EP1852934A1 - Beschichtete Mikrowellensteckverbindung und Gargerät mit solch einer Mikrowellensteckverbindung - Google Patents

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EP1852934A1
EP1852934A1 EP06290732A EP06290732A EP1852934A1 EP 1852934 A1 EP1852934 A1 EP 1852934A1 EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 06290732 A EP06290732 A EP 06290732A EP 1852934 A1 EP1852934 A1 EP 1852934A1
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EP
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microwave
transmitter unit
structures
connector according
conductor
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Peter Kohlstrung
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Topinox SARL
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Topinox SARL
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64—Heating using microwaves
    • H05B6/70—Feed lines
    • H05B6/702—Feed lines using coaxial cables

Definitions

  • a cooking appliance with a microwave generating device is, for example, in the non-prepublished EP 05026912.5 described.
  • a coaxial or strip conductor for transporting microwaves in an accessory can be integrated within a cooking chamber and provided with a contact and / or coupling device in order to be connectable to a microwave generating device arranged outside the cooking chamber.
  • the contact and / or coupling device can be electrically and / or magnetically shielded, vapor-tight and / or stable up to a temperature of at least 250 ° and comprise a plug connection. Further details of this connector are not described.
  • the present invention is therefore based on the object to further develop the generic microwave connector such that it overcomes the disadvantages of the prior art.
  • a thermally and mechanically stable microwave plug-in connection is to be provided, which allows use in a cooking appliance in everyday kitchen operation.
  • the microwave connector should be as simple and inexpensive as possible and minimize the susceptibility to interference with ease of use. Also, in the transmission of microwave energy through the connection, the losses should be kept as low as possible.
  • the transmitter unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic ⁇ / 4 structure
  • the receiver unit comprises at least one metallic conductor in conjunction with a metallic ⁇ / 4 structure
  • the dielectric coating is elastically connected to the metallic substrate.
  • the dielectric coating is porous.
  • the dielectric coating is at least partially sealed with a mineral melt for stabilization.
  • the dielectric coating consists of a ceramic material.
  • the outer conductor of the transmitter unit and the receiver unit are galvanically connected to each other or the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit is at least partially provided with a dielectric coating.
  • the dielectric seal terminates the coaxial line of the transmitter unit watertight at least at its end remote from the microwave source, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
  • Embodiments of the invention may be characterized in that one of the inner conductors is in operative connection with a, in particular pin-like, projection, while the other inner conductor which can be plugged together has a recess adapted to said projection, wherein preferably both the projection have a ⁇ / 4 structure and the
  • the projection is part of a contacting, which is positively and / or non-positively connected to the associated inner conductor.
  • the invention proposes that the dielectric seal be arranged between the contacting means and the outer conductor associated with the associated inner conductor, preferably with the interposition of at least one O-ring seal.
  • the invention likewise provides a cooking appliance with a cooking chamber, a technical space separated therefrom via at least one cooking chamber wall, and a microwave plug connection according to the invention, in which the transmitter unit is arranged in the cooking space and receiver unit in the cooking space.
  • the transmitter unit is mechanically, in particular releasably connected to the cooking chamber wall.
  • the invention again proposes that the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit has a thread.
  • the invention is thus based on the surprising finding that a microwave plug connection is thermally and mechanically so stable that it can also be used in a cooking appliance for large and commercial kitchens by using a dielectric as one fixed to a metallic substrate which is connected to a (coaxial) Line is connected and has a ⁇ / 4 structure, connected coating is provided and an at least partially galvanic isolation when connecting the (coaxial) line with another (coaxial) line for transmitting microwaves of wavelength ⁇ is used.
  • the further line can also be equipped with such a dielectric coating.
  • the compound according to the invention is characterized in that the coating is applied elastically and porous on the substrate.
  • the mechanical stability of the connection can also be increased by the fact that the dielectric coating consists of a ceramic material, preferably aluminum oxide, and is advantageously also sealed with a mineral melt.
  • a garraum workede receiver unit and / or a technical room side transmitter unit is provided with a dielectric coating.
  • another dielectric may be arranged on the engineering space side relative to the fluid seal, namely between the inner and outer conductors of the transmitter unit, which galvanically separates the inner and outer conductors of the transmitter unit from one another.
  • the receiver and transmitter unit according to the invention are designed as parts of a retaining, releasable plug. With the help of a thread in the region of the ⁇ / 4 structure of the outer conductor of the transmitter unit, it can be screwed tightly to a cooking chamber wall. Care must be taken that the thickness of the dielectric coating is suitable for the ⁇ / 4 geometry of the compound.
  • FIG. 1 shows a microwave plug connection 100 according to the invention for use in a cooking appliance (not shown) with cooking space walls 10 between a cooking space and a technology room, namely with a garraum disorderen plug in the form of a receiver unit 101 and a plug on the engineering room side in the form of a transmitter unit 102.
  • the receiver unit 101 can be plugged, which in turn has a continuing microwave inner conductor 1 and a continuing microwave outer conductor 3, which are each connected to a receiving ⁇ / 4 structure 3 and 4 respectively.
  • the microwave connector 100 is shown in the plugged state, wherein the receiver unit 101 both positive and non-positive, z. B. with the help of a mother, with the transmitter unit 102 may be firmly connected.
  • the geometry of the ⁇ / 4 structures 2, 4, 5, 9, the dielectric coatings 6, 8 and the sealing dielectric 7 are designed so that the incoming into the transmitter unit 102 microwaves can be transmitted as lossless as possible in the receiver unit 101. This is ensured by the adaptation of the geometry of the components to the wavelength of the microwave ⁇ .
  • the coatings 6, 8 of the ⁇ / 4 structures 5, 9 of the transmitter unit 102 can be produced by means of chemical vapor deposition (CVD) or by means of the deposition of a plasma in the form of a porous ceramic (for example aluminum oxide).
  • CVD chemical vapor deposition
  • a plasma in the form of a porous ceramic (for example aluminum oxide).
  • a coating technique is for example in the US 2005/0260411 A1 described.
  • the thus applied dielectric coatings 6, 8 are characterized by a high mechanical hardness and by a high chemical resistance, which corresponds to that of the metallic parts of the microwave connector 100 of z. As copper, iron, brass or stainless steel far exceeds.
  • the application of the porous ceramic layer by means of CVD or plasma techniques achieves a mechanically extremely stable connection of the dielectric ceramic to the metallic substrate, which also has elastic properties.
  • both the ⁇ / 4 structures 5, 9 of the transmitter unit 102, and the ⁇ / 4 structures 2, 4 of the receiver unit 101 are provided with a dielectric coating.
  • only the ⁇ / 4 structures of the receiver unit 101 may be coated. In any case, care must be taken that the coatings do not give rise to excessive deviations from the optimum ⁇ / 4 geometry of the microwave connector 100 according to the invention.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrowellensteckverbindung, umfassend eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit, wobei die Sendereinheit mit einer Mikrowellenquelle zur Einspeisung von Mikrowellen der Wellenlänge λ verbunden ist, die Empfängereinheit zur Übertragung der Mikrowellen mit der Sendereinheit verbunden ist, zwischen der Sendereinheit und der Empfängereinheit zumindest bereichsweise ein Dielektrikum angeordnet ist, die Sendereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die Empfängereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die beiden λ/4-Strukturen, insbesondere lösbar, aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und das Dielektrikum als eine dielektrische Beschichtung zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen, die als metallisches Substrat fungiert, im Aufeinander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen bereitgestellt ist; und ein Gargerät mit solch einer Mikrowellensteckverbindung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Mikrowellensteckverbindung, umfassend eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit, wobei die Sendereinheit mit einer Mikrowellenquelle zur Einspeisung von Mikrowellen der Wellenlänge λ verbunden ist, die Empfängereinheit zur Übertragung der Mikrowellen mit der Sendereinheit verbunden ist und zwischen der Sendereinheit und der Empfängereinheit zumindest bereichsweise ein Dielektrikum angeordnet ist, und ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung.
  • Ein Gargerät mit einer Mikrowellenerzeugungseinrichtung ist beispielsweise in der nicht-vorveröffentlichten EP 05026912.5 beschrieben. Danach kann ein Koaxial- oder Streifenleiter zum Transport von Mikrowellen in einem Zubehörteil innerhalb eines Garraums integriert und mit einer Kontakt- und/oder Kopplungseinrichtung versehen sein, um mit einer außerhalb des Garraums angeordneten Mikrowellenerzeugungseinrichtung verbindbar zu sein. Die Kontakt- und/oder Kopplungseinrichtung kann elektrisch und/oder magnetisch abgeschirmt, dampfdicht und/oder bis zu einer Temperatur von zumindest 250° stabil sein und eine Steckverbindung umfassen. Weitere Einzelheiten dieser Steckverbindung sind jedoch nicht beschrieben.
  • Die US 5,977,841 offenbart eine gattungsgemäße kontaktfreie Mikrowellensteckverbindung zur Übertragung von Hochfrequenzenergie durch einen Schiffsrumpf unter Zwischenschaltung einer dielektrischen Schicht. Dabei kommen zwei koaxiale Steckerteile zum Einsatz, bei denen sowohl zwischen dem jeweiligen Innen- und Außenleiter als auch zwischen den beiden Steckerteilen jeweils ein dielektrisches Material angeordnet ist. Das dielektrische Material soll dabei das Metall der Steckerteile vor Korrosion durch Salzwasser oder das Anwachsen von Meereslebewesen verhindern. Die Impedanz der bekannten Mikrowellensteckverbindung wird durch die Dicke der dielektrischen Schicht(en) derart eingestellt, daß eine möglichst verlustarme Übertragung der Mikrowellen mit einer Wellenlage λ stattfinden kann. Als bevorzugtes Material für jede dielektrische Schicht wird Teflon genannt. Zudem ist es aus der US 5,977,841 bekannt, λ/4-Effekte zur Vermeidung von Reflexionen auszunutzen, beispielsweise durch Anordnung eines Parallelkondensators in einem Abstand von λ/4 vom Dielektrikum zwischen den beiden Steckerteilen, in der jeweiligen Koaxialleitung.
  • Nachteilig an diesen bekannten Mikrowellensteckverbindungen ist, daß sie weder den Temperaturen und Temperaturänderungen in einem Garraum noch den mechanischen Belastungen, denen eine solche Verbindung im täglichen Betrieb einer Groß- und Gewerbeküche ausgesetzt ist, gewachsen sind. Die hohen Temperaturen im Garraum, die 300 °C kurzfristig übersteigen können, zerstören organische Dielektrika wie beispielsweise Teflon. Die hohen thermischen Belastungen, die beispielsweise dadurch entstehen, daß eine kalte Flüssigkeit auf die heiße Mikrowellensteckverbindung treffen kann oder einfach nur der Garraum mit großem Energieeintrag geheizt wird, bewirken aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Metall und des Dielektrikums eine mechanische Belastung und schlußendlich die Zerstörung der Mikrowellensteckverbindung. Ein weiteres Problem, daß sich aus den hohen und schnell ändernden Temperaturen im Garraum ergibt, ist die Veränderung der geometrischen Verhältnisse in der Mikrowellensteckverbindung durch thermische Ausdehnung. Die daraus resultierenden Abweichungen von einer optimalen λ/4-Geometrie resultieren in einer Erhöhung der Impedanz und damit in Verlusten bei der Energieübertragung durch die Mikrowellensteckverbindung.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Mikrowellensteckverbindung derart weiterzuentwickeln, daß sie die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere soll eine thermisch und mechanisch stabile Mikrowellensteckverbindung bereitgestellt werden, die den Einsatz in einem Gargerät im alltäglichen Küchenbetrieb ermöglicht. Zudem soll die Mikrowellensteckverbindung möglichst einfach und kostengünstig ausgebildet sein und bei einfacher Handhabung die Störanfälligkeit minimieren. Auch sollen bei der Übertragung von Mikrowellenenergie durch die Verbindung die Verluste möglichst gering gehalten werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Sendereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die Empfängereinheit zumindest einen metallischen Leiter in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur umfaßt, die beiden λ/4-Strukturen, insbesondere lösbar, aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und das Dielektrikum als eine dielektrische Beschichtung zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen, die als metallisches Substrat fungiert, im Aufeinander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen bereitgestellt ist.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung porös ist.
  • Erfindungsgemäß wird auch vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.
  • Ferner kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung aus einem keramischen Material besteht.
  • Auch wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung Aluminiumoxid umfaßt.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, daß die dielektrische Beschichtung den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen im wesentlichen vollständig ausfüllt.
  • Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, daß die dielektrische Beschichtung der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen dient.
  • Bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsbeispiele sind dadurch gekennzeichnet, daß die Sendereinheit eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter und einem Außenleiter umfaßt, wobei der Innenleiter und der Außenleiter jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur ausgeführt sind, die Empfängereinheit eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter und einem Außenleiter umfaßt, wobei der Innenleiter und der Außenleiter jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur ausgeführt sind, die λ/4-Strukturen der Innenleiter und/oder die λ/4-Strukturen der Außenleiter aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und zumindest eine der λ/4-Strukturen der Innenleiter zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist, wobei vorzugsweise die λ/4-Struktur des Innenleiters der Sendereinheit zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Außenleiter der Sendereinheit und der Empfängereinheit galvanisch miteinander verbunden sind oder die λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung versehen ist.
  • Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß jeder Innenleiter und/oder jeder Außenleiter und/oder jede λ/4-Struktur Edelstahl und/oder Kupfer und/oder Messing umfaßt.
  • Des Weiteren kann vorgeschlagen sein, daß zumindest eine dielektrische Dichtung in der Sendereinheit und/oder der Empfangseinheit den jeweiligen Innenleiter von dem jeweiligen Außenleiter zumindest im Bereich der jeweiligen λ/4-Strukturen galvanisch trennt.
  • Dabei wird vorgeschlagen, daß die dielektrische Dichtung die Koaxialleitung der Sendereinheit zumindest an ihrem der Mikrowellenquelle abgewandte Ende wasserdicht abschließt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring Dichtung.
  • Ausführungsformen der Erfindung können dadurch gekennzeichnet sein, daß einer der Innenleiter mit einem, insbesondere pinartigen, Vorsprung in Wirkverbindung steht, während der damit zusammensteckbare andere Innenleiter eine an besagten Vorsprung angepaßte Ausnehmung aufweist, wobei vorzugsweise sowohl der Vorsprung eine λ/4-Struktur als auch die
  • Ausnehmung eine λ/4-Struktur darstellen.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß der Vorsprung Bestandteil eines Kontaktierungsmittels ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter verbunden ist.
  • Mit der Erfindung wird dabei vorgeschlagen, daß die dielektrische Dichtung zwischen dem Kontaktierungsmittel und dem zu dem damit verbundenen Innenleiter gehörenden Außenleiter angeordnet ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring-Dichtung.
  • Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, daß die λ/4-Strukturen der Außenleiter der
  • Sendereinheit und der Empfängereinheit aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.
  • Mit der Erfindung wird ebenfalls ein Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand getrennten Technikraum und einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung geliefert, bei dem die Sendereinheit im Technikraum und Empfängereinheit im Garraum angeordnet sind.
  • Dabei kann vorgesehen sein, daß die Sendereinheit mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand verbunden ist.
  • Mit der Erfindung wird dabei wiederum vorgeschlagen, daß die λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit ein Gewinde aufweist.
  • Schließlich kann erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, daß die Empfängereinheit von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.
  • Der Erfindung liegt somit die überraschende Erkenntnis zugrunde, daß eine Mikrowellensteckverbindung thermisch und mechanisch derart stabil ist, daß sie auch in einem Gargerät für Groß- und Gewerbeküchen einsetzbar ist, indem ein Dielektrikum als eine fest mit einem metallischen Substrat, das mit einer (Koaxial)Leitung verbunden ist und eine λ/4-Struktur aufweist, verbundene Beschichtung bereitgestellt ist und einer zumindest bereichsweisen galvanischen Trennung bei Verbindung der (Koaxial)Leitung mit einer weiteren (Koaxial) Leitung zur Übertragung von Mikrowellen der Wellenlänge λ dient. Auch die weitere Leitung kann mit solch einer dielektrischen Beschichtung ausgestattet sein.
  • Besonders thermisch stabil wird die Verbindung erfindungsgemäß dadurch, daß die Beschichtung elastisch und porös auf dem Substrat aufgetragen ist. Die mechanische Stabilität der Verbindung kann zudem dadurch erhöht werden, daß die dielektrische Beschichtung aus einem keramischen Material, vorzugsweise Aluminiumoxid, besteht und vorteilhafterweise auch mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.
  • Beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung in einem Gargerät mit einem Garraum und einem Technikraum, auch Geräteraum genannt, ist eine garraumseitige Empfängereinheit und/oder eine technikraumseitige Sendereinheit mit einer dielektrischen Beschichtung versehen. Zudem kann technikraumseitig zur Fluiddichtung ein weiteres Dielektrikum angeordnet sein, nämlich zwischen dem Innen- und Außenleiter der Sendereinheit, die den Innen- und Außenleiter der Sendereinheit galvanisch voneinander trennt.
  • Die Empfänger- und Sendereinheit sind erfindungsgemäß als Teile eines festhaltenden, lösbaren Steckers ausgebildet. Mit Hilfe eines Gewindes im Bereich der λ/4-Struktur des Außenleiters der Sendereinheit kann dieselbe fest mit einer Garraumwand verschraubt sein. Dabei muß darauf geachtet werden, daß die Dicke der dielektrischen Beschichtung passend zur λ/4-Geometrie der Verbindung ist.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindungen ergeben sich beispielhaft aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen. Dabei zeigt:
    • Figur 1:
    eine Längsschnittansicht einer Sendereinheit und einer Empfängereinheit einer erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung in nicht gestecktem Zustand; und
    Figur 2:
    eine Längsschnittansicht der Mikrowellensteckverbindung von Figur 1 in gestecktem Zustand.
  • In Figur 1 ist eine erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung 100 zum Einsatz in einem Gargerät (nicht gezeigt) mit Garraumwänden 10 zwischen einem Garraum und einem Technikraum gezeigt, und zwar mit einem garraumseitigen Stecker in Form einer Empfängereinheit 101 und einem technikraumseitigen Stecker in Form einer Sendereinheit 102.
  • In der Sendereinheit 102 werden über eine zuführende koaxiale Mikrowellenleitung mit Außenleiter 12 und Innenleiter 13 Mikrowellen einer Wellenlänge λ von einer Mikrowellenquelle (nicht gezeigt) der Mikrowellensteckverbindung 100 zugeführt. Über ein Kontaktierungsmittel 14 werden die Mikrowellen vom zuführenden Innenleiter 13 einem Sender-Innenleiter 5 mit λ/4-Struktur zugeführt, während sich der Außenleiter 12 in einen Sender-Außenleiter mit λ/4-Struktur verlängert. Die λ/4-Strukturen der Sender-Leiter 5, 9 sind durch ein wasserdichtes Dielektrikum 7 galvanisch und räumlich voneinander getrennt, und zwar unter Zwischenschaltung einer O-Ring-Dichtung 15. Diese Sendereinheit 102 ist mit Hilfe eines Befestigungselements 11 fest mit den Garraumwänden 10 verbunden. Die λ/4-Struktur des Sender-Außenleiters 9 weist eine garraumseitige dielektrische Beschichtung 8 auf. Ebenso weist die λ/4-Struktur des Sender-Innenleiters 5 eine dielektrische Beschichtung 6 auf.
  • Auf die Sendereinheit 102 kann die Empfängereinheit 101 aufgesteckt werden, die ihrerseits einen fortführenden Mikrowellen-Innenleiter 1 und einen fortführenden Mikrowellen-Außenleiter 3 aufweist, die jeweils mit einer empfangenden λ/4-Struktur 3 bzw. 4 verbunden sind.
  • In Figur 2 ist die Mikrowellensteckverbindung 100 in gestecktem Zustand gezeigt, wobei die Empfängereinheit 101 sowohl formschlüssig als auch kraftschlüssig, z. B. mit Hilfe einer Mutter, mit der Sendereinheit 102 fest verbunden sein kann. Die Geometrie der λ/4-Strukturen 2, 4, 5, 9, der dielektrischen Beschichtungen 6, 8 und des dichtenden Dielektrikums 7 sind so ausgelegt, daß die in die Sendereinheit 102 einlaufenden Mikrowellen möglichst verlustfrei in die Empfängereinheit 101 übertragen werden können. Dies ist durch die Anpassung der Geometrie der Bauteile an die Wellenlänge der Mikrowelle λ gewährleistet.
  • Die elektrischen und magnetischen Felder der Mikrowellen durchdringen die nicht-leitenden dielektrische Schichten bzw. Beschichtungen 6, 8 und übertragen so ihre Energie von den λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102 auf die λ/4-Strukturen 2, 4 der Empfängereinheit 101. Von dort wird die Mikrowellenenergie durch die fortführende koaxiale Mikrowellenleitung 1, 3 weiter ins Garrauminnere geführt. Idealerweise dient die koaxiale Empfängerleitung 1, 2 im Garraum auch als Stützstruktur einer Gargutträgerkonstruktion (nicht gezeigt), wie in der nicht-vorveröffentlichten EP 05026912.5 beschrieben. Die Mikrowellenenergie kann dann, wie in der nicht-vorveröffentlichten DE 10 2006 007 734.2 vorgeschlagen, mit einer geeigneten Antennenstruktur Gargut im Garraum zugeführt werden.
  • Die Beschichtungen 6, 8 der λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102 können mittels Gasphasenabscheidung (CVD) oder mittels der Abscheidung eines Plasmas in Form einer porösen Keramik (aus z.B. Aluminiumoxid) hergestellt werden. Eine solche Beschichtungstechnik ist beispielsweise in der US 2005/0260411 A1 beschrieben. Die so aufgetragenen dielektrischen Beschichtungen 6, 8 zeichnen sich durch eine große mechanische Härte und durch eine große chemische Beständigkeit aus, die das der metallischen Teile der Mikrowellensteckverbindung 100 aus z. B. Kupfer, Eisen, Messing oder Edelstahl bei weitem übertrifft. Durch das Aufbringen der porösen keramischen Schicht mittels CVD oder Plasma-Techniken wird eine mechanisch äußerst stabile Verbindung der dielektrischen Keramik mit dem metallischen Substrat erreicht, die auch elastische Eigenschaften aufweist. Eine solche elastische Verbindung hält selbst den mechanischen Belastungen im alltäglichen Großküchenbetrieb stand. So kann die erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung sehr oft und ohne große Rücksichtnahme gesteckt und wieder auseinandergezogen werden. Zudem ist durch die keramische Beschichtung ein Betrieb des Gargerätes auch mit chemisch aggressiven Substanzen bei hohen Temperaturen möglich, ohne daß das Metall der Mikrowellensteckverbindung chemisch zersetzt wird. Durch die poröse elastische Verbindung mit dem metallischen Substrat wird des weiteren bei hohen Wärmeflüssen durch die erfindungsgemäße Mikrowellensteckverbindung, wie sie beim Einsatz in Gargeräten nicht zu vermeiden sind und bei denen sich das Substrat und die Beschichtung mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten aufheizen bzw. abkühlen, ein Teil der mechanischen Kräfte, die durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Materialen verursacht werden, aufgenommen. Die Beschichtungen werden somit auch bei starken thermischen Belastungen nicht von dem metallischen Substrat abplatzen.
  • In einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung können die Beschichtungen mit einer mineralischen Schmelze überzogen sein, die die Hohlräume der porösen Keramik ausfüllt und so einer zusätzlichen Stabilisierung der dielektrischen Schicht dient, ohne daß dabei die dielektrischen Eigenschaften gestört werden.
  • Bei einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung sind sowohl die λ/4-Strukturen 5, 9 der Sendereinheit 102, als auch die λ/4-Strukturen 2, 4 der Empfängereinheit 101 mit einer dielektrischen Beschichtung versehen. Alternativ können auch nur die λ/4-Strukturen der Empfängereinheit 101 beschichtet sein. In jedem Fall ist darauf zu achten, daß durch die Beschichtungen keine zu großen Abweichungen von der optimalen λ/4-Geometrie der erfindungsgemäßen Mikrowellensteckverbindung 100 entstehen.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in den Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    fortführender Mikrowellen-Innenleiter
    2
    Lambdaviertelstruktur, Empfänger-Innenleiter
    3
    fortführender Mikrowellen-Außenleiter
    4
    Lambdaviertelstruktur, Empfänger-Außenleiter
    5
    Lambdaviertelstruktur, Sender-Innenleiter
    6
    dielektrische Beschichtung des Innenleiters
    7
    dichtendes Dielektrikum
    8
    Dielektrische Beschichtung des Außenleiters
    9
    Lambdaviertelstruktur, Sender-Außenleiter
    10
    Garraumwand
    11
    Befestigungselement
    12
    zuführender Mikrowellen-Außenleiter
    13
    zuführender Mikrowellen-Innenleiter
    14
    formschlüssiges oder kraftschlüssiges Kontaktierungsmittel
    15
    Dichtung
    100
    Mikrowellensteckverbindung
    101
    Empfängereinheit / garraumseitiger Stecker
    102
    Sendereinheit / technikraumseitiger Stecker

Claims (21)

  1. Mikrowellensteckverbindung (100), umfassend eine Sendereinheit (102) und eine Empfängereinheit (101), wobei die Sendereinheit (102) mit einer Mikrowellenquelle zur Einspeisung von Mikrowellen der Wellenlänge λ verbunden ist, die Empfängereinheit (101) zur Übertragung der Mikrowellen mit der Sendereinheit (102) verbunden ist und zwischen der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) zumindest bereichsweise ein Dielektrikum (6, 8) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendereinheit (102) zumindest einen metallischen Leiter (12, 13) in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur (5, 9) umfaßt,
    die Empfängereinheit (101) zumindest einen metallischen Leiter (1, 3) in Verbindung mit einer metallischen λ/4-Struktur (2, 4) umfaßt,
    die beiden λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9), insbesondere lösbar, aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und
    das Dielektrikum als eine dielektrische Beschichtung (6, 8) zumindest eines Teils mindestens einer der λ/4-Strukturen (5, 9), die als metallisches Substrat fungiert, im Auf einander- oder Zusammensteckungsbereich der λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) bereitgestellt ist.
  2. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) elastisch mit dem metallischen Substrat verbunden ist.
  3. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Beschichtung (6, 8) porös ist.
  4. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) zur Stabilisierung zumindest bereichsweise mit einer Mineralschmelze versiegelt ist.
  5. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) aus einem keramischen Material besteht.
  6. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) Aluminiumoxid umfaßt.
  7. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) den Zwischenraum zwischen den λ/4-Strukturen (5, 9) im wesentlichen vollständig ausfüllt.
  8. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Beschichtung (6, 8) der Beeinflußung des elektrischen Feldes zwischen den λ/4-Strukturen (2, 4, 5, 9) dient.
  9. Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sendereinheit (102) eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter (13) und einem Außenleiter (12) umfaßt, wobei der Innenleiter (13) und der Außenleiter (12) jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur (5, 9) ausgeführt sind,
    die Empfängereinheit (101) eine Koaxialleitung mit einem Innenleiter (1) und einem Außenleiter (3) umfaßt, wobei der Innenleiter (1) und der Außenleiter (3) jeweils als metallischer Leiter in Verbindung mit einer λ/4-Struktur (2, 4) ausgeführt sind,
    die λ/4-Strukturen (2, 5) der Innenleiter (1, 13) und/oder die λ/4-Strukturen (4, 9) der Außenleiter (9, 12) aufeinander- oder zusammensteckbar sind, und
    zumindest eine der λ/4-Strukturen (5) der Innenleiter (1, 13) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (6) versehen ist, wobei vorzugsweise die λ/4-Struktur (5) des Innenleiters (13) der Sendereinheit (102) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (6) versehen ist.
  10. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Außenleiter (3, 12) der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) galvanisch miteinander verbunden sind oder die λ/4-Struktur (9) des Außenleiters (12) der Sendereinheit (102) zumindest bereichsweise mit einer dielektrischen Beschichtung (8) versehen ist.
  11. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Innenleiter (1, 13) und/oder jeder Außenleiter (3, 12) und/oder jede λ/4-Struktur (2, 4, 5, 9) Edelstahl und/oder Kupfer und/oder Messing umfaßt.
  12. Mikrowellensteckverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß
    zumindest eine dielektrische Dichtung (7) in der Sendereinheit (102) und/oder der Empfangseinheit (101) den jeweiligen Innenleiter (13) von dem jeweiligen Außenleiter (12) zumindest im Bereich der jeweiligen /J4-Strukturen (5, 9) galvanisch trennt.
  13. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Dichtung (7) die Koaxialleitung der Sendereinheit (102) zumindest an ihrem der Mikrowellenquelle abgewandte Ende wasserdicht abschließt, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring Dichtung (15).
  14. Mikrowellensteckverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß
    einer der Innenleiter (13) mit einem, insbesondere pinartigen, Vorsprung (5) in Wirkverbindung steht, während der damit zusammensteckbare andere Innenleiter (1) eine an besagten Vorsprung (5) angepaßte Ausnehmung aufweist, wobei vorzugsweise sowohl der Vorsprung eine λ/4-Struktur (5) als auch die Ausnehmung eine λ/4-Struktur (2) darstellen.
  15. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß
    der Vorsprung (5) Bestandteil eines Kontaktierungsmittels (14) ist, das form- und/oder kraftschlüssig mit dem dazugehörigen Innenleiter (13) verbunden ist.
  16. Mikrowellensteckverbindung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
    die dielektrische Dichtung (7) zwischen dem Kontaktierungsmittel (14) und dem zu dem damit verbundenen Innenleiter (13) gehörenden Außenleiter (12) angeordnet ist, vorzugsweise unter Zwischenschaltung zumindest einer O-Ring-Dichtung (15).
  17. Mikrowellensteckverbindung nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß
    die λ/4-Strukturen (4, 9) der Außenleiter (3, 12) der Sendereinheit (102) und der Empfängereinheit (101) aufeinandersteckbar, insbesondere flächig aufeinander legbar, sind.
  18. Gargerät mit einem Garraum, einem davon über zumindest eine Garraumwand (10) getrennten Technikraum und einer Mikrowellensteckverbindung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sendereinheit (102) im Technikraum und die Empfängereinheit (101) im Garraum angeordnet sind.
  19. Gargerät nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sendereinheit (102) mechanisch, insbesondere lösbar, mit der Garraumwand (10) verbunden ist.
  20. Gargerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
    die λ/4-Struktur (9) des Außenleiters (12) der Sendereinheit (102) ein Gewinde aufweist.
  21. Gargerät nach einem der Ansprüche 19 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß
    die Empfängereinheit (101) von einem Zubehörteil des Gargeräts, vorzugsweise einem Pfosten für ein Garguttragegestell, umfaßt ist.
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