Elektronische Türsicherung für Mikrowellenöfen

Abstract

 Es wird eine elektronische Türsicherung für Mikrowellenöfen vorgeschlagen, die anders als die bekannten Türsicherungen, die mit elektromechanischen Schaltern arbeiten, auf dem Prinzip der Beeinflussung von mit Hochfrequenz beaufschlagter Spule (11,12,13,14) beruht, deren magnetischer Kreis durch die Bewegung der Tür (5') unterbrochen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Türsicherung für Mikrowellenöfen.

[0002] Bei Mikrowellengeräten ist eine umfangreiche Türsicherung vorgeschrieben, um eine Gefährdung der Bedienungsperson durch austretende Strahlung auszuschließen. Dies trifft sowohl für den privaten Bereich (Mikrowellenherd) als auch für den technischen Bereich zu.

[0003] Die bekannten Geräte für den Heimgebrauch weisen meistens eine Sicherung aus zwei oder mehreren elektromechanischen Schaltern auf, die beim Öffnen der Tür ein Abschalten der Mikrowellenstrahlung gewährleisten sollen. Diese Schalter müssen absolut zuverlässig arbeiten, was bei mechanisch bewegten Bauteilen niemals vollständig garantiert werden kann. Hinzu kommt, daß es oft möglich ist, diese Schalter mittels spitzer Gegenstände zu schließen, so daß eine Gefährdung "neugieriger Kinder" nicht auszuschließen ist.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektronische Türsicherung für Mikrowellenöfen zu schaffen, die ein weitaus höheres Maß an Sicherheit gewährleistet als die bekannten Türsicherungen mit elektromechanischen Schaltern.

[0005] Die elektronische Türsicherung, die diese Aufgabe löst, ist durch die im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

[0006] Die erfindungsgemäße Türsicherung bewirkt, daß eine Information in Form eines magnetischen Flusses mittels einer Übetragungsstrecke aus dem Gehäuse des Mikrowellenofens über die zu überwachende Tür wieder in das Gehäuse zurückgeleitet wird und innerhalb des Gehäuses die ausgesandte und die empfangene Information verglichen und ausgewertet und daraus Rückschlüsse über den Zustand der Übertragungsstrecke (d.h. Tür offen oder geschlossen) gewonnen werden und im Gefahrenfalle das Magnetron abgeschaltet wird bzw. nicht einschaltbar ist. Die hauptsächlichen Elemente dieser Information sind ein vom Gehäuse aus zur Tür ausgesendeter primärer magnetischer Fluß, der einen sekundären magnetischen Fluß verursacht, der von der Türe zum Gehäuse ausgesendet wird und dort in einer Empfängerspule eine für den Zustand der Türe (offen oder geschlossen) charakteristische Spannung induziert, die abfällt, wenn die Tür geöffnet wird. Diese induzierte Spannung beaufschlagt eine Ansteuer-und Auswertschaltung, die beim Abfallen dieser Spannung die Abschaltung des Magnetrons bewirkt bzw. dessen Einschaltung sperrt.

[0007] Gemäß einer im Patentanspruch 2 gekennzeicheten bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Türsicherung ist in die Tür ein magnetisch leitendes Joch eingebaut, das den primären magnetischen Fluß als sekundären magnetischen Fluß zur Empfängerspule zurückleitet.

[0008] Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Türsicherung, die einen besonders hohen Sicherheitsstandard gewährleistet, ist im Patentanspruch 3 gekennzeichnet. Diese Ausführungsform ermöglicht es, zwischen dem primären magnetischen Fluß und dem sekundären magnetischen Fluß eine Phasendrehung zu erreichen, so daß bei geöffneter Tür der Versuch, mit einem magnetisch leitenden Metallteil den primären Fluß als sekundären Fluß in das Gehäuse zurückzuleiten, aufgrund der dann anderen Phasenbeziehung zwischen diesen beiden Flüssen zu keiner Einschaltung des Magnetrons führen kann.

[0009] Die weiteren abhängigen Patentansprüche betreffen weitere zweckmäßige Maßnahmen in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Türsicherung.

[0010] Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.

Bild 1

zeigt eine erste Ausführung mit einem magnetischen Joch in der Tür, und

Bild 2

gibt eine zweite Ausführungsform mit einer zusätzlichen Empfängerspule und einer zusätzlichen Geberspule jeweils in der Tür wieder.

[0011] In beiden Fällen sind das Gehäuse 1, 1' des Mikrowellenofens und dessen Tür 5, 5' nur schematisch angedeutet. Es wurde auch auf eine Darstellung des Magnetrons und der Stromversorgung von diesem verzichtet, weil es sich hierbei um fachbekannten Stand der Technik handelt.

[0012] Die Türsicherung gemäß Bild 1 besteht aus einem in das Gehäuse 1 eingebauten U-Kern 2 aus magnetisch leitendem Material mit einer Senderwicklung 3 auf dem einen und einer Empfängerwicklung 4 auf dem anderen Schenkel. In der zu schützenden Tür 5 befindet sich ein ebenfalls magnetisch leitendes Joch 6, das so angebracht ist, daß es bei geschlossener Tür 5 die beiden Schenkel des U-Kerns 2 überbrückt. In diesem Falle ist die Wechselspannung, die von der von einem Wechselstromgenerator G beaufschlagten Senderwicklung 3 in der Empfängerspule 4 induziert wird, relativ hoch. Wird jedoch die Tür 5 geöffnet, d.h. das Joch 6 vom U-Kern 2 und damit von den Wicklungen 3 und 4 fortbewegt, so verändert sich der magnetische Widerstand des Kreises und die induzierte Spannung verringert sich.

[0013] Die an die Empfängerwicklung 4 angeschlossene Ansteuer- und Auswertschaltung 7 ist so konzipiert, daß sie aus der Amplitudenänderung der in der Empfängerspule 4 induzierten Spannung eine Information über den Zustand der Tür 5 gewinnt und ein Abschalt- bzw. Einschaltsperrsignal für den Mikrowellengenerator erzeugt. Vorzugsweise sind die Sendefrequenz des Wechselstromgenerators G und das Material des U-Kerns 2 und des Joches 6 so ausgesucht, daß ein Überbrücken der Schenkel des U-Kerns 2 mit einem gewöhnlich in einem Haushalt vorkommenden Material zu keinem Einschalten führen kann.

[0014] Die in Bild 2 wiedergegebene Türsicherung, mit der ein besonders hoher Sicherheitsstandard erreichbar ist, weist vier Stabkerne 10 (die auch U-Kerne sein könnten) auf, die in Tür 5' und Gehäuse 1' paarweise einander gegenüberstehen und jeweils von einer Spule umgeben sind. Bei den im Gehäuse 1' befindlichen Spulen bildet die im Bild obere die hier ebenfalls von einem Wechselstromgenerator G' beaufschlagte Geberspule 11 und die untere die an eine Ansteuer- und Auswertschaltung 15 im Gehäuse 1' angeschlossene Empfängerspule 12. Anstelle des Jochs bei der Ausführung gemäß Bild 1 sind bei der Türsicherung nach Bild 2 in der Tür 5' eine weitere Empfängerspule 13 auf dem der Senderspule 11 gegenüberliegenden Stabkern 10 und eine weitere Senderspule 14 auf dem der Empfängerspule 12 gegenüberstehenden Stabkern 10 angeordnet, und diese weiteren Spulen 13, 14 sind so gewickelt und zusammengeschaltet, daß der von der gehäuseseitigen Senderspule 11 ausgesandte primäre magnetische Fluß gegenüber dem von der Spule 14 erzeugten sekundären magnetischen Fluß um 90° phasenverdreht ist. Der sekundäre magnetische Fluß kommt dadurch zustande, daß der primäre magnetische Fluß in der weiteren Empfängerspule 13 eine Spannung induziert und diese aufgrund der elektrischen Verbindung der Spulen untereinander die weitere Senderspule 14 beaufschlagt, die so den sekundären magnetischen Fluß in ihrem Kern erregt.

[0015] Die Ansteuer- und Auswertschaltung 15 ist so konzipiert, daß sie aus der Amplitude und der Phasenlage der Spannung an der Empfängerspule 12 bezüglich der Senderspule 11 erkennen kann, ob die Tür 5' geschlossen oder offen ist (Amplitude) und ob jemand versucht, mit einem Stück magnetisch leitenden Materials die Senderspule 11 und die Empfängerspule 12 zu überbrücken (Phasenlage). In jedem Falle wird bei geöffneter Tür oder bei einem Versuch, die Spulen 11 und 12 mit einem Stück magnetisch leitenden Materials zu überbrücken, ein Einschalten der Mirkowelle und damit eine Gefährdung von Personen sicher verhindert.

[0016] Da es sich bei der erfindungsgemäßen Türsicherung um eine "leistungslose" Überwachung handelt, kann die Ansteuer- und Auswertschaltung 7 bzw. 15 vorteilhaft in einem IC integriert werden. Auch eine Integration in den üblicherweise vorhandenen Bedienteilprozessor oder in ein Ansteuer-IC für ein eventuell vorhandenes Schaltnetzteil zur Stromversorgung des Magnetrons ist möglich. Im letzteren Fall ist es vorteilhaft, das Ansteuersignal für den Schalttransistor des Schaltnetzteils (d.h. ein Signal zwischen Ansteueroszillator und elektronischem Schalter) über die Spulen der Türsicherung zu leiten. Dies hat den Vorteil, daß im Fehlerfall immer das Schaltnetzteil ausgeschaltet ist, und keine Betriebsspannung an das Magnetron gelangen kann.

Ansprüche

1. Elektronische Türsicherung für Mikrowellenöfen, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tür (5,5') beim Öffnen von einer im Ofengehäuse (1,1') eingebauten Empfängerspule (4,12) fortbewegt, die zur Erzeugung einer beim Öffnen der Tür (5,5') abfallenden induzierten Spannung mit einem türseitig ausgesendeten sekundären magnetischen Fluß gekoppelt ist, der von einem primären magnetischen Fluß verursacht ist, den eine im Ofengehäuse eingebaute Geberspule (3,11) zur Tür (5,5') aussendet, und daß die in der Empfängerspule (4,12) induzierte Spannung eine Ansteuer- und Auswertschaltung (7,15) beaufschlagt, die beim Abfallen dieser Spannung die Abschaltung des Magnetrons des Mikrowellenofens bewirkt.

2. Türsicherung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in die Tür (5) eingebautes, magnetisch leitendes Joch (6), das den primären magnetischen Fluß als sekundären magnetischen Fluß zur Empfängerspule (4) zurückleitet.

3. Türsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der primäre magnetische Fluß eine weitere, in die Tür (5') eingebaute Empfängerspule (13) erregt, die elektrisch eine weitere Geberspule (14) in der Tür (5') beaufschlagt, welche den sekundären magnetischen Fluß erzeugt.

4. Türsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Empfängerspule (13) und die weitere Geberspule (14) so gewickelt und zusammengeschaltet sind, daß der primäre magnetische Fluß und der sekundäre magnetische Fluß phasengedreht sind.

5. Türsicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuer- und Auswertschaltung (7,15) in einer integrierten Schaltung untergebracht ist.

6. Türsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuer- und Auswertschaltung (7,15) in einer integrierten Schaltung zur Steuerung des Netzteils für das Magnetron des Mikrowellenofens untergebracht ist.

7. Türsicherung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteuer- und Auswertschaltung (7,15) in einer integrierten Schaltung zur Steuerung der Bedienfunktion des Mikrowellenofens untergebracht ist.

8. Türsicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, für Mikrowellenöfen, die zur Stromversorgung des Magnetrons ein Schaltnetzteil aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Signal, das die Ansteuerung des Schaltelements des Schaltnetzteils bewirkt, über die Geber- und Empfängerspule der Türsicherung geleitet wird.

Zeichnung