DE68921897T2

DE68921897T2 - Hochfrequenz-Heizapparat.

Info

Publication number: DE68921897T2
Application number: DE68921897T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Akiyama; Fuminori Kaneko; Taisuke Morino; Takeyuki Ozaki; Mami Tanaka
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-06-14
Filing date: 1989-06-13
Publication date: 1995-11-16
Anticipated expiration: 2009-06-14
Also published as: KR910001323A; CA1333194C; EP0466284B1; AU602297B2; KR930002731B1; EP0347161A1; AU3623789A; US5117079A; DE68921897D1; DE68905088D1; EP0466284A3; DE68905088T2; EP0347161B1; EP0466284A2

Description

Die Erfindung betrifft Heizgeräte im allgemeinen und insbesondere Hochfrequenzheizgeräte, wie elektronische Öfen, Herde usw., bei denen die Zutaten zur Herstellung von z.B. Brot in ein Heizgefäß gegeben werden, das in eine Heizkammer eingesetzt wird, so daß die Zutaten vom Kneten bis zum Backen automatisch verarbeitet werden.
Im Handel sind bereits Herde verfügbar, in denen Brotzutaten automatisch verarbeitet werden, um Brotlaibe vom Kneten bis zum Backen in einem in eine Heizkammer eingeführten Heizgefäß zu backen. Bei herkömmlichen Herden ist ein Ring am Boden des Heizgefäßes vorhanden, und ein passender Ring, der sich mit dem Ring des Heizgefäßes in Eingriff bringen läßt, ist an der Bodenwand der Heizkammer vorgesehen, um das Heizgefäß auf der Bodenwand der Heizkammer zu positionieren. Durch Einführen von oben und Verdrehen des Heizgefäßes wird der Ring in Eingriff mit dem passenden Ring gebracht. Ein nach unten ausgerichteter Sägezahnantrieb (Stirnverzahnung) ist in der Mitte des Rings am Boden des Heizgefäßes ausgebildet, und ein nach oben ausgerichteter, passender sägezahnförmiger Antrieb (Stirnverzahnung), der mit der Stirnverzahnung des Heizgefäßes in Eingriff gebracht werden kann, ist so in der Mitte des passenden Rings an der Bodenwand der Heizkammer ausgebildet, däß die Kraftübertragung zum Kneten der Brotzutaten über den vertikalen Eingriff zwischen der Stirnverzahnung und der dazu passenden Stirnverzahnung erfolgt.
Backt man jedoch Brot in einem herkömmlichen Herd, treten die folgenden Probleme (1) bis (3) auf:
(1) Beim Entnehmen des Heizgefäßes aus der Heizkammer muß das Heizgefäß in aufrechter Position versetzt werden. Steht das gebackene Brot nun über den oberen Rand des Heizgefäßes, so kann es passieren, däß die Oberseite des Brotes bei der Entnahme mit der oberen Wand der Heizkammer in Berührung kommt. Um dieses Problem zu vermeiden, muß das Heizgefäß eine große horizontale Fläche aufweisen, und das Brot muß flach und niedrig sein.
(2) Kommt es zu einer Fehlausrichtung zwischen der Stirnverzahnung und der dazu passenden Stirnverzahnung, so entsteht Schlupf zwischen den Zahnflächen der Stirnverzahnung und der dazu passenden Stirnverzahnung. Dies führt zu einer Geräuschentwicklung während des Betriebs.
(3) Um das Problem (2) auszuschließen, wird die Passung zwischen dem Ring und dem dazu passenden Ring knapp gewählt. Das hat zur Folge, däß eine große Kraft für das Einsetzen und Entfernen des Heizgefäßes erforderlich ist. Dadurch kann der Bediener versehentlich mit der Hand gegen die Wand der Heizkammer schlagen und sich diese verbrennen.
Die in unserem Europäischen Patent Nr. 0 347 161 beanspruchte Erfindung, woraus sich diese Anmeldung ableitet, beschäftigt sich mit dem obengenannten Problem.
Es ist eine Art Hochfrequenzheizgerät bekannt, bei dem ein Heizgefäß mit einer Rührschaufel zum Kneten von Kochzutaten und ein Drehteller zum Rotieren eines zu erhitzenden Gegenstandes zur Vermeidung ungleichmäßigen Erwärmens einzeln in eine Heizkammer eingesetzt werden. Herkömmlich sieht die allgemeine Vorgehensweise so aus, däß man den Gegenstand zur Vermeidung des ungleichmäßigen Erhitzens auf den Drehteller stellt, so däß das Erhitzen während der Rotation des Drehtellers erfolgt. Darüber hinaus hat man kürzlich einen Hochfrequenzheizgeräte-Typ angeregt, bei dem ein Heizgefäß mit einer Rührschaufel in eine Heizkammer eingesetzt wird. Bei diesem Hochfrequenzheizgerät aus dem Stand der Technik werden Brotzutaten, z.B. Mehl, Wasser, Zucker, Butter und Hefe usw. mittels der Rührschaufel geknetet, gegärt und anschließend zu Brot gebacken. Ein Beispiel für ein solches Hochfrequenzheizgerät wird unter Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben. Mikrowellen werden von einem Magnetron 1 aus über einen Wellenleiter 2 in eine Heizkammer 3 eingeleitet. Eine zylindrische Übertragungswelle 5, die integral mit einer angetriebenen Riemenscheibe 4 ausgebildet ist, und eine in die Ubertragungswelle 5 eingesetzte Antriebswelle 6 sind so auf dem Bodenabschnitt der Heizkammer 3 angebracht, däß sie in die Heizkammer 3 hineinragen. Die Umdrehungen des schnell rotierenden Motors 7 werden über einen über eine Motorriemenscheibe 8 und der angetriebenen Riemenscheibe 4 gepäßten Riemen 9 auf die Übertragungswelle 5 übertragen. Die Antriebswelle 6 ist direkt mit einem langsam rotierenden Motor 10 verbunden. Ein Heizgefäß 13 und ein Drehteller 14 werden wahlweise in die Heizkammer 3 eingesetzt, wie in den Figuren 1 bzw. 2 dargestellt ist. Eine Kupplungswelle 11 ist drehbar an einem Bodenabschnitt des Heizgefäßes 13 befestigt, während eine Rührschaufel 12 mit der Kupplungswelle 11 verbunden ist.
Wenn das Heizgefäß 13 in die Heizkammer 3 eingesetzt ist, wie aus Figur 1 ersichtlich, so wird die Kupplungswelle 11 in Eingriff mit der Übertragungswelle 5 gebracht, um so mit der Übertragungswelle 5 verkuppelt zu sein, däß die Rührschaufel 12 mit Drehzahlen zwischen einigen 10 und einigen 100 Umdrehungen pro Minute durch den schnell rotierenden Motor 7 angetrieben wird. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist der Drehteller 14 auf einem oberen Abschnitt der Antriebswelle 6 befestigt, um sich mit einer Drehzahl von einigen Umdrehungen pro Minute, angetrieben vom langsam rotierenden Motor 10, zu drehen.
So werden die Rührschaufel 12 und der Drehteller 14 von den unterschiedlichen Motoren 7 bzw. 10 angetrieben. Bei der Teigherstellung wird die Rührschaufel 12 zum Kneten der Brotzutaten mit einer Drehzahl von einigen 10 bis einigen 100 Umdrehungen pro Minute angetrieben, wie vorstehend beschrieben wurde. Würde man den Drehteller 14 mit dieser hohen Drehzahl drehen, so würde ein zum Erhitzen auf den Drehteller gestellter Gegenstand herausgeschleudert werden, und es bestünde große Gefahr, däß das den Gegenstand enthaltende Gefäß zerbrechen würde.
In den letzten Jahren herrscht verstarkt Nachfrage nach einem kompakten, billigen und einfach zu bedienenden Hochfrequenzheizgerät. Die aus dem Stand der Technik bekannten Hochfrequenzheizgeräte verwenden jedoch getrennte Motoren 7 und 10 zum Antreiben der Rührschaufel 12 und des Drehtellers 14 und sind infolgedessen groß und teuer, so däß der obengenannte Wunsch nicht erfüllt werden kann.
Die hauptsächliche Aspekt der Erfindung gilt der Lösung dieses Problems und sieht ein Heizgerät vor, bei dem ein Heizgefäß mit einer drehbaren Rührschaufel zum Kneten von Kochzutaten und ein Drehteller zum Aufnehmen des zu erhitzenden Gegenstandes wahlweise und auswechselbar in eine Heizkammer eingesetzt werden können, wobei das Heizgerät folgendes aufweist:
einen Antriebsmotor zum Drehen der Rührschaufel bei eingesetztem Heizgefäß in die Heizkammer und zum Drehen des Drehtellers bei eingesetztem Drehteller in die Heizkammer;
ein Detektormittel, das erfäßt, ob das Heizgefäß oder der Drehteller in die Heizkammer eingesetzt ist; und
ein Drehzahlumschaltmittel zum Umschalten einer Drehzahl des Antriebsmotors basierend auf dem Resultat der Erfassung vom Detektormittel, um unterschiedliche Drehzahlen für den Drehteller und die Rührschaufel zu liefern.
Ein Vielzahl von weiteren Problemen, die sich bei dem Heizgerät aus dem Stand der Technik ergeben, werden nun beschrieben.
Hochfrequenzheizgeräte werden zum selektiven Aufheizen eines dielektrischen Teils durch dielektrisches Heizen mit Hochfrequenz verwendet. Sie werden im allgemeinen von Haushalten als elektronischer Herd eingesetzt. In den letzten Jahren erfreut sich der elektronische Herd als Kochgerät zum Erhitzen verschiedener Nahrungsmittel zusätzlich zum Auftauen und Aufwärmen gefrorener Speisen zunehmender Beliebtheit.
Bei der Brotherstellung werden die Zutaten wie Mehl, Butter, Zucker, Salz, Hefe, Wasser, etc. in ein Heizgefäß mit einer Rührschaufel zum Kneten gegeben und dann bei einer Temperatur zwischen 30 und 40ºC gegärt. Anschließend werden die Brotzutaten erhitzt und bei hoher Temperatur gebacken. Das hat zur Folge, däß die Brotherstellung eine lange Zeit, in etwa 2 bis 4 Stunden, dauert.
Ist eine elektronischer Ofen mit einer Funktion ausgestattet, die das Vorprogrammieren einer Kochbeendigungszeit ermöglicht, so däß das Brot dann gebacken ist, wenn der Bediener aufsteht, so dauert das Abschließen des Backens noch länger, hat der Backvorgang einmal begonnen. Wenn Brot so lang gebacken wird, so wird der Heizvorgang womöglich in einem Unterbrechungszustand gehalten kann, wenn die Tür des elektronischen Ofens durch unsachgemäßen Betrieb durch den Bediener, durch kindlichen Übermut usw. während des Heizvorgangs oder während einer Warteperiode nach dem Voreinstellen der Kochbeendigungszeit offengehalten wird. Selbst wenn die Tür in der Zwischenzeit geschlossen wird, bleibt der Unterbrechungszustand erhalten, wenn nicht ein Starten des Heizbetriebs erfolgt.
Selbst wenn der Bediener bemerkt, däß die Tür offen ist, und er den Heizbetrieb nach dem Schließen der Tür erneut startet, wird der Gärvorgang beim Brot auch mit offener Tür fortgeschritten sein. So kommt es zu einer übermäßigen Gärung. Bleibt die Tür andererseits während des Backvorgangs für eine lange Zeit offen, dann sinkt die Temperatur des Brotes ab. Die vorstehend genannten Probleme führen dazu, däß das Brot nicht fertiggebacken ist oder von minderer Qualität ist.
Es gibt einen Typ Hochfrequenzheizgerät, bei dem das Heizgefäß aus einem Material ausgebildet ist, das Mikrowellen absorbiert und Wärme erzeugt. Beim Backen von Brot in einem herkömmlichen Hochfrequenzheizgerät werden die Zutaten anfangs zur Teigherstellung im Heizgerät geknetet. Anschließend wird der Teig im Heizgefäß gegärt, dann wird das Heizgefäß mit dem Teig durch Mikrowellen erhitzt, um das Brot zu backen.
Bei verschiedenen Typen herkömmlicher Hochfrequenzheizgeräte heizen die Mikrowellen jedoch das aus einem mikrowellenabsorbierenden Material bestehende Heizgefäß auf, und die Temperatur des Heizgefäßes steigt stark an. Demgemäß wird die in Berührung mit dem Heizgefäß stehende Oberfläche des Teiges auf eine hohe Temperatur gebracht, während die Temperatur im Inneren des Teiges nicht im selben Ausmäß erhöht wird. Da eine große Temperaturdifferenz zwischen der Außenfläche und dem Inneren des Teiges herrscht, ist es wahrscheinlich, däß die Oberfläche des Teiges verbrennt, bevor das Innere des Teigs auf die erforderliche Temperatur gebracht ist.
Ein Synchronriementrieb, wie er in Fig. 3 oder 4 dargestellt ist, wird für die Kraftübertragung in einem herkömmlichen Hochfrequenzheizgerät verwendet. Der Synchronriementrieb weist zwei in einer vorgegebenen Entfernung beabstandete, sich drehende Teile auf, nämlich eine antreibende Riemenscheibe 20 und eine angetriebene Riemenscheibe 21, und einen Synchronriemen 22, welcher zum Zwecke der Kraftübertragung über die Riemenscheiben 20 und 21 gezogen ist. Darüber hinaus ist eine leerlaufende Riemenscheibe 23, die als Hilfsdrehteil fungiert, entweder an der Außenseite (Fig. 3) oder an der Innenseite (Fig. 4) in einem Mittelabschnitt des Synchronriemens 22 angebracht, um sich in Laufrichtung des Synchronriemens 22 zu drehen. Das Hilfsdrehteil drückt so auf den Synchronriemen 22, däß dieser gespannt ist. Die Leerlaufriemenscheibe 23 ist drehbar auf einer Welle 24 gelagert, die an einem (nicht dargestellten) Gestell befestigt ist.
Ist die Leerlaufriemenscheibe 23 an der Außenseite des Synchronriemens 22 angeordnet - wie in Fig. 3 abgebildet -, so kann der Wickelwinkel des Synchronriemens 22 über die Antriebsriemenscheibe 20 größer als bei der in Figur 4 dargestellten Anordnung gestaltet werden, bei der die Leerlaufriemenscheibe 23 innerhalb des Synchronriemens 22 angebracht ist. Mit dieser Anordnung läßt sich die Effizienz der Kraftübertragung im Vergleich zu derjenigen aus Figur 4 steigern.
Bei solchen Synchronriementrieben wird nicht nur durch den Kontakt zwischen dem Synchronriemen 22 und den Riemenscheiben 20 und 21 und durch Eingreifen bzw. Lösen des Synchronriemens 22 mit den Riemenscheiben 20 und 21 ein anomales Geräusch entwickelt, sondern auch kommt der gespannte Synchronriemen 22 durch die auf ihn wirkende Last ins Schwingen, woraus Schwingungsgeräusche resultieren. Daher haben herkömmliche Hochfrequenzheizgeräte mit Synchronriementrieb den Nachteil, däß sie sowohl anomale Geräusche als auch Schwingungsgeräusche erzeugen.
Gemäß untergeordneten Aspekten der Erfindung zielen die bevorzugten, zusätzlichen und in den abhängigen Ansprüchen beanspruchten Merkmale der hier beschriebenen Geräte auf die Verringerung dieser weiteren Probleme des Standes der Technik.
So ist es zum Beispiel ein untergeordnetes Ziel der Erfindung ein Hochfrequenzheizgerät bereitzustellen, das nach einer Heizunterbrechung leicht wieder gestartet werden kann.
Ein weiterer, untergeordneter Aspekt der Erfindung ist es, ein Hochfrequenzheizgerät bereitzustellen, bei dem die Temperatur eines Heizgefäßes allmählich erhöht wird, um den Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und dem Inneren des Teiges zu verringern, so däß ein Verbrennen der Oberfläche vor Erreichen einer ausreichenden Temperatur im Inneren des Teiges verhindert wird.
Ein weiterer, untergeordneter Aspekt der Erfindung ist es, ein Hochfrequenzheizgerät mit einem Kraftübertragungsmechanismus bereitzustellen, der durch Geräuschreduzierung bei der Kraftübertragung im Betrieb geräuschlos ist.
Im folgenden werden einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die Begleitzeichnungen beschrieben, bei denen:
- Fig. 1 ein schematischer Querschnitt eines Hochfrequenzheizgeräts aus dem Stand der Technik ist, in das ein Heizgefäß eingesetzt ist (hierauf wurde bereits Bezug genommen);
- Fig. 2 eine schematische Teilschnittansicht eines Hochfrequenzheizgerätes aus dem Stand der Technik ist, in das ein Drehteller eingesetzt ist (hierauf wurde bereits Bezug genommen);
- Figuren 3 und 4 Darstellungen sind, die jeweils eine Anordnung eines Synchronriementriebes aus dem Stand der Technik zeigen (hierauf wurde bereits Bezug genommen);
- Fig. 5 eine schematische Teilschnittansicht eines Hochfrequenzheizgerätes gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist, in das ein Heizgefäß eingesetzt ist;
- Fig. 6 eine schematische Teilschnittansicht des Gerätes aus Fig. 5 ist, in das ein Drehteller eingesetzt ist;
- Fig. 7 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf eines im Gerät aus Fig. 5 verwendeten Drehzahlsteuermittels demonstriert;
- Fig. 8 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen der Drehzahl und dem Drehmoment eines Motors bei der Drehzahlsteuerung durch das Drehzahlsteuermittel aus Fig. 7 veranschaulicht;
- Fig. 9 eine Frontansicht eines beim Gerät aus Fig. 5 eingesetzten Drehzahlerfassungsmittels ist;
- Figuren 10a und 10b eine Draufsicht bzw. eine Frontansicht einer Scheibe des Drehzahlerfassungsmittels aus Fig. 9 sind;
- Figuren 11a und 11b Diagramme der Signalformen eines Eingangs- bzw. Ausgangssignals des Drehzahlerfassungsmittels aus Fig. 9 sind;
- Fig. 12 ein Blockdiagramm einer Steuerschaltung eines beim Gerät aus Fig. 5 verwendeten Drehzahlsteuermittels ist;
- Fig. 13 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf bei einem Gerät aus Fig. 5 verwendeten Detektionsmittels anomaler Rotation ist;
- Fig. 14 ein Diagramm ist, das die Herstellungsschritte von Brot in einem Hochfrequenzheizgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, bei dem eine Tür während des Heizens geschlossen bleibt;
- Fig. 15 ein Diagramm ist, das die Herstellungsschritte beim Gerät aus Fig. 14 zeigt, bei dem die Tür während des Heizens geöffnet wurde;
- Fig. 16 ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung des Geräts aus Fig. 14 ist;
- Fig. 17 ein Flußdiagramm ist, das den Herstellungsablauf von Brot in dem Gerät aus Fig. 14 veranschaulicht;
- Fig. 18 ein Querschnitt des Geräts aus Fig. 14 ist, in das ein Heizgefäß eingesetzt ist;
- Fig. 19 eine perspektivische Ansicht des Gerätes aus Fig. 14 ist;
- Fig. 20 ein Diagramm ähnlich Fig. 15 ist, das insbesondere eine erste Abwandlung des Geräts aus Fig. 14 zeigt;
- Fig. 21 ein Blockdiagramm einer Steuervorrichtung des Geräts aus Fig. 20 ist;
- Fig. 22 ein Querschnitt des Gerätes aus Fig. 20 ist;
- Fig. 23 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 22 ist;
- Figuren 24 bis 28 Diagramme sind, die die Herstellungsabläufe in einer zweiten Abwandlung des Geräts aus Fig. 14 zeigen;
- Fig. 29 ein Blockdiagramm einer in einer dritten Abwandlung des Gerätes aus Fig. 14 verwendeten Steuerschaltung ist;
- Fig. 30 ein Diagramm einer Steuerschaltung des Gerätes aus Fig. 29 ist;
- Fig. 31 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf des Gerätes aus Fig. 29 demonstriert;
- Fig. 32 ein Blockschaltdiagramm eines Hochfrequenzheizgerätes gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung ist;
- Fig. 33 ein Diagramm ist, das den Herstellungsablauf von Brot in dem Gerät aus Fig. 32 veranschaulicht;
- Fig. 34 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf beim Gerät aus Fig. 32 zeigt;
- Fig. 35 ein Diagramm ist, das die "Ein"-"Aus"-Eigenschaften der Mikrowellenausgabe des Gerätes aus Fig. 32 darstellt;
- Fig. 36 ein Graph ist, der Kennlinien bei der Steuerung von Fig. 34 zeigt;
- Fig. 37 ein Flußdiagramm des Betriebsablaufs beim Gerät aus Fig. 32 ist;
- Fig. 38 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf bei einer Abwandlung des Geräts aus Fig. 32 veranschaulicht;
- Fig. 39 ein Graph ist, der die Kennlinien bei der Steuerung des Gerätes aus Fig. 38 zeigt;
- Fig. 40 ein Flußdiagramm ist, das die Herstellungsschritte von Brot in einem Hochfrequenzheizgerät gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
- Fig. 41 ein Graph ist, der die Beziehung zwischen der Mikrowellenbestralilungsdauer und der Heiztemperatur in einem Heizstadium des Gerätes aus Fig. 40 zeigt;
- Figuren 42 bzw. 43 Graphen sind, die den Temperaturunterschied zwischen Teigoberfläche und Teiginnerem bei dem Gerät aus Fig. 40 bzw. einem Gerät aus dem Stand der Technik veranschaulichen;
- Fig. 44 ein Schaltdiagramm eines Hochfrequenzheizgerätes gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung ist;
- Fig. 45 ein Flußdiagramm ist, das den Betriebsablauf beim Gerät aus Fig. 44 zeigt;
- Fig. 46 eine schematische Ansicht des Geräts aus Fig. 44 ist;
- Fig. 47 eine vergrößerte Teilansicht eines Hochfrequenzheizgerätes gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung ist; Gerät aus Fig. 32
- Fig. 48 ein ein Blockschaltdiagramm des Gerätes aus Fig. 47 ist;
- Fig. 49 eine Seitenansicht ist, die eine Abwandlung des Gerätes aus Fig. 47 zeigt;
- Fig. 50 eine Frontansicht des Gerätes aus Fig. 49 ist;
- Fig. 51 eine vergrößerte Teilansicht des Gerätes aus Fig. 49 ist;
- Fig. 52 eine perspektivische Darstellung eines Vorsprungs am Gerät aus Fig. 49 ist;
- Fig. 53 ein Querschnitt des in einem Hochfrequenzheizgerät gemäß einer siebenten Ausführungsform der Erfindung verwendeten Synchronriementriebs ist;
- Fig. 54 eine Unteransicht in Richtung des Pfeiles LXX in Fig. 53 ist;
- Fig. 55 eines Teilschhitts einer Frontsicht einer beim Sychronriementrieb aus Fig. 53 verwendeten Leerlaufriemenscheibe ist; und
- Fig. 56 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 55 ist, wobei vor allem auf ihre Abwandlung eingangen wird.
Bevor mit der Beschreibung der Erfindung fortgefahren wird, wird darauf hingewiesen, däß in den verschiedenen Ansichten der beigefügten Zeichnungen gleiche Teile durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
Es wird nun auf die Figuren 5 bis 11a der Zeichnungen Bezug genommen. Dort ist ein Hochfrequenzheizgerät K2 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Bei dem Gerät K2 ist eine Welle 115 an der angetriebenen Riemenscheibe 52 befestigt und wird drehbar in der Bodenwand 38 gehalten, um von der Bodenwand 38 in die Heizkammer 33 hineinzuragen. Eine Kupplungswelle 116 ist an dem Heizgefäß 44 vorgesehen, um an einem oberen Abschnitt der Welle 115 befestigt zu werden, so däß die Rührschaufel 58 mit der Kupplungswelle 116 verbunden ist. Zudem ist ein Detektormittel 130 vorgesehen, das einen Detektorstab 117, eine Schraubenfeder 118 zum Hochdrücken des Detektorstabes 117 und ein Detektormechanismus 131 zum Erkennen, ausgehend von der vertikalen Position des Detektorstabes 117, ob das Heizgefäß 44 oder der Drehteller 39 in die Heizkammer 33 eingesetzt ist. Der Detektorstab 117 ragt vertikal zurückziehbar von der Bodenwand 38 in die Heizkammer 33 hinein. Ein Drehzahlumschaltmittel 132 ist vorgesehen, um die Drehzahl des Elektromotors 50 als Reaktion auf die Detektionssignale des Detektormittels 130 zu verändern. Da der Elektromotor 50 ein schnell drehender Motor ist, der sich zum Antrieb der Rührschaufel 58 des Heigefäßes 44 eignet, ist das Drehzahlumschaltmittel 132 so ausgelegt, däß es den Elektromotor 50 verlangsamt, wenn der Drehteller 39 in der Heizkammer 33 erkannt wird. Das Drehzahlumschaltmittel 132 kann auf einem der bekannten Verfahren von Spannungssteuerung, Phasensteuerung, Frequenzsteuerung, intermittierende Steuerung usw. beruhen. Um ein Regeln des Elektromotors 50 mittels des Drehzahlumschaltmittels 132 auszuführen, ist ein Drehzahlerfassungsmittel 119 zum Erfassen der Drehzahl des Elektromotors 50 vorgesehen.
Nachfolgend wird der Betrieb des Gerätes K2 unter Bezugnahme auf die Figuren 5 bis 11a und 11b beschrieben. Wenn das Heizgefäß 44 anfänglich in die Heizkammer 33 eingesetzt ist, wie in Fig. 5 dargestellt, so ist die Kupplungswelle 116 auf dem oberen Abschnitt der Welle 115 befestigt, um so mit der Welle 115 verkuppelt zu sein. Zu diesem Zeitpunkt ist der Detektorstab 117 gegen eine nach oben gerichtete Kraft der Schraubenfeder 118 nach unten gedrückt, und so stellt der Detektionsmechanismus 131 aufgrund der niedrigen Position des Detektorstabes 117 fest, däß das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 eingesetzt ist. Als Reaktion auf dieses Detektionssignal aus dem Signaldetektormittel 130 verändert das Drehzahlumschaltmittel 132 die Drehzahl des Elektromotors 50. Das heißt, die Rührschaufel 58 wird mit einer Geschwindigkeit gedreht, die einer Nenndrehzahl des Elektromotors 50 entspricht, wenn der Elektromotor 50 ohne jegliche Steuerung mit Strom gespeist wird. Der Elektromotor 50 wird mit der Nenndrehzahl getrieben, und die Nenndrehzahl des Elektromotors 50 wird entsprechend dem Verhältnis des Durchmessers der Antriebsriemenscheibe 51 und der angetriebenen Riemenscheibe 52 auf eine vorher festgelegte Drehzahl für die Rührschaufel 58 herabgesetzt.
Ist der Drehteller 39 in die Heizkammer 33 eingesetzt, wie in Fig. 6 dargestellt, so befindet sich eine Bodenfläche des Drehtellers 39 über dem Detektorstab 117, so däß der Detektorstab 117 durch den Drehteller 39 nicht nach unten gedrückt wird und das Detektormittel 130 feststellt, däß der Drehteller 39 in die Heizkammer 33 eingesetzt ist. Dies hat zur Folge, däß die Drehzahl des Elektromotors 50 auf 10% der Drehzahl für das Heizgefäß 44 herabgesetzt wird. Die Beziehung zwischer der Anzahl der Umdrehungen und dem Drehmoment des Elektromotors 50 ist für diesen Fall anhand der Kennlinie (1) in Fig. 8 veranschaulicht. Geht man davon aus, däß das an dem Elektromotor 50 anliegende Drehmoment einen durch die Linie (4) dargestellten Wert To hat, dann schneidet die Linie (4) die Kennlinie (1) in den Punkten a und b. Die Anzahl Na der Umdrehungen am Punkt a stellt die dem Drehteller 39 entsprechende Drehzahl dar, während die Anzahl Nb der Umdrehungen am Punkt b die dem Heizgefäß 44 entsprechende Drehzahl darstellt. Wird der Elektromotor 50 also am Punkt b betrieben, so entspricht die Anzahl Nb von Umdrehungen am Punkt b der Nennzahl von Umdrehungen des Elektromotors 50, und infolgedessen wird der Elektromotor 50 gleichmäßig rotiert. Wird der Elektromotor 50 andererseits am Punkt a betrieben, so ist das beim Rotieren des Drehtellers 39 an den Elektromotor 50 angelegte Drehmoment nicht konstant, d.h. er unterliegt Schwankungen, die beispielsweise bis zum einem anhand der Linie (5) dargestellten Wert To' gehen. Als Reaktion auf diese Wechsel wird entweder die Anzahl der Umdrehungen entlang der Kennlinie (1) bis zum Wert Nb erhöht, so daß der Elektromotor 50 am Punkt b angetrieben wird, oder die Rotation des Elektromotors 50 wird am Punkt h gestoppt.
Um die vorstehend beschriebene Situation auszuschließen, wird demzufolge die Drehzahl des Elektromotors 50 von dem Drehzahlerfassungsmittel 119 erfäßt und dem Drehzahlsteuermittel 133 zugeführt, um den Motor 50 ausgehend von einem von Drehzählerfassungsmittel 119 erfaßten Wert zu steuern. Wie in den Figuren 9, 10a und 10b veranschaulicht, weist das Drehzahlerfassungsmittel 119 eine koaxial an der Abtriebswelle 120 des Elektromotors 50 befestigte Scheibe 121 und einen u-förmigen Photounterbrecher 122 auf. Der Photounterbrecher 122 ist so gestaltet, däß ein Teil der Scheibe 121 zwischen die Schenkelabschnitte desselben paßt. Wie in Figur 10a dargestellt, ist eine Mehrzahl von Schlitzen 123 in gleichen Abständen entlang eines äußeren Randes der Scheibe 121 ausgebildet. Wenn ein Signal mit einer wie in Fig. 11a abgebildeten Form in den Photounterbrecher 122 eingegeben wird, dann ist ein Ausgangssignal des Photounterbrechers 122 pulsförmig und weist als Reaktion auf die Drehbewegung der Scheibe 121, welche sich zusammen mit dem Elektromotor 50 dreht, die in Fig. 11b abgebildete Signalform auf. In der Signalform aus Fig. 11b entsprechen die Abschnitte L den Schlitzen 123. Mit zunehmender Drehzahl des Elektromotors 50 verkürzt sich die Impulsdauer des Signals. Bei abnehmender Drehzahl des Elektromotors 50 hingegen nimmt die Impulsdauer des Signals zu. Wenn man dementsprechend die Anzahl der Ausgangsimpulse des Photounterbrechers 122 von einem LSI (nicht abgebildet) lesen läßt, kann man so die Drehzahl des Elektromotors 50 erfassen.
Die Phasensteuerung des Drehzahlsteuermittels 133 wird nachstehend unter Bezugnahme auf ein in Figur 7 dargestelltes Flußdiagramm und Fig. 8 beschrieben. Bei einem Schritt S1 wird die Anzahl von Umdrehungen pro Minute, d.h. die Drehzahl des Elektromotors 50 von dem Drehzahlerfassungsmittel 119 erfaßt. Anschließend, bei einem Schritt S2, wird die erfaßte Drehzahl mit einer vorgegebenen Drehzahl verglichen. Stimmt die erfaßte Drehzahl mit der vorgegebenen Drehzahl überein, so wird der Elektromotor 50 beispielsweise an einem Punkt a der Kennlinie (1) aus Fig. 8 betrieben, und das Drehmoment des Elektromotors 50 stimmt in diesem Punkt a mit dem an den Elektromotor 50 angelegten Drehmoment überein. Fällt das an den Elektromotor 50 angelegte Drehmoment jedoch unter den Wert To und bis auf den Wert To' ab, so wird er Betrieb des Elektromotors 50 von Punkt a zum Punkt c der Kennlinie (1) verschoben, und das Drehzahlerfassungsmittel 119 erkennt beim Schritt S2, daß die Drehzahl des Elektromotors 50 übermäßig zugenommen hat. Daher wird bei einem Schritt S4 das Regeln durch das Drehzahlsteuerniittel 133 ausgeführt, um den Stromflußwinkel zu verkleinern, so däß der Betrieb des Elektromotors 50 an die Stelle des Punktes d der Kennlinie (3) versetzt wird. Da das an den Elektromotor 50 angelegte Drehmoment To' einen größeren Wert als das Drehmoment des Elektromotors 50 am Punkt d annimmt, fällt die Drehzahl des Elektromotors 50 ab, um den Punkt e entlang der Kennlinie (3) zu erreichen. Ist die Drehzahl des Elektromotors 50 auf den Punkt e abgefallen, so erkennt das Drehzahlerfassungsmittel 119 beim Schritt S2, daß die Drehzahl des Elektromotors 50 übermäßig abgefallen ist. Daher wird bei einem Schritt S3 das Regeln durch das Drehzahlsteuermittel 133 ausgeführt, um den Stromflußwinkel zu vergrößern. Demzufolge bewegt sich der Betrieb des Elektromotors 50 zu einen Punkt f auf der Kennlinie (2). Da das an dem Punkt f am Elektromotor angelegte Drehmoment größer ist als das an den Elektromotor angelegte Drehmoment To', wird die Drehzahl des Elektromotors 50 bis zu einem Punkt g entlang der Kennlinie (2) erhöht. Folglich werden die obengenannten Betriebsabläufe in einer Schleife der Punkte d, e, f, und g wiederholt. Dies hat zur Folge, däß die Drehzahl des Elektromotors 50 so gesteuert wird, däß sie für den Drehteller 39 den Wert Na annimmt.
Die Steuerung von anomaler Rotation des Elektromotors 50 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 12 und 13 beschrieben. Wird ein Triac 124 zum Steuern des Betriebs des Elektromotors 50 kurzgeschlossen, wie in Figur 12 dargestellt, so hat das zur Folge, däß der Elektromotor 50 sich zu jedem Zeitpunkt mit der Nenndrehzähl dreht. Das heißt, däß sich eine Schleife der Schritte S1, S2 und S4 wiederholt. Legt man jedoch einen Mindeststromflußwinkel, wie in Fig. 13 dargestellt, zum Vergleich des Stromflußwinkels mit dem Mindeststromflußwinkel bei einem Schritt S6 fest, läßt sich ein anomales Drehen des Elektromotors 50 erkennen, und infolgedessen kann die Stromzufuhr zum Elektromotor 50 durch Schalten eines Relais 125 aus Fig. 12 unterbrochen werden.
Ist das Triac 124 hingegen in einen offenen Zustand geschaltet, so entscheidet sich bei Schritt S5 der Figur 13, däß der Elektromotor 50 gestoppt wurde. Wenn der Photounterbrecher 122 des Drehzahlerfassungsmittels 119 anomal funktioniert, wird eine Entscheidung auf die gleiche Weise getroffen wie im Falle, däß das Relais 125 ausgeschaltet und das Triac 124 in einen offenen Zustand geschaltet ist.
Das Drehzahlerfassungsmittel 119 ist nicht auf das vorstehend beschriebene optische Mittel beschränkt, sondern kann auch durch einen bekannten Baustein wie einen Encoder ersetzt werden.
Aus dem Vorerwähnten wird deutlich, däß bei dem Hochfrequenzheizgerät K2 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung sowohl das Heizgefäß als auch der Drehteller, welche unterschiedliche Drehzahlen aufweisen, von einem einzelnen Motor mittels Veränderung der Motordrehzahl angetrieben werden kann. Durch die Verringerung der Komponentenzahl wird das Gerät K2 im Aufbau unkompliziert und kann nicht nur viel kompakter gestaltet werden, sondern auch mit geringem Kostenaufwand hergestellt werden. Darüber hinaus wird der Motor bei anomaler Rotation gestoppt, um jegliche Gefahr für den Bediener auszuschließen.
Da der Motor eine der Drehzahl der Rührschaufel des Heizgefäßes entsprechende Nenndrehzahl aufweist und die Motordrehung geregelt wird, wenn der Drehteller mit einer niedrigeren Drehzahl als der Drehzahl der Rührschaufel durch Erkennen der Drehzahl des Motors angetrieben wird, kann ein langsames Drehen des schnell drehenden Motors ziemlich konstant ausgeführt werden, so däß die beiden anzutreibenden Komponenten, d.h. das Heizgefäß und der Drehteller gleichmäßig von dem Motor angetrieben werden können.
Die Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und vielseitig abwandel- bzw. veränderbar. So kann zum Beispiel ein elektrischer Heizfaden (nicht abgebildet) als Heizquelle verwendet werden. Zur Wärmeerzeugung wird ein Film aus einem bei Absorption von Mikrowellen Wärme erzeugenden Material wie z.B. Silikoncarbid auf die Oberfläche des Heizgefäßes 44 aufgebracht.
In den Figuren 14 bis 19 ist ein Hochfrequenzheizgerät K3 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung abgebildet. Wie in den Figuren 16 und 18 dargestellt ist, weist das Gerät K3 eine Antriebseinheit 144 zum Heizen und Antreiben des herausnehmbar in die Heizkammer 33 eingesetzten Heizgefäßes 44 und eine Steuereinheit 145 zum Steuern der Antriebseinheit 144 auf.
Die Steuereinheit 145 umfäßt einen Türschalter 147 zum Erkennen des Öffnens und Schließens der Tür 34 der Heizkammer 33 und eine Steuerschaltung 148. Die Steuerschaltung 148 ist so ausgelegt, däß sie den Betrieb der Antriebseinheit 144 auf ein das Öffnen der Tür 34 anzeigendes Signal des Türschalters 147 hin unterbricht und automatisch auf ein das Schließen der Tür 34 anzeigendes Signal des Türschalters 147 hin wieder startet.
Das Heizgefäß 44 wird auf solche Weise zur Herstellung von Brot eingesetzt, däß alle Zubereitungsvorgänge einschließlich Kneten, Gären, Backen und das Halten auf einer bestimmten Temperatur darin vollzogen werden. Ein Film, der bei Absorption von
Mikrowellen Wärme erzeugt, ist am äußeren Rand des Heizgefäßes 44 angebracht.
Die Antriebseinheit 144 weist eine Heizvorrichtung 151 zum Erhitzen eines Gegenstandes im Heizgefäß 44 und eine Drehantriebsvorrichtung 152 zum Drehen der Rührschaufel 58 im Heizgefäß 44 auf.
Wie in Fig. 18 dargestellt, besteht die Heizvorrichtung 151 aus dem Magnetron 35 und dem Wellenleiter 36. Die Drehantriebsvorrichtung 152 umfäßt den an dem Gerätegehäuse 31 befestigten Elektromotor 50, die an der Abtriebswelle des Elektromotors 50 befestigte Antriebsriemenscheibe 51, die drehbar in der Bodenwand 38 der Heizkammer 33 gelagerte Welle 115, die am unteren Ende der Welle 115 befestigte angetriebene Riemenscheibe 52, den über die Riemenscheiben 51 und 52 gezogenen Riemen 53 und die Kupplungswelle 116 zum Kuppeln der Welle 115 an die Rührschaufel 58.
Wie in Fig. 19 abgebildet, ist die Tür 34 so ausgelegt, däß sie die vordere Öffnung der Heizkammer 33 öffnet und schließt, und der Türschalter 147 ist an einer Vorderseite des Gerätegehäuses 31 angebracht. Eine an der Vorderseite des Gerätegehäuses 31 vorgesehene Bedienungsplatte 161 weist einen Startschalter 162 auf.
Die Steuerschaltung 148 wird aus einem Ein-Chip-Mikrocomputer hergestellt und umfäßt ein RAM, ein ROM , ein Rechenwerk usw. Wie in Fig. 16. dargestellt, besteht die Steuerschaltung 148 aus einem Detektormittel 148a, um die Aus- bzw. Ein-Zustände des Türschalters 147 und des Startschalters 162 zu erkennen, einem Heizsteuermittel 148b zum Steuern der Heizvorrichtung 151 gemäß der Ausgabe des Detektormittels 148a, einem Drehsteuermittel 148c zum Steuern der Drehantriebsvorrichtung 152 gemäß der Ausgabe des Detektormittels 148a und einem Zeitgebermittel 148d zum Steuern des Heizsteuermittels 148b und des Drehsteuermittels 148c gemäß der Ausgabe des Detektormittels 148a. Während des Heizvorgangs, bei dem das Heizgefäß 44 verwendet wird, geben das Heizsteuermittel 148b und das Drehsteuermittel 148c als Reaktion auf ein vom Türschalter 147 ausgegebenes, das Öffnen der Tür 34 anzeigendes Signal ein Betriebsstopsignal aus, während sie als Reaktion auf ein vom Türschalter 147 ausgegebenes, das Schließen der Tür 34 anzeigendes Signal ein Betriebssignal ausgeben. Die Entscheidung hinsichtlich der Verwendung des Heizgefäßes 44 beim Heizen kann entweder über ein ON-Signal eines an der Bedienungsplatte 161 vorgesehenen Auswahlschalters (nicht abgebildet) zum Auswählen des Brotbackvorgangs oder über einen in Fig. 22 abgebildeten, an der Bodenfläche 38 vorgesehenen Detektorschalter zum Erkennen des Heizgeüäßes 44 erfolgen.
Das Heizsteuermittel 148b gibt ein Impulsdauermodulationssignal an eine Inverterschaltung (nicht abgebildet) zum Steuern des Magnetrons 35 aus und bewirkt, däß die Dauer der Impulse die Ausgabe der Inverterschaltungen verändert, um so die Heiztemperatur des Heizgefäß 44 zu variieren. Das Zeitgebermittel 148d speichert die verbleibende Zeit des Zubereitungsvorgangs, wenn es zu einer Heizunterbrechung bei Verwendung des Heizgefäßes 44 kommt, um so das Heizsteuermittel 148b oder das Drehsteuermittel 148c für die verbleibende Zeit zum Zeitpunkt des Wiederstartens zu steuern.
Nachfolgend wird der Betrieb des Gerätes K3 beschrieben. Fig. 14 zeigt einen Fall, bei dem die Tür 34 während des Heizens nicht geöffnet war, während Fig. 15 einen Fall zeigt, bei dem die Tür während des Heizvorgangs geöffnet war. Wie anhand der gestrichelten Linie (1) in Fig. 15 dargestellt, wird das Heizen bei bekannten Geräten, die nicht zum Ausführen eines automatischen Startes in der Lage sind, in einem Unterbrechungszustand gehalten, wenn die Tür 34 während der ersten Gärungsphase geöffnet war und wieder geschlossen wurde, wenn nicht der Startschalter 162 gedrückt wird. Bei dem Gerät K3 mit einer automatischen Startfunktion wird das Heizen wie anhand der durchgezogenen Linie (2) in Fig. 15 fortgesetzt, selbst wenn der Startschalter 162 nicht gedrückt wird. Demgemäß kann ein Fehlbetrieb des Gerätes K3 aufgrund unsachgemäßer Bedienung oder kindlichen Übermuts ausgeschlossen werden.
Nachfolgend wird eine erste Abwandlung K3' des Gerätes K3 unter Bezugnahme auf die Figuren 20 bis 23 beschrieben. Die Steuereinheit 145 umfäßt den Türschalter 147 zum Erkennen des Öffnens und Schließens der Tür 34 der Heizkammer 33, einen Sensor 174 zum Erkennen des Vorhanden- bzw. Nichtvorhandenseins des Heizgefäßes 44 und die Steuerschaltung 148. Die Steuerschaltung 148 ist so ausgelegt, däß sie den Betrieb der Antriebseinheit 144 auf ein vom Türschalter 147 ausgegebenes, das Öffnen der Tür 34 anzeigendes Signal hin stoppt. Folglich gibt die Steuerschaltung 148 ein Signal zum automatischen Wiederstart der Antriebseinheit 144 aus, wenn der Türschalter 147 ein das Schließen der Tür 34 anzeigendes Signal und der Sensor 174 ein das Vorhandensein des Heizgefäßes 44 anzeigendes Signal ausgeben. Das heißt, die Steuerschaltung 148 ist so ausgelegt, däß bei nicht in die Heizkammer 33 eingesetztem Heizgefäß 44 kein Neustart des Heizvorgangs erfolgt, auch dann nicht, wenn die Tür 34 nach Unterbrechung des Brotbackvorgangs wieder geschlossen wird. Wie in den Figuren 22 und 23 dargestellt, weist der Sensor 174 ein Rohr 176, eine elastische Platte 179 und einer Detektorschalter 180 mit einem Kontakt 181 auf. Das Rohr 176 ist zurückschiebbar in ein Loch 175 in der Bodenwand 38 der Heizkammer 33 gepäßt. Auf der elastischen Platte 179 befindet sich ein Flansch 177, der um die Außenfläche des Rohres 176 gewickelt ist, und ein Ende der elastischen Platte 179 ist an einem runden Vorsprung 178 an der Unterseite der Bodenwand 38 befestigt. Der Detektorschalter 180 ist an einem Arm 182 befestigt, der an der Unterseite der Bodenwand 38 festgemacht ist, und wird durch eine Abwärtsbewegung der elastischen Platte 179 über die Berührung mit dem Kontakt 181 eingeschaltet. Ein Temperaturerfassungselement 183 mit Bleidrähten 184 wird in das Rohr 176 eingeführt, während eine Aussparung 185 auf der Unterseite des Heizgefäßes 44 ausgebildet ist, um einen oberen Stirnabschnitt des Rohres 176 aufzunehmen. Beim Einsetzen des Heizgefäßes 44 in das Gerät K3' wird das Rohr 176 durch das Heizgefäß 44 nach unten gedrückt und bringt so die elastische Platte 179 in Berührung mit dem Kontakt 181, wodurch der Detektorschalter 180 eingeschaltet wird.
Das Gerät K3' wird wie folgt betrieben. Ist das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 eingesetzt, nachdem die Tür 34 nach vorhergegangenem Öffnen geschlossen wurde, wird die Antriebseinheit 144 wieder gestartet. Ist das Heizgefäß 44 andererseits zu diesem Zeitpunkt nicht in die Heizkammer 33 eingesetzt, so wird die Antriebseinheit 144 nicht wieder gestartet. Ob das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 eingesetzt ist oder nicht, wird durch die vertikale Position des Rohres 176 des Sensors 174 bestimmt. Ist das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 eingesetzt, so paßt der obere Stirnabschnitt des Rohres 176 in die Aussparung 185 des Heizgefäßes 44 und kann so nach unten gedrückt werden. Demzufolge wird auch die elastische Platte 179 nach unten gedrückt und infolgedessen in Berührung mit dem Kontakt 181 gebracht, der den Detektorschalter 180 einschaltet, um ein ON-Signal vom Detektorschalter 180 zur Steuerschaltung 148 zu senden. So läßt sich ein Fehlbetrieb zum Zeitpunkt des Wiederstartens des Heizvorgangs nach einer vom Bediener gewollten Unterbrechung verhindern.
Eine zweite Abwandlung K3" des Gerätes K3 wird unter Bezugnahme auf die Figuren 24 bis 28 beschrieben. Fig. 24 zeigt einen Fall, bei dem die Tür während des Heizens nicht geöffnet war. Fig. 25 zeigt einen Fall, bei dem die Tür während des Knetvorgangs geöffnet war, während Fig. 26 einen Fall veranschaulicht, bei dem die Tür 34 während der ersten Gärung geöffnet war. Fig. 27 zeigt einen Fall, bei dem die Tür 34 während der zweiten Gärung geöffnet war, während Fig. 28 einen Fall veranschaulicht, bei dem die Tür 34 während des Backvorgangs geöffnet war. Beim Gerät K3" sind das Heizsteuermittel 148b und das Drehsteuermittel 148c der Steuerschaltung 148 so ausgelegt, däß die Zubereitungszeit nach dem erneuten Starten der Zubereitung in Übereinstimmung mit der Zeitdauer, während derer die Tür 34 während der Zubereitung geöffnet war, und mit dem zum Zeitpunkt des Türöffnes im Betrieb befindlichen Zubereitungsverfahren verändert wird. Da die restliche Anordnung des Gerätes K3" ähnlich derer des Gerätes K3' ist, wird auf eine Beschreibung der Kürze halber verzichtet. In den Figuren 24 bis 28 stellen die Zeichen P1, P2, P3, P4 und P5 jeweils die Zeitspannen für den Knetvorgang, die erste Gärung, die zweite Gärung, den Backvorgang und den Temperaturhaltevorgang dar, während die Zeichen T, T1, T2, T3 und T4 jeweils die Gesamtzubereitungszeit der Figuren 24, 25, 26, 27 und 28 veranschaulichen. Das Zeichen p steht für die Zeitspanne, während derer die Tür 34 geöffnet war. War zudem die Tür während einer Zubereitungsphase geöffnet, so bezeichnet Ein-Strich (')eine erste Zeitspanne eines Zubereitungsvorgangs vor dem Öffnen der Tür 34, während Zwei-Strich (") eine zweite Zeitspanne des Zubereitungsvorgangs nach dem Öffnen der Tür 34 bezeichnet.
War die Tür während des Knetvorgangs geöffnet, wie in Fig. 25 dargestellt, so wird eine Summe einer ersten Zeitspanne A' und einer zweiten Zeitspanne A" des Knetvorgangs gleich der Zeitspanne A des Knetvorgangs gesetzt, wodurch ausreichendes Kneten gewährleistet wird. Demzufolge wird die Gesamtzubereitungszeit T1 in Fig. 25 durch (T+p) ausgedrückt.
Bei Figur 26 wird die Tür 34 während der ersten Gärung geöffnet. Da eine erste Gärung ohne Unterbrechung stattfindet, selbst wenn die Tür 34 geöffnet ist, kann die Summe der Zeitspannen P2', p und P2" gleich der Periode P2 sein, und so ist die Gesamtzubereitungszeit T2 gleich der Gesamtzubereitungszeit T aus Fig. 24.
Bei Figur 27 wird die Tür 34 während der zweiten Gärprozesses geöffnet. Da die Temperatur des Teiges während des zweiten Gärprozesses geringfügig höher ist als beim ersten, zieht man in Betracht, däß die Temperatur des Teiges sinkt, wenn die Tür 34 während des zweiten Gärprozesses geöffnet ist. Daher wird eine Summe der Perioden P3' und P3" (P3-α) gleichgesetzt. Das heißt, P3' + P3" = P3 - α, wobei α ein Wert kleiner als die Zeitspanne p ist. Demzufolge wird die Gesarntzubereitungszeit T3 durch die Formel (T+p-α) ausgedrückt.
Bei Figur 28 wird die Tür 34 während des Backvorgangs geöffnet. Da die Heiztemperatur bei beim Backvorgang bei ca. 150ºC liegt, wird eine Summe der Zeitspannen P4' und P4" der Formel (P4+ß) gleichgesetzt. Das heißt, es gilt: P4' + P4" = P4 + ß, wobei ß ein Wert größer als 0 ist. Infolgedessen wird die Gesamtzubereitungszeit durch die Formel (T+p+ß) ausgedrückt.
Demzufolge ist das fertige Brot bei dem Gerät K3" selbst bei relativ langer Öffnungszeit der Tür 34 von gleichbleibender Qualität.
Nachfolgend wird eine dritte Abwandlung K3''' des Gerätes K3 unter Bezugnahme auf die Figuren 29 bis 31 beschrieben. Wie in Figur 29 dargestellt, umfäßt die Steuereinheit 145 einen Türschalter 147 zur Erkennung des Öffnens bzw. Nichtvorhandenseins der Tür 34 der Heizkammer 33, einen Warnabschnitt 198 zur Ausgabe einer Warnung bezüglich anomalen Betriebes des Gerätes K3''' an den Bediener und die Steuerschaltung 148. Auf ein Signal vom Türschalter 147, das das Öffnen der Tür 34 anzeigt, oder ein Signal vom Sensor 174, das das Nichtvorhandensein des Heizgefäßes 44 anzeigt, gibt die Steuerschaltung 148 ein Signal an den Warnabschnitt 198 ab, welches den Warnabschnitt 198 zur Ausgabe einer Warnung an den Bediener veranlaßt. Das bedeutet, däß die Steuerschaltung 148 des Gerätes K3''' zusätzlich zu den Elementen 148a bis 148d der Steuerschaltung 148 des Gerätes K3' ein Warnungssteuermittel 148e aufweist.
Wie in Fig. 30 dargestellt ist, besteht der Warnabschnitt 198 aus einer an eine Ausgangsanschlußstelle der Steuerschaltung 148 angeschlossenen Relaisspule 200a, einem Relaiskontakt 200b, der von der Relaisspule 200a ein- und ausgeschaltet wird, und einem in Serie zu dem Relaiskontakt 200b geschalteten Warnsummer 201. Mit den Bezugszeichen 203 bzw. 204 sind ein Verriegelungsschalter bzw. ein Kontrollschalter bezeichnet. Da die restliche Anordnung des Gerätes K3'''dem Gerät K3' ähnelt, wird auf eine Beschreibung der Kürze halber verzichtet.
Wenn beim Gerät K3''' der vorstehend beschriebenen Anordnung das Heizgefäß 44 zum Kneten und Erhitzen von Brot usw. in die Heizkammer 33 eingesetzt ist, so ist der Detektorschalter 180 eingeschaltet. Ist die Tür 34 zu diesem Zeitpunkt offen, so befindet sich der Türschalter 147 in einem "Aus"-Zustand. Infolgedessen wird ein Signal von der Steuerschaltung 148 an die Relaisspule 200a übertragen, um den Warnsummer 201 in Betrieb zu setzen. Diese Funktion wird auch vor dem Beginn des Heizens ausgeführt, wenn die Tür 34 geschlossen wurde, ohne däß das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 eingesetzt wurde. Diese Funktion wird jedoch nicht beim Hochfrequenzheizen ausgeführt.
Bei der Brotherstellung im Gerät K3''' fällt also das Problem weg, däß der Bediener vergißt, das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33 einzusetzen. Infolgedessen können beim Brotbacken übermäßige Gärung oder unzulängliches Backen vermieden werden, was aufgrund einer durch das Öffnen der Tür 34 bedingten Heizunterbrechung während des Zubereitungsvorgangs verursacht wird.
Das Mittel zur Warnungsabgabe an den Bediener ist nicht auf den obengenannten Summer beschränkt, sondern kann vielseitig abgewandelt werden.
Wie aus dem Vorerwähnten ersichtlich, wird bei der zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform das Heizen automatisch lediglich durch Schließen der Tür wieder gestartet, selbst wenn das Heizen durch Öffnen der Tür beim automatischen Kochen unter Verwendung des Heizgefäßes unterbrochen wurde. Da das Heizen ohne Drükken des Startknopfes fortgesetzt werden kann, läßt sich so fehlerhaftes Kochen aufgrund unsachgemäßer Bedienung oder kindlichen Übermuts ausschließen.
Darüber hinaus wird bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung das Heizen nicht automatisch wiederaufgenommen, wenn die Tür bei aus der Heizkammer entferntem Heizgefäß wieder geschlossen wird. Daher läßt sich ein Heizen ohne in die Heizkammer eingesetztes Heizgefäß vermeiden, und ein falschlicher Betrieb zum Zeitpunkt der Wiederaufnahme des Heizvorgangs nach einer beabsichtigten Heizunterbrechung verhindern.
Wird die Tür desweiteren während des Heizens oder nach dem Einstellen einer Wartezeit für das Heizen bei der zweiten Ausführungsform der Erfindung geöffnet, so informiert das Gerät den Bediener, däß die Tür offensteht. Daher versäumt es der Bediener beim Brotbacken nicht, das Heizgefäß in die Heizkammer einzusetzen. Infolgedessen läßt sich eine übermäßige Gärung oder ein unzureichendes Backen bei einer Heizunterbrechung in Folge einer Türöffnung während des Zubereitungsvorgangs, dessen Zeitdauer die Qualität des fertigen Brotes beeinflußt, verhindern. Mit diesem hervorragenden Effekt läßt sich demgemäß ein Wiederstarten des Heizens nach einer Heizunterbrechung leicht vollziehen.
Nachfolgend wird ein Hochfrequenzheizgerät K4 gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 32 bis 37 beschrieben. Da die grundsätzliche Konstruktion des Gerätes K4 ahnlich derer des Gerätes K3' aus Fig. 22 ist, wird die Beschreibung kurz gehalten. Die dritte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, däß sie beim Kneten des Brotteiges auf eine vorgegebene Temperatur von circa 28ºC geheizt wird. Unter Bezugnahme auf Fig. 32 steuert eine Steuerschaltung 210 den vollständigen Betrieb des Gerätes K4 und speichert ein Steuerprogramm zum Brotbacken, wie in Fig. 33 dargestellt. Brot wird unter Befolgung der in Fig. 33 abgebildeten Kochvorgänge gebacken.
Fig. 34 ist ein Flußdiagramm, das den Backvorgang der neunten Stufe aus Fig. 39 detailliert veranschaulicht. Bis eine vorgegebene Zeitdauer t1 vergangen ist, werden die Schritte S1 bis S4 wiederholt. Nach Ablauf dieser vorgegebenen Zeitdauer t1, wird bei Schritt S5 ein Temperaturvergleich durchgeführt. Ist ein in die Steuerschaltung (LSI) 210 als Temperaturinformation vom Temperaturerfassungselement 183 eingegebener Wert A/D nämlich kleiner als der vorgegebene Wert V2, so wird einem Wert P bei Schritt S7 ein Faktor4 zugeteilt. Die "Ein"-Periode S der Mikrowellenleistung wird dann um P auf (S +P) bei Schritt S10 erhöht, um die Mikrowellenleistung zu erhöhen. Ist andererseits der Wert A/D größer als ein anderer vorgegebener Wert V3, so wird der FaktorΔ auf (-P) eingestellt und die "Ein"-Periode S der Mikrowellenleistung wird dann um P auf (S-P) bei Schritt S10 herabgesetzt, um die Mikrowellenleistung herabzusetzen. Liegt der Wert A/D bei Schritt S5 zwischen den vorgegebenen Werten V2 und V3, so wird der Faktor Δ auf 0 eingestellt und die "Ein"- Periode von S nicht verändert. Das heißt, däß die Mikrowellenleistung für die Periode S bei Schritt S10 weder erhöht noch herabgesetzt wird.
Fig. 35 veranschaulicht die "Ein"-"Aus"-Eigenschaften der Mikrowellenleistung beim Gerät K4, wenn ein Unterbrechungsverfahren zum Verändern der Mikrowellenleistung zum Einsatz kommt. Bei einer vorgegebenen Periode W wird die Mikrowellenleistung gewöhnlich während der Periode S ein- und während der verbleibenden Periode (W-S) ausgeschaltet. Diese unterbrochene Mikrowellenleistung nimmt S/W einer Nennmikrowellenleistung an, bei der die Mikrowellenleistung ununterbrochen im "Ein"-Zustand gehalten wird. Bei einer Erhöhung der Mikrowellenleistung wird die "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung auf (S+P) eingestellt. Auf der anderen Seite wird beim Herabsetzen der Mikrowellenleistung die "Ein"-Periode auf (S-P) eingestellt. Es wird also ein Verändern der Mikrowellenleistung ermöglicht.
Fig. 36 veranschaulicht die Beziehung zwischen der Zeit und den in die Steuerschaltung 210 eingegebenen Wert A/D bei in Übereinstimmung mit Fig. 34 durchgeführter Steuerung. In Fig. 36 stellen die Linien L2 und L4 den Stand der Technik dar, während sich die Linien L3 und LS auf die Erfindung beziehen. Da der Wert A/D im Falle der durchgezogenen Linie L1 zwischen den Werten V2 und V3 bei Ablauf einer Periode t1 angesiedelt ist, wird das Heizen durch Einstellen der "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung auf S fortgesetzt. Im Falle der gestrichelten Linie L2 ist der Wert A/D kleiner als der Wert V2 bei Ablauf der Periode t1. Wenn in diesem Fall das Heizen durch Einstellen der "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung auf S geschieht, so fällt der Wert A/D bei Ablauf der Periode t2 unter den Wert V4, und infolgedessen sinkt die Temperatur des Heizgefäßes 44.
Bei der gestrichelt-gepunkteten Linie L3 wird die "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung bei Ablauf einer Periode t1 auf (S+P) eingestellt. Infolgedessen gleicht sich der Wert A/D bei Ablauf der Periode t2 an den Wert V4 an, und daher läßt sich beim fertigen Brot die gleiche Qualität wie bei Linie L1 erzielen.
Bei den Linien L4 und L5 ist der Wert A/D bei Ablauf der Periode t2 größer als der Wert V3. Bei der Linie L4 wird das Heizen folglich unter Verwendung der "Ein"- Periode S vollzogen. Bei der Linie L5 wird das Heizen folglich durch Einstellen der "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung auf (S-P) vollzogen.
Fig. 37 veranschaulicht den Betriebsablauf beim Gerät K4 und bezieht sich auf den ersten Knetvorgang aus Fig. 33. Wird beim Schritt S13 befunden, däß der Wert A/D kleiner ist als ein Wert V5, geht der Programmablauf zu Schritt S15 über, bei dem die "Ein"-Zeit der Mikrowellenleistung auf R eingestellt wird. Fällt der Wert A/D zwischen den Wert V5 und den Wert V6, so wird die "Ein"-Periode der Mikrowellenleistung bei Schritt S14 auf Q gesetzt. Ist R> Q, dann vollzieht sich der Temperaturanstieg bei Schritt S15 schneller als bei Schritt S14. Ist der Wert A/D andererseits größer als der Wert V5, so schaltet sich die Mikrowellenleistung bei Schritt S16 ab.
Fig. 38 veranschaulicht den Betriebsablauf einer Abwandlung K4' des Gerätes K4 und bezieht sich auf den Ruhevorgang des zweiten Schrittes aus Fig. 33, bei dem man den Teig ruhen läßt. Bei Fig. 38 wird die Mikrowellenleistung bei Schritt S18 abgeschaltet. Während einer wiederholten Ausführung der Schrittte S18 und S19 wird das Heizgefäß 44 daher im Falle einer niedrigen Umgebungstemperatur zudem abgekühlt, um einen Temperaturabfall des Heizgefäßes 44 zu bewirken, so däß der Wert A/D verringert wird. Ist die Umgebungstemperatur andererseits hoch, steigt die Temperatur des Heizgefäßes 44 ebenfalls an, und damit auch der Wert A/D. Wird daher bei Schritt S20 festgestellt, däß der Wert A/D kleiner als ein vorgegebener Wert V7 ist, wird ein Faktor δ bei Schritt S22 auf (-V) eingestellt. Wird andererseits bei Schritt S20 festgestellt, däß der Wert A/D größer als ein anderer vorgegebener Wert V8 ist, so wird der Faktor δ bei Schritt S23 auf V eingestellt. Fällt der Wert A/D bei Schritt S20 zwischen die Werte V7 und V8, so wird der Faktor δ bei Schritt S21 auf 0 gestellt. So werden die anfänglich eingestellten Temperaturen der folgenden Kochvorgänge vom zweiten Kneten bis zum Temperaturhalteverfahren korrigiert.
Fig. 39 stellt die Beziehung zwischen der Temperatur des Heizgefäßes 44 und dem Wert A/D beim Kochen aus Fig. 38 dar. In Fig. 39 stellen die Linien L6, L7 und L8 jeweils die Fälle von Normaltemperatur, niedriger Temperatur und hoher Temperatur dar. Bei Fig. 39 nimmt die Temperatur des Heizgefäßes 44 bei Normaltemperatur einen Wert TempA an, wenn die Steuerung bei einem vorgegebenen Wert V14 durchgeführt wird. Bei niedriger Temperatur bzw. hoher Temperatur, nimmt die Temperatur des Heizgefäßes 44 Werte TempA' bzw. TempA" an. Dies erschwert es, eine gleichförmige Qualität des gebackenen Brotes zu erzielen. Bei dem Gerät K4' wird eine Korrektur jedoch in Übereinstimmung mit dem Flußdiagramm aus Fig. 38 vollzogen, indem der vorgegebene Wert auf (V14-V) bzw. (V14+V) bei niedriger bzw. hoher Temperatur eingestellt wird. Folglich läßt sich die Steuerung auf der konstanten Temperatur TempA vollziehn.
Da die Motorleistung zum Antreiben der Rührschaufel 58 bei niedriger Umgebungstemperatur verringert werden kann, lassen sich bei der dritten Ausführungsform der Erfindung die Produktionskosten des Gerätes durch Verwendung eines Niederleistungsmotors reduzieren.
Nachfolgend wird ein Hochfrequenzheizgerät K5 gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 40 und 41 beschrieben. Fig. 40 veranschaulicht die Zubereitungsvorgänge von Brot in dem Gerät K5. Zu Beginn werden bei Schritt S11 Brotzutaten wie beispielsweise Mehl, Butter, Zucker, Salz, Hefe, Wasser, etc. in das Heizgefäß 44 gegeben, welches aus einem Material hergestellt ist, däß bei Absorption von Mikrowellen Wärme erzeugt. Das Heizgefäß 44 wird dann in die Heizkammer 33 eingesetzt, und die Zubereitung wird durch Drücken eines Kochknopfes, etc. gestartet. Anschließend wird bei Schritt S12 ein erster Knetvorgang durchgeführt, bei Schritt S13 wird das Ruhen des Teiges vollzogen und bei Schritt S14 wird der zweite Knetvorgang durchgeführt. Folglich wird der erste Gärungsvorgang bei Schritt S15 ausgeführt, der Entgasungsvorgang bei Schritt S16, die Ausweichzeit ist bei Schritt S17 vorgesehen, der Formprozeß zum Formen des Teiges zu Brot wird bei Schritt S18 vollzogen und der zweite Gärungsvorgang bei Schritt S19.
Danach wird das Erhitzen mittels Bestrahlung durch Mikrowellen in zwei Stufen durchgeführt. Bei der ersten Stufe wird ein Einschalten der Mikrowellen für beispielsweise 10 sec und anschließendes Ausschalten der Mikrowellen für 2,2 sec abwechselnd bei Schritt S20 wiederholt, um nach 15 Minuten eine Heiztemperatur von ungefähr 70ºC zu erreichen, wie in Fig. 41 abgebildet. Indem man die Heiztemperatur wie obenerwähnt allmählich anhebt, wird der Teig allmählich erhitzt, und der Temperaturunterschied zwischen einer Oberfläche und einem Teiginneren, wie in Fig. 42 abgebildet, minimiert. Schließlich wird auf einer zweiten Stufe bei Schritt S21 ein starkeres Heizen als auf der ersten Stufe durchgeführt. So wird beispielsweise, wie in Fig. 41 dargestellt, das Einschalten der Mikrowellen für 26 sec und das Ausschalten der Mikrowellen für 6 sec abwechselnd bei Schritt S21 wiederholt, um so ein Heizen auf einer Temperatur von circa 140ºC durchzuführen, welche zum Brotbacken angemessen ist. Nach den obengenannten Schritten ist die Brotherstellung bei Schritt S22 abgeschlossen. In Fig. 43 ist zum Vergleich der Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und dem Teiginneren eines Hochfrequenzheizgerätes aus dem Stand der Technik dargestellt. Bei dem in Fig. 43 abgebildeten Hochfrequenzheizgerät aus dem Stand der Technik ist der Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und dem Teiginneren groß, und es besteht ein großer Unterschied im Backgrad zwischen der Oberfläche und dem Teiginneren des gebackenen Brotes.
In Übereinstimmung mit der vierten Ausführungsform der Erfindung wird es aufgrund der Verringerung des Temperaturunterschiedes zwischen einer Oberfläche und einem Teiginneren möglich, ein steiles Ansteigen der Temperatur an der Teigoberfläche allein zu verhindern. Folglich läßt sich das Problem ausschließen, däß die Teigoberfläche verbrannt ist, bevor das Teiginnere genügend erhitzt ist.
Darüber hinaus läßt sich bei der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform durch allmähliches Erhitzen Brot von hervorragender Qualität erzielen.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Heizgeräts K6 gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren 44 bis 46. Fig. 46 stellt das Gerät K6 mit einer Brotherstellungsfunktion dar. Das Gerät K6 umfäßt eine Abdeckung 213 zum Abdecken des Wellenleiters 36 und eine Lampe 216 zum Beleuchten des Inneren der Heizkammer 33.
Fig. 44 zeigt unterdessen einen Schaltkreis des Gerätes K6. In Fig. 44 wird ein Relais-Kontakt 217a in Serie zur Lampe 216 geschaltet, während eine Relais-Spule 217b zum Betätigen des Relais-Kontakts 217a in Serie zu dem Transistor 219 geschaltet ist, der mittels der Ausgabe eines Steuerabschnitts (Mikrocomputer) 218 zum Steuern des Gerätes K6 gesteuert wird.
Ausgehend von einem im Steuerabschnitt 218 gespeicherten Steuerprogramm entscheidet der Steuerabschnitt 218 bei Schritt S31, ob sich es bei dem Kochvorgang um Brotherstellung handelt. Lautet die Antwort bei Schritt S31 "Nein", so wird ein Signal zm Betätigen des Relais 217 ausgegeben, um die Lampe 216 bei einem Schritt S32 anzuschalten. Lautet die Antwort bei Schritt S31 hingegen "Ja", so wird bei Schritt S33 die Entscheidung gefällt, ob gerade der Backvorgang durchgeführt wird oder nicht. Ist die Antwort bei Schritt S33 "Ja", so wird das Signal zum Betätigen des Relais 217 ausgegeben, um die Lampe 216 anzuschalten. Die Lampe 216 wird also während des Knet- bzw. Gärungsvorgangs des Brotteiges nicht angeschaltet.
Das ausschließliche Einschalten der Lampe 216 während des Backvorgangs ermöglicht es daher, den Bediener bei der Brotherstellung davon in Kenntnis zu setzen, däß der Backvorgang im Gange ist. Demnach hat die Lampe 216 eine längere Lebendauer bei geringem Stromverbrauch verglichen mit einer Lampe 216, die während des gesamten Kochvorgangs bei der Brotherstellung angeschaltet ist. Ferner läßt sich durch das Anschalten der Lampe 216 während des Backvorgangs mühelos der Backgrad in Augenschein nehmen.
Das Einschalten der Lampe entsprechend der fünften Ausführungsform der Erfindung erlaubt demzufolge nicht nur, daß der Bediener über den gegenwärtigen Backvorgang des Brotherstellungsbetriebs in Kenntnis gesetzt wird, sondern verhindert auch, däß sich der Bediener versehentlich verbrennt.
Bezugnehmend auf die Figuren 47 und 48 wird ein Hochfrequenzheizgerät K7 gemäß einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform dargestellt. Da die grundlegende Konstruktion des Gerätes K7 deijenigen des Gerätes K3' aus Figur 22 ähnelt, wird auf eine ausführliche Beschreibung verzichtet. Fig. 47 zeigt den Sensor 174 zum Erfassen des Vorhanden- bzw. Nichtvorhandenseins des Heizgefäßes 44. Das Temperaturerfassungsmittel 183 wie beispielsweise ein Thermistor wird in das Rohr 176 eingesetzt, um dort mit Harz 229 befestigt zu werden. Andere Konstruktionen des Sensors 174 ähneln denen des Gerätes K3' aus Fig. 23, so daß auf eine Beschreibung der Kürze halber verzichtet wird.
Fig. 48 zeigt einen Schaltkreis des Gerätes K7. In Fig. 48 werden Erfassungssignale vom Detektorschalter 180 und dem Temperaturerfassungselement 183 über eine Gefäßerfassungsschaltung 230 bzw. eine Temperaturerfassungsschaltung 231 in einen Entscheider 232 eingegeben, der aus einem einzigen LSI besteht, in dem über den Gehalt der Erfassungssignale entschieden wird. Das Entscheidungssignal des Entscheiders 232 wird in eine Steuerschaltung 233 eingegeben. In Übereinstimmung mit einem anhand eines Betriebsschalters (nicht abgebildet) angewählten Kochmodus steuert die Steuerschaltung 233 über eine Treiberschaltung 234 den Betrieb des Magnetrons 35, des Elektromotors 50, etc.
Nachstehend folgt eine Beschreibung des Betriebes des Gerätes K7 der obenerwähnten Anordnung. Wird das die Brotzutaten wie Mehl, Butter, Zucker, Salz, Hefe, Wasser usw. beinhaitende Heizgefäß 44 anfangs an einer vorgegebenen Stelle in die Heizkammer 33 eingesetzt, so drückt die Unterseite des Heizgefäßes das Rohr 176 nach unten. Die elastische Platte 179 wird also nach unten gebogen und der Kontakt 181 des Detektorschalters 180 wird vom freien Stirnabscnitt der elastischen Platte 179 nach unten gedrückt und schaltet den Detektorschalte 180 ein. Ist das Einsetzen des Heizgefäßes wie obenstehend beschrieben vollzogen, so wird der Elektromotor 50 anhand eines Befehls von der Steuerschaitung 233 in Gang gesetzt, um die Rührschaufel 58 des Heizgefäßes 44 zu drehen. Demzufolge werden die obengenannten Brotzutaten geknetet, um so einen Teig herzustellen. Nach dem Kneten wird der Teig von Mikrowellen aus dem Magnetron 35 oder von Wärme, die von einem in der Heizkammer 33 vorgesehenen Heizfaden (nicht abgebildet) erzeugt wird, erhitzt, um fermentiert und gebacken zu werden.
Es ist notwendig, das von dem Magnetron 35 oder dem Heizfaden ausgeführte Heizen präzise in Übereinstimmung mit der Temperatur des zu erhitzenden Teiges zu steuern. Da das Temperaturerfassungselement 183 in dem mit dem Boden des Heizgefäßes 44 in Kontakt gehaltenen Rohr 176 positioniert ist, erfaßt das Temperaturerfassungselement 183 die Teigtemperatur durch die Bodenwand des Heizgefäßes 44. Daher kann das Temperaturerfassungselement 183 die tatsächliche Teigtemperatur präzise erfassen, ohne durch die Umgebungstemperatur der Heizkammer 33 beeinflußt zu werden.
Folglich wird eine akkurate Steuerung der Temperatur ausgehend von der Teigtemperatur durchgeführt.
In den Figuren 49 bis 52 ist eine Abwandlung K7' des Gerätes K7 dargestellt. Bei dem Gerät K7 wird das Heizgefäß 44 von oben auf den Boden der Heizkammer 33 gestellt, um das Rohr 176 nach unten zu drücken. Bei dem Gerät K7' hingegen wird das Heizgefäß 44 rückwärts von der Vorderseite der Heizkammer 33 in die Heizkammer 33 geschoben, um so das Rohr 176 nach unten zu drücken. Wie in den Figuren 49 und 50 abgebildet, sind ein Paar Beine 44a an der Unterseite des Heizgefäßes 44 vorgesehen, während eine Führung 245 zum Führen der Beine 44a in vorwärtiger bzw. rückwärtiger Richtung entlang des Gerätegehäuses 31 auf der Innenseite der Bodenwand 38 des Heizgefäßes 33 so angebracht ist, daß das Heizgefäß 44 von der Vorderseite der Heizkammer 33 in horizontaler Lage rückwärts in die Heizkammer 33 eingebracht werden kann.
Am Heizgefäß 44 ist eine Übertragungsverzahnung 59 angebracht, während am Boden der Heizkammer 33 ein mit der Übertragungsverzahnung 59 in Eingriff zu bringendes Zahnrad 55 vorgesehen ist. Ist das Heizgefäß 44 an einer vorgegebenen Stelle in die Heizkammer 33 eingesetzt, befindet sich das Heizgefäß 44 in Eingriff mit der Führung 245, wodurch sich Vibrationen des Heizgefäßes 44 während des Knetvorgangs verhindern lassen.
Wie deutlich aus den Figuren 51 und 52 ersichtlich ist, ist ein Vorsprung 249 zum Niederdrücken des Rohres 176 an der Unterseite des Heizgefäßes 44 angebracht. Der Vorsprung 249 ist so ausgebildet, daß er mit seiner Seitenfläche gegenüber dem Rohr 176 liegt und eine abgeschrägte Stirnfläche 249 aufweist. Am unteren Ende der abgeschrägten Stirnfläche 249 befindet sich ein Rand 250 mit einer dem Rohr 176 gegenüberliegenden Öffnung.
Beim Gerät K7' der obenbeschriebenen Anordnung gleitet das Heizgefäß 44 in die Heizkammer 33, indem die Beine 44a mit der Führung 245 in Eingriff gebracht werden, und die abgeschrägte Stirnfläche 249 des Vorsprungs 248 berührt anfänglich das Rohr 176. Folglich wird das Rohr 176 sanft durch die abgeschrägt Stirnfläche 249 niedergedrückt, um in den Rand 250 zu passen, und das Heizgefäß 44 wird in Einsetzrichtung durch den Kontakt des Randes 250 mit dem Rohr 176 positioniert. Zu diesem Zeitpunkt greift die Übertragungsverzahnung 59 des Heizgefäßes 44 in das Zahnrad 55 des Gerätegehäuses 31 ein, so daß die Rührschaufel 58 im Heizgefäß 44 gedreht werden kann.
Wenn das Rohr 176 durch den Vorsprung 248 niedergedrückt ist, wird der Detektorschalter 180 von der elastischen Platte 179 eingeschaltet, so daß das Vorhandensein des Heizgefäßes 44 vom Detektorschalter 180 erfaßt wird und die Temperatur des Teiges durch die Bodenwand des Heizgefäßes 44 vom Temperaturerfassungselement 183 auf gleiche Weise wie beim Gerät K7 erfaßt wird. Da beim Gerät K7' die distale Stirnfläche des Rohres 176 vom Rand 250 umhüllt wird, wird das im Rohr 176 befindliche Temperaturerfassungselement 183 nicht von der Umgebungswärme beeinflußt und kann daher die Temperatur des Teiges akkurat erfassen.
Obwohl das Temperaturerfassungselement 183 in das Rohr 176 eingeführt ist, ist es bei den Geräten K7 und K7' nicht unbedingt erforderlich, daß das Temperaturerfassungselement 183 vollständig vom Rohr 176 ummantelt ist, sondern es kann teilweise außerhalb des Rohres 176 liegen. Darüber hinaus kann bei den Geräten K7 und K7' das beschriebene, mit der Rührschaufel 58 versehene und die Brotherstellungsfunktion aufweisende Heizgefäß 44 mit jedwedem Gefäß ersetzt werden, das einen zu erhitzenden Gegenstand beinhaltet.
Da das Temperaturerfassungselement im mit dem Heizgefäß in Kontakt gehaltenen Rohr angebracht ist, läßt sich dementsprechend gemäß der sechsten Ausführungsform der Effindung die Temperatur des Gegenstandes im Heizgefäß vom Temperaturerfassungselement durch die Bodenwand des Heizgefäßes erfassen. Da die Temperatur des Gegenstandes im Heizgefäß präzise erfaßt werden kann, ohne von der Umgebungstemperatur in der Heizkammer beeinflußt zu werden, läßt sich daher ein Kochen, bei dem es auf akkürate Temmperatursteuerung ankommt - wie beispielsweise das Brotbacken - sachgemäß durchführen.
Darüber hinaus ist die Konstruktion des Gefäßdetektorabschnitts und des Temperaturerfassungsabschnitts bei der sechsten Ausführungsform der Erfindung vereinfacht, da der Gefäßerfassungsabschnitt zum Erfassen des Heizgefäßes auch als Temperaturerfassungsabschnitt fungiert.
Da das Temperaturerfassungselement in dem Rohr untergebracht ist, wird es zudem durch die Rohrwand geschützt, so daß sich eine Beschädigung des Temperaturerfassungselements verhindern läßt.
In den Figuren 53 bis 56 ist schließlich ein Synchronriementrieb dargestellt, wie er in einem Hochfrequenzheizgerät K8 entsprechend einer siebenten Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Der Synchronrriementrieb beinhaltet eine Antriebsriemenscheibe 261, eine angetriebene Riemenscheibe 262 und einen Synchronriemen 263, der über die Riemenscheiben 261 und 262 gespannt wird, um als Kraftübertragungsteil zu dienen. Die Riemenscheiben 261 und 262 werden auf der gleichen horizontalen Ebene in einem bestimmten Abstand voneinander angebracht. Dieser Synchronriementrieb ist in ein Fußteil 264 mit einer vorgegebenen Länge eingebracht. Auf der rechten Seite des Fußteils 264 aus Fig. 53 ist die Antriebsriemenscheibe 261 auf der Abtriebswelle 50a des Elektromotors 50 mittels eines Stützstifts 266d befestigt. Auf der linken Seite des Fußteils 264 aus Fig. 53 ist die Antriebsriemenscheibe 262 auf einer Welle 268 montiert und mittels eines Stiftes 278 an der Welle 268 befestigt. Die Welle 268 wird drehbar von einem Paar Lagern 267 gehalten, die am oberen bzw. unteren Abschnitt des Fußteils 264 angebracht sind. Die Welle 268 ist so ausgelegt, daß sie mit einem Knetteil (nicht abgebildet) gekuppelt wird.
Ferner ist eine als Hilfsdrehteil fungierende leerlaufende Riemenscheibe 270 außen an einem mitileren Abschnitt des Synchronriemens 263 in Laufrichtung des Synchronriemens 263 vorgesehen und drückt den Synchronriemen 263 nach unten, um den Synchronriemen 263 zu spannen. Die leerlaufende Riemenscheibe 270 ist drehbar auf einer an dem Fußteil 264 befestigten Welle 271 gelagert. Diese leerlaufende Riemenscheibe 270 besteht aus elastischem Material wie beispielsweise Silikon oder Chloropren-Kautschuk und ist so ausgebildet, daß sie eine zylindrische oder konische Außenfläche - wie in Fig. 55 abgebildet - aufweist. Daher werden anomale, während des Eingreifens vom Synchronriemen 263 in die Riemenscheiben 261 und 262 entstehende Geräusche an die leerlaufende Riemenscheibe 270 über den Synchronriemen 263 übertragen und folglich von der leerlaufenden Riemenscheibe 270 absorbiert. Darüber hinaus werden zudem die zusammen mit den anomalen Geräuschen entstehenden Schwingungen des Synchronriemens 263 von der leerlaufenden Riemenscheibe 270 absorbiert. Folglich werden auch durch Schwingungen des Synchronriemens 263 entstehende Geräusche von der leerlaufenden Riemenscheibe 270 absorbiert.
Weist die leerlaufende Riemenscheibe 270 die in Fig. 55 abgebildete konische Außenfläche auf, so ist der Synchronriemen 263 ebenso entlang der konischen Außenfläche der leerlaufenden Riemenscheibe 270 geneigt. Daher werden die Zähne des Synchronriemens 263 schiefwinklig in Eingriff mit den Zähnen der Riemenscheiben 261 und 262 gebracht. Das bedeutet, daß die Zähne des Synchronriemens 263 erst teilweise und dann vollständig mit den Zähnen der Riemenscheiben 261 und 262 in Eingriff gebracht werden. Die Erfinder haben festgestellt, daß sich hiermit eine Wirkung erzielen läßt, die mit dem In-Eingriff-Bringen von schraubenförmigen Zahnrädern vergleichbar ist. Als Resultat verringert sich die beim Eingreifen und Lösen zwischen dem Synchronriemen 263 und den Riemenscheiben 261 und 262 entstehende anomale Geräuschentwicklung verglichen mit bekannten Anordnungen. Darüber hinaus vergrößert sich eine Kontaktfläche zwischen dem Synchronriemen 263 und der leerlaufenden Riemenscheibe 270, wenn die leerlaufende Riemenscheibe 270 eine konische statt einer zylindrischen Außenfläche aufweist. Selbst wenn der Synchronriemen 263 durch Lastwechsel vibriert, ist die Wahrscheinlichkeit deshalb geringer, daß sich der Synchronriemen 263 von der leerlaufenden Riemenscheibe 270 löst, und so lassen sich Schwingungsgeräusche vom Synchronriemen 263 aufgrund des Lösens zwischen Sychronriemen 263 und leerlaufender Riemenscheibe 270 reduzieren.
Wenn sich die leerlaufende Riemenscheibe 270 mit hoher Geschwindigkeit dreht, so geht man davon aus, daß es zu erhöhter Reibung zwischen der leerlaufenden Riemenscheibe 270 und der Welle 271 zum Halten der leerlaufenden Riemenscheibe 270 kommt, mit dem Ergebnis, daß Reibungsgeräusche entstehen. Wird jedoch, wie in Fig. 56 abgebildet, eine Laufbuchse 272 aus Material mit hervorragenden Gleiteigenschaften, wie zum Beispiel Polyacetalharz und Kohlenstoff, in eine Innenfläche der leerlaufenden Riemenscheibe 270 preßgepaßt, welche in Gleitkontakt mit der Welle 271 gebracht wird, so läßt sich eine Entwicklung der obengenannten Reibungsgeräusche wirksam verhindern.
In der vorstehenden Beschreibung der siebenten Ausführungsform der Erfindung ist die leerlaufende Riemenscheibe 270 außerhalb des Synchronriemens 263 angebracht, doch sie ist nicht auf diese Anordnung beschränkt. Es lassen sich auch die gleichen, obengenannten Effekte bei Anbringung der leerlaufenden Riemenscheibe 270 innerhalb des Synchronriemens 263 erzielen. Bei der obenbeschriebenen Ausführungsform wird die Erfindung auf den Sychronriementrieb bezogen, doch kann sie auch auf andere, weniger komplizierte Übertragungsmechanismen mit Seilen, Ketten usw. bezogen werden.
Aus dem Vorerwähnten wird ersichtlich, däß bei dem Kraftübertragungsmechanismus des Hochfrequenzheizgeräts das über die beiden voneinander beabstandeten Drehteile gespannte Kraftübertragungsteil von dem Hilfsdrehtell aus elastischem Material nach unten gedrückt wird. Daher werden anomale, zum Zeitpunkt des Eingreifens des Kraftübertragungsteiles in die Drehteile auftretende und an das Hilfsdrehteil über das Kraftübertragungsteil weitergeleitete Geräusche vom Hilfsdrehteil absorbiert. Da die zusammen mit den obenbeschriebenen anomalen Geräuschen entstehenden Schwingungen des Kraftübertragungsteiles ebenso von dem Hilfsdrehteil absorbiert werden, werden die durch Schwingungen des Kraftübertragungsteils verursachten Schwingungsgeräusche gleichfalls von dem Hilfsdrehteil absorbiert.
Folglich lassen sich die zum Zeitpunkt des Eingreifens zwischen dem Kraftübertragungsteil und den Drehteilen entstehenden anomalen Geräusche oder Schwingungsgeräusche vermindern, so daß das Kochgerät beim Betrieb geräuschärmer wird.
Ist das Hilfsdrehteil in einer konischen Form ausgebildet, so lassen sich anomale Geräusche effektiver verringern.
Obwohl eine vollständige Beschreibung der Erfindung unter beispielhafter Bezugnahme auf die Begleitzeichungen erfolgt ist, beachte man, daß diverse Veränderungen und Modifizierungen für den Fachmann erkennbar sind. Wenn diese Veränderungen und Modifizierungen nicht von dem Schutzbereich der Erfindung abweichen, sollte man sie daher als darin eingeschlossen erachten.
Die vorstehend beschriebenen, neuheitlichen Merkmale bringen, wie der Fachmann zu schätzen wissen wird, Vorteile mit sich.

Claims

1. Heizgerät (K2), bei dem ein Heizgefäß (44) mit einer drehbaren Rührschaufel (58) zum Kneten von Kochzutaten und ein Drehteller (39) zum Aufnehmen eines zu erhitzenden Gegenstandes wahlweise und auswechselbar in eine Heizkammer (33) einsetzbar sind, wobei das Heizgerät (K2) folgendes aufweist:

- einen Antriebsmotor (50) zum Drehen der Rührschaufel (58) bei eingesetztem Heizgefäß (44) in die Heizkammer und zum Drehen des Drehtellers (39) bei eingesetztem Drehteller in die Heizkammer;

- ein Detektormittel (130), das erfaßt, ob das Heizgefäß (44) oder der Drehteller (39) in die Heizkammer (33) eingesetzt ist; und

- ein Drehzahlumschaltmittel (132) zum Umschalten einer Drehzahl des Antriebsmotors (50) basierend auf dem Resultat der Erfassung vom Detektormittel (130), um unterschiedliche Drehzahlen für den Drehteller und die Rührschaufel zu liefern.

2. Heizgerät (K2) nach Anspruch 1, bei dem der Antriebsmotor (50) eine Nenndrehzahl aufweist, die einer spezifischen, für die Rührschaufel (58) erforderlichen Drehzahl entspricht, wobei das Heizgerät (K2) ferner aufweist:

- Drehzahlerfassungsmittel (119) zum Erfassen der Drehzahl des Antriebsmotors (50);

- Drehzahlumschaltmittel (132), das ein Drehzahlsteuermittel (133) aufweist, welches auf die Erfassung des Detektormittels, daß der Drehteller (39) in die Heizkammer eingesetzt ist, reagiert, um basierend auf der von dem Drehzahlerfassungsmittel (119) erfaßten Drehzahl des Antriebsmotors (50) ein Regeln des Antriebsmotors (50) zu vollziehen, um bei dem Antriebsmotor (50) eine vorgegebene Drehzahl zum Drehen des Drehtellers (39) einzustellen.

3. Heizgerät (K2) nach Anspruch 1, welches ferner ein Drehzahlerfassungsmittel (119) zum Erfassen der Drehzahi des Antriebsmotors (50) aufweist;

wobei das Drehzahlumschaltmittel (132) eine Drehzahlsteuermittel (133) aufweist, um zu bestimmen, ob die vom Drehzahlerfassungsmittel (119) erfaßte Drehzahl des Antriebsmotors (50) normal oder anomal ist, und um den Antriebsmotor (50) zu stoppen, wenn die vom Drehzahlerfassungsmittel (119) erfaßte Drehzahl des Antriebsmotors (50) anomal ist.

4. Heizgerät (K3) nach einem der vorgenannten Ansprüche, welches ferner aufweist:

- Antriebseinheit (144), die den Antriebsmotor (50) zum Heizen und Antreiben des Heizgefäßes (44) umfaßt; und

- Steuereinheit (145) zum Steuern der Antriebseinheit (144);

wobei die Steuereinheit (145) einen Türschaiter (147) zum Erfassen eines Öffnens oder Schließens einer Tür (34) der Heizkammer (33) und eine Steuerschaltung (148) umfaßt, die die Antriebseinheit (144) als Reaktion auf ein das Öffnen der Tür (34) anzeigendes Signal vom Türschalter (147) während des Betriebes der Antriebseinheit (144) stoppt und anschließend die Antriebseinheit (144) automatisch wieder startet als Reaktion auf ein das Schließen der Tür (34) anzeigendes Signal vom Türschalter (147).

5. Heizgerät (K3') nach Anspruch 4, bei dem die Steuereinheit (145) ferner einen Sensor (174) zum Erfassen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins des Heizgefäßes (44) beinhaltet und bei dem die Steuerschaltung (148) die Antriebseinheit (144) automatisch nur dann wieder startet, wenn sowohl ein das Schließen der Tür (34) anzeigendes Signal vom Türschalter (147) als auch ein das Vorhandensein des Heizgefäßes (44) anzeigendes Signal vom Sensor (174) ausgegeben werden.

6. Heizgerät (K3''') nach Anspruch 5, bei dem die Steuereinheit (145) einen Warnabschnitt (198) zum Ausgeben einer Warnung bezüglich eines anomalen Betriebes des Heizgerätes (K3''') und eine Steuerschaltung (148) umfaßt, welche als Reaktion auf das ein Öffnen der Tür (34) anzeigende Signal vom Türschalter (34) oder auf das ein Nichtvorhandensein des Heizgefäßes (44) anzeigende Signal vom Sensor (174) ein Signal an den Warnabschnitt (198) ausgibt, um den Warnabschnitt (198) zu veranlassen, die Warnung auszugeben.

7. Heizgerät nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Heizgerät ein Hochfrequenzheizgerät ist.

8. Heizgerät (K4) nach Anspruch 7, bei dem das Heizgefäß (44) eine mit einem Film zum Erzeugen von Wärme bei Asorption von Mikrowellen beschichtete Außenfläche aufweist, wobei das Heizgerät ferner aufweist:

- Mikrowellenerzeugungsmittel (35) zum Erzeugen von Mikrowellen;

- Temperaturerfassungsmittel (183) zum Erfassen einer Temperatur des Heizgefäßes (44); und

- Steuermittel (210), das das Mikrowellenerzeugungsmittel (35) während des Knetens der Kochzutaten steuert, um die Wärme des Heizgefäßes (44) auf eine vorgegebene Temperatur zu bringen.

9. Heizgerät (K5) nach Anspruch 8, bei dem das Heizgefäß (44) dazu da ist, die Brotzutaten aufzunehmen, um beim Heizen zu Brot gebacken zu werden, wobei das Heizen des Heizgefäßes (44) dergestalt in einem ersten und einem zweiten Stadium erfolgt, daß während des zweiten Stadiums stärker als während des ersten Stadiums geheizt wird.

10. Heizgerät (K6) mit einer Brotherstellungsfunktion nach einem der vorgenannten Ansprüche, bei dem das Heizgefäß (44) in der Heizkammer (33) vorgesehen ist, um ein automatisches Kneten, Gären und Backen von Brotteig durchzuführen, wobei das Gerät ferner aufweist:

- Lampe (216) zum Beleuchten eines Inneren der Heizkammer (33); und

- Lampensteuermittel (218) zum ausschließlichen Anschalten der Lampe (216) bei einem Backvorgang während eines Brotherstellungsbetriebes.

11. Heizgerät (K7) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, das ferner aufweist:

- an einer Unterseite der Heizkammer (33) vorgesehenes Kontakteil (176) zum Erfasssen des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins eines Heizgefäßes (44); und

- in dem Kontaktteil (176) vorgesehenes Temperaturerfassungsmittel (183) zum Erfassen der Temperatur des Heizgefäßes (44).

12. Heizgerät (K8) nach einem der vorgenannten Ansprüche, das mit einem Kraftübertragungsmechanismus ausgestattet ist, bei dem ein Kraftübertragungsteil (263) über voneinander beabstandete erste und zweite Drehteile (261, 262) gespannt ist und der ein Hilfsdrehteil (270) aus elastischem Material aufweist, welches an einem Zwischenabschnitt des Kraftübertragungsteiles (263) in einer Laufrichtung des Kraftübertragungsteiles (263) vorgesehen ist und welches das Kraftübertragungsteil (263) nach unten drückt, um eine Spannung auf das Kraftübertragungsteil (263) zu bringen.

13. Heizgerät (K8) nach Anspruch 12, bei dem das Hilfsdrehteil (270) eine konisch zulaufende Außenfläche aufweist.