DE2813312C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren mit den Merkmalen
des Oberbegriffes von Anspruch 1.
Ein solches Verfahren ist aus der US-Patentschrift 35 84 177
bekannt. Bei diesem Verfahren werden rahmenartige leitfähige
Bauteile durch Vernieten oder durch Verschweißen so mitein
ander verbunden, daß sie einander übergreifen und Dichtungs-
Kammerräume der Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle bilden. Im
Übergreifungsbereich sowie in den an diesen Bereich angrenzen
den Räumen der Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle kann eine Di
elektrikumsfüllung angeordnet werden. Schließlich wird bei
dem bekannten Verfahren zur Schaffung einer gut leitfähigen
Verbindung zwischen den an die Mikrowellenfalle angrenzenden
Wandbereichen der leitfähigen Bauteile ein gut leitfähiger
Belag angeordnet, der sich zwischen der Dielektrikumsfüllung
und den leitfähigen Bauteilen befindet.
Die Verbindungsbereiche zwischen den leitfähigen Bauteilen
sind bei der durch das bekannte Verfahren erzeugten Resonanz
drossel-Mikrowellenfalle Orte eines verstärkten Angriffes
von Korrosion, insbesondere wenn die Verbindung der leitfähi
gen Bauteile durch Verschweißen erfolgt. Hierdurch kann die
Wirksamkeit der Mikrowellenfalle insbesondere nach längerer
Gebrauchsdauer verschlechtert werden.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 25 26 070 ist es eben
falls bekannt, rahmenartige, leitfähige Bauteile, die einander
zur Bildung von Dichtungs-Kammerräumen von Mikrowellenfallen
übergreifen, miteinander zu verschweißen und die genannten
Kammerräume mit einer Dielektrikumsfüllung zu versehen. Eine
außenliegende, den Dichtungs-Kammerraum begrenzende Wand ist
dabei mit Wandschlitzen versehen, die sich vom Rand dieses
Wandteiles aus senkrecht zu dem Rand erstrecken und eine Länge
besitzen, welche einem Viertel der Wellenlänge der abzudich
tenden Mikrowellenenergie entspricht. Auch bei dieser bekann
ten Resonanzdrossel-Mikrowellenfallen-Konstruktion sind der
Verbindungsbereich zwischen den rahmenartigen leitfähigen Bau
teilen und auch die Schnittkanten der Wandschlitze Orte eines
verstärkten Korrosionsangriffes.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Ver
fahren zur Herstellung einer Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle
der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß der Verbin
dungsbereich zwischen den elektrisch leitfähigen Bauteilen
zuverlässig gegen Korrosion geschützt ist, das Einsetzen von
Dielektrikumskörpern in die Mikrowellenfalle erleichtert wird
und Änderungen der Herstellungstoleranzen unter Weiterverwen
dung der vorhandenen Werkzeuge kompensiert werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnen
den Teil von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Der zusätzlich zu der Dielektrikumsfüllung vorgesehene dünne
isolierende Schutzbelag schmiegt sich insbesondere in Verbin
dungsbereichen der leitfähigen Bauteile an deren Wände an und
verhindert zuverlässig den Zutritt von korridierender Flüssig
keit oder korrodierenden Dämpfen auch dann, wenn durch die
Dielektrikumsfüllung allein kein vollständig dichter Abschluß
der Kammerräume der Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle erreicht
werden sollte. Falls aufgrund längerer Gebrauchsdauer der
Stanzwerkzeuge oder Preßwerkzeuge Änderungen der Abmessungen
der Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle bei der Herstellung ein
treten, durch welche die Mikrowellenfalle gegenüber der Fre
quenz der abzudichtenden Mikrowellenenergie verstimmt würde,
so kann durch Änderung der Abmessungen der in die Dielektri
kumsfüllung eingebrachten Ausnehmungen die Resonanzabstimmung
der Mikrowellenfalle wieder hergestellt werden, ohne daß neue
Stanzwerkzeuge oder Preßwerkzeuge angefertigt werden müssen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des hier angegebenen Verfahrens
sind Gegenstand der Ansprüche 2 und 3.
Nachfolgend wird ein
Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnung be
schrieben. Es stellen dar
Fig. 1 bis Fig. 4 Schnittdarstellungen zur Erläuterung
bestimmter Schritte bei der Herstellung
der Türe für einen mit einer Resonanz
drossel-Mikrowellenfalle versehenen
Mikrowellenofen,
Fig. 5 einen Schnitt durch die fertige Tür
konstruktion und den mit ihr zusammen
wirkenden Rand des Ofenmantels des
Mikrowellenofens im Ausschnitt und
Fig. 6 eine teilweise aufgebrochen darge
stellte perspektivische Ansicht der in
Fig. 5 gezeigten Einzelheit.
Es sei zunächst auf die Fig. 1 bis 4 Bezug genommen. Eine
Türe für einen Mikrowellenofen wird in der Weise gebildet,
daß zunächst ein rahmenartiges leitfähiges Bauteil 42 als
Preßteil aus einem Stahlblech, insbesondere Kohlenstoff-Stahl
blech, hergestellt wird, um ein sich um den Rand der Ofentüre
erstreckendes Rahmengebilde zu erzeugen, welches eine Öffnung
44 aufweist. Das leitfähige Bauteil 42 besitzt einen ring
förmigen Flansch 46 der, bezogen auf die Querschnittsgestalt,
rechtwinklig zu der Ebene der Öffnung 44 des leitfähigen Bau
teils 42 gerichtet ist und einen Abschnitt der Resonanzdrossel-
Mikrowellenfalle der Ofentüre bildet. Ein sich an den Flansch
46 anschließender Steg 48 des leitfähigen Bauteils 42 ver
läuft parallel zur Ebene der Öffnung 44 und bildet in der fer
tigen Konstruktion eine Abschlußwand der Resonanzdrossel-
Mikrowellenfalle. Ein weiterer Steg 50 des leitfähigen Bau
teils 42 ist mit dem Steg 48 über einen kurzen Flansch 51 ver
bunden und bildet wiederum einen Wandungsteil eines Ausgangs
abschnittes der Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, wird ein weiteres leitfähiges
Bauteil 52 in Gestalt eines flachen Stahlbleches als Preßteil
in der Weise geformt, daß es einen flächigen Abschnitt auf
weist, in dem Durchbrüche 54 gebildet sind, die im Bereich
der Öffnung 44 des leitfähigen Bauteils 42 gelegen sind.
Ein Umfangsrand 56 des leitfähigen Bauteils 42 bildet zu
nächst einen Winkel von beispielsweise 45° gegenüber der
Ebene der Öffnung 44 und übergreift den Flansch 46 des leit
fähigen Bauteils 42. Der Umfangsrand 56 enthält Schlitze 58,
deren Verlauf und Anordnung aus Fig. 6 zu erkennen ist. Der
flächige Teil des leitfähigen Bauteils 42 ist etwa durch
Punktschweißung, wie bei 62 angedeutet, mit dem Rand 60 des
leitfähigen Bauteils 42 verbunden.
Wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, wird die in dieser Weise
durch Schweißung gebildete Konstruktion mit einem dünnen
isolierenden Schutzbelag 64 beschichtet, der beide leit
fähige Bauteile überdeckt und sich auch durch die Durch
brüche 54 und um den Rand der Öffnung 44 herum erstreckt, so
daß keine Flächenteile des Stahlbleches freiliegen. Vorzugs
weise wird der dünne isolierende Schutzbelag 64 aus zwei
Lagen gebildet. Eine erste Lage kann beispielsweise Epoxy
harz sein, welches in an sich bekannter Weise derart auf
gebracht wird, daß zunächst zwei Komponenten eines Epoxy
anstrichs gemischt werden und das Gemisch auf das Werkstück
aufgespritzt wird, bevor die Härtereaktion erfolgt. Das
Epoxyharz kann aber auch durch Tauchen in ein Bad aufge
bracht werden, das Epoxyharz enthält und es kann ein
elektrisches Feld zur Anwendung kommen. Eine weitere Lage,
welche gut an der Epoxyharzbeschichtung haftet, ist vor
zugsweise ein hochisolierender Werkstoff, etwa ein Acryl
harz, welches auf die darunter befindliche Lage des Schutz
belages aufgespritzt wird und eine Verschlechterung oder
Zerstörung an dem Epoxyharz oder an dem beschichteten Metall
verhindert, falls eine Koronaentladung im Bereich der
Dichtungskonstruktion oder in anderen Bereichen der Türe
auftritt.
Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß nunmehr Blöcke oder Leisten
aus dielektrischem Werkstoff 66 in die Drosselkammer der
Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle eingelegt werden, wobei diese
Blöcke oder Leisten beispielsweise gerade Isolierstoffstücke
sind, die sich längs der Türränder erstrecken und bis zu den
Ecken der Türe reichen. Die dielektrischen Blöcke oder Leisten
66 haben in an sich bekannter Weise eine Dielektrizitätskon
stante wesentlich über Eins. Beispielsweise beträgt die
Dielektrizitätskonstante zwischen 5 und 20, wodurch die er
forderliche Größe der Drosselkonstruktion bei einer gegebenen
Betriebsfrequenz der Mikrowellenenergie im Mikrowellenofen
verringert wird. Während der Herstellung eintretende Ände
rungen der elektrischen Eigenschaften der Resonanzdrossel-
Mikrowellenfalle beispielsweise aufgrund von Änderungen der
Herstellungstoleranzen aufgrund einer Abnützung der Gesenke
oder aufgrund von Materialänderungen können dadurch kom
pensiert werden, daß die Größe einer Ausnehmung oder Nut 68
am Ende der dielektrischen Blöcke oder Leisten 66 nahe dem
offenen Ende der Drosselkammer verändert wird, wodurch, nach
dem es sich hier um den Bereich hoher Impedanz der Resonanz
drossel-Mikrowellenfalle handelt, in einfacher Weise die
betreffende Resonanzfrequenz verändert wird, nachdem die
Dielektrizitätskonstante in diesem Bereich diejenige der
die Nut 68 erfüllenden Luft ist und von der Dielektrizitäts
konstante der dielektrischen Leiste 66 abweicht.
Fig. 4 zeigt die Anordnung in einem Herstellungszustand,
mit welchem die dielektrischen Blöcke oder Leisten 66 an
ihrem Platz durch weiteres Umbiegen des Umfangsrandes 56 nach
abwärts gesichert sind, so daß die zwischen den Schlitzen 58
gelegenen Finger des Umfangsrandes 56 im wesentlichen senk
recht zur Ebene des flächigen Teiles des zweiten leitfähigen
Bauteiles stehen und parallel zu dem Flansch 46 des leit
fähigen Bauteils 42 verlaufen, derart, daß die Wände der
Mikrowellenfalle vervollständigt sind.
Nunmehr werden, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, die
übrigen Teile der Türe montiert, nämlich ein Isolierstoff-
Abdeckrahmen 70, der auf der Innenseite der Türe angeordnet
wird, und eine Glasscheibe 72, welche von dem Abdeckrahmen 70
gegen einen federnden Dichtring 74 gedrückt wird, der die
Öffnung 44 umgibt, sowie schließlich eine transparente
Schutzscheibe 76 auf der Außenseite der Türe. Diese zuletzt
genannten Teile werden beispielsweise mittels Schraube und
Mutter wie bei 78 angedeutet befestigt, wobei die Schrauben
an dem Abdeckrahmen 70 befestigt sind und sich durch
Bohrungen der Bauteile 52 und 76 erstrecken. Eine Türkante
80 mit einem Handgriff 82 werden, wie nicht im einzelnen
dargestellt, mittels Schrauben ebenfalls an der Türe be
festigt.
Fig. 6 zeigt perspektivisch den Eckenbereich der Türe,
welcher, wie aus der Darstellung zu ersehen, abgerundet ist,
wobei insbesondere der Steg 66 und der Flansch 46 des leit
fähigen Bauteils 42 rund verlaufen, wodurch die Dichtwirkung
im Eckenbereich verbessert wird.
Ein verlustbehafteter Dichtring 84 überdeckt den Steg 50 des
aus Stahlblech gefertigten ersten leitfähigen Bauteils 42
und absorbiert Mikrowellenstrahlung, welche durch die Re
sonanzdrossel-Mikrowellenfalle gelangt sein sollte. Außerdem
bildet der Dichtring 84 mit dem Steg 50 des leitfähigen
Bauteils 42 und mit der Stirnwand 86 des Ofenmantels einen
Ausgangs-Wellenleitungsabschnitt der Dichtungskonstruktion,
welcher allgemein mit 88 bezeichnet ist.
Die in dieser Weise hergestellte Resonanzdrossel-Mikrowellen
falle enthält also einen Eingangs-Wellenleitungsabschnitt 90,
dessen effektive Länge vom Ofeninnenraum bis zu dem An
kopplungspunkt zu einem Wellenleitungsabschnitt 92 ein Viertel
einer Wellenlänge beträgt, wobei der Abstand von diesem An
kopplungspunkt zu der rückwärtigen Abschlußwand 94 der Mikro
wellenfalle effektiv wiederum einem Viertel einer Wellenlänge
bei Betriebsfrequenz des Ofens beträgt. Ein Ausgangs-Wellen
leitungsabschnitt 88, welcher den verlustbehafteten Dicht
ring 84 enthält, mißt von dem erwähnten Ankopplungspunkt zur
Außenseite des Ofens abermals ein Viertel einer elektrischen
Wellenlänge bei Betriebsfrequenz. Die geschlitzte Wand, wel
che durch die zwischen den Schlitzen 58 gelegenen Finger des
Umfangsrandes 56 gebildet wird, stellt eine gemeinsame Begren
zung für den Eingangs-Wellenleitungsabschnitt 90 und den Wel
lenleitungsabschnitt 92 dar.
Aufgrund der Anordnung des dünnen isolierenden Schutzbelages
64 auf den leitfähigen Bauteilen 42 und 52 können diese aus
Stahlblech gefertigt werden, wodurch im Bereich der Resonanz
drossel-Mikrowellenfalle zusätzliche Verluste wirksam werden
können, welche die Möglichkeit einer Koronaentladung oder
eines Austrittes von Mikrowellenenergie im Eckenbereich der
Türe herabsetzen.
Die beschriebene Resonanzdrossel-Mikrowellenfalle kann in
Weiterbildung und Abwandlung des hier angegebenen Verfahrens
auch so hergestellt werden, daß der Schutzbelag 64 aus ande
ren Materialien als oben angegeben gebildet wird und es können
bestimmte zusätzliche Oberflächenbehandlungsschritte vorgese
hen werden, beispielsweise Sandstrahlen oder Plattieren des
zur Herstellung der leitfähigen Bauteile verwendeten Stahl
blechs.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung einer Resonanzdrossel-Mikrowel
lenfalle längs einer ringförmigen Zone eines elektrisch leit
fähigen Bauteils (42), insbesondere eines Mikrowellenofens
(19), wobei an diesem elektrisch leitfähigen Bauteil (42) ein
weiteres elektrisch leitfähiges Bauteil (52) derart festge
schweißt wird, daß die beiden elektrisch leitfähigen Bauteile
(42, 52) einander bereichsweise übergreifen und im Übergrei
fungsbereich Dielektrikumskörper (66) angeordnet werden, da
durch gekennzeichnet,
- - daß das erste leitfähige Bauteil (42) und das weitere leitfähige Bauteil (52) jeweils aus Stahl blech in solcher Weise vorgefertigt werden, daß nach dem Ver schweißen der beiden leitfähigen Bauteile, ein Randbereich (56) des zweiten leitfähigen Bauteils (52) erst teilweise die Ge stalt einer Begrenzungswand der Resonanzdrossel-Mikrowellen falle einnimmmt,
- - daß nach der Befestigung der elektrisch leit fähigen Bauteile (42, 52) aneinander deren Wände mit einem dünnen isolierenden Schutzbelag beschichtet werden, bevor die Dielektrikumskörper (66) in dem Übergreifungsbereich angeord net werden,
- - daß die Dielektrikumskörper (66) mit Ausnehmungen (68) versehen werden, um Änderungen der Herstellungstoleranzen zu kompensieren,
- - daß die Dielektrikumskörper (66) dann in den Übergreifungsbereich eingelegt und diese Körper dann in ihrer Lage gesichert werden, indem der Randbereich (56) des weite ren leitfähigen Bauteils vollständig in eine Form gebogen wird, in welcher er die Begrenzungswand der Resonanzdrossel- Mikrowellenfalle bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Bildung des dünnen isolierenden Schutzbelages (64) ein
Material mit geringem dielektrischen Verlusten verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der zunächst nur teilweise deformierte Randbereich (56)
des zweiten leitfähigen Bauteils (52) mit Wandschlitzen (58)
versehen wird, die sich von dem Rand des zweiten leitfähigen
Bauteils aus erstrecken und eine Länge besitzen, welche einem
Viertel der Wellenlänge der abzudichtenden Mikrowellenenergie
unter Berücksichtigung des in dem Resonanzdrosselraum befind
lichen Dielektrikums entspricht.
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