EP4079105A1

EP4079105A1 - Haushalts-mikrowellengerät mit mikrowellenfalle und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: EP4079105A1
Application number: EP20820105.3A
Authority: EP
Inventors: Markus Kuchler; Robert Pietsch; Sebastian Sterz
Original assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2019-12-19
Filing date: 2020-12-03
Publication date: 2022-10-26
Anticipated expiration: 2040-12-03
Also published as: DE102019220293A1; US20220418057A1; CN114762454A; EP4079105B1; WO2021122028A1

Abstract

Ein Haushalts-Mikrowellengerät (1) weist einen Mikrowellen-Behandlungsraum (102), dessen Beschickungsöffnung (103) mittels einer Tür (104) verschließbar ist, und mindestens eine Mikrowellenfalle (2) zur Verhinderung eines Austretens von Mikrowellen bei geschlossener Tür (104) auf, wobei die Mikrowellenfalle (2) ein umgebogenes Blechteil (3) mit einer Hauptbiegekante (B3) ist, an der beabstandet eine Reihe von Zähnen (113) ansetzt, in der Hauptbiegekante (B3) eine Reihe von Biegeschlitzen (4) vorhanden ist, von denen mindestens ein Biegeschlitz (4) durch mindestens einen Steg (5) unterbrochen ist. Bei einem Verfahren zum Herstellen einer Mikrowellenfalle (2) eines Haushalts-Mikrowellengeräts (1) aus einem Blechteil (3) werden entlang einer vorgesehenen Hauptbiegekante (B1) beabstandet zu einer randseitig angeordneten Reihe von Zähnen (113) mit jeweils mindestens einem Steg (5) versehene Biegeschlitze (4) in das Blechteil (3) eingebracht und wird das Blechteil (3) an der Hauptbiegekante (B3) umgebogen. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Mikrowellengargeräte.

Description

Haushalts-Mikrowellengerät mit Mikrowellenfalle und Verfahren zu deren Herstellung

Die Erfindung betrifft ein Haushalts-Mikrowellengerät, aufweisend einen Mikrowellen- Behandlungsraum, dessen Beschickungsöffnung mittels einer Tür verschließbar ist, und mindestens eine Mikrowellenfalle zur Verhinderung eines Austretens von Mikrowellen bei geschlossener Tür, wobei die Mikrowellenfalle ein umgebogenes Blechteil mit einer Hauptbiegekante ist, an der beabstandet eine Reihe von Zähnen ansetzt und in der Hauptbiegekante parallel zu den Zähnen eine Reihe von Biegeschlitzen vorhanden ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer Mikrowellenfalle eines Haushalts-Mikrowellengerät aus einem Blechteil, bei dem entlang einer vorgesehenen Hauptbiegekante parallel beabstandet zu einer randseitig angeordneten Reihe von Zäh nen Biegeschlitze in das Blechteil eingebracht werden und das Blechteil an der Hauptbie gekante umgebogen wird. Die Erfindung ist insbesondere vorteilhaft anwendbar auf Mik rowellengargeräte.

Die Grundformen der Abschirmvorrichtungen in Haushalts-Mikrowellengeräten nach dem Grundprinzip einer Lambda-Viertel-Falle sind seit langem bekannt und werden praktisch ohne Änderung von einer Gerätegeneration zur nächsten übernommen. Typisch sind in den Garraum eintauchende Fallen, wie etwa in DE 33287 48 A1 beschrieben. Ebenfalls gebräuchlich sind Varianten, welche hinter einer inneren Glasscheibe einer Garraumtür positioniert sind, siehe z.B. EP 1 426692 A1 oder DE 28 536 16 A1.

Die am häufigsten vorkommende Variante, die zugleich am einfachsten und günstigsten zu fertigen ist, sieht eine Fallenstruktur an einem Außenrand der Garraumtür vor, welche zum Schutz vor Beschädigung und Verschmutzung von einem mikrowellentransparenten Material abgedeckt wird. Diese Fallenstruktur ist seit langem bekannt, beispielsweise aus US 2011/0290230 A1 und US 5,973,305.

Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines grundsätzlichen Auf baus eines Haushalts-Mikrowellengeräts in Form eines Mikrowellengargeräts 101 der letzteren Variante. Das Mikrowellengargerät 101 weist einen mit Mikrowellen beauf schlagbaren Garraum 102 auf, dessen Beschickungsöffnung 103 mittels einer mikrowel lendichten Tür 104 verschließbar ist. Um einen Durchtritt von Mikrowellen durch einen Spalt zwischen der Tür 104 und einem die Beschickungsöffnung 103 umgebenden Flansch 105 zu verhindern, ist die Tür 104 randseitig umlaufend mit einer Mikrowellenfalle 106 in Form einer Lambda-Viertel-Falle versehen. Die Mikrowellenfalle 106 ist hier durch eine Abdeckung 107 aus einem mikrowellentransparenten Material, z.B. aus Kunststoff, geschützt. Die Mikrowellen werden mittels eines Mikrowellengenerators 108 erzeugt und in den Garraum geleitet, z.B. über eine Drehantenne 109. Die "Arbeitsfrequenz" der von dem Mikrowellengenerators 108 erzeugten Mikrowellen kann z.B. 2,45 GHz ± 20 MHz betragen oder seltener auch zwischen 902 MHz und 928 MHz liegen.

Zur Herstellung der Mikrowellenfalle 106 wird typischerweise ein Biegeprozess genutzt, um sie in die gewünschte Form zu bringen. Fig.2 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einem Blechteil 110 mit eingezeichneten drei parallelen Biegelinien B1 bis B3, um die Mikrowellenfalle 106 zu erzeugen. Fig.3 zeigt in Schrägansicht einen abschnittsweisen Ausschnitt aus der fertigen Mikrowellenfalle 106. Das vor Beginn des Biegeprozesses zumindest in einem Randbereich R noch flache Blechteil 110 weist einen entlang einer Längserstreckung x verlaufenden freien Rand 111 auf, von dem aus eine Reihe äqui distanter Aussparungen ("Zahnaussparungen" oder "Zahnlücken") 112 insbesondere senkrecht in das Blechteil 110 ragen. Die Zahnaussparungen 112 der Länge L3 können z.B. durch Stanzen, Lasertrennen usw. erzeugt worden sein. Die Zahnaussparungen 112 erzeugen Zähne 113 der Länge L2 zwischen sich bzw. trennen Zähne 113 voneinander. Die Länge L2 kann an dem freien Rand 111, an einer dem freien Rand 111 nächsten, ersten Biegelinie B1 oder an einer von dem freien Rand 111 übernächsten, zweiten Bie gelinie B2 bestimmt werden. Eine Länge L2 der Zähne 113 liegt typischerweise in einem Bereich zwischen 1,5 cm und 3 cm.

Während die erste Biegelinie B1 und die zweite Biegelinie B2 parallel zu der Längserstre ckung x durch die Zahnaussparungen 112 und Zähne 113 verlaufen, verläuft eine dritte Biegelinie ("Hauptbiegekante") B3 aus Sicht des freien Rands 111 hinter den Zahnaus sparungen 112 und Zähnen 113.

Auf der Hauptbiegekante B3 verläuft eine Reihe äquidistanter Schlitze ("Biegeschlitze")

114. Die Biegeschlitze 114 sind entlang der Längsrichtung x ausgerichtet und befinden sich an einem gleichen Längsabschnitt wie die Zähne 113, der in Fig.1 für einen Biege schlitz 114 durch die beiden Querstriche an der Längsrichtung x angedeutet ist. Dies kann auch so ausgedrückt werden, dass die Biegeschlitze 114 bezüglich der Längserstreckung x parallel zu den Zähnen 113 angeordnet sind. Dabei gilt typischerweise L1 = L2, d.h., dass die Biegeschlitze 114 so lang sind wie die Zähne 113, also 1,5 cm bis 3 cm. Die Bie geschlitze 114 unterbrechen somit das Material des Blechteils 110 im Bereich der Zähne 113. Ohne diese Schlitzung bzw. Biegeschlitze 114 wäre ein Biegeprozess aufgrund des durchgehenden Materials an der Hauptbiegekante B3 technisch praktisch nur schwer rea lisierbar.

Fig.4A zeigt das Blech 110 als Schnittdarstellung durch einen Zahn 113 in Seitenansicht noch vor dem randseitigen Umbiegen zu der Mikrowellenfalle 106. Fig.4B zeigt das Blech 110 als Schnittdarstellung in Seitenansicht nach einem Umbiegen entlang der ersten Bie gelinie B1 um -90° (d.h., aus Blickrichtung senkrecht gegen den Uhrzeigersinn). Fig.4C zeigt das Blech 110 als Schnittdarstellung in Seitenansicht nach einem folgenden Umbie gen entlang der zweiten Biegelinie B2 um -90°. Fig.4D zeigt das Blech 110 als Schnitt darstellung in Seitenansicht nach einem folgenden Umbiegen entlang der Hauptbiegekan te B3 um -90°. Die umgebogenen Zähne 113 können in der sich dann ergebenden Form auch als "Septenzähne" bezeichnet werden.

Für eine sich durch diese Umbiegung(en) ergebende Mikrowellenfalle 106 hat sich nach teiligerweise gezeigt, dass sie ihren Zweck, eine Mikrowellendichtheit im Türspalt der Tür 104 zu erreichen, oftmals nicht zufriedenstellend erfüllen kann, sondern die austretende Leckrate erheblich (z.B. um den Faktor 10) höher liegt als aus Simulationen und der Er fahrung heraus zu erwarten wäre. Die Ursache dafür war bisher unbekannt.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere auf konstruktiv einfache Weise eine durch Umbiegung aus einem Blechteil hergestellte Mikrowellenfalle mit Zähnen bereitzu stellen, welche eine verbesserte Mikrowellendichtheit zeigt.

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 einen Mikro- wellen-Behandlungsraum, dessen Beschickungsöffnung mittels einer Tür verschließbar ist, und aufweisend mindestens eine Mikrowellenfalle zur Verhinderung eines Austretens von Mikrowellen bei geschlossener Tür, wobei

- die Mikrowellenfalle ein umgebogenes Blechteil mit einer Biegekante ("Hauptbie- gekante") ist, an der beabstandet eine Reihe von Zähnen ansetzt,

- in der Hauptbiegekante eine Reihe von Biegeschlitzen vorhanden ist, von denen mindestens ein Biegeschlitz durch mindestens einen Steg unterbrochen ist.

Dieses Haushalts-Mikrowellengerät ergibt den Vorteil, dass sich durch eine konstruktiv einfache, praktisch kostenneutral umsetzbare Modifikation der Biegeschlitze die Mikrowel lendichtheit merklich verbessern lässt bzw. die erzielte Mikrowellendichtheit nahe an sich aus herkömmlichen Simulationen berechneten Werten liegt, so dass auf eine aufwändige, nicht zielgerichtete Modifikation von Ausmaßen der Zähne und Aussparungen verzichtet werden kann. Durch die effektive Mikrowellendichtheit können zudem vorteilhafterweise mehr metallische Komponenten in unmittelbarer Fallennähe geplant werden oder bisher notwendige Abstände zu der Mikrowellenfalle verringert werden.

Die Modifikation der Biegeschlitze beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass die herkömmlichen Biegeschlitze zum einen eine merkliche Verschiebung der Wirkfrequenz der Mikrowellenfalle und zum anderen eine merklich verstärkte Feldausleitung zu be nachbarten Metallteilen bewirken:

Handelsübliche Mikrowellengeräte besitzen eine Arbeitsfrequenz von 2,45 GHz ± ca.

20 MHz. Die Wirkfrequenz der Mikrowellenfalle sollte sich für eine hohe Abschirmungs wirkung im gleichen Frequenzbereich befinden wie die Arbeitsfrequenz. Findet eine mik rowellentechnische Auslegung der Mikrowellenfalle ohne Berücksichtigung der Biege schlitze statt, wird die tatsächliche Wirkfrequenz von der berechneten/erwarteten Wirkfre quenz abweichen. Und zwar hat sich gezeigt, dass sich durch herkömmliche Biegeschlit ze eine Frequenzabweichung der Wirkfrequenz ergibt, welche die Leckstrahlung im Mittel um ca. einen Faktor 10 erhöht. Um in der Praxis dennoch eine Mikrowellenfalle mit gerin ger Leckstrahlung zu erhalten, wird aufwändig durch Versuch und Irrtum die Dimensionie rung der Zähne geändert, bis die Wirkfrequenz der Mikrowellenfalle an dem gewünschten Wert liegt. Das Einbringen der erfindungsgemäßen Stege verringert die unerwünschte Verschiebung der Wirkfrequenz stark, so dass auf aufwändige Versuche zur Dimensionie rung der Zähne verzichtet werden kann. Speziell kann durch Simulationen unter Berück sichtigung der Biegeschlitze und Stege die Wirkfrequenz genau vorausbestimmt werden.

Ein weiterer negativer Effekt tritt durch evaneszente Mikrowellenfelder auf. Da - auch der herkömmliche - Biegeschlitz für Mikrowellenstrahlung undurchlässig ist, fällt das elektro magnetische Mikrowellenfeld auf der Außenseite der Tür hinter dem Biegeschlitz in seiner Stärke exponentiell ab und ist nicht mehr ausbreitungsfähig. Befindet sich jedoch an der Außenseite der Tür in unmittelbarer Nähe eines Biegeschlitzes ein elektrisch leitfähiges Bauteil, so kann das evaneszente Feld in dieses Bauteil einkoppeln, so dass es nun als Antenne wirkt. Mikrowellen können dadurch wieder in Form von lokal stark erhöhter Leck strahlung abstrahlen. Solche metallischen Bauteile kommen in der praktischen Ausfüh rung von Türen häufig vor, beispielsweise in Form eines Scharniers oder von sonstigen Befestigungsvorrichtungen der Tür. Das Auftreten solcher evaneszenter Felder bzw. von evaneszenten Feldauskopplungen an der Außenseite der Biegeschlitze lässt sich durch Variation der Geometrie der Zähne nicht beeinflussen, da eine frequenztechnische Fehl anpassung nicht ursächlich für das Auftreten der evaneszenten Felder ist. Somit blieb bisher als Lösung nur, kritische Metallteile aus dem außenseitigen Bereich der Biege schlitze fernzuhalten, was aber funktional nachteilig und/oder konstruktiv aufwendig sein kann. Es hat sich nun gezeigt, dass das Einbringen eines Stegs in den Biegeschlitz die Auskopplungen evaneszenter Felder an der Außenseite der Biegeschlitze weitestgehend unterdrückt und damit das Austreten von Leckstrahlung praktisch verhindert.

Das Haushalts-Mikrowellengerät kann insbesondere ein Mikrowellen-Gargerät sein. Das Haushalts-Mikrowellengerät kann ein eigenständiges Mikrowellengerät oder ein Mikrowel- len-Kombinationsgerät sein, beispielsweise ein Mikrowellengerät mit zusätzlicher IR- Wärmequelle (z.B. mindestens einem Widerstandsheizleiter) und/oder Dampfbehand lungsfunktionalität. Es ist eine Weiterbildung, dass das Haushalts-Mikrowellengerät ein Backofen mit Mikrowellenfunktionalität ist.

Der Mikrowellen-Behandlungsraum ist mit Mikrowellen beaufschlagbar. Er kann für den Fall eines Mikrowellen-Gargeräts auch als Garraum bezeichnet werden. Die Beschi ckungsöffnung ist insbesondere eine frontseitige Beschickungsöffnung. Die Tür ist eine mikrowellendichte Tür. Dass beabstandet von der Hauptbiegekante eine Reihe von Zähnen ansetzt, umfasst, dass die Zähne bzw. die die Zähne voneinander trennenden Aussparungen / Lücken nicht bis zu der Hauptbiegekante reichen. Vielmehr ist insbesondere ein in Längsrichtung oder Längserstreckung durchgehender Materialstreifen zwischen der Hauptbiegekante und den Zähnen vorhanden.

Unter einem Biegeschlitz kann allgemein eine Materialschwächung (z.B. eine Öffnung oder ein Loch) in dem Blechteil verstanden werden, die zumindest bereichsweise auf der Hauptbiegekante liegt bzw. das an der Hauptbiegekante angeordnet ist. Der Biegeschlitz kann beispielsweise als ein Loch mit geradliniger, ovaler, rechteckiger, kreisförmiger oder polygonzugartiger Kontur ausgebildet sein. Es ist eine Weiterbildung, dass der Biege schlitz mindestens so lang (entlang der Erstreckung der Hauptbiegekante) wie breit (quer zu der Erstreckung der Hauptbiegekante) ist. Es ist eine Weiterbildung, dass der Biege schlitz länger als breit ist, insbesondere mindestens doppelt so lang.

Es ist eine Weiterbildung, dass alle Biegeschlitze die gleiche Form und/oder Größe auf weisen. Es ist eine Weiterbildung, dass zumindest zwei Biegeschlitze eine zueinander unterschiedliche Form und/oder Größe aufweisen.

Auch ist die Form des Stegs variabel wählbar, z.B. mit einer quer zu der Hauptbiegekante rechteckigen, konkaven, konvexen, polygonzugartigen usw. Form. Maßgeblich ist die Funktion als elektrisch leitfähige Verbindung zum Überbrücken des Biegeschlitzes.

Es ist eine zur Umsetzung einer Umbiegung entlang der Hauptbiegekante bei Gewährleis tung einer hohen mechanischen Stabilität vorteilhafte Ausgestaltung, dass die Biege schlitze parallel zu den Zähnen angeordnet sind. Dies umfasst, dass sich jeder der Biege schlitze vollständig an einen Längsabschnitt der Hauptbiegekante befindet, welcher auch durch den zugehörigen Zahn abgedeckt ist. In anderen Worten befindet sich der Biege schlitz dann innerhalb des Längsabschnitts des zugehörigen Zahns. In diesem Fall gilt dann, wenn eine Länge des Biegeschlitzes mit L1 bezeichnet wird und eine Länge des zugehörigen Zahns mit L2 bezeichnet wird, die Bedingung L1 < L2. Es ist eine Weiterbildung, dass keine Biegeschlitze in einem Längsabschnitt einer Aus sparung angeordnet sind, wodurch sich der Vorteil ergibt, dass eine Leckagestrahlung durch evaneszente Felder besonders effektiv reduzierbar ist, da im Bereich der Ausspa rungen auf Biegeschlitze verzichtet wird. Dies ist materialtechnisch deshalb unkritisch umsetzbar, weil sich im Bereich der Aussparungen umgebogenes Material durch seinen geringen Abstand zu einer freien Kante vergleichsweise einfach verformen kann.

Allgemein kann ein Biegeschlitz jedoch auch über den Längsabschnitt des zugehörigen Zahns hinausreichen, und zwar in einer Längsrichtung oder in beiden Längsrichtungen, jedoch insbesondere nicht bis zu dem benachbarten Zahn bzw. bis zu dem durch einen benachbarten Zahn überdeckten Längsabschnitt. Allgemein kann vorteilhafterweise L1 = L2 ± 10% gelten.

Es ist eine Weiterbildung, dass L1 und/oder L2 in einem Bereich [1,5 cm; 3 cm] liegen.

Eine Länge L3 einer Aussparung kann vorteilhafterweise zwischen 0,4· L2 und 0,6· L2 lie gen, insbesondere bei ca. 0,5· L2.

Dass ein Biegeschlitz durch einen Steg unterbrochen ist, umfasst oder bedeutet insbe sondere, dass der Steg den Biegeschlitz quert.

Es ist eine Ausgestaltung, dass mehrere, insbesondere alle, Biegeschlitze durch mindes tens einen Steg unterbrochen sind. So wird die Leckagerate für besonders lange Bereiche des Türspalts effektiv reduziert, insbesondere im gesamten Umfang der Beschickungsöff nung bzw. des Türspalts.

Es ist eine Ausgestaltung, dass eine Länge der durch den mindestens einen Steg ge trennten Schlitzabschnitte kleiner als 1 cm ist, insbesondere nicht größer als 0,95 cm ist, insbesondere nicht größer als 0,9 cm ist, insbesondere nicht größer als 0,85 cm, insbe sondere nicht größer als 0,8 cm, insbesondere nicht größer als 0,75 cm. Denn es hat sich überraschenderweise gezeigt, dass aus einem Schlitz bzw. Schlitzabschnitt, der länger als 1 cm ist, merkliche evaneszente Mikrowellenfelder nach außen austreten, mit einer Verkürzung des Schlitzabschnitts auf unter 1 cm aber eine deutliche Verringerung der zugehörigen Leckrate auftritt und bei ca. 0,8 cm die evaneszenten Mikrowellenfelder prak- tisch vernachlässigbar sind. Somit wird der Vorteil erreicht, dass bereits durch eine Ein stellung einer Schlitzlänge auf unter 1 cm eine Leckagerate deutlich verringerbar ist. Da bei können die Biegeschlitze beliebig an der Hauptbiegekante angeordnet sein, also auch parallel zu Zahnlücken usw. Jedoch ist es besonders vorteilhaft, wenn die Biegeschlitze parallel zu den Zähnen angeordnet sind.

Es ist eine für den Fall, dass eine Länge der Schlitzabschnitte kleiner als 1 cm ist, mögli che Weiterbildung, dass die, insbesondere alle, Schlitzabschnitte, ähnlich einer Perforati on, äquidistant entlang der Hauptbiegelinie angeordnet sind. Dabei entspricht der Abstand zweier benachbarter Schlitzabschnitte unterschiedlicher Biegeschlitze dem Abstand der der Schlitzabschnitte eines gemeinsamen Biegeschlitzes. Dies ist herstellungstechnisch besonders einfach umsetzbar. Dabei ist es vorteilhaft, wenn parallel zu einem Zahn min destens 75% der Länge der Hauptbiegekante ausgespart sind bzw. als Schlitzabschnitte ausgebildet sind, insbesondere mindestens 80%, insbesondere mindestens 85%, insbe sondere mindestens 90%. Auch ist es vorteilhaft, wenn parallel zu einem Zahn nicht mehr als 95 % der Länge der Hauptbiegekante ausgespart sind bzw. als Schlitzabschnitte aus gebildet sind.

Es ist eine zur einfachen Umbiegung und Einbringung der Biegeschlitze vorteilhafte Wei terbildung, dass eine Länge der Schlitzabschnitte mindestens 0,5 cm beträgt.

Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest einer der Biegeschlitze durch genau einen Steg unterbrochen ist. Diese Ausgestaltung ist besonders einfach umsetzbar. Es ist eine Weiterbildung, dass der genau eine Steg den Biegeschlitz mittig quert und die sich erge benden, durch den Steg getrennten Schlitzabschnitte gleich lang sind. Es ist eine Weiter bildung, dass alle mit dem mindestens einen Steg versehenen Biegeschlitze jeweils durch genau einen Steg unterbrochen sind.

Es ist eine Ausgestaltung, dass zumindest einer der Biegeschlitze durch mehrere Stege unterbrochen ist. Diese Ausgestaltung ergibt den Vorteil, dass die Wirkfrequenz der Mik rowellenfalle besonders nah an die Wirkfrequenz einer nicht-durchbrochenen bzw. mit Biegeschlitzen versehenen Hauptbiegekante heranführbar ist. Es ist eine Weiterbildung, dass die mehreren Stege äquidistant in dem Biegeschlitz angeordnet sind und die sich ergebenden, durch den Steg getrennten Schlitzabschnitte daher gleich lang sind. Es ist eine Weiterbildung, dass alle mit dem mindestens einen Steg versehenen Biegeschlitze jeweils durch mehrere Stege unterbrochen sind.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Steg oder die Stege eines Biegeschlitzes nicht mittig bzw. alle äquidistant zueinander angeordnet sind. Daraus ergeben sich zumindest zwei unterschiedlich lange Schlitzabschnitte. Dies kann für eine noch weitere Erhöhung einer Effektivität einer Mikrowellenschirmung vorteilhaft sein. Es ist also allgemein möglich, die durch den mindestens einen Steg erzeugten Schlitzabschnitte eines Biegeschlitzes gleich lang oder unterschiedlich lang auszubilden.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Steg eine Länge von jeweils zumin dest ungefähr 2 mm aufweist. Dies hat sich als ein besonders guter Kompromiss zwi schen einer Erhöhung einer Effektivität einer Mikrowellenschirmung und einer mechanisch robusten und preiswert umsetzbaren Bauweise herausgestellt.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Stege und Schlitze zyklisch entlang der gesamten Biegekante - auch im Bereich der Aussparungen 112 - angeordnet werden, wodurch eine durchgehende Perforation entsteht.

Es ist eine Weiterbildung, dass der Zahn ein sog. "Septenzahn" ist. So lässt sich eine be sonders effektive Mikrowellenfalle bereitstellen. Unter einem Septenzahn wird insbeson dere ein Zahn verstanden, der ausgehend von der Hauptbiegekante zum freien Rand hin zweimal in die gleiche Richtung umgebogen ist, speziell um jeweils zumindest ungefähr 90° oder -90°. Der Septenzahn weist daher ausgehend von der Hauptbiegekante insbe sondere im Querschnitt eine U-Form auf, wobei der Abschnitt zwischen dem freien Rand und der dazu nächsten, ersten Biegekante kürzer ist als der parallele Abschnitt zwischen der Hauptbiegekante und der dazu nächsten, zweiten Biegekante.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellenfalle einen Teil oder Bereich einer Tür des Haushalts-Mikrowellengeräts ist. Alternativ oder zusätzlich kann die Mikrowellenfalle ei nen Teil oder Bereich eines die Beschickungsöffnung und damit die Tür im geschlossenen überdeckenden Flanschs sein. Es ist eine Ausgestaltung, dass die Mikrowellenfalle durch Biegung eines Randbereichs eines Türblechs oder Gehäuseblechs hergestellt worden ist. io

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine wie oben beschriebene Mikrowellenfalle. Bei dieser sind insbesondere entlang einer vorgesehenen Hauptbiegekante parallel beab- standet zu einer randseitig angeordneten Reihe von Zähnen mit Stegen versehene Bie geschlitze in das Blechteil eingebracht.

Die Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Tür eines Haushalts-Mikrowellengeräts und/oder einen eine Beschickungsöffnung umgebenden Flansch eines Haushalts- Mikrowellengeräts, die mit einer solchen Mikrowellenfalle ausgerüstet sind.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Mikrowellenfalle eines Haushalts-Mikrowellengeräts aus einem Blechteil, bei dem

- entlang einer vorgesehenen Hauptbiegekante parallel beabstandet zu einer rand seitig angeordneten Reihe von Zähnen mit Stegen versehene Biegeschlitze in das Blechteil eingebracht werden und

- das Blechteil an der Hauptbiegekante umgebogen wird.

Das Verfahren kann analog zu dem Haushalts-Mikrowellengerät ausgebildet werden, und umgekehrt, und weist die gleichen Vorteile auf.

Die Stege werden insbesondere dadurch erzeugt, dass die Schlitzabschnitte beabstandet in das Blechteil eingebracht werden, nicht dadurch, dass die Biegeschlitze einteilig in das Blechteil eingebracht werden und dann die Stege wieder nachträglich hinzugefügt wer den.

Es ist eine Ausgestaltung, dass ein zur Herstellung der Mikrowellenfalle verwendetes Blechteil zusätzlich durch Tiefziehen umgeformt wird, z.B. - vorteilhafterweise - vor dem Umbiegevorgang zur Herstellung der Mikrowellenfalle und/oder danach. Dies ergibt den Vorteil, dass das Blechteil besonders komplex formbar ist.

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 Ausführungsbei spiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Fig.1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Skizze eines grund sätzlichen Aufbaus eines Haushalts-Mikrowellengeräts in Form eines Mikrowellengargeräts mit Mikrowellenfalle;

Fig.2 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einem Blechteil, aus dem durch Umbiegen eine herkömmliche Mikrowellenfalle erzeugbar ist; Fig.3 zeigt in Schrägansicht einen abschnittsweisen Ausschnitt aus der ferti gen herkömmlichen Mikrowellenfalle;

Fig.4A bis 4D zeigen als Schnittdarstellungen in Seitenansicht skizzenhaft das Blech teil aus Fig.3 in unterschiedlichen Abschnitten eines Biegeprozesses zur Herstellung der Mikrowellenfalle aus Fig.3;

Fig.5 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einem Blechteil, aus dem durch Umbiegen eine erfindungsgemäße Mikrowellenfalle gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel erzeugbar ist;

Fig.6A und 6B zeigen als Schnittdarstellungen in Seitenansicht skizzenhaft das Blech teil aus Fig.5 in unterschiedlichen Abschnitten eines Biegeprozesses zur Herstellung der Mikrowellenfalle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig.7;

Fig.7 zeigt in Schrägansicht einen abschnittsweisen Ausschnitt aus der ferti gen Mikrowellenfalle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; Fig.8 zeigt in Draufsicht einen Ausschnitt aus einem Blechteil, aus dem durch Umbiegen eine erfindungsgemäße Mikrowellenfalle gemäß einem zwei ten Ausführungsbeispiel erzeugbar ist;

Fig.9 zeigt in Schrägansicht einen abschnittsweisen Ausschnitt aus der fertig umgebogenen Mikrowellenfalle gemäß dem zweiten Ausführungsbei spiel; und

Fig.10 zeigt eine Auftragung einer Mikrowellendämpfung S21 in dB gegen eine Mikrowellenfrequenz in GHz, aufgetragen für Mikrowellenfallen mit Sep- tenzähnen ohne Biegeschlitze, mit einem herkömmlichen Biegeschlitz und den Biegeschlitzen gemäß den ersten und zweiten Ausführungs formen.

Fig.5 zeigt in Draufsicht in einer zu Fig.2 analogen Darstellung einen Ausschnitt aus ei nem Blechteil 3, das zu einer Mikrowellenfalle 2 umbiegbar ist. Diese Mikrowellenfalle 2 kann anstelle der herkömmlichen Mikrowellenfalle 106 in einem Mikrowellengargerät 1 verbaut sein. Das Mikrowellengargerät 1 kann ansonsten analog zu dem herkömmlichen Mikrowellengargerät 101 aufgebaut sein.

Das Blechteil 3 unterscheidet sich dadurch von dem Blechteil 110, dass die Biegeschlitze 4 durch einen Steg 5 (auch als "Verbindungssteg" bezeichenbar) unterbrochen sind bzw. ein Steg 5 den jeweiligen Biegeschlitz 4 quert. Dadurch werden an dem jeweiligen Biege schlitz 4 zwei Schlitzabschnitte 6a und 6b erzeugt. Vorteilhafterweise kann der Biege schlitz 4 eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:

- der Biegeschlitz 4 befindet sich auf Höhe bzw. in dem Längsabschnitt des Zahns 113;

- die Länge L1 des Biegeschlitz 4 liegt in einem Bereich L2 ± 10%, insbesondere zwischen [0,9· L2; L2];

- der Biegeschlitz 4 ist symmetrisch (d.h., bezüglich der Längserstreckung x nicht versetzt) zu dem Zahn 113 angeordnet;

- die Länge des Biegeschlitzes 4 liegt in einem Bereich [1 ,5 cm; 3 cm];

- eine Länge L4 des Stegs 5 liegt in einem Bereich [1 mm; 3 mm], insbesondere bei 2 mm;

- der Steg 5 quert den Biegeschlitze 4 mittig, wodurch sich gleiche Längen L1-1 und L1-2 der beiden Schlitzabschnitte 6a bzw. 6b ergeben;

- die Längen L1-1 und L1-2 der beiden Schlitzabschnitte 6a bzw. 6b betragen je weils nicht mehr als 0,9 cm, insbesondere nicht mehr als ca. 0,8 cm.

Insbesondere können alle Biegeschlitze 4 die gleichen Eigenschaften aufweisen. Alterna tiv können ein, mehrere oder alle Biegeschlitze 4 mindestens eine von diesen Eigenschaf ten abweichende Eigenschaft aufweisen. Beispielsweise kann der Steg 5 ein, mehrere oder alle Biegeschlitze 4 außermittig queren, in welchem Fall die zwei Schlitzabschnitte 6a und 6b unterschiedliche Längen L1-1 bzw. L1-2 aufweisen.

Die Länge L3 der Aussparung 112 kann vorteilhafterweise zwischen 0,4 L2 und 0,6 L2 liegen, insbesondere bei ca. 0,5· L2.

Fig.6A zeigt in einer zu Fig.4A analogen Darstellung das Blech 3 als Schnittdarstellung durch einen Zahn 113 noch vor dem randseitigen Umbiegen zu der Mikrowellenfalle 2. Hierbei ist vor dem Beginn des Umbiegeprozesses das Blechteil 3 tiefgezogen worden, wodurch an dem Randbereich R eine in Längsrichtung x verlaufende tiefgezogene Stufe TS erzeugt worden ist. Das Tiefziehen benötigt keine Biegeschlitze.

Ausgehend von dem in Fig.6A gezeigten Zustand kann das Blechteil 3 analog zu den Fig.4A bis Fig.4D umgebogen werden, wodurch dich die in Fig.6B gezeigte Mikrowellen falle 2 ergibt. Der Abschnitt zwischen den beiden Biegelinien B1 und B2 ist insbesondere flüchtig zu der Ebene des Blechteils 3 hinter der Stufe TS. In anderen Worten erstreckt sich der Abschnitt zwischen der zweiten Biegelinie B2 und der Hauptbiegekante B3 über die gleiche Höhe wie die Stufe TS.

Fig.7 zeigt in einer zu Fig.5 analogen Darstellung einen Ausschnitt aus der Mikrowellen falle 2.

Fig.8 zeigt in einer zu Fig.5 analogen Darstellung einen Ausschnitt aus einem Blechteil 9, das zu einer Mikrowellenfalle 8 umbiegbar ist. Diese Mikrowellenfalle 8 kann ebenfalls anstelle der herkömmlichen Mikrowellenfalle 106 in einem Mikrowellengargerät 7 verbaut sein. Das Mikrowellengargerät 7 kann ansonsten analog zu dem herkömmlichen Mikro wellengargerät 101 oder dem Mikrowellengargerät 1 aufgebaut sein.

Das Blechteil 9 unterscheidet sich dadurch von dem Blechteil 110, dass die Biegeschlitze 10 durch zwei Stege 5 unterbrochen sind bzw. zwei Stege 5 den Biegeschlitz 4 beab- standet voneinander queren. Dadurch werden drei Schlitzabschnitte 11a, 11b und 11c erzeugt. Vorteilhafterweise kann der Biegeschlitz 10 eine oder mehrere der folgenden Eigenschaften aufweisen:

- der Biegeschlitz 10 befindet sich auf Höhe bzw. in dem Längsabschnitt des Zahns 113;

- die Länge L1 des Biegeschlitz 10 liegt in einem Bereich L2 ± 10%, insbesondere zwischen [0,9· L2; L2];

- der Biegeschlitz 10 ist symmetrisch (d.h., bezüglich der Längserstreckung x nicht versetzt) zu dem Zahn 113 angeordnet;

- die Länge des Biegeschlitzes 10 liegt in einem Bereich [1,5 cm; 3 cm];

- eine Länge L4 der jeweiligen Stege 5 liegt in einem Bereich [1 mm; 3 mm], insbe sondere bei 2 mm; - die Stege 5 queren den jeweiligen Biegeschlitz 10 äquidistant;

Insbesondere können alle Biegeschlitze 10 die gleichen Eigenschaften aufweisen. Alter nativ können ein, mehrere oder alle Biegeschlitze 10 mindestens eine von diesen Eigen schaften abweichende Eigenschaft aufweisen. Beispielsweise können die Stege 5 ein, mehrere oder alle Biegeschlitze 10 nicht äquidistant queren, in welchem Fall zumindest zwei der drei Schlitzabschnitte 11a, 11b und 11b unterschiedliche Längen L1-1, L1-2 bzw. L1-3 aufweisen.

Fig.9 zeigt in einer zu Fig.7 analogen Darstellung einen Ausschnitt aus der Mikrowellen falle 8.

Fig.10 zeigt eine Auftragung einer Mikrowellendämpfung S21, die das Verhältnis der Feldstärken des Mikrowellenfelds im und außerhalb des Garraums 102 in Verhältnis setzt, in dB gegen eine Mikrowellenfrequenz in GHz, aufgetragen für Mikrowellenfallen 106, 4 und 8 mit Septenzähnen 113 ohne Biegeschlitze (durchgezogen eingezeichnete Kurve K1), mit einem herkömmlichen Biegeschlitz 114 (durchgezogen eingezeichnete Kurve K2) und den Biegeschlitzen 4 (gepunktet eingezeichnete Kurve K3) und 10 (gestrichelt einge zeichnete Kurve K4) gemäß der ersten bzw. zweiten erfindungsgemäßen Ausführungs form.

In bisherigen Simulationen der Mikrowellenfalle sind die Biegeschlitze nicht mitsimuliert worden, sondern unberücksichtigt geblieben. In der zugehörigen Dämpfungskurve K1 befindet sich das Dämpfungsminimum bei ca. 2,48 GHz.

Werden nun herkömmliche Biegeschlitze 114 bei der Simulation mitberücksichtigt, ver schiebt sich das Dämpfungsminimum um mehr als 100 MHz, wie in der Dämpfungskurve K2 gezeigt. Eine solche Abweichung ergibt eine merklich erhöhte Leckrate, wenn von einer Mikrowellenfrequenz in dem Mikrowellen-Behandlungsraum von ca. 2,48 GHz aus gegangen wird. Die Leckrate ist dann typischerweise um ungefähr den Faktor 10 erhöht.

Durch Einbringung auch nur eines Stegs 5 in die Biegeschlitze 4 wird das Dämpfungsmi nimum stark an den Fall ohne Biegeschlitze angenähert, in Dämpfungskurve K3 bei spielsweise bei ca. 2,46 GHz. Diese Frequenz entspricht für das gezeigte Beispiel einer angestrebten Zielwirkungsfrequenz. Dadurch lässt sich die Leckagerate effektiv verrin gern.

Durch Einbringung zweier Stege 5 in die Biegeschlitze 10 wird das Dämpfungsminimum noch weiter an den Fall ohne Biegeschlitze angenähert (siehe Dämpfungskurve K4).

Die obigen Simulationen sind für einen Arbeitsbereich der Mikrowellenfrequenz beispiel haft in einem dafür typischen Frequenzbereich von ca. 2,46 GHz ± 20MHz durchgeführt worden. Der konkret angestrebte Frequenzbereich ist abhängig von spezifischen Eigen schaften des Gargeräts und des Mikrowellengenerators. Analoge Ergebnisse haben sich auch für einen Arbeitsbereich zwischen 902 MHz und 928 MHz ergeben.

Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbei spiel beschränkt.

So können die Zähne auch anders geformt sein, beispielsweise im Querschnitt L-förmig oder geradlinig. Zudem können sie quer zu den Biegelinien eine nicht-rechteckige, z.B. wellige oder konusförmige, Form aufweisen, usw.

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 Mikrowellengargerät

2 Mikrowellenfalle

3 Blechteil

4 Biegeschlitz / Mikrowellenfalle

5 Steg

6a Erster Schlitzabschnitt

6b Zweiter Schlitzabschnitt

7 Mikrowellengargerät

8 Mikrowellenfalle

9 Blechteil

10 Biegeschlitz

11a Erster Schlitzabschnitt

11b Zweiter Schlitzabschnitt

11c Dritter Schlitzabschnitt

101 Mikrowellengargerät

102 Garraum

103 Beschickungsöffnung

104 Tür

105 Flansch

106 Mikrowellenfalle

107 Abdeckung

108 Mikrowellengenerator

109 Drehantenne

110 Blechteil

111 Freier Rand

112 Aussparung

113 Zahn

114 Biegeschlitz f Mikrowellenfrequenz

B1-B3 Biegelinien

K1-K4 Dämpfungskurven

L1 Länge des Biegeschlitzes 4 L1-1 Länge des ersten Schlitzabschnitts

L1-2 Länge des zweiten Schlitzabschnitts

L1-3 Länge des dritten Schlitzabschnitts

L2 Länge des Zahns

L3 Länge der Aussparung

L4 Länge des Stegs

R Randbereich

S21 Mikrowellentransmission

TS Tiefgezogene Stufe x Längserstreckung

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Haushalts-Mikrowellengerät (1; 7), aufweisend einen Mikrowellen- Behandlungsraum (102), dessen Beschickungsöffnung (103) mittels einer Tür (104) verschließbar ist, und mindestens eine Mikrowellenfalle (2; 8) zur Verhinde rung eines Austretens von Mikrowellen bei geschlossener Tür (104), wobei die Mikrowellenfalle (2; 8) ein umgebogenes Blechteil (3; 9) mit einer Haupt- biegekante (B3) ist, an der beabstandet eine Reihe von Zähnen (113) ansetzt, in der Hauptbiegekante (B3) eine Reihe von Biegeschlitzen (4; 10) vorhanden ist, von denen mindestens ein Biegeschlitz (4; 10) durch mindestens einen Steg (5) unterbrochen ist.

2. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 1, wobei die Biegeschlitze (4; 10) parallel zu den Zähnen (113) angeordnet sind.

3. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei eine Länge (L1-1, L1-2, L1-3) der durch den mindestens einen Steg (5) ge trennten Schlitzabschnitte (6a, 6b; 11a, 11b, 11c) nicht größer als 1 cm ist, insbe sondere nicht größer 0,9 cm, insbesondere nicht größer als 0,8 cm.

4. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei mindestens einer der Biegeschlitze (4) durch genau einen Steg (5) unterbro chen ist.

5. Haushalts-Mikrowellengerät (1) nach Anspruch 4, wobei der Steg (5) den zugehö rigen Biegeschlitz (4) mittig quert.

6. Haushalts-Mikrowellengerät nach Anspruch 4, wobei der Steg (5) den zugehörigen Biegeschlitz (4) außermittig quert.

7. Haushalts-Mikrowellengerät (7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wo bei mindestens einer der Biegeschlitze (10) durch mehrere Stege (5) unterbrochen ist.

8. Haushalts-Mikrowellengerät (7) nach Anspruch 7, wobei die Stege (5) den zugehö rigen Biegeschlitz (10) äquidistant queren.

9. Haushalts-Mikrowellengerät nach (7) Anspruch 7, wobei die Stege (5) den zugehö rigen Biegeschlitz (10) nicht äquidistant queren.

10. Haushalts-Mikrowellengerät (1 ; 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Steg (5) eine Länge von jeweils zumindest ungefähr 2 mm aufweist.

11. Haushalts-Mikrowellengerät (1 ; 7) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Biegeschlitz (4; 10) vollständig innerhalb eines Längsabschnitts eines dazu parallelen Zahns (113) angeordnet ist.

12. Verfahren zum Herstellen einer Mikrowellenfalle (2; 8) eines Haushalts- Mikrowellengeräts (1; 7) aus einem Blechteil (3; 9), bei dem entlang einer beabstandet zu einer randseitig angeordneten Reihe von Zäh nen (113) vorgesehenen Hauptbiegekante (B1) mit jeweils mindestens einem Steg (5) versehene Biegeschlitze (4; 10) in das Blechteil (3; 9) eingebracht werden und das Blechteil (3; 9) an der Hauptbiegekante (B3) umgebogen wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Blechteil (3; 9) zusätzlich durch Tiefzie hen umgeformt wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 13, bei dem die durch den mindes tens einen Steg (5) getrennten Schlitzabschnitte (6a, 6b; 11a, 11b, 11c) mit einer Länge (L1-1, L1-2, L1-3) entlang der Hauptbiegekante (B3) von nicht mehr als 0,9 cm ist, insbesondere von nicht mehr als 0,8 cm, in das Blechteil (3; 9) eingebracht werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, bei dem die Biegeschlitze (4; 10) parallel zu den Zähnen (113) in das Blechteil (3; 9) eingebracht werden.