DE2243539C3 - Mikrowellenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Mikrowellenofen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mikrowellenofen haben breite Anwendung für die Bereitung von Speisen in außerordentlich kurzen Kochzeiten oder Garzeiten gefunden. Außerdem werden Einrichtungen dieser Art in Verkaufsautomaten eingesetzt, in welchen vollständige Speisen in sehr 4 kurzer Zeit bereitet werden können. Zur Einleitung von Mikrowellenenergie in das Gehäuse des Ofens dient im allgemeinen ein Magnetronoszillator, wie er beispielsweise bei Radargeräten bekannt ist. In Gebrauch befindliche öfen arbeiten mit den zugeteilten Frequen- w zen von 915MHz bis 2450MHz entsprechend den Bestimmungen der für die Frequenzbandverteilung zuständigen Behörde. Der Ausdruck »Mikrowellen« soll hier zur Bezeichnung elektromagnetischer Strahlung in demjenigen Teil des Spektrums verwendet werden, v> welcher Wellenlängen in der Größenordnung von etwa bis I mm und Frequenzen über 300 MHz entspricht.

Wegen der sehr kurzen Dauer eines vollständigen Kochvorganges oder Bratvorganges ist es wünschenswert, daß nach dessen Beginn die Tür des Ofens oder «> Herdes in der Schließstellung bleibt. Diese Forderung ist besonders wichtig bei Verkaufsautomaten, bei welchen eine Unterbrechung des Kochvorganges oder Bratvorganges zu einer schlechten Bereitung der Speise führen kann. Eine Verriegelungseinrichtung für die Tür h> ist außerdem zweckmäßig, um den Mikrowellenherd oder -ofen vollständig sicher zu machen, insbesondere, wenn ungeübte Bedienungspersonen oder etwa gar kleine Kinder sich daran zu schaffen machen. Die heute gebräuchlichen Mikrowellenherde oder -öfen sind mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung versehen, die in die Verriegelungsstellung gebracht werden muß, bevor die Mikrowellenenergie in das Ofengehäuse gelangen kann. Verriegelungseinrichtungen dieser Art können von der Bedienungsperson von außen ggf. betätigt und beeinflußt werden.

Beispielsweise aus der französischen Patentschrift 15 67 354 ist ein Mikrowellenofen mit einem eine Zugangsöffnung aufweisenden Gehäuse und einer zum Abschluß der Zugangsöffnung dienenden Tür, ferner mit einem Mikrowellengenerator, mit einem zu dessen Einschaltung dienenden Schalter und Betätigungsmit-•eln bekannt, weiche beim Schließen der Tür auf einen elektrisch in Reihe mit dem Schalter liegenden Sicherheitsschalter einwirken.

Der Sicherheitsschalter verhindert zwar eine Einschaltung des Mikrowellengenerators bei geöffneter Ofentür, doch kann ein öffnen nicht verhindert werden, wenn der Mikrowellengenerator aufgrund eines Fehlers des betreffenden Gerätes nicht ausgeschaltet werden kann. Auch ist bei dem bekannten Mikrowellenofen ein geringes spaltweises öffnen der Ofentür im Rahmen der Ansprechgrenze des Sicherheitsschalters möglich, ohne daß der Mikrowellengenerator ausgeschaltet wird, was in bestimmten Fallen zu einem zu starken Strahlungsaustritt über den Spalt zwischen Tür und Ofenmantel führt

Aus der australischen Patentschrift 4 27 596 ist es fernerhin bekannt, ein öffnen einer Ofentür während bestimmter Betriebszustände dadurch zu verhindern, daß einer Klinke der Ofentür ein Verriegelungsorgan zugeordnet wird, welches elektromagnetisch so betätigt wird, daß es während des. Normalbetriebes außer Eingriff mit einem Nocken eines zu der Klinke führenden Hebelgestänges bewegt wird, sobald die Ofentür betätigt wird, während bei Auftreten eines bestimmten gefährlichen Betriebszufandes der elektromagnetische Antrieb des Verriegelungsorganes wirkungslos geschaltet wird, so daß die Verriegelung wirksam wird.

Mit der Vorrichtung nach der australischen Patentschrift 4 27 596 kann die Tür nicht während jedweder Energiezufuhr zum Ofenraum geschlossen gehalten werden, was vornehmlich bei Mikrowellenofen zu fordern ist. Außerdem besteht bei der bekannten Vorrichtung die Gefahr, daß bei Auftreten eines Schaltfehlers das Verriegelungsorgan von seinem elektromagnetischen Antrieb nicht betätigt wird und sich die Ofentür nicht mehr ordnungsgemäß schließen läßt.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, einen Mikrowellenofen der allgemeinen Art, wie er z. B. aus der zuvor erwähnten französischen Patentschrift 15 67 354 bekannt ist, so auszugestalten, daß die Sicherheitsfunktion gefährdende Manipulationen erschwert werden, wobei die zusätzliche Sicherheit erreicht werden soll, daß die Tür des Mikrowellenofens während der ganzen Betriebsdauer des Mikrowellengenerators geschlossen gehalten wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung ist eine zweckmäßige, sichere, zuverlässige, vollständig automatisch arbeitende Türverriegelungseinrichtung geschaffen, die eine vorzeitige Beendigung des Koch- oder Bratvorganges unmöglich

macht und unsachgemäße Eingriffe verhindert, sobald der Mikrowellengenerator in Betrieb ist. Die beanspruchte Konstruktion eignet sich zur Anbringung an beliebig angelenkte Türen. Eine lange Lebensdauer ergibt sich daraus, daß Verschleiß und Abnützung einen ^r> wesentlichen Einfluß auf die Funktionsweise der elektrischen Bauteile haben.

Für eine hakenförmig ausgebildete Klinke, die beim Schließen der Tür hinter einen zugeordneten Anschlag des Gehäuses fällt und mittels eines von Hand iu betätigbaren Sperriegels verriegelbar ist, wird kein selbständiger Elementenschutz begehrt

Zweckmäßige Ausbildungen des Mikrowellenofens nach Anspruch 1 sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen ι^s unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert Es stellen dar

Fig. 1 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Klinkenverriegelung eines Mikrowellenofens,

F i g. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer anderen Ausführunpsiorm der Klinkenverriegelung,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenofens mit einer Klapptür,

Fig.4 eine Ansicht der mechanischen Verriegelung der Klapptür gemäß F i g. 3 von einem Punkt hinter dem Schaltbrett nach außen gesehen, wobei die Schließstellung dargestellt ist,

F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenofens mit seitlich angelenkter Tür und jo

Fig. 6 ein schematisches Schaltbild eines Mikrowellenofens.

Vor einer Betrachtung der Einzelheiten der beschriebenen Ausführungsfortien seien Mikrowellenöfen der hier in Betracht kommenden Art sowie bisher y> verwendete Verriegelungseinrichtungen untersucht. In F i g. 3 ist ein Mikrowellenofen 10 gezeigt, der ein durch elektrisch leitende Wandungen 14 begrenztes Gehäuse 12 besitzt. Ein Gehäusemantel 16 umgibt das Gehäuse 12,die elektrischen Hochspannungs-Schaltungsteile und die Steuereinrichtungen für den Mikrowellenofen 10. Zugang zum Inneren des Gehäuses 12 erhält man über eine Zugangsöffnung 18, welche mittels einer aus Metall gefertigten Tür 20 abschließbar ist. Im vorliegenden Falle ist ein unteres Scharnier 22 vorgesehen und die Aufwärts- und Abwärtsbewegungen der Tür werden durch zwei Arme 24 bestimmt, weiche durch Federkraft entgegen der Kraftwirkung aufgrund des Gewichtes der Tür 20 vorgespannt sind. Außerdem ist an der Tür 20 ein nicht dargestellter Handgriff vorgesehen. Die Arme 24 stehen in Berührung oder Wirkverbindung mit einem Sicherheitsschalter, welchei einen Betätigungsarm aufweist und nahe der Wandung 14 des Mikrowellenofens 10 angeordnet ist. Wegen der größeren Übersichtlichkeit ist diese Einzelheit in den Zeichnungen nicht gezeigt.

Die Tür 20 ist bei dem hier gezeigten Mikrowellenofen versenkt, so daß sich ein bündiger Anschluß ergibt. Die Tür 20 enthält eine Tafel 26 mit einer Vielzahl von Perforationsöffnungen 28, welche die Dichtigkeit der Anordnung gegen ein Entweichen elektromagnetischer Energie während des Betriebes des Mikrowellenofens 10 unterstützen. Ein Rahmen 30 ist mit der Tafel 26 verbunden, wobei die gesamte Tür 20 abgesetzt ist und Wandteile 30a in Berührung mit der Wand 32 der es umgebenden Zugangsöffnung 18 stehen, wenn sich die Tür 20 in der Schließsteili rg befindet. Eine hakenförmige Klinke 34 ist schwenkbar an dem Rahmen 30 befestigt und ragt von dem Wandteil 30a weg. Ein in entsprechender Lage angeordneter, zugehöriger Schlitz 36 in der Wand 32 nimmt die Klinke 34 auf, wenn sich die Tür 20 des Mikrowellenofens 10 in Schließstellung befindet

Bisher hat man eine mechanische Klinkenverriegelungseinrichtung vorgesehen, die an einer Schalttafel 40 befestigt und gegenüber dieser verschiebbar angeordnet ist (Fig. 3). Diese Klinkenverriegelung wird durch eine verschiebbare Handhabe 42 betätigt, die durch eine öffnung 44 hindurchragt Die Schalttafel 40 trägt außerdem noch einen 5-Minuten-Zeitschalter 46 und einen 30-Minuten-Zeitschalter 48. Zusätzlich sind eine Starttaste 50, eine Stopptaste 52 und eine Kontrolllampentaste 54 an der Schalttafel 40 angeordnet. In Fig.4 ist nun die Rückseite der Schalttafel 40 gezeigt Ein Schieberteil 56, an welchem die Handhabe 42 mittels Schrauben 58 befestigt ist, ermöglicht die Verschiebung einer Verriegelungsstange 60, die eine Zunge 62 in eine Stellung bewegt, in welcher sie an ..Vr Oberseite der hakenförmigen Klinke 34 ansteht, wenn u· ;se sich in den Schlitz 36 hineinbewegt hat Bei dieser bisherigen mechanischen Verriegelungseinrichtung muß die Bedie-' nungsperson von Hand die verschiebbaren Bauteile in die Verriegelungsstellung bewegen, bevor das Gerät in Tätigkeit gesetzt wird und die umgekehrte Bewegung ist erforderlich, nachdem der Koch- oder Bratvorgang beendet ist

Fig.5 zeigt einen Mikrowellenofen 64 mit einer Zugangsöffnung 66, die mittels einer schwenkbaren Tür 68 verschließbar ist, welch letztere wieder eine schwenkbar angelenkte Klinke 70 trägt Bei dieser Konstruktion trägt die Schalttafel 72 eine mechanische Türverriegelung 74, mittels welcher eine Verriegelungsstange in einen Schlitz 76 in der Seitenwand 78 der Tür 68 einschiebbar ist Bei dieser Ausführungsform des Mikrowellenofens 64 ist eine Klinkenverriegelung an einer Platte 80 befestigt, die ihrerseits an piner Gehäusewand 82 angeordnet ist. Die Innenwand 86' umgrenzt den Ofeninnenraum.

Achand der F i g. 1 und 2 sollen nun Ausführungsbeispiele des Mikrowellenofens gemäß der Erfindung genauer beschrieben werden. Bei dem mit seitlich angelenkter Schwenktür ausgestatteten Mikrowellenofen 64 sind die Bauteile der Klinkenverriegelung an der mit der Gehäusewand 82 verbundenen Platte 80 angeordnet. Die Tür 68 ist versenkt ausgebildet und schließt die Zugangsöffnung 66 ab, wobei die Klinke 70 über eine Achse 84 gelagert ist, welche durch die Seitenwand 78 der Tür 68 hindurchragt. Eine Einfassung 88 umgibt die Genäusewand 82 im Bereich der Zugangsöffnung 66 bzw. der Tür 68. Ein Sicherheitsschalter 90 ist mit einem Betätigungsarm 92 versehen. Wird die Klinke 70 in einen Schlitz 94 der Wand % eingeführt, so wird der Betätigungsarm 92 des Sicherheitsschalters 90 durch das hakenförmige Ende 98 der Klinke 70 niedergedrückt, so daß dieser dem Hauptstromkreis angehörende Sicherheitsschalter 90 betätigt wird, der Ia Zusammenwirkung mit weiteren Verriegelungsmitteln dann im Sinne einer Einschaltung des Mikrowellengenerators betätigt wird. Dem Betätigungsarm 92 sind federnde oder vorgespannte Kontakte zugeordnet. Wesentlich ist jedoch die Tatsache, daß erst nach Schließen des Sicherheitsschalters 90 durch entsprechende Bewegungen seines Betätigungsarmes 92 eine Einspeisung von Mikrowellenstrahlung in das Gehäuse des Mikrowellenofens 64 möglich ist. Der Betätigungsarm 92 ist federnd, so daß er von dem

Sicherheitsschalter 90 weg in Öffnungsrichtung desselben vorgespannt ist.

Ein Solenoid 100 ist mit einem hin- und herbewegbaren Betätigungsarm 102 ausgestattet, welcher an seinem äußeren Ende ein Verriegelungselement 104 trägt, das an einem Zapfen 106 schwenkbar gelagert ist, welcher von einer Lasche 108 wegsteht. Eine Gestängeverbindung 110 nahe dem äußeren Ende des Betätigungsarmes 102 dient zur Übertragung der hin- und hergehenden Bewegung des Betätigungsarmes 102 in eine Verschwenkungsbewegung des Verriegelungselementes 104 derart, daß es an einem federnden Bauteil 112 ansteht. Ein Betätigungsabschnitt des Bauteils 112 ist bei 112a im wesentlichen V-förmig gebogen und drückt in diesem Bereich gegen die Oberseite des hakenförmigen Endes 98 der Klinke 70. Die Klinke 70 wird von dem federnden Bauteil 112 nach abwärts in die Verriegelungsstellung gedrückt und das hakenförmige Ende 98 der Klinke 78 greift hinter eine Lasche 114, die nahe der Innenseite des Schlitzes 94 befestigt ist. Das Solenoid 100 bewirkt bei Einschalten und bei senkrechter Stellung des Verriegelungselementes 104, daß die Klinke 70 in Berührung mit der Lasche 114 gehalten wird. Eine entgegengesetzte Verschiebungsbewegung des Betätigungsarmes 102 bewirkt eine Bewegung des Verriegelungselementes 104 aus der Vertikalstellung heraus in Richtung des in den Zeichnungen angegebenen Pfeils 116. Das Verriegelungselement 104 übt daher auf das Bauteil 112 keine Blockierungswirkung mehr aus und die Tür 68 kann geöffnet werden, wobei die Klinke 70 von der Innenkante der Lasche 114 abgehoben wird, so daß sich die Tür 68 leicht öffnen läßt. Zwar ist bei diesem Ausführungsbeispiel kein innerer Anschlag für die dem Ruhezustand entsprechende Grenzstellung des Solenoids 100 vorgesehen, doch kann eine solche Anschlagkonstruktion ggf. zur Begrenzung der Bewegung des Verriegelungselementes 104 eingebaut sein. Bei Einschalten der nachfolgend noch zu beschreibenden Schaltungsteile wird das Solenoid 100 wieder erregt und zieht den Betätigungsarm 102 nach innen, wodurch das Verriegelungselement 104 in die Verriegelungsstel-

F i g. 2 zeigt eine andere Ausführungsform, bei welcher die Bewegung des Verriegelungselementes 118 in einer Horizontalebene erfolgt, so daß eine um etwa 90° gegenüber der vertikalen Anordnung nach Fig. 1 gedrehte Anordnung entsteht. Entsprechende Bauteile wie in F i g. 1 sind in F i g. 2 auch durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet. Das Verriegelungselement 118 wird mittels eines Schaltarmes 120 durch dessen Hin- und Herbewefedngen in Richtung des Pfeiles 122 verschwenkt. Die Oberseite des federnden Bauteiles 112 gerät hierbei in Berührung mit der Flachseite des Verriegelungselementes 118 im Gegensatz zu dem in F i g. 1 gezeigten Prinzip mit einer Verriegelung des federnden Bauteiles 112 mittels des Endes des Verriegelungselementes 104. Hierbei ist eine breitere Berührungsfläche in der Verriegelungsstellung gegeben. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Achse zur Lagerung des Verriegelungselementes 118 senkrecht ausgerichtet, während der Zapfen 106 bei dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 1 in Querrichtung verlief. Man sieht also, daß die hier beschriebene elektrische Türklinkenverriegelungskonstruktion eine automatische Steuerung ermöglicht wobei eine sichere Verriegelung der Tür 68 gegeben ist ohne daß zusätzliche Handgriffe der Bedienungsperson erforderlich wären.

In F i g. 6 ist ein Beispiel eines Schaltschcmas für Mikrowellenofen gezeigt. Ein Magnetrongenerator 126 sod einer mit einem Permanentmagneten arbeitenden Bauart angehören und aus diesem Grunde sind keine Schaltungen für einen Elektromagneten dargestellt. Ist ein solcher Elektromagnet erforderlich, so kann die Schaltung in ihrem Hochspannungsteil entsprechend ausgebildet werden. Ein normaler dreipoliger Stecker 128 mit einer Erdleitung 130 stellt die Verbindung der Schaltung zum Haushalt-Spannungsnetz her, welches eine Spannung von 115VoIt bis 120VoIt oder von 220 Volt Wechselstrom haben kann. Ein Klemmenbrett 132 stellt die Verbindung sämtlicher Schaltungsbauteile zur Netzspannung her. Ein Lichtschalter 134, welcher mittels der Kontrollichttaste 54 der Schalttafel 40 betätigt wird, schaltet ein Licht 136 des Ofens. Ein Sicherheitsschalter 138, der entsprechend der Bewegung der das TUrgewicht ausgleichenden Arme 24 des mit Klapptür ausgestatteten Ofens gesteuert wird, ist mit einem Start-Stop-Schalter 140 verbunden, welcher von den Start- bzw. Stop-Tasten 50 und 52 der Schalttafel 40 aus betätigt wird. Ein Flügelrad zur Verteilung der Mikrowellenenergie innerhalb des Ofengehäuses wird durch einen Motor 142 angetrieben. Ein Lüfter 144 sorgt für die Kühlung des Magnetrongenerators 126 und der Hochspannnungs-Schaltungsbauteile mit einer Gleichrichterschaltung 146 und einem Transformator 148 zum Hochtransformieren mit einer Primärwicklung und Sekundärwicklung. Der Sicherheitsschalter 90 hat in der dargestellten Schaltung mit einem thermischen Ausschalter 150 Verbindung, um die Sicherheit weiter zu erhöhen. Ein 5-Minuten-Zeitgebermotor 152 wird mittels eines Schalters 154 gesteuert, der durch den Zeitschalter 46 der Schalttafel 40 bedient werden kann. Außerdem ist in der Zeitgebereinrichtung eine Skalenscheibenbeleuchtung 156 vorgesehen. Ein 30-Minuten-Zeitgebermotor 158 wird mittels eines Schalters 160 gesteuert, der durch den schon zuvor erwähnten Zeitschalter 48 bedient wird. Auch in der Schaltung dieses 30-Minuten-Zeitgebermotors 158 ist zum besseren Ablesen und zur Anzeige einer Energie-

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vorgesehen.
Das Solenoid 100 ist in der Schaltung mittels einer Leitung 164, welche von der Anordnung der Zeitgebermotoren 152 und 158 wegführt, sowie durch eine Leitung 166 angeschlossen, die eine Verbindung zu dem Start-Stop-Schalter 140 herstellt In dieser Schaltung liegt der Sicherheitsschalter 90 in Reihe mit dem

w Solenoid 100, wenn die Verriegelung niedergedrückt «st. Außerdem erkennt man, daß der Sicherheitsschalter 138 über das Klemmenbrett 132 mit dem Sicherheitsschalter 90 in Reihe liegt Auf diese Weise werden beide Sicherheitsschalter 90 und 138 bei einem Schließen der Tür 68 betätigt und wenn der Start-Stop-Schalter 140 bedient wird, so erfolgt eine automatische Verriegelung der Klinke 70, wodurch ein öffnen der Tür 68 während des Betriebes des Mikrowellengenerators verhindert wird.

so Der Mikrowellengenerator enthält den Magnetgenerator 126 und ist über den Hochspannungstransformator 148 und die Gleichrichterschaltung 146 in Reihe mit dem Sicherheitsschalter 90 und dem Sicherheitsschalter 138 sowie dem Start-Stop-Schalter 140 gelegt Der Mikrowellengenerator enthält eine Kathode 168 und eine geerdete Anode 170. Eine Anzahl von Resonanzhohlräumen 172, welche in Fig.6 nur schematisch angedeutet sind, umgeben am Umfang die Kathode 168.

Die Mikrowellen werden zum Gehäuse des Ofens über eine Koppelschleife oder Sonde 174 ausgekoppelt, welche sich normalerweise in einem Wellenleiüings-Abgabeabschnitt befindet. Die Gleichrichterschaltung 146 kann eine Vollwellenglcichrichtung oder Halbwellengleichrichtung und Spannungsverdopplung vornehmen und speiM den Magnetrongencrator 126.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenofen mit einem eine Zugangsöffnung aufweisenden Gehäuse und einer Tür zum Abschluß der Zugangsöffnung, mit einem durch einen Schalter einschaltbaren Mikrowellengenerator und mit Betätigungsmitteln, welche bei Betätigung der Tür auf den Betätigungsarm eines elektrisch in Reihe mit dem Schalter liegenden Sicherheitsschalters einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel eine an der Tür (68) schwenkbar angelenkte Klinke (70) zur Verriegelung der Tür (60) mit dem Gehäuse (12) aufweisen, durch die in ihrer Verriegelungsstellung der Betätigungsarm (92) des Sicherheitsschalters (90) niedergedrückt ist und die dabei ihrerseits unter der Belastung eines federnden Bauteils (112) steht, welches durch ein elektromagnetisch betätigbares Verriegelungselement (104) bei eingeschaltetem Mikrowellengenerator (126) mechanisch gegen eine Freigabe der Verriegelungsstellung der Klinke (70) gesperrt ist

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (104) mittels eines Solenoids (100) verschwenkbar ist

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (104) in der Verriegelungsstellung im wesentlichen senkrecht zu dem federnden Bauteil (102) steht.

4. Mikrowellenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (118) in die oder aus der Verriegelungsstellung in einer zu dem federnden Bauteil (it Z) im wesentlichen parallelen Ebene schwenkbar ist.

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