HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die Erfindung betrifft einen Zeitschalter für einen Mikrowellenherd, einen
Röstofen o.ä. zum Festlegen der Kochzeit.
2. Stand der Technik
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Üblicherweise ist in einem Mikrowellenherd o.ä. ein Zeitschalter bzw. eine
Zeitschaltuhr vorgesehen. Lebensmittel werden durch Betätigen einer
Heizeinrichtung des Mikrowellenofens in einem durch die Zeitschaltuhr festgelegten
Zeitraum erwärmt, wobei nach Ablauf dieser vorbestimmten Zeit das Erwärmen
der Lebensmittel automatisch stoppt. Bei einem derartigen Mikrowellenherd muß
bei jedem Erwärmen eine Erwärmzeit in der Zeitschaltuhr eingestellt werden.
Beispielsweise wird bei einem Mikrowellenherd mit einem Hochfrequenzausgang
von ungefähr 500 W sehr häufig eine Erwärmzeit von ungefähr einer Minute
verwendet. Zum Vereinfachen des Einstellens der Erwärmzeit gibt es auch
konventionelle Mikrowellenherde, bei denen unabhängig von einer mechanischen
Zeitschaltuhr eine sogenannte elektronische Ein-Minuten-Zeitschaltuhr o. ä.
vorgesehen ist, mit einer Lade/Entladeschaltung aus einem Widerstand, einem
Kondensator, einem Komparator o.ä. zum Kennzeichnen eines Ausgangspegels
und Durchführen eines Zeitzählbetriebs.
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Aus der Druckschrift US-A-4 697 057 ist außerdem ein Mikrowellenherd mit einer
Zeitschaltuhr bekannt, die durch eine Kombination eines Drehschalters und
eines Mikroprozessors gebildet ist. Ein anderer Mikrowellenherd mit einer durch
einen Mikroprozessorgesteuerten Zeitschaltuhr ist aus US-A-4 430 540 bekannt.
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Das zusätzliche Bereitstellen einer wie oben beschriebenen Zeitschaltuhr für die
häufig eingestellte Erwärmzeit verteuert den Mikrowellenherd oft erheblich.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß ist ein Drehzeitschalter, bei dem eine gewünschte Zeit durch
Drehen eines Zeitschalterknopfes über einen entsprechend veränderbaren
Winkel von einer gegebenen Ausgangsstellung aus voreinstellbar ist, und bei dem
sich eine mit dem Knopf verbundene Schaltwelle dreht, um den Knopf über die
eingestellte Zeit in die Ausgangsstellung zurückzubewegen, gekennzeichnet
durch einen zum Bewegen über eine vorbestimmte Strecke betätigbaren
Druckknopf und durch eine Antriebseinrichtung, die den Druckknopf mit der
Schaltwelle verbindet, so daß das Drücken des Druckknopfes über die vorbestimmte
Strecke das Drehen der Schaltwelle über einen gegebenen Winkel von der
Ausgangsstellung aus zum Voreinstellen einer bestimmten Zeit bewirkt.
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Dementsprechend wird erfindungsgemäß ein Zeitschalter angegeben, der mit
einem relativ einfachen Aufbau und einer einfachen Arbeitsweise eine
vorbestimmte Zeitspanne abzählt.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt der Ausführungsform der
Erfindung.
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Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines Mikrowellenherds, bei
dem die Ausführungsform der Erfindung verwendet
wird.
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Fig. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1.
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Fig. 5 (1) ist eine vereinfachte Seitenansicht der
Ausführungsform.
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Fig. 5 (2) ist eine Ansicht mit einem Mechanismus in einer
Zeituhr zum Ausgeben eines elektrischen Signals.
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Fig. 6 zeigt eine Schaltung zum Erläutern der
Elektrizitätsversorgung eines Motors.
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Fig. 7 (1) und (2) zeigen Ansichten eines Knopfs 11 im Betrieb.
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Fig. 8 ist ein Wellenformdiagramm mit einem von der Zeituhr
7 abgegebenen elektrischen Signal.
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Fig. 9 (1). (2), und (3) zeigen Ansichten zum Erläutern des Betriebs eines
Zeitschalters 1.
BESCHREIBUNG EINER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Bei einem Zeitschalter gemäß dieser Ausführungsform weist eine Zeituhr eine
Schaltwelle auf, auf der ein Knopfvorgesehen ist. Wenn dieser Knopf um die Achse
der Schaltwelle um einen gewünschten Winkel gedreht wird, dreht sich die
Schaltwelle in umgekehrter Richtung nach Ablauf einer dem Drehwinkel
entsprechenden Zeit zurück. Die Zeituhr gibt kontinuierlich in dem Zeitbereich
ein elektrisches Signal ab, In dem die Schaltwelle in die Ausgangsstellung
zurückkehrt. Das Abzählen einer gewünschten Zeitdauer kann auf Basis dieses
elektrischen Signals durchgeführt werden.
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Der Zeitschalter dieser Ausführungsform weist weiterhin einen Druckknopf und
eine mit dem Druckknopf verbundene Antriebseinrichtung auf. Wenn der
Druckknopf betätigt wird, dreht die Antriebseinrichtung die Schaltwelle entsprechend
dem Weg des Druckknopfs beim Eindrücken um einen vorbestimmten Winkel in
die Richtung des manuellen Drehvorgangs. Dementsprechend kann auch bei
Betätigen des Druckknopfes das kontinuierliche elektrische Signal von der Zeituhr
über eine Zeitdauer ausgegeben werden, während der die Schaltwelle um den oben
genannten Winkel in umkehrter Richtung gedreht wird; der Zählvorgang kann für
die dem Winkel entsprechende Zeitdauer durchgeführt werden.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt eines Zeitschalters 1 gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Fig. 2 ist eine Perspektivansicht eines Mikrowellenherds 2 mit dem
Zeitschalter 1. Fig. 1 zeigt einen Schnitt des Zeitschalters 1 entlang der Linie I-I in
Fig. 2. Der Mikrowellenherd 2 erwärmt Lebensmittel durch dielektrisches
Erwärmen. Das bedeutet, daß ein durch ein Magnetron (nicht dargestellt) des
Mikrowellenherds 2 erzeugtes, hochfrequentes elektrisches Feld die im
Mikrowellenherd 2 enthaltenen Lebensmittel beaufschlagt und somit erwärmt. Eine
Abdeckung 5 ist an der Vorderseite des Mlkrowellenherds 2 befestigt und ein
Knopf 11 sowie ein Druckknopf 29 des Zeitschalters 1 sind an der Abdeckung 5
und von dieser abstehend vorgesehen.
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Die Abdeckung 5 weist eine Vorderplatte 3 und eine an einem Rahmen 6 des
Mikrowellenherds 2 befestigte Seitenwand 4 auf. Ein Flansch 7a der Zeituhr 7 ist
an einem Befestigungselement 30 des Rahmens 6 mittels Schrauben 8 und 9 an
der Seite gegenüber der Vorderplatte 3 befestigt. Eine Schaltwelle 10 der Zeituhr 7
erstreckt sich durch das Befestigungselement 30 zu der Seite der Vorderplatte 3,
und der Knopf 11 ist auf dieser Schaltwelle 10 befestigt. Der Knopf 11 weist einen
an der Schaltwelle 10 befestigten Absatz- oder Schaftbereich 12 auf, einen die
Innenseite der Vorderplatte 3 berührenden Flansch 13 sowie einen durch die
Vorderplatte 3 hindurchtretenden und von dieser abstehenden Knopfbereich 14.
Weiterhin ist ein erster Fortsatz 15 in Form eines ungefähr dreieckigen Prismas an
einer vorbestimmten Stelle an dem äußeren Umfang des Schaftbereichs 12
ausgebildet. Ein zweiter Fortsatz 20 eines Antriebshebels 16 berührt den ersten
Fortsatz 15.
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Der Antriebshebel 16 weist einen Befestigungsbereich 17, einen Antrlebsbereich
18 und einen Verbindungsbereich 19 auf. Der Befestigungsbereich 17 ist durch
eine Schraube 21 an dem Befestigungselement 30 befestigt. Der Antriebshebel 16
kann in der durch einen Pfeil R gekennzeichneten Richtung um eine Drehachse 22
in der Nähe des Befestigungsbereichs 17 verschwenkt werden.
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In dem Verbindungsbereich 19 des Antriebshebels 16 ist eine Öffnung 25
ausgebildet. Ein Führungszapfen 27 des Druckknopfs 29 erstreckt sich durch die
Öffnung 25 und durch eine in dem Befestigungselement 30 gegenüber dem
Verbindungsberelch 19 ausgebildete Öffnung 31. Auf dem Führungszapfen 27 ist
zwischen dem Befestigungselement 30 und dem Verbindungsbereich 19 eine
Druckfeder 28 eingesetzt, die den Verbindungsbereich gegen die Vorderplatte 3
drückt.
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Der durch die Druckfeder 28 gedrückte Verbindungsbereich 19 berührt den
Druckknopf 29, wodurch ein Flanschbereich 29a des Druckknopfes 29 die
Innenseite der Vorderplatte 3 berührt und ein Druckbereich 29b an der Außenseite von
der Vorderplatte 3 vorsteht. Bei diesem Aufbau wird der Druckbereich 29 gegen
die Federkraft der Druckfeder 28 durch Eindrücken des Druckbereichs 29b in
eine vorbestimmte Stellung eingedrückt. Wenn der Druck zurückgenommen wird.
kehrt der Druckknopf 29 durch die Federkraft zurück in seine Ausgangsstellung.
Das bedeutet, daß der Druckknopf 29 sich in der durch einen Pfeil P
gekennzeichneten Richtung durch Eindrücken und Entlasten hin- und herbewegt und sich der
Antriebshebel 16 entsprechend in der durch den Pfeil R gekennzeichneten
Richtung dreht.
Um die Öffnung 31 des Befestigungselements 30 ist ein durch Formstanzen o.ä.
erzeugter Anschlag 26 vorgesehen. Somit wird die winkelmäßige Verschwenkung
des Antriebshebels 16 in Richtung des Pfeils R an der Stelle gestoppt, an der der
Verbindungsberelch 19 den Anschlag 26 berührt.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des Knopfs 11 entlang der Linie III-III in Fig. 1. Der
sich radial nach außen erstreckende erste Fortsatz 15 ist an dem äußeren Umfang
des Schaftbereichs 12 des Knopfs 11 ausgebildet. Wie in Fig. 3 gezeigt, ist der
zweite Fortsatz 20 des Antriebshebels 16 über dem ersten Fortsatz 15 angeordnet.
Eine Kontaktfläche 15a des ersten Fortsatzes 15 und eine Kontaktfläche 20 a des
zweiten Fortsatzes 20 berühren sich in der Ausgangsstellung, in der der Knopf 11
nicht gedreht ist, wie in Fig. 1 gezeigt.
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Fig. 4 zeigt einen Schnitt des Verblndungsbereichs 19 des Antriebshebels 16
entlang der Linie IV-IV in Fig. 1. Die Öffnung 25 ist in elliptischer Form
ausgebildet, deren Hauptachse in Längsrichtung des Antriebshebels 16 verläuft. Der
Führungszapfen 27 des Druckknopfes 29 erstreckt sich durch diese Öffnung 25.
Das erlaubt es der Öffnung 25, sich relativ zu dem Führungszapfen 27 in Richtung
der Hauptachse zu verlagern, da sich der Antriebshebel 16 in Richtung des Pfeils
R um die Drehachse 22 dreht.
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Fig. 5 (1) zeigt eine vereinfachte Seitenansicht des Zeitschalter 1; Fig. 5(2) ist eine
Ansicht mit einem Mechanismus in der Zeituhr 7 zum Ausgeben eines
elektrischen Slgnals; Fig. 6 ist eine Schaltungsdarstellung zum Erläutern der
Elektrizitätsversorgung eines Motors 22; Fig. 7 zeigt den Knopf 11 im Betrieb; und
Fig. 8 ist ein Wellenformdiagramm mit dem von der Zeituhr 7 abgegebenen Signal.
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Die Zeituhr 7 weist den Motor 32, ein Untersetzungsgetriebe 33, eine
Einwegkupplung 34, einen Nocken 38, einen Hebel 39 und ein Paar von Kontakten 40 auf.
Die Kraft, d.h. die Drehgeschwindigkeit des Motors o.ä. wird durch das
Untersetzungsgetriebe 33 vermindert und über die Einwegkupplung 34 zu der Schaltwelle
10 übertragen. Wenn Elektrizität durch eine übliche
Wechselspannungsversorgung 36 zu dem Motor 32 zugeführt wird, dreht dieser mit einer der Frequenz
entsprechenden Drehgeschwindigkeit. Ein Wechsel der Zuführung wird durch einen
Schalter 35 bewirkt. Wie in Fig. 5 (1) gezeigt, ist der Nocken 38 auf der Schaltwelle
der Zeituhr 7 befestigt. Wie in Fig. 5 (2) gezeigt, ist in dem Nocken 38 eine Kerbe
38a an der Ausgangsstellung der Schaltwelle 10 ausgebildet. Wenn die Zeituhr 7
nicht betätigt wird, d.h. wenn sich die Schaltwelle 10 in Ausgangsstellung
befindet, steht ein konvexer Bereich 39a an der Spitze des Hebels 39 in Eingriff mit
der Kerbe 38a. Unter dem Hebel 39 ist ein Paar von Kontakten 40 ausgebildet.
Wenn sich der Nocken 38 dreht, wird eine mit einem Kontakt 40a versehene
Elektrodenplatte 40b durch den konvexen Bereich 39a des Hebels 39 nach unten
auf eine Elektrodenplatte 40d gedrückt, auf der ein Kontakt 40c vorhanden ist.
Wenn dementsprechend der Knopf 11 zum Drehen des Nockens 38 in eine
gewünschte Winkelstellung in Richtung eines Pfeils A in Fig. 5(2) betätigt wird,
gelangt der konvexe Bereich 39a des Hebels 39 aus der Kerbe 38a des Nockens 38
und bewegt sich an dessen Außenseite 38b. Dadurch drückt der Hebel 39 die
Elektrodenplatte 40b nach unten und die Kontakte 40a und 40c berühren
einander. Durch die Berührung des Paars von Kontakten 40 beginnt die Abgabe
eines elektrischen Signals.
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Der Schalter 35 ist in der Nähe des Flansches 13 des auf der Schaltwelle 10
befestigten Knopfs 11 vorgesehen und mit dem Drehvorgang des Knopfs 11
gekoppelt. Das bedeutet, daß der Schalter 35 in der Ausgangsstellung des Knopfs
11 AUS-geschaltet und - wenn der Knopf 11 beispielsweise durch den Bediener in
die in Fig. 7 (1) gezeigte Winkelstellung gedreht worden ist - EIN-geschaltet ist,
wodurch der Motor 32 betätigt wird.
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Wie oben beschrieben, ist die Einwegkupplung 34 zwischen dem
Untersetzungsgetriebe 33 und der Schaltwelle 10 angeordnet. Die Drehenergie in der Richtung
umgekehrt zu der Drehbetätigungsrichtung wird vom Motor 32 zur Schaltwelle 10
übertragen. Andererseits wird die Drehenergie in Drehbetätigungsrichtung von
der Schaltwelle 10 zum Untersetzungsgetriebe 33 nicht übertragen.
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Wenn dementsprechend der Knopf 11 gedreht wird, schaltet der Flansch 13 den
Schalter 35 EIN, um den Motor 32 zu betätigen. Aber während der Drehbetätigung
des Knopfs 11, d.h. der Schaltwelle 10, wird die Kraft des Motors 32 nicht zu der
Schaltwelle 10 übertragen, da die Einwegkupplung 34 nicht in Eingriff ist. Wenn
dann die Drehbetätigung des Knopfs 11 beendet ist, überträgt die
Einwegkupplung 34 die Kraft von dem Motor 32 zu der Schaltwelle 10 und dreht den Knopf 11
entgegen der Drehbetätigungsrlchtung zurück.
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Wenn der Knopf 11 in die Ausgangsstellung zurückkehrt, schaltet der Flansch 13
den Schalter 35 AUS und der Motor 32 wird abgeschaltet, um den Knopf 11 nicht
weiter zu drehen. Ebenfalls gibt die Zeituhr 7 in Abhängigkeit von dem oben
genannten EIN/AUS-Wechsel des Schalters 35 ein elektrisches Signal S1 (Fig. 8)
aus, das mit hohem Pegel verläuft, wenn das Paar von Kontakten 40 über eine
Zeitdauer W1 entsprechend des Winkelbetrags durch die Drehbetätigung des
Knopfs 11 miteinander in Kontakt steht, während welcher Zeitdauer die
Schaltwelle 10 sich der Drehbetätigungsrichtung entgegengesetzt zurückdreht. Auf
Basis dieses elektrischen Signals S1 führt der Mikrowellenherd 2 den Heizbetrieb
über eine durch die Dauer W1 bestimmte Heizzeit durch.
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Fig. 9 erläutert den Betrieb des Druckknopfes 29 der Schaltuhr 1. Wie in Fig. 1
gezeigt, ist der Zustand des Knopfs 11 nicht verändert und der Druckknopf 29
wird in Richtung der Vorderplatte 3 mittels der Druckfeder 28 über den
Verbindungsbereich 19 des Antriebshebels 16 in die Ausgangsstellung gedrückt. Dann
berührt der Flansch 29a des Druckknopfes 29 die Innenseite der Vorderplatte 3.
Der Knopf 11 befindet sich ebenfalls in Ausgangsstellung, in der der auf dem
Schaftbereich 12 ausgebildete erste Fortsatz 15 den zweiten Fortsatz 20 auf dem
Antriebshebel 16 berührt.
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Wenn das Einstellen der Schaltdauer des Zeitschalters 1 durch den Druckknopf
29 durchgeführt wird, wird der Druckbereich 29b - wie in Fig. 9 (1) gezeigt - in der
durch einen Pfeil P1 gekennzeichneten Richtung eingedrückt. Dadurch dreht der
Druckknopf 29 den Antriebshebel 16 in der durch einen Pfeil R1
gekennzeichneten Richtung gegen die Federkraft der Druckfeder 28. Der Verbindungsbereich 19
stoppt in der in Fig. 9(2) gezeigten Stellung, in der er den Anschlag 26 berührt.
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Zu diesem Zeitpunkt bewegt sich der in Richtung des Pfeils R1 zu verschwenkende
Antriebshebel 16 ungefähr in die Richtung der Axiallinie des Schaftbereichs 12 in
den Zustand, in dem die Kontaktfläche 20a des zweiten Fortsatzes 20 die
Kontaktfläche 15a des auf dem Schaftbereich 12 des Knopfs 11 ausgebildeten ersten
Fortsatzes 15 berührt. Dadurch wirkt eine Widerstandskraft von der Kontaktfläche
20a des zweiten Fortsatzes 20 auf die Kontaktfläche 15a des ersten Fortsatzes 15
und drückt den ersten Fortsatz 15 in den Fig. 9 (1) oder (2) nach rechts. Dadurch
wird der Knopf 11 um einen bestimmten Winkel um die Axiallinie in der durch
einen Pfeil R3 gekennzeichneten Richtung durch die oben genannte, den ersten
Fortsatz 15 beaufschlagende Widerstandskraft verschwenkt und der in Fig. 7 (2)
gezeigte Vorgang durchgeführt. Das bedeutet, daß die Schaltwelle 10 durch
Eindrücken des Druckknopfs 29 ohne Drehbetätigung des Knopfs 11 gedreht
wird, so daß - wie in Fig. 7 (2) gezeigt - eine kurze Erwärmzeit von z.B. einer Minute
entsprechend dem oben genannten vorbestimmten Winkel eingestellt wird.
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Wenn, wie in den Fig. 9 (2) und 9 (3) gezeigt, der Druckknopf 29 elngedrückt wird,
bis der Verbindungsbereich 19 des Antriebshebels 16 den Anschlag 26 berührt,
und danach der Druckknopf losgelassen wird, gelangt der Druckknopf 29 in einer
durch einen Pfeil P2 gekennzeichneten Richtung durch die über den
Verbindungsbereich 19 aufgebrachte Druckkraft der Druckfeder 28 zurück. Daraufhin
verschwenkt der Antriebshebel 16 ebenfalls in der durch einen Pfeil R2
gekennzeichneten Richtung um die Drehachse 22 des Befestigungsbereichs 17 und
gelangt in einen in Fig. 9 (3) gezeigten Zustand.
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Der zweite Fortsatz 20 des Antriebshebels 16 wird daraufhin von dem ersten
Fortsatz 15 des Knopfs 1 1 getrennt und entsprechend der Drehung der
Schaltwelle 10 kann der Knopf 11 in der durch einen Pfeil R4 gekennzeichneten Richtung
drehen. Somit gelangt die Schaltwelle 10 der Zeituhr 7 in der durch den Pfeil R4
gekennzeichneten Richtung mit einer der oben beschriebenen Drehung um einen
vorbestimmten Winkel entsprechenden Zeitdauer zurück, und der erste Fortsatz
15 berührt erneut den zweiten Fortsatz 20. Die Schaltwelle10 stoppt zu einem
Zeitpunkt, wenn der in Zusammenhang mit Fig. 5 beschriebene Schalter 35 durch
den Flansch 13 des Knopfs 11 AUS-geschaltet wird.
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Zu diesem Zeitpunkt gibt die Zeituhr 7 ein elektrisches Signal 52 ab, das auf
hohem Pegel liegt, wenn ein Kontakt zwischen dem Paar von Kontakten 40 über
eine Zeitdauer W2 entsprechend dem oben beschriebenen, in Fig. 8(2) gezeigten,
vorbestimmten Winkel besteht, während welcher Zeitdauer die Schaltwelle 10 in
umgekehrter Richtung um den vorbestimmten Winkel zurückdreht. Auf Basis
dieses elektrischen Signals S2 führt der Mikrowellenherd 2 den Heizvorgang über
die Zeitdauer W2 durch.
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Wie oben beschrieben, wird bei dieser Ausführungsform durch den Antriebshebel
16 eine geradlinige Bewegung des Druckknopfs 29 in Richtung des Pfeils P1 in
eine Drehbewegung des Knopfs 11 in Richtung des Pfeils R3 gewandelt.
Dementsprechend kann durch alleiniges Drücken des Druckknopfs 29 der
Zeitschalter 1 die Schaltwelle 10 der Zeituhr 7 um einen vorbestimmten Winkel in die
Betriebsrichtung verdrehen. Das Einstellen einer Zeitdauer kann entsprechend
dem oben genannten vorbestimmten Winkel ohne aufwendige Betätigung des
Knopfs 11 durchgeführt werden, so daß dieser Vorgang erheblich vereinfacht
wird.
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Wie oben beschrieben, kann erfindungsgemäß durch alleiniges Drücken des in
dem Zeitschalter vorgesehenen Druckknopfs der Zählbetrieb über eine bestimmte
Dauer erheblich vereinfacht werden. Darüber hinaus kann die Betätigung des
Zeitschalters verbessert werden. Außerdem können der Druckknopf und die
Antriebseinrichtung zum Betätigen der Schaltwelle der Zeituhr zum Erzeugen der
winkelmäßigen Drehbewegung erfindungsgemäß als vergleichsweise einfacher
Aufbau realisiert werden, so daß auch die Herstellungskosten beträchtlich
vermindert werden können.
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Es ist offensichtlich, daß die beschriebene Erfindung in vielfältiger Weise variiert
werden kann.
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Die oben beschriebenen Merkmale bieten dem Fachmann einige Vorteile. Es sind
jeweils unabhängige, durch die Anmeldung zu schützende Aspekte der Erfindung,
unabhängig davon, ob sie im Schutzumfang der nachfolgenden Patentansprüche
enthalten sind oder nicht.