DE2857841C1 - Mikrowellenofen - Google Patents

Description

• F i g. 1 zeigt eine seitliche Schnittansicht des erfin- dungsgemäßen Mikrowellenofens. Der Mikrowellenofen besitzt eine Rahmienkonstruktion F, in der ein Heizraum 5 von kubischer Form untergebracht ist. Der Heizraum 5 wird durch eine obere Wand 5a, eine untere Wand Sb, eine hintere Wand 5c und Seitenwände 5d gebildet, wobei in der Zeichnung nur eine der Seitenwände gezeigt ist. Der Heizraum 5 ist durch eine Tür 10 von im wesentlichen L-förmiger Gestalt abgeschlossen, die auf einer unterhalb der unteren Wand 5b und in ihrer Nähe angeordneten Schiene 11 derart verschiebbar gelagert ist, daß dann, wenn die Tür 10 gemäß F i g. 1 nach rechts herausgezogen wird, der Heizraum 5 geöffnet ist, so daß nicht weiter dargestelltes Gargut eingelegt werden kann und daß dann, wenn die Tür 10 gemäß Fig 1 nach links verschoben wird, der Heizraum 5 verschlossen ist. Unterhalb der unteren Wand 5b ist ein Mikrowellengenerator 1 von beliebiger bekannter Konstruktion angeordnet, zu dem ein Magnetron 2 gehört, das mit einem Wellenleiter 3 verbunden ist, der sich hinter der hinteren Wand 5c nach oben und über die obere Wand 5a erstreckt und annähernd im mittleren Teil der oberen Wand 5a endet. Das von dem Magnetron 2 entfernte freie Ende des Wellenleiters 3 ist mit dem Heizraum 5 über eine Öffnung 19 von vorzugsweise kreisrunder Form verbunden, die in der oberen Wand 5a angeordnet ist, wie aus Fig. 2 ersichtlich, so daß die Mikrowellen in den Heiiraum 5 durch die Öffnung 19 hindurch mittels einer gleichachsig mit der Öffnung 19 angeordneten Antenne 4 übertragen werden können.
• Wie in Fig. 2 gezeigt, ist die im wesentlichen L-förmige Antenne 4 gebildet durch einen waagerechten Antennenabschnitt 32, der sich parallel zu der oberen Wand 5a erstreckt und durch einen senkrechten Antennenabschnitt 34, der sich in einer zu der oberen Wand 5a rechtwinkeligen Richtung durch die Öffnung 19 hindurch erstreckt, wobei ein Teil des Abschnitts 34 in den Endabschnitt des Wellenleiters 3 hineinragt. Die waagerechten und senkrechten Antennenabschnitte 32 und 34 sind durch einen Eckenabschnitt 33 fest miteinander verbunden. Ein freies Ende des senkrechten Antennenabschnittes 34 ist durch Hartlöten mit einem Ende einer Isolierstoffwelle 28 aus einem Material mit niedriger Dielektrizitätskonstante, z. B. aluminiumhaltigem Porzellan verbunden, und das andere Ende der Isolierstoffwelle 28 ist mit einer drehbaren Welle 26a eines Motors 26 durch ein nachstehend beschriebenes Kupplungselement verbunden, so daß die Antenne 4 mit der Isolierstoffwelle 28 gedreht werden kann. Der senkrechte Antennenabschnitt 34 wird in einer Öffnung 25a geführt, die in der Mitte einer Tragplatte 25 aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit, z. B. aus Kunstharz vorgesehen ist, wobei die Tragplatte mit festem Sitz in die Öffnung 19 eingebaut ist. Die Tragplatte 25 wird durch ein mit einer Öffnung 27a versehenes Plattenteil 27 fest in ihrer Lage gehalten. Da der Rand der Öffnung 27a dem Rand der Öffnung 19 entspricht, dienen diese Ränder der Öffnungen 19 und 27a als äußeres leitfähiges Element. Andererseits wird die lsolierstoffwelle 28 durch eine Öffnung 20a in der oberen Wand des Endabschnittes des Wellenleiters 3 in ihrer Lage gehalten. Es sei bemerkt, daß die Öffnungen 25a und 20a einen Durchmesser haben, der etwas größer ist als der Durchmesser des senkrechten Antennenabschnittes 34 bzw. der Isolierstoffwelle 28, so daß sich die Antenne 4 und die Isolierstoffwelle 28 in den zugehörigen Öffnungen frei drehen können. Zu den Elementen, welche die Isolierstoffwelle 28 und die Welle 26a des Motors 26 miteinander verbinden, gehört ein zylindrisches Kupplungselement 30, dessen unterer Endabschnitt im Durchmesser nach außen vergrößert ist, und dessen oberer Endabschnitt mit einem Paar von einander abgewandten Nuten 43 versehen ist, die sich parallel zur Richtung der Achse der Isolierstoffwelle 28 erstrecken. An einem mittleren Abschnitt des zylindrischen Kupplungselementes 30 ist ein Paar von einander gegenüberliegenden Öffnungen vorgesehen. damit sich ein Stangenteil 29 quer durch das zylindrische Kupplungselement 30 erstrecken kann. Der obere Endabschnitt der Isolierstoffwelle 28 ist mit einer Durchgangsöffnung 28a versehen und in das zylindrische Kupplungselement 30 eingeführt. Das Stangenteil 29 hält den oberen Endabschnitt der Isolierstoffwelle 28 in seiner Lage in dem Kupplungselement 30, wobei es sich durch die Öffnungen des Kupplungselementes 30 und die Durchgangsöffnung 28a erstreckt. Die Welle 26a des Motors ist an ihrem vorspringenden Endabschnitt mit einer Querstange 31 verbunden oder steht auf andere Weise damit in zusammenhängender Verbindung, und ist damit mit den am Kupplungselement 30 vorgesehenen Nuten 43 gekoppelt.
• Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung wird die Antriebskraft des Motors 26 über dessen Welle 26a auf das Kupplungselement 30 und dann durch die Isolierstoffwelle 28 auf die Antenne 4 übertragen. Um das Drehen des Kupplungselementes 30 zu erleichtern, ist dessen aufgeweiteter Endabschnitt nach oben umgebogen, während ein Plattenteil 20 aus einem dielektrischen Material, das auch als Wärmeschutzmaterial wirkt, zwischen der oberen Wand des Wellenleiters 3 und dem Kupplungselement 30 angeordnet ist, um eine zügige Bewegung des Kupplungselementes 30 zu ermöglichen und auch um eine direkte Berührung desselben mit dem Wellenleiter 3 zu verhindern.
• Wie jedem Fachmann geläufig, kann die Antenne 4 auf einfache Weise mit dem Motor 26 dadurch verbunden werden, daß man zuerst den senkrechten Antennenabschnitt 34 der Antenne 4, der mit der Isolierstoffwelle 28 gekoppelt ist, in die Öffnungen 25a und 20 einführt und dann das Kupplungselement 30 von der Oberseite des Ofens aus einbaut und schließlich den Motor 26 einbaut, dessen Welle 26a in das Kupplungselement 30 eingeführt wird. Die Länge der Isolierstoffwelle 28 ist so gewählt, daß der Abstand zwischen dem waagerechten Antennenabschnitt 32 und der oberen Wand 5a gleich einem Viertel der Wellenlänge der Mikrowelle ist. Andererseits ist die Länge des waagerechten Antennenabschnittes 32 gleich dem n-fachen der halben Wellenlänge, d. h. n/2 der Wellenlänge der verwendeten Mikrowellen, wobei n eine ganze Zahl ist. Es sei bemerkt, daß von den senkrechten und waagerechten Antennenabschnitten jeder eine Dipolantenne bildet.
• In F i g. 3 ist eine andere Ausführung der Erfindung dargestellt. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Tragplatte 25, die bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel als in der Öffnung 19 angeordnet beschrieben worden ist, unterhalb der Öffnung 19 angeordnet und direkt an der oberen Wand 5a befestigt und zwar mit Hilfe geeigneter Befestigungsmittel und zusammen mit dem Wellenleiter 3, um die Isolation zwischen dem inneren leitfähigen Element und dem äußeren leitfähigen Element, d. h. zwischen dem senkrechten Antennenabschnitt 34 und dem Rand der Öffnung 19 zu verbessern.
• Bei einer solchen vorstehend erläuterten Anordnung kann die Notwendigkeit vermieden werden, die Tragplatte 25 zwischen den inneren und äußeren leitfähigen Elementen anzuordnen. wo die höchste Energie des elektrischen Feldes hervorgerufen wird. Daher ist der dazwischen auftretende Verlust an Mikrowellenenergie, insbesondere an dem äußeren leitfähigen Element, vergleichsweise gering und es besteht keine Möglichkeit des Auftretens einer Funkenentladung als Folge davon, daß die Tragplatte 25 mit Öl verschmiert oder mit Nahrungsmittelresten verklebt ist. Ferner wird durch Überziehen der Antenne 4 mit isolierendem Material, z B.
• anodisch behandeltem Aluminium, die Möglichkeit der Herbeiführung einer Funkenentladung weiter verringert Wenn die den Heizraum 5 bildenden Wände mit einem Emailleüberzug versehen werden sollen, darf der Rand der Öffnung 19, der das äußere leitfähige Element bildet, nicht mit Emaille überzogen werden.
• Gemäß Fig.3 ist bei dieser Ausführungsform der Motor 26, der bei dem vorstehenden Ausführungsbeispiel für den Drehantrieb der Antenne dient, durch ein Flügelrad 42 ersetzt, das mit dem Kupplungselement 30 verbunden ist und die Antenne 4 mit Hilfe des durch das Querstromgebläse 14 erzeugten Luftstromes dreht. Diese Anordnung bietet einen Vorteil bezüglich der Verringerung der Herstellungskosten.
• Die Grillheizeinrichtung 6 ist bei dieser Ausführungsform unterhalb des waagerechten Antennenabschnittes 32 angeordnet, während sie bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 und 2 oberhalb des Antennenabschnittes 32 plaziert ist. Dieser Unterschied in der Anordnung ist nicht gravierend bezüglich der Verteilung der Mikrowellen, doch ist es durch die Anordnung der Grillheizeinrichtung 6 unterhalb des waagerechten Antennenabschnittes 32 möglich zu verhindern, daß die Antenne 4 und/oder das Tragstück 25 mit Öl oder Nahrungsmittel verunreinigt und außerdem durch den Benutzer versehentlich berührt wird.
• Da die Antenne 4, insbesondere der senkrechte Antennenabschnitt 34, in zwei Unterstützungseinrichtungen, d. h. in der Tragplatte 25 und in einem Abschnitt des Wellenleiters 3 in der Öffnung 20a gelagert ist, ist eine eindeutige geometrische Lage der Antenne 4 ohne Abweichung von einer vorgegebenen Soll-Lage sichergestellt. Da außerdem der Innendurchmesser des Kupplungselementes 30 wesentlich größer ist als der Außendurchmesser der Welle 26a des Motors 26, läßt sich die Welle 26a leicht in das Kupplungselement 30 einführen.
• Selbst wenn die Achse der Welle 26a von der Achse des senkrechten Antennenabschnittes 34 abweicht, kann die Antenne 4 wegen der beiden Unterstützungseinrichtungen unbehindert gedreht werden. In dem Fall, in dem die Antenne 4 durch das Flügelrad 42 angetrieben wird, kann auf ähnliche Weise eine unbehinderte Drehung der Antenne 4 selbst dann gewährleistet werden, wenn der auf das Flügelrad 42 geleitete Luftstrom variieren sollte.
• Daher läßt sich eine konstante Verteilung der Mikrowellen erzielen.
• Die Antenne 4 läßt sich auf einfache Weise in ihre Lage bringen und kann durch die Verbindungseinrichtungen einschließlich des Kupplungselementes 30 auf einfache Weise mit dem Motor 26 oder dem Flügelrad 42 verbunden werden.
• Durch die Anordnung der Tragplatte 25 in einem Abstand von dem Raum zwischen den inneren und äußeren leitfähigen Elementen wird die gegenseitige Isolation verbessert. Daher kann eine Funkenentladung dazwischen kaum auftreten.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Mikrowellenofen, vorzugsweise mit zusätzlichen thermischen Heizelementen, mit einem durch Ofenwände begrenzten und durch eine Tür verschließbaren Heizraum, mit Mikrowellengenerator und mit einem daran angeschlossenen Wellenleiter zur Zuführung der Mikrowellenenergie in Richtung einer in wenigstens einer der Ofenwände vorgesehenen Öffnung und zur Einleitung in den Heizraum mittels einer drehbaren Antenne, dessen eines Ende in den Heizraum hineinragt und einen vorzugsweise parallel zur Ofenwand sich erstreckenden Abschnitt aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne mittelbar oder unmittelbar in zwei voneinander entfernten Lagerstellen (20a, 25a) drehbar gelagert ist, die in Höhe der einander gegenüberliegenden Begrenzungen des Wellenleiters (3) liegen, wobei die Antenne mit einer Isolierstoffwelle (28) aus einem Material mit geringem dielektrischen Verlust verbunden ist, die in der Lagerstelle (2oa), die der Einstrahlöffnung (19) gegenüberliegt, gelagert ist und mit einer Antriebseinrichtung gekoppelt ist und die andere Lagerstelle (25a) in einer, in die Einstrahlöffnung (19) des Wellenleiters (3) eingesetzten Tragplatte (25) aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit angeordnet ist.
2. 2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragplatte (25) im wesentlichen zwischen einem inneren leitfähigen Element und einem äußeren leitfähigen Element angeordnet ist.
3. 3. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffwelle (28) und der erste Antennenabschnitt (34) der Antenne durch Hartlöten miteinander verbunden sind.
4. 4. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffwelle (28) an dem aus dem Wellenleiter (3) herausragenden Ende mit einem Kupplungselement (30) verbunden ist, mit dem die Isolierstoffwelle mit radialem und/oder axialem Spiel mit der Antriebswelle (26a) eines Antriebsaggregates (26) gekuppelt ist.
5. 5. Mikrowellenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem ersten Antennenabschnitt (34) verbundene Isolierstoffwelle (28) außerhalb des Wellenleiters (3) mit einem hülsenartigen Kupplungselement (30) verbunden ist, das axiale Lagerelemente sowie nutenartige Kupplungselemente (43) besitzt, in die ein Mitnehmerstift (31) der Antriebswelle (26a) eingreifen.

   Die Erfindung bezieht sich auf einen Mikrowellenofen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

   Es sind bereits verschiedene Bauarten von Mikrowellenöfen mit in den Heizraum reichenden Antennen vorgeschlagen worden, die dazu dienen, Mikrowellen abzustrahlen und eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Mikrowellen in einem Heizraum herbeizuführen (US-PS 29 61 520, 34 36 507, 36 43 055, 40 28 521).

   Bei einer dieser bekannten Ausführungen (US-PS 29 61 520) wird eine drehbare Antenne verwendet, die Arme aufweist, deren Länge im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge bzw. der halben Wellenlänge entspricht. Diese Antenne ist unter dem zu behandelnden Gargutangeordnetundistineinerzur Bodenwandungdes Heizraumes parallelen Ebene drehbar. Dabei werden die Mikrowellen hauptsächlich im rechten Winkel zu der Antenne abgestrahlt, während in einer zu der Antenne parallelen Richtung eine Mikrowellenabstrahlung nicht stattfindet. Dagegen besitzt der Mikrowellenofen gemäß US-PS 40 28 521 eine drehbare Antenne, die eine im wesentlichen L-förmige Gestalt besitzt und einen geraden Schaftabschnitt aufweist, der mit einer Antriebswelle eines Drehantriebes verbunden ist und mit ihr fluchtet.

   Hierbei besteht die Schwierigkeit, daß die drehbare Antenne eine vorbestimmte und gleichbleibende geometrische Lage in bezug auf den Heizraum haben muß, um eine gleichmäßige Verteilung der Mikrowellen zu gewährleisten. Diese LagesollnichtbeeinflußbarseinvonEinbautoleranzendes Drehantriebes, mit dem die Antenne verbunden bzw. gekuppeltist.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenofen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei einfacher und kostensparender konstruktiver Ausgestaltung eine sehr gleichmäßige und möglichst verlustarme Verteilung der abgestrahlten Mikrowellen erreicht wird unter besonderer Berücksichtigung der einfachen Montage des Gerätes, daß die für die Mikrowelleneinstrahlung vorgesehenen Mittel hohen Temperaturen und äußeren Einwirkungen wie Wrasen und dergleichen standhalten können und daß nicht zuletzt eine Kombination der Mikrowellenheizeinrichtung mit thermischen, z. B. elektrischen Heizelementen ohne Beeinträchtigung deren Funktion möglich ist.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antenne mittelbar oder unmittelbar in zwei voneinander entfernten Lagerstellen drehbar gelagert ist, die in Höhe der einander gegenüberliegenden Begrenzungen des Wellenleiters liegen, wobei eine Lagerstelle in einer in die Einstrahlöffnung des Wellenleiters eingesetzten Tragplatte aus einem Material mit geringer Leitfähigkeit angeordnet ist. Auf diese Weise ist die geometrische Stellung der Antenne eindeutig und bleibend festgelegt, wobei durch die besondere Ausgestaltung und Anordnung dieser Lagerstellen diese die Mikrowellenabstrahlung in keiner Weise behindern.

   Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Verbindungsteil an dem aus dem Wellenleiter herausragenden Ende ein Kupplungselement auf, mit dem der Verbindungsteil mit radialem und/oder axialem Spiel mit der Antriebswelle eines Antriebsaggregates gekuppelt ist. Auf diese Weise spielt es in bezug auf die Funktion der Antenne keine Rolle, ob die Antriebswelle exakt fluchtend zur Antennenachse verläuft. Insbesondere wird durch die lose Kopplung der beiden Teile vermieden, daß z B. Unwuchtkräfte auf die Antenne übertragen werden.

   Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den in der Zeichnung dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigt F i g. 1 eine seitliche Schnittansicht des erfindungsgemäßen Mikrowellenofens gemäß einer ersten Ausführungsform, F i g. 2 eine Teil-Schnittansicht des Mikrowellenofens gemäß Fig. 1, F i g. 3 eine Teil-Schnittansicht ähnlich F i g. 2 des erfindungsgemäßen Mikrowellenofens gemäß einer zweiten Ausführungsform.