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Die Erfindung betrifft ein Gargerät zur Zubereitung von Gargut sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts.
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Gargeräte, die in Großküchen oder Profiküchen zum Einsatz kommen, können eine Mikrowellenquelle aufweisen, die Mikrowellen in einen Garraum einkoppelt. Die Mikrowellen können zu Untersuchungszwecken verwendet werden oder um ein im Garraum befindliches Gargut zumindest ergänzend zu einem weiteren Garverfahren zu garen. Die von der Mikrowellenquelle ausgehenden Mikrowellen werden üblicherweise über eine Antenne in den Garraum eingespeist. Von der Antenne ausgehend treffen die Mikrowellen auf das zu garende Gargut und werden vom Gargut absorbiert oder teilweise reflektiert. Die reflektierten Mikrowellen werden ferner an den Innenwänden des Garraums erneut reflektiert, um dann wieder auf das Gargut zu treffen und zumindest teilweise absorbiert zu werden.
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Es ist bekannt, dass sich die von der Antenne ausgesandten Mikrowellen nicht homogen im Garraum verteilen, was eine inhomogene Erwärmung des Garguts zur Folge hat. Gerade das Gargut, das nah zu der einspeisenden Antenne im Garraum angeordnet ist, erfährt eine höhere Einwirkung der Mikrowellen und schirmt das weiter entfernt angeordnete Gargut ab. Aus dem Stand der Technik ist es daher bekannt, einen sogenannten Rührer einzusetzen, der innerhalb des Garraums angeordnet ist und das durch die eingespeisten Mikrowellen erzeugte Mikrowellenfeld verwirbelt. Hierdurch soll ein möglichst gleichverteiltes Mikrowellenfeld im Garraum erzeugt werden, wodurch das Gargut homogener gegart werden kann.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die homogene Erwärmung des Garguts mittels Mikrowellenenergie zu verbessern.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Gargerät gelöst, mit einem Garraum, wenigstens einer Mikrowellenquelle, einer Steuer- und Auswerteeinheit sowie zumindest einer Antenne zur Einspeisung von Mikrowellen, wobei die Steuer- und Auswerteeinheit die Polarisation der in den Garraum eingespeisten Mikrowellen steuert, insbesondere die Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen gezielt verändert.
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Der Grundgedanke der Erfindung ist es, die Polarisation der in den Garraum eingespeisten Mikrowellen gezielt zu verändern, um dadurch das Absorptions- und Reflexionsverhalten des Garguts gezielt zu beeinflussen. Es ist bekannt, dass die Absorption einfallender Mikrowellen durch die Oberfläche des Garguts stark von der Polarisationsrichtung des elektrischen Feldes der Mikrowellen in Bezug auf die Gargutoberfläche abhängt. Dieser Effekt kann von der Steuer- und Auswerteeinheit gezielt genutzt werden, um die lokale Wirkung der eingespeisten Mikrowellen gezielt zu ändern. Die Veränderung des Absorptions- und Reflexionsverhaltens des Garguts bei einer Polarisationsveränderung der eingespeisten Mikrowellen tritt insbesondere auf, wenn die Mikrowellen unter einem großen Winkel auf die Gargutoberfläche treffen. Gerade bei einem größeren Garraum kann das Konzept der einfallenden Wellen angewandt werden, wobei die Gargeräte, die in Großküchen oder Profiküchen zum Einsatz kommen, einen solchen Garraum aufweisen. Beispielsweise kann die Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen, insbesondere die lineare Polarisation der eingespeisten Mikrowellen, von einer parallelen Orientierung zu einer senkrechten Polarisationsrichtung geändert werden, um die Absorption der eingespeisten Mikrowellen durch die Gargutoberfläche zu verringern. Hierdurch erhöht sich entsprechend die Reflexion an der Gargutoberfläche, wodurch das Garergebnis des Garguts gezielt über die Änderung der Polarisation beeinflusst werden kann.
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Die von der wenigstens einen Antenne eingespeisten Mikrowellen weisen eine lineare Polarisation auf. Die Polarisation bezieht sich auf die elektrische Feldkomponente der Mikrowellen.
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Generell kann über die Geometrie der jeweiligen Antenne die Polarisationsrichtung der von ihr ausgestrahlten Mikrowellen eingestellt werden, insbesondere die lineare Polarisation.
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Ein Aspekt sieht einen polarisationsempfindlichen Sensor vor, der mit der Steuer- und Auswerteeinheit gekoppelt ist und die Mikrowellenstrahlung innerhalb des Garraums detektiert, insbesondere deren Polarisationsrichtung. Über den polarisationsempfindlichen Sensor können die von der Gargutoberfläche reflektierten Mikrowellen erfasst und somit eine Aussage über das Absorptionsverhalten des Garguts getroffen werden. Beim polarisationsempfindlichen Sensor kann es sich um eine Antenne handeln. Beispielsweise kann der polarisationsempfindliche Sensor durch eine Antenne ausgebildet sein, die ebenfalls zur Einspeisung der Mikrowellen in den Garraum dient. Diese Antenne kann dann als Messantenne bezeichnet werden. Hierzu wird sie polarisationsempfindlich gemacht. Die Polarisation der Mikrowellen wird durch die zur Messantenne umfunktionierte Antenne bestimmt.
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Ferner kann die Steuer- und Auswerteeinheit die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen in Abhängigkeit von der vom Sensor erfassten Daten steuern. Hierdurch kann das Gargut homogener erwärmt werden, da in Abhängigkeit der detektierten Mikrowellen innerhalb des Garraums die Mikrowellenabsorption des Garguts ermittelt werden kann. Ausgehend hiervon kann die Steuer- und Auswerteeinheit die eingespeisten Mikrowellen hinsichtlich der Polarisationsrichtung beeinflussen, um das Absorptionsverhalten des Garguts gezielt so zu verändern, dass weniger absorbierende Bereiche des Garguts künftig mit derart polarisierter Mikrowellenstrahlung "versorgt" werden, dass dort der Energieeintrag steigt, und umgekehrt.
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Ein weiterer Aspekt sieht zumindest zwei Antennen vor, die gegenüberliegenden Garraumseiten oder einer gemeinsamen Garraumseite zugeordnet sind. Je mehr Antennen vorgesehen sind, desto genauer kann der Garraum ortsaufgelöst überwacht und die Mikrowellen gezielter auf das Gargut in den Garraum eingespeist werden. Ferner können über die beiden Antennen Mikrowellen in den Garraum eingespeist werden, die zueinander orthogonale Polarisationsrichtungen aufweisen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die beiden Antennen an derselben Garraumseite angeordnet sind. Hierdurch wird sichergestellt, dass das dieser Garraumseite zugeordnete Gargut sowohl mit einer ersten Polarisationsrichtung als auch mit einer zweiten, zur ersten Polarisationsrichtung senkrechten Polarisationsrichtung gegart werden kann, was entsprechend ein unterschiedliches Absorptionsverhalten zur Folge hat. Die Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen kann dabei über die Geometrie der Antennen eingestellt werden.
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Insbesondere ist die zumindest eine Antenne derart ausgebildet, dass sie Mikrowellen einer ersten Polarisationsrichtung sowie Mikrowellen einer zweiten Polarisationsrichtung einspeisen kann, die zur ersten Polarisationsrichtung senkrecht ist. Hierdurch kann die Anzahl der Antennen reduziert werden, da pro Garraumseite nur eine Antenne benötigt wird, um Mikrowellen mit zueinander senkrechten Polarisationsrichtungen in den Garraum einzuspeisen. Mit der einen Antenne pro Garraumseite kann somit das Garergebnis aufgrund einer gezielten Polarisationsänderung der eingespeisten Mikrowellen beeinflusst werden. Die derartig ausgebildete Antenne weist typischerweise zwei Anschlüsse auf. In Abhängigkeit des gewählten, aktiven Anschlusses, über den die von der Mikrowellenquelle ausgehenden Mikrowellen der Antenne zugeführt werden, werden Mikrowellen mit einer definierten Polarisationsrichtung von der Antenne in den Garraum eingespeist.
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Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Betreiben eines Gargeräts der zuvor genannten Art gelöst, wobei die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen von der Steuer- und Auswerteeinheit gesteuert wird, insbesondere die Polarisationsrichtung gezielt verändert wird. Hiermit ist es möglich, das im Garraum befindliche Gargut homogen zu garen, indem die Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen aktiv verändert bzw. gedreht wird, um das Absorptionsverhalten bzw. das Reflexionsverhalten des Garguts gezielt zu beeinflussen.
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Die Polarisation der Mikrowellenstrahlung kann innerhalb des Garraums von der Steuer- und Auswerteeinheit verarbeitet werden, um die Mikrowellenabsorption eines Garguts zu ermitteln. Die Mikrowellenabsorption des Garguts kann so aufgrund der Polarisationsrichtung der Mikrowellen überwacht werden. Hierdurch ist es möglich, die Mikrowelleneinspeisung nicht nur zu steuern, sondern auch zu regeln, da die Polarisationsrichtung aufgrund der durch Sensor indirekt erfassten Mikrowellenabsorption des Garguts eingestellt wird, um einen gewünschten Mikrowellenabsorptionswert zu erhalten.
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Die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen kann geändert werden, um die Mikrowellenabsorption eines Garguts in der Nähe der wenigstens einen einspeisenden Antenne zu reduzieren. Durch die Änderung der Polarisationsrichtung von einer parallelen Polarisationsrichtung zu einer senkrechten Polarisationsrichtung kann bei schrägem Einfall der eingespeisten Mikrowellen die Absorption durch das Gargut deutlich reduziert werden. Hierdurch ist es möglich, die Absorption des Garguts zu verringern, welches direkt zur einspeisenden Antenne benachbart ist, sodass Gargut, welches weiter entfernt von der einspeisenden Antenne angeordnet ist, einer verhältnismäßig stärkeren Mikrowellenenergie ausgesetzt wird.
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Ferner kann die Beladung mit Gargut aufgrund der Polarisation der Mikrowellenstrahlung innerhalb des Garraums ermittelt werden. Hierzu wird die Polarisationsrichtung der reflektierten Mikrowellen analysiert, wobei die Beladung innerhalb des Garraums ortsaufgelöst ermittelt werden kann, wenn mehrere Sensoren vorgesehen sind, die insbesondere bestimmten Bereichen des Garraums zugeordnet sind.
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Gemäß einem weiteren Aspekt kann die Art des Garguts aufgrund der Polarisation der Mikrowellenstrahlung innerhalb des Garraums ermittelt werden. Dies liegt daran, dass die Absorptions- sowie Reflexionseigenschaften der eingespeisten Mikrowellen von der Oberfläche des Garguts abhängen. Ein flächiges oder flüssiges Gargut weist eine relativ ebene Oberfläche auf, sodass sich ein homogenes Reflexionsverhalten über die gesamte Gargutoberfläche einstellt. Dies kann aufgrund der Polarisation der reflektierten Mikrowellen sowie deren Intensität entsprechend festgestellt werden.
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Insbesondere kann der Zustand des Garguts aufgrund der Polarisation der Mikrowellenstrahlung innerhalb des Garraums ermittelt werden. Dies kann unter anderem festgestellt werden, da die Gargutoberfläche je nach Zustand des Garguts sich verändert, was eine veränderte Polarisation der reflektierten Mikrowellen zur Folge hat. Hierzu können die von der Steuer- und Auswerteeinheit erfassten Daten in einem Speicher hinterlegt werden, sodass die hinterlegten Werte von der Steuer- und Auswerteeinheit miteinander verglichen und Trends ausgewertet bzw. ermittelt werden. Der Zustand des Garguts kann dadurch überwacht werden.
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Generell ist die Polarisationsrichtung der elektrischen Feldkomponente der Mikrowellen von Bedeutung.
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Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts gemäß einer ersten Ausführungsform,
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2 eine reduzierte schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gargeräts gemäß einer zweiten Ausführungsform,
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3 ein Diagramm der Absorption von polarisierten Mikrowellen an einer Gargutoberfläche in Abhängigkeit vom Einfallwinkel,
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4 eine schematische Darstellung einer einfallenden Mikrowellen mit einer zweiten Polarisationsrichtung, und
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5 eine schematische Darstellung einer einfallenden Mikrowellen mit einer ersten Polarisationsrichtung.
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In der 1 ist ein Gargerät 10 gezeigt, das einen Garraum 12 aufweist, in dem Gargut 14 gegart werden kann.
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Ferner weist das Gargerät 10 wenigstens eine Mikrowellenquelle 16 auf, welche Mikrowellen erzeugt, um das im Garraum 12 befindliche Gargut 14 zu garen. Die von der Mikrowellenquelle 16 erzeugten Mikrowellen werden über Antennen 18 in den Garraum 12 eingespeist, die entweder im Garraum 12 angeordnet sind oder direkt benachbart hierzu.
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Bei der Mikrowellenquelle 16 kann es sich beispielsweise um ein Magnetron handeln.
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In der gezeigten ersten Ausführungsform sind jeweils zwei Antennen 18 an sich gegenüberliegenden Garraumseiten 20, 22 angeordnet. Die beiden Antennen 18, die jeweils einer der beiden Garraumseiten 20, 22 zugeordnet sind, können Mikrowellen 23 mit einer ersten Polarisationsrichtung 24 bzw. Mikrowellen 23 mit einer zweiten Polarisationsrichtung 26 in den Garraum 12 einspeisen. Hierdurch weist das gezeigte Gargerät 10 eine Antennenanordnung mit vier Kanälen auf, da vier Antennen 18 vorgesehen sind.
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Die Polarisationsrichtung der von den Antennen 18 eingespeisten Mikrowellen 23 hängt dabei von der Ausgestaltung der Antennen 18 ab, insbesondere deren Geometrie.
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Das Gargerät 10 weist ferner eine Steuer- und Auswerteeinheit 28 auf, die mit der Mikrowellenquelle 16 und/oder mit den Antennen 18 gekoppelt sein kann, um die Polarisation der in den Garraum 12 eingespeisten Mikrowellen 23 aktiv zu steuern, indem die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die jeweilige Antenne 18 ansteuert, sodass die angesteuerte Antenne 18 über die Mikrowellenquelle 16 mit Mikrowellen 23 versorgt wird, die die Antenne 18 in den Garraum 12 einspeisen kann.
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Beispielsweise kann die Mikrowellenquelle 16 mit den Antennen 18 derart gekoppelt sein, dass die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die von der Mikrowellenquelle 16 den Antennen 18 zugeführte Mikrowellenstrahlung freigibt oder sperrt. Dies setzt voraus, dass die Antennen 18 synchron angesteuert werden. Durch die Differenz der Phase und Amplitude der jeweiligen Signale an den Antennen 18 wird die Polarisation kontrolliert. Je nach Freigabe oder Sperrung der Antennen 18, die aufgrund ihrer Ausgestaltung bzw. Geometrie eine bestimmte Polarisationsrichtung einspeisen, kann die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die Polarisation der in den Garraum 12 eingespeisten Mikrowellen 23 gezielt steuern.
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Die von der Mikrowellenquelle 16 ausgehende Mikrowellenstrahlung wird von den Antennen 18 aufgrund ihrer Ausgestaltung in linear polarisierte Mikrowellen 23 moduliert, sodass die in den Garraum 12 eingespeisten Mikrowellen 23 eine bestimmte Polarisation 24, 26 aufweisen. Die Polarisation der Mikrowellenstrahlung wird bei Abstrahlung von den Antennen 18 definiert. In der Zuleitung zu den Antennen 18 ist die Polarisation der Mikrowellenstrahlung nicht relevant und auch nicht definiert.
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Die von den Antennen 18 eingespeisten Mikrowellen 23 treffen auf die Gargutoberfläche des Garguts 14 und werden in Abhängigkeit ihrer Polarisationsrichtung sowie des Einfallwinkels auf die Gargutoberfläche unterschiedlich vom Gargut 14 absorbiert bzw. reflektiert. Dies ist in der 3 gezeigt, in der ein Diagramm dargestellt ist, das die Absorption von Mikrowellen in Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Mikrowellen auf die Gargutoberfläche zeigt.
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In dem Diagramm ist das Absorptionsverhalten von Mikrowellen der ersten Polarisationsrichtung 24, die einer parallelen Polarisationsrichtung des elektrischen Feldes entspricht, sowie von Mikrowellen der zweiten Polarisationsrichtung 26 gezeigt, die einer senkrechten Polarisationsrichtung des elektrischen Feldes entspricht.
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Aus der 3 geht eindeutig hervor, dass sich die Absorptionseigenschaften bei einem großen Einfallswinkel der Mikrowellen auf die Gargutoberfläche erheblich unterscheiden, da bei der ersten Polarisationsrichtung 24 (parallel) die Mikrowellenstrahlung fast vollständig vom Gargut 14 absorbiert wird, wohingegen bei der zweiten Polarisationsrichtung 26 (senkrecht) die Mikrowellenstrahlung fast gar nicht vom Gargut 14 absorbiert und somit fast vollständig reflektiert wird.
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Das Auftreffen der eingespeisten Mikrowellen 23 mit der ersten Polarisationsrichtung 24 bzw. der zweiten Polarisationsrichtung 26 auf die Gargutoberfläche des Garguts 14 ist in den 4 und 5 schematisch dargestellt. In den beiden Figuren sind die eingespeisten Mikrowellen 23 durch ihre elektrische Feldkomponente E, ihre magnetische Feldkomponente H sowie der Wellenausbreitungsrichtung k dargestellt. Ferner sind das Gargut 14 teilweise und die Gargutoberfläche bereichsweise durch die auf der Gargutoberfläche stehende Normale n gezeigt.
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In der 4 ist die elektrische Feldkomponente E der eingespeisten Mikrowelle 23 senkrecht zu der Ebene polarisiert, die durch die Normale n und den Vektor k der Wellenausbreitungsrichtung gebildet wird. Dagegen ist die elektrische Feldkomponente E der eingespeisten Mikrowelle 23 in der 5 parallel zu der entsprechenden, durch n und k gebildeten Ebene polarisiert. Das Gargut 14 entspricht mit seiner Oberfläche zumindest bereichsweise der Ebene, auf der die Normale n senkrecht steht.
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Ferner weist das Gargerät 10 einen polarisationsempfindlichen Sensor 30 auf, welcher im Garraum 12 angeordnet ist.
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Der polarisationsempfindliche Sensor 30 ist mit der Steuer- und Auswerteeinheit 28 gekoppelt und detektiert die im Garraum 12 vorhandene Mikrowellenstrahlung, also insbesondere die vom Gargut 14 reflektierten Mikrowellen. Der polarisationsempfindliche Sensor 30 kann insbesondere die Polarisationsrichtung des elektrischen Feldes der im Garraum 12 vorhandenen Mikrowellen detektieren.
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Alternativ oder ergänzend kann der polarisationsempfindliche Sensor 30 eine der Antennen 18 sein, welche je nach Schaltung durch die Steuer- und Auswerteeinheit 28 als einspeisende Antenne 18 oder als polarisationsempfindlicher Sensor 30 fungiert. Demnach kann die vierkanalige Antennenanordnung nicht nur zum Einspeisen der Mikrowellen genutzt werden, sondern auch zur Messung der Mikrowellen innerhalb des Garraums 12.
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Je nach Ausbildung bzw. Geometrie der jeweiligen Antenne 18 kann diese auch nur Mikrowellen mit einer ihrer Geometrie entsprechenden Polarisationsrichtung detektieren.
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Ferner kann das Gargerät 10 einen Speicher 32 aufweisen, der zudem mit der Steuer- und Auswerteeinheit 28 gekoppelt ist. In dem Speicher 32 können die von den Sensoren 30 erfassten Daten gespeichert werden. Die Steuer- und Auswerteeinheit 28 kann auf den Speicher 32 zugreifen, um die erfassten Daten zu extrapolieren und Trends zu erzeugen.
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Generell steuert die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen 23 aufgrund der vom Sensor 30 erfassten Daten, sodass aufgrund der Mikrowellenreflexion des Garguts 14 auf die Mikrowellenabsorption des Garguts 14 geschlossen werden kann. Je mehr Sensoren 30 im Garraum 12 vorgesehen sind, desto ortsaufgelöster kann die Mikrowellenabsorption des Garguts 14 bestimmt werden.
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Sollte die Steuer- und Auswerteeinheit 28 feststellen, dass ein Gargut 14 in der Nähe einer einspeisenden Antenne 18 eine hohe Mikrowellenabsorption hat, so kann die Steuer- und Auswerteeinheit 28 an dieser Garraumseite 20, 22 die andere Antenne 18 einschalten und die vorherige Antenne 18 ausschalten bzw. deren Versorgung mit Mikrowellen unterbrechen. Hierdurch treffen auf das dort befindliche Gargut 14 nun eingespeiste Mikrowellen 23 mit einer anderen, zur vorherigen Polarisationsrichtung senkrechten Polarisationsrichtung, wodurch das Gargut 14 eine veränderte Mikrowellenabsorption aufweist (siehe 3).
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Beispielsweise ist das nah zur einspeisenden Antenne 18 angeordnete Gargut 14 zunächst mit Mikrowellen 23 der ersten Polarisationsrichtung 24 gegart worden. Aufgrund der hohen Absorption des nah zur einspeisenden Antenne 18 befindlichen Garguts 14 wird das übrige, weiter entfernt angeordnete Gargut 14 quasi von den eingespeisten Mikrowellen 23 abgeschirmt und hat entsprechend weniger Mikrowellen absorbiert.
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Um dennoch ein homogenes Garergebnis zu erhalten, hat die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die zunächst einspeisende Antenne 18 ausgeschaltet und die andere, derselben Garraumseite 20, 22 zugeordnete Antenne 18 eingeschaltet. Auf das an der entsprechenden Garraumseite 20, 22 direkt angeordnete Gargut 14 treffen nun Mikrowellen der zweiten Polarisationsrichtung 26. Das Absorptionsverhalten des Garguts 14 ist aufgrund der gezielt geänderten Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen 23 entsprechend schlechter. Aufgrund der geringeren Mikrowellenabsorption werden die eingespeisten Mikrowellen 23 der zweiten Polarisationsrichtung 26 stärker vom direkt benachbarten Gargut 14 reflektiert, was zur Folge hat, dass das Gargut 14, welches weiter entfernt von der einspeisenden Antenne 18 angeordnet ist, einer höheren Mikrowellenenergie ausgesetzt ist, wodurch dieses Gargut 14 stärker gegart wird.
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Insgesamt ist es hierdurch möglich, das gesamte Gargut 14 innerhalb des Garraums 12 homogener zu garen. Hierzu wird die Polarisationsrichtung der eingespeisten Mikrowellen 23 gezielt gesteuert, wobei die Mikrowellenabsorption des Garguts 14 durch Messungen über die Sensoren 30, insbesondere die Antennen 18, erkannt werden kann.
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Ferner kann mit dem Gargerät 10 die Beladung innerhalb des Garraums 12 ermittelt werden, da aufgrund der erfassten Polarisationsrichtung der Mikrowellen im Garraum 12 Rückschlüsse auf die Verteilung des Garguts 14 innerhalb des Garraums 12 und somit auf die Beladung gezogen werden können. Hierzu ist insbesondere eine gute Ortsauflösung sinnvoll, die über mehrere Sensoren 30 sichergestellt werden kann.
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Des Weiteren kann mithilfe der Polarisationsrichtung der reflektierten und vom Sensor 30 erfassten Mikrowellen innerhalb des Garraums 12 die Art des Garguts 14 ermittelt werden. Beispielsweise weist ein flüssiges Gargut 14 eine im Wesentlichen homogene Gargutoberfläche auf, die ein entsprechend homogenes Reflexionsverhalten hat. Dagegen würde ein als Festkörper ausgebildetes Gargut 14 ein streuendes Reflexionsverhalten der Mikrowellen haben, was bei der Erfassung der im Garraum 12 befindlichen Mikrowellen von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 festgestellt werden würde. Generell ist die Streuung der eingespeisten Mikrowellen 23 empfindlich gegenüber der Orientierung des Garguts 14 im Garraum 12 sowie deren Flächen, die als Reflexionsflächen dienen. Dies geht insbesondere aus der 3 hervor, in der die Absorption über den Einfallwinkel dargestellt ist.
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Ferner kann aufgrund der von den Sensoren 30 erfassten Polarisationen der Mikrowellenstrahlung innerhalb des Garraums 12 auf den Zustand des Garguts 14 geschlossen werden, da sich bei einer Änderung des Zustands die Gargutoberfläche verändert. Dies zeigt sich beispielsweise an einem entsprechend veränderten Absorptions- bzw. Reflexionsverhalten des Garguts 14, was vom Sensor 30 erfasst und von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 ausgewertet wird.
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Die gezielte Steuerung der eingespeisten Mikrowellen 23 und die Messung der Mikrowellen innerhalb des Garraums 12 ist möglich, da die typischerweise verwendete Wellenlänge der eingespeisten Mikrowellen 23 eine Frequenz von ungefähr 2,45 GHz hat, was einer freien Wellenlänge von ca. 12,2 cm entspricht. Diese freie Wellenlänge ist verhältnismäßig klein zu den Abmessungen des Garraums 12 bei Gargeräten 10, die in Profi- oder Großküchen zum Einsatz kommen, sodass eine gezielte Ansteuerung möglich ist.
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In der 2 ist eine zweite Ausführungsform des Gargeräts 10 in einer reduzierten Darstellung schematisch gezeigt, bei der im Wesentlichen der Garraum 12 des Gargeräts 10 gezeigt ist.
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In dieser Ausführungsform ist einer Garraumseite 20, 22 jeweils lediglich eine Antenne 18 zugeordnet. Diese Antenne 18 ist derart ausgebildet, dass sie sowohl Mikrowellen 23 mit der ersten Polarisationsrichtung 24 als auch Mikrowellen 23 mit der zweiten Polarisationsrichtung 26 in den Garraum 12 einspeisen kann. Die jeweilige Antenne 18 verfügt hierzu über zwei Anschlüsse, über die der Antenne 18 Mikrowellen zugeführt werden. Hierzu sind die beiden Anschlüsse der Antenne 18 mit jeweils einer Leitung 34, 36 verbunden.
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In beiden Leitungen 34, 36 ist zudem jeweils ein Schalter 38, 40 vorgesehen, die von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 angesteuert werden können, sodass der Antenne 18 lediglich Mikrowellen über den ersten Anschluss oder den zweiten Anschluss zugeführt werden.
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In Abhängigkeit des von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 angesteuerten Anschlusses, speist die Antenne 18 Mikrowellen 23 mit der ersten Polarisationsrichtung 24 oder der zweiten Polarisationsrichtung 26 ein. Sofern der andere der beiden Anschlüsse von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 aktiv geschaltet worden ist, werden über die Antenne 18 Mikrowellen mit der zweiten Polarisationsrichtung 26 bzw. der ersten Polarisationsrichtung 24 eingespeist.
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Über die aktivierende Ansteuerung der Leitungen 34, 36, insbesondere über die Schalter 38, 40, kann die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen 23 gezielt steuern bzw. verändern, da die Polarisation der eingespeisten Mikrowellen 23 sich aufgrund des dann aktivierten Anschlusses der Antenne 18 ändert. Die zu der von der Steuer- und Auswerteeinheit 28 aktivierten Polarisationsrichtung orthogonale Polarisationsrichtung wird dabei weitestgehend unterdrückt.
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Die in der 2 gezeigte Antennenanordnung des Gargeräts 10 ist demnach zweikanalig ausgebildet, wobei jede der beiden Antennen 18 in der Lage ist, Mikrowellen mit beiden Polarisationsrichtungen 24, 26 einzuspeisen und zu detektieren, sofern die Antennen 18 als polarisationsempfindliche Sensoren 30 fungieren.
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Die Antennenanordnung eines Gargeräts 10 kann ferner mehrkanalig ausgebildet sein. Es ist lediglich wichtig, dass jeder Garraumseite des Garraums 12 Antennen 18 derart zugeordnet sind, sodass das Gargut 14 von jeder Garraumseite mit beiden, zueinander senkrechten Polarisationsrichtungen 24, 26 beaufschlagt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist somit ein Gargerät 10 geschaffen, das eine Steuer- und Auswerteeinheit 28 aufweist, die die Polarisationsrichtung 24, 26 der in den Garraum 12 eingespeisten Mikrowellen 23 gezielt steuert bzw. verändert, um ein homogenes Garen des Garguts 14 im Garraum 12 zu ermöglichen. Das Gargerät 10 kontrolliert dabei die Polarisationsrichtung 24, 26 der im Garraum 12 vorhandenen Mikrowellen, also den reflektierten Mikrowellen, und steuert zudem die Polarisationsrichtung 24, 26 der eingespeisten Mikrowellen 23 aktiv an. Insbesondere kann die Steuer- und Auswerteeinheit 28 die Polarisationsrichtung 24, 26 der eingespeisten Mikrowellen 23 regeln, um einen gewünschten Mikrowellenabsorptionswert des Garguts 14 zu erhalten.
