DE2554680A1 - Backofen mit beheizbarem und/oder mit mikrowellen beschickbarem garraum - Google Patents

Description

• Backofen mit beheizbarem und/oder mit Mikrowellen beschickbarem Garraum Die vorliegende Erfindung betrifft einen Backofen mit einem durch eine vordere Tür verschliessbaren, je eine untere, obere, rückwärtige und zwei seitliche Wände aufweisenden, wahlweise mittels einer Heizung beheizbaren und/oder mittels eines Magnetrons mit Mikrowellen beschickbaren Garraum.
• Bei solchen Backöfen, insbesondere bei solchen mit Umluftheizung, stehen für das Einbringen und richtige Plazieren des Gargutes (Backgutes) im Garraum (Backraum) in der Regel keine optimalen Bedingungen für die beiden Betriebsarten, d.h. für Heizbetrieb und Mikrowellenbetrieb , zur Verfügung. In Mikrowellenöfen ist für das Abstellen des Gargutes entweder der Garraumboden oder eine darüber angeordnete Glasplatte vorgesehen. In heizbaren Backöfen muss das Gargut in verschiedenen Höhen aufstellbar sein, um dem Gargut und der Zubereitungsart Rechnung zu tragen, wobei in Umluftöfen Gargut in mehreren Etagen gleichzeitig in den Garraum eingebracht werden kann. Um für den Heizungsbtrieb eine Verætellmöglichkeit zu schaffen, ist man darauf angewiesen, entweder die Seitenwände des Garraumes entsprechend zu strukturieren oder an diesen Seitenwänden Zapfen als Auflage für die Gargutträger vorzusehen. Dies widerspricht der Forderung nach glatten Seitenwänden, die bei einer allfälligen Verschmutzung leicht zu reinigen sind. Es ist deshalb für gewöhnliche beheizbare Backöfen (ohne Mikrowellen) schon vorgeschlagen worden, Gitter neben den Seitenwänden vorzusehen, welche aus dem Garraum entnehmbar sind, so dass sowohl die Backraumwände als auch diese Gitter leicht sauber zu halten sind. Diese Gitter führen aber in Mikrowellenöfen zu schier unüberwindlichen Schwierigkeiten, wobei sie die für das Gargut zur Verfügung stehende Energie mindern, die Lebensdauer des Magnetrons verkürzen und sogar zu vollkommener Lahmlegung des Ofens führen können. Sie verstossen nämlich gegen die Grundregel, dass keine Metallgegenstände im Garraum eines Mikrowellenofens sein dürfen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gesdhilderten Nachteile zu beseitigen und einen Backofen zu schaffen, der sich gleichermassen für den Heizung betrieb, z.B. mit einer Umluftheizung, und für den Mikrowellenbetrieb eignet, wobei ein Mischbetrieb möglich sein kann.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Backofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass im Garraum neben jeder Seitenwand eine durch die Tür entnehmbare Tragstruktur für Gargutträger elektrisch von den Garraumwänden isoliert angeordnet ist und jede Tragstruktur einen oben offenen U-förmigen Bügel mit in der Nähe der Türe bzw. der Rückwand befindlichen U-Schenkeln, von denen horizontale Führungen fliegend abstehen, aufweist.
• Ein herkömmliches Gitter eines gewöhnlichen Backofens ist von den Backofenwänden nicht isoliert, was bei Mikrowellenbetrieb zur Folge hätte, dass von dem Gitter s.B. zur Tür Funken überspringen könnten.
• Es entstünde nicht nur ein Wirkungsgradverlust, sondern alle übrigen bekannten Störungen, die bei Mikrowellenöfen durch Metallteile im Garraum verursacht werden. Ueberraschend ist, dass das isoliert angebr-hte Gitter keine solche Erscheinung zeigt, obschon man sonst bei im Garraum eines Mikrowellenofens auf einer Glasplatte, also isoliert untergebrachten Metallteilen, normalerweise Funkensprung bzw. Ueberschläge und die übrigen bekannten Störungen verzeichnet. Immerhin würde ein herkömmliches Gitter auch bei isolierter Unterbringung neben den Seitenwänden den Wirkungsgrad so erheblich beeinträchtigen, dass der Mikrowellenbetrieb unwirtschaftlich wäre. Vermeidet man aber mit Ausnahme des unteren Stegs des U-förmigen Bügels durchgehende horizontale Gitterstäbe und verwendet eine Tragstruktur im Sinne der oben gegebenen Definition, wobei als Führungen für Gargutträger bogenartige Stäbe fliegend horizontal von den U-Schenkeln ab stehen, so kann der durch die Tragstruktur bedingte Leistungsverlust auf einen Bruchteil vermindert werden.
• Es ist von Vorteil, eine gewisse Relation zwischen der Mikrowellenlänge und der Dimension dieser Führungsbögen zu beachten. Eine Stablänge, die z.B. in der Grössenordnung einer halben Wellenlänge liegt, kann günstig sein, wenn man einen Bereich wählen will, der sowohl hinsichtlich der Führungseigenschaften als auch hinsichtlich des Mikrowellenwirkungsgrades Vorteile bietet.
• Von dieser Abstimmung der Länge der Fuhrungsbögen abgesehen, ist es zudem besonders vorteilhaft, die Impedanz des Magnetrons bzw. seines Hohlleiters zum Garraum abzustimmen, um einen guten Wirkungsgrad zu erhalten.Dem steht entgegen, dass'so eine gute Anpassung zu einer schlechten Feldverteilung führt. Durch Verwendung einer Feldverteilerscheibe mit motorischem Antrieb vor der Mündung des Hohlleiters im Backraum kann dieser Nachteil ausgeglichen werden.
• Die Abstimmung der Impedanz des Magnetrons bzw.
• seines Hohlleiters zum Garraum kann vorteilhaft durch Veränderung des Querschnitts des Hohlleiters in der Nähe seiner Einmündung in den Garraum vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn dazu eine Schraube verwendet wird, welche mehr oder weniger weit in den Hohlleiter eingeschraubt werden kann.
• Der Abstand zwischen Schraube und Magnetronantenne soll in Längsrichtung des Hohlleiters vorteilhaft eine halbe Wellenlänge betragen. Der Schraubendurchmesser kann vorteilhaft etwa zwei Zehntel Wellenlängen betragen. Sie kann z.B. etwa ein Zehntel WeLlenlänge weit in den Hohlleiter vorstehen, wenn die Wellenlänge bei etwa 120 mm liegt und der Garraum etwa die Grösse eines normalen Haushaltbackofens hat.
• Dabei kann in vorteilhafter Weise ein rechteckiger Hohlleiterquerschnitt vorgesehen sein, dessen Seiten eine halbe und ganze Wellenlänge messen. Die besagte Schraube kann dann in der im Querschnitt längeren Seite etwa zentral angeordnet sein.
• Bei einem so ausgelegten Backofen kann bei einer Ausgangsleistung des Magnetrons von etwa 700 bis 800 W der durch die Tragstrukturen bedingte LeistungsverLust auf z.B. 30 W begrenzt werden, während er bei Verwendung eines bekannten Gitters, selbst wenn es isoliert aufgehängt und die geschilderte Abstimmung vorgenommen wäre, ein Leistungsverlust in der Grössenordnung von 200 W in lauf genommen werden müsste.
• Einzelheiten der Erfindung und weitere Vorteile können der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels entnommen werden, welches anhand der Zeichnung näher besprochen werden soll. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorderansicht eines Heissluft-Mikrowellenbackofens bei geöffneter Tür, Fig. 2 eine teilweise geschnittene Beitenansicht des in Fig. 1 gezeigten Backofens, Fig. 3 eine gegenüber Fig. 2 vergrösserte gebrochene Ansicht einer Tragstruktur in gleicher Sicht wie in Fig. 2, Fig. 4 eine Ansicht des Gitters in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3 gesehen, Fig. 5 einen Schnitt durch das Gitter nach Linie V - V in Fig. 3 und Fig. 6 einen schematischen teilweisen Längsschnitt durch den Hohlleiter des Magnetrons.
• Der in Fig. 1 und 2 abgebildete Backofen ist als kombinierter Umluft-Mikrowellen-Backofen ausgebildet. Er weist ein nicht näher bezeichnetes äusseres Gehäuse auf, welches alle Aggregate einschliesst und auf dessen Front die Zeituhr 1, Mikrowellenbedienung 2, und Temperaturwahltasten 3 des Heizgebläses 4 untergebracht sind. Die Türe 5 ist so ausgeführt, dass sie im geschlossenen Zustand in an sich bekannter Weise mit den Wänden des Garraums (vgl. spätere Beschreibung) mikrowellendicht schliesst.
• Der Garraum 6 hat eine Decke 7, einen Boden 8, eine Rückwand 9, hinter der ein Heizgebläsetist, und zwei Seitenwände 10 und 11. Neben jeder der Seitenwände 10 und 11 befindet sich eine Tragstruktur 12 und 13. Die Wände 7 bis 11 sind aus emalliertem Stahlblech. Die Strukturen 12 und 13 bestehen aus verchromtem Metalldraht. Die Wände 7 bis ll sind miteinander mikrowellendiWht verbunden.
• Das Heizgebläse 4 ist ein in an sich bekannter Weise ausgebildetes, durch einen Elektromotor angetriebenes Radialgebläse, mit um das Gebläserad angeordneter elektrischer Heizung. Es saugt die Zuluft aus dem Garraum durch eine im mittleren Bereich der Garraumrückwand 9 angeordnete (nicht gezeichnete) Stelle an, welche aus einer Vielzahl von etwa 7 mm durchmessenden Löchern gebildet ist, so dass diese Stelle bei ca. 2450 MHz mikrowellendicht ist. Die Luft wird sodann nach allfälligem Aufheizen an der Heizung durch zwei in der Nähe der Seitenwände 10 und 11 angeordnete (nicht gezeichnete) Bereiche der Garraumrückwand 9 in den Garraum zurückgeblasen. Diese Rückblasbereiche sind mit Löchern eines Durchmessers von etwa 7 mm versehen und daher bei ca. 2450 MHz mikrowellendicht. Es können also keine Mikrowellen in den Bereich des Gebläses geraten und daher auch keine unerwünschte Reaktionen entstehen.
• An den Seitenwänden 10 und 11, welche mit Ausnahme von vorderen unteren Mulden Wn Fig. 4 bei Seitenwand 10 und 10' bezeichnet) eben ausgebildet sind, sind türseitig oben elektrisch isolierte Bolzen 14 und 15 mit raumseitigen flanschartigen Kopf angebracht.
• Ferner sind in der Rückwand 9 vier Löcher vorgesehen, von denen zwei nur in Fig. 4 mit den Zeichen 16 und 17 bezeichnet sind.
• An der vom Beschauer aus in Fig. 1 rechten Seitenwand 1l ist die Struktur 13 in gleicher Weise angebracht, wie dies für die Struktur 12 hinsichtlich der Fig. 3 bis 5 nachstehend beschrieben wird. Dabei unterscheiden sich die Strukturen 12 und 13 lediglich durch ihre spiegelbildlich verschiedene Ausführung.
• In Fig. 3 erkennt man die Rückwand 9 und in Fig. 4 die Seitenwand 10 des Backraumes. An dem an der Seitenwand 10 befestigten isolierten Bolzen 14 ist die Struktur 12 mittels eines Hakens 18. aufgehängt, welcher unten rückwandseitig offen ist, so dass er durch Anheben und Bewegen der Struktur 12 auf die Türöffnung zu (nach links) ausgehängt werden kann.
• Würde dies geschehen, so würden dabei die Stifte 19 und 20, welche von Isolierhülsen 21, 22 umgeben sind und in den Rückwandlöchern 16 und 17 eingesteckt sind, aus diesen Löchern 16, 17 herausgezogen, wobei gleichzeitig der seitliche Fortsatz 23 der Struktur 12 aus der Mulde 10' der Seitenwand 10 herausgleiten würde.
• In umgekehrter Richtung kann die Struktur 12 wieder montiert werden.
• Die Struktur 12 weist einen U-förmigen Bügel mit vorderem Schenkel 24 auf, an dem sich oben der genannte Haken 18 und unten der seitliche Fortsatz 23 befinden, und an den unten der Steg 25 des U horizontal anschliesst, der ihn mit dem Schenkel 26 verbindet. An den Schenkeln 24 und 26 sind Führungen 27, 28 fliegend angebracht, die gegengleiche Bögen bilden. Sie haben eine Bogenlänge von etwa einer halben Mikrowellenlänge. Die Sehne a (Fig. 5) ist kürzer als die halbe Wellenlänge. Durch die Emailleauflage E, die isolierhülsen 21, 22 und den Isolierbolzen 14 ist die Struktur 12 isoliert im Backraum angeordnet.
• In Fig. 2 und 6 erkennt man oberhalb der Backraumdecke 7 schematisch das Magnetron 30 mit seinem Hohlleiter 31, der bei 32 in den Garraum 6 mündet.
• In Fig. 2 befindet sich unter der Mündung 32 des Hohlleiters 31 die BeliverteiWscheile 33, die von einem Motor 34 in Rotation versetzt werden kann.
• In Fig. 6 ist ein schematischer Längsschnitt durch den Hohlleiter 31 geseichnet. Der Hohlleiter 31 hat einen recheeckigen Querschnitt, dessen Seiten die halbe bzw. ganze Wellenlänge messen und in dessen der längeren Rechteckseite entsprechenden Wandung an einer verstä-rkten Stelle 35 nane der Mündung 32 ein Schraubbolzen 36 mit einem Durchmesser von etwa zwei Zehnteln der Wellenlänge eingesetzt ist. Der Abstand b zwischen Schraube 36 und Antenne 37 des Magnetrons ist etwa eine halbe Wellenlänge. Durch mehr oder weniger starkes Eindrehen dieser Schraube 36 kann die Impedanz des Magnetrons 30 bzw. der Hohlleiter 31 auf den Garraum 6 abgestimmt werden, so dass ein optimaler Wirkungsgrad bei einer guten Bebensdauer des Magnetrons 30 erzielbar ist. Soweit diese Abstimmung zu einer schlechteren Beldverteilung im Garraum 6 führen könnte, kann dies wieder durch die Verteilscheibe 33 (Fig. 2) kompensiert werden.
• Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, kann auf die @@@ nicht bezeichneten Führungen der Strukturen 12, 13, z.B. ein Backblech B (nur bei Heissluftbetrieb) oder auch eine Glasplatte G (besonders bei Mikrowellenbetrieb) geleg@ werden bzw. zwischen si gesehoben werden, je nachdem, ob der Backofen im reinen Heissluftbetrieb oder in Mikrowells@betrie@ @@@@, bei gleichzeitigem Heissluftbetrieb) genutzt werden soll.
• Es ist dabei auch für dan Mikrowellenbetrieb von Vorteil, dass die Glasplatte G in verschiedenen Höhen angeordnet werden kann, um das Gargut optimal den Mikrowellen auszusetzen. Dies istim wesentlichen von der Feldverteilung und den Dimensionen des Gargutes abhängig.
• Der Aufbau des Magnetrons kann herkömmlicher Art sein. Es wird in der Regel mit einem Kühlgebläse ausgestattet sein, auf das in der Zeichnung nicht eingegangen wurde.
• Türsicherungen können ein unmittelbares Abschalten des Magnetrons beim Oeffnen der Tür oder eine Verriegelung der ür bei Magnetronbetrieb bewirken, was ebenfalls in herkömmlicher Weise zu lösen ist.
• Wenn auch im Zusammenhang mit der Zeichnung nur ein Umluftbackofen mit Mikrowelleneinrichtung besprochen wurde, so kann doch auch eine andere Heizungsart in einem Backofen mit einer Mikrowelleneinheit vorgesehen sein.
• Je nach der gewünschten Betriebsart und nach den zuzubereitenden Speisen sowie der Belastbarkeit des Netzes kann der Mikrowellenteil und der Heizungsteil alleine in geeignet erscheinender Reihenfolge oder zusammen betrieben werden. Die Vorteile beider Erhitzungsarten sind dabei gut kombinierbar, wobei die Mikrowellen ein rasches Durchheizen und inneres Garen und der Heissluftteil ein äusseres gefälliges und wohlschmeckendes Gestalten der Speisen fördern.
• Die Garzeiten können bei kombiniertem Betrieb stark reduziert werden.

Claims (11)

P a t e n t a n s p r ü c h e

1. Backofen mit einem durch eine vordere Tür verschliessbaren, je eine untere, obere, rückwärtige und zwei seitllche Wände aufweisenden, wahlweise mittels einer Heizung beheizbaren und/oder mittels eines Magnetrons mit Mikrowellen beschickbaren Garraum, dadurch gekennzeichnet, dass im Garraum (G) neben jeder Seitenwand (10, 11) eine durch die Tür (5) entnehmbare Tragstruktur (12, 13) für Gargutträger (B, G) elektrisch von der. Garraumwänden (7 bis 11) isoliert angeordnet ist und jede Tragstruktur (12, 13) einen oben offenen D-förmigen Bügel (24, 25, 26) mit in der Nähe der Türe (5) bzw. der Rückwand (9) befindlichen U-Schenkeln (24, 26), von denen horizontale Führungen (27, 28) fliegend abstehen, aufweist.

2. Backofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen (27, 28) bogenförmig von den U-Schenkeln (24, 26) abstena;

3. Backofen nach Anspruch 1 oder dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Fühungen (27, 298) auf die Wellenlänge des Magnetrons (30) abgestimmt ist.

4. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanz des Magnetrons (30) zum Garraum abstimmbar ist.

5. Backofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in einen Hohlleiter (31) des Magnetrons (50), durch welchen die Mikrowellen in den Garraum (6) eingeführt werden, ein Teil einer Schraube (36) zur Abstimmung der Impedanz hineinragt.

6. Backofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Antenne (37) des Magne--trons (30) und der besagten Abstimmschraube (36) ein Abstand (b) in Längsrichtung des Hohlleiters (31) von etwa einer halben Wellenlänge der Mikrowellen vorgesehen ist.

7. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die besagte Abstimmschraube (36) einen Durchmesser in der Grössenordnung von zwei Zehnteln der Wellenlänge der Mikrowellen aufweist.

8. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstimmschraube (36) etwa einen Zehntel der Wellenlänge der Mikrowellen in den Hohlleiter (31) hineinragt.

9. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlleiter (31) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, dessen Seiten die Länge einer halben bzw. einer ganzen Wellenlänge der Mikrowellen aufweisen, wobei die Abstimmschraube (36) in der im Schnitt längeren Seite angeordnet ist.

10. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem in den Garraum (6) mündenden Ende (32) des Hohlleiters (31) des Magnetrons (30) eine motorisch antreibbare Feldverteilerschelbe (33) angeordnet ist.

11. Backofen nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Heizung als Umluftheizung ausgebildet ist, wobei zwischen Backraum (6) und einem Heizgebläse (4) eine für das Ansaugen und Ausblasen der Umluft perforierte mikrowellendichte Metallwand (9) vorgesehen ist.

L e e r s e i t e