DE3035747C2 - Mikrowellenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Mikrowellenofen vorzugsweise mit Strahlungsheizkörper gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem bekannten Mikrowellenofen mit Infrarot-Strahlungsheizkörper im Backrohr (DE-GM 76 04 164) sind an gegenüberliegenden Muffelwandungen nach oben und vorne offene Laschen befestigt, in die jeweils mehrere mikrowellendurchlässige Keramikstäbe eingelegt werden können. Diese Keramikstäbe dienen der Abstützung des im oberen Muffelbereich liegenden Strahlungsheizkörpers. Hierbei bestehen Probleme im Hinblick auf die Befestigung der Laschen, d.h. der Halterungen für die Keramikstäbe an den metallischen Muffelseitenwänden. Einerseits kommt durch die Notwendigkeit der stabilen Befestigung der Halterungen an den metallischen Muffelseitenwänden als Material für die Halterungen praktisch nur Metall in Frage, da z. B. keramisches Material nicht in der Lage wäre, den durch Wärmespannungen bewirkten Bewegungen der Muffelwände bei ästrieb des Backofens bruchfcei zu folgen. Andererseits soll verhindert werden, daß z. B. bei Verwendung von die Muffelwandungen durchziehenden Befestigungsschrauben die Schraubenschäfte als Mikrowellenantennen wirken und damit eine Mikrowellenabstrahlung außerhalb des Muffelraumes erfolgt Hierbei ist zu bedenken, daß in der Regel die Muffelwände praktisch lückenlos mit einer Emailschicht überzogen sind, so daß ein, den Austritt von Mikrowellen aus dem Muffelinnenraum verhindernder inniger Kontakt zwischen den Befestigungsschrauben und dem metallischen Grundmaterial der Muffel nicht ohne weiteres gewährleistet ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mikrowellenofen der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß konstruktiv und montagetechnisch sehr einfache, metallische Halterungen vorgesehen sind, wobei an den Befestigungsöffnungen in der Muffelwand mit Sicherheit kein Mikrowellenaustritt erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die im Kennzeichnungsteil des Patentanspruches 1 aufgeführten Lösungsmerkmale. Nach den alternativen Lösungen gemäß Patentanspruch 2 und 3 wird sichergestellt, daß während der Montage der Halterungen ein inniger metallischer Kontakt zwischen dem metallischen Grundmaterial der Muffelwände und der

metallischen Halterungen zustande kommt ohne daß in zusätzlichen Arbeitsschritten vorher eine Entfernung z.B. des Emailüberzuges an den Befestigungsstellen durchzuführen ist Man erhält damit einerseits eine stabile Fixierung der metallischen Halterungen an den s Muffelwänden und gleichzeitig durch den innigen metallischen Kontakt eine bestmögliche Mikrowellendichtheit durch die Herstellung eines Hochfrequenzkurzschlusses zwischen den genannten Teilen, wodurch auch dann eine Mikrowellenabstrahlung sicher verhin- to den wird, auch dann, wenn die Halterung relativ weit über die Muffelaußenfläche hinaus ragt

Durch die Lösung gemäß Patentanspruch 4 wird erreicht daß das z.B. aus Keramik bestehende Stützelement keinerlei mechanischer Spannung unter- is worfen ist da es itiit Abstand von der Ofenmuffel z. B. nur lose mit der Halterung verbunden ist wobei zusätzlich noch an den Stützansätzen krallenartige Verformungen vorgesehen sein können, durch die beim Verspannen der Halterung zusätzlich eine Durchbrechung z. B. der Emailschicht und ein metallischer Kontakt hergestellt werden kann.

Eine besonders vorteilhafte und formstabile Verbindung zwischen einer mit der Muffelwand verbundenen Halterung und einem vorzugsweise aus Keramik bestehenden Stützelement ergibt sich durch die Lösung gemäß Patentanspruch 6. Dadurch, daß die Kittmasse das gleiche Wärmeausdehnungsverhalten hat wie das Stützelement selbst werden bei Betrieb des Backofens Wärmespannungen an der Verbindungsstelle vermieden, so daß auch bei einer extrem hohen Betriebstemperatur im Backofen, wie dies z. B. bei dem sogenannten pyrolytischen Selbstreinigungsverfahren der Fall ist ein Brechen der Keramikteile nicht zu befürchten ist.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung 3s dargestellten und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert

Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Mikrowellenofens gemäß den Schnittlinien I-I in F i g. 2.

Fig.2 eine andere Schnittdarstellung des Mikrowellenofens gemäß den Schnittlinien U-II in F i g. 1,

Fig.3, 4 und 5 eine erste Ausführungsform eines Stützelementes mit Halterung, die bei dem Mikrowellenofen gemäß F i g. 1 und 2 verwendbar ist,

Fig.6 und 7, 8, 9 und 10 vier alternative Ausführungsbeispiele von Stützelementen und Halterungen, wobei die Anordnung gemäß F i g. 6 in F i g. 7 in perspektivischer Darstellung gezeigt ist, während alle übrigen Ausführungsbeispiele in Schnittansicht dargestellt sind,

Fig. 11 und 12 ein letztes Ausführungsbeispiel einer bei dem Mikrowellenofen gemäß F i g. 1 und 2 einsetzbaren Funktionseinheit Stützelement/Halterung in Schnittansicht und perspektivischer Darstellung.

In den F i g. 1 und 2 ist der obere Teil einer aus Metallblech gefertigten Ofenmuffel 1 gezeigt, mit seitlichen Muffelwänden 2 und 3 und einer deckenseitigen Muffelwand 4. Allgemein mit 5 ist ein Strahlungsheizkörper bezeichnet mit elektrischer. Anschlüssen 6, die durch die rückwärtige Muffelwand 7 mikrowellendicht hindurchgeführt sind. Der rückwärtigen Muffelwand 7 gegenüber liegt die durch eine nicht dargestellte Tür verschließbare Beschickungsöffnung 8 mit Türflanschelementen 9. Der vorgenannte Strahlungsheiz- e>s körper 5, der schlangenlinienförmige, in einer Ebene liegende Abschnitte 10 aufweist und sich über einen großen Teil des Muffelquerschnittes erstreckt, ist ebenso wie zwei rohrförmige Temperaturfühler 11 starr, z. B. durch Schweißen befestigt auf einem rahmenartigen Träger 12, der seitlich und parallel zu den seitlichen Muffelwänden 2 und 3 durch zueinander parallele Rahmenhohne 13 begrenzt ist die, wie Fig.2 zeigt stufenartig nach unten abgekröpft sind. Im mittleren Bereich besitzt der Träger 12 nach oben Iticht abgekröpfte Rahmenholme 14. Der Strahlungsheizkörper 5 ist mit seinem Träger 12 lose aufgelegt auf Stützelemente 15, die an den seitlichen Muffelwänden 2 und 3 befestigt sind sowie auf zwei Stützelemente 16, die, wie F i g. 2 zeigt an der deckenseitigen Muffelwand 4 befestigt sind Sämtliche Stützelemente 15 und 15' bestehen beim Ausführungsbeispiel aus mikrowellendurchlässigen Keramikmaterial und besitzen eine Stützfläche 16 bzw. 16', wobei die Stützelemente im wesentlichen L- oder U-förmig ausgeformt sind. Allgemein mit 17 sind plättchenartige Halterungen bezeichnet die einerseits in nachstehend erläuterter Weise mit den Stützelementen verbunden sind und die mit ihren freien Enden durch entsprechende, schlitzartige öffnungen 18 in den seitlichen Muffelwänden 2, 3 hindurchgesteckt sind und durch nachstehend beschriebene Spannelemente mit den genannten Muffelwänden verspannt sind.

Bei einem ersten, in den F i g. 3,4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das L-förmige, aus Keramikmaterial bestehende Stützelement wiederum mit 15 und die in Form eines metallischen Plättchens ausgebildete Halterung mit 17 bezeichnet. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind an dem einen freien Ende der Halterung 17 lappenartig in entgegengesetzte Richtungen abgebogene Abbiegungen 19 angeprägt, mit denen die Halterung in das Keramikmaterial des Stützelementes 15 eingegossen bzw. eingebettet sind. Über die muffelseitige Begrenzung 20 des Stützelementes 15 hinaus ragen hakenartige Stützansätze 21, mit denen sich die Halterung 17 an der Muffelinnenfläche der seitlichen Muffelwände 2, 3 abstützt wobei nach der Befestigung der Halterung sich die in Fig. 3 verdeutlichten Spitzen dieser Stützansätze 21 in den Emailüberzug der Muffelwände eingraben und in metallischen Kontakt mit dem metallischen Grundmaterial der Ofenmuffel gelangen. Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit parallel zur muffelseitigen Begrenzung 20 im Stützelement 15 eine schwalbenschwanzförmige Nut einzuformen, in die die Halterung 17 eingeschoben werden kann. Wie insbesondere Fig.3 verdeutlicht, weist die Halterung 17 im Anschluß an die Stützansätze 21 eine schwalbenschwanzförmige Blechlasche 22 auf, die schräge Verwindungskanten 23 besitzt, deren Basisteil sich nach dem Einstecken der Halterung in die öffnung 18 der Muffelwand noch innerhalb dieser öffnung (F i g. 2) befindet so daß mit dem Verwinden der Blechlasche 22 die schrägen Verwindungskanten 23 auf den Kanten der Öffnung 18 auflaufen, die evtl. vorhandene Emailschicht abkratzen und in innigen metallischen Kontakt mit dem Grundmaterial der Muffel treten. Mit diesem Verwinden ist auch die Halterung 17 und damit auch das Stützelement 15 fest mit den Muffelwänden 2, 3 verbunden. Dabei ist durch die Stützansätze 21 sichergestellt, daß die durch das Verwinden der Blechlasche 22, das ein Spannelement darstellt, die ausgeübte Zugspannung nicht auf das keramische Stützelement 15 übertragen wird. Dieses ist vielmehr völlig spannungsfrei an der Halterung 17 durch Formschluß oder aber weitgehend lose gelagert.

Die Ausführungsbeispiele gemäß den Fig.6 bis 10

zeigen einige Möglichkeiten der Befestigung von Halterung und Stützelement. Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 6 und 7 ist die aus Flachmaterial bestehende Halterung 171 zick-zack-förmig gebogen, wobei in das Stützelement 151 eine L-förmige Ausnehmung 24 eingeformt ist, in welche die Halterung 171 eingelegt und durch Verkitten in dieser Ausnehmung fixiert ist Hierbei wird eine Kittmasse verwendet mit einem keramischen Grundmaterial, das mit Wasserglas gemischt ist Auf diese Weise haben die Materialien von Stützelement 151 und Kittmasse den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, so daß im Bereich dieser Ausnehmung 24 schädliche Wärmespannungen insbesondere während des Hochtemperaturbetriebes des Ofens vermieden werden.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 8 ist das freie Ende der Halterung 172 T-förmig ausgestaltet und ist in eine schwalbenschwanzförmige Ausnehmung 25 seitlich eingeschoben und gegebenenfalls ebenfalls durch eine Kittmasse fixiert

- Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 9 sind seitlich ober- und unterhalb der muffelseitigen Begrenzung des Stützelementes 153 nutartige Ausnehmungen 26 angeformt, in welche im wesentlichen U-förmige Ansätze der Halterung 173 eingreifen, womit eine feste Verbindung zwischen Stützelement 153 und Halterung 173 hergestellt ist

Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist eine Befestigungsart gewählt die aus einer Kombination zwischen den Ausführungsbeispielen gemäß F i g. 6 und F i g. 9 besteht Hierbei besitzt die Halterung 174 zwei abgebogene Ansätze, von denen der eine Ansatz in eine innere Ausnehmung 27 des Stützelementes 154 eingreift und gegebenenfalls darin verkittet ist und der andere Ansatz in eine äußere Ausnehmung 28 des Stützelementes 154 eingreift

Anhand der Fig. 11 und 12 ist ein letztes Ausfüh

rungsbeispiel verdeutlicht Hierbei ist wiederum eine plättchenartige Halterung 175 in einem L-förmigen Stützelement 155 eingebettet Über die muffelseitige Begrenzung des Stützelementes 155 hinaus ragen zwei Stützansätze 29, an denen sich die Halterung 175 an der Muffelinnenfläche der Muffelwand 3 abstützt Im Anschluß an diese Stützansätze 29 besitzt die Halterung 175 einen keilförmigen Grundriß mit dem Keilwinkel a. Mit dem Einstecken der Halterung in die öffnung 18 in

ίο der Muffelwand 3, deren Breite geringfügig kleiner ist als die größte Breite der Keilform, graben sich die scharfen Kanten der Halterung 175 in die seitlichen Begrenzungskanten der öffnung 18 ein, wobei zwangsläufig eine evtl. dort befindliche Emailschicht durchsto- ßen wird und eine innige metallische Berührung zwischen Halterung 175 und Muffelwand 3 hergestellt wird. Die Halterung 175 weist an dem Teil, der sich in Höhe der Muffelwandung 3 befindet und sich über die Muffelaußenfläche hinaus ersteckt, eine Ausnehmung 30 auf, in die ein Spannelement 31 kraftschlüssig einsteckbar ist Das L-förmig gebogene, metallische Spannelement 31 besitzt an dem zur Muffelwand 3 parallelen Schenkel einen ausgewölbten Abschnitt 32, der im Seitenriß ein keilförmiges Profil besitzt Mit dem Einstecken des Spanneiementes 31 in die Ausnehmung 30 läuft der ausgewölbte, federnde Abschnitt 32 auf der äußeren Begrenzungskante der Ausnehmung 30 auf, wobei insgesamt eine federnd nachgiebige Verspannung zwischen Halterung 175 und Muffelwand 3 erzielt wird.

Das Spannelement 31 weist ferner einen parallel zur Halterung 175 abgebogenen Ansatz 33 auf, der eine Gewindebohrung 34 besitzt Fluchtend mit der Gewindebohrung 34 ist in der Halterung 175 eine Bohrung 35 vorgesehen, so daß mittels einer Schraube 36 Spannele ment 31 und Halterung 175 miteinander verschraubt werden können.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenofen vorzugsweise mit Strahlungsheizkörper, bei dem außerhalb einer mikrowellen- dicht verschließbaren Ofenmuffel ein Mikrowellengenerator angeordnet ist, der über einen Wellenleiter mit dem Muffelinnenraum verbunden ist, und bei dem an den Muffelwanden Stützelemente aus mikrowellendurchlässigem Material wie Keramik z.B. für Strahlungsheizkörper befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die mikrowellendurchlässigen StOtzelemente (15; 152 bis 155) in metallischen Halterungen (17; 171 bis 175) gelagert sind, die durch öffnungen (18) in den Muffelwänden is (2, 3) hindurchgreifen und durch Spannelemente (Blechlasche 22; 31) gegenüber der Muffelaußenfläche derart verspannt sind, daß ein inniger metallischer Kontakt zwischen Halterung und Mutfeiwand besteht

2. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (175) in Form eines flachen, scharfkantigen Plättchens ausgebildet ist, das einen keilförmigen Grundriß aufweist und beim Einstecken in die in bezug auf die größte Breite 2s des Plättchens geringfügig schmalere öffnung (18) und beim Verspannen mit den Öffnungskanten kontaktiert

3. Mikrowellenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung (17) im Anschluß an sich an der Muffelinnenfläche abstützende StUtzansätze (21) eine Blechlasche (22) mit schrägen Verbindungskanten (23) aufweist die durch Verwinden mit den Öffnungskanten metallische kontaktiert

4. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Halterung (17; 171 bis 175) formschlüssig z. B. durch Einbetten mit dem Stützelement verbunden ist und daß mit Abstand zur muffelseitigen Begrenzung (20) des StUtzelementes vorzugsweise kurze Stützansätze (21, 29) an der Halterung angeformt sind, mit denen sich die Halterung an der Muffelwand (2, 3) abstützt.

5. Mikrowellenofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (17; 171 bis 175) mit dem vorzugsweise abgebogenen Ende in einer entsprechend geformten Ausnehmung (24,25,26,27, 28) am bzw. im Stützelement gehaltert ist.

6. Mikrowellenofen insbesondere nach Anspruch

5, dadurch gekennzeichnet daß das freie Ende der so Halterung (171 bis 174) in einer Ausnehmung (24 bis 27) des StUtzelementes (151 bis 154) durch Verkitten fixiert ist unter Verwendung einer Kittmasse, deren Grundmaterial mit dem Material des StUtzelementes identisch ist zumindest aber denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist.

7. Mikrowellenofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß das Stützelement als im wesentlichen L-förmiger Formteil ausgebildet ist, dessen einer Schenkel mit der Halterung verbunden ist und dessen anderer, waagerechter Schenkel der losen Auflage z. B. eines Strahlungsheizkörpers (5) dient.

8. Mikrowellenofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß die plättchenartige Halterung (175) an dem Teil, der sich in Höhe der Muffelwandung (3) befindet und sich über die Muffelaußenfläche hinaus ersteckt, wenigstens eine Ausnehmung (30) aufweist in die parallel zur Muffelwandung ein Spannelement (Blechlasche 31) kraftschlüssig einsteckbar und gegenüber der Muffelwandung verspannbar ist

9. Mikrowellenofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannelement (31) keilförmig ausgebildet ist

10. Mikrowellenofen nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet daß das Spannelement (31) einen ausgewölbten, federnden, vorzugsweise keilförmig ausgewölbten Abschnitt (32) besitzt, mit dem sich das Spannelement an einer Kante der Ausnehmung (30) in der Halterung (175) oder an der Muffelaußenfläche federnd abstützt

11. Mikrowellenofen nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet daß das Spannelement (31) einen parallel zur Halterung (175) abgebogenen Ansatz (33) aufweist, der mit der Halterung verschraubbar ist