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Mikrowel.l.enofen Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen, mit
einem durch eine verschliessbare Zugangsöffnung mit zu erwärmenden Gut beschickbaren
Heizraum, der über wenigstens einen.Einkoppelungs-Hohlleiter mit einem HF-Generator
verbunden ist und der eine mittels eines Antriebes drehbare Halterung für das zu
erwärmende Gut aufweist, wobei in der Drehachse der Halterung ein Temperaturfühler
axial verschiebbar gelagert ist, um die Teixiperatur des zu erwärmenden Gutes in
direkten Kontakt mit demselben zu erfassen.
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Es ist ein derartiger Mikrowellenofen bekannt geworden, um Blutkonserven,
die in Form von Flaschen oder Kunststoffbeuteln auf der Halterung festzuspannen
sind, in kurzer Zeit zu erwärmen.
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Dabei dient die Drehbewegung des Gutes vor allem dazu, um die Einwirkung
der Mikrowellen gleichmässig auf die Blutkonserve zu'verteilen und gleichzeitig,
um eine Durchmischung der sich erwärmenden Blutkonserve zu gewährleisten. Es hat
sich indessen gezeigt, dass der für die Erwärmung von Blutkonserven vorgeschlagene
Mikrowellenofen, bei dem die Halterung um eine waagrechte oder um eine geneigte
Achse verdrehbar ist, sich nicht für andere Zwecke eignet.
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Es ist daher ein Zweck der Erfindung, einen Mikrowellenofen der eingangs
erwähnten Art neuen und vielfältigeren PJiwendungsmöglichkeiten zuzuführen.
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Zu diesem Zweck ist der vorgeschlagene Mikrowellenofen erfindungsgemäss
dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse der Halterung durch das Eigengewicht
des zu erwärmenden Gutes gegen die Wirkung einer Rückstellkraft verschiebbar und
über einen Geber an eine Steuerschaltung gekoppelt ist, welche den HF-Generator
über ein Relais ein- und ausschaltet, wobei im Erregerkreis des Relais ein bei unbelastetem
Temperaturfühler offener Schalter vorgesehen ist.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist nachstehend
anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen schematischen Schnitt
durch einen Mikrowellenofen, und Fig. 2 das Schema eines Teiles einer Steuerschaltung.
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Der in Fig. 1 dargestellte Mikrowellenofen 10 besitzt einen Heizraum
11 der im wesentlichen die Form eines stehenden Kreiszylinders aufweist. Dieser
Heizraum ist unten durch einen Boden 12 abgeschlossen und ein Teil der Zylindermantelfläche
wird durch eine doppelwandige Türe 13 in der Form eines Zylinder -sektors gebildet,
die ihrerseits um eine lotrechte, strichpünktiert angegebene Achse 14 verschwenkbar
ist. Den Rest der Zylindermantelfläche bildet ebenfalls ein doppelwandiger Wandkörper
15, der mit dem Boden 12 verbunden ist. Im mittleren Teil des Bodens 12 ist eine
Versteifungsdelle 16 vorgesehen, an der ein Lagerstutzen 17 befestigt ist. Im Lagerstutzen
17 ist ein Gleit- oder Wälzlager 18 montiert, in dem eine Hohlwelle 19 drehbar und
längsverschiebbar gelagert ist. Das obere Ende der Hohlwelle 19 erweitert sich flansch-artig
zu einem Auflagetisch 20, während am unteren Ende der Hohlwelle 19 ein Kettenrad
21 sitzt. Vom Kettenrad 29 führt eine Kette 22 zu einer Antriebseinheit 23, beispielsweise
zu einem Getriebemotor, der, wenn eingeschaltet, das Kettenrad 21 und mit diesem
die Welle 19 in Drehung versetzt. Im zentralen Hohlraum der Hohlwelle 19 ist, in
einer nicht näher dargestellten Büchse aus Isolierstoff achsial verschiebbar gelagert,ein
Temperaturfühler 24 angeordnet, an dessem oberen Ende ein Thermoelement 25, vorzugsweise
in der Form eines Widerstandes mit negativem Temperatur-Koeffizienten (NTC-Widerstand)
sitzt. Der Temperaturfühler 24 ist mit seinem unteren Ende auf dem einen Ende einer
Blattfeder 26 abgestützt, deren anderes Ende (in Fig. 1 rechts) an der Innenwand
des Sockelteiles 27 des Ofens befestigt ist. Mit der Blattfeder 26 wirkt auch ein
Mikroschalter 28 zusammen, der je nach Auslenkung der Blattfeder 26 geschlossen
oder offen ist.
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Bei dem dargestellten Ofen ist ferner das untere Ende der Hohlwelle
19 auf einer steifen Schwinge 29 abgestützt, die bei 30 ebenfalls an der Innenwand
des Sockelteiles 27 angelenkt ist.
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Die Schwinge 29 ihrerseits ist auf dem einen Ende einer kräftigen
Druckfeder 31 abgestützt, deren anderes Ende auf einer Mutter 32 abgestützt ist,
die ihrerseits auf einer im Boden des Sockelteiles 27 verankerten Gewindespindel
33 aufgeschraubt ist. Die Schwinge 29 ist über einen Arm 34 an den beweglichen Abgriff
35 eines ortsfest angeordneten Potentiometers gekoppelt, der somit einen Geber darstellt,
der die Axiallage der Hohlwelle in ein elektrisches Signal umzuwandeln im Stande
ist. Die Zuleitungen 37, 38 und 39 zum Potentiometer 36 führen zu einer Steuerschaltung
40, die ihrerseits über Klemmen 41, 42 an eine Hilfsspannungsquelle (nicht dargestellt)
angeschlossen ist. Die beiden Anschlüsse 41 des Thermoelementes 25 führen ebenfalls
zu der Steuerschaltung 40.
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Auf der Auflagefläche des Auflagetisches 20 liegt mit seinem Boden
45 ein Käfig 44 auf, in dem ein Stapel von Tellern T angeordnet ist, von denen jeder
eine Portion einer vorgekochten Speise enthält und mit einer Abdeckhaube abgedeckt
ist. Der zentrale Teil des Bodens 45 des Käfigs 44 ist durch eine Platte 46 aus
einem Dielektrikum gebildet. Diese Platte 46 weist eine zentrale Bohrung 47 auf,
die, sobald der Käfig 44 auf dem Tisch 20 ruht, mit der Bohrung der Hohlwelle 19
fluchtet und somit als Durchlass für den Fühler 24 dient.
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Aus dem Gesagten ergibt sich, dass die Höhenlage des Auflagetisches
20 durch das Potentiometer 36 erfasst wird, und darüber hinaus wird je nach dem,
ob der Käfig mit Tellern beladen oder nicht beladen ist, der Fühler 24 gegen die
Wirkung der Blattfeder
26 zurückgedrängt, und damit auch der Mikroschalter
28 betätigt.
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Aus dem Gesagten ergibt sich auch,dass mit der dargestellten Anordnung
nicht nur selbsttätig feststellbar ist ob der Ofen mit einem Käfig 44 und dieser
mit Tellern beschickt ist, sonder; auch, welches das Gesamt- oder Bruttogewicht
des zu erwärmenden Gutes ist.
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Um beim Aufsetzen bzw. Wegnehmen des Käfigs 44 mit den Tellern T das
obere Ende des Fühlers 24, d.h. das Thermoelement 25 nicht zu beschädigen ist eine
besondere Mechanik vorgesehen. Wie bereits erwähnt, ist die Türe 13 um die Achse
14 herum verschwenkbar.
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Die mitdrehende Achse 14 ist nach unten zu einem Kurbelstück 48 verlängert,
das mit seinem Kurbelzapfen 49 in einen Schieber 50 eingreift. Der Schieber 50 ist
bei 51 längsverschieblich gelagert und ist mit seinem einen Ende auf einer schwachen
Druckfeder 52 abgestützt, während er an seinem anderen Ende einen Schlitz 53 trägt.
In den Schlitz 53 greift das eine Ende eines bei 54 ortsfest gelagerten Winkelhebels
55dessen anderes Ende eine Mitnehmergabel 56 aufweist. In die Mitnehmergabel 56
greift andererseits ein Fortsatz 57 des Fühlers 24. Daraus ergibt sich, dass beim
Oeffnen der Türe 13 dasKurbelstück 48 verdreht wird, dieses nimmt den Schieber 50
gegen die Wirkung der Feder 52 mit, bis das Ende des Schlitzes 53 den Winkelhebel
55 in Gegenuhrzeigersinn verschwenkt, wodurch der Fühler 24 über den Fortsatz 57
nach unten gezogen wird, und zwar so weit bis das Thermoelement 25 in der Bohrung
der Hohlwelle 19 verschwindet.
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Wie aus Fig. 1 noch ersichtlich ist, ist der Mikroschalter 28 in Serie
mit einem weiteren Mikroschalter 58 geschaltet, und dieser
in Serie
mit einem weiteren, ähnlichen Mikroschalter, die nur dann geschlossen sind, wenn
die Türe 13 in ihrer Schliesslage ist. Die Mikroschalter 58 und 28 sind im Erregerkreis
eines Relais 59 geschaltet, welcher Erregerkreis auch von der Steuerschaltung 40
über die Zuleitung 60 angesteuert ist. Das Relais 59 steuert, wie mit den Leitungen
61 und 62 schematisch angegeben, die Antriebseinheit 23 einerseits und einen HF-Generator
63, beispielsweise ein Magnetron andererseits. Vom HF-Generator 63 gehen Einkoppelungshohlleiter
64 aus, die bei 65 in den Heizraum 11 einmünden.
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Zum Beladen des dargestellten Ofens 10 wird wie folgt vorgegangen.
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Zunächst wird die Türe 13 geöffnet, um durch die Türöffnung hindurch
einen Käfig 44, mit darauf aufgeschichteten Tellern T auf den Tisch 20 zu legen.
Sobald die Türe geöffnet wird ist ein Einschalten des HF-Generators 63 in Folge
des durch die Mikroschalter 58 gewährleisteten Unterbruches im Erregerkreis des
Relais 59 ausgeschlossen. Ferner ist der Fühler 24 in die Bohrung der Hohlwelle
19 zurückgezogen. Sobald der Käfig mit den Tellern T auf den Tisch 20 aufgesetzt
ist, federt der Tisch 20 nach Massgabe der an der Mutter 32 eingestellten Vorspannung
der Feder 31 ein, und damit verschiebt sich der Abgriff 35 auf den Potentiometer
36. Damit ist auch ein elektrischer Wert, der in direkter Abhängigkeit des zu erwärmenden
Gutes steht, bestimmt. Wird die Türe 13 nun geschlossen, schliessen auch die Schalter
58 und der Rückzugsmechanismus 48, 49, 50, 53, 55, 56 und 57 des Fühlers 24 gibt
diesen freiso dass er nach oben durch die Bohrung 47 der Platte 46 vorstossen kann.
Der Fühler 24 ist in seiner Aufwärtsbewegung nicht frei sondern trifft mit dem Thermoelement
25 auf den Boden des untersten Tellers auf so dass die Blattfeder 26 sich nicht
vollständig entspannen kann. Diese Stellung der
Blattfeder 26 (in
Fig. 1 ausgezogen dargestellt) wird vom Mikroschalter 28 erfasst der ebenfalls schliesst.
Nun steht der Einschaltung der Antriebseinheit 23 und des HF-Generators 63 durch
das Relais 59 nichts mehr im Wege. Ausgeschatet wird sodann, wie sich auch aus Fig.
2 ergibt, sowohl der Antrieb 23 wie auch der HF-Generator 63 dann, wenn der Strom
durch die beiden parellel geschalteten Widerstände des Thermoelementes 25 und des
Potentiometers 36 einen bestimmten Schwellwert erreicht hat und ein Schwellenwertrelais
65 (Fig. 2) zum Anzug bringt. Dieser Schwellenwert lässt sich an der Steuerschaltung
durch ein mittels eines Drehknopfes 66 (Fig. 1) einstellbares Potentiometers 67
einstellen.
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Aus dem Gesagten ergibt sich, dass beim dargestellten Mikrowellenofen
die Einschaltdauer des HF-Generators nicht nur von der vom untersten Teller erreichten
Temperatur, sondern auch vom Gesamtgewicht des Käfigs 44 mit Inhalt, mit dem der
Ofen beschickt wurde, abhängig ist. Dies hat seinen besonderen Vorteil bei der Erwärmung
variabler Mengen von Portionen vorgekochter Speisen, so dass bei Wahrung sämtlicher
Sicherheitserfordernissen. auch bei einer wechselnder, mengenmässigen Beschickung
des Ofens 10 praktisch keine Einstellarbeit mehr notwendig ist.