EP4042836B1

EP4042836B1 - Erkennen eines stillstands einer drehbaren mikrowellenverteilvorrichtung

Info

Publication number: EP4042836B1
Application number: EP20780187.9A
Authority: EP
Inventors: Andreas Kaiser; Markus Kuchler; Markus De Vries; Peter Guggenberger
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-09-24
Publication date: 2025-07-16
Anticipated expiration: 2040-09-24
Also published as: CN114450522A; EP4042836A1; DE102019215684A1; WO2021069227A1; US12513790B2; CN114450522B; US20220338315A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines Stillstands einer drehbaren Mikrowellenverteilvorrichtung eines Haushalts-Mikrowellengeräts, bei dem während einer Einspeisung von Mikrowellen in einen Garraum des Haushalts-Mikrowellengeräts mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung gemessen wird. Die Erfindung betrifft auch ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend einen Garraum, einen Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Mikrowellen, mindestens eine drehbare Mikrowellenverteilvorrichtung zum Variieren einer Feldverteilung von in den Garraum eingespeisten Mikrowellen, mindestens eine Leckagestrahlungs-Messvorrichtung zur Messung von Mikrowellen-Leckagestrahlung und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Mikrowellen-Gargeräte, insbesondere Backöfen mit Mikrowellenfunktion.
DE 10 2014 105256 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Hausgerätes sowie ein Hausgerät mit wenigstens einer Heizeinrichtung zur dielektrischen Erwärmung von Behandlungsgut durch elektromagnetische Strahlung in wenigstens einem Behandlungsraum. Dabei ist wenigstens ein Messsystem mit wenigstens einer Verarbeitungseinrichtung vorgesehen. Das Messsystem ist dazu geeignet und ausgebildet, elektromagnetische Messstrahlung zu erzeugen. Das Messsystem weist wenigstens eine Sendeeinrichtung zum wenigstens zeitweisen Senden elektromagnetischer Messstrahlung in den Behandlungsraum und wenigstens eine Empfangseinrichtung zum wenigstens zeitweisen Empfangen der in den Behandlungsraum gesendeten Messstrahlung auf. Das Messsystem ist dazu geeignet und ausgebildet, wenigstens eine charakteristische Größe für eine Welleneigenschaft der empfangenen Messstrahlung zu erfassen. Die Verarbeitungseinrichtung ist dazu geeignet und ausgebildet, anhand der Veränderung der Welleneigenschaft der empfangenen Messstrahlung in Bezug zur gesendeten Messstrahlung wenigstens ein Maß für eine räumliche Leistungsverteilung der von der Heizeinrichtung in den Behandlungsraum zuführbaren Strahlung zu ermitteln.
JP 2004259646 A offenbart eine Vorrichtung mit einer Heizkammer, einem Hochfrequenzoszillator zum Erzeugen von Hochfrequenzwellen, einen Wellenleiter zum Führen der von dem Hochfrequenzoszillator erzeugten Hochfrequenzwelle zu der Heizkammer. Die Vorrichtung enthält auch zwei Drehantennen zum Abstrahlen der Hochfrequenzwelle in die Heizkammer und eine Steuereinrichtung zur Steuerung der jeweiligen Drehgeschwindigkeiten der beiden Drehantennen.
EP 2 148 553 A1 offenbart ein Verfahren zum Erfassen einer Mikrowellenleckageemission mittels einer Mikrowellensensorvorrichtung. Ein zeitlicher Verlauf der detektierten Mikrowellenemission wird von einer Speichereinrichtung, die mit der Mikrowellensensoreinrichtung verbunden ist, für ein Zeitintervall gespeichert. Ein Teil der gespeicherten Mikrowellenemission wird ausgewertet. Eine Vorrichtung dient zum Überwachen von Mikrowellenleckage in einem Gargerät. Ein Gargerät ist mit einer Einrichtung zur Bewertung der Mikrowellenleckage ausgerüstet.
JP 2007335377 A offenbart eine Mikrowellenheizvorrichtung, die enthält: eine Mikrowellenerzeugungseinrichtung; einen Wellenleiter zum Übertragen der Mikrowelle von der Mikrowellenerzeugungseinrichtung; eine Wärmekammer zum Aufnehmen eines Gegenstandes, der durch die Mikrowelle erwärmt werden soll; eine Vielzahl von rotierenden Antennen zum Abstrahlen der Mikrowelle von dem Wellenleiter in die Wärmekammer; eine Antriebseinrichtung zum Antreiben und Drehen der rotierenden Antennen; eine Temperaturverteilungserfassungseinrichtung zum Erfassen der Temperaturverteilung im Inneren der Wärmekammer; und eine Steuereinrichtung zum Steuern einer Winkelstellung der sich drehenden Antennen durch Steuern der Antriebseinrichtung in Übereinstimmung mit einem Erfassungsergebnis der Temperaturverteilungserfassungseinrichtung.
EP 0 467 224 A1 offenbart eine Hochfrequenz-Heizvorrichtung und einen Detektor für elektromagnetische Wellen zur Verwendung in der Hochfrequenz-Heizvorrichtung, die so angeordnet sind, dass sie den Zustand eines in einer Heizkammer befindlichen Lebensmittelartikels durch Erfassung von Mikrowellen in der Heizkammer abschätzen.
CN 107 071 951 A offenbart ein Mikrowellenkochgerät und ein Rührantennenmodul des Mikrowellenkochgeräts. Das Mikrowellenkochgerät umfasst ein Gehäuse; eine Mikrowellen-Sendevorrichtung; einen drehbaren Modenrührer; eine Antriebsvorrichtung, die mit dem Rührstück verbunden ist; und eine Dreherfassungsvorrichtung, die zum Erfassen der Drehung des Modenrührer verwendet wird und mit der Mikrowellen-Sendevorrichtung kommuniziert, um die Mikrowellen-Sendevorrichtung so zu steuern, dass sie den Betrieb stoppt, wenn der Modenrührer aufhört, sich zu drehen.
JP 2010 175178 A offenbart eine Rotationserfassungsvorrichtung für eine rotierende Antenne, die versehen ist mit: einer Lichtschranke, die außerhalb eines Wellenleiters 8 vorgesehen ist; eine rotierende Antenne, die innerhalb des Wellenleiters 8 angeordnet ist und Mikrowellen in das Innere einer Heizkammer strahlt; und ein Lichtführungsloch an einer Wand des Wellenleiters, durch das ein von einem lichtemittierenden Element der Lichtschranke erzeugtes Detektionslicht und reflektiertes Licht, das von der rotierenden Antenne zu einem lichtempfangenden Element führt, durchgelassen werden. Basierend auf einer Änderung in der Intensität des reflektierten Lichts von der rotierenden Antenne wird eine Rotation der rotierenden Antenne erfasst. Ein das reflektierte Licht in dem Wellenband absorbierender Film ist auf der Lochinnenfläche, dem Umfang und der Nachbarfläche des Lichtführungslochs ausgebildet, um einen auf das Lichtempfangselement als Rauschen einfallenden Reflexionsfaktor zu unterdrücken.
JP 2001 185343 A offenbart einen Mikrowellenofen, der an einem Boden seiner Heizkammer mit einer rotierenden Antenne versehen ist. Von einem Magnetron erzeugte Mikrowellen werden von einer Drehantenne gestreut und der Heizkammer zugeführt. Zwischen der Heizkammer und der Antenne ist eine Bodenplatte vorgesehen. Die Bodenplatte ist teilweise transparent, und durch diesen transparenten Teil kann der Rotationszustand der Antenne von innerhalb der Heizkammer betrachtet werden.
Eine Nutzung einer drehbaren Antenne zur Einleitung von Mikrowellen in einem Speisenbehandlungsraum oder "Garraum" des Haushalts-Mikrowellengeräts ist vorteilhaft, da bei sich drehender Antenne ein Modenbild der Mikrowellen in dem Garraum variiert, wodurch eine Verteilung von lokalen Bereichen besonders hoher Mikrowellenleistung (sog. "Hot Spots") variiert wird, wodurch wiederum eine besonders gleichmäßige Erwärmung von in dem Garraum zur Erwärmung vorgesehenem Gargut erreichbar ist. Es kann jedoch vorkommen, dass die Drehung der drehbaren Antenne ungewollt aussetzt, beispielsweise bei einem Ausfall eines die Antenne antreibenden Antennenmotors. Dieser ungewollte Stillstand ist für einen Nutzer nur schwer erkennbar, da der Antennenmotor im regulären Betrieb fast lautlos arbeitet. Da dann weiterhin die vorgesehene volle Mikrowellenleistung über die Drehantenne in den Garraum abgegeben wird und außerdem nicht alle Gargüter auf den Stillstand sensibel reagieren und diesen sofort erkennbar machen (insbesondere Flüssigkeiten zeigen hierbei kaum Nachteile), fällt dem Nutzer der Stillstand der Drehantenne nicht unbedingt unmittelbar auf. Folgend kann ein Gewöhnungseffekt bezüglich einer verschlechterten Erwärmung eintreten, oder eine Alterung des Geräts wird für die Verschlechterung der Erwärmung verantwortlich gemacht.
Es ist eine Möglichkeit, eine Drehung bzw. einen Stillstand der Drehantenne mittels eines Sensors wie eines Reed-Kontakts zu überwachen. Hierbei ist jedoch nachteilig, dass eine solche Überwachung über die Lebensdauer des Haushalts-Mikrowellengeräts unzuverlässig ist, da sich aufgrund einer Wärmeausdehnung die gesamte Antennenstruktur während eines Mikrowellenbetriebs merklich bewegt (sich z.B. mit einer Decke des Garraums hebt und senkt), oder sich nur mit einem sehr hohen konstruktiven Aufwand umsetzen lässt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine mit konstruktiv einfachen Mitteln umsetzbare Möglichkeit bereitzustellen, einen ungewollten Stillstand einer Drehantenne eines Haushalts-Mikrowellengeräts auch langfristig zuverlässig zu erkennen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung und der Zeichnungen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Erkennen eines Stillstands einer drehbaren Mikrowellenverteilvorrichtung eines Haushalts-Mikrowellengeräts, bei dem

während einer Einspeisung von Mikrowellen in einen Garraum des Haushalts-Mikrowellengeräts mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen hin überwacht wird und
wenn ein Fehlen solcher Schwankungen erkannt wird, mindestens eine Aktion ausgelöst wird.

Dieses Verfahren weist den Vorteil auf, dass es besonders kostengünstig und konstruktiv einfach mit vergleichsweise wenigen Bauteilen umsetzbar ist. Auch lässt sich das Verfahren besonders langlebig mit geringer Ausfallwahrscheinlichkeit umsetzen, da die benötigten Bauteile nicht beweglich sind.
Ferner kann ein Stillstand besonders zuverlässig erkannt werden, weil zu dessen Feststellung nur der erwünschte Zielzustand (nämlich ein sich veränderndes Modenbild) gemessen wird und nicht die Funktionsfähigkeit vorgelagerter, den Zielzustand bewirkender Baugruppen (z.B. eine Antennendrehung) überwacht wird.
Durch das Erkennen des Stillstands kann auch ein besserer Schutz gegenüber Schäden an Bauteilen im Garraum erreicht werden, z.B. gegenüber einer lokalen Überhitzung einer Antennenabdeckung und/oder von Mikrowellenenergie absorbierenden Bauteilen wie Leuchten, Türgläsern, Silikondichtungen, usw.
Das Haushalts-Mikrowellengerät kann ein eigenständiges Mikrowellengerät oder ein Mikrowellen-Kombinationsgerät sein. Das Mikrowellen-Kombinationsgerät kann ein Ofen, insbesondere Backofen, mit zusätzlicher Mikrowellen-Funktionalität oder ein Mikrowellengerät mit zusätzlichen IR-Strahlungsheizkörpern sein. Das Haushalts-Mikrowellengerät kann auch als ein Gargerät angesehen werden, insbesondere zum Behandeln von in dem Garraum befindlichen Speisen durch Beaufschlagung mit Mikrowellen.
Die mindestens eine Mikrowellenverteilvorrichtung kann mindestens eine drehbare Antenne ("Drehantenne") aufweisen oder sein, über welche von einem Mikrowellengenerator erzeugte Mikrowellen in den Garraum eingespeist werden. Alternativ oder zusätzlich kann die mindestens eine Mikrowellenverteilvorrichtung mindestens einen Wobbler oder Stirrer aufweisen oder sein.
Das Erkennen des Stillstands der drehbaren Mikrowellenverteilvorrichtung während der Einspeisung von Mikrowellen umfasst insbesondere, dass auf einen Stillstand der Mikrowellenverteilvorrichtung während eines Mikrowellenbetriebs überwacht wird, während dessen sich die Mikrowellenverteilvorrichtung drehen sollte. In anderen Worten umfasst das Verfahren das Erkennen des Stillstands der Mikrowellenverteilvorrichtung während der Einspeisung von Mikrowellen unter aktivierter oder eingeschalteter Drehung der Mikrowellenverteilvorrichtung.
Die mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung kann ein Messen oder Detektieren von Mikrowellen-Leckagestrahlung an einem oder mehreren Leckageorten mittels einer oder mehrerer Leckagestrahlungs-Messvorrichtungen umfassen. Die Mikrowellen-Leckagestrahlung ist insbesondere Mikrowellenstrahlung, die bei geschlossener Garraumtür durch Öffnungen aus dem Garraum austritt, z.B. durch Löcher oder Spalte in einer Wandung oder Muffel des Garraums, durch Spalte zwischen Wandung und Garraumtür, usw. Eine Leckagestrahlungs-Messvorrichtung befindet sich insbesondere außerhalb oder außenseitig des Garraums, insbesondere hinter oder in der Nähe einer oder mehreren Öffnungen und ist dazu eingerichtet eine Stärke der Mikrowellen-Leckagestrahlung zu erfassen, insbesondere deren Energie, Leistung usw. Das erzeugte Messsignal ist repräsentativ für die Stärke der gemessenen Mikrowellen-Leckagestrahlung.
Die winkelabhängig wiederkehrenden Schwankungen der Mikrowellen-Leckagestrahlung treten typischerweise nur bei normalem Drehbetrieb (d.h., ohne fehlerbehafteten Stillstand) der Mikrowellenverteilvorrichtung auf, da davon ausgegangen wird, dass die Feldverteilung der Mikrowellen in dem Garraum und damit auch die Mikrowellen-Leckagestrahlung stark von einer Drehstellung der Mikrowellenverteilvorrichtung abhängt, während sie ohne Drehung der Mikrowellenverteilvorrichtung zumindest ungefähr gleich bleibt. Wird die Mikrowellenverteilvorrichtung also während des Mikrowellenbetriebs regelmäßig auf eine gleiche Folge von Drehstellungen eingestellt, sollte sich dies in einer entsprechenden winkelabhängig wiederkehrenden Schwankung der Mikrowellen-Leckagestrahlung wiederfinden. Fehlen diese Schwankungen bei einem Mikrowellenbetrieb mit aktivierter Mikrowellenverteilvorrichtung, kann dies als Folge eines Stillstands der Mikrowellenverteilvorrichtung angesehen werden.
Insbesondere können die zu überwachenden Schwankungen, insbesondere Muster (siehe weiter unten), automatisch aus der Mikrowellen-Leckagestrahlung einer oder, gemittelt, mehreren anfänglichen Drehwinkelfolgen (insbesondere ganzen Umdrehungen) der Mikrowellenverteilvorrichtung identifiziert werden. Dies ergibt den Vorteil, dass charakteristische Schwankungen schnell und zuverlässig identifizierbar und zur Überprüfung auf den Stillstand hin nutzbar sind.
Die mindestens eine auslösbare Aktion kann beispielsweise ein Ausgeben einer Nachricht an einen Nutzer und/oder ein Benachrichtigen eines Kundendienstes umfassen.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Mikrowellenverteilvorrichtung auf eine vorgegebene zeitliche Folge diskreter Drehwinkel eingestellt wird. Dies kann zum Auslassen von zur Speisenbehandlung wenig geeigneten Drehwinkeln vorteilhaft sein.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellenverteilvorrichtung gleichmäßig umlaufend gedreht wird (z.B. kontinuierlich oder schrittweise) und die Mikrowellen-Leckagestrahlung auf periodisch wiederkehrende Schwankungen hin überwacht wird. So wird der Vorteil erreicht, dass sich eine besonders detaillierte und einfach auswertbare Kurve von Messwerten der Mikrowellen-Leckagestrahlung über den Drehwinkel erlangen lässt. Beispielsweise kann ein Messwert alle 0,5°, 1°, 2°, 5° usw. aufgenommen oder zur Auswertung vorgesehen werden.
Es ist eine Weiterbildung, dass die Mikrowellenverteilvorrichtung mit einer konstanten Umdrehungszahl gedreht wird. Es ist eine Weiterbildung, dass ein Drehwinkel der Mikrowellenverteilvorrichtung schrittweise verändert wird, z.B. in Schritten von 0,5°, 1°, 2°, 5° usw. Es ist eine Weiterbildung, dass zwischen Phasen des Mikrowellenbetriebs mit sich drehender Mikrowellenverteilvorrichtung Phasen mit stehender Mikrowellenverteilvorrichtung vorkommen. In den Phasen mit stehender Mikrowellenverteilvorrichtung braucht die Mikrowellen-Leckagestrahlung nicht auf Schwankungen hin überwacht zu werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass auf eine periodisch wiederkehrende Abfolge mindestens eines Musters in einem Verlauf der Mikrowellen-Leckagestrahlung bzw. des entsprechenden Verlaufs des Messignals einer die Mikrowellen-Leckagestrahlung detektierenden Leckagestrahlungs-Messvorrichtung hin überwacht wird. Das wiederkehrende Erkennen dieses Musters im Rhythmus der Drehung der Mikrowellenverteilvorrichtung ermöglicht eine besonders zuverlässige Erkennung ihres fehlerbedingten Stillstands. Das Muster kann ein oder mehrere charakteristische, einfach erkennbare Kurveneigenschaften wie ein oder mehrere Extremstellen (Maxima und/oder Minima), (steigende oder fallende) Flanken, Plateaus usw. umfassen. Wiederholt sich dieses Muster bei mehreren Umdrehungen der Mikrowellenverteilvorrichtung nicht bei dem gleichen Winkel oder Winkelbereich, kann von einem fehlerbedingten Stillstand der Mikrowellenverteilvorrichtung ausgegangen werden. Dabei kann sich der Verlauf bei aufeinanderfolgenden Umdrehungen leicht unterscheiden, insbesondere bezüglich der Stärke, wobei jedoch die Kurveneigenschaften wie ein Vorhandensein ein oder mehrerer Extremstellen usw. qualitativ beibehalten werden sollten.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellen-Leckagestrahlung auf eine periodisch wiederkehrende Abfolge mindestens eines Minimums und mindestens eines Maximums hin überprüft wird, wobei in einer Weiterbildung aufeinanderfolgende Minima und Maxima (in grundsätzlich beliebiger Reihenfolge) auch einen vorgegebenen Mindestwerteabstand (auch als "Min/Max-Delta" bezeichnet) zueinander aufweisen müssen. Dies ergibt vorteilhafterweise ein einfach auswertbares Kriterium zur Bestimmung des Stillstands oder, analog, einer vorliegenden Drehung. Der Werteabstand oder -unterschied sollte also zur Feststellung, dass kein Stillstand vorliegt, einen vorgegebenen Schwellwert betragsmäßig nicht unterschreiten. Der vorgegebene Mindestwerteabstand kann beispielsweise 20% eines Mittelwerts des betreffenden Minimums und Maximums betragen.
Jedoch kann die Mikrowellen-Leckagestrahlung auch auf die periodisch wiederkehrende Abfolge anderer Kurveneigenschaften, ggf. einschließlich quantitativer Randbedingungen, bzw. deren Fehlen hin überprüft werden, beispielsweise auf die Steigung einer Flanke, eine Länge eines Plateaus usw.
Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Kreuzkorrelation eines in einem Datenspeicher gespeicherten Abschnitts des Verlaufs der Mikrowellen-Leckagestrahlung bzw. des entsprechenden Messsignals fortlaufend mit einem aktuell aufgenommenen Abschnitt des Verlaufs verglichen wird. Dies ergibt den Vorteil, dass auf eine Bestimmung vorgegebener Muster in einem Kurvenverlauf verzichtet werden kann. Unterschreitet das Korrelationsmaß für den entsprechenden Winkelbereich einen vorgegebenen Korrelationswert, kann auf einen Stillstand der Mikrowellenverteilvorrichtung geschlossen werden. Der in dem Datenspeicher gespeicherte Abschnitt kann beispielsweise aus einer oder mehreren anfänglichen Drehwinkelfolgen (insbesondere ganzen Umdrehungen) der Mikrowellenverteilvorrichtung automatisch festgelegt werden. Diese Festlegung kann eine zufällige Wahl eines oder mehrerer Drehwinkelabschnitte umfassen; alternativ können ein oder mehrere Drehwinkelabschnitte anhand vorgegebener Kriterien ausgewählt werden, z.B. anhand eines Vorliegens einer bestimmten Eigenschaft oder Verlaufsform der Kurve.
Allgemein können mehrere Muster aus unterschiedlichen Winkeln oder Winkelbereichen gesondert oder individuell auf An-/Abwesenheit überprüft werden und ein Stillstand der Mikrowellenverteilvorrichtung dann festgestellt werden, wenn auch nur ein Muster, mehrere Muster oder alle Muster nicht mehr wiederkehren.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung mehrere an unterschiedlichen Leckageorten gemessene Mikrowellen-Leckagestrahlungen umfasst, die jeweils auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen hin überwacht werden. Dies ermöglicht eine besonders zuverlässige Feststellung eines Stillstands der drehbaren Mikrowellenverteilvorrichtung. Diese Ausgestaltung ist insbesondere in dem Fall vorteilhaft, dass ein oder mehrere Leckageorte nur unzureichend starke Signale liefern. Für diese Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, dass die Mikrowellen-Leckagestrahlung von Leckageorten, die ein zu niedriges Signal ergeben (an denen z.B. im Verlauf einer Umdrehung ein bestimmter Signalschwellwert nicht erreicht oder nicht überschritten wird), zur Auswertung auf einen Stillstand nicht berücksichtigt werden. Allgemein kann die von unterschiedlichen Leckageorten stammende Mikrowellen-Leckagestrahlung gesondert oder individuell auf Stillstand überprüft werden und ein Stillstand der Mikrowellenverteilvorrichtung dann festgestellt werden, wenn auch nur an einem Leckageort, an mehreren Leckageorten oder an allen Leckageorten Schwankungen der Mikrowellen-Leckagestrahlung als nicht mehr wiederkehrend erkannt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung an mehreren unterschiedlichen Leckageorten auftretende Mikrowellen-Leckagestrahlungen überlagert umfasst und auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen hin überwacht wird. Dies ergibt den Vorteil einer besonders einfachen und kostengünstigen Ausgestaltung, da ein Mikrowellensensor an mehreren Leckageorten austretende Mikrowellen-Leckagestrahlung messen kann. Insbesondere können die an unterschiedlichen Leckageorten auftretenden Mikrowellen-Leckagestrahlungen in dem Mikrowellensensor Messignale erzeugen, die zu einem Gesamt-Messignal überlagert werden. Es ist eine Weiterbildung, dass der Mikrowellensensor eine elektrische Leitung (die auch als "Schnüffelleitung" bezeichnet werden kann) umfasst, die an mehreren Leckageorten vorbeiführt. Durch die Mikrowellen-Leckagestrahlungen werden jeweils elektrische Ströme in der gleichen elektrischen Leitung induziert, wobei der sich durch Überlagerung der jeweils induzierten elektrischen Ströme ergebende Gesamtstrom dem Messsignal des Mikrowellensensors entspricht.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Mikrowellen-Haushaltsgerät , das dazu eingerichtet ist, das Verfahren wie oben beschrieben ablaufen zu lassen. Das Mikrowellen-Haushaltsgerät kann analog zu dem Verfahren ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
Es ist eine Ausgestaltung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät aufweist: einen Garraum, einen Mikrowellengenerator zum Erzeugen von Mikrowellen, eine drehbare Mikrowellenverteilvorrichtung zum Variieren einer Feldverteilung von in den Garraum eingespeisten Mikrowellen, mindestens eine Leckagestrahlungs-Messvorrichtung zur Messung von Mikrowellen-Leckagestrahlung und eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die zur Durchführung des Verfahrens eingerichtet ist.
Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann der zentralen Steuereinrichtung des Haushalts-Mikrowellengeräts entsprechen. Sie kann einen Datenspeicher zur Speicherung von Messdaten aufweisen.
Ein Ausgang des Mikrowellengenerators kann mit einer oder mehreren Mikrowellenführungen oder Wellenleitungen verbunden sein, die dazu eingerichtet sind, die von dem Mikrowellengenerator erzeugten Mikrowellen zu dem Garraum zu leiten. Zur Einspeisung der Mikrowellen in den Garraum führt die Mikrowellenführung insbesondere zu einer oder mehreren Drehantennen. Der Mikrowellengenerator kann einen Inverter aufweisen. Er kann ein Magnetron oder ein halbleiterbasierter Mikrowellengenerator sein. Grundsätzlich kann das Haushalts-Mikrowellengerät ein oder mehrere Drehantennen, ein oder mehrere Wobbler und/oder ein oder mehrere Mikrowellengeneratoren aufweisen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird.

Fig.1: zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht ein Haushalts-Mikrowellengerät;
Fig.2: zeigt einen Verlauf einer Stärke einer Mikrowellen-Leckagestrahlung bei sich drehender als auch bei stillstehender Drehantenne; und
Fig.3: zeigt einen Ausschnitt aus einer in Fig.2 gezeigten Messkurve im Bereich eines Zeitabschnitts mit drehender Drehantenne.

Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines Haushalts-Mikrowellengeräts 1 mit einem Garraum 2. Der Garraum 2 ist von einer Garraumwandung 3 umgeben, die eine mit einer Tür 4 verschließbare frontseitige Beschickungsöffnung aufweist. Das Haushalts-Mikrowellengerät 1 weist zur Behandlung von in dem Garraum 2 befindlichem Gargut (o. Abb.) zumindest einen Mikrowellengenerator 5 auf, ggf. auch weitere Heizelemente wie ein oder mehrere Widerstandsheizelemente (o. Abb.). Das Haushalts-Mikrowellengerät 1 kann dann insbesondere ein Backofen mit einer Mikrowellenfunktionalität sein.
Der Mikrowellengenerator 5 ist mit einer Mikrowellenführung 6 verbunden, die andererseits in einen deckenseitig angeordneten Dom 7 mündet. Mittels der Mikrowellenführung 6 werden von dem Mikrowellengenerator 5 erzeugte Mikrowellen MW in den Dom 7 geleitet, von wo aus sie in den Garraum 2 gelangen. In dem Dom 7 befindet sich dazu eine Mikrowellenverteilvorrichtung in Form einer drehbaren Drehantenne 8, mittels der die aus der Mikrowellenführung 6 ankommenden Mikrowellen MW abgestrahlt werden. Die Drehantenne 8 ist mittels eines Motors, insbesondere Schrittmotors 9, als Antennenmotor drehbar, z.B. quasi-kontinuierlich in Schritten von 1°.
Der Schrittmotor 9 ist mittels einer Steuereinrichtung 10 ansteuerbar, die außerdem mit einer Leckagestrahlungs-Messvorrichtung in Form eines Mikrowellensensors 11 verbunden ist und dazu eingerichtet ist, von dem Mikrowellensensor 11 erzeugte Messdaten Sig auszuwerten. Der Mikrowellensensor 11 ist außerhalb oder hinter der Garraumwandung 3 angeordnet, und zwar hinter oder in der Nähe einer Mikrowellen-Leckagestrahlung LS durchlassenden Öffnung 12 der Garraumwandung 3. Die Stärke der Mikrowellen-Leckagestrahlung LS ändert sich typischerweise im Laufe einer Umdrehung der Drehantenne 8 zusammen mit der Feldverteilung der Mikrowellen MW in dem Garraum 2.
Ferner ist eine mit der Steuereinrichtung 10 gekoppelte Bedieneinrichtung 13 vorhanden, die ein oder mehrere Bedienelemente und ein oder mehrere Anzeigeeinrichtungen aufweisen kann, z.B. in Form eines berührungsempfindlichen Bildschirms. Die Steuereinrichtung 10 ist dazu eingerichtet, an einer Anzeigeeinrichtung der Bedieneinrichtung 13 ein oder mehrere Hinweise oder Nachrichten an einen Nutzer auszugeben.
Die Steuereinrichtung 10 ist auch dazu eingerichtet, einen Stillstand der aktivierten Drehantenne 8 zu erkennen und daraufhin mindestens eine Aktion auszulösen. Die Steuereinrichtung 10 dient somit auch zu diesem Zweck als Datenverarbeitungsvorrichtung oder Auswerteschaltung. Insbesondere ist die Steuereinrichtung 10 dazu eingerichtet, während einer Einspeisung von Mikrowellen in den Garraum 2 die mittels des Mikrowellensensors 11 gemessene Mikrowellen-Leckagestrahlung LS auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen im Drehbetrieb der Drehantenne 8 hin zu überwachen und, wenn sie ein Fehlen solcher Schwankungen erkennt, mindestens eine Aktion auszulösen, z.B. eine entsprechende Nachricht an der Bedieneinrichtung 13 auszugeben und/oder an ein mobiles Nutzerendgerät zu senden, usw.
Fig.2 zeigt einen Verlauf einer Stärke einer mittels des Mikrowellensensors 11 gemessenen Mikrowellen-Leckagestrahlung LS bei sich drehender als auch bei stillstehender Drehantenne 8 in Form einer Auftragung von Messwerten Sig des Mikrowellensensors 11 in mV gegen eine Zeit t in s.
Die Messkurve zeigt nach Beginn eines Mikrowellenbetriebs abwechselnd Zeitabschnitte M, in denen sich die Drehantenne 8 gleichmäßig dreht, und Zeitabschnitte S, in denen sich die Drehantenne 8 nicht dreht. Während sich das Messsignal Sig in den Zeitabschnitten S nur geringfügig ändert, treten in den Zeitabschnitten M starke Schwankungen des Messsignals Sig auf. Das Fehlen solcher Schwankungen deutet somit auf einen Stillstand der Drehantenne 8 hin.
Fig.3 zeigt einen Ausschnitt aus der in Fig.2 gezeigten Messkurve im Bereich eines Zeitabschnitts M. Der Zeitabschnitt M umfasst drei aufeinanderfolgende volle Umdrehungen RP1, RP2 und RP3. Weil sich die Drehantenne 8 während des Zeitabschnitts M gleichmäßig dreht, entspricht ein Zeitpunkt auf der x-Achse für einen Messwert einem jeweiligen Drehwinkel der Drehantenne 8. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel treten während einer vollen Umdrehung der Drehantenne 8 im Signalverlauf bzw. in der Kurve abwechselnd ein erstes Maximum Max1, ein Minimum Min und ein zweites Maximum Max2 auf.
Beispielsweise können mittels der Steuereinrichtung 10 aus dem Kurvenverlauf während der ersten vollen Umdrehungen RP1 zunächst automatisch die Extremwerte Max1, Min, Max2 identifiziert werden. Dann kann mittels der Steuereinrichtung 10 überwacht werden, ob bei aktivierter Drehung der Drehantenne 8 diese Extremwerte Max1, Min, Max2 in folgenden Umdrehungen RP2 und RP3 erneut bzw. periodisch auftreten oder nicht. Insbesondere kann zusätzlich überwacht werden, ob ein Mindestwerteabstand (Min/Max-Delta) zwischen Max1 und Min und/oder ein Mindestwerteabstand zwischen Min und Max2 oberhalb eines insbesondere jeweiligen Schwellwerts liegt oder nicht. Dieser Schwellwert kann beispielsweise 20% eines Mittelwerts des betreffenden Minimums Min und Maximums Max1, Max2 betragen.
Es kann also mittels der Steuereinrichtung 10 für die Umdrehung RP1 überprüft werden, ob $|Sig (Max 1) - Sig (Min)| \geq 0, 2 \cdot [Sig (Max 1) + Sig (Min)] / 2$ und/oder $|Sig (Max 2) - Sig (Min)| \geq 0, 2 \cdot [Sig (Max 2) + Sig (Min)] / 2$

gilt. Dies ist hier während des Zeitabschnitts M gegeben, da abgeschätzt
80 - 35 = 45 ≥ 0,2 · 57,5 = 11,5 bzw. 120 - 35 = 85 ≥ 0,2 · 77,5 = 15,5
gilt, während diese Randbedingungen in den Zeitabschnitten S nicht eingehalten sind. Analog kann auch ein Werteabstand zwischen Max1 und Max2 überwacht werden.

Wird mittels der Steuereinrichtung 10 erkannt, dass während folgender Umdrehungen RP2, RP3 die Extremwerte Max1, Min, Max2 nicht erneut auftreten oder eine oder beide der obigen Abstandsbedingungen nicht eingehalten wird, löst sie mindestens eine Aktion aus.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, 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 Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.

Bezugszeichenliste

1: Haushalts-Mikrowellengerät
2: Garraum
3: Garraumwandung
4: Tür
5: Mikrowellengenerator
6: Mikrowellenführung
7: Dom
8: Drehantenne
9: Schrittmotor
10: Steuereinrichtung
11: Mikrowellensensor
12: Öffnung
13: Bedieneinrichtung
LS: Mikrowellen-Leckagestrahlung
M: Zeitabschnitt, in dem sich die Drehantenne dreht
Max1: Erstes Maximum
Max2: Zweites Maximum
Min: Minimum
MW: Mikrowellen
RP1: Erste volle Umdrehung
RP2: Zweite volle Umdrehung
RP3: Dritte volle Umdrehung
S: Zeitabschnitt, in dem sich die Drehantenne nicht dreht
Sig: Messsignal
t: Zeit

Claims

Verfahren zum Erkennen eines Stillstands einer drehbaren Mikrowellenverteilvorrichtung (8) eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1), bei dem
- während einer Einspeisung von Mikrowellen (MW) in einen Garraum (2) des Haushalts-Mikrowellengeräts (1) mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen (Max1, Min, Max2) hin überwacht wird und

- wenn ein Fehlen solcher Schwankungen (Max1, Min, Max2) erkannt wird, mindestens eine Aktion ausgelöst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mindestens eine Mikrowellenverteilvorrichtung (8) gleichmäßig umlaufend gedreht wird und die Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) auf periodisch wiederkehrende Schwankungen (Max1, Min, Max2) hin überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 2, bei dem auf eine periodisch wiederkehrende Abfolge mindestens eines Musters (Max1, Min, Max2) in einem Verlauf der Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) hin überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) auf eine periodisch wiederkehrende Abfolge mindestens eines Minimums (Min) und mindestens eines Maximums (Max1, Max2), die einen vorgegebenen Mindestwerteabstand zueinander aufweisen, überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, bei dem eine Kreuzkorrelation eines gespeicherten Abschnitts eines Verlaufs der Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) fortlaufend mit einem aktuell aufgenommenen Abschnitt des Verlaufs verglichen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) mehrere an unterschiedlichen Leckageorten (12) gemessene Mikrowellen-Leckagestrahlungen (LS) umfasst, die jeweils auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen (Max1, Min, Max2) hin überwacht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die mindestens eine Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) an mehreren unterschiedlichen Leckageorten (12) auftretende Mikrowellen-Leckagestrahlungen (LS) überlagert umfasst und auf winkelabhängig wiederkehrende Schwankungen (Max1, Min, Max2) hin überwacht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens eine drehbare Mikrowellenverteilvorrichtung (8) mindestens eine Drehantenne und/oder mindestens einen Wobbler umfasst.
Haushalts-Mikrowellengerät (1), aufweisend
- einen Garraum (2),

- mindestens einen Mikrowellengenerator (5) zum Erzeugen von Mikrowellen (MW) und

- mindestens eine drehbare Mikrowellenverteilvorrichtung (8) zum Variieren einer Feldverteilung von in den Garraum (2) eingespeisten Mikrowellen (MW),
dadurch gekennzeichnet, dass das Haushalts-Mikrowellengerät (1) ferner

- mindestens eine Leckagestrahlungs-Messvorrichtung (11) zur Messung von Mikrowellen-Leckagestrahlung (LS) und

- eine Datenverarbeitungsvorrichtung (10), die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 9, wobei das Haushalts-Mikrowellengerät (1) ein Backofen mit Mikrowellenfunktionalität ist.