit Drücken, die von einem Atmosphärendruck
abweichen, durchgerührt werden können.
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Im
Vergleich zu einer Koaxialkopplung ermöglicht es die erfindungsgemäße
Kopplungsvorrichtung, daß beim Einbringen eines Zubehörteils, insbesondere
in Form eines Hordengestellwagens, dessen Position variieren kann,
ohne die Einkopplung von Mikrowellen in die erste Wellenleiterstruktur zu
beeinträchtigen. Beim Einbringen des Zuberhörteils
in den Behandlungsraum ist lediglich die im Vergleich zu den Dimensionen
eines Innenleiters einer Koaxialleitung große Hohlwellenleiteröffnung
bzw. das vergleichsweise große Fenster, in welches die Hohlwellenleiterstruktur
in der Garraumwand mündet, „getroffen" werden
muß.
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Die
von entsprechenden Generatoren in dem Nahrungsmittelbehandlungsgerät
erzeugten Mikrowellen werden über eine zweite Quellen-
bzw. Wellenleiterstruktur, die insbesondere durch die erste Hohlwellenleiterstruktur
gebildet sein kann, an die Emissionsvorrichtung bzw. das Fenster
geleitet. Innerhalb des Behandlungsraums befindet sich das Zubehörteil,
welches die erste Wellenleiterstruktur aufweist, die mit einer dritten
Wellenleiterstruktur der Empfangseinrichtung der Kopplungseinrichtung
in Wirkverbindung steht. Dabei kann die dritte Wellenleiterstruktur
auch durch die erste Wellenleiterstruktur selber gebildet werden.
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Sowohl
die erste Wellenleiterstruktur des Zubehörteils als auch
die dritte Wellenleiterstruktur der Empfangseinrichtung können
als Hohlleitung, Koaxialleitung und/oder als Streifenleitung ausgebildet sein.
Bei Ausbildung der dritten Wellenleiterstruktur in Form eines Hohlwellenleiters
wird bei einer Positionierung der Empfangseinrichtung relativ zu
der Emissionseinrichtung ein vorzugsweise zum Querschnitt der ersten
Hohlwellenleiterstruktur der Emissionseinrichtung passendes Hohlwellenleiterstück positioniert,
wobei dieses Hohlwellenleiterstück die zu der Emissionseinrichtung
transportierte und von dieser emittierte Mikrowellenstrahlung empfängt
und an die ersten Wellenleiterstruktur in dem Zubehörteil weiterleitet.
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Bei
Verwendung einer Koaxial- oder Streifenleitung als erste bzw. dritte
Wellenleiterstruktur werden in der Empfangseinrichtung insbesondere geeignete
Empfangsvorrichtungen, wie Koppelstifte eingesetzt. Bei einer Ausrichtung
der Empfangseinrichtung relativ zu der Emissionseinrichtung kann
die entsprechende Empfangsvorrichtung, insbesondere ihr Koppelstift,
in die erste Hohlwellenleiterstruktur oder eine Hohlwellenleiterstruktur
der dritten Wellenleiterstruktur der Empfangseinrichtung hineinragen. Die über
die Empfangsvorrichtung empfangene Mikrowellenenergie wird dann
an einen Streifenleiter oder Innenleiter der Streifen- bzw. Koaxialleitung
weitergeleitet.
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Vorteilhafterweise
ist die erste und/oder die dritte Wellenleiterstruktur zumindest
bereichsweise durch ein Tragelement des Zubehörteils, wie
eine Säule eines Hordengestellwagens oder Hordengestells,
gebildet.
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Insbesondere
um eine verlustarme Energieübertragung von der Emissionseinrichtung
an die Empfangseinrichtung zu ermöglichen, kann die erste Hohlwellenleiterstruktur
der Emissionseinrichtung fest mit der Behandlungsraumwand verbunden
werden. Eine Befestigung kann durch Verschrauben, Verlöten
oder Verschweißen erfolgen. Dies ermöglicht es,
daß die Mikrowellenenergie berührungslos oder
durch einen elektrischen Kontakt an die dritte Wellenleiterstruktur
der Empfangseinrichtung und von dort an die erste Wellenleiterstruktur
des Zubehörteils weitergeleitet werden kann. Bei Verwendung eines
elektrischen Kontakts können entsprechende Bereiche der
Behandlungsraumwand bzw. des Koppelfensters verstärkt sein,
und zur Sicherstellung eines guten elektrischen Kontakts können
entsprechende Oberflächen besonders präzise, beispielsweise
durch Drehen oder Schleifen, mechanisch bearbeitet sein.
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Um
die Induktion von Kreisströmen in Elemente der Emissionseinrichtung
oder der Empfangseinrichtung und/oder angrenzenden Bereichen des Zubehörteils
und/oder der Behandlungsraumwand zu unterbinden, können
in diesen Elementen bzw. diesen Oberflächenbereichen, insbesondere
in der Behandlungsraumwand um das Einkoppelfenster herum, Kreisstromunterbrechungseinrichtungen,
wie Schlitze oder Öffnungen vorgesehen sein. Diese sollten
zumindest bereichsweise einen Abstand von λ/4 oder λ/2
zueinander aufweisen, wobei λ die Wellenlänge
der erzeugten Mikrowellenstrahlung ist.
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Schließlich
kann zu einer Verbesserung der Kopplungseigenschaften, insbesondere
zur Verbesserung eines elektrischen Kontakts zwischen der Emissionseinrichtung
und der Empfangseinrichtung, die Empfangseinrichtung an dem Zubehörteil
beweglich angeordent sein. Insbesondere kann die Empfangseinrichtung über
ein Federelement in eine bevorzugte Position gezwungen werden, aus
dieser jedoch in zumindest eine Raumrichtung gegen die Federkraft
ausgelenkt werden. Dies ermöglicht es, daß Störeinflüsse,
wie eine Verformung der Behandlungsraumwand durch Temperatureinflüsse,
die zu einer Positionsverschiebung der Emissionseinrichtung führen,
ausgeglichen werden können, so daß durch einen,
insbesondere durch das Federelement hervorgerufenen Anpreßdruck,
die Empfangseinrichtung einer Bewegung der Emissionseinrichtung
folgen kann und so unzulässige Spalte zwischen der Emission-
und der Empfangseinrichtung vermieden werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich beispielhaft aus
der nachfolgenden detaillierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen.
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Dabei
zeigt:
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1 eine
Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung; und
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2 eine
perspektivische Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kopplungsvorrichtung.
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In
1 ist
eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kopplungsvorrichtung
1 in Querschnittsansicht schematisch
dargestellt. Die Kopplungsvorrichtung
1 umfaßt
eine Emissionseinrichtung
3 und eine Empfangseinrichtung
5,
um in einem Technikraum eines Nahrungsmittelbehandlungsgeräts
wie in Form eines Gargeräts (nicht dargestellt) erzeugte
Mikrowellenenergie an ein in einem Garraum des Gargeräts
angeordnetes Zubehörteil (nicht dargestellt) zu übertragen,
wie z. B. in der
EP 1
670 290 A1 der Anmelderin beschrieben. Dazu ist die Emissionseinrichtung
3 der
Kopplungsvorrichtung
1 an einer Garraumwand
7 befestigt,
beispielsweise durch Verschrauben, Verlöten oder Verschweißen.
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Die
Emissionseinrichtung 3 weist erfindungsgemäß eine
erste Hohlwellenleiterstruktur 9 auf, die mittels eines
ersten Verschlußelements in Form einer Scheibe 11 zum
Inneren des Garraums hin abgedichtet ist. Die Scheibe 11 ist
insbesondere undurchlässig für gasförmige
und flüssige Medien, ermöglicht jedoch die verlustfreie
oder leicht gedämpfte Passage von Mi krowellen, damit aus
der ersten Hohlwellenleiterstruktur 9 emittierte Mikrowellen
an eine erste Wellenleiterstruktur 13 im Garraum übertragen
werden können.
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Die
erste Wellenleiterstruktur 13 ist von einem nicht dargestellten
Zubehörteil umfaßt. Das Zubehörteil kann
beispielsweise ein Hordengestell oder ein Hordengestellwagen, das
bzw. der in den Garraum einbringbar ist, sein. Auch kann es sich
um eine an einer Garraumwand angeordnete, insbesondere aus dem Garraum
entnehmbare, Antennenstruktur handeln.
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Die
erste Hohlwellenleiterstruktur 9 wird über eine
bzw. mehrere nicht dargestellte Mikrowellenquellen mit Mikrowellen
gespeist. Dazu kann sie mit einer zweiten, nicht gezeigten Wellenleiterstruktur verbunden
werden, nämlich über eine Koaxialkopplung 15,
wenn es sich um eine Koaxialwellenleiterstruktur handelt. In alternativen
Ausführungsformen kann vorgesehen sein, daß die
zweite Wellenleiterstruktur durch die erste Hohlwellenleiterstruktur
gebildet ist, d. h. insbesondere eine Mikrowellenquelle Mikrowellenenergie
direkt in die erste Hohlwellenleiterstruktur 9 einspeist.
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Um
eine Einkopplung der Mikrowellenenergie aus der zweiten Wellenleiterstruktur
in die erste Hohlwellenleiterstruktur 9 zu ermöglichen,
ist in der ersten Hohlwellenleiterstruktur 9 eine erste
Sendevorrichtung in Form eines ersten Koppelstifts 17 ausgebildet.
Mittels des Koppelstifts 17 wird also die über die
Koaxialkopplung 15 in die Emissionseinrichtung 3 eingekoppelte
Mikrowellenenergie in die erste Hohlwellenleiterstruktur 9 übertragen.
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Um
die in die erste Hohlwellenleiterstruktur 9 eingekoppelte
Mikrowellenenergie zu empfangen, weist die Empfangseinrichtung 5 eine
dritte Wellenleiterstruktur 19, die mit der ersten Wellenleiterstruktur 13 verbunden
ist, auf. In der in 1 dargestellten Ausführungsform
sind sowohl die erste als auch die dritte Wellenleiterstruktur in
Form von Hohlwellenleitern ausgebildet.
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Um
eine Einkopplung der Mikrowellen in die dritte Wellenleiterstruktur
19 zu
ermöglichen, umfaßt die Empfangseinrichtung
5 eine
erste Empfangsvorrichtung in Form eines zweiten Koppelstifts
21.
In der in
1 dargestellten Ausführungsform
entspricht der Querschnitt der als Hohlwellenleiterstruktur ausgebildeten
dritten Wellenleiterstruktur
19 im wesentlichen dem Querschnitt
der ersten Hohlwellenleiterstruktur
9. So wird die aus
der ersten Hohlwellenleiterstruktur
9 emittierte Mikrowellenstrahlung
in die Wellenleiterstruktur
19 eingekoppelt, über
den zweiten Koppelstift
21 weitergeleitet und anschließend
in die erste Wellenleiterstruktur
13 eingekoppelt. Über die
erste Wellenleiterstruktur
13 wird die Mikrowellenstrahlung
an einer geeigneten Antennenstruktur, wie sie beispielsweise in
der nicht vorveröffentlichten
DE 10 2006 007 734.2 der Anmelderin
beschrieben ist, weitergeleitet.
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Wie
bereits zuvor erwähnt, kann die dritte Wellenleiterstruktur 19 der
Empfangseinrichtung 5 ebenfalls durch eine andere Wellenleiterstruktur,
wie eine Koaxialwellenleiterstruktur, gebildet sein. In diesem Fall
ragt vorzugsweise ein Innenleiter der Koaxialleitung in die erste
Hohlwellenleiterstruktur 9 hinein. Dies kann beispielsweise
dadurch ermöglicht werden, daß die Scheibe 11 versetzt
wird.
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Auch
ist es möglich, daß die in der in 1 dargestellten
Ausführungsform als Hohlwellenleiter ausgebildete erste
Wellenleiterstruktur 13 durch eine andere Wellenleiterstruktur,
wie eine Koaxialwellenleitungsstruktur gebildet wird. Zur Einkopplung
der Mikrowellenenergie in diese Wellenleiterstruktur kann ein Innenleiter
dieser Koaxialwellenleiterstruktur beispielsweise mit dem Koppelstift 21 elektrisch verbunden
werden.
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Auch
kann in einer nicht dargestellten Ausführungsform vorgesehen
sein, daß nicht nur die Emissionseinrichtung 3,
sondern auch die Empfangseinrichtung 5 durch ein zweites
Verschlußelement derartig verschlossen ist, daß Fluide
nicht in die dritte Wellenleiterstruktur 19 eintreten können,
das zweite Verschlußelement jedoch im wesentlichen durchlässig
für Mikrowellen ist. Durch ein derartiges zweites Verschlußelement
würde der Eintritt von Fluiden in die Wellenleiterstrukturen
des Zubehörteils vermieden werden, wodurch insbesondere
eine Oxidation der Innenseiten der Wellenleiterstruktur vermieden
werden könnte.
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Um
eine bestmögliche Einkopplung von Mikrowellenenergie aus
der Emissionseinrichtung 3 in die Empfangseinrichtung 5 zu
erreichen, weisen die Emissionseinrichtung 3 und die Empfangseinrichtung 5 komplementäre
Oberflächenformen auf. Diese komplementäre Oberflächenformen
werden insbesondere durch Schürzen 23, 25 gebildet.
Diese Schürzen 23, 25 dienen einerseits
als Zentrierhilfe und andererseits erfolgt über diese eine
elektrische Kopplung zwischen der Hohlwellenleiterstruktur 9 und
der Hohlwellenleiterstruktur 19. Diese Kopplung kann durch
direkten elektrischen Kontakt oder kontaktlos, insbesondere induktiv
und/oder kapazitiv, erfolgen. Um einen bestmöglichen Kontakt
zwischen der Emissionseinrichtung 3 und der Empfangseinrichtung 5 bei
einem direkten elektronischen Kontakt zu ermöglichen, können
die Oberflächen der Schürzen 23, 25,
insbesondere durch Schleifen, mechanisch bearbeitet sein. Für
das Einbringen des Zubehörteils in den Garraum, wie durch
Einfahren eines Hordengestellwagens, ist somit eine Endposition
vorgegeben, in der die Empfangseinrichtung 5 auf der Emissionseinrichtung 3 aufliegt
und die Hohlwellenleiterstrukturen 9, 19 zueinander
ausgerichtet sind, nämlich über die Schürzen 23, 25.
In der in 1 dargestellten Ausführungsform
ist die Emissionseinrichtung 3 fest an der Garraumwand 7 befestigt.
Dabei ist die Garraumwand 5 insbesondere im Bereich der
Emissionseinrichtung 3 verstärkt.
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Während
eines Betriebs des Gargeräts kann es jedoch zu einer Veränderung
der Relativposition zwischen der Emissionseinrichtung 3 und
der Empfangseinrichtung 5 kommen. So kann das Zuberhörteil
unpräzise in dem Garraum positioniert werden, was zu einer
geänderten Position der Empfangseinrichtung 5 führen
kann, oder beispielsweise, aufgrund von Temperaturveränderungen
kann es zu einer Verformung der Garraumwand 7 und damit
eine Veränderung der Position der Emissionseinrichtung 3 kommen.
Um derartige Abweichungen der Relativposition zwischen der Emissionseinrichtung 3 und
der Empfangseinrichtung 5 zu kompensieren, ist die Empfangseinrichtung 5 über
ein nicht dargestelltes Gelenk beweglich an dem Zubehörteil
befestigt. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß die erste
Wellenleiterstruktur 13 teleskopartig nach oben und unten
verschoben werden kann, um sie nach Einbringen des Zubehörteils
in den Garraum so abzusenken, daß die Empfangseinrichtung 5 auf
der Emissionseinrichtung 3 aufliegt. Auch ist eine drehbewegliche
bzw. kippbare Lagerung der Empfangseinrichtung 5 möglich.
So kann auch in solchen Fällen, in denen die Relativpositionen
zwischen der Emissionseinrichtung 3 und der Empfangseinrichtung 5 bei einer
starren Anbringung der Empfangseinrichtung an dem Zubehörteil
nicht sichergestellt sind, eine verbesserte Übertragung
der Mikrowellenergie erreicht werden. Insbesondere können
bei einem gewünschten direkten elektrischen Kontakt der
Schürzen 23, 25 Spalte zwischen den Schürzen 23, 25 vermieden werden.
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In 2 ist
eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Kopplungsvorrichtung 1' dargestellt. Elemente, die denjenigen
der in 1 dargestellten Kopplungsvorrichtung 1 entsprechen, tragen
die gleichen Bezugszeichen, jedoch einfach gestrichen.
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Im
Vergleich zu der Kopplungsvorrichtung 1 wurde in der Kopplungsvorrichtung 1' auf
die Verwendung einer Scheibe 11 verzichtet. Dies ermöglicht
es insbesondere, daß der zweite Koppelstift 21' so
ausgebildet werden könnte, daß er in die Hohlwellenleiterstruktur 9' hineinragt.
Ein Austreten von Fluid aus dem Garraum ist jedoch dadurch ausgeschlossen,
daß die Hohlwellenleiterstruktur 9' einseitig
geschlossen ist. So ist der erste Koppelstift 17' mit einer nicht
dargestellten Koaxialkopplung so verbunden, daß eine dichter
Durchgang durch eine Wandung 27' der Emissionseinrichtung 3' sichergestellt
ist.
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Weiterhin
unterscheidet sich der Aufbau der Kopplungsvorrichtung 1' von
demjenigen der Kopplungsvorrichtung 1 dadurch, daß bei
einem Einbringen des Zubehörteils mit der ersten Wellenleiterstruktur 13' eine
kontaktlose Verbindung zwischen der Emissionseinrichtung 3' und
der Empfangseinrichtung 5' erreicht wird. Um jedoch die
Ausbildung von Kreisströmen in der Emissionseinrichtung 3' bzw. der
Empfangseinrichtung 5' zu vermeiden, weisen die Schürzen 23', 25' Kreisstromunterbrechungseinrichtungen
in Form von Schlitzen 29' bzw. 31' auf. Diese
Schlitze 31' weisen zumindest bereichsweise einen Abstand
von λ/4 und/oder λ/2 voneinander auf, wobei λ die
Wellenlänge der der Emissionseinrichtung 3' zugeführten
Mikrowellenstrahlung ist. Somit wird eine verlustarme Kopplung der
Mikrowellenstrahlung von der Emissionseinrichtung 3' in
die Empfangseinrichtung 5' sichergestellt. Alternativ können
diese Kreisstromunterbrechungseinrichtungen auch in einer nicht
dargestellten Garraumwand ausgebildet werden, um die Induktion von
Kreisströmen in die meist aus metallischen Materialen bestehenden
Garraumwand zu vermeiden.
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Die
in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie
in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können
sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für
die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen
wesentlich sein.
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- 1,
1'
- Kopplungsvorrichtung
- 3,
3'
- Emissionseinrichtung
- 5,
5'
- Empfangseinrichtung
- 7
- Garraumwand
- 9,
9'
- Hohlwellenleiterstruktur
- 11
- Scheibe
- 13,
13'
- Wellenleiterstruktur
- 15
- Koaxialleitung
- 17,
17'
- Koppelstift
- 19,
19'
- Wellenleiterstruktur
- 21,
21'
- Koppelstift
- 23,
23'
- Schürze
- 25,
25'
- Schürze
- 27'
- Wandung
- 29'
- Schlitz
- 31'
- Schlitz
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
-
- - EP 1670290
A1 [0002, 0053]
- - DE 102006007734 [0003, 0059]
- - JP 2002353702 A [0004]
- - US 4329557 [0006]