-
Sicherheitsvorrichtung für Mikrowellenherde
-
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für Mikrcwellenherde
mit einem Primärschalter, und wahlweise einem Sekundärschalter, die beide von der
Garraumtür betätigt und die Stromzufuhr zum Hochspannungstransformator des Mikrowellengenerators
beim Öffnen der Garraumtür unterbrechen sowie mit einem den Stromkreis für den Mikrowellenherd
an-und abschaltenden zweipoligen Haupt schalter.
-
Als Energiequellen zur Erzeugung der Mikrowellenenergie für Mikrowellenherde
dienen im allgemeinen Megnetrongeneratoren.
-
Diese strahlen Energie in einen Garraum ab, um darin eingestelltes
Gargut zu erwärmen. Eine Abstrahlung von Energie aus dem Garraum heraus kann in
vielen Fällen schädlich sein und aus diesem Grunde sind von den zuständigen Behörden
auf diesem Gebiet Sicherheitsvorschriften erlassen worden. Magnetrongeneratoren
werden im allgemeinen aus einem niederfrequenten Niederspannungsnetz gespeist, wobei
die Speisespannung hochtransformiert und gleichgerichtet wird, so daß annähernd
4000 Volt bis 6000 Volt zur Verfügung stehen. Um eine sichere
Betriebsweise
derartiger Geräte zu erreichen, sind Ausschalter vorgesehen, welche beispielsweise
mit der Garraumtür des betreffenden Herdes und/oder mit handbetätigbaren Verschlüssen
in Wirkverbindung stehen und dazu dienen, die Verbindung zum Versorgungsnetz zu
unterbrechen, insbesondere eine Abstrahlung von Energie so lange zu verhindern,
bis die Tür des betreffenden Garraumes geschlossen ist. Ferner sollen diese Ausschalter
Beschädigungen der teuren Einrichtungen verhindern und haben in Verbindung mit zugehörigen
elektrischen Schaltungsteilen die Aufgabe, die sich aus der Hochspannungsversorgung
ergebenden Schwierigkeiten und Gefahren zu vermindern.
-
Es hat sich jedoch bei Mikrowellenherden dieser Art gezeigt, daß die
Ausschalter, welche ständig von beträchtlichen Strömen durchflossen sind, dadurch
ausfallen, daß oftmals ein Zusammenschweißen der Schaltkontakte in der Schließstellung
auftritt, so daß die betreffenden Schalter als Sicherheitseinrichtungen vollständig
unbrauchbar werden. Bei manchen Bauformen von Mikrowellenherden werden bekanntlich
mehrere Ausschalter verwendet. Nachdem hier aber mehr als einer dieser Schalter
schadhaft werden kann, werden dadurch die Schwierigkeiten einer zuverlässigen Sicherheitsfunktion
noch vergrößert.
-
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Schutzvorrichtung für Mikrowellenherde
zu schaffen, durch die das betreffende Gerät sicher außer Betrieb gesetzt wird,
wenn einer der von der Garraumtür betätigten Ausschalter schadhaft ist. Des weiteren
soll diese Schutzeinrichtung aus handelsüblichen Teilen gebildet sein, so daß ein
preisgünstiger Wartungsdienst gewährleistet ist.
-
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist dem kennzeichnenden
Teil des Patentanspruchs 1 zu entnehmen.
-
Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
-
Durch die Erfindung wird eine besonders preiswerte und zuverlässig
arbeitende Sicherheitsvorrichtung geschaffen, durch die bei einem Ansprechen die
Belastung des Versorgungsnetzes unter Nennstrom gehalten und durch die eine in den
behördlichen Sicherheitsvorschriften nicht gestattete Auslösung der Installationssicherung
bzw. der installationsseitig eingebauten Leitungsschutzschalter mit Sicherheit vermieden
wird.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand eines schematischen
Schaltbildes nachfolgend näher erläutert. Das Schaltbild zeigt den Schaltzustand
bei geöffneter Garraumtür.
-
In dem Schaltbild beherrscht ein zweipoliger Haupt schalter mit den
Kontakten 1, 1' den Stromkreis für einen Hochspannungs-Transformator 2, welcher
die erforderliche Speisespannung zum Betreiben eines Magnetrons (Mikrowellengenerators)
für den Garraum eines Mikrowellenherdes liefert. Dieser Haupt schalter wird in der
Regel durch einen Zeitschalter (timer) oder einen üblichen Einschaltdauergeber geschlossen.
-
In der Eingangsphase R des Stromkreises ist eine 10 Ampere Schmelzsicherung
3 und daran anschließend ein Primärschalter 4 gelegt, welcher von der Garraumtür
des Mikrowellenherdes betätigt wird und der eine Unterbrechung der Stromzufuhr zum
Hochspannungstranformator und somit für den Mikrowellengenerator beim Öffnen der
Garraumtür herbeiführt. In der
Ausgangsleitung des Transformators
2 bzw. der Mp-Phase ist ein Sekundärschalter 5 angeordnet, der ebenfalls von der
Garraumtür betätigt wird. In der Zugangsleitung zum Transformator 2 ist ein Kontakt
6 eines Relais 7 gelegt. Dem Relais -Kontakt 6 ist ein 10 ohmiger Widerstand 8 parallel
geschaltet. Das Relais 7 liegt in Reihe mit einem Widerstand 9, dem ein Kondensator
10 parallel geschaltet ist. Dem Relais 7 mit dem vorgeschalteten Widerstand 9 und
Kondensator 10 ist in vorteilhafter Weise wiederum ein Uberwachungsschalter 11 mit
in Reihe dazu liegenden 110 ohmigen Widerstand 12 parallel geschaltet. In Reihe
mit dieser Parallelschaltung ist zweckmäßig eine 20 Milliampere-Schmelzsicherung
13 gelegt, die vor dem Sekundärschalter 5 an der Mp-Phase sngeschlossen ist.
-
Der vorgenannte Uberwachungsschalter 11, der das Funktionieren des
Primärschalters 4 überwacht, ist bei geöffneter Garraumtür geschlossen und bei geschlossener
Garraumtür geöffnet.
-
Die vorbeschriebene Sicherheitsvorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Der Mikrowellenherd wird gestartet, indem die Kontakte 1, 1' des Hauptschalters
und die Garraumtür geschlossen werden. Mit Schließen der Garraumtür werden auch
gleichzeitig der Primärschalter 4 und der Sekundärschalter 5 geschlossen und der
Überwachungsschalter 11 geöffnet. Damit fließt der Einschaltstrom für den Transformator
2 des Mikrowellengenerators zunächst über den Kontakt 1 des Hauptschalters, der
Schmelz sicherung 3, den Primärschalter 4, Widerstand 8 und nach dem Transformator
2 über den Sekundärschalter 5 und Kontakt 1' des Hauptschalters nach Mp ab. Durch
den 10 Ohm Widerstand 8 wird dabei die Höhe des Stromflusses begrenzt, da in diesem
ein Teil der Netzspannung abfällt. Parallel zum vorgenannten Hauptstromkreis
fließt
der Magnetisierungsstrom für das Relais 7 über den Kontakt 1 des Hauptschalters,
Schmelz sicherung 3, Primärschalter 4, Widerstand 9 und den parallel dazu geschalteten
Kondensator 10 zum Relais 7 und danach über die zweite Schmelzsicherung 13 und Kontakt
1' des Hauptschalters nach Mp zurück.
-
Je nach Phasenlage und Höhe der jeweiligen Netzspannung zum Einschaltzeitpunkt
zieht das Relais 7 auf Grund des vorgeschalteten Widerstandes 9 und des Kondensators
10 mehr oder weniger verzögert an. Nach Schließen des Kontaktes 6 durch das Relais
7 wird der 10 Ohm Widerstand 8 überbrückt. Damit liegt der Transformator 2 für den
Mikrowellengenerator an der vollen Netzspannung an. Der Einschaltvorgang für das
Magnetron des Mikrowellaherdes ist beendet.
-
Wie bereits erwähnt, besteht die Gefahr bei den von der Garraumtür
betätigten Schaltern oftmals darin, daß nach längerer Gebrauchsdauer deren Kontakte
in der Schließstellung sich zusammenschweißen, so daß beispielsweise beim Öffnen
der Garraumtür des Mikrowellenherdes der Mikrowellengenerator nicht abgeschaltet
und damit aus dem Garraum Energie abgestrahlt wird.
-
Es sei angenommen, daß beim beschriebenen Ausführungsbeispiel der
Kontakt des von der Garraumtür betätigten Primärschalters 4 verschweißt ist und
dieser mit Öffnen der Garraumtür in Schließstellung verbleibt. Mit Öffnen der Garraumtür
wird, wie bereits beschrieben, der bis dahin geöffnete tberwachungsschalter 11 in
Schließstellung gebracht. Damit fließt ein Abschaltstrom zur Außerbetriebsetzung
des Magnetrons des Mikrowellenherdes über den in Schließstellung gebliebenen Primärschalter
4, überwachungsschalter 11, Widerstand 12, Schmelzsicherung 13 gegen Mp ab. Der
Abschaltstrom beträgt bei Nennspannung von 220 Volt und 110 Ohm genau 2 Ampere.
Die Stromstärke von 2 Ampere ist das Hundertfache des Nennstroms der 20 Milliampere-Schmelzsicherung
13.
Die Schmelzzeit dieser Sicherung beträgt in diesem Fall dann etwa 2 Millisekunden.
Nach Auslösen der Schmelzsicherung 13 liegt die Spule des Relais 7 mit ihren beiden
elektrischen Verbindungsanschlüssen am gleichen Potential an. Das Relais 7 bleibt
unerregt. Der Kontakt 6 ist geöffnet und die Versorgung des Mikrowellengenerators
mit Speisespannung bleibt unterbrochen. Ein Anziehen des Relais 7 und damit Schließen
der Kontakte 6 ist wegen der ausgelösten Schmelzsicherung ausgeschlossen. Bis zu
diesem Zeitpunkt hat die Bedienungsperson aber noch nicht erkannt, daß im Netzteil
des Mikrowellenherdes ein Fehler bzw. Schaden aufgetreten ist. Wird nun die Garraumtür
und der Haupt schalter zur Einleitung eines neuen Garvorganges geschlossen (Primärschalt
er 4 ist verschweißt und Sekundärschalter 5 wird ebenfalls geschlossen, Relais 7
kann aber nicht anziehen), erhält der Transformator 2 über den vorgeschalteten 10
Ohm Widerstand 8 zunächst nur eine geringe Spannung. Dies führt dazu, daß der Mikrowellengenerator
je nach Netzspannung mehr oder weniger verzögert anschwingt. Beginnt dann aber der
Anodenstrom zu fließen, fordert dieser eine höhere Leistung aus dem Versorgungsnetz
an. Der sich daraus ergebende erhöhte Stromfluß bewirkt ein Durchbrennen des dem
Transformator 2 vorgeschalteten Widerstandes 8. Danach ist der Mikrowellenteil des
Herdes zuverlässig einpolig vom Versorgungsnetz getrennt und für die Bedienungsperson
besteht beim nunmehrigen Offnen der Garraumtür keinerlei Gefahr. Ein Ersatz bzw.
Austausch der ausgelösten Schaltmittel (Schmelzsicherung 13, Widerstand 8 sowie
des verschweißten Primärschalters 4) kann nur durch geschultes Wartungspersonal
erfolgen.