EP3987888A1 - Haushalts-mikrowellengerät mit drehantenne - Google Patents

Haushalts-mikrowellengerät mit drehantenne

Info

Publication number
EP3987888A1
EP3987888A1 EP20733615.7A EP20733615A EP3987888A1 EP 3987888 A1 EP3987888 A1 EP 3987888A1 EP 20733615 A EP20733615 A EP 20733615A EP 3987888 A1 EP3987888 A1 EP 3987888A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
wings
axis
wing
microwave
electrically conductive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20733615.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Sebastian Sterz
Markus Kuchler
Kerstin RIGORTH
Matthias Vogt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Hausgeraete GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BSH Hausgeraete GmbH filed Critical BSH Hausgeraete GmbH
Publication of EP3987888A1 publication Critical patent/EP3987888A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/64Heating using microwaves
    • H05B6/72Radiators or antennas
    • H05B6/725Rotatable antennas

Definitions

  • the invention relates to a household microwave appliance, having a rotary antenna with at least two blades which can be rotated about a common axis of rotation.
  • the invention also relates to a method for operating a household microwave appliance which is equipped with a rotary antenna with at least two blades.
  • the invention is particularly advantageous applicable to cooking appliances with a microwave function.
  • No. 7,145,119 B1 discloses a microwave oven which has a housing with a cooking chamber, a microwave source for generating microwaves, a wave guide for guiding the microwaves generated by the microwave source into the cooking chamber, a rotary antenna rotatable by a drive motor for emitting the microwave guided in the wave guide in the cooking chamber and a movable stirrer which is coupled to the rotary antenna to cooperate with the rotary antenna.
  • EP 3 177 109 A1 discloses a microwave oven, in particular for a household appliance.
  • the microwave oven has a cooking space which is at least partially enclosed by a cooking space wall.
  • the microwave oven comprises a microwave generator, in particular a magnetron, which is arranged outside the oven cavity.
  • At least one antenna extension is arranged inside the cooking space.
  • the antenna extension penetrates an opening in the oven wall.
  • the antenna extension is electrically connected to the magnetron antenna.
  • CN 206004937 U discloses an antenna module and a microwave oven, the antenna module comprising: a base plate, a first antenna pole which is fixed on the base plate. At least one second antenna pole extends axially through the first antenna pole, the at least one second antenna pole being attached to the base plate, one end of which passes through the base plate and a semiconductor microwave source and the other end of each second antenna pole is electrically connected.
  • WO 2012/114369 A1 discloses a high-frequency heating device which is able to more uniformly convert high-frequency waves oscillated by a high-frequency oscillator into a heating to radiate chamber.
  • An antenna of the high frequency heating apparatus is equipped with: slot antennas using slot openings that are formed on conductor portions as first radiation portions connected to an antenna shaft; Lei processing paths that are branched from the first radiation sections; and a second antenna using an antenna plate connected to the conduction paths as a second radiating portion.
  • CN 105509108 A discloses a microwave oven for cooking food.
  • the microwave oven comprises a housing, a cylindrical furnace chamber arranged in the housing, an electrical device chamber, a magnetron, an L-shaped waveguide tube with a vertical waveguide tube and a horizontal rectangular waveguide tube with a waveguide outlet, a helical antenna, a microwave reflector, a power supply, a fan, a circuit board, an oven door, and a circuit board provided with a control knob, wherein the magnetron and the L-shaped waveguide tube are arranged in the electrical equipment compartment.
  • the microwave oven uses a cylindrical oven chamber, so that eight useless energy storage blind spots of conventional rectangular oven chambers are eliminated.
  • the circularly polarizing helical antenna is used as a microwave radiator, a speed of the helical antenna corresponding to a working frequency of the magnetron.
  • DE 10 2014 109 730 A1 discloses a domestic appliance, in particular a cooking appliance, which comprises a microwave source and a treatment room and a distribution device for the directed distribution of microwave radiation in the treatment room.
  • the sub-device for transmitting the microwave radiation into the treatment room has at least one transmitting device with at least one rotationally symmetrical outer side.
  • EP 0 166 622 B1 discloses a microwave heater for heating a material to be heated in a heating chamber by means of microwave radiation generated by a microwave oscillator, with an outer waveguide for directing the microwave radiation from the microwave oscillator into the heating chamber, the outer waveguide on one of its ends has an outlet to the heating chamber, and a reflector device arranged in the vicinity of the outlet of the outer waveguide for distributing the microwave radiation in the heating chamber, the reflector device being a rotating reflector comprises gate part, which is rotatable about the axis of the outlet from the outer waveguide, characterized in that the reflector device has one or more reflective surfaces inclined towards the axis of the outlet for reflecting the microwave radiation, the heater comprises a drive device for rotating the rotating reflector device , such that the direction of reflection of the microwave radiation in the chamber can be changed, which leads to an irregular reflection and uniform distribution of the microwaves within the chamber.
  • Microwave ovens with separately arranged and driven rotary antennas are also known, an angular position of the rotary antennas being individually adjustable.
  • a household microwave device having a rotary antenna with at least two blades (also called blades) rotatable about a common axis of rotation, a relative angle between at least two of these blades being adjustable by motor around the common axis of rotation.
  • the present rotary antenna is therefore in particular adjustable by a motor that an angular position of its wings in space (in particular special in relation to the cooking space) and a relative angular position of at least two wings to each other is adjustable.
  • the household microwave appliance can be a cooking appliance, a dish disinfection appliance, etc. If the household microwave appliance is a cooking appliance, it can be an oven, an independent microwave oven or a combination thereof such as an oven with a micro wave function or a microwave oven with additional IR emitters.
  • the household microwave device has a treatment space which can be closed by means of a special microwave-tight door and which can be acted upon by microwaves.
  • the microwaves can be generated by means of a microwave generator, which can be designed, for example, as a magnetron or a semiconductor-based microwave generator.
  • the microwave generator has an inverter or is an inverter-controlled microwave generator.
  • the treatment space can also be referred to as a cooking space.
  • the microwaves are coupled into the treatment room with the aid of the rotary antenna, a field distribution of the microwaves in the treatment room being largely determined by the angular position of their respective wings.
  • the field distribution can be adapted or set by choosing the angular position (s).
  • the wings are typically made electrically conductive for this purpose, e.g. in that they are at least partially made of an electrically conductive material such as metal or electrically conductive ceramic.
  • the microwave generator is connected to the rotary antenna in terms of microwave technology via a microwave guide.
  • the microwaves generated by the microwave generator are directed to the rotating antenna by means of the microwave guide, by means of which they are decoupled in the direction of the treatment room.
  • the microwave guide can be a waveguide, for example.
  • At least one of the wings of the rotary antenna is connected to the waveguide by microwave technology.
  • the microwaves present in the waveguide can be directed to this wing (which can also be referred to as energy or power coupling).
  • all flight gel of the rotary antenna are connected to the waveguide by microwave technology.
  • at least one of the wings is not microwavely connected to the waveguide or is microwavely separated from the waveguide.
  • a microwave connection between the microwave guide and a wing can be implemented in that the wing is connected to an electrical conductor that extends or protrudes into the microwave guide.
  • At least two wings are electrically connected to one another. They are then also connected to one another by microwave technology.
  • At least two wings are electrically separated or insulated from one another. They can then also be separated from one another by microwave technology or - e.g. through capacitive coupling - be connected to each other by microwave technology.
  • a wing can basically have any shape. So at least one wing can be shaped as a simple circle segment, circle segment with punch (s), as a rod or spatially curved.
  • a wing can be designed as a single wing or a multiple wing (e.g. as a double wing with two wing elements or wing areas, etc.). In particular, all wing elements or wing areas present on a common rotatable wing axis can be viewed as parts of a wing.
  • An axis of rotation denotes in particular an imaginary straight line which defines or describes a rotation or rotation.
  • a relative angular position or a relative angle can in particular be understood to mean an angular distance or differential angle of the at least two blades about the common axis of rotation.
  • An absolute angular position or an absolute angle of the rotary antenna can be understood to mean an angular position of any, but then permanently selected, wing in relation to the cooking space or an angular position of an acentric wing axis relative to the common axis of rotation.
  • each of the wings for its rotatability via a respective axis or respective shaft (hereinafter referred to as "wing axis") with an attachment drive motor is connected.
  • the drive motor can be an electric motor, for example a stepping motor.
  • each wing axis can be assigned a respective drive motor.
  • several vane axles can be driven by the same motor.
  • the vane axes can at least partially run through the microwave guide. They can be rotatably mounted on the microwave guide.
  • the rotary antenna has exactly two wings.
  • the rotary antenna can also have three or more wings which are angularly adjustable to one another.
  • At least two wings or their wing axes can be rotated independently of one another. This has the advantage that the absolute angle and the relative angle of the blades can be set in a particularly diverse manner. It is a particularly advantageous development for this embodiment that each of the vanes that can be moved relative to one another can be rotated by a respective motor.
  • At least two blades have blade axes arranged coaxially to one another or can be rotated via blade axes arranged coaxially to one another. This enables a particularly simple and compact construction, especially for the case that the rotary antenna has exactly two wings. It is a further development that a first straight wing axis of a first wing is arranged coaxially rotatable in a second straight wing axis of a second wing, which is designed as a tube or sleeve. The two vane axes can be rotated to one another inde pendently in a further development.
  • the wing axes of two wings are rotatably connected to one another via a rotary ratchet mechanism (also referred to as a locking mechanism or ratchet mechanism).
  • the rotary ratchet has the effect that when a motor-driven vane axis (drive axis) rotates in a first direction of rotation, the other vane axis is carried along, in particular at the same rate of rotation or angular speed. However, if the driven wing axis moves in the opposite direction second direction of rotation, their rotational movement is not transferred to the other wing axis.
  • a rotary ratchet has the advantage that an adjustment of the position of both wings in space and the relative angle to one another is made possible by means of a motor drive only one of the wing axes.
  • the absolute and relative angular position of the two blades can be set in a simple manner by means of only one drive motor. It is basically irrelevant which of the two wing axes is the drive axis and which is the driven axis.
  • the outer wing axis or the inner wing axis can be set up as a drive axis.
  • At least two blades or blade axles can be rotated or driven by means of the same motor via a transmission.
  • This has the advantage that several blades can be driven by means of a single motor and, depending on the design of the transmission, for example its axis-dependent translation, can also be rotated at different angular speeds.
  • one wing has a stop for another wing. This has the advantage that these two wings come into contact with one another, at least mechanically. As a result, a certain relative angle (also referred to below as zero, park or rest position) between the two blades can be mechanically defined or set in a particularly precise manner.
  • the stop can advantageously be used to set an absolute angular position of the blades with respect to the cooking chamber and a relative angular position of the blades to one another (i.e. the relative angle) by means of a single motor or a single driven blade axis or blade. Because the other wing can then, when it is in abutment with the driven wing, be taken with the driven wing, while the relative angle between the two wings can be adjusted by the following rotation of the wing being driven in the opposite direction of rotation.
  • the stop can also be provided for two wings that are driven independently of one another.
  • Another advantage of providing the stop can consist in electrical contacting of the two wings if the stop has an electrical connection between them manufactures them. For this purpose, it can be designed as an electrically conductive stop in one embodiment. This has the advantage that a spark between the two blades, which are then typically in close proximity to one another, can be prevented. This is particularly advantageous if the rotary antenna with the wings in its parking position is used to radiate a high microwave power into the cooking space.
  • a height of at least two blades along the axis of rotation can be adjusted by a motor.
  • a further parameter is advantageously provided in order to vary a field distribution in the cooking space, it being possible to maintain a compact design of the rotary antenna in order to implement this embodiment.
  • a distance between at least two blades can be adjusted by a motor along the axis of rotation.
  • a field distribution in the cooking space can thus be varied in a particularly diverse manner.
  • the rotary antenna has two wings with coaxially arranged wing axes, each having an electrically conductive section connected to the wings by microwave technology, which protrudes into a part of a microwave guide, the electrically conductive section of the outer wing axis as a lateral shield for a corresponding electrically conductive portion of the inner wing axis is formed and the electrically conductive portion of the inner wing axis protrudes or protrudes in within the wave guide over the electrically conductive portion of the outer wing axis.
  • a separate energy or power coupling of microwaves in the wing axes and thus in the wings connected to the wing axes by microwave technology is advantageously made possible in a particularly compact manner.
  • the strength of the power coupling into the wing axes is determined by the length of the overhang, for example based on the so-called "balun effect".
  • the length of the protrusion and thus more advantageously the strength of the power coupling of microwaves into the inner wing axis can be specifically adjusted because the wing axes are shifted along each other. It is thus an embodiment that with adjustment of the distance between the two wings along the rotation axis, a length of a protrusion of the electrically conductive section of the inner wing axis from the electrically conductive section of the outer wing axis can be adjusted. It is a further development that the inner wing axis can be completely retracted into the outer wing axis, the length of the protrusion being or becoming zero.
  • This configuration can be extended analogously to three or even more wings with coaxial wings.
  • the object is also achieved by a method for operating a household microwave device which is equipped with a rotary antenna with at least two wings, a relative angle between at least two of the wings being adjusted by a motor during operation of the household microwave device.
  • the method can be designed analogously to the household microwave device and has the same advantages.
  • the absolute angle and / or the relative angle is based on
  • a field distribution can advantageously be adapted to different operating states, types of microwave-treated goods (in particular cooked goods), etc.
  • FIG. 1 shows an oblique view of a rotary antenna according to a first embodiment, for example
  • FIG. 2A shows the rotary antenna according to the first embodiment as a sectional illustration in side view
  • Fig.2B shows in the rotary antenna according to a second embodiment as
  • FIG. 3 shows an oblique view of a rotary antenna according to a third embodiment, for example
  • FIG. 4 shows, in an oblique view, a detail from a rotary antenna according to a fourth exemplary embodiment
  • FIG. 5 shows, in an oblique view, wing axes of a rotary antenna according to a fifth
  • FIG. 7 shows a side view of a rotary antenna according to a sixth exemplary embodiment.
  • FIG. 8 shows, as a sectional illustration in side view, a detail from a microwave domestic appliance with a rotary antenna according to a seventh exemplary embodiment.
  • Fig. 1 shows an oblique view of a rotary antenna 2 of a microwave domestic appliance 1 in the form of e.g. an oven with an additional microwave function.
  • the rotary antenna 2 has a first, "lower” or “front” wing 3 and a second, “upper” or “rear” wing 4, each made of an electrically conductive material such as metal.
  • 2A shows the rotary antenna 2 as a sectional illustration in a side view.
  • the first wing 3 projects radially from a cylindrical, inner wing axis 5, while the second wing 4 protrudes radially from a hollow cylindrical or sleeve-shaped, äuße Ren wing axis 6.
  • the two wing axles 5 and 6 are coaxially arranged to one another, the inner wing axis 5 being rotatable in the outer wing axis 6 net angeord. Both wings 3 and 4 are therefore rotatable about the same axis of rotation R, as indicated by the double arrows.
  • the two wings 3 and 4 are arranged along the axis of rotation R spaced apart.
  • the vane axles 5 and 6 can protrude into or through a micro wave guide designed as a hollow body 52 (see FIG. 8).
  • a micro wave guide designed as a hollow body 52 (see FIG. 8).
  • a variant is shown in which the inner wing axis 5 is made of electrically non-conductive, temperature-resistant and microwave-loss-less ceramic.
  • the outer wing axis 6 is preferably made of metal in order to be able to couple microwave energy from the waveguide.
  • a relative angle Th of the two blades 3 and 4 to one another can be set by independently rotating the blade axes 5 and 6. Shown is a relative angular position of the wings 3 and 4 at a relative angle Th of approx. 180 ° (at which the wings 3 and 4 are arranged facing away from each other) when looking along the axis of rotation R.
  • the relative angle Th is determined here with respect to the wing centers, but can also use any other suitable reference point of the wings 3, 4.
  • the two blades 3, 4 can be moved simultaneously at the same angular speed in the same direction of rotation about the axis of rotation R, whereby their relative angle Th is retained, but their position or their absolute angle changes in space. However, the two blades 3, 4 can also be moved simultaneously at different angular speeds in the same direction of rotation about the axis of rotation R or moved in the opposite direction of rotation, whereby their relative angle Th changes to one another. It is also possible to turn only one of the blades 3 or 4 during a period of time.
  • the wings can also remain immobile for a period of time.
  • the relative angle Th and / or the absolute angle (including an angular position without adjusting the relative angle Th) of the blades 3, 4 can for example be automatically selected based on
  • This also includes the possibility of setting certain sequences of angles of rotation or Drehla conditions of the wings 3, 4, in particular based on the above criteria.
  • Both wings 3 and 4 here each have a circular sector shape, but possibly with a different radius and / or different angular width.
  • the wing axes 5 and 6 are connected to their rotation with respective drive motors (o. Fig.).
  • the angular positions of the two wing axes 5 and 6 and thus the wings 3 and 4 connected to them fixedly or rigidly around the axis of rotation R can be selected individually and completely freely.
  • FIG. 2B shows a sectional side view of a rotary antenna 7.
  • the rotary antenna 7 is constructed similarly to the rotary antenna 2, but now only a rear section 8 of the inner wing axis 5 is made from electrically non-conductive material, in particular from electrically non-conductive, temperature-resistant and microwave low-loss ceramic.
  • a front connected to the front wing 3 section 9 of the inner wing axis 5, however, consists of electrically conductive material such as stainless steel, copper or the like.
  • the outer wing axis 6 now consists entirely of electrically non-conductive material.
  • the energy is decoupled via the electrically conductive section 9 of the inner wing axis 5.
  • the rear wing 4 can optionally be electrically connected to the electrically conductive section 9, for example via a sliding contact.
  • the advantage of this exemplary embodiment is, in particular, that the diameter of the vane axes 5, 6 can in practice be reduced compared to the rotary antenna 2 with the same effect. Due to the reduced diameter of the axis 5, 6 leading out the microwaves, a distance to a hollow conductor and hollow conductor leadthrough in the direction of the cooking chamber 54 (see FIG. 8) can in turn be increased. This reduces the risk of arcing.
  • FIG. 3 shows an oblique view of a rotary antenna 11 which can be installed in the microwave domestic appliance 1 instead of the rotary antenna 2.
  • the rotary antenna 11 is designed similarly to the rotary antenna 2, but the front wing 12 now does not have the shape of a flat circular sector, but one that is bent forward or away from the rear wing 4. their spherical shell segment.
  • the two blades 12 and 4 have a greater distance from the axis of rotation R than the blades 3 and 4, which reduces the risk of sparks.
  • Fig. 4 shows, in an oblique view, a section of a rotary antenna 21, e.g. can be installed in the microwave domestic appliance 1 instead of the rotary antenna 2.
  • the Drehan antenna 21 is similar to the rotary antenna 2, but now on the flat side of the front wing 3 facing the rear wing 4, a stop piece or stop 22 for the rear wing 4 is present.
  • the stop 22 can be designed to be electrically conductive, so that when there is mechanical contact with the rear wing 4, it also produces an electrical connection between the two wings 3 and 4.
  • electrically conductive contact springs 23 can be provided on the stop 22.
  • the electrical conductivity of the stop 22 has the advantage that in the rest position for the microwave generator (not shown), in particular for a magnetron, a particularly effective working state is established and furthermore the formation of sparks, for example between the blades 3 and 4, is prevented.
  • the inner blade axis 5 can be driven by a motor, while the outer blade axis 6 or 5 is freely rotating.
  • the stop 22 can be used to set the angular position of the rear wing 4 by means of a single motor by rotating the inner wing axis 5 and thus the front wing 3.
  • the rear wing 4 can then, when it is in abutment with the driven front wing 3, be taken along with the front wing 3, while the rear wing by subsequent rotation of the front wing 3 in the opposite direction of rotation 4 comes into reach with the stop 22 and then only the front wing 3 is rotated.
  • the relative angle Th between the two blades 3, 4 and the absolute angle can be adjusted in a targeted manner.
  • the outer wing axis 6 can in principle also be the motor-driven wing axis. It is also possible that a rest position exists or is defined at a different relative angle Th, e.g. at a relative angle Th of 180 °.
  • a rest position or a corresponding relative angle Th can be selected so that when it is taken, a particularly high energy output is achieved in the cooking space, in particular for heating liquid or another load that does not require particularly uniform heating.
  • the maximum output can be called up.
  • the rotary antenna can be designed in such a way that it is adapted to different operating states, in particular to operating states that are either specifically adapted to maximum energy output from the microwave generator, in particular a magnetron, or to an increased variability of field distributions in the cooking space. This is particularly advantageous for inverter microwave devices, since an inverter can provide adjustable, constant output powers.
  • the motorized adjustability of the relative angle between the wings about the axis of rotation allows the rotary antenna to be brought into different angular configurations that are adapted to different applications.
  • microwave energy or power with a high local energy or power concentration focused
  • This can be expressed, for example, in such a way that so-called “hotspots” are generated at certain, in particular predetermined, locations in the cooking chamber. This opens up the possibility of introducing a particularly high level of microwave energy locally into the cooking space at the locations of the hotspot (s).
  • these hotspots are also located close to the axis of rotation, only a comparatively limited spatial area of the is even when the rotating antenna is rotated as a whole (than with an angular rotation of both wings)
  • the oven is exposed to high microwave energy.
  • This can be particularly advantageous if liquid is to be heated. Because the uniformity of the distribution of the microwave energy in the liquid only plays a subordinate role due to its high thermal conductivity.
  • the hotspots are generated in a lower spatial area located close to the axis of rotation, for example in a spatial area that corresponds to the contents of a typical deep plate or a glass.
  • This configuration can also be referred to as a "performance configuration". It can be set automatically, for example, if an application such as "heat liquid", “soup”, hot drink "or the like is selected on the device.
  • the rotary antenna can be brought into other angular configurations that are adapted to such a purpose.
  • microwave energy or power with less, less strong and / or compared to Th 0 °
  • Spatially distributed hotspots are radiated into the cooking space. This can e.g. be beneficial for evenly heating solid foods.
  • the rotary antenna is rotated as such (by an absolute angle)
  • the field distribution in the cooking chamber is then changed particularly strongly over time, so that a particularly uniform field distribution is produced over time.
  • the relative angle Th can therefore be adapted, for example, to a selected or known food, type of food or group of dishes.
  • FIG. 5 shows an oblique view of the two wing axes 32 and 33 of a rotary antenna 31 which, for example, can be installed in the microwave domestic appliance 1 instead of the rotary antenna 2.
  • 6 shows the wing axes of the rotary antenna 31 in plan view.
  • the two wing axles 32 and 33 are designed similar to the wing axles 5 and 6, but connected to one another via a rotary ratchet mechanism 34.
  • the rotary ratchet mechanism 34 has the effect that the vane axes 32 and 33 are mechanically coupled so that only one vane axis 32 rotates with the associated wing in one direction of rotation, but both vane axes 32 and 33 in the other direction. This has the advantage that under Ready- Position only one drive motor any value of the relative angle Th and the absolute angle of the blades 3, 4 can be set.
  • the rotary ratchet mechanism 34 is designed such that the inner wing axis 32 has a plurality of radially protruding, curved pawls 35 on a longitudinal section, which engage in an inner toothed circle of a corresponding, annular longitudinal section 36 of the outer wing axis 33.
  • This circular longitudinal section is surrounded by a sleeve-shaped or tubular body 37 fixed in space (e.g. rigidly attached to a housing).
  • a plurality of radially protruding, curved pawls 38 extend inward from the body 37 and engage in an outer toothed circle of the longitudinal section 36.
  • the outer antenna axis 36 is taken along by power transmission via the pawls 35.
  • the pawls 38 give in and place a movement of the outer antenna shaft 36 to no or no noticeable resistance.
  • the blades 3, 4 or 12, 4 are electrically and microwavely separated, since the inner blade axis 5 is made in one piece from an electrically non-conductive material.
  • the wings 7 shows a side view of a rotary antenna 41, e.g. can be installed in the microwave domestic appliance 1 instead of the rotary antenna 2.
  • the rotary antenna 41 is constructed similarly to the rotary antenna 2, but now the wings 3, 4 can be connected to one another via an electrically conductive rotary bearing 42 to 44, for example a ball bearing or a sliding bearing, which is in three parts as an example.
  • a pivot bearing 42 to 44 can be provided, which maintains an electrical separation of the blades 3, 4 but enables a microwave coupling.
  • the pivot bearing 42 to 44 can be designed as a sliding bearing, the upper element 42 and the lower element 44 being designed to be electrically conductive and the middle element 43 to be designed to be electrically non-conductive. A capacitive coupling of microwave power between the elements 42 and 44 and thus also between the wings 3 and 4 is made possible.
  • the middle element 43 advantageously has a low sliding friction and can e.g. consist of ceramic or PEEK.
  • the elements 42 and 44 can e.g. be ring- or disk-shaped.
  • FIG. 8 shows, as a sectional illustration in a side view, a detail from the microwave domestic appliance 1 with a rotary antenna 51 which runs through a microwave guide 52 designed as a waveguide.
  • the rotary antenna 51 protrudes through an opening 53 in the microwave guide 52 into the cooking space 54 (or, alternatively, a corresponding anteroom), the wings 3 and 4 being located in the cooking space 54.
  • the rotating antenna 51 protrudes through a further opening from the microwave guide 52 and is surrounded there by a collar 55, e.g. to avoid microwave leakage.
  • An inner wing axis 57 arranged coaxially to an outer wing axis 56 is arranged in the outer wing axis 56 so as to be longitudinally displaceable, for example by means of a suitable adjustment mechanism (not shown).
  • the adjusting mechanism can have a motor or an actuator, eg an electric motor, piezo actuator, etc.
  • the outer wing axis 56 and / or the inner wing axis 57 can be moved or shifted along the axis of rotation R, depending on the structural design.
  • the outer wing axis 56 and the inner wing axis 57 can be individually longitudinally displaced, whereby a height variation of the wings 3 and 4 is made possible both absolutely and relative to one another.
  • the at least one rotating device for rotating the blade axles 56 and 57 which is present above the collar 55.
  • the outer wing axis 56 has two different longitudinal sections 56a and 56b, namely a first longitudinal section 56a with or made of electrically conductive material, to which the rear wing 4 is attached and which protrudes into part of the microwave guide 52. This is followed by a second longitudinal section 56b made of electrically non-conductive or insulating material, which runs through the collar 55, in the microwave guide 52.
  • the inner wing axis 53 has an electrically conductive core or core 58 (e.g. a metallic wire or pin) surrounded by electrically insulating material, which is electrically connected to the associated wing 3 and protrudes into the microwave guide 52.
  • the core 58 is within the microwave guide 52 from the first longitudinal section 56a, which serves as a lateral shield against microwave radiation, in front of with an excess length d.
  • This arrangement enables separate energy or power coupling of the wings 3, 4 to the microwave fields present in the microwave guide 52, with energy being transported between the first longitudinal section 56a serving as an outer conductor and the core 58 serving as an inner conductor.
  • the distance between the two wings 3 and 4 along the axis of rotation R can be adjusted in a targeted manner by means of the adjustment mechanism.
  • the length d changes analogously.
  • This variant has the advantage that a height variation of the wings 3 and 4 is possible, both absolutely and relative to one another, which in turn enables a particularly diverse variation of the field distribution within the cooking chamber 54.
  • the length d determines the energy input to the different blades 3, 4.
  • the present invention is not limited to the games scholarsbei shown.
  • rotary antennas are described in more detail in the figures, which have two wings whose wing axes are arranged coaxially to one another.
  • an axis of rotation can also have more than two wing axes, and the wing axes chen not to be arranged coaxially to one another.

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Abstract

Ein Haushalts-Mikrowellengerät (1) weist eine Drehantenne (2) mit mindestens zwei um eine gemeinsame Rotationsachse (R) drehbaren Flügeln (3, 4) auf, wobei ein Relativwinkel (Th) zwischen mindestens zwei dieser Flügel (3, 4) um die Rotationsachse (R) motorisch verstellbar ist. Ein Verfahren dient zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1), das mit einer Drehantenne (2) mit mindestens zwei Flügeln (3, 4) ausgerüstet ist, wobei während eines Betriebs des Haushalts-Mikrowellengeräts (1) ein Relativwinkel (Th) zwischen mindestens zwei der Flügel (3, 4) zueinander motorisch verstellt wird. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Gargeräte mit Mikrowellenfunktion.

Description

Haushalts-Mikrowellengerät mit Drehantenne
Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend eine Drehantenne mit mindestens zwei um eine gemeinsame Rotationsachse drehbaren Flügeln. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts, das mit einer Drehantenne mit mindestens zwei Flügeln ausgerüstet ist. Die Erfindung ist insbe sondere vorteilhaft anwendbar auf Gargeräte mit Mikrowellenfunktion.
US 7,145,119 B1 offenbart einen Mikrowellenofen, der ein Gehäuse mit einem Garraum, eine Mikrowellenquelle zum Erzeugen von Mikrowellen, eine Wellenführung zum Führen der von der Mikrowellenquelle erzeugten Mikrowellen in den Garraum, eine durch einen Antriebsmotor drehbare Drehantenne zum Emittieren der in der Wellenführung geführten Mikrowelle in den Garraum und einen beweglichen Rührer, der mit der Drehantenne ge koppelt ist, um mit der Drehantenne zusammenzuarbeiten, aufweist.
EP 3 177 109 A1 offenbart einen Mikrowellenofen, insbesondere für ein Haushaltsgerät. Der Mikrowellenofen weist einen Garraum auf, der zumindest teilweise von einer Gar raumwand umschlossen ist. Der Mikrowellenofen umfasst einen Mikrowellengenerator, insbesondere ein Magnetron, das außerhalb des Ofenhohlraums angeordnet ist. Inner halb des Garraums ist mindestens eine Antennenverlängerung angeordnet. Die Anten nenverlängerung durchdringt eine Öffnung in der Garraumwand. Die Antennenverlänge rung ist elektrisch mit der Magnetronantenne verbunden.
CN 206004937 U offenbart ein Antennenmodul und einen Mikrowellenofen, wobei das Antennenmodul Folgendes umfasst: eine Grundplatte, einen ersten Antennenpol, der auf der Grundplatte befestigt ist. Durch den ersten Antennenpol verläuft in axialer Richtung mindestens ein zweiter Antennenpol, wobei der mindestens eine zweite Antennenpol an der Grundplatte befestigt ist, ein Ende davon die Grundplatte und eine Halbleiter- Mikrowellenquelle durchläuft und das andere Ende jedes zweiten Antennenpols elektrisch angeschlossen ist.
WO 2012/114369 A1 offenbart eine Hochfrequenzheizvorrichtung, die in der Lage ist, von einem Hochfrequenzoszillator oszillierte Hochfrequenzwellen gleichmäßiger in eine Heiz- kammer einzustrahlen. Eine Antenne der Hochfrequenzheizvorrichtung ist ausgestattet mit: Schlitzantennen, die Schlitzöffnungen verwenden, die auf Leiterabschnitten als erste Strahlungsabschnitte erzeugt werden, die mit einem Antennenschaft verbunden sind; Lei tungswegen, die von den ersten Strahlungsabschnitten verzweigt sind; und eine zweite Antenne, die eine Antennenplatte verwendet, die mit den Leitungswegen verbunden ist, als einem zweiten Abstrahlabschnitt.
CN 105509108 A offenbart einen Mikrowellenofen zum Garen von Nahrungsmitteln. Der Mikrowellenofen umfasst ein Gehäuse, eine in dem Gehäuse angeordnete zylindrische Ofenkammer, eine Elektrogerätekammer, ein Magnetron, ein L-förmiges Wellenleiterrohr mit einem vertikalen Wellenleiterrohr und ein horizontales rechteckiges Wellenleiterrohr mit einem Wellenleiterauslass, eine Wendelantenne, einen Mikrowellenreflektor, eine Stromversorgung, einen Lüfter, eine Leiterplatte, eine Ofentür und eine Leiterplatte, die mit Steuerknopf versehen sind, wobei das Magnetron und das L-förmige Wellenleiterrohr in der Elektrogerätekammer angeordnet sind. Der Mikrowellenofen nutzt eine zylindrische Ofenkammer, so dass acht nutzlose Energiespeicher-Totwinkel herkömmlicher rechtecki ger Ofenkammern beseitigt werden. Die zirkular polarisierende Wendelantenne wird als Mikrowellenstrahler verwendet, wobei eine Drehzahl der Wendelantenne einer Arbeitsfre quenz des Magnetrons entspricht.
DE 10 2014 109 730 A1 offenbart ein Hausgerät, insbesondere Gargerät, das eine Mik rowellenquelle und einen Behandlungsraum und eine Verteileinrichtung zur gerichteten Verteilung von Mikrowellenstrahlung im Behandlungsraum umfasst. Dabei weist die Ver teileinrichtung zum Senden der Mikrowellenstrahlung in den Behandlungsraum wenigs tens eine Sendeeinrichtung mit wenigstens einer rotationssymmetrisch ausgebildeten Außenseite auf.
EP 0 166 622 B1 offenbart ein Mikrowellen-Heizgerät zum Erwärmen eines Wärmeguts in einer Heizkammer mittels Mikrowellenstrahlung, die von einem Mikrowellen-Oszillator erzeugt wird, mit einem äußeren Wellenleiter zum Lenken der Mikrowellenstrahlung vom Mikrowellen-Oszillator in die Heizkammer, wobei der äußere Wellenleiter an einem seiner Enden einen Auslass zur Heizkammer aufweist, und eine in der Nähe des Auslasses vom äußeren Wellenleiter angeordnete Reflektoreinrichtung zum Verteilen der Mikrowellen strahlung in der Heizkammer, wobei die Reflektoreinrichtung ein sich drehendes Reflek- torteil umfasst, das um die Achse des Auslasses vom äußeren Wellenleiter drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoreinrichtung eine oder mehrere gegen die Achse des Auslasses geneigte Reflexionsflächen zum Reflektieren der Mikrowellenstrah lung aufweist, das Heizgerät eine Antriebsvorrichtung zum Drehantreiben der sich dre henden Reflektoreinrichtung umfasst, derart, dass die Richtung der Reflexion der Mikro wellenstrahlung in die Kammer veränderbar ist, was zu einer unregelmäßigen Reflexion und gleichmäßigen Verteilung der Mikrowellen innerhalb der Kammer führt.
Auch sind Mikrowellenöfen mit separat angeordneten und angetriebenen Drehantennen bekannt, wobei eine Winkellage der Drehantennen individuell einstellbar ist.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine kompakte und konstruktiv ein fach umsetzbare Möglichkeit bereitzustellen, eine Mikrowellenverteilung in einem Gar raum vielseitig einzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteil hafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend eine Drehan tenne mit mindestens zwei um eine gemeinsame Rotationsachse drehbaren Flügeln (auch Blätter genannt), wobei ein Relativwinkel zwischen mindestens zwei dieser Flügel um die gemeinsame Rotationsachse motorisch verstellbar ist.
Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass mit einem geringen konstruktiven Aufwand und einem geringen Platzbedarf gezielt eine hohe Zahl von Mikrowellen-Feldverteilungen in nerhalb eines Garraums des Haushalts-Mikrowellengerät angeregt und ausgewählt wer den kann. Dadurch wiederum kann eine hohe Gleichmäßigkeit oder alternativ eine geziel te Ungleichmäßigkeit beim Erwärmen von Gargut erreicht werden. Die hohe Zahl von un terschiedlichen einstellbaren Feldverteilungen ist speziell dann vorteilhaft, wenn bestimm te Folgen von Feldverteilungen bzw. Antennenpositionen ausgewählt werden, um ge wünschte Erwärmungsmuster zu erzeugen. Die vorliegende Drehantenne ist also insbe sondere so motorisch verstellbar, dass eine Winkelstellung ihrer Flügel im Raum (insbe- sondere in Bezug auf den Garraum) als auch eine relative Winkelstellung mindestens zweier Flügel zueinander einstellbar ist.
Das Haushalts-Mikrowellengerät kann ein Gargerät, ein Geschirr-Desinfektionsgerät usw. sein. Ist das Haushalts-Mikrowellengerät ein Gargerät, kann es als ein Backofen, ein ei genständiger Mikrowellenofen oder eine Kombination davon wie ein Backofen mit Mikro wellenfunktion oder ein Mikrowellenofen mit zusätzlichen IR-Strahlern sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät einen mittels einer insbe sondere mikrowellendichten Tür verschließbaren Behandlungsraum aufweist, der durch Mikrowellen beaufschlagbar ist. Die Mikrowellen sind mittels eines Mikrowellengenerators erzeugbar, der beispielsweise als ein Magnetron oder ein halbleiterbasierter Mikrowellen generator ausgebildet sein kann. In einer Weiterbildung weist der Mikrowellengenerator einen Inverter auf bzw. ist ein invertergesteuerter Mikrowellengenerator. Im Fall eines Gargeräts kann der Behandlungsraum auch als Garraum bezeichnet werden.
Die Mikrowellen werden mit Hilfe der Drehantenne in den Behandlungsraum eingekoppelt, wobei eine Feldverteilung der Mikrowellen in dem Behandlungsraum in hohem Maße durch die Winkelstellung ihrer jeweiligen Flügel bestimmt ist. Insbesondere kann die Feld verteilung durch Wahl der Winkelstellung(en) angepasst oder eingestellt werden. Die Flü gel sind dazu typischerweise elektrisch leitfähig ausgebildet, z.B. dadurch, dass sie zu mindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material wie Metall oder elektrisch leit fähiger Keramik bestehen.
Es ist eine Weiterbildung, dass der Mikrowellengenerator mit der Drehantenne mikrowel lentechnisch über eine Mikrowellenführung verbunden ist. Die von dem Mikrowellengene rator erzeugten Mikrowellen werden dabei mittels der Mikrowellenführung zu der Drehan tenne geleitet, mittels welcher sie in Richtung des Behandlungsraums ausgekoppelt wer den. Die Mikrowellenführung kann beispielsweise ein Hohlleiter sein.
Es ist eine Weiterbildung, dass zumindest einer der Flügel der Drehantenne mit dem Hohlleiter mikrowellentechnisch verbunden ist. Dadurch können die in dem Hohlleiter vor handenen Mikrowellen zu diesem Flügel geleitet werden (was auch als Energie- oder Leistungseinkopplung bezeichnet werden kann). Es ist eine Weiterbildung, dass alle Flü- gel der Drehantenne mit dem Hohlleiter mikrowellentechnisch verbunden sind. Es ist eine Weiterbildung, dass zumindest einer der Flügel nicht mit dem Hohlleiter mikrowellentech nisch verbunden ist bzw. von dem Hohlleiter mikrowellentechnisch getrennt ist. Eine mik rowellentechnische Verbindung zwischen der Mikrowellenführung und einem Flügel kann dadurch umgesetzt sein, dass der Flügel mit einem elektrischen Leiter verbunden ist, der in die Mikrowellenführung reicht oder ragt.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei Flügel elektrisch miteinander verbunden sind. Sie sind dann auch mikrowellentechnisch miteinander verbunden.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei Flügel elektrisch voneinander getrennt oder isoliert sind. Sie können dann auch mikrowellentechnisch voneinander getrennt sein oder - z.B. durch kapazitive Kopplung - mikrowellentechnisch miteinander verbunden sein.
Ein Flügel kann eine grundsätzlich beliebige Form aufweisen. So kann mindestens ein Flügel als einfaches Kreissegment, Kreissegment mit Ausstanzung(en), als Stab oder räumlich gekrümmt geformt sein. Ein Flügel kann als ein einfacher Flügel oder ein Mehr fachflügel (z.B. als Doppelflügel mit zwei Flügelelementen oder Flügelbereichen usw.) ausgebildet sein. Insbesondere können alle an einer gemeinsamen drehbaren Flügelach se vorhandenen Flügelelemente oder Flügelbereiche als Teile eines Flügels angesehen werden.
Unter einer Rotationsachse wird insbesondere eine gedankliche Gerade bezeichnet, die eine Rotation oder Drehung definiert oder beschreibt. Unter einer relativen Winkelstellung oder einem Relativwinkel kann insbesondere ein Winkelabstand oder Differenzwinkel der mindestens zwei Flügel um die gemeinsame Rotationsachse verstanden werden. Unter einer absoluten Winkelstellung oder einem Absolutwinkel der Drehantenne kann eine Winkelstellung eines beliebigen, aber dann fest gewählten Flügels in Bezug auf den Gar raum oder eine Winkel Stellung einer azentrischen Flügelachse gegenüber der gemeinsa men Rotationsachse verstanden werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass jeder der Flügel zu seiner Drehbarkeit über eine jeweilige Achse oder jeweiligen Schaft (im Folgenden als "Flügelachse" bezeichnet) mit einem An- triebsmotor verbunden ist. Der Antriebsmotor kann ein Elektromotor, beispielsweise ein Schrittmotor, sein. Allgemein kann jeder Flügelachse ein jeweiliger Antriebsmotor zuge ordnet sein. Alternativ können mehrere Flügelachsen mittels des gleichen Motors antreib- bar sein.
Die Flügelachsen können zumindest teilweise durch die Mikrowellenführung verlaufen. Sie können an der Mikrowellenführung drehbar gehaltert sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Drehantenne genau zwei Flügel aufweist. So wird vorteilhafterweise eine vielfältige Einstellung einer Feldverteilung in dem Behandlungs raum bei einem konstruktiv besonders geringen Aufwand ermöglicht. Jedoch kann die Drehantenne auch drei oder mehr zueinander winkelverstellbare Flügel aufweisen.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei Flügel bzw. deren Flügelachsen unab hängig voneinander drehbar sind. So wird der Vorteil erreicht, dass der Absolutwinkel und der Relativwinkel der Flügel besonders vielfältig einstellbar ist. Es ist eine insbesondere für diese Ausgestaltung vorteilhafte Weiterbildung, dass jeder der zueinander bewegli chen Flügel durch einen jeweiligen Motor drehbar ist.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei Flügel koaxial zueinander angeordnete Flügelachsen aufweisen bzw. über koaxial zueinander angeordnete Flügelachsen drehbar sind. Dies ermöglicht einen konstruktiv besonders einfachen und kompakten Aufbau, spe ziell für den Fall, dass die Drehantenne genau zwei Flügel aufweist. Es ist eine Weiterbil dung, dass eine erste geradlinige Flügelachse eines ersten Flügels in einer als Rohr oder Hülse ausgebildeten zweiten geradlinigen Flügelachse eines zweiten Flügels koaxial drehbar angeordnet ist. Die beiden Flügelachsen können in einer Weiterbildung unabhän gig zueinander verdrehbar sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Flügelachsen zweier Flügel über einen Drehrat schenmechanismus (auch als Sperrmechanismus oder Sperrklinkenmechanismus bezei- chenbar) drehbar miteinander verbunden sind. Die Drehratsche bewirkt, dass bei Drehung einer motorisch angetriebenen Flügelachse (Antriebsachse) in einer ersten Drehrichtung die andere Flügelachse mitgeführt wird, insbesondere mit gleicher Drehrate oder Winkel geschwindigkeit. Bewegt sich jedoch die angetriebene Flügelachse in der umgekehrten zweiten Drehrichtung, wird ihre Drehbewegung nicht auf die andere Flügelachse übertra gen. Die Verwendung einer Drehratsche ergibt den Vorteil, dass eine Einstellung der Lage beider Flügel im Raum und des Relativwinkels zueinander mittels motorischen Antriebs nur einer der Flügelachsen ermöglicht wird. In anderen Worten kann so mittels nur eines Antriebsmotors auf einfache Weise die absolute und relative Winkelstellung beider Flügel eingestellt werden. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, welche der beiden Flügelach sen die Antriebsachse und welche die angetriebene Achse ist. So kann bei einer koaxia len Anordnung der Flügelachsen die äußere Flügelachse oder die innere Flügelachse als Antriebsachse eingerichtet sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass mindestens zwei Flügel oder Flügelachsen mittels des gleichen Motors über ein Getriebe drehbar oder antreibbar sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass mehrere Flügel mittels eines einzigen Motors antreibbar sind und, je nach Ausgestaltung des Getriebes, beispielsweise dessen achsenabhängiger Übersetzung, auch mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit gedreht werden können.
Es ist eine Ausgestaltung, dass ein Flügel einen Anschlag für einen anderen Flügel auf weist. So wird der Vorteil erreicht, dass diese beiden Flügel miteinander zumindest me chanisch in Kontakt kommen. Dadurch wiederum kann auf besonders genaue Weise ein bestimmter Relativwinkel (im Folgenden auch als Null-, Park- oder Ruheposition bezeich net) zwischen den beiden Flügeln mechanisch definiert oder eingestellt werden.
Der Anschlag kann in einer Weiterbildung vorteilhafterweise dazu genutzt werden, eine absolute Winkelstellung der Flügel gegenüber dem Garraum und eine relative Winkelstel lung der Flügel zueinander (d.h., den Relativwinkel) mittels eines einzigen Motors bzw. einer einzigen angetriebenen Flügelachse oder Flügels einzustellen. Denn der andere Flügel kann dann, wenn er in Anschlag mit dem angetriebenen Flügel steht, mit dem an getriebenen Flügel mitgenommen werden, während durch folgende Drehung des ange triebenen Flügels in umgekehrter Drehrichtung der Relativwinkel zwischen den beiden Flügeln einstellbar ist. Jedoch kann der Anschlag auch bei zwei unabhängig voneinander angetriebenen Flügeln vorgesehen sein.
Ein weiterer Vorteil eines Vorsehens des Anschlags kann in einer elektrischen Kontaktie rung der beiden Flügel bestehen, falls der Anschlag eine elektrische Verbindung zwischen ihnen herstellt. Dazu kann er in einer Ausgestaltung als elektrisch leitfähiger Anschlag ausgebildet sein. Dies ergibt den Vorteil, dass ein Funkenschlag zwischen den beiden Flügeln, die sich dann typischerweise in geringer Nähe zueinander befinden, verhindert werden kann. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die Drehantenne mit den Flügeln in ihrer Parkposition dazu verwendet wird, eine hohe Mikrowellenleistung in den Garraum einzustrahlen.
Es ist eine Weiterbildung, dass mindestens zwei der zueinander winkelverstellbaren Flü gel, speziell alle Flügel, entlang der Rotationsachse beabstandet angeordnet oder "gesta pelt" sind. So wird der Vorteil erreicht, dass besonders vielfältige Feldverteilungen in dem Garraum bei kompakten Aufbau der Drehantenne einstellbar sind und ferner auf einfache Weise sichergestellt werden kann, dass die Flügel sich nicht in ihrer Drehung ungewollt gegenseitig blockieren.
Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Höhe von mindestens zwei Flügeln entlang der Rota tionsachse motorisch verstellbar ist. So wird vorteilhafterweise ein weiterer Parameter bereitgestellt, um eine Feldverteilung im Garraum zu variieren, wobei zur Umsetzung die ser Ausgestaltung vorteilhafterweise ein kompakter Aufbau der Drehantenne beibehalten werden kann. Es ist eine Ausgestaltung, dass zusätzlich oder alternativ ein Abstand von mindestens zweier Flügeln entlang der Rotationsachse motorisch verstellbar ist. So kann eine Feldverteilung im Garraum besonders vielfältig variiert werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Drehantenne zwei Flügel mit koaxial angeordneten Flügelachsen aufweist, die jeweils einen mit den Flügeln mikrowellentechnisch verbunde nen elektrisch leitfähigen Abschnitt aufweisen, der in einen Teil einer Mikrowellenführung ragt, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt der äußeren Flügelachse als seitliche Schirmung für einen entsprechenden elektrisch leitfähigen Abschnitt der inneren Flügel achse ausgebildet ist und der elektrisch leitfähige Abschnitt der inneren Flügelachse in nerhalb der Wellenführung über den elektrisch leitfähigen Abschnitt der äußeren Flügel achse vorsteht oder übersteht. Dadurch wird vorteilhafterweise auf besonders kompakte Weise eine getrennte Energie- oder Leistungseinkopplung von Mikrowellen in die Flügel achsen und damit in die mit den Flügelachsen mikrowellentechnisch verbundenen Flügel ermöglicht. Die Stärke der Leistungseinkopplung in die Flügelachsen wird dabei durch die Länge des Überstands bestimmt, z.B. beruhend auf dem sog. "Balun-Effekt". Für den Fall, dass der Abstand der zwei Flügel entlang der Rotationsachse motorisch verstellbar ist, lässt sich auch die Länge des Überstands und damit vorteilhafter die Stärke der Leistungseinkopplung von Mikrowellen in die innere Flügelachse gezielt einstellen, weil dazu die Flügelachsen längs zueinander verschoben werden. Es ist somit eine Aus gestaltung, dass mit Verstellung des Abstands der zwei Flügel entlang der Rotationsach se eine Länge eines Überstands des elektrisch leitenden Abschnitts der inneren Flügel achse aus dem elektrisch leitenden Abschnitt der äußeren Flügelachse verstellbar ist. Es ist eine Weiterbildung, dass die innere Flügelachse vollständig in die äußere Flügelachse einziehbar ist, wobei die Länge des Überstands null ist oder wird.
Diese Ausgestaltung kann analog auf drei oder sogar noch mehr Flügel mit koaxialen Flü gelachsen ausgedehnt werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Haushalts- Mikrowellengeräts, das mit einer Drehantenne mit mindestens zwei Flügeln ausgerüstet ist, wobei während eines Betriebs des Haushalts-Mikrowellengeräts ein Relativwinkel zwi schen mindestens zwei der Flügel zueinander motorisch verstellt wird. Das Verfahren kann analog zu dem Haushalts-Mikrowellengerät ausgebildet werden und weist die glei chen Vorteile auf.
Es ist eine Ausgestaltung, dass der Absolutwinkel und/oder der Relativwinkel beruhend auf
- einer Angabe oder Bestimmung eines mit Mikrowellen zu behandelnden Guts;
- einer Verteilung einer T emperatur und/oder eines Bräunungsgrads auf einer Ober fläche von mit Mikrowellen zu behandelndem Gut;
- einer Stärke rückgestrahlter Mikrowellen; und/oder
- einem Wert eines oder mehrerer Betriebsparameter;
eingestellt wird bzw. werden. Dadurch kann eine Feldverteilung vorteilhafterweise an ver schiedene Betriebszustände, Arten von mikrowellenbehandeltem Gut (insbesondere Gar gut) usw. angepasst werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im io
Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbei spiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.
Fig.1 zeigt in Schrägansicht eine Drehantenne gemäß einem ersten Ausführungs beispiel;
Fig.2A zeigt in die Drehantenne gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel als Schnitt darstellung in Seitenansicht;
Fig.2B zeigt in die Drehantenne gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel als
Schnittdarstellung in Seitenansicht;
Fig.3 zeigt in Schrägansicht eine Drehantenne gemäß einem dritten Ausführungs beispiel;
Fig.4 zeigt in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Drehantenne gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
Fig.5 zeigt in Schrägansicht Flügelachsen einer Drehantenne gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel;
Fig.6 zeigt die Flügelachsen der Drehantenne gemäß dem fünften Ausführungsbei spiel in Draufsicht;
Fig.7 zeigt in Seitenansicht eine Drehantenne gemäß einem sechsten Ausfüh rungsbeispiel; und
Fig.8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einem Mik- rowellen-Haushaltsgerät mit einer Drehantenne gemäß einem siebten Ausfüh rungsbeispiel.
Fig.1 zeigt in Schrägansicht eine Drehantenne 2 eines Mikrowellen-Haushaltsgeräts 1 in Form z.B. eines Backofens mit zusätzlicher Mikrowellenfunktion. Die Drehantenne 2 weist einen ersten, "unteren" oder "vorderen" Flügel 3 und einen zweiten, "oberen" oder "hinte ren" Flügel 4 auf, die jeweils aus elektrisch leitfähigem Material wie Metall bestehen. Fig.2A zeigt die Drehantenne 2 als Schnittdarstellung in Seitenansicht.
Der erste Flügel 3 steht radial von einer zylinderförmigen, inneren Flügelachse 5 ab, wäh rend der zweite Flügel 4 radial von einer hohlzylinderförmigen oder hülsenförmigen, äuße ren Flügelachse 6 absteht. Die beiden Flügelachsen 5 und 6 sind koaxial zueinander an geordnet, wobei die innere Flügelachse 5 drehbar in der äußeren Flügelachse 6 angeord net ist. Beide Flügel 3 und 4 sind also um die gleiche Rotationsachse R drehbar, wie durch die Doppelpfeile angedeutet. Die beiden Flügel 3 und 4 sind entlang der Rotations achse R voneinander beabstandet angeordnet.
Die Flügelachsen 5 und 6 können in oder durch eine als Hohlkörper ausgebildeten Mikro wellenführung 52 (siehe Fig.8) ragen. Gezeigt ist eine Variante, bei der die innere Flügel achse 5 aus elektrisch nicht leitfähiger, temperaturbeständiger und mikrowellenverlustar mer Keramik ausgeführt ist. Die äußere Flügelachse 6 besteht bevorzugt aus Metall, um Mikrowellenenergie aus dem Hohlleiter auskoppeln zu können.
Insbesondere ist ein Relativwinkel Th der beiden Flügel 3 und 4 zueinander durch unab hängige Drehung der Flügelachsen 5 und 6 einstellbar. Gezeigt ist eine relative Winkel stellung der Flügel 3 und 4 bei einem Relativwinkel Th von ca. 180° (bei dem die Flügel 3 und 4 voneinander abgewandt angeordnet sind) bei Blick entlang der Rotationsachse R. Der Relativwinkel Th wird hier bezüglich der Flügelmitten bestimmt, kann aber auch jeden anderen geeigneten Bezugspunkt der Flügel 3, 4 nutzen.
Die beiden Flügel 3, 4 können gleichzeitig mit gleicher Winkelgeschwindigkeit in gleicher Drehrichtung um die Rotationsachse R bewegt werden, wodurch deren Relativwinkel Th erhalten bleibt, aber sich ihre Lage bzw. ihr Absolutwinkel im Raum ändert. Die beiden Flügel 3, 4 können aber auch gleichzeitig mit unterschiedlicher Winkelgeschwindigkeit in gleicher Drehrichtung um die Rotationsachse R bewegt werden oder in entgegengesetzter Drehrichtung bewegt werden, wodurch sich ihr Relativwinkel Th zueinander ändert. Auch ist es möglich, während einer Zeitdauer nur einen der Flügel 3 oder 4 zu drehen. Die Flü gel können auch während einer Zeitdauer unbewegt bleiben.
Der Relativwinkel Th und/oder der Absolutwinkel (einschließlich einer Winkelposition ohne Verstellung des Relativwinkels Th) der Flügel 3, 4 kann beispielsweise automatisch aus gewählt werden beruhend auf
- einer Angabe oder Bestimmung eines mit Mikrowellen zu behandelnden Guts;
- eine Verteilung einer Temperatur und/oder eines Bräunungsgrads auf einer Ober fläche von mit Mikrowellen zu behandelndem Gut;
- einer Stärke rückgestrahlter Mikrowellen;
- einem Wert eines oder mehrerer Betriebsparameter. Dies umschließt auch die Möglichkeit, bestimmte Abfolgen von Drehwinkeln oder Drehla gen der Flügel 3, 4 einzustellen, insbesondere anhand der obigen Kriterien.
Beide Flügel 3 und 4 weisen hier jeweils eine Kreissektorform auf, jedoch ggf. mit unter schiedlichem Radius und/oder unterschiedlicher Winkelbreite.
In einer Variante sind die Flügelachsen 5 und 6 zu ihrer Drehung mit jeweiligen An triebsmotoren (o. Abb.) verbunden. Dadurch sind die Winkelstellungen beider Flügelach sen 5 und 6 und damit der mit ihnen fest bzw. starr verbundenen Flügel 3 bzw. 4 um die Rotationsachse R individuell und vollkommen frei wählbar.
Fig.2B zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Drehantenne 7. Die Drehantenne 7 ist ähnlich zu der Drehantenne 2 aufgebaut, wobei jedoch nun nur noch ein hinterer Abschnitt 8 der inneren Flügelachse 5 aus elektrisch nicht leitfähigem Material ausgeführt ist, insbesondere aus elektrisch nicht leitfähiger, temperaturbeständiger und mikrowellen verlustarmer Keramik. Ein vorderer, mit dem vorderen Flügel 3 verbundener Abschnitt 9 der inneren Flügelachse 5 besteht hingegen aus elektrisch leitfähigem Material wie Edel stahl, Kupfer o.ä. Die äußere Flügelachse 6 besteht nun vollständig aus elektrisch nicht leitfähigem Material.
Die Energieauskopplung erfolgt bei der Drehantenne 7 über den elektrisch leitfähigen Abschnitt 9 der inneren Flügelachse 5. Hierbei kann der hintere Flügel 4 optional elektrisch leitend mit dem elektrisch leitfähigen Abschnitt 9 verbunden sein, beispielswei se über einen Schleifkontakt. Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht speziell darin, dass sich der Durchmesser der Flügelachsen 5, 6 in der Praxis gegenüber der Drehantenne 2 bei gleicher Wirkung verringern lässt. Durch den reduzierten Durchmesser der die Mikrowellen ausleitenden Achse 5, 6 kann wiederum ein Abstand zu einer Hohllei terbewandung und Hohlleiterdurchführung in Richtung Garraum 54 (siehe Fig.8) erhöht werden. Dies reduziert die Gefahr von Funkenüberschlägen.
Fig.3 zeigt in Schrägansicht eine Drehantenne 11 , die anstelle der Drehantenne 2 in dem Mikrowellen-Haushaltsgerät 1 verbaut sein kann. Die Drehantenne 11 ist ähnlich zu der Drehantenne 2 ausgebildet, jedoch weist der vordere Flügel 12 nun nicht die Form eines planen Kreissektors, sondern eines nach vorne bzw. von dem hinteren Flügel 4 weggebo- genen Kugelschalensegments auf. Dadurch weisen die beiden Flügel 12 und 4 mit größe rem Abstand von der Rotationsachse R einen höheren Abstand als die Flügel 3 und 4 auf, was die Gefahr einer Funkenbildung verringert.
Fig.4 zeigt in Schrägansicht einen Ausschnitt aus einer Drehantenne 21 , die z.B. anstelle der Drehantenne 2 in dem Mikrowellen-Haushaltsgerät 1 verbaut sein kann. Die Drehan tenne 21 ist ähnlich zu der Drehantenne 2 ausgebildet, wobei jedoch nun auf der dem hinteren Flügel 4 zugewandten Flachseite des vorderen Flügels 3 ein Anschlagstück oder Anschlag 22 für den hinteren Flügel 4 vorhanden ist.
Befindet sich der hintere Flügel 4 auf Anschlag mit dem Anschlag 22 kann dies als ein Relativwinkel Th = 0° definiert sein, welcher einer Null- oder Ruheposition entspricht. In der Ruheposition ist der hintere Flügel 4 hier beispielhaft vollständig durch den vorderen Flügel 3 überdeckt. Dadurch wird eine besonders hohe Energieabgabe in einen Garraum 54 (siehe Fig.8) und damit auf ein in dem Garraum 58 befindliches Guts ermöglicht. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn das mit Mikrowellen zu beaufschlagende Gut keiner be sonders gleichmäßigen Erwärmung bedarf, z.B. für den Fall eines Vorliegens einer Flüs sigkeit.
Der Anschlag 22 kann elektrisch leitfähig ausgebildet sein, so dass er bei mechanischem Kontakt mit dem hinteren Flügel 4 auch eine elektrische Verbindung zwischen den beiden Flügeln 3 und 4 herstellt. Hierzu können elektrisch leitfähige Kontaktfedern 23 an dem Anschlag 22 vorhanden sein. Die elektrische Leitfähigkeit des Anschlags 22 ergibt den Vorteil, dass in der Ruheposition für den Mikrowellengenerator (o. Abb.), insbesondere für ein Magnetron, ein besonders effektiver Arbeitszustand hergestellt wird und ferner die Bildung von Funken, beispielsweise zwischen den Flügeln 3 und 4, verhindert wird.
In diesem Ausführungsbeispiel kann die innere Flügelachse 5 motorisch angetrieben sein, während die äußere Flügelachse 6 oder 5 freidrehend ist. Der Anschlag 22 kann dazu genutzt werden, durch Drehung der inneren Flügelachse 5 und damit des vorderen Flü gels 3 die Winkelstellung auch des hinteren Flügels 4 mittels eines einzigen Motors einzu stellen. Der hintere Flügel 4 kann dann, wenn er in Anschlag mit dem angetriebenen vor deren Flügel 3 steht, mit dem vorderen Flügel 3 mitgenommen werden, während durch folgende Drehung des vorderen Flügels 3 in umgekehrter Drehrichtung der hintere Flügel 4 in Ausgriff mit dem Anschlag 22 kommt und dann nur noch der vordere Flügel 3 gedreht wird. So sind der Relativwinkel Th zwischen den beiden Flügeln 3, 4 als auch der Abso lutwinkel gezielt einstellbar.
Jedoch kann grundsätzlich auch die äußere Flügelachse 6 die motorisch angetriebene Flügelachse sein. Ebenso ist es möglich, dass eine Ruheposition bei einem anderen Re lativwinkel Th besteht oder definiert ist, z.B. bei einem Relativwinkel Th von 180°.
Allgemein kann eine Ruheposition bzw. ein entsprechender Relativwinkel Th so ausge wählt sein, dass bei ihrer Einnahme eine besonders hohe Energieabgabe in den Garraum erreicht wird, insbesondere zur Erwärmung von Flüssigkeit oder einer anderen Last, die keiner besonders gleichmäßigen Erwärmung bedarf. Speziell kann in diesem Fall die Maximalleistung abgerufen werden.
Allgemein kann die Drehantenne so ausgeführt sein, dass sie auf unterschiedliche Be triebszustände hin abgestimmt ist, insbesondere auf Betriebszustände, welche entweder gezielt auf eine maximale Energieabgabe des Mikrowellengenerators, insbesondere eines Magnetrons, oder auf eine erhöhte Variabilität von Feldverteilungen im Garraum hin an gepasst sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft für Inverter-Mikrowellengeräte, da ein In verter einstellbare, konstante Ausgangsleistungen zur Verfügung stellen kann.
Allgemein - und damit auch unabhängig von den hier beschriebenen Ausführungsbeispie len - kann durch die motorische Verstellbarkeit des Relativwinkels zwischen den Flügeln um die Rotationsachse die Drehantenne in verschiedene Winkelkonfigurationen gebracht werden, welche an unterschiedliche Anwendungsfälle hin angepasst sind. So kann bei spielsweise dann, wenn die Flügel direkt übereinander angeordnet sind (z.B. entspre chend einem Relativwinkel Th = 0°), Mikrowellenenergie oder -leistung mit hoher lokaler Energie- oder Leistungskonzentration ("fokussiert") in den Garraum eingestrahlt werden. Dies kann sich beispielsweise so äußern, dass an bestimmten, insbesondere vorgegebe nen, Stellen im Garraum sog. "Hotspots" erzeugt werden. Dadurch wird die Möglichkeit eröffnet, an den Stellen der Hotspot(s) gezielt lokal eine besonders hohe Mikrowellen energie in den Garraum einzubringen. Sind diese Hotspots auch noch nahe der Rotati onsachse angeordnet, wird auch bei einer Drehung der Drehantenne als ganzer (als unter einer Winkeldrehung beider Flügel) nur ein vergleichsweise begrenzter Raumbereich des Garraums mit hoher Mikrowellenenergie beaufschlagt. Dies kann besonders vorteilhaft sein, wenn Flüssigkeit erhitzt werden soll. Denn eine Gleichmäßigkeit der Verteilung der Mikrowellenenergie in der Flüssigkeit spielt aufgrund ihrer hohen Wärmeleitfähigkeit eine nur untergeordnete Rolle. Besonders vorteilhaft ist es in diesem Fall, wenn die Hotspots in einem unteren und nahe an der Rotationsachse befindlichen Raumbereich erzeugt wer den, z.B. in einem Raumbereich, der einem Inhalt eines typischen tiefen Tellers oder ei nes Glases entspricht. Diese Konfiguration kann auch als "Leistungskonfiguration" be zeichnet werden. Sie kann z.B. automatisch eingestellt werden, wenn an dem Gerät ein Anwendungsfall wie "Flüssigkeit erhitzen", "Suppe", Heißgetränk" o.ä. ausgewählt wird.
Soll hingegen eine hohe Gleichverteilung der Mikrowellen in dem Garraum erreicht wer den (z.B. durch Vermeidung oder ausreichend schnelle zeitliche Änderung der Position der Hotspots), kann die Drehantenne in andere Winkelkonfigurationen gebracht werden, welche auf einen solchen Zweck hin angepasst sind. So kann beispielsweise dann, wenn sich die Flügel bezüglich der Rotationsachse gegenüberliegen oder zueinander abge wandt angeordnet sind (z.B. entsprechend einem Relativwinkel Th = 180°), Mikrowellen energie oder -leistung mit im Vergleich zu Th = 0° weniger, weniger starken und/oder räumlich weiter verteilten Hotspots in den Garraum eingestrahlt werden. Dies kann z.B. zur gleichmäßigen Erwärmung von festen Lebensmitteln vorteilhaft sein. Bei einer Dre hung der Drehantenne als solche (um einen Absolutwinkel) wird die Feldverteilung im Garraum dann zeitlich besonders stark geändert, so dass sich zeitlich integriert eine be sonders gleichmäßige Feldverteilung ergibt.
Allgemein kann also der Relativwinkel Th beispielsweise an eine ausgewählte oder er kannte Speise, Speisenart oder Speisengruppe angepasst werden.
Fig.5 zeigt in Schrägansicht die zwei Flügelachsen 32 und 33 einer Drehantenne 31 , die z.B. anstelle der Drehantenne 2 in dem Mikrowellen-Haushaltsgerät 1 verbaut sein kann. Fig.6 zeigt die Flügelachsen der Drehantenne 31 in Draufsicht. Die zwei Flügelachsen 32 und 33 sind ähnlich den Flügelachsen 5 bzw. 6 ausgebildet, jedoch über einen Drehrat schenmechanismus 34 miteinander verbunden. Der Drehratschenmechanismus 34 be wirkt, dass die Flügelachsen 32 und 33 so mechanisch gekoppelt sind, dass sich in einer Drehrichtung nur eine Flügelachse 32 mit dem zugehörigen Flügel dreht, in der anderen Richtung jedoch beide Flügelachsen 32 und 33. Dies hat den Vorteil, dass unter Bereit- Stellung nur eines Antriebsmotors jeder beliebige Wert des Relativwinkels Th und des Absolutwinkels der Flügel 3, 4 eingestellt werden kann.
Vorliegend ist der Drehratschenmechanismus 34 so ausgebildet, dass die innere Flügel achse 32 an einem Längsabschnitt mehrere radial abstehende, gekrümmte Klinken 35 aufweist, die in einen inneren Zahnkreis eines entsprechenden, kreisringförmigen Längs abschnitts 36 der äußeren Flügelachse 33 eingreifen. Dieser kreisringförmige Längsab schnitt ist von einem hülsen- oder rohrförmigen, raumfest angeordneten (z.B. an einem Gehäuse starr angebrachten) Körper 37 umgeben. Von dem Körper 37 gehen nach Innen mehrere radial abstehende, gekrümmte Klinken 38 ab, die in einen äußeren Zahnkreis des Längsabschnitts 36 eingreifen.
Bei Drehung der inneren Antennenachse 32 im Uhrzeigersinn (siehe insbesondere Fig.6) wird die äußere Antennenachse 36 durch Kraftübertragung über die Klinken 35 mitge nommen. Die Klinken 38 geben dabei nach und Stellen einer Bewegung der äußeren An tennenachse 36 keinen oder keinen merklichen Widerstand entgegen.
Bei Drehung der inneren Antennenachse 32 gegen den Uhrzeigersinn findet hingegen keine oder keine merkliche Kraftübertragung über die Klinken 35 statt. Zudem sperren dann die Klinken 38 eine Drehbewegung der äußeren Flügelachse 33, und nur die innere Flügelachse 32 dreht sich.
Beispielsweise in den ersten beiden Ausführungsbeispielen (siehe insbesondere Fig.2) sind die Flügel 3, 4 oder 12, 4 elektrisch und mikrowellentechnisch getrennt, da die innere Flügelachse 5 einteilig aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material ausgeführt ist. Es kann aber vorteilhaft sein, dass eine dauerhafte elektrische Verbindung zwischen den Flügeln besteht. Dazu zeigt Fig.7 in Seitenansicht eine Drehantenne 41 , die z.B. anstelle der Drehantenne 2 in dem Mikrowellen-Haushaltsgerät 1 verbaut sein kann.
Die Drehantenne 41 ist ähnlich zu der Drehantenne 2 aufgebaut, wobei jedoch nun die Flügel 3, 4 über ein - hier beispielhaft dreiteilig ausgebildetes - elektrisch leitfähiges Drehlager 42 bis 44, z.B. ein Kugellager oder ein Gleitlager, miteinander verbunden sein können. Alternativ kann ein Drehlager 42 bis 44 vorgesehen sein, das eine elektrische Trennung der Flügel 3, 4 aufrechterhält, aber eine mikrowellentechnische Kopplung ermöglicht. Da zu kann beispielsweise das Drehlager 42 bis 44 als Gleitlager ausgebildet sein, wobei das obere Element 42 und das untere Element 44 elektrisch leitfähig ausgebildet sind und das mittlere Element 43 elektrisch nichtleitend ausgebildet ist. So wird eine kapazitive Ankopp lung von Mikrowellenleistung zwischen den Elementen 42 und 44 und damit auch zwi schen den Flügeln 3 und 4 ermöglicht.
Das mittlere Element 43 weist vorteilhafterweise eine geringe Gleitreibung auf und kann z.B. aus Keramik oder PEEK bestehen.
Die Elemente 42 und 44 können z.B. ring- oder scheibenförmig geformt sein.
Fig.8 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht einen Ausschnitt aus dem Mikrowellen- Haushaltsgerät 1 mit einer Drehantenne 51 , die durch eine als Hohlleiter ausgebildete Mikrowellenführung 52 verläuft.
Die Drehantenne 51 ragt durch eine Öffnung 53 in der Mikrowellenführung 52 in den Gar raum 54 (oder alternativ einen entsprechenden Vorraum) , wobei die Flügel 3 und 4 sich in dem Garraum 54 befinden. An der dem Garraum 54 abgewandten Seite ragt die Dreh antenne 51 durch eine weitere Öffnung aus der Mikrowellenführung 52 heraus und ist dort von einem Kragen 55 umgeben, z.B. zur Vermeidung einer Leckage von Mikrowellen.
Eine zu einer äußeren Flügelachse 56 koaxial angeordnete innere Flügelachse 57 ist in der äußeren Flügelachse 56 längsverschieblich angeordnet, z.B. mittels eines geeigneten Verstellmechanismus (o. Abb.). Der Verstellmechanismus kann einen Motor oder einen Aktor aufweisen, z.B. einen Elektromotor, Piezoaktor usw. Mittels des Verstellmechanis mus können je nach baulicher Ausführung die äußere Flügelachse 56 und/oder die innere Flügelachse 57 entlang der Rotationsachse R bewegt oder verschoben werden. Insbe sondere können die äußere Flügelachse 56 und die innere Flügelachse 57 individuell längsverschoben werden, wodurch eine Höhenvariation der Flügel 3 und 4 sowohl absolut als auch relativ zueinander ermöglicht wird. Auch nicht gezeigt ist die oberhalb des Kragens 55 vorhandene mindestens eine Drehein richtung zur Drehung der Flügelachsen 56 und 57.
Die äußere Flügelachse 56 weist zwei unterschiedliche Längsabschnitte 56a und 56b auf, nämlich einen ersten Längsabschnitt 56a mit oder aus elektrisch leitfähigem Material, an dem der hintere Flügel 4 befestigt ist, und der in einen Teil der Mikrowellenführung 52 ragt. Daran schließt sich noch in der Mikrowellenführung 52 ein zweiter Längsabschnitt 56b aus elektrisch nicht leitfähigen bzw. isolierenden Material an, der durch den Kragen 55 verläuft.
Die innere Flügelachse 53 weist einen von elektrisch isolierendem Material umgebenen elektrisch leitfähigen Kern oder Seele 58 auf (z.B. einen metallischen Draht oder Stift), die mit dem zugehörigen Flügel 3 elektrisch verbunden ist und in die Mikrowellenführung 52 ragt. Die Seele 58 steht innerhalb der Mikrowellenführung 52 aus dem ersten Längsab schnitt 56a, der als seitliche Schirmung gegenüber Mikrowellenstrahlung dient, vor mit einem Überstand der Länge d.
Diese Anordnung ermöglicht eine separate Energie- oder Leistungsankopplung der Flügel 3, 4 an die in der Mikrowellenführung 52 vorhandenen Mikrowellenfelder, wobei ein Ener gietransport zwischen dem als Außenleiter dienenden ersten Längsabschnitt 56a und der als Innenleiter dienenden Seele 58 stattfindet.
Durch den Verstellmechanismus lässt sich der Abstand der beiden Flügel 3 und 4 entlang der Rotationsachse R gezielt verstellen. Mit Verstellung des Abstands zwischen den Flü geln 3 und 4 ändert sich analog die Länge d. Diese Variante weist den Vorteil auf, dass eine Höhenvariation der Flügel 3 und 4 sowohl absolut als auch relativ zueinander mög lich ist, wodurch wiederum eine besonders vielfältige Variation der Feldverteilung inner halb des Garraums 54 ermöglicht wird. Hierbei bestimmt gemäß dem sog. Balun-Effekt die Länge d den Energieeintrag auf die unterschiedlichen Flügel 3, 4.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbei spiele beschränkt. So sind in den Figuren nur Drehantennen näher beschrieben, die zwei Flügel aufweisen, deren Flügelachsen koaxial zueinander angeordnet sind. Jedoch kann eine Drehachse auch mehr als zwei Flügelachsen aufweisen, und die Flügelachsen brau- chen nicht koaxial zueinander angeordnet zu sein. So ist es beispielsweise möglich, zwei oder mehr um sich drehbare Flügelachsen parallel zueinander anzuordnen und diese Flü gelachsen als Gruppe drehbar anzuordnen, z.B. mittels eines die Flügelachsen drehbar haltenden Drehkranzes.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden wer den, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw. Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Tole ranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugszeichenliste
1 Mikrowellen-Haushaltsgerät
2 Drehantenne
3 Vorderer Flügel
4 Hinterer Flügel
5 Innere Flügelachse
6 Äußere Flügelachse
7 Drehantenne
8 Hinterer Abschnitt der inneren Flügelachse
9 Vorderer Abschnitt der inneren Flügelachsel 1 Drehantenne
12 Vorderer Flügel
21 Drehantenne
22 Anschlag
23 Kontaktfeder
31 Drehantenne
32 Innere Flügelachse
33 Äußere Flügelachse
34 Drehratschenmechanismus
35 Klinke
36 Längsabschnitt
37 Körper
38 Klinke
41 Drehantenne
42 Erstes Element eines Drehlagers
43 Zweites Element eines Drehlagers
44 Drittes Element eines Drehlagers
51 Drehantenne
52 Mikrowellenführung
53 Öffnung
54 Garraum
55 Kragen
56 Äußere Flügelachse 56a Längsabschnitt der äußeren Flügelachse
56b Längsabschnitt der äußeren Flügelachse
57 Innere Flügelachse
58 Seele
d Länge des Überstands
R Rotationsachse
Th Relativwinkel

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Haushalts-Mikrowellengerät (1), aufweisend eine Drehantenne (2; 7; 11 ; 21 ; 31 ; 41 ;
51) mit mindestens zwei um eine gemeinsame Rotationsachse (R) drehbaren Flü geln (3, 4; 12, 4), wobei ein Relativwinkel (Th) zwischen mindestens zwei dieser Flügel (3, 4; 12, 4) um die Rotationsachse (R) motorisch verstellbar ist.
2. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 1 , wobei mindestens zwei Flügel (3, 4; 12, 4) unabhängig voneinander drehbar sind.
3. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei Flügel (3, 4; 12, 4) über koaxial zueinander angeordnete Flügel achsen (5, 6; 32, 33; 56, 57) drehbar sind.
4. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 3, wobei die Flügelachsen (32, 33) zweier Flügel (3, 4; 12, 4) über einen Drehratschenmechanismus (34) miteinander verbunden sind.
5. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens zwei Flügel (3, 4; 12, 4) mittels des gleichen Motors über ein Getriebe mit achsenabhängiger unterschiedlicher Übersetzung drehbar sind.
6. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei einer dieser Flügel (3) einen Anschlag (22) für einen anderen dieser Flügel (3) auf weist.
7. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 6, wobei der Anschlag (22) ein elektrisch leitfähiger Anschlag ist.
8. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Abstand von mindestens zwei der Flügel (3, 4; 12, 4) zueinander entlang der Ro tationsachse (R) motorisch verstellbar ist.
9. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehantenne (51) zwei Flügel (3, 4) mit koaxial angeordneten Flügelachsen 56, 57) aufweist, die jeweils einen mit den Flügeln (3, 4) mikrowellentechnisch verbun denen elektrisch leitfähigen Abschnitt (56a, 58) aufweisen, der in einen Teil einer Mikrowellenführung (52) ragt, wobei der elektrisch leitfähige Abschnitt (56a) der äu ßeren Flügelachse (56) als seitliche Schirmung für einen entsprechenden elektrisch leitfähigen Abschnitt (58) der inneren Flügelachse (57) ausgebildet ist und der elektrisch leitfähige Abschnitt (58) der inneren Flügelachse (57) innerhalb der Mik rowellenführung (52) über den elektrisch leitfähigen Abschnitt (56a) der äußeren Flügelachse (56) übersteht.
10. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 9, wobei mit Verstellung des Ab stands der zwei Flügel (3, 4) entlang der Rotationsachse (R) eine Länge (d) eines Überstands des elektrisch leitenden Abschnitts (58) der inneren Flügelachse (57) aus dem elektrisch leitenden Abschnitt (56a) der äußeren Flügelachse (56) verstell bar ist.
11. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Drehantenne (2; 7; 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51) genau zwei Flügel (3, 4; 12, 4) aufweist.
12. Verfahren zum Betreiben eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1), das mit einer Drehantenne (2; 7; 11 ; 21 ; 31 ; 41 ; 51) mit mindestens zwei Flügeln (3, 4; 12, 4) ausgerüstet ist, wobei während eines Betriebs des Haushalts-Mikrowellengeräts (1) ein Relativwinkel (Th) zwischen mindestens zwei der Flügel (3, 4; 12, 4) zueinander motorisch verstellt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Relativwinkel (Th) beruhend auf
- einer Angabe oder Bestimmung eines mit Mikrowellen zu behandelnden Guts;
- eine Verteilung einer Temperatur und/oder eines Bräunungsgrads auf einer Oberflä che von mit Mikrowellen zu behandelndem Gut;
- einer Stärke rückgestrahlter Mikrowellen;
- einem Wert eines oder mehrerer Betriebsparameter;
eingestellt wird.
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