DE3050813C2 - - Google Patents

Description

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

Bei Herden mit einem Back- und Bratrohr und mit elektrischer Widerstandsbeheizung ist es bekannt, das zu erhitzende Gut auf einem sogenannten schubladenartig ver­ schiebbaren Backwagen zu lagern, der im wesentlichen eine L-förmige Ausbildung aufweist, wobei der vertikale Teil gleichzeitig als Tür für das Back- und Bratrohr dient, während der horizontale Teil als Führungsteil ausgebildet ist und im Ofenge­ häuse verschiebbar gelagert ist. Eine derartige, als Backwagen ausgebildete Tür wur­ de bisher bei Mikrowellenöfen nicht angewandt, da zur Vermeidung eines unzulässi­ gen Austrittes von Mikrowellen im Bereich der Ofentür eine möglichst weitgehende Lagegenauigkeit der im Bereich des Türrandes anzuordnenden Mikrowellenfalle in be­ zug auf den Ofenflansch Voraussetzung ist, eine solche Lagegenauigkeit aber bei Backwagentüren problematisch ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Mikrowellenofen der im Ober­ begriff des Patentanspruches 1 genannten Art die Bedienungsvorteile des sogenannten Backwagens auszunutzen und trotzdem im Betrieb des Ofens mit Sicherheit einen Austritt von Mikrowellen zu verhindern.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 angegebene Lehre zum technischen Handeln. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfin­ dung ergeben sich aus den nachfolgenden Patentansprüchen.

Durch das Vorhandensein von Justier- und/oder Kontrollmitteln, wie Verstellvorrich­ tungen für die Backwageneinheit und Sicherheitsschalter wird sichergestellt, daß in der Schließstellung die Tür bzw. die Mikrowellendichtungsvorrichtung exakt parallel zum Muffelflansch angeordnet ist, sich also in der vorbestimmten Stellung befindet.

Gemäß den vorteilhaften Weiterbildungen des Erfindungsgedankens wird der Backwa­ gen in seinem Winkel zwischen horizontalem Führungsteil, das in den Heizraum hin­ einragt, und dem vertikalen Teil, der als Backwagentür ausgebildet ist, einstellbar gehalten, so daß bei der an sich spielfreien Führung der Gleitteile des Backwagens eine einwandfreie Einstellung der Backwagentür an den vertikalen Verlauf des Muf­ felflansches des Heizraumes möglich ist. Zur Überwachung dieser Einstellung sind dabei sowohl in der Tiefe des Heizraumes als auch am oberen Rand der Backwagen­ tür Überwachungsschalter vorgesehen, die normalerweise geöffnet sind und die bei einwandfrei eingefahrenem Backwagen geschlossen werden und dabei den Stromkreis für die zur Erhitzung notwendige Hochfrequenzenergie freigeben.

Die Erfindung ist in den Zeichnungen verdeutlicht. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenofens mit einem Backwagenelement in geöffnetem Zustand,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der inneren Konstruktion der Ofenmuffel und des Heizraumes ohne die äußere Konstruktion, mit herausgezoge­ nem Backwagenelement,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Gleitteile des Backwa­ genelements des Mikrowellenofens nach Fig. 1,

Fig. 4 einen auszugsweisen Querschnitt der Anordnung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 schematisch die Verbindung zwischen Backwagenelement und der inne­ ren Konstruktion nach Fig. 2,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Backwagenelementes,

Fig. 7 eine Schnittdarstellung des vertikalen Teiles des Backwagenelementes,

Fig. 8 eine auszugsweise Schnittdarstellung zur Erläuterung der Anordnung ei­ nes Sicherheitsschalters am oberen Teil der inneren Konstruktion,

Fig. 9 eine auszugsweise Schnittdarstellung zur Erläuterung der Funktion ei­ nes weiteren Sicherheitsschalters, der im unteren Teil der inneren Konstruktion vorgesehen ist,

Fig. 10 ein elektrisches Schaltkreisdiagramm zur Erläuterung der Schaltfunk­ tionen nach Fig. 8 und 9,

Fig. 11(A) und 11(B) eine auszugsweise Seitenansicht zur Erläuterung des Zustandes des Backwagenelementes während des Schließens des Heizraumes.

In den Fig. 1 und 2 ist ein Hochfrequenzheizgerät in Form eines Mikrowellen­ ofens M gezeigt, an welchem die vorliegende Erfindung realisiert ist. Der Mikrowel­ lenofen M dient zur Wärmebehandlung von beliebigen Objekten oder Lebensmitteln durch dielektrische Erhitzung mittels Hochfrequenzenergie, beispielsweise in der Grö­ ßenordnung von etwa 2,450 MHz. Das Gerät umfaßt ein äußeres Gehäuse 1 in kubi­ scher Form, welches zur Vorderseite geöffnet ist, eine innere Konstruktion 4 (Fig. 2), die einen Heizraum oder Garraum 2 umschließt und zusammen mit dem äußeren Gehäuse 1 eine konstruktive Einheit bildet, sowie ein im wesentlichen L-förmiges Backwagenelement 3 in Form einer Schublade, welche gleitbar in Richtung der Tiefe des Heiz- bzw. Garraumes 2 geführt ist, zum wahlweisen Öffnen und Schließen einer Zugangs­ öffnung O des Heizraumes 2.

Die innere Konstruktion 4 besteht aus einer Grundplatte 9, z. B. aus Metall, welche den Heizraum 2 trägt, der durch eine Deckwand 2 p, Seitenwände 2 s, eine Rückwand 2 r und eine Bodenwand 2 b aufgebaut ist und die Zugangsöffnung O an der Vorder­ seite bildet. Die Teile sind mit der Grundplatte 9 mittels Schrauben oder dgl. ver­ bunden. Weiter sind ein Hochfrequenzspannungs-Transformator 6 und eine Hochfre­ quenz-Energiequelle, z. B. ein Magnetron 7, das zur Aussendung von Mikrowellen bei Energiezufuhr geeignet ist, ein Wellenleiter 45, welcher das Magnetron 7 mit dem Heizraum in bekannter Weise verbindet, ein Lüfter 8 zur Kühlung des Magnetrons und ein Schaltfeld 44 im rechten Vorderteil der Konstruktion 4 in Fig. 1 vorgese­ hen. Die einzelnen Schaltknöpfe, Anzeigelampen usw. im Schaltfeld 44 dienen zur Betätigung des Magnetrons 7 und der elektrischen Einrichtungen, wie beispielsweise von im oberen Bereich des Heizraumes 2 angeordneten Heizstäben 27 oder dgl.

An der Unterseite der Grundplatte 9 ist ein Unterbau 4 H (Fig. 2) vorgesehen, der gebildet ist z. B. aus gegenüberliegenden Platten 11, einer front- und einer rückwär­ tigen Abstützplatte 12 und 13 sowie aus einem Paar Gleitschienen 10 mit U- förmigem Querschnitt, die an den Seitenplatten 11 befestigt sind. Dieser Unterbau 4 H enthält ein Gehäuse 15 in einer Ecke zum Unterbringen eines Sicherheitsschalters 14, dessen Funktion später erläutert wird.

Wie die Fig. 3 bis 6 zeigen, weist das aus einem vertikalen Teil 3 y mit Handgriff 23 und einem horizontalen sich quer zum unteren Teil des vertikalen Teiles 3 y er­ streckenden horizontalen Teil 3 x bestehende Backwagenelement 3 zwei Führungs­ schienen 16 mit im wesentlichen Z-förmigem Querschnitt auf, die mit einem Ende des horizontalen Teiles durch L-förmige Metallwinkel 17 befestigt sind. Eine Träger­ platte 18 ist zwischen den Führungsschienen 16 zur Versteifung derselben gehalten, wobei die L-förmigen Metallwinkel 17 und die Führungsschienen 16 gemeinsam mit der Trägerplatte 18 mit Hilfe von Schrauben 18 a befestigt sind. Am freien Ende der Führungsschienen 16 sind ein korrespondierendes Paar von Rollen oder Kugeln frei drehbar montiert, während ein ähnliches Paar entsprechender Rollen 10 a ebenfalls drehbar an den festen Gleitschienen 10 gegenüberliegend zum unteren Teil des vertikalen Teiles 3 y des Backwagenelementes 3 gehalten ist. Für eine gleich­ förmige Gleitbewegung der beweglichen Führungsschienen 16 des Backwagenelements 3 relativ zu den fest angeordneten Gleitschienen 10 der inneren Konstruktion werden die Führungsschienen 16 auf dem Umfang der an den festen Gleitschienen 10 gehaltenen Rollen 10 a geführt, während die Rollen 16 a der beweglichen Führungs­ schienen 16 sich auf den festen Gleitschienen abstützen. Das seitliche Spiel in der Führung der Backwageneinheit 3 in der Querrichtung, d. h. in Richtung der Breite der inneren Konstruktion 4, kann eingestellt werden durch Lockern der Schrauben 18 a für die Führungs­ schienen 16 und die Trägerplatte 18 und durch Justieren des Abstandes l (Fig. 6) zwi­ schen den Führungsschienen 16, welche über die Platte 18 miteinander verbunden sind, so daß die Seitenflächen der Rollen 10 a in Kontakt mit den beweglichen Führungsschie­ nen 16 kommen und die Seitenflächen der Rollen 16 a in Kontakt mit den festen Gleitschienen 10. In diesem Fall, wenn das seitliche Spiel des Backwagenelementes 3, d. h. das horizontale Spiel zwischen den beweglichen Führungsschienen 16 und den festen Gleitschienen 10 vollständig eliminiert ist, können sich die Schienen 10 und 16 nicht mehr gegeneinander verdrehen oder verbiegen.

Zu diesem Zweck ist ein seitlicher Vorsprung 16 b vorgesehen, der sich nach oben mit einer gewissen Ausdehnung von einem Teil der Oberfläche der nach oben gebo­ genen Oberseite von jeder der beweglichen Führungsschienen 16 in zu dem unteren Teil des vertikalen Teiles 3 y des Backwagenelementes 3 entegengesetzten Richtung er­ streckt. Die Vorsprünge 16 b greifen in die festen Gleitschienen 10 beim Schließen des Türteiles 3 y und vermindern ein vertikales Spiel des Backwagenelementes auf den Wert 0, wobei ein unerwünschter Austritt von Mikrowellen durch die Außenteile des Backwagenelementes aufgrund der Lagearretierung vollständig verhindert wird. Wenn das Backwagenelement herausgezogen ist, hat es im Umfang des Raumes S ein vertikales Spiel für eine gleichmäßige Bewegung des Backwagenelementes 3, wie in Fig. 3 gezeigt.

Aus Fig. 5 ist zu ersehen, daß weitere Vorsprünge oder Anschlagstücke 16 c sich in gewissem Umfang abwärts von der unteren Fläche von jedem der umgeschlagenen unteren Kante der beweglichen Führungsschienen 16 in einer Richtung entgegen der Vorsprünge 16 b erstrecken, und zwar in dem von diesen Vorsrüngen 16 b abgewandten Teil. Zum Herausnehmen oder Hineinschieben des Backwagenelementes 3 müssen die Anschläge 16 c mit den beweglichen Führungsschienen 16 des Backwagenelementes über die Rollen 10 a gehoben werden. Der vertikale Türteil 3 y der Backwageneinheit 3 enthält eine Sperre ch (Fig. 7), bestehend aus einem Hohlteil 3 a mit einer Höhe von ^λ /₄ (wobei g die Wellenlänge der Hochfrequenzwellen ist), das den äußeren Rand des Tür­ teiles 3 y zum Verhindern von Mikrowellenaustritt umgibt. Die L-förmigen Metall­ winkel 17 sind an den unteren Seiten des vertikalen Türteiles 3 y des Backwagenelemen­ tes 3 an Befestigungsteilen 3 b außerhalb der Sperre ch, z. B. durch Schrauben 19, befestigt. Diese Schrauben erstrecken sich durch entsprechend geformte Öffnungen in den Metallwinkeln 17. Da die beiden oberen Öffnungen für die Schrauben 19 in jedem Metallwinkel 17 als Langlöcher ausgeführt sind, ist der Türteil 3 y des Back­ wagenelementes 3 in gewissem Umfang einstellbar durch Kippen um die unterste Schraube 19 hinsichtlich des horizontalen Teiles 3 y des Backwagenelementes 3 in vorteilhafter Weise in unmittelbarer Kontakt mit dem Muffelflansch 2 a der Zu­ gangsöffnung O des Garraums 2 gebracht werden. Darüber hinaus kann mit­ tels der Schrauben 19 das Montieren der L-förmigen Metallwinkel 17 an dem verti­ kalen Türteil 3 y und das Justieren der Neigung des Türteiles 3 y hinsichtlich des Muffelflansches 2 a der Öffnung O des Garraumes 2 nach Zusammenbau des Backwagenele­ mentes 3 durchgeführt werden.

Die Fig. 8 und 9 zeigen die Schaltglieder zur Steuerung der Hochfrequenzlei­ stung. Der Schaltkreis besitzt einen ersten Sicherheitsschalter 21 mit normalerweise geöffneten Kontakten, die mit Vorsprüngen 20 (Fig. 6) zusammenarbeiten. Die Vor­ sprünge sind an der oberen Kante des vertikalen Türteiles 3 y zurückschiebbar angeordnet und werden nach oben durch (nicht gezeigte) Federglieder gedrückt. Wenn das Backwagenelement 3 eingefahren und die Tür geschlossen ist, werden die Vor­ sprünge 20 mit einem geneigten Teil einer Eingriffswand 22, die an dem oberen Teil der inneren Konstruktion angeordnet ist, in Kontakt gebrachte und nach unten gedrückt, um mit entsprechenden Öffnungen 22 a in der Eingriffswand 22 in Ein­ griff zu kommen. Dabei drücken die Vorsprünge 20 auf den Hebel 21 a des Schalters 21, wodurch dieser Schalter 21 schließt. Umgekehrt, werden beim Öffnen der Tür die Vorsprünge 20 durch die Betätigungswand 22 zurückgedrückt. Sie geben die Öffnung 22 a und damit das Backwagenelement 3 frei und der Schalter 21 wird geöffnet. Nach Öffnen des Türteiles 3 y werden die Vorsprünge 20 durch die Federglieder wieder her­ ausgedrückt. An der Kante der Trägerplatte 18 des Backwagenelementes 3 an der von dem vertikalen Teil 3 y abgelegenen Seite ist ein Vorsprung oder Stift 24 (Fig. 6 und 9) vorgesehen, der durch eine Schraube in einer Lage entsprechend zu dem Ge­ häuse 15 (Fig. 2 und 9) einstellbar ist zur Betätigung eines zweiten Sicherheits­ schalters 14, welcher ebenfalls normalerweise geöffnet ist. Das Gehäuse 15 dieses Schalters hat einen Schlitz 15 a seiner Vorderseite, durch welchen der Stift 24 sich erstreckt, wenn das Backwagenelement 3 eingefahren ist, so daß der normaler­ weise geöffnete zweite Schalter 14 in dem Gehäuse 15 durch den Stift 24 geschlos­ sen wird.

Die Fig. 10 zeigt in einem Schaltbild den Schaltkreis zur Auslösung der Hochfre­ quenzerhitzung mit dem ersten Sicherheitsschalter 21 und dem zweiten Sicherheits­ schalter 14, die in Serie in den von einer Versorgungsquelle kommenden Versor­ gungskreis für den Hochfrequenzoszillator G eingeschaltet sind. Die Stromversorgung für den Schaltkreis des Hochfrequenzoszillators kann daher nicht eingeschaltet werden, ohne daß beide Sicherheitsschalter 21 und 14 geschlossen sind. Da der vertika­ le Türteil 3 y des Backwagenelementes 3 hinsichtlich seiner Neigung zum horizontalen Teil 3 x justierbar ist und da die Befestigungsteile 3 b teilweise an der Außenseite des Hohlteiles 3 a angeordnet sind, wird die Festigkeit zwischen dem vertikalen Türteil 3 y und den L-förmigen Metallwinkeln 17 nicht beeinträchtigt und externe Kräfte auf das Backwagenelement 3 haben allenfalls Abweichungen in Richtung auf die Neigungsju­ stierung Auswirkung. Jedoch wird, wenn der vertikale Türteil 3 y nach innen zu dem Garraum 2 geneigt ist (Fig. 11A), der zweite Sicherheitsschalter 14 nicht geschlos­ sen, während bei Neigung des vertikalen Türteiles 3 y nach außen gemäß Fig. 11B der erste Sicherheitsschalter 21 nicht betätigt wird. Deshalb kann der Hochfrequenzoszil­ latorschaltkreis G in keinem der genannten Fälle arbeiten und folglich besteht keine Ge­ fahr hinsichtlich des Austretens von Mikrowellenenergie.

Claims (7)

1. Mikrowellenofen mit einer durch eine Tür verschließbaren Heizkammer innerhalb einer Ofenmuffel, die über einen Wellenleiter mit einem Hochfrequenzgenerator in Verbindung steht, wobei die Tür mit einer Mikrowellendichtungsvorrichtung versehen ist, die in Verbindung mit dem Muffelflansch ein Austreten von Mi­ krowellen aus der Ofenmuffel verhindert, dadurch gekennzeichnet, daß die Tür als L-förmiges Backwagenelement (3) mit außerhalb der Ofenmuf­ fel angeordneten Zügen ausgebildet ist, das schubladenartig gegenüber dem Muf­ felflansch verschiebbar ist, daß der vertikale Türteil (3 y) des Backwagenelemen­ tes in bezug auf den Muffelflansch einstellbar ausgebildet ist und daß wenig­ stens zwei in Höhe des oberen und unteren Endes des Türteiles (3 y) an unter­ schiedlichen Stellen angeordnete Sicherheitsschalter (21, 14) vorgesehen sind, die durch das Backwagenelement in der korrekten Schließstellung betätigbar sind und in Serie in dem Stromversorgungskreis des Hochfrequenzgenerators einge­ schaltet sind.

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand des Türteiles (3 y) mit einer Hochfrequenzsperre (ch) zur Verhinderung eines Aus­ trittes von Hochfrequenzenergie versehen ist.

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ bindung zwischen vertikalem (3 y) und horizontalem Teil (3 x) des Backwagen­ elementes (3) justierbar zum Einstellen des von diesen Teilen eingeschlossenen Winkels ausgebildet ist.

4. Mikrowellenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Sicherheitsschalter (14) in der Tiefe des Heizraumes angeordnet und durch das horizontal verlaufende Teil (3 x) des Backwagenelementes (3) betätig­ bar ist und daß der andere Sicherheitsschalter (21) am oberen Rand der Öff­ nung zum Heizraum angeordnet ist, derart, daß er durch den oberen Rand der Backwagentüre (3 y) betätigbar ist.

5. Mikrowellenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren En­ de des Horizontalteiles (3 x) des Backwagenelementes (3) ein Vorsprung (24) vorgesehen ist, der nach Einführen in einen Schlitz (15 a) den rückwärtigen Si­ cherheisschalter (14) im Heizraum steuert.

6. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Backwagenelement (3) über zwei Gleitschienen (10) geführt ist, deren gegenseitiger seitlicher Abstand zur Beseitigung eines seitlichen Spiels einstellbar ist.

7. Mikrowellenofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungs­ schienen (16) am Backwagenelement (3) in Schienen (10) der Ofenkonstruktion geführt sind, und daß die Führungsschienen (16) Vorsprünge (16 b) aufweisen, die im eingeschobenen Zustand des Backwagenelementes (3) in die Schienen (10) eingreifen, derart, daß das Backwagenelement (3) in dieser Lage auch in vertikaler Richtung spielfrei gehalten ist.