DK141950B - Elektromagnetisk ovn. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1 U 1 9 5 O

(l^) DANMARK (»i) int.ci.3 h 05 b e/u «(21) Anøøgning nr. 28/7^ (22) Indleveret den 2. jan. 1974 (23) Løbedag 2. jan. 19?^ (44) Ansøgningen fremlagt og Q1 , ·. 1 Q«f) fremlasggelsesskriftet offentliggjort den ^>· JUJ-·

Dl REKTORATET FOR

PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENET (30) Prioritet begæret fra den (71) CHEMETRON CORPORATION, 111 East Wacker Drive, Chicago, Illinois "50601, US.

(72) Opfinder: Donald Gregory Moore, 800 Bluff Street, Glencoe, Illinois 60022, US: William Edward—Leyers, 9815 Four Seasons Lane, Louisville,

Kentucky 40222, US.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Dansk Patent Kontor ApS. _ (54) Elektromagnetisk ovn.

Opfindelsen angår en elektromagnetisk ovn til opvarmning af materialer, fortrinsvis måltidsportioner, på en "bakke, der indsættes i ovnen, og hvor en del af "bakken er afskærmet fra elektromagnetisk stråling ved hjælp af en elektrisk ledende skærm.

I institutioner, f.eks. hospitaler, er det ønskeligt at tilvejebringe midler, hvorved et fuldstændigt måltid kan bringes op til serveringstemperaturen i en enkelt, hurtig operation. Hvis dette kan gøres, kan måltiderne fremstilles på samlebåndsmaner på hverdage og under normal arbejdstid og kan derefter holdes afkølet indtil det tidspunkt, hvor de skal serveres.

141950 2

Et typisk måltid mad omfatter normalt nogle fødevareemner, som kræver opvarmning, før de kan serveres, og andre fødevare emner, som fortrinsvis serveres kolde.

En almindelig ovn tilfører normalt varmeenergi til alle dele af måltidet. I en elektromagnetisk ovn "bliver på den anden side ethvert fødevareemne, der er fuldstændigt indelukket i en elektrisk ledende indpakning eller afskærmning, ikke opvarmet. Manuel anbringelse af en beskyttende skærm på hver bakke over emner, der skal holdes kolde, er effektiv, men arbejdskrævende og kan resultere i fejlplaceringer eller forglemmelse.

Der er derfor behov for, at afskærmningen for bestemte emner" på en bakke, der indføres i en mikrobølgeovn, sker automatisk og således, at ovnen kun kan arbejde, når afskærmningen er rigtig på plads.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en sådan mekanisme, som automatisk af skærmer nogle af emnerne på en bakke mod elektromagnetisk energi, når bakken indsættes i en elektromagnetisk ovn,.

Dette opnås med en elektromagnetisk ovn ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at den elektrisk ledende skærm er monteret bevægeligt i selve ovnrummet og er forsynet med af bakkens kant aktiverbare organer, der er indrettet til at bevæge skærmen mellem en åben stilling, i hvilken bakken uhindret kan indføres i ovnrummet, og en lukket stilling, i hvilken skærmen er sænket ned over den pågældende del af bakken og er i ledende forbindelse med elektrisk ledende dele på bakken, der på sin side er i ledende forbindelse med ovnbunden.

I en fore trukken udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen findes der mellem skærmen og ovndøren en ledforbindelse, der er således anbragt, at den slutter en i energikredsløbet for ovnen indgående afbryder, når skærmen er på plads og ovndøren lukket.

Herved opnås, at der kun kan tilføres elektromagnetisk energi til ovnrummet, hvis den del af bakken, der ikke skal opvarmes, er rigtigt afskærmet.

3 U1950

Med det formål at kunne udskifte skærmen med en af en anden størrelse er skærmen i en særlig udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen aftagelig og vippelig monteret på ovnrummets bagvæg, idet skærmen er aftageligt forbundet med et element, som er fast forbundet med et led i den nævnte ledforbindelse. Dette element kan hensigtsmæssigt være en ind i ovnrummet ragende tunge, hvis frie ende er i indgreb med en på skærmen anbragt bøjle.

I en yderligere udførelsesform for ovnen ifølge opfindelsen omfatter de aktiverbare organer en til skærmens hævning virkende fjeder samt en inde i skærmen nedhængende bladfjeder, som kan påvirkes af bakkens kant, når bakken indsættes i ovnrummet, for at bevæge skærmen fra den hævede til den sænkede, afskærmede stilling.

Herved opnås en simpel styring af skærmens bevægelse imod fjeder-virkningen, og bladfjederen kan i denne forbindelse være således anbragt, at bakkens kant går mod den, før bakken er helt indsat i ovnrummet, idet fortsat indføring af bakken får skærmen til at svinge ned over den til afskærmning beregnede del af bakken.

I en foretrukken udførelsesform er endvidere den nævnte ledforbindelse indrettet til ved lukning af ovndøren at forspænde skærmens pnlæg mod bakken,·

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en mikrobølgeovn ifølge opfindelsen med afskærmningen i løftet stilling, set forfra og i perspektiv, fig. 2 afskærmningen, som hsaigslet er monteret i ovnen i fig. 1, og som automatisk bringes på plads for at afskærme visse madvare-emner på en bakke, set i perspektiv, fig. 2A afskærmningen i fig. 2, set forfra, fig. 3 en bakke til brug i ovnen i fig. 1, desuden beregnet til at samvirke med afskærmningen i fig. 2 og tillige med et ovnstyreelement af ferrit, i isometrisk afbildning, fig. 4,5 tværsnit af ovnen i fig. 1 langs linien 4-4 for at illustrere den måde, hvorpå afskærmningen i fig. 2 bringes på plads for at beskytte emner på en bakke, der indsættes i ovnen, 141950 4 fig. 6 et snit langs linien 6-6 i fig. 5 for at illustrere anlægget af afskærmningen i fig. 2 med opragende flanger på en bakke og i ovnbunden for at formindske mængden af elektromagnetisk stråling, som når de afskærmede emner på bakken, og fig. 7 et snit gennem ovnen i fig. 1 langs linien 7-7 for at angive de mekaniske midler, som aktiveres, når ovndøren lukkes, og som fastgør afskærmningen i beskyttende stilling i ovnen.

Den foretrukne udførelsesfom for opfindelsen er en modificeret udgave af en almindelig mikrobølgeovn.

På tegningen er vist en ovn 100 med elektrisk ledende vægge og til optagelse af fødevareemner fordeltover en bakke, som beskrevet nedenfor. En bagvæg 101 af ovnen har monteringssokler 102 og 104, mellem hvilke en bevægelig tunge 106 rager ud. Ovnens bund 108 er fremstillet af et elektrisk ledende, ikke-magnetisk materiale. Ovnbunden og bagvæggen samvirker med en skærm 200 til dannelse af en i det væsentlige lukket, elektrisk ledende afskærmning.

En vinkelliste 109, der er fastgjort til bunden og forløber op ad og tværs over bagvæggen 101, virker som en styreliste for bakken og hjælper til at tætne skærmen 200, der bæres af tungen 106, som er løftet ved hjælp af fjedermidler. Punkterede linier 120 angiver elementer for styremekanismen, som samvirker med en føler på bakken for at styre ovnfunktionen. Signallamper 116, 118 og 119 angiver tilstanden for ovnens funktionsrækkefølge. En stiver 402 hjælper til at bære en dør 112 og påvirker tillige elementer af låsemekanismen, som beskrevet senere.

Pig. 2 viser skærmen 200, som er vist vippeligt monteret i ovnen 100 i fig. 1. Skærmen 200 omfatter bagudragende fingre 202 og 204, som griber ind i de tilsvarende sokler 102 og 104. Beslaget 208 fastgør skærmen til tungen 106. En bladfjeder 206 rager ned inde i skærmen og sænker skærmen, når en bakke føres ind i ovnen.

Skærmen 200 har sin nedre kant 212 dækket med en elektrisk isolator 210, f.eks. teflon-tape, for at forhindre buedannelse mellem skærmen 200 og vinkellisten 109 eller opragende flanger 310 og 312 på en 5 141950 strimmel 3l8 i bakken (fig. 3). Skærmen 200 er anbragt sådan i ovnen 100, at den, når den er i nedsænket stilling over bakken, frembringer et område afskærmet fra den elektromagnetiske stråling, der er frembragt inde i ovnen 100.

Dele af hjørnerne 214 og 216 er udformet således,at de passer til kanterne af bakken, mod hvilke den hviler i beskyttelsesstillingen.

I alternative udførelsesformer kan flere bladfjedre svarende til fjederen 206 hjælpe til sænkning af skærmen. Beslaget 208 kan udformes ud i ét med oversiden af skærmen.

Bakken 300 er i en foretrukken udførelsesform vist i fig. 3. En Irformet ledende strimmel 318 i bunden af bakken bærer et par opragende flanger 310 og 312, som afgrænser zoner 302, 304 og 306,inden for hvilke opvarmningsemner kan placeres, og som tilvejebringer kobling til ovnrummets bund for mikrobølgeenergi. Da flangerne 310 og 312 går mod forskellige sider af skærmen 200, er det nødvendigt at have de to flanger 310 og 312 adskilt fra hinanden ved et mellemrum 322.

Flangerne 310 og 312 på den L-formede strimmel 3l8 har dimensioner, som er valgt for at reducere feltkoncentrationer og for at udvirke en tætning mod elektromagnetisk energi med bunden af ovnen og med for- og sidevæggen af skærmen 200. Bakken er fremstillet af polyester-glasfiber, som har udmærket mekanisk styrke, men kun dårlige dielektriske egenskaber. En stopliste 319 tjener til at forhindre emner på steder, hvor de vil være i vejen for sænkning af skærmen.

I en foretrukken udførelsesform er der på hver af bakkerne 300 fast-klæbet eller på anden måde fastgjort en ferrit-føler 308, der er en del af ovnstyresystemet. En dækplade 314 ligger over føleren 308 for at tilvejebringe mekanisk beskyttelse og regulerer desuden den mængde mikrobølgeenergi, som når føleren.

Som vist i fig. 4-6 rager tungen 106 ud fra ovnens bagvæg og griber ind i beslaget 208 på oversiden af skærmen 200. Tungen 106 er stift forbundet med en aksel 416, som forløber langs hele længden af bagvæggen 101 i ovnen 100, og som i sine to ender er monteret med ikke viste midler, som tillader akselen 416 at dreje. Akselen 416 er også 141950 6 stift forbundet med en arm 412, som rager frem langs den højre væg af ovnen 100. En fjeder 414 giver normalt armen 412 en for spænding, der tilfører et drejningsmoment til akselen 416, som søger at dreje tungen 106 opad inde i ovnen. Et ikke vist stoporgan begrænser bevægelsen opad for tungen 106. Har de bagudragende fingre 202 og 204 skærmen 200 er indsat i soklerne 102 og 104 i ovnens bagvæg, er beslaget 208 skudt ind over tungen 106, således at vinkelstillingen af skærmen 200 inde i ovnen er bestemt af stillingen af tungen 106. Den armen 412 fra fjederen 414 tilførte spænding får tungen 106 til normalt at holde skærmen løftet op i luften, når der ingen bakke er til stede.

Andre dele af mekanismen er vist i fig. 7. En vippearm 406, der er monteret til at dreje omkring sit leje 407, er ved hjælp af en kæde 408 forbundet til den på døren 112 monterede stiver 402. En trækfjeder 420 modvirker virkningen fra kæden. Den anden ende 409 af vippearmen er med en fjeder 410 forbundet til armen 412. En afbryder 418.er monteret for påvirkning af armen 412, og en omskifter 422 er anbragt for påvirkning af den ene aim 409 på vippearmen 406. Hormalt afbrudte kontakter i afbryderen 418 er forbundet i ovnstyrekredsløbet, og normalt sluttede kontakter indgår i et alarmkredsløb med kontakter i omskifteren 422.

linder ovnens drift er fødevareemner anbragt på en bakke, således at emner, der ikke skal opvarmes, alle er anbragt inden for den beskyttede zone 303, medens fødevareemner, der skal opvarmes, er anbragt inden for opvarmningszonerne 302, 304 og 306.

Hår bakken 300 indsættes i ovnen 100, går bakkens forreste kant 320 mod bladfjederen 206 og trækker skærmen 200 ned over området 303 på bakken.

Spændingen i fjederen 414 er forholdsvis svag og overvindes let, når en bakke presses mod bladfjederen 206, der er fastgjort til skærmen 200. Eftersom bakken bevæges bagud samtidig med at den forreste nedre kant 212 af skærmen 200 bevæges gennem en nedadrettet bue, bevæges både bakken 300 og den nedre kant 212 samtidigt på en sådan måde, at kanten 212 bevæges næsten næsten retliniet ned mod bakken 300, således at kanten 212 ikke rammer fødevareemner 326, der er anbragt nær forkanten af bakken.

7 141950

Mr døren 112 på ovnen er åben, trækker, som vist i fig. 7, stiveren 402 på døren 112 i kæden 408 for at strække fjederen 420 og dreje vippearmen 406, således at vippearmen 406 ikke giver fjederen 410 nogen spænding. Fjederen 410 har således ingen indvirkning på armen 412, når ovndøren 112 er åben.

Når ovndøren 112 lukkes, slækkes kæden 408 og tillader fjederen 420 at dreje vippearmen 406 i urets retning til dens bevægelsesbegrænsning. Fjederen 410 udøver da en stærk virkning på armen 412. Denne virkning frembringer et drejningsmoment, som overføres af akselen 416 til tungen 106 og derfor også til skærmen 200. Dette drejningsmoment presser skærmen 200 stærkt mod bakken 300 i ovnen 100.

De normalt åbne kontakter i den stillingsafhængige, elektriske afbryder 418 sluttes kun af armen 412, hvis denne drejes i en stilling svarende til en rigtigt placeret skærm 200. Hvis skærmen 200 forhindres i rigtig placering, svinger armen 412 ikke langt nok til at påvirke afbryderen 418. Hvis skærmen 200 helt mangler, når ovndøren lukkes, kan armen 412 frit dreje ud over den stilling, ved hvilken den påvirker afbryderen 418, og kontakterne vil derfor heller ikke sluttes. Med mindre armen 412 slutter kontakterne i afbryderen 418, kan varmekredsløbet i ovnen ikke fungere. Hvis kontakterne 418 ikke påvirkes, når ovndøren lukkes, vil de normalt sluttede kontakter få omskifteren 422 til at give en hørbar advarsel til ovnoperatøren om, at noget er galt.

Efter at ovndøren 112 er lukket, begynder opvarmningen af fødevareemner indenfor zonerne 302, 304 og 306. Det indre af ovnen gennemstrømmes med mikrobølgeenergi ved en frekvens på 2.450 MHz frembragt af en almindelig magnetron-mikrobølgeenergikilde. Under opvarm-ningsprocéssen lyser ”opvarmning"-lamperne 116 på forsiden af ovnen for at angive, at der tilføres ovnen mikrobølgeenergi. Når opvarmningsprocessen er afsluttet, tssides automatisk en "servering”-lampe 119 for at angive, at bakken kan fjernes fra ovnen. Derefter åbnes ovnens dør 112 ved at gribe og trække i håndtaget 114, og bakken 300 fjernes fra ovnen 100. Når bakken trækkes ud,hjælper anlægget af hjørnet 216 på skærmen mod den bageste kant af bakken ved løftningen af skærmen til dens hævede stilling. Alle emner inden for den beskyttede zone 303 er stadig kolde, eftersom de har været afskærmet af skærmen 200, medens andre emner på bakken er blevet opvarmet.

Claims (5)

141950 8 Afskærmningen i ovnen ifølge opfindelsen kan også anvendes med almindelige ovne med konvektions- eller strålingsvarme, hvis skærmen 200 fabrikeres af materialer med lav termisk ledningsevne og fortrinsvis lav varmekapacitet. PAIEJfTKEAV.

1. Elektromagnetisk ovn til opvarmning af materialer, fortrinsvis måltidsportioner, på en bakke, der indsættes i ovnen, og hvor en del af bakken er afskærmet, fra elektromagnetisk stråling ved hjælp af en elektrisk ledende skærm, kendetegnet ved, at den elektrisk ledende skærm (200) er monteret bevasgeligt i selve ovnrummet og er forsynet med af bakkens kant (320) aktiverbare organer (206,414), der er indrettet til at bevæge skærmen (200) mellem en åben stilling, i hvilken bakken (300) uhindret kan indføres i ovnrummet, og en lukket stilling, i hvilken skærmen er sænket ned over den pågældende del (303) af bakken og er i ledende forbindelse med elektrisk ledende dele på bakken (300), der på sin side er i ledende forbindelse med ovnbunden (108).

2. Elektromagnetisk ovn ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der mellem skærmen (200) og ovndøren (112) findes en ledforbindelse (402,408,406,410,412), der er således anbragt, at den slutter en i energikredsløbet for ovnen indgående afbryder (418), når skærmen (200) er på plads og ovndøren lukket.

3. Elektromagnetisk ovn ifølge krav 2, kendetegnet ved, at skærmen (200) er aftagelig og vippelig monteret på ovnrummets bagvæg (101), idet skærmen er aftageligt forbundet med et element (106), som er fast forbundet med et led (412) i nævnte ledforbindelse.

4. Elektromagnetisk ovn ifølge krav 3, kendetegnet ved, at nævnte element er en ind i ovnrummet ragende tunge (106), hvis frie ende er i indgreb med en på skærmen anbragt bøjle (208).

5. Elektromagnetisk ovn ifølge ethvert af de foregående krav, kendetegnet ved, at de aktiverbare organer omfatter en til skærmens hævning virkende fjeder (414) samt en inde i skærmen