DE2258695B2

DE2258695B2 - Dichtungseinrichtung für den Spalt zwischen der Türe und dem Heizraummantel von elektrischen Mikrowellenerhitzungsgeräten

Info

Publication number: DE2258695B2
Application number: DE2258695A
Authority: DE
Inventors: John Moses Concord Osepchuk; James Emmett Waltham Simpson
Original assignee: Raytheon Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1972-11-30
Publication date: 1979-05-17
Also published as: CH607529A5; JPS4864535A; AU4773572A; FR2161982B1; JPS5230733B2; BE791916A; DE2265181A1; SE7514777L; DE2258695A1; US3767884A; FR2161982A1; DE2265181C2; JPS4881146A; NL7216190A; DK147960B; DK147960C; IT973518B; NL176625C; CA954594A; ZA727345B

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung für den Spalt zwischen der Türe und dem Heizraummantel von elektrischen Mikrowellenerhitzungsgeräten, mit einer parallel zum Türrand verlaufenden, in den genannten Spalt ausmündenden Resonanzdrosselkammer, welche zusammen mit dem von der Einmündung der Resonanzdrosselkammer bis zum heizraumseitigen Spaltbeginn reichenden Spaltabschnitt eine Wellenleiterdichtungskonstruktion bildet, welche, bezogen auf die Betriebsfrequenz, aus Viertelwellenlängen-Wellen-

-,o leitungsabschnitten besteht, sowie mit Unterbrechungen, welche in den die Wellenleiterdichtungskonstruktion begrenzenden Wänden vorgesehen sind.

Eine Dichtungseinrichtung dieser Art ist aus der britischen Patentschrift 10 22 103 bekannt. Die innenlicgende Begrenzung der Wellenleiterdichtungskonsiruktion der bekannten Einrichtung hat die Gestalt einer Reihe von quaderartigen Vorsprüngen oder Wülsten, welche solchen gegenseitigen Abstand besitzen, daß die Resonanzdrosselkammer unmittelbar über die Zwi-

M) schenräume zwischen den Vorsprüngen mit dem Innenraum des betreffenden Mikrowellenerhitzungsgerätes in Verbindung steht, nachdem die von den Zwischenräumen zwischen den genannten quaderartigen Vorsprüngen oder Wülsten gebildeten Wandunterbrechungen nicht nur über eine den Spalt zwischen Türe und Heizraummantel begrenzende Wand, sondern auch über eine Wand der Resonanzdrosselkammer hinweg sowie auch auf der Innenseite des Heizraummantels

verlaufen und somit die Resonanzdrosselkammer zum Heizraum gleichsam offenlegen.

Bei Mikrowellenerhitzungsgeräten bewirkt die in das Ofeninnere eingeführte Mikrowellenenergie eine Resonanz in einer Vielzahl von Schwingungszuständen, die durch entsprechende Bemessung des Innenraumes des Erhitzungsgerätes hervorgerufen wird. Um eine gleichförmige Erwärmung sicherzustellen, ist es im allgemeinen zweckmäßig, die sich ergebenden Schwingungszustände mit Bezug auf den zu erwärmenden Gegenstand oder das zu erwärmende Gut zyklisch zu verändern, was beispielsweise mittels eines mechanischen, die Schwingungszustände beeinflussenden Flügelrades, durch Bewegung des Gegenstandes oder Gutes innerhalb des Innenraumes, durch Verändern der Frequenz der in den Innenraum eingeführten Mikrowellenenergie und/oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen erreicht werden kann. Die Vielzahl der Schwingungszustände, weiche sich entsprechend der Belastung des Innenraumes des Erhitzungsgerätes und mit den in der soeben beschriebenen Weise vorgenommenen zyklischen Veränderungen ihrerseits verändern, können τ.π Anregung von Schwingungszuständen innerhalb der Wellenleiterdichtungskonstruktion führen, wobei diese Schwingungszustände Ausbreitungskomponenten längs der Dichtung, also in deren Umfangsrichtung, besitzen und eine unzulässig hohe Leckenerjii: verursachen.

Es hat sich gezeigt, daß eine Öffnungseinrichtung der eingangs kurz beschriebenen, bekannten Art nicht die Möglichkeit bietet, mittels der erwähnten Wandunterbrechungen die Anregung von sich in Umfangsrichtung des Türrandes ausbreitenden Schwingungszustände,; innerhalb eines ausreichenden Frequenzbandes in solcher Weise zu verhindern, daß mittels der Dichtungseinrichtung über die Abdichtung eines einzigen Schwingungszustandes in einem eng begrenzten, durch die Dimensionierung der Wellenleiterdichtungskonstruktion gegebenen Frequenzbereicl, hinaus eine zufriedenstellende Dichtwirkung erreic' < wird.

Aufgab¹- der Erfindung ist daher die Schaffung einer Dichtungskonstruktion der eingangs angegebenen Art, die innerhalb eines weiten Bereiches von Schwingungszuständen und von in die Dichtungseinrichtung eintretenden bzw. dort angeregten Frequenzen eine zufriedenstellende Abdichtung gegenüber Mikrowellenenergie ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Wandunterbrechung die Gestalt von in einer der Begrenzungswände der Wellenleitungsabschnitte vorgesehenen, sich etwa; in Richtung der Haupt-Wellenausbreitungsrichtung entlang der Wellenleiterdichtungskcnstruktion erstreckenden, kapazitiv wirkenden Wandschlitzen haben, welche so ausgebildet sind, daß einerseits die zwischen den Schlitzen gelegenen Wandstege eine niedrige gegenseitige Kapazität aufweisen und andererseits keine unmittelbare Kopplung zwischen dem Heizraum und der Resonanzdrosselkammer in der Wellenleiterdichtungskonstruktion auftritt.

Versuche haben gezeigt, daß eine derartige Dichtungseinrichtung eine zufriedenstellende Dichtwirkung in einem vergleichsweise breiten Bandbereich ermöglicht und ein Nachaußentreten solcher Mikrowellencnergie verhindert, deren Schwingungszustand eine in Umfangsrichtung des Türrandes weisende Ausbreitungskomponente besitzt.

Aus dem großem Bereich der Wirksamkeit der hier vorgeschlagenen DieMungseinrichtung bezüglich Frequenz und Art des Schwingiingszustandes ergibt sich.

daß diese Dichtungseinrichtung auch bei Abweichung der Betriebsfrequenz von der Nennfrequenz und bei Änderung der Abmessungen der Wellenleiterdichtu.pgskonstruktion während der Lebensdauer des betreffenden Gerätes noch ordnungsgemäß arbeitet.

Bei Verwendung von Dichtungseinrichtungen der vorliegend angegebenen Art können in bestimmten Fällen nachgeschaltete Dichtungen mit Mikrowellenenergie-Absorptionskörpern, wie sie mitunter bei ίο bekannten Geräten vorgesehen sind, entfallen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einiger Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme au/ die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

F i g. 1 eine teilweise aufgebrochen wiedergegebene, perspektivische Teildarstellung eines Mikrowellenofens mit einer Dichtungskonstruktion an Türe und Zugangsöffnung,

Fig.2 einen Horizontalschnitt eines Mikrowellenofens nach Fig. 1 entsprechend der in Fig.3 angedeuteten Scnnittebene 2-2,

F i g. 3 einen Vertikalschnitt du<vh den Mikrowellenofen nach F i g. 1 mit teilweise aufgebrochenen Bereichen, wobei die Schnittebene entsprechend der in F i g. 2 eingezeichneten Linie 3-3 gewählt ist,
Fig.4 eine vergrößerte Einzelheit aus der Querschniitsdarstellung nach F i g. 2, welche einen Teil der Dichtungseinrichtung wiedergibt, wobei die Schnittebene entsprechend der in Fig.2 angedeuteten Linie 4-4 gewählt ist,

jo F i g. 5 eine Schnittdarstelliing der in F i g. 4 gezeigten Einzelheit entsprechend der in dieser Zeichnungsfigur angedeuteten Schnittlinie 5-5,

F i g. 6 ein Ersatzschaltbild der Dichtungseinrichtung nach den Fig. I bis5,

Fig. 7 ein Diagramm mit den ω-/?-Kennlinien einer Dichtungseinrichtung,

F i g. 8 ein Diagramm mit Kurven des Energieaustritts in Abhängigkeit von der Frequenz, gemessen für herkömmliche Mikrowellenerhitzungsgeräie und für die hierangegebenen Geräte,

F i g. 9 eine perspektivische Ansicht eines Gerätes mit seitlich angelegter Türe und mit einer Dichtungseinrichtung.

Fig. IO eine Schnittdarstellung einer mit einer Dichtungseinrichtung in einer anderen Ausführungsform ausgerüsteten Schiebetürkonstruktion,

Fig. Il einen Teilquerschnitt durch eine wiederum andere Ausführungsform einer Dichlungseinrichtung.

Fig. 12 einen Teilquerschnitt durch eine nochmals andere Ausführungsform einer Dichtungseinrichtung,

Fig. 13 einen Teilquerschnitt durch eine wieder andere Ausführungsform einer Dichtungseinrichtung.

Fig. 14 einen Teilquerschnitt zur Verdeutlichung einer bestimmten Ausbildung der Wandschlit/e.
-,ι Fig. 15 einen Teilquerschnitt einer anderen Ausbildung der Dichtungseinrichtung mit sch>ägstehcnden Wandschlitzen,

Fig. 16 einen Teilquerschnitt durch eine Dichtungseinrichtung mit pneriodischen Wandschlitzen,
M) Fig. 17 einen Teilquerschnitt durch eine nochmals andere Ausbildung der Diehtungseinriehtung,

Fig. 18 einen Teilquerschnitt einer nochmals anderen Ausführungsform einer Diehtungseinriehtung und

Fig. 19 eine teilweise aufgebrochen dargestellte Vorderansicht der Diehtungseinriehtung nach Fig. 18.

Zunächst sei auf die Fig. I bis 5 Bezug genommen. Ein Hochfrequenzerhitzungsgerät mit einer hier zu beschreibenden Dichtungskonstruktion ist mit 10

bezeichnet und besitzt eine Klapptürc sowie einen Innenraum oder Behandlungsraum 12. welcher von leilfähigen Wänden 14 begrenzt ist. Ein Gehäuse 16 umgib! den Innenraum sowie den zugehörigen Mikrowellengenerator, die elektrischen Schaltungen und die Steuer- bzw. Regeleinrichtungen. Eine Schalttafel 18 trägt einen Fünf-Minuten-Zeitschalter 20 sowie einen DreiUig-Minuten-Zeitschalter 22. Außerdem sind auf der Schalttafel !8 eine Einschalttaste 24, eine Ausschaltete 26 und eine Licht-Steuertaste 28 vorgesehen. Eine der Gehäusewändc ist mit Perforationen 17 versehen, um die Abführung von Wärme von dem den Inncnniuin umschließenden Mantel zu erleichtern.

Mit der IIod spanniingsquelle und den elektrischen Steuereinrichtungen, welche allgemein durch das Blocksymbol 31 angedeutet sind, ist ein Generator für elektromagnetische Energie, beispcislwesic ein Magnetronoszillator 30 gekoppelt. Die llochfrcqucnzenergie wird mittels en».r Sonde 32. die innerhalb iMiier dielektrischen Kuppel 34 angeordnet ist. in einen -Xbgabc-Wellcnlcitcrabschnitt 36 geliefert, welcher die erzeugte Energie im wesentlichen in dem TEM Modus mit der Frequenz von 2450 MIIz in den Innenraum dos Erhitzungsgcräles abgibt. Der Wcllenleilerabschnitl 36 ist an seinem einen Ende durch eine Wand 38 kurzgeschlossen, während das gegenüberliegende Ende 40 des Wellcnleitcrabsehnittcs sich verjüngt und offen ist. Die Hochfrequenzenergic wird in einer sich zyklisch verändernden An und Weise verteilt, um eine Vielzahl von Schwingungszuständcn innerhalb des Behandlungsraumes des Erhit/ungsgerätcs anzuregen, was beispielsweise mittels eines Flügelrades 42 geschehen kann, '.las eine Anzahl von Flügeln 44 besitzt, welche durch einen mit der Welle 47 verbundenen Motor 46 in Umdrehung versetzt werden. Derartige Flügelräder bewirken die Anregung einer Vielzahl von Schwingungszuständen mit zufälliger oder vorhersehbarer Richtung innerhalb des Innenraumes 12. Die Verteilung der verschiedenen Schwingungs/uständc hat vielerlei Gestalten, und der Innenraum des Frhitzungsgerätes ist <·< > bemessen, daß er wesentlich größer als die wirksame elektrische Wellenlänge der vorbestimmten Betriebsfrequenz von beispielsweise 2450 MHz ist. Das Gut oder die /u erhitzenden Gegenstände werden in geeigneter Weise, etwa auf einem Tablett aus dielektrischem Werkstoff, in ■ .in (![..prT^irri ji eingebracht der voη dcr. elektrisch leitenden Wänden 14 umgrenzte Innenraum 12 des Ofens ist über eine Öffnung 50 erreichbar, die mittels -jiner Türe 52 verschließbar ist. Bei dem Klapptürenmodel ist ein unteres Scharnier 54 vorgesehen, und die Türbewegung erfc'.gt unter Führung durch Haltearme 56. an denen mittels Federn ein Gewichtsausgleich durchgeführt ist Nahe den leitenden Wänden 14 des Gerätes befinden sich Sicherheits-Verriegelungsschal ter, welche durch die Haltearme 56 betätigt werden.

Die Türe 52 enthält eine Platte 62 und einen Rahmen 64. welche auf gebäuchliche Weise zusammengefügt werden, um einen einheitlichen Konstruktionsverband zu ergeben. Perforationen 66 in der Platte 62 gestatten einen Einblick in das Innere des Erhitzungsgerätes, beispielsweise während des Kochvorganges, verhindern jedoch das Entweichen der in dem Innenraum wirksamen, elektromagnetischen Strahlungsenergie. Ein Außenfenster 61 ist in dem Rahmen 64 gehalten. Eine innere Fensteranordnung 63 mit einem Fensterbereich schützt die perforierte Platte vor Beschädigungen und vereinfacht die Reinigung des Ofeninnenraumes. Stehbolzen 65, welche an der Fensteranordnung 63

befestigt sind, sind in Bohrungen der Platte b', eingepreßt. Das äußere Fenster 61 wird in seiner Lag« mittels eines Klebstoffes oder Kittes sowie durcr Türbeschläge festgehalten, die aus Gründen dei Übersichtlichkeit in der z.cichncrischcn Darstellung weggelassen sind. Eine Klinke 68 ist an der Türe 5i schwenkbar gelagert und greift in einen entsprechender Schlitz 70 ein. der in der die Zugangsöffnunf umgebenden Stirnwand 72 vorgesehen ist. Eine mechanisch betätigte Verriegelungs- und Entriege luiigshandhabe 74 ist verschiebbar auf der Schalttafel If angebracht und mit cinen>Verriegclungsschalter gekiip pelt, um das Öffnen der Türe nach Einschalten de¹ Gcräies /u verhindern.

Die Bcrandung der Türe 52 ist rundum mit eine elektrischen Drossclanordnung 76 versehen, welche Tei einer langgestreckten Dichtung bildet und teilweise ai der Türe 62 angebracht ist, wobei die Wände ode Wandelement«.· der Dichiurigskonsmiktion ieich schräggestcllt sind, um einen dichten Abschluß mit dei ebenfalls schräggcstelllcn Wandungen 15 der clektrisd !eilenden Wände 14 des Ofeninnenraumes zu ergeben sobald die Türe geschlossen ist.

In ilen F i g. 4 und 5 ist eine vergrößerte Darstelluni der Dichtungseinrichtung nach der Drossclbauart odei W cllenbauart gezeigt. Die Platte 62 besitzt einen läng' ihres Randes hochstehenden Wandabschnitt oder Ranc 78. der zusammen mit der gegenüberliegenden sehräggestclltcri. leitenden Wand 15 des Mantels de: Erhiizungsraunics einen langgestreckten I.eitungswej 80 für elektromagnetische Energie bildet, der rund un die Zugangsöffnung 50 des Behandlungsraumes de; Hochfrequenz-Erhitzungsgerätes verläuft. Der Aus gangspunkt d:r elektromagnetischen Energie für di< folgenden Betrachtungen ist also der Eingang zu den Spalt 82. Der Rahmen 64 ist in der dargestellten Weis« abgesetzt und bildet eine elektrisch leitende Wandfläch« 84. die einen Teil der Drosselanordnung der Dichtungs einrichtung darstellt. Außerdem ist ein stirnseitiger nach der Seite ragender Rahmenschenkel 86 vorgesc hen. der der rundum laufenden Stirnwand /'."" de: Gerätegehäuses gegenüberliegt und das Gehäuse K überlappt. Die Türe wird durch Schweißung ode Nietung oder nach an sich bekannten Metallverarbei mngsv erfahren zusammengebaut, um die aneinander zrenzenden F!äch^pn mi'^pinHnd^pr z" verbinden D^pi Rahmen 64 begrenzt mit dem Wandabschnitt oder Ranc 78 noch einen zweiten Übertragungsweg 88 füi elektromagnetische Energie, welche durch den Spalt 8; eingetreten ist. Die zueinander parallelen Übertra gungswege 80 und 88 können mit einem dielektrischer Werkstoff, beispielsweise mit einem Körper 90 au; Polystyren oder Polypropylen ausgefüllt sein. De Eingang bzw. Ausgang des Übertragungsweges 88 de; Drosselanordnung wird von dem Spalt 92 zwischen den Ende des Wandabschnittes oder Randes 78 und de gegenüberliegenden Wand 84 des Rahmens 64 gebildel Die bisher beschriebene Einrichtung ist eine wirksam* Hochfrequenzenergiedichtung, welche einen Weg ge ringsten Widerstandes für diejenige Energie vorgibt welche an dem rundum laufenden Spalt 82 austritt

Zusätzlich zu der Energiedichtung können langge streckte, energieabsorbierende Leisten oder Körper 9< und 96 vorgesehen sein, die in der dargestellten Weis« zwischen dem Rahmenflansch 86 des Rahmens 64 um der rundum laufenden, stirnseitigen Wandung 72 de Gerätes angebracht sind. Die Leisten 94 und % könnet aus einem geeigneten Werkstoff zur Absortion elektro

magnetischer Energie bestehen, die durch die Drossel oder Wcllcnlcilcrdichtung 76 hindurch gelangt ist. Als Werkstoffe seien beispielsweise Gummi oder Kunststoffe genannt, welche mit Kohlenstoff oder kohlcnsloff-ähnlichen Materialien oder mit Ferrilcn oder dergleichen versetzt sind. Die Leisten können an den metallischen Wänden des Gerätes mittels eines entspr,-rhend gewählten Klebstoffes befeslgt sein. F.inc solche Ifochfrequenzenergie absorbierende Dichtung vermag auch Harmonische der Grundfrequenzen oder primären Frequenzen (2400 bis 2500 MHz) ;.u absorbieren, welche durch das Magnetron erzeugt werden.

Knisprechend ilen Gesetzmäßigkeiten bei der Übertragung elektromagnetischer F.ncrgic ist also die elektrische Drosselkonstruktion mit Wandtcücn versehen, welche Übertragungswege 80 und 88 begrenzen, die in erster Linie so gewählt sind, daß sich eine hohe .Serienreaktanz an dem Hingang zur Drossclkonstruk

in

Λ U.— Ul..11..

Ausbreitung in y-Richtung verhindern.

Die Veränderungen der .Schaliuiigsparameter können nun periodisch oder aperiodisch oder als Kombination dieser beiden Arten vorgesehen sein, und die Abstände zwischen den Schlitzen erzeugen jede beliebige Reihe hoher Reaktanzen, solange die Abmessungen des periodisch auftretenden Zwischenraumes geringer als die wirksame Wellenlänge der Energie bei der gegebenen Frequenz innerhalb des Raumes 12 des Erhitzungsgerätes ist. Vorzugsweise sind diese Abmessungen wesentlich kleiner als eine halbe Wellenlänge der Bclricbsircqucnz. Insbesondere aus F ig. 5 ist zu ersehen, daß die Schlitze 106 jeweils an dazwischenliegende, fingerartige Lcitcrclcmcnic 78,7 angrenzen. Die mit .7 bezeichnete Breite der Schlitze soll groß genug sein, um einen niedrigen Kapazitätswert für die sieh quer zur langgestreckten Dichlungsknnstruktinn in Y-Richuing ausbreitende Energie dazubictcn. Ist die

ItWII VIgIUI MULI LIII IKlII /..1L IIIUIJ VWtI

98 zum Ausgangspunkt an dem Spalt 82 reflektiert wird. Die Abmessungen der Drosselkonstruktion werden also insbesondere so gewählt, daß sich ein Kurzschluß an dem Ausgangspunkt der austretenden Hochfrcqucnzcncrgic ergibt oder diese Abmessungen betragen insgesamt annähernd eine halbe Wellenlänge der 2> Bctriebsfrcquenz. Es wurde jedoch beobachtet, daß bei Systemen bisher bekannter Art auch Energie längs der Dichtung in y-Richtung entsprechend dem Pfeil 48. also in Umfangsrichtung auf einem langgestreckten Übertragungsweg rund um die Zugangsöffnung herum übertra- jo gen ν iirde. Diese sich in /-Richtung ausbreitende Hochfrequcnzenergic kann Schwingungszustände und/oder Wellenlängen annehmen, welche von den gewünschten Wellenlängen und Schwingungszuständen der Energie abweichen, welche sich bei der betreffenden ji Frequenz in x-Richtung entsprechend dem Pfeil 60 durch die Dichtung hindurch ausbreitet. Diese Schwingungszustände und insbesondere bestimmte Schwingungszustände höherer Ordnung können Grenz-Resonanzfrequenzen haben, die nahe bei der Betriebsfrequenz liegen.

Bei der erfindungsgemäßen Anordnung kommt es darauf an. daß eine Vielzahl von in bestimmtem Abstand voneinander gelegenen Veränderungen der Schaltungsparameter vorgesehen ist. was durch kapazitive Schlitze 106 erreicht wird, welche mindestens in einer der Wandabschnitte oder Ränder 78 der Drosselanordnung vorgesehen sind und zwischen sich im wesentlichen fingerartige Leiterlemente 78a stehen lassen. Hierdurch ergeben sich beträchtliche Änderungen der Schaltungsparameter der als Übertragungskonstruktion wirksamen Dichtungsbauteile nv' einem wechslenden Auftreten von Maxima und Minima dieser Parameter. Der Abstand zwischen dem Punkt eines Maximums und dem danebenliegenden Punkt eines Minimums der Verände- rung ist kleiner als eine wirksame elektrische Wellenlänge der in dem Ofenraum angeregten Frequenz. Die Hauptabmessung der dargestellten Schlitze weist in die x-Richtung und steht damit im rechten Winkel zu der /-Richtung oder der Umfangsrichtung der als Drossel ausgebildeten Dichtungskonstruktion. Der darunterliegende dielektrische Werkstoff 90 innerhalb des Übertragungsweges 88 der Drossel konstruktion ist daher der Energie ausgesetzt, die sich quer zu dem in Umfangsrichtung verlaufenden Dichtungsspalt in x-Richtung ausbreitet, während die Schütze Ϊ06 ais offene Kreise wirksam sind und Sperrbänder erzeugen, die die Anregung von Schwingungszuständen mit .3LIIIII/.L /.U

llltt LIIIL III M(IIl IL IUcI I L

Kopplung zwischen der im Inncnraiim des Erhitzungsgcrätcs wirksamen Energie und der Energie in dem Übertragungsweg 88 der Drossclkonstmktion auf. Die Abmessung b ist vorzugsweise kleiner als eine systemeigene Wellenlänge unter Einbeziehung der Wirkungen der vorhandenen dielektrischen Aufladung. Die mit c bezeichnete Länge der Schlitze 106 oder die Hauptabmessiing. die sieh senkrecht zur Ausbreitungsrichtung der zu verhindernden Schwingungszuslände erstreckt, beträgt bei einem praktischen Ausführungsbeispicl nahezu ein Viertel einer Wellenlänge unter Einbeziehung der Wirkungen der Verbindungs-Suszeptanz. In der Darstellung erstreckt sich daher die Abmessung c des Schlitzes im wesentlichen über die volle Länge des Wandabschnittes oder Randes 78 der Drossclkonstruktion. Es ist aber auch möglich, den Schlitz einen kurzen Abstand vor der Kante der Platte 62 enden zu lassen. Die Schlitze 106 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel lediglich mit Luft erfüllt, in bestimmten Anwendungsfällen kann es aber auch zweckäßig sein, die Schlitze mit dielektrischem Werkstoff auszufüllen, ähnlich dem Werkstoff, wie er für den Körper 90 innerhalb der Ausbreitungswege 80 und 88 verwendet ist.

Zwar sind die Gründe für die erfolgreiche Wirkungsweise der hier vorgeschlagenen Öffnungseinrichtung theoretisch noch nicht vollständig bekannt, doch können bestimmte allgemeine Grundregeln angegeben haben, welche für Übertragungskonstruktionen mit langgestreckten Abmessungen Gültigkeit haben, wie sie an den Türanordnungen von Hochfrequenzerhitzungsgeräten anzutreffen sind oder von großen Wellenleiterkonstruktionen gebildet werden, welche eine Vielzahl sich ausbreitender Schwingungszustände fortleiten können. Dabei sei zunächst auf die schematische Abbildung eines Ersatzschaltbildes nach F i g. 6 hingewiesen. Die Serienanordnung periodischer oder aperiodischer Veränderungen der Schaltungsparameter in Form von kapazitiven Impedanzen haben einen gegenseitigen Abstand ρ wobei jedem Schlitz ein Kapazitätswert C entspricht, welcher das Wellenübertragungssystem belastet, das einen Wellenwiderstand Za aufweist. Zwar ist der betrachtete, umfangsmäßige Schlitz in sich geschlossen, doch kann die Anordnung zur Vereinfachung näherungsweise auch als unendlich lang angesehen werden, um analytisch bestimmte theoretische Grundsätze ableiten zu können, weiche das Verständnis der Erfindung fördern.

In F i g. 7 sind die Kennlinien einer unendlich langen.

kapazitiv belasteten Wellenleiterkonsmiktion durch Aufzeichnen der Frequenz <» in Abhängigkeit von der Ausbreitungskonstanten β gezeigt. Zusätzlich /u den TEM-Schwingungszuständen innerhalb des Ausbreilungsweges 80 in x-Richtung kann eine Anzahl von möglichen Schwingungszuständen beobachtet werden, bei welchen die weiter geleitete Wellenlänge KgIX von der Einheit stirk verschieden ist, wobei die Grundsätze quasiperiodischer oder modifiziertperiodischcr Systeme gelten. Die Phasenänderung an dem Kondensator C ist so, daß die Phascngeschwindigkeil derart geändert wird, daß eine Reihe von Sperrbändern und Durchhißbändern im Diagramm entsteht. Für bestimmte Schwingungsziistände kann man daher feststellen, daß sie ein (»///-Verhältnis zur Ausbreitung in die v-Richtung aufweisen, wie durch die Linie 116 Lind eine die Steigung

angebende Ableitungskurve -^- gezeigt ist. an welche

eine I angente 118 fur die Kennlinie i20, i22 und i24 gelegt ist. Verwendet man die Maxwcllsche Theorie mit dem Floquetschen Satz, welcher besagt, daß für einen gegebenen Schwingungszustand die Funktion der Ausbreitlingswelle mit einem konstanten, komplexen Faktor multipliziert wird, wenn man längs des Übertragungssystems um einen Abschnitt oder eine Periode weitergeht, so kann man die Grenzfreqtienzen der sich in >-Richtung ausbreitenden Energie bestimmen.

Die Rechnung führt zu der Erkenntnis, daß das Durchlaßband 126 die gewünschte Energieübertragung übernimmt. In einem bestimmten Frequenzbereich ist ein Sperrband vorhanden, welches durch die Pfeillinie 128 näher bezeichnet ist und eine Energieübertragung in diesem Bereich verhindert. Zusätzlich zu den Schwingungszuständen höherer Ordnung können in einem Wellenleitungssystem aber auch noch bestimmte Schwingungszustände niedrigerer Frequenz fortgeleitet werden, wie durch die Kurve 130 angedeutet ist. Wird ein Wellenleitungssystem längs der y-Richtung mit bestimmten Änderungen der Schaltungsparameter versehen, welche Grenzfrequenzresonanzen in y-Richtung sich ausbreitender Energie im wesentlichen ausschalten, so werden alle Schwingungszustiinde mit Grenzfrequenzen für die Ausbreitung in v-Richtung nahe der Betriebsfrequenz an der Anregung gehindert.

oCnVmgurigSZiiSirtniii; ucT ί !ochfrcCiucriZCnCrgiC bi"Clten sich dann in v-Richtung mit Air« A aus. Während sich früher einige Schwingungszustände höherer Ordnung nahe de- Betriebsfrequenz in Ar-Richtung ausgebreitet haben, können diese Schwingungszustände nun nur ein rückwirkendes oder schwindendes Eindringen längs der x-Richtung hervorrufen, wobei die in dem Innenraum des Erhitzungsgerätes wirksamen Felder nur unwesentlich über den Spaltbereich zur Außenseite durchdringen.

Durch die Erfindung ist die Lehre gegeben, eine solche Veränderung der Schaltungsparameter vorzunehmen, daß die Anregung von Schwingungszuständen verhindert wird, die sich in Umfangsrichtung oder y-Richtung ausbreiten, indem ein Sperrband frei von Grenzfrequenzresonanzen errichtet wird, das nahe der Betriebsfrequenz k liegt. Der Bereich zwischen der 0,5fachen und der !^fachen Betriebsfrequenz, der in F i g. 7 durch gestrichelte Linien 132 und 134 bezeichnet ist, besitzt eine annähernd dreifache Ausdehnung, so daß sich eine sehr wirkungsvolle Sperrung der Ausbreitung von Schwingungszuständen in y-Richtung ergibt.

Die klassische Theorie periodischer Systeme, wie sie beispielweise in der Veröffentlichung »Microwave Engineering« von Harvey. Academic Press. New York und London, auf Seile 436 dargestellt ist. führt zu der folgenden Gleichung für die Ausbreitiingskonstantc /ider Energie in Umfangsrichtung oder ^-Richtung:

cos tip = cos //„ ρ + y-^5- sin /Z₀ ρ
2 f.. CZ₀

Hierin ist //₀ = 2;τ/λ und bedeutet die Ausbreiuingskonstante der Energie in dem Wellenleitungssystem mit einer F.igenwellenlänge unter Einbeziehung der Wirkung der dielektrischen I .adting. '/.» ist der Wellenwiderstand und ρ bedeutet den Abstand /wischen aufeinanderfolgenden Kapazitäten C. Der obere Rand des

ι "> Sperrbandes kann nahe an fin/) = .τ gelegt werden, wenn O)CZo verhältnismäßig klein ist, beispielsweise wc:.η O)CZo< I ist. Wird das .Sperrband mindestens /wcinril 2f» gemacht, so kann es keine Grenzfrequcnzresonanzen in der y-Richiuiig iüi Si'MwiiigiiiigD/.imäiiuc iViii sämtlichen Frequenzen unterhalb 2/Ό mit Ausbreitung in v-Richtung geben. Die wesentliche Bedingung für das Verhindern von Schwingungszuständen höherer Ordnung an der Ausbreitung ist daher dadurch erfüllt, daß eine Schlitzbreite gewählt wird, die eine niedrige

2") Kapazität c und eine kleine Teilung oder Periode ρ ergibt. Bei praktischen Ausführungsbeispielen mit einer Betriebsfrequenz von 2450 MHz ergab eine Abmessung ρ im Bereich von 16,5 mm bis 19 mm und eine Abmessung a des Schlitzes im Bereich von 1,78 mm bis

ίο 3,18 mm die gewünschten Ausbreitungseigenschaften.

Bevor mit der Beschreibung einer Anzahl weiterer Ausführungsbeispiele periodischer oder aperiodischer Konstruktionen zur Veränderung der Schaltungsparameter fortgefahren wird, seien unter Bezugnahme auf

π Fig. 8 Messungen der Wirkungsweise der Dichtungseinrichtung anhand von Diagrammen erläutert, in welchen die Undichtigkeit eines Hochfrequenzerhitzungsgerätes in dB über die Frequenz aufgetragen ist. Die dargestellten Kurven entsprechen einer großen Anzahl von Ablesungen bzw. Messungen, die an einer Vielzahl vor Orten um den Rand der Hc ;hfrequenzenergiedichtjng gemacht worden sind, wobei eine große Anzahl von Kurven einander überlagert wurden und die obere Umhüllende als Kurve der maximalen Undichtigkeit in Abhängigkeit von der Frequenz für die betreffende Kombination definiert ⁱⁱⁿⁱr^r^^f> Ein** i^nrup δ bezeichnet die Undichtigkeit einer Dichtung an der Tür eines Mikrowellen-Erhitzungsgerätes ohne jede Drosselkonstruktion oder Abwandlungen hiervon. Die

so Kurve B entspricht einer Türkonstruktion, welche als Dichtung allein eine Drosselanordnung aufweist. Schließlich entspricht die Kurve C einer Türkonstruktion, welche in der erfindungsgemäßen Weise mit kapazitiven Schlitzen der beschriebenen Art ausgeriistet ist, welche eine Breite im Bereich von 1,78 mm bis 3,18 mm und einen Abstand ρ im Bereich von 16,5 mm bis 19 mm besitzen und welche mit einer elektrischen Drosselanordnung ausgerüstet ist. Sämtliche drei Kurven sind das Ergebnis von Versuchen ohne die Verwendung einer Sekundärdichtung mit Verlustwirkung oder Dämpfungswirkung und ohne die Verwendung von Kunststoffabdeckungen für die Perforationen oder Öffnungen in der Tür. Die Frequenz k ist die zugeteilte Betriebsfrequenz des betreffenden Mikrowel-

o> lenofens.

Die Kurve A, welche für die Konstruktion ohne jede Schutzmaßnahme gilt, verdeutlicht einen hohen Undichtigkeitspegel, welcher mit wachsender Frequenz ab-

nimmt, was der theoretisch bclegbaren Veränderung der Eingangsreflexion entspricht. Eine Drosselanordnung, weiche in der Kurve B untersucht ist, vermindert die Undichtigkeit um etwa 10 dB bis 20 el FJ. wobei in der Nachbarschaft von f₀ keine ausgeprägte Resonanz, der Drossel auftritt. Man vermutet, daß dieses Fehlen einer ausgeprägten Resonanz der Drossel von den ungehindert sich ausbreitenden Schwingungs/.uständen höherer Ordnung herrührt, die längs des langgestreckten. umfangsmäßigen Ausbreitungsweges wandern, der auf eine große Länge hin von der Drosselwirkung unbeeinflußt ist, da Xg/λ von der Einheit stark verschieden ist. Die erwartete Dämpfungsspit/e der Drossel bei der Betricbsfrequenz bezüglich Schwingungszuständen, die sich in v-Richtung ausbreiten, ist daher überdeckt. Werden nun noch zusätzlich entsprechende Veränderungen der Schaltungsparam'.ter im oben angegebenen Sinne vorgesehen, um Spcrrbänder für die EiietgiL'iiUüuiciiuiig im liüi ^-Richtung /ti schaffen, so tritt die Drosselwirkung deutlich hervor, wie in dei Kurve C durch den Resonanzpunkt bei der Frequenz /b gezeigt ist, welcher mit der Bezugszahl 140 bezeichnet ist. Bemerkenswert ist ferner, faß die minimale Undichtigkeit an dem Punkt /Ό ungefähr 20 dB unter der Undichtigkeit einer Tür mit normaler Drossel-Dichtungskonstruktion ist. wie sie in der Kurve B untersucht ist. Die Frequcnzabhängigkeit ergibt sich ebenfalls als unwesentlich, wobei nur eine Verschlechterung von IO dB der Drossclwir'uing bei einer Frequenzabweichung von +200MHz von dem Drossel-Frequenzpunkt 140 aus auftritt. Hierdurch wird erreicht, daß elektrische Veränderungen während der Lebensdauer des Gerätes aufgrund mechanischer Veränderungen an den Bauteilen der erfindungsgemäßen Geräte eine zufriedenstellende Sicherheit des Betriebes innerhalb der vorgegebenen Vorschriften über eine lange Zeitdauer hinweg mit Sicherheit nicht beeinträchtigen.

Bei praktischen Versuchen wurde ferner festgestellt, daß die Hinzunahme verlustbehafteter, energieabsorbierender Körper bei herkömmlichen Türkonstruktionen die maximale Undichtigkeit um nochmals 10 dB bis 15 dB absenkt, während die zusätzliche Verminderung der Undichtigkeit durch solche Werkstoffe bzw. Maßnahmen bei in der erfindungsgemäßen Weise ausgebildeten Türkonstruktionen nur 5 dB bis 1OdB beträgt Diese Werte zeigen, daß die erfir.dungsgeniäße Türdichtung in geringerem Maße von der zusätzlichen Dichtwirkung verlustbehafteter Absorptionswerkstoffe abhängig ist, was auf der Blockierung der Ausbreitung von Schwingungszuständen höherer Ordnung beruht. Durch die Erfindung wird also die normale Dichtungsfunktion der elektrischen Drosselanordnung wieder hergestellt, weiche in erster Linie darin besteht, die TEM-Schwingungszustände an einer Ausbreitung in v-Richtung über den umfangsmäßigen Spalt hinweg zu hindern. Die angegebenen Werte zeigen also, daß erfindungsgemäß der Undichtigkeitspegel um den Faktor 40 bis 100 unter die entsprechenden Werte gebracht werden kann, welche bei herkömmlichen Tür-Dichtungskonstruktionen für Mikrowellen-Erhitzungsgeräte erzielt werden.

Eine abgewandelte Ausführungsform ist in F i g. 11 gezeigt Hier sind die im Abstand voneinander angeordneten Schlitze 108 in der Wand 15 vorgesehen. Die Drosselanordnung 76 ist bei diesem Ausführungsbeispiel so ausgebildet daß der Wandungsabschnitt oder der Rand 78 der Platte 62 unverändert bleibt. Die kaDazitiven Schlitze befinden sich also in der Wand 15 und bewirken eine Blockierung der hier interessierenden Schwingungszustände. Die sich in ^-Richtung ausbreitende Energie, welche durch die Schlitze 108 ausgekoppelt wird, kann durch geeignete Einrichtungen innerhalb des Raumes 110 gedämpft werden, welcher durch das Gehäuse 16 und eine Abschlußwand III umgrenzt wird.

In Fig. 12 ist wiederum eine andere Dichtungskonslruktion nach der Erfindung gezeigt, wobei die

ίο Drosselanordnung 142 einen Teil des Mantels 14 des Ofens bildet und nicht an der Tür vorgesehen ist. Der dielektrische Körper 90 und die Übertragungswege 80 und 88 sind entsprechend vorgesehen wie bei den zuvor betrachteten Ausführungsbcispielen. Die Platte 144 und

r> der Rahmen 146 sind als ein einziges Bauteil vorgesehen und stellen die gesamte Türkonstruktion 148 dar, welche an der wandungsseitigcn Drossclanordnung anliegt. Der Wandteil 152 der Drosselanordnung enthält die im AüSit'lMU vOriOinüfKiCr VurgCSCiiCuCM, kupnZitiVCn Schiiize 154 und ist in geeigneter Weise an dem Mantel 14 des Ofens be?cstigt. Auch diese Dichtungskonstmktion umgibt die gesamte Zugangsöffnung des betreffenden Hochfrequenz-Erhitzungsgerätes.

In der obigen Beschreibung wurden das innere

2"> Fenster 63 und das äußere Fenster 61 der Türkonstruktion erwähnt. Es sei noch bemerkt, daß zwar im Zusammenhang mit der Dichtungskonstruktion eine Drosselanordnung näher beschrieben wurde, daß jedoch bei bestimmten Ausführungsbeispielen Schwin-

jo gungszustände weiterleitender Konstruktionen die Spalten zwischen der Türe und dem Mantel des Ofens und Erhitzungsgerätes durch magnetisierte Ferritkörper belastet sein können, um austretende Energie zu stören. Bei diesen Ausführungsbeispielen können

S3 ebenfalls kapazitive Konstruktionen in den Wänden des Ofenmantels vorgesehen sein, wie dies bei dem Beispiel nach Fi g. 11 der Fall ist.

Nachfolgend seien noch einige weitere Maßnahmen zur Veränderung der Sch.-hungsparameter beschrieben.

In Fig. 14 sind Schlitze 156 und 158 gezeigt, welche jeweils unterschiedliche Längen C] und cj besitzen und zwischen sich im wesentlichen U-förmige Leiterelemente 160 stehen lassen. Bei diesem Ausführun^sbeispiel bewirkt eine Gruppe von kapazitiven Impedanzen die Blockierung von Schwingungszuständen der einen Frequenz, während eine zweite Gruppe die Blockierung einer anderen Frequenz herbeiführt. In Fig. 15 sind Schlitze 162 abgebildet, welche schräg gestellt sind, so daß dazwischen Leiterelemente 164 gelegen sind. Bei

so sämtlichen der soeben beschriebenen Ausführungsbeispiele können die Abwandlungen der betrachteten Wandfiächen sowohl an Wänden des Ofenmantels als auch der Türe vorgesehen sein. Bei einigen Ausführungsbeispielen sind die Veränderungen der Schaltungsparameter an beiden Wänden vorgesehen.

Fig. 16 zeigt eine aperiodische Konstruktion zur Veränderung der Schaltungsparameter mit einem mehr zufälligen Abstand der Schlitze, wobei sämtliche räumlichen Perioden bedeutend kleiner als eine wirksame elektrische Wellenlänge sind und beispielsweise sämtlich kleiner als A/4 der vorbestimmten Betriebsfrequenz sind, so sei der Abstand zwischen den Schlitzen 174 und 176 ein erster wirksamer Abstand p\, der Abstand zwischen den kapazitiven Schlitzen 176 und 178 sei mit pi bezeichnet, und der Abstand zwischen den Schlitzen 178 und 180 bildet einen dritten wirksamen Abstand pj veränderter Größe. Die zwischen den Schlitzen gelegenen Teile der elektrisch

leitenden Wandung bilden Leiterelemenie 182, 184 und 186 veränderlichen Abslandes.

Fig. 17 zeigt eine Drosselanordnung 76, welche derjenigen nach den Fig.4 und 5 ähnlich ist. jedoch durch Einfügung »ines Dielektrikums oder eines anderen geeigneten Werkstoffes 107 in die Schlitze 106 abgewandelt ist, um die gewünschten Veränderungen der Schaltungsparameter herbeizuführen.

F i g. 9 zeigt eine andere Form des Hochfrequenz-Erhitzungsgerätes oder Mikrowellenofens mit seitlich angelenkter Türe. Die Zugangsöffnung 190 ist mittels einer Türkonstruktion 192 verschließbar, welche eine Verriegelungskli ike 194 besitzt. Die Schalttafel 196 enthält eine met lanische Klinkenverriegelungseinrichtung 198, welche in einen Schlitz 200 in der Seitenwand der Türkonstruktion eingreift Die Klinke 194 greift in einen Schlitz 202 ein, der in der die Zugangsöffnung umgebenden Stirnwand 204 vorgesehen ist An einer Halteplatte 206, die sich zwischen der Gehäusewand 208 und dem inneren Mantel 210 des Ofeninnenraumes befindet, ύηό Sicherheiis-Veniegeiungsschaiier angeordnet. Die Türkonstruktion 192 ist mit einer Reihe von die Schaltungsparameier verändernden Ausbildungen versehen, um die gewünschten Sperreigenschaften zu erreichen, was durch Schlitze 212 in der Seitenwand der Dichtungs-Drosselkonstruktion der Türe geschieht, um dazwischen im Abstand voneinander gelegene Leiterelemente 214 zu schaffen. Bei diesem Ausführungsbeispiel überdeckt ein Rahmen oder Deckel 216 mit einem Kunststoffenster die inneren Wandteile der Türkonstruktion. Die Anordnung und Verteilung der Veränderungen der Schaltungsparameter ist wieder entsprechend den Grundsätzen gewählt, welche oben im Zusammenhang mit dem Klapptürmodell eines Hochfrequenz-Erhitzungsgerätes angegeben worden sind. Eine sekundäre Absorptionsdichtung kann in beliebiger Weise, beispielsweise durch eine mit Graphit versetzte Dichtungsleiste 193 gebildet sein, welche einen dickeren Abschnitt 195 aufweist, der nahe dem Dielektrikumswerkstoff 197 der Drossel gelegen ist. Die Türkonstruktion enthält schließlich noch Perforationen 199, und weiter kann die Oberfläche der stirnseitigen Wand 204 von verlustbehaftetem Dichtungsmaterial freigehalten sein, um das blanke Metall sichtbar werden zu lassen.

Fig. 10 zeigt eine Schiebetürkonstruktion 240 nach der Erfindung mit einem aus Metall, beispielsweise aus Aluminium bestehenden Außenmtntel 242, der einen Rahmen 244 umgreift, der aus U-Profilen bestehen kann, die so zusammengeschweißt sind, daß sich ein bilderrahmenartiges Bauteil ergibt, das die Zugangsöffnung 246 umgibt. Ein Handgriff 248 ist zur Handbetätigung der Türkonstruktion an dieser befestigt. Führungen 250 und 252 weisen Nylon-Gleitflächen 254 und 256 auf. die am Außenrand eines Flansches der Gehäusewand 258 des betreffenden Hochfrequenz-Erhitzungsgerätes vorgesehen sind. Führungsschienen 262 und 264 umgreifen diese Konstruktion und sind mittels Schrauben 266 an den AuUenmantel 242 und den Rahmen 244 der Schiebetüre angeschlossen. Aus Dielektrikum bestehende Abstandshalterstücke 268 sind an dem Rahmen 244 befestigt und legen die Abmessungen eines Spaltes 270 fest. Zur Verstärkung der Türe ist auf der Innenseite des Rahmens 244 eine Innenplatte 260 aus geeignetem Metall oder anderem Werkstoff befestigt.

Der Rahmen 244 bestimmt eine Drosselkonstruktion 272 mit Innenwänden 274, 276, 278 und 280. Der Spalt 270 und auch das Innere der Drosselkonstruktion 272 können gegebenenfalls mit einem Dielektrikum erfüllt sein. Die Wand 274 stellt einen Kurzschluß-Abschluß der Wellenleiterkonstruktion dar, welcher durch den Spalt 270 austretende Hochfrequenzenergie zu dem Ausgangspunkt zurück reflektiert Die Wand 280 der Drosselkonstruktion und die gegenüberliegende Wand 282 des Ofengehäuses oder des Ofenmantels 258 begrenzen den Spalt 270. welcher als Übcrlragungskonstruktion für elektromagnetische Wellen wirksam ist.

ίο Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die x-Richtung. in welcher sich die TEM-Schwingungszustände ausbreiten, durch den Pfeil 284 bezeichnet Der kleine Kreis 286 zeigt die y-Richtung der Ausbreitung von Schwingungszuständen an. welche unterdrückt werden sollen, wobei diese Richtung senkrecht zu der A-Richtung steht Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Wand 280 der Drosselkonstruktion mit kapazitiven Schlitzen 288 ausgerüstet, deren Hauptabmessung sich senkrecht zu der ^Richtung der Wellenausbreitung erstreckt. Die beschriebene Konstruktion kann auch so gewählt sein, daß sich die Drosselanordnung 272 innerhalb des Ofenmaniels 258 befindet

Fig. 13 zeigt eine Türkonstruktion 400, welche die Zugangsöffnung eines Ofenmantels oder Ofengehäuses 402 verschließt, welches durch elektrisch leitende Wände 404 gebildet ist Ein Rahmen 406 mit Perforationen 408 und ein Kunststoffenster 410 bilden eine Türe mit einem Absorbtionshohlraum, welcher von

jo Wänden 412 und 414 umgrenzt und mit einem Dielektrikumskörper 416 erfüllt ist Die aus dem Ofeninnenraum austretende Energie wandert durch den Spalt zwischen der Wand 404 und der Wandung 418 des Rahmens und tritt zunächst in den erwähnten

j5 Absortionsraum ein. Der weitere Fortpflanzungsweg der Hochfrequenzenergie biegt dann in Fortpflanzungsrichtung gesehen nach rechts um und verläuft längs der Stirnwand des Ofenmantels. Ein energieabsorbierender Werkstoff 419 ist innerhalb eines federnden Wandelemems 420 angeordnet, welcher nahe dem Außenrand der Türe angebracht ist. Die Türkonstruktion wird durch gegossene Aufsatzteile 422 und 424 vervollständigt.
Auch hierbei ist entweder die Wand 418 der Türkonstruktion oder die gegenüberliegende Wand 404 des Ofenmantels mit Schlitzen 426 versehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schlitze in der Wand 418 eingezeichnet. Die Abmessungen sind so gewählt, daß die Ausbreitung von Hochfrequenzenergie

so auf dem langen Fortleitungsweg in Umfangsrichtung blockiert wird, welche in dem kleinen Kreis 428 als y-Richtung bezeichnet ist während die ^-Richtung, in welcher eine Energieausbreitung zugelassen wird, durch den Pieil 430 bezeichnet ist Die zuvor angegebenen Möglichkeiten der Veränderung der Schaltungsparameter können auch auf das vorliegende Ausführungsbeispiel angewendet werden.

Die Fig. 18 und 19 verdeutlichen wiederum ein anderes Ausführungsbeispiel einer Türdichtungskonstruktion mit einem langgestreckten Wellen-Ausbreitungsweg, der Stege oder Leisten in einer Breite von etwa einem Viertel einer Wellenlänge enthalt, die sich in Längsrichtung oder, entsprechend der vorausgehenden Definitionen, in /-Richtung erstrecken und in Umfangsrichtung an oder nahe den Wänden der Zugangsöffnung angeordnet sind, wobei Dielektrikumswerkstoff zwischen den abwechselnden Leisten vorgesehen ist. Jeder der Ausbreilungswege ist mit einem Abschluß verschen.

welcher eine geringe Impedanz an den Ausgangspunkt der austretenden Energie reflektiert Einzelheiten dieser Konstruktion lassen sich der US-Patentschrift 35 11 959 entnehmen.

Der Teilquerschnitt nach Fig. 18 läßt eine elektrisch leitende Wand 300 erkennen, welche zu einem Ofengehäuse oder Ofenmantel 302 gehört. Eine als Übertragungsweg für elektromagnetische Energie wirksame Konstruktion 304 enthält zwei Leisten 306 und 308, die an der Stirnfläche 310 der elektrisch leitenden Stirnwand 300 so befestigt sind, daß sie die Zugangsöffnung 312 umgeben. Die Leisten 306 und 308 haben solchen Abstand voneinander, daß ein Raum 314 entsteht, welcher eine hohe Impedanz darbietet. Die bewegliche, elektrisch leitende Platte 316 der Türe 318 stellt eine Abschlußwand dar, welche mit der Stirnfläche 310 des Ofengehäuses oder Ofenmantels die als Übertragungsleitung zur Fortleitung elektromagnetischer Energie wirksame Konstruktion bildet, deren Ausgangspunkt nahe der Zugangsöffnung 312 gelegen ist. Dielektrische Beläge oder Streifen 320 und 322, beispielsweise als Dielektrikum wirksame Polypropylen-Bänder, verhindern einen unmittelbaren Kontakt der Leisten 306 und 308 mit der beweglichen Platte 316 der Türe. Ein Aufbau mit abwechselnd hoher und niedriger Impedanz entsteht durch das Vorhandensein der niedrigen Impedanzen im Bereich der leitfähigen Leisten 306 und 308 und des dazwischenliegenden Abschnittes 314, welcher eine hohe Impedanz besitzt und etwa das 60fache der charakteristischen Impedanzen der Abschnitte geringer Impedanz aufweisen kann.

Bei dem liier betrachteten Ausführungsbeispiel sind die !eitfähigen Leisten in Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre so abgewandelt, daß sie eine Reihe kapazitiver Schlitze 324 enthalten, welche die Ausbreitung von Schwingungszuständen in einer Richtung sperren, die parallel, zur Längsrichtung der Leisten in Umfangsrichtung rund um die Zugangsöffnung des Ofens verläuft. In der gewählten Darstellung geht die Richtung der Ausbreitung unerwünschter Schwingungszustände unmittelbar in die Zeichenebene hinein. Um nun diese Energie unterdrücken zu können, haben die Schlitze 324 mit Kammern oder Hohlräumen 326 Verbindung, die in den hohl ausgebildeten, elektrisch leitfähigen Leisten 308 vorgesehen sind. Die erste Leiste 308, welche unmittelbar neben der Zugangsöffnung 312 gelegen ist, kann als einzige in der erfindungsgemäßen Weise abgewandelt sein oder es können gegebenenfalls zur ausreichenden Abdichtung der Einrichtung entsprechende Abwandlungen auch an der nächsten elektrisch leitfähigen Leiste 306 vorgenommen werden, wie durch die gestrichelten Linien 328 in F i g. 18 gezeigt ist

In F i g. 19 ist eine wiederum andere Türdichtung nach der Erfindung gezeigt, welche ebenfalls sich in Längsrichtung erstreckende Leisten aufweist, welche eine Zugangsöffnung umgeben. Eine Türanordnung 330 ist beispielsweise an Führungen 360. die an der Stirnwand des Ofens befestigt sind, verschiebbar. Eine

ίο als Wellenleitung wirksame Konstruktion mit fünf Abschnitten wird durch drei zueinander parallele, im Abstand voneinander angeordnete, leitfähige Leisten 332,334 und 336 gebildet, welche an der Oberfläche 338 einer Stirnwand 340 befestigt sind und sich rund um die Zugangsöffnung 342 erstrecken. Die Befestigung erfolgt durch Schrauben und Muttern 344. Zwischen den leitfähigen Leisten 132,334 und 336 liegen S- -eifen 346 und 348 aus dielektrischem Werkstoff. Diese Streifen sind ebenfalls in geeigneter Weise befestigt. Außerdem sind die dielektrischen Streifen so bemessen, daß sie etwas über die ieitfahigen Leisten hinausstehen, um nach dem Schließen der Platte 350 der Türkonstruktion einen unmittelbaren metallischen Kontakt zu verhindern.

Zunächst sind Schlitze 352 in der inneren elektrisch leitenden Leiste 332 vorgesehen, welche die Zugangsöffnung 340 umgibt. Nach Bestimmung des Undichtigkeitswertes des Ofengehäuses kann es sich als notwendig erweisen, eine zweite Gruppe von Schlitzen 354 in der Leiste 334 vorzusehen, um die austretende Energie weiter abzuschwächen. Schließlich kann eine dritte Gruppe von Schlitzen 356 in der äußersten Leiste 336 sicherstellen, daß ein maximaler Schutz gegen das Austreten elektromagnetischer Energie am Spalt der Türöffnung erzielt wird, wenn sich das Gerät in Betrieb befindet Die erwähnten Schlitze dienen wieder dazu, die Ausbreitung von Schwingungszuständen zu verhindern, welche in Längsrichtung und in Umfangsrichtung rund um die Türöffnung wandern, wie durch den Pfeil 358 angedeutet ist. Die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele können auch so ausgestaltet sein, daß die als Übertragungsleitungen wirksamen Konstruktionen unmittelbar an der Platte der beweglichen Türe angebracht sind und an den stirnseitigen Teilen der die Zugangsötfnung umgebenden Wand des Ofens anliegen, wenn die Türe geschlossen ist. Die Schlitze können dabei in beliebiger Weise an einer der Wände vorgesehen sein.

Hierzu 9 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Dichtungseinrichtung für den Spalt zwischen der Türe und dem Heizraummaniel von elektrischen Mikrowellenerhitzungsgeräten, mit einer parallel zum Türrand verlaufenden, in den genannten Spalt ausmündenden Resonanzdrosselkammer, welche zusammen mit dem von der Einmündung der Resonanzdrosselkammer bis zum heizraumseitigen Spaltbeginn reichenden Spaltabschnitt eine Wellenleiterdichtungskonstruktion bildet, welche, bezogen auf die Betriebsfrequenz, aus Viertelwellenlängen-Wellenleitungsabschnitten besteht, sowie mit Unterbrechungen, welche in den die Wellenleiterdichtungskonstruktion begrenzenden Wänden vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daßdie Wandunterbrechungen die Gestalt von in einer der Begrenzungswände (z. B. 78; 15; 152; 280) der Wellenlekungsabschnitte vorgesehenen, sich etwa in Richtung der Haupt-WeHenausbreitungsrichtung entlang der Wellenleiterdichtungskonstruktion erstreckenden, kapazitiv wirkenden Wandschlitzen (z.B. 106; 108; 154; 288) haben, welche so ausgebildet sind, daß einerseits die zwischen den Schlitzen gelegenen Wandstege (z. B. 78a) eine niedrige gegenseitige Kapazität aufweisen und andererseits keine unmittelbare Kopplung zwischen dem Heizraum und der Resonanzdrosselkammer in der Wellenleiterdichtungskonstruktion auftritt.

2. Dichtungseinrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze in Richtung der Haupt-Wellenüusbreitjngsrichtung etwa ein Viertel der Welleniänge bei Betriebsfrequenz messen.

3. Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet,daßdie Wandschlitze(106) in einem von einem Plattenteil (62) der Türe hochstehenden Randflansch (78) vorgesehen sind, der mit einer gegenüberliegenden Wand (15) des Heizraummantels einen ersten Zweig (80) der Wellenleiterdichtungskonstruktion bildet, zu dem ein zweiter Zweig (88) der Wellenleiterdichtungskonstruktion parallel verläuft, welcher von einem abgesetzten Profilrahmen (64) der Türe begrenzt ist und mit dem ersten Zweig über eine nahe dem Rahmennbsatz (84) des genannten Profilrahmens gelegenen Öffnungsspalt gekoppelt ist (Fig.4 und 5).

4. Dichtungseinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze (108) in einem Wandteil (15) des Heizraummantels vorgesehen sind, welcher mit einem gegenüberliegenden, von einem Plattenteil (62) der Türe hochstehenden Randflansch (78) einen ersten Zweig (80) der Wellenleiterdichiungskonstruktion bildet, zu dem ein zweiler Zweig (88) der Wellenleitcrdichtungskonstruktion parallel verläuft, welcher von einem abgesetzten Profilrahmen (64) der Türe begrenzt ist und mit dem ersten Zweig über einen nahe dem Rahmenabsatz (84) des genannten Profilrahmens gelegenen Öffnungsspalt gekoppelt ist(Fig. II).

5. Dichtungscinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze (154) in einem am Heizraummantel befestigten Wandteilprofil (152) vorgesehen sind, welches mit einem gegenüberliegenden, von einem Plattenteil (144) der

Türe hochstehenden Randflansch (146) einen ersten Zweig (80) der Wellenleiterdichtungskonstruktion bildet, zu dem ein zweiter Zweig (88) parallel verläuft, welcher mit dem ersten Zweig gekoppelt ist (Fig. 12).

6. Dichtungseinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze (288) an einer Profilwand (280) eines Profikahmens (244) vorgesehen sind, -ler den Rand der als schiebetür (240) ausgebildeten Türe umgibt, einen Zweig (272) der Wellenleiterdichtungskonstruktion enthält und einer Wand (282) des Heizraummantels (258) gegenüberliegt (F ig. 10).

7. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Wandschlitzen kleiner als die wirksame Wellenlänge bei Betriebsfrequenz ist.

8. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze in aperiodischer Anordnung nebeneinanderliegen.

9. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandschlitzen weitere Wandschlitze mit von der Länge der erstgenannten Wandschlitze in Richtung der Haupt-Wellenausbreitung unterschiedlicher Li nge gelegen sind (F i g. 14).

10. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandschlitze gegenüber der Richtung der Haupt-Wellenausbreitung schräggestellt sind.

11. Dichtungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die · Wandschlitze mit einem dielektrischen Werkstoff erfüllt sind.