DE3010231B2 - Hochfrequenz-Heizvorrichtung mit einer Heiz- oder Wärmekammer, einem Hochfrequenzwellengenerator und mindestens einem Heizelement zur Widerstandsheizung - Google Patents

Description

Ober das Dämpfungsrohr 25 an Masse gelegt Auf diese Weise wird die von der Wftrmekammer 14 zum Heizelement 17 übertragene und durch das Dämpfungsrohr 25 gedämpfte Hochfrequenzwelle in einen Massekreis eingeführt Die Speiseklemme des Heizelements 17 ist durch den zentralen Bereich des Dämpfungjrohrs 23 hindurchgeführt zwischen die Kontaktelemente 26a und 26b eingesetzt und am Außenende mit einem Anschluß 27 verbunden, an den eine Spannung angelegt wird. Der Endabschnitt des Heizelements 17 ist über eine bestimmte Länge hinweg, ausgenommen an seinem Außenende, von einer Umhüllung bzw. Muffe 28 aus Isoliermaterial umschlossen. An der Seite des Anschlusses 27 ist das Ende der Muffe 28 durch ein Isolierrohr 29 geschützt Die Muffe 28 steht mit den Kontaktelementen 26a, 266 in Berührung. Das mit dem Außenende des Heizelements 17 in Berührung stehende Ende des Anschlusses 27 ist durch ein Isolierelcment 30 geschützt Die Heizelement-Anschlußeinheit 19a ist weiterhin vollständig von einem Hohlzjrlinder 31 aus Metal! nut bekannter Hochfrequenzwellen-Dämpfungsfunktion umschlossen

Die Anschlußeinheit gemäß F i g. 2 ist jedoch mit den folgenden Mängeln behaftet Wenn das Heizelement 17 wiederholt von der Anschlußeinheit getrennt und wieder mit ihr verbunden wird, vermindert sich der Kontaktdruck zwischen den Kontaktelementen 26a, 26b und der Muffe 28, bis zwischen diesen Teilen ein Spalt auftritt in welchem ein Lichtbogen entstehen kann. Wenn dieser Lichtbogen mit größerer Stärke auftritt wird die Muffe 28 durchlöchert so daß an ihr ein dielektrischer Durchbruch auftritt der zu einem Brand führen kann. Außerdem kann die über das Heizelement 17 übertragene Hochfrequuizwelle durch diesen Spalt leicht in den Anschluß 17 eintreten, so daß die Hochfrequenzenergie nach außen austreten kann. Infolgedessen ist es schwierig, die Sicherheit der gesamten Hochfrequenz-Heizvorrichtung aufrechtzuerhalten.

Aufgabe 2er Erfindung ist damit insbesondere die Schaffung einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung mit Heizelement-Anschlußeinheiten, mit denen die erwähnte Funken- oder Lichtbogenbildung, ein dielektrischer Durchbruch, ein Austritt von Hochfrequenzwellen bzw. -energie oder ein Brand sicher vermieden werden können.

Diese Aufgabe wird bei einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung mit einer Heiz- oder Wärmekammer zum Erwärmen eines Guts, wie eines Nahrungsmittels, einem Hochfrequenzwellengeiiorator und mindestens einem Heizelement das über erste und zweite Schalter selektiv mit einer Stromversorgung verbindbar ist wobei der Hochfrcquenzwellengenerator Hochfrequenzwellen bzw. -energie in die Wärmekammer abstrahlt in welcher das Heizelement zur Widerstandsbeheizung des Guts angeordnet ist und wcbei an der Wand der Wärmekammer eine Heizelement-Anschlußeinheit zur trennbaren Halterung der Spannungs-Speiseklemme des Heizelementes angeordnet ist und eine Steuerschaltung zur Steuerung des öffnens und Schließens des zweiten Schalters Ober den ersten Schalter mit der Stromversorgung verbunden ist, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anschlußeinheit ein beim Einführen der Spannungs-Speiseklemme des Heizelements in eine vorbestimmte Stellung in der Anschlußeinheit auslenkbares Element und einen bei dessen Auslenkung schließbare ~< dritten Schalter aufweist, der mit der Steuerschaltung in Reihe geschaltet ist, so daß letztere nur bei geschlossenem dritten Schalter betätigbar ist

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung im Vergleich zum Stand der Technik anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Teil-Schnittansicht einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung zur Verdeutlichung des Erfindungsprinzips,

Fig.2 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilschnittansicht einer bisherigen Heizelement-Anschlußeinheit bei der Vorrichtung nach F i g. 1,

Fig.3 eine Fig.2 ähnelnde Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer Heizelement-Anschlußeinheit gemäß der Erfindung mit in Anschlußstellung befindlichem Heizelement

F i g. 4 eine F i g. 3 ähnelnde Darstellung, in welcher das Heizelement jedoch noch nicht in die Anschlußstellung vorgeschoben ist

Fig.5 ein Schaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ^!ind

Fig.6 eine den Fig.3 und 4 ahnende Darstellung einer abgewandelten Ausführangsform oer Erfindung.

Da die erfindungsgemäße Heizvorrichtung allgemein den vorher beschriebenen Aufbau gemäß F i g. 1 besitzt braucht dieser nicht emeut erläutert zu werden, !m folgenden sind außerdem den Teilen von F i g. 1 und 2 entsprechende Teile mit denselben Bezugsziffern wie vorher bezeichnet

Gemäß F i g. 3 ist in die Bohrung 24 im Innengehäuse 11a ein Hochfrequenzwellen-Dämpfungszylinder 25 mit seinem einen Ende eingesetzt während am anderen Ende dieses Zylinders mehrere Kontaktelemente 32a, 326 usw. aus elastichem Metall und mit Biegungsabschnitten und Verlängerungen jeweils mit dem einen Ende befestigt sind. Ein an seinem einen Ende an der Rückwand 19 befestigter hohler Metall-Zylinder 33, der dieselbe Funktion erfüllt wie der Zylinder 31 gemäß F i g. 2, ist mit einer Bohrung 33a versehen. Das der Bohrung 33a des Zylinders 33 gegenüberstehende Kontaktelement 32a besitzt eine gegenüber dem Komaktelement 326 unterschiedliche Form. Dieses Kontaktelement 32a wird mit seiner durch die Bohrung 33a hindurchgeführten Verlängerung in Richtung des Pfeils 34 ausgelenkt wenn sein Biegungsteil in dieselbe Richtung verlagert wird. In der Nähe dar Bohrung 33a im Zylinder 33 ist eine Schalter-Tragplatte 35 befestigt an welcher ein Mikroschalter 17a mit einem Betätigungselement 176 montiert ist Dieser Mikroschalter 17a wird durch das Betätigungselement 176 geschlossen, wenn die Verlängerung des Kontaktelements 32a in Richtung des Pfeils 34 ausgelenkt wird. An der Speiseklemme ist das Heizelement 17 mit einir Isolier-Muffe 37 entsprechend der Muffe 28 gemäß fig.2, einem Isolierrohr 29 und einem in einer vorbestimmten Position angeordneten Vorsprung bzw. Bund 37a versehen, der mit den Kontakteleinenten 32a und 326 elastisch in Berührung bringbar ist Wenn die Speiseklemme des Heizelements 17 in die Position der Heizelement-Anschlußeinheit 19a eingeschoben wird, wird die Verlängerung des Kontaktelements 32a in Richtung des Pfeils 34 ausgelenkt, so daß der Schalter 17a über sein Betätigungselement 176 geschlossen wird. Im Schließzustand des Mikroschatters 17a ist das Außenende des Heizelements 17 vollständig mit dem Anschluß 27 verbuken. Da das Kontaktelement 32a durch den Bund 37a der Muffe 37 nach oben gedrückt wird, kommt letztere in vollständige Berührung mit dem Kontaktelement 32a. Die über das Heizelement 17

übertragene Hochfrequenzwelle bzw. -energie wird somit über die Muffe 37, das Kontaktelement 32a, den Dämpfungszylinder 25 und die Rückwand 19 in den Massekreis eingeleitet.

Wenn die Speiseklemme des Heizelements 17 gemäß F i g. 4 noch nicht in die vorbestimmte Position in der Anschlußeinheit 19a eingeführt worden ist, ist das Kontaktelement 32a nicht auf die beschriebene Weise ausgelenkt, weil der Bund 37a der Muffe 37 nicht mit dem Biegungsteil des Kontaktelements 32a in Berührung steht. Infolgedessen wird auch das Betätigungselement 17ft nicht verlagert, so daß der Mikroschalter 17a offen bleibt.

Im folgenden sind Anschluß und Wirkungsweise des Mikroschalters 17a anhand des Schaltbilds von Fig. 5 erläutert, welches die Schaltung der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung darstellt. Eine Netzstromversorgung 40 ist über einen ersten Schalter 41, zweite Schalter 42a, 42ö und einen Umschalter 43 an einen Hochfrequenzwellengenerator 44 mit einem Magnetron 22a bzw. an obere und untere Heizelemente 17 bis 18 angeschlossen und außerdem über den Schalter 41, den Schalter 17a an der Heizelement-Anschlußeinheit 19a des oberen Heizelements 17 und einen Schalter 18a an der Anschlußeinheit 196 des unteren Heizelements 18 mit einer Steuerschaltung 45 zur Steuerung des öffnens und Schließens der zweiten Schalter 42a und 426 verbunden. Der Umschalter 43 liefert wahlweise Spannung zum Hochfrequenzwellengenerator 44 und zu den Heizelementen 17 und 18. Die Steuerschaltung 45 umfaßt einen mit den Schaltern 17a und 18a in Reihe geschalteten Start-Schalter 46, einen Zeitgeberschalter 47a, ein Relais 48, einen parallel zum Start-Schalter 46 geschalteten Schalter 42c zur Gewährleistung einer Selbsthaltefunktion des Relais 48 und einen parallel zum Relais 48 geschalteten Zeitgeber 47. Wenn der Zeitgeber 47 auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt wird, wird der Zeitgeberschalter 47a automatisch geschlossen und nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne geöffnet. Die mit Arbeitskontakten versehenen Schalter 42a, 426 und 42c werden geschlossen, wenn das Relais 48 anzieht.

Wenn der Hochfrequenzwellengenerator 44 gemäß F i g. 5 mit der Stromversorgung 40 verbunden und

< mindestens eines der beiden Heizelemente 17 und 18, z.B. das obere Heizelement 17, auf die in Fig.4 gezeigte Weise nur unvollständig in die Anschlußeinheit 19a eingeschoben ist, ist der Mikroschalter 17a offen. Infolgedessen wird der Generator 44 auch dann nicht in

. Betrieb gesetzt, wenn der Start-Schalter 46 gedrückt wird. Auf diese Weise kann ein Austritt von Hochfrequenzenergie nach außen sicher verhindert werden. Wenn sich der Kontaktandruck des Kontaktelements 32a verringert hat, so daß ein Spalt zwischen

- dem Bund 37a und dem Biegungsteil des Kontaktelements 32a entstanden ist, kann deshalb, weil der Mikroschalter 17a ebenfalls nicht geschlossen wird, gleichfalls der Austritt von Hochfrequenzenergie verhindert werden. Aufgrund dieser Ausbildung der

. erfindungsgemäßen Heizvorrichtung werden also dielektrischer Durchbruch, Brand, Austritt von Hochfrequenzenergie usw. sicher verhindert.

In Fig. 6 ist eine abgewandelte Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Kontaktelement 32a nur i" dann verlagert wird, wenn es von der Muffe 28 des Heizelements 17 verdrängt wird, so daß der Mikroschalter 17a geschlossen wird; letzterer wird jedoch in der Stellung nicht geschlossen, in welcher das Heizelement 17 allein dem Biegungsteil des Kontaktelements 32a . gegenübersteht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Kochfrequenz-Heizvorrichtung mit einer Heizoder Wärmekammer zum Erwärmen eines Guts, wie eines Nahrungsmittels, einem Hochfrequenzwellengenerator und mindestens einem Heizelement zur Widerstandsbeheizung des Guts, das über erste und zweite Schalter selektiv mit einer Stromversorgung verbindbar ist, wobei der Hochfrequenzwellengenerator Hochfrequenzwellen bzw. -energie in die Wärmekammer abstrahlt, in welcher das Heizelement angeordnet ist, und wobei an der Wand der Wärmekammer eine Heizelement-Anschlußeinheit zur trennbaren Halterung der Spannungs-Speiseklemme des Heizelements angeordnet ist und eine Steuerschaltung zur Steuerung des öffnens und Schließens des zweiten Schalters Ober den ersten Schalter mit der Stromversorgung verbunden ist, dadurch, gekennzeichnet, daß die Anschlußeirtheit (19s, i9b) ein beim Einfahren der Spannungs-Speiseklemme des Heizelements (17,18) in eine vorbestimmte Stellung in der Anschlußeinheit auslenkbares Element (32a; und einen bei dessen Auslenkung schließbaren dritten Schalter (17a; aufweist, der mit der Steuerschaltung (45) in Reihe geschaltet ist, so daß letztere nur bei geschlossenem dritten Schalter betätigbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Heizelemente (17,18) vorgesehen sind, von denen sich das eine (17) in einer oberen und das andere (18) in einer unteren Position in der Wärmekammer (14) befinden.

3. Vorrichtung nach Anspruch ί, dadurch gekennzeichnet, daß das auslenkbar·. Element (32a; am freien Ende eines an der Wärmekammerwand (19) befestigten und sich von der Wärmekammer (14) hinweg erstreckenden Hochfrequenzwellen-Dämpfungshohlzylinders (25) montiert ist, daß das Heizelement (17) im Bereich der Spannungs-Speiseklemme über eine vorbestimmte Länge hinweg, mit Ausnahme des Außenendes, mit Isolierschichten (37, 28) belegt ist und daß das auslenkbare Element (32a) durch die Isolierschichten auslenkbar ist, wenn die Speiseklemme durch den Dämpfungszylinder (25) hindurch bis zu einer vorbestimmten Position in die Heizelement-Anschlußeinheit eingeführt ist

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierschicht (37) in einer vorbestimmten Position dicker ausgebildet ist als in ihren anderen Bereichen und daß das auslenkbare Element durch diesen verdickten Teil (37a; der Isolierschicht auslenkbar ist

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (45) eine Reihenschaltung aus dem dritten Schalter (17a, Ma), einem Start-Schalter (46) zur Gewährleistung einer Relais-Selbsthaltefunktion und einem Relais (48) zur Steuerung des öffnens und Schließens des zweiten Schalters (42a, 42b) und einen parallel zum Relais geschalteten Zeitgeber (47) aufweist wobei dann, wenn der dritte Schalter und der Start-Schalter geschlossen sind und der Zeitgeber auf eine vorbestimmte Zeit eingestellt ist, das Relais den zweiten Schalter (42a, 42b) schließt und ihn nach Ablauf der vorbestimmten Zeit (wieder) öffnet.

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Die Erfindung betrifft eine Hochfrequenz-Heizvorrichtung, insbesondere einen Mikrowellenherd, mit einem Hochfrequenzwellengenerator und mindestens einem in einer Nahrungsmittel-Wärmekammer angeordneten Heizelement zur Widerstandsbeheizung zur außenseitigen Erwärmung des in dieser Kammer befindlichen Guts.

Bei einer bekannten Hochfrequenz-Heizvorrichtung sind in einer Wärmekammer Heizelemente zur außenseifigen Erwärmung des Guts angeordnet Dabei wird eine Hochfrequenzwelle von diesem Hochfrequenzwellengenerator mit z.B. einem Magnetron in die Wärmekammer eingeleitet, um das Gut durch Mikrowellenerwärmung innerhalb kurzer Zeit von innen zu erwärmen, wobei das Gut zum Rösten bzw. Anbräunen seiner Oberfläche durch genaue Temperaturregelung mittels Widerstandserwärmung auch außenseitig erwärmt wird. Bei einer solchen Vorrichtung werden die in der Wärmekammer befindlichen Heizelemente häufig nach Bedarf zum Reinigen des Inneren der Wärasekammer oder entsprechend der Größe des durch Mikrowellenerwärmung zu garenden Guts ausgebaut und wieder eingebaut Dabei müssen Unfälle infolge eines dielektrischen Durchbruchs, mangelhafter Kontakt, das Austreten von Hochfrequenzwellen u. dgl. verhindert werden, was dann vorkommen kann, wenn die Heizelemente getrennt und dann wieder mit der Stromversorgung verbunden werden. Bei der bisherigen Heizvorrichtung können diese Schwierigkeiten jedoch nicht vollständig ausgeschaltet werden.

Im folgenden sind die bei den bisherigen Heizvorrichtungen dieser Art auftretenden Schwierigkeiten zum besseren Verständnis der Erfindung anhand der F i g. 1 und 2 erläutert

Gemäß Fig. 1 besteht das Gehäuse U einer Hochfrequenz-Heizvorrichtung der angegebenen Art aus einem eine Wärmekammer 14 bildenden Innengehäuse 11a und einem Außengehäuse Hb, zwischen denen ein Zwischenraum lic fcMgelegt ist An der Vorderseite des Gehäuses 11 ist eine Klappe oder Tür 15 zum öffnen und Schließen der Vorderseite der Wärmekammer 14 vorgesehen. Im Inneren des Gehäuses 11 befinden sich eine Auflageplatte bzw. ein Rost 16, ein darüber angeordnetes oberes Heizelement 17 und ein darunter befindliches unteres Heizelement 18, die jeweils waagerecht in die Wärmekammer 14 eingebaut sind. An der Rückwand 19 des Innengehäuses Ua sind zwei Heizelement-Anschlußeinheiten 19a mit den Spannungs-Speiseklemmen für das Heizelement 17 sowie zwei entsprechende Anschlußeinheiten 19b mit Speiseklemmen für das Heizelement 18 angeordnet Die Speiseklemmen für die beiden Heizelemente 17 und 18 werden dabei mit einer Spannung von einer Stromversorgung beschickt Eine das zu garende Gut 20 aufnehmende Mulde, Pfanne 21 od. dgl. wird auf den Rost 16 gestellt Im Gehäuse U ist im Zwischenraum Hc ein Hochfrequenzwellengenerator 22 mit einem Magnetron angeordnet, der über einen Wellenleiter 23 Hochfrequenzwellen in die Wärmekammer 14 leitet

Die Anschlußeinheit (z.B. 19a; dieser bisherigen Heizvorrichtung besitzt den Aufbau gemäß F ί g. 2. Gsmäß F i g. 2 ist in der Rückwand 19 des Innengehäuses 11a eine Bohrung 24 vorgesehen, in welche das eine Ende eines an sich bekannten Hochfrequenzwellen-Dämpfungsrohrs 25 eingesetzt ist, das sich waagerecht in den Raum Mc im Gehäuse 11 erstreckt. Am anderen Ende des Dämpfungsrohrs 25 sind mehrere elastische Kontaktelemente 26a. 26£> ... aus Metall befestiet und