DE2721802C2 - Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Mikrowellenherd - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturüberwachung in einem Mikrowellenherd nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der US-PS 38 15 113 bekannt. Dort ist jedoch die zu erhitzende Speise auf einer feststehenden Unterlage im Herdinnenraum angeordnet.

Obwohl derartige Meßfühler sich gut bewährt haben, konnten sie bisher nicht in z. B. aus der US-PS 34 36 506 bekannten Mikrowellenherden verwendet werden, bei denen die zu garende Speise auf einer rotierenden Speisenauflage aufliegt, weil es vor allem wegen Abdichtproblemen gegen ausstreuende Mikrowellenenergie bisher keine Möglichkeit gab, eine Verbindung zu dem sich zwangsläufig mitdrehenden Meßfühler zu schaffen. Die z. B. aus der US-PS 34 39 144 bekannten an Mikrowellenherden verwendeten Mikrowellendrosseln für die Antennendurchführung eignen sich nicht für eine mit der Speisenauflage zu verdrehende Anschlußdurchführung für den Meßfühler. Daher war man gezwungen, bei Mikrowellenherden mit drehbarer Auflage weniger genaue externe Meßfühler oder andere Meßmethoden anzuwenden.

Der Erfindung liegt damit die Aufgabe zugrunde, eine Temperaturüberwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die sich für mit drehbarer Speisenauflage ausgerüstete Mikrcwellenherde eignet und ein Ausstreuen von Mikrowellenenergie an der Durchführungsstelle verhindert.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 angegeben; vorteilhafte Weiferbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar,
ίο Der Grundgedanke der Erfindung liegt darin, im Durchführungsbereich der Wand des Herdinnenraumes eine Anschlußeinheit für das Kabel mit dem Meßfühler vorzusehen, welche nicht nur geeignet ist, das Kabel mit dem Meßfühler ohne Beschädigungsgefahr für das Kabel mit der Bewegung der drehbaren Speisenauflage mitzuführen, sondern auch das Ausstreuen von Mikrowellenergie durch eine in die Anschlußeinheit integrierte λ/4-Mikrowellendrossel wirksam zu verhindern. Diese Anschlußeinheit ist in eine feststehende doppelwandige Durchführung und ein Koaxial im Inneren der Durchführung drehbar abgestützte Steckbuchse, in die ein Anschlußstecker einsteckbar ist, unterteilt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Durchführung mit einer an der Wand des Herdinnenraumes angebrachten Schutzabdeckung versehen, die verhindert, daß Speisendampfkondensate sich auf den Kontakten im Inneren der Durchführung niederschlagen, wenn der Herd ohne Temperaturfühler betrieben wird. Vorteilhafterweise ist die für die Durchführung des Anschlußsteckers bestimmte Öffnung in der Schutzabdeckung mit einem beim Herausziehen des Anschlußsteckers selbsttätig schließenden Verschluß versehen.

Nach einer anderen Weiterbildung des Erfindungsgedankens ist vorgesehen, den Anschlußstecker der Anschlußeinheit durch eine Antriebseinrichtung synchron zur Drehbewegung der Objektauflage anzutreiben.

Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung enthaltende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Mikrowellenherdes mit einem flexibel angeschlossenen Temperaturmeßfühler und einer drehbaren Speisenauflage;

F i g. 2 einen Schnitt, gesehen in Richtung der Pfeile an der Schnittlinie I-I von Fig. 1;

Fig.3 eine maßstäblich vergrößerte Schnittdarstellung durch einen Temperaturmeßfühler mit flexiblem geschirmten Kabel und Anschlußstecker zur Verwendung in dem Mikrowellenherd gemäß Fig. 1;

Fig.4 eine Schnittansicht einer Ausführungsform

einer Anschlußeinheit mit einer Durchführung und einem Anschlußstecker, die relativ zueinander beweglieh sind, zum Anschluß des Temperaturmeßfühlers nach Fig.3;

Fig.5 die Draufsicht auf die Anschlußeinheit nach Fig.4;

Fig. 6 in auseinandergezogener Darstellung den Aufbau der Anschlußeinheit nach F i g. 4;

Fig. 7 eine die perspektivische Darstellung eines Anschlußkontaktträgers;

Fig.8 die Schnittdarstellung einer anderen Ausführungsform der Anschlußeinheit;

bi F i g. 9 die Schnittdarstellung eines Mikrowellenkochherds mit einer drehbaren Speisenauflage nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
Der mit einer drehbaren Speisenauflage versehene

Mikrowellenkochherd gem. den F i g. 1 und 2 umfaßt als wesentliche Baugruppen ein Magnetron 2, einen Wellenleiter 3, einen Lüfter 4 mit zugeordnetem Lüftermotor 5, eine Überwachungseinheit 6, ein Überwachungspaneel 7, Bedienungstasten 8, ein Herdinnenlicht 9, eine aus einer feststehenden Durchführung 17 und eine im Innern derselben drehbar abgestützten Steckbuchse 36, in die ein Anschlußstecker (16) einsteckbar ist, sowie einen Anschluß-Kontaktträger 10' bestehenden Anschlußeinheit 10, eine verriegelbare Herdtür 11 sowie eine drehbare Speisenauflage 12.

Die vom Magnetron 2 erzeugte Mikrowellenenergie gelangt über den Wellenleiter 3 auf die auf die drehbare Speisenauflage 12 aufgelegte Speise 13. Eine nicht gezeigte Stromversorgungsquelle für das Magnetron 2 wird von der Überwachungseinheit 6 aus mittels der Bedienungstasten 8 auf dem Überwachungspaneel 7 gesteuert. Die Überwachungseinheit 6 besteht in ihren wesentlichen Teilen aus Halbleiterbausteinen in LSI-Technik, integrierten Schaltkreisen usw.

Der Mikrowellenherd 1 ist außerdem mit einem Temperaturmeßfühler 14 zur Erfassung der Temperatur der in dem Ofen zu garender. Speisen ausgerüstet, der über ein flexibles geschirmtes Kabel 15 und den Anschlußstecker 16 an eine feststehende Durchführung 17 angeschlossen ist. Die Speisenauflage 12 wird von einem Motor 18 über eine Achse 19 unter Abstützung durch frei drehbare Rollen 20 in Drehung versetzt (vgl. Fig.2). Der Temperaturmeßfühler 14 mißt die Innentemperatur der auf der Speisenauflage 12 aufgelegten to Speise 13 während des Garungsvorgangs. Das durch den Temperaturmeßfühler 14 erzeugte Signal gelangt über das flexible geschirmte Kabel 15 zum Anschlußstecker 16, der drehbar und auswechselbar mit der Durchführung 17 gekoppelt werden kann.

Die Durchführung 17 ist an der Oberwand 21 des Mikrowellenherds 1 etwa in Ausrichtung auf den Drehmittelpunkt der Speisenauflage 12 angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine Beschädigung des geschirmten Kabels 15 bei Rotation der Speise 13 zusammen mit der Speisenauflage 12 vermieden.

Wäre die Durchführung 17 an der Oberwand 21 nicht etwa in Ausrichtung auf den Rotationsmittelpunkt des Drehtellers 12 im Mikrowellenherd 1 angeordnet, so würde das flexible abgeschirmte Kabel 15 bei der Drehung der auf dem Drehteller 12 ruhenden Speise 13 beschädigt, und außerdem wäre die glatte störungsfreie Drehung der Speise 13 nicht gewährleistet.

Das flexible geschirmte Kabel 15 wird mittels eines Einstellrings 22 aus Polysulfon zusammengehalten, der eine Einstellung des Abstandes des in die Speise 13 einzudrückenden Temperaturmeßfühlers 14 und des Anschlußsteckers 16 ermöglicht. Die Speisenauflage 12 ist unter Abstützung durch die Rollen 20 vom Motor 18 über die Welle 19 frei drehbar. Mittels des Lichts 9 läßt sich der Herdinnenraum 24 über Lichtdurchtrittsöffnungen 23 ausleuchten.

F i g. 3 zeigt den konstruktiven Aufbau des Temperaturmeßfühlers 14 mit dem zugeordneten Anschlußstekker 16. Der Temperaturmeßfühler 14 Desteht im e>o wesentlichen aus elektrisch leitendem rohrförmigen Material mit einem Temperaturfühlelement, etwa einem Thermistor 25, in seiner Spitze. Der Temperaturmeßfühler läßt sich mittels eines Griffs 26 handhaben, an dessen der Spitze des Temperaturfühlelements zugekehrter Unterseite ein Reflektor 27 angeordnet ist.

Ein Kabel 28 im Inneren des flexiblen Abschirmkabels 15 ist elektrisch mit dem Thermistor 25 über einen Leiter 29 verbunden. Dsr Teinperaturmeßfuhler 14 wird in die Speise 13 soweit eingesteckt, daß der Reflektor 27 an der Außenseite der Speise 13 aufliegt.

Der Anschlußstecker 16 aus elektrisch leitendem Material umfaßt eine elektrisch leitende Anschlußspitze 30 sowie ebenfalls leitende Anschlußteile 31. Die Teile

30 ui.d 31 sind durch ein Isoliermaterial 32 elektrisch gegeneinander isoliert In geringem Abstand von der elektrisch leitenden Spitze 30 ist eine umlaufende Einkerbung 45 vorgesehen. Der Anschlußstecker 16 ist mittels eines Halte- und Griffelements 33 zusammengehalten, das auch die mechanisch stabile Verbindung zwischen dem Kabel 28 und den beiden leitenden Teilen

31 bzw. 30 sicherstellt Die Widerstandsänderungen des Thermistors 25 werden über das Kabel 28, das die Adern 34,35 aufweist, an die beiden elektrischen Verbindungsteilt 30 bzw. 31 und von dort in weiter unten beschriebener Weise auf die Überwachungsschaltung übertragen. Der einstellbare Ring 22 hält das flexible abgeschirmte Kabel 15 in einer etwa kreisförmigen Schlaufe zusammen, durch deren Erweiterung bzw. Verengerung »ine Längeneinstellung des Abstands zwischen dem Anschlußstecker 16 und dem Temperaturmeßfühler 14 möglich ist.

Fig.4 veranschaulicht die Anschlußeinheit 10. Die Durchführung 17 umfaßt einen als Mikrowellendrossel ausgebildeten Raum 38. In ihr sind als wesentliche Elemente eine Steckbuchse 36 und ein Steckeranschluß- und Klinkenelement 37 angeordnet. Ein Anschlußkontaktträger 10' überdeckt die Durchführung 17. Der Anschlußstecker 16 wird in die Steckbuchse 36 eingesteckt und wird durch das Anschluß- und Klinkenelement 37 eingerastet. Das obere Ende der Steckbuchse 36 greift in der Mitte in den Anschlußkontaktträger 10' hinein. Die Steckbuchse 36 besteht aus elektrisch leitendem Material, beispielsweise aus Messing und enthält einen oberen Anschluß 44 aus leitendem Material, der elektrisch mit dem Anschluß- und Klinkenelement 37 verbunden ist. Die elektrisch leitende Spitze 30 des Anschlußsteckers 16 ist elektrisch mit dem Anschluß-und Klinkenelement 37 an der umlaufenden Einkerbung 45 verbunden, wenn der Anschlußstecker 16 in die Steckbuchse 36 eingesteckt ist. Der Anschlußstecker 16 und die Steckbuchse 36 sind so miteinander verklinkt und lassen sich gemeinsam drehen. An der Unterseite der Steckbuchse 36 stehen zwei Verbindungsansätze 46, 46' ab, die mit entsprechenden Ansätzen 56, 56' am Griffelement 33 des Anschlußsteckers 16 zusammenwirken, so daß ein gemeinsames Drehen der Steckbuchse 36 und des Anschlußsteckers 16 sichergestellt ist.

Die seitlichen elektrischen Verbindungsteile 31 am Anschlußstecker 16 sind mit der Steckbuchse 36 elektrisch am unteren Teilabschnitt des in der Steckbuchse vorhandenen Hohlraums verbunden. Das Anschlußpaar für das Thermoelement umfaßt also den oberen Anschluß 44 und den unteren Teil der Steckbuchse 36, die durch ein Isoliermaterial 51 gegeneinander isoliert sind.

Zwischen der Durchführung 17 und der Steckbuchse 36 sind eine obere Hülse 39 und eine untere Hülse 40 angeordnet, die eine Drehung der Steckbuchse 36 mit eingestecktem Stecker 16 innerhalb dieser Hülsen 39 und 40 ermöglichen. Die Steckbuchse 36 steht mit der Durchführung über eine obere Abdeckscheibe 41, einen Sicherungsring 42 und eine untere Abdeckscheibe 43 an der oberen Hülse 39 in Verbindung. Die Hülsen 39, 40 und die Absteckscheiben 41, 43 sind aus Polyacetat-

Kunstharz hergestellt.

Die Durchführung 17 umfaßt auch den bereits erwähnten als Mikrowellendrossel ausgeführten Raum 38, der ein Austreten von Mikrowellenenergie verhindert. Die abgestimmte Länge der Mikrowellendrossel 38 beträgt λ/4, wobei mit A die Wellenlänge der benutzten Mikrowellenenergie bezeichnet ist. Für eine Mikrowellenfrequenz von 2450MHz beträgt λ etwa 12,19 cm. Damit ergibt sich für λ/4 eine Abstimmlänge von etwa 3,05 cm.

Die Durchführung 17 ist mit der Oberwand des Mikrowellenherdes mittels Schrauben 47 bzw. 47' verbunden. Der in wesentlichen Teilen aus Polyacetatmaterial hergestellte Anschlußkontaktträger 10' ist auf der Oberseite der Durchführung 17 mittels Schrauben 48 bzw. 48' befestigt. Der obere Anschluß 44 steht in Kontakt mit oberen Schleifkontakten 49 und 49', während der Buchsenanschluß der Buchse 36 in Kontakt mit unteren Schleifkontakten 52 und 52' am unteren Abschnitt 50 der Buchse 36 steht. Die Schleifkontakte 49, 49' bzw. 52 und 52' sind an oberen flachen Federblättern 53, 53' bzw. unteren flachen Federblättern 54, 54' angesetzt, die an der Seite des Anschlußkontaktträgers 10' befestigt sind.

Die oberen flachen Federblätter 53 und 53' sind über einen Leiter 55 elektrisch miteinander verbunden, während die unteren flachen Federblätter 54 und 54' ebenfalls über einen weiteren Leiter 55' elektrisch miteinander gekoppelt sind. Der elektrische Anschluß mit der Überwachungseinheit 6 für das Magnetron 2 erfolgt über zwei Leiter 57 und 57', die mit dem oberen flachen Federblatt 53 bzw. dem unteren flachen Federblatt 54 verbunden sind. Der Anschlußkontaktträger 10' besteht — wie erwähnt — im wesentlichen aus Polyacetatmaterial, wobei die Schleifkontakte 49, 49' und 52, 52' aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise silberhaltigem Kohlenstoffmaterial und die Federblätter 53,53' und 54,54' aus Kupferberyllium oder Phosphorbronze hergestellt sein können.

Die F i g. 5 zeigt die Draufsicht auf die Anschlußeinheit 10. Der obere Anschluß 44 liegt in der Mitte und berührt die oberen Schleifkontakte 49 und 49'. Die oberen Federblätter 53 und 53' werden durch den oberen Anschluß 44 ausgelenkt, der breiter ist als der Abstand zwischen den Federblättern 53 und 53', so daß ein guter elektrischer Kontakt gegeben ist. Die Federblätter 53 und 53' sind elektrisch über den Leiter 55 verbunden. Die Durchführung 17 ist — wie aus F i g. 4 ersichtlich — unter dem Anschlußkontaktträger 10' angeordnet.

Die Fig.6 veranschaulicht die Durchführung 17 mit zugeordneter Steckbuchse 36 und Anschlußstecker 16 in auseinandergezogener Darstellung. Diese umfaßt als wesentliche Teile das Anschluß- und Klinkenelement 37, die obere bzw. untere Abdeckscheibe 41 bzw. 43, den Sicherungsring 42, die obere Hülse 39 sowie die untere Hülse 40. Die Mikrowellendrossel wird durch den Raum 32 der doppelwandigen Durchführung 17 gebildet Der Anschlußstecker 16 wird zur Herstellung der elektrischen Verbindung in die Steckbuchse 36 eingesteckt Die übrigen Bauteile sind bereits vorstehend in Einzelheiten erläutert; ihre konstruktive Gestaltung im einzelnen läßt sich aus F i g. 6 gut ersehen.

Die perspektivische Darstellung der F i g. 7 zeigt die Anschlußkontaktträger 10' mit den oberen Federblättern 53,53' und dem unteren Federblatt 54', die an ihrem freien Ende die oberen Schleifkontakte 49,49' bzw. den unteren Schleifkontakt 52' tragen. Die oberen Federblätter 53, 53' sind über den Leiter 55 und die unteren Federblätter 54,54' über den Leiter 55' verbunden.

Die Fig.8 zeigt die Anschlußeinheit 10 in einer anderen Ausführungsform:

Würde der Mikrowellenherd 1 ohne den Temperaturmeßfühler 14, d. h. bei herausgezogenem Stecker 16 verwendet, so würde die Steckbuchse 36 direkt den Dämpfen und ölrückständen ausgesetzt sein, die durch das Garen der Speise 13 entstehen. Dies führt zu

κι Korrosion und Niederschlägen von Rückständen, durch die der Kontaktübergangswiderstand verschlechtert bzw. der Kontakt schließlich ganz unterbrochen wird. Eine genaue Übertragung des Meßfühlersignals auf die Überwachungseinheit 6 wird damit erschwert oder unmöglich.

Bei der verbesserten Ausführungsform nach F i g. 8 wird dieser Nachteil durch eine Schutzabdeckung 58 vermieden, die mittig eine öffnung 58' zur Durchführung des Anschlußsteckers 16 enthält. Der Durchmesser der öffnung 58' entspricht dem des Griffelements 33, so daß bei eingesetztem Anschlußstecker die Öffnung 58' verschlossen ist. Bei herausgezogenem Anschlußstecker wird die öffnung 58' durch eine Metallkugel 59, beispielsweise aus Stahl, selbsttätig verschlossen. Wird der Anschlußstecker 16 in die Steckbuchse 36 eingesteckt, so wird die Stahlkugel 59 von der öffnung 58' seitlich weggedrückt. Die Stahlkugel 59 ist vorzugsweise mit Polyacetatharz überzogen, so daß ein Rosten ausgeschlossen ist. Wird also keine Temperaturüberwachung der in dem Mikrowellenofen der zu garenden Speise gewünscht so wird die Anschlußeinheit gegen die schädlichen Einflüsse von beim Kochvorgang entstehenden Dämpfen geschützt.

Bei der Ausführungsform nach Fig.8 ist die Durchführungsvorrichtung 17 fest, also nicht durch lösbare Schrauben mit der Oberwand 21 des Mikrowellenherds verbunden und der Anschlußstecker 16 dreht sich in der Steckbuchse ausschließlich durch Rotation der Speisenauflage IZ Die Anschlußeinheit 10 umfaßt die Durchführung 17 mit der Mikrowellendrossel sowie zwei Anschluß- und Klinkenelemente 37, 37', die bei eingestecktem Anschlußstecker !6 an den leitenden Teilen 31 bzw. der elektrisch leitenden Spitze 30 des Anschlußsteckers 16 anliegen und den elektrischen Kontakt sicherstellen. Die Teile 37, 37' werden durch eine Fixierung 72 aus isolierendem Material ortsfest gehalten.

Außerhalb der Steckbuchse 36 ist eine Hülse 60 aus Polyacetat-Kunstharzmaterial angeordnet Das An-Schlußelement 37' liegt gegen das leitende Teil 3Ϊ des Anschlußsteckers 16 an, während das Anschlußelement 37 an der in diesem Fall kugelförmig geformten Spitze 30 des Anschlußsteckers 16 einrastet und mittels einer Anschlußschraube 61 elektrisch nach außen geführt ist die zwei Isolierplatten 62 und 63 zusammenhält, die die Steckbuchse 36 Fixieren. Die Schraube 61 ist elektrisch mit einer durch einen Isolator 65 gehaltenen Anschlußplatte 64 als Anschlußkontaktträger verbunden.

Eine Kohlebürste 66 mit niedrigem Reibungskoeffizienten wird durch eine Feder 68 mittels einer Einstellschraube 67 in definiertem Andruckkontakt gegen die Steckbuchse 36 gedrückt DieEinstellschraube 67 sowie die Feder 68 sind aus elektrisch leitendem Material gefertigt Ein zwischen zwei Ringscheiben 69, 70 liegender Sicherungsring 71 — alle drei Elemente vorzugsweise aus Nylon — ist außerhalb der Steckbuchse 36 angeordnet, so daß die Steckbuchse 36 in der Durchführung 17 drehbar gehalten ist

Die Fig. 9 veranschaulicht den Mikrowellenherd 1 nach F i g. 2 mit einer anderen Ausführungsform der Anschlußeinheit 10. Auch in diesem Fall ist diese an der Oberwand 21 vorgesehen. Der AnschluBstecker 16 wird synchron mit der Speisenauflage 12 über vier Zahnräder 73, 74, 75 und 76 unter Zwischenschaltung von

Zahnriemen 77,78, gedreht, wobei die Zahnräder 74 und 75 über eine Welle 79 miteinander verbunden sind. Der Anschlußstecker 16 läßt sich damit synchron mit der Speisenauflage 12 vom Motor 18 aus in Drehung versetzen.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung ζικ Temperaturüberwachung in einem Mikrowellenherd mit einem die Innentemperatur einer in einem Herdinnenraum zu erwärmenden Speise erfassenden Meßfühler, der mittels eines flexiblen Kabels und einer aus einem Anschlußstekker und einer Steckbuchse bestehenden Anschlußeinheit elektrisch durch eine Wand des Herdinnenraums hindurch mit außerhalb des Herdinnenraums befindlichen Überwachungseinrichtungen zur Verarbeitung von durch den Fühler abgegebenen Meßsignalen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Herd mit einer drehbaren Speiseauflage (12) ausgestattet ist, daß die Anschlußeinheit (10) in der Herdoberwand (21) etwa in Ausrichtung auf den Rotationsmittelpunkt der Speisenaufbge (12) angeordnet ist und aus einer gegenüber dem Herdinnenraum (24) feststehenden doppelwandigen Durchführung (17) besteht, deren zwischen Innen- und Außenwand liegender Raum (38) als auf die AA-Wellenlänge der Mikrowellen abgestimmte Mikrowellendrossel bemessen ist, und daß die koaxial im Inneren der Durchführung (17) angeordnete Steckbuchse (36) drehbar abgestützt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (17) mit einer an der Innenwand des Herdinnenraums (24) angebrachten Schutzabdeckung (58) gegen kondensierende flüchtige Speiserückstände versehen ist (F i g. 8).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Durchführung des Anschlußsteckers (16) bestimmte Öffnung (58') in der Schutzabdeckung (58) mit einem beim Herausziehen des Anschlußsteckers (16) selbsttätig schließenden Verschluß (59) versehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußstecker (16) durch eine Antriebseinrichtung (73 bis 79) synchron zur Drehbewegung der Speisenauflage (12) antreibbar ist (F i g. 9).