DE2625477B2

DE2625477B2 - Sicherheitsvorrichtung für Mikrowellenherde

Info

Publication number: DE2625477B2
Application number: DE2625477A
Authority: DE
Inventors: Jan Olov Appelquist; Conny Holger Lindwall
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1975-06-12
Filing date: 1976-06-05
Publication date: 1979-05-10
Also published as: GB1530676A; US4117294A; DE2625477A1; JPS5734635B2; DE2625477C3; SE7506751L; FR2314606B1; CA1070771A; JPS527048A; FR2314606A1; SE391391B

Description

iä Die Erfindung bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Mikrowellenherde mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmalen.

Bei Verwendung einer deratigen Sicherheitsvorrichtung wird der Herd außer Betrieb gesetzt sobald einer der Schalter in der einen oder in der anderen Stellung bleibt Die zwei Schalter überwachen einander gleichsam, d. h. der erste Schalter, der im wesentlichen der überwachte Schalter ist überwacht gleichzeitig den zweiten Schalter, der nur zum Überwachen des ersten

Schalters vorgesehen ist

Weiter gibt es meistens mindestens einen weiteren Schalter (Mikroschalter), der die Erzeugung von Mikrowellenenergie indirekt unterbricht sobald die Tür geöffnet wird.

Sicherheitsvorschriften fordern, daß, wenn einer der Schalter, der zum Unterbrechen der Stromzufuhr zum Mikrowellengenerator abhängig vom öffnen der Tür verwendet wird, versagt, der Herd innerhalb einer Sekunde nach Öffnung der Tür außer Betrieb gesetzt wird. Damit ist gemeint daß es nicht möglich sein soll, den Herd ohne Hilfe eines Angestellten des Kundendienstes in Betrieb zu setzen, der dann die Ursache des Versagens repariert d. h. den fehlerhaften Schalter auswechselt

Bei der eingangs genannten Sicherheitsvorrichtung besteht das Problem, daß es in der Praxis schwierig ist, zu vermeiden, daß die genannte »Hotelschaltung« während der kurzen Zeit beim öffnen und Schließen der Tür geschlossen wird, sogar dann, wenn die beiden Schalter einwandfrei funktionieren. Das Schließen der genannten Strecke wird nämlich wie erwähnt stattfinden, sobald die zwei Schalter verschiedene Stellungen einnehmen.

Die einzige Art und Weise, bei der die Stromstrecke

5n mit dem Schaltungselement nicht geschlossen wird, welches Element den Herd außer Betrieb setzt ist also, daß gewährleistet wird, daß die zwei Schalter genau zu demselben Augenblick beim öffnen und Schließen der Tür funktionieren. Dies läßt sich in der Praxis jedoch nicht erreichen. Es wird nämlich immer eine kurze Erregung des genannten Schaltungselementes beim Öffnen und Schließen der Tür geben, auch dann, wenn die zwei Schalter einwandfrei funktionieren. Die Dauer dieser Erregung ist nämlich von der Geschwindigkeit

6π der Türbewegung abhängig und folglich kann sich die Erregungszeit des genannten Elementes, das den Herd außer Betrieb setzt im Falle einer langsamen Türbewegung verlängern. Wenn nun jedoch die Erregungszeit des genannten Schaltungselementes so kurz gemacht wird, daß die Vorrichtung die Sicherheitsanforderungen erfüllt, kann es passieren, wenn keine Sondermaßnahmen getroffen werden, daß das genannte Element ebenfalls durch die

Erregung angesteuert wird, weil diese Erregung durch das einwandfreie Funktionieren der Schalter bei einer langsamen Türbewegung verursacht wird.

Es wird z. B. vorausgesetzt, daß das genannte Element derart eingestellt ist, daß es innerhalb von 0,2-0,5 Sekunden nach dem Anfang der öffnung der Tür im Falle eines Fehlers der Schalter den Herd außer Betrieb setzt

Um zu erreichen, daß der Herd im Falle eines einwandfreien Funktionierens der Schalter bei einer langsamen Türbewegung nicht ungewollt außer Betrieb gesetzt wird, muß gewährleistet sein, daß der Unterschied zwischen den Augenblicken, in denen die zwei Schalter beim öffnen und Schließen der Tür funktionieren, unter keinen Umständen 0,2—0,5 Sekunden betragen kann. Dies läßt sich schwer erreichen und dadurch kann es eben passieren, daß der Herd außer Betrieb gesetzt wird, sogar in dem Fall, in dem die Schalter funktionieren.

Die Aufgabe der Erfindung bestand daher darin, dieses Problem zu lösen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Sicherheitsanordnung nach der Erfindung Malinahmen ergriffen, die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 im einzelnen angegeben sind.

Durch die Erfindung wird also sichergestellt, daß die Stromstrecke durch die »Hotelschaltung« beim öffnen und Schließen der Tür vorübergehend geschlossen wird, aber dies immer auf eine spezielle Art und Weise, und zwar über den Zweig, der zum Schließkontakt führt (beim öffnen der Tür) im ersten Schalter, in dem die Verzögerungsmittel vorgesehen sind. Dadurch wird das Schaltungselement das den Herd außer Betrieb setzt, verzögert und hat wegen der kurzen andauernden Erregung über die Verzögerungsmittel keine Zeit zum Reagieren, wobei die Erregung dann erfolgt, wenn die beiden Schalter einwandfrei funktionieren und die Tür geöffnet wird.

Wenn dagegen der erste Schalter in der Stellung bleibt, die er bei geschlossener Tür hat, wobei dieser Schalter dem Mikrowellengenerator Spannung liefert, welcher der einzige wirklich gefährliche Zustand ist, der überwacht werden soll, werden die Verzögerungsmittel nicht wirksam, da die Stromstrecke dann über den zweiten Zweig in der »Hotelschajtung« geschlossen v> wird, wobei dieser Zweig zum Unterbrecherkontakt im ersten Schalter, der keine Verzögerungsmittel aufweist, führt (beim öffnen der Tür). Aus diesem Grund wird das Schaltungselement, das chn Herd außer Betrieb setzt, in diesem Fall ohne Verzögerung erregt Durch die so Erfindung kann also die Sicherheitsvorrichtung zum schnellen Außerbetriebsetzen des Herdes im Falle eines fehlerhaften Schalters wirksam gemacht werden, und zwar ohne Gefahr, daß der Herd ungewollt wegen der langsamen Türbewegung außer Betrieb gesetzt wird. ^r-^r<

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Maßnahmen ergriffen werden, wie in den Kennzeichen der Unteransprüche 2 bis ö näher beschrieben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein Schaltbild für eine bekannte Sicherheitsanordnung,

F i g. 2 eine schaubildliche Ansicht eines Herdes mit Türschaltern nach der Erfindung,

Fig.3 ein vollständiges Schaltbild für einen Mikrowellenherd mit einer Sicherheitsanordnung nach der

F.rfinrliini».

Fig. 1 zeigt eine Schalterfehlerüberwaehungsanoidnung, wie diese in der Veröffentlichung DHEW (US Department of Health, Education and Welfare) Nr. (FDA) 72-8031, Mai 1972, beschrieben worden ist

In Fig. 1 ist REi ein Stromrelais mit einem ersten Kontakt S1, der normalerweise geschlossen ist und mit einem zweiten Kontakt 55, der normalerweise geöffnet ist RE2 ist ein Zeitverzögerungsrelais mit einem Kontakt 54, der normalerweise geöffnet ist und 53 und

52 sind Schalter, die von der Tür betätigt werden. Die Schalter 53 und 52 sind beide Schließ- und Unterbrecherkontakte und sind in derjenigen Stellung dargestellt die sie einnehmen, wenn die Tür geschlossen ist

Der Kontakt 51 und der Schalter 53 (der Unterbrecherkontaktteil des Ganzen) liegen in der Versorgungsleitung vom Netzanschluß zur Belastung fi Der Schalter 52 ist ein Überwachungsschalter zum Überwaclwn des Funktionierens von 53. Die festen Kontaktelemente in den Schalten:.. 52 und 53 sind derart miteinander verbunden, daß dL Stromstrecke zwischen ihren beweglichen Kontaktelementen nur geschlossen ist wenn die Schalter verschiedene Stellungen einnehmen, eine sogenannte »Hotelschaltung«. Diese »Hotelschaltung« liegt mit dem Relais RE2 über die Stromzufuhr in Reihe. Der Kontakt 54 des Relais RE2 ist mit dem Relais REX zum Betreiben von RE2 nach Erregung von REi ^;.n Reihe geschaltet und der Kontakt 55 ist ein Stromhaltekontakt für RE1.

Die Wirkungsweise ist nun wie folgt:

Im normalen Betrieb sind die beiden Relais REi und RE2 abgefallen und der Kontakt 51 ist geschlossen. Der Belastung B kann eine Speisespannung zugeführt werden, und zwar über Sl und S3, wenn die Tür geschlossen ist und 53 die dargestellte Lage einnimmt. Wenn die Tür geöffnet wird, unterbricht der Schalter

53 die Stromzufuhr zu der Belastung, aber das Relais SE2 wird nicht erregt und zwar deswegen nicht weil es in jeder Lage der Tür keine Stromstrecke über S2 oder S3 gibt Die Schalter S2 und S3 sind auf mechanische Weise derart eingestellt daß sie fast gleichzeitig betätigt werden, wodurch es nahezu niemals eine Erregung des Relais RE 2 beim Schließen und öffnen der Tür gibt.

Wenn jedoch einer der Schalter 52 oder S3 in der einen oder in der anderen Stellung bleibt, wird beim öffnen oder Schließen der Tür die Stromstrecke über 52 oder 53 geschlossen, wodurch das Relais RE2 erregt wird. Der Kontakt S4 schließt und erregt das Relais REi, das über den Kontakt S5 im erregten Zustand bleibt. Wenn REi erregt wird, wird der Kontakt Sl geöffnet und der Belastung B kann keine Spannung mehr zugeführt werden. Wenn also die Schauer S3 oder S2 versagen, wird die beschriebene Anordnung das System außer Betrieb halten, bis die Ursache des Versagens gefunden und repariirt worden ist.

F i g. 2 zeigt eine vereinfachte schaubildliche Darstellung eines Mikrowllenherdes, der Türschalter mit einer Sicherheitsanordnung nach der Erfindung aufweist. In F i g. 2 ist Wein Gehäuse, K ist der Raum des Herdes, D eine Tür und S13 und S12 sind von der Tür betätigte Schalter. Die Betätigung von S13 und S12 erfolgt über einen Betätigungsarm A, der an der Tür angeordnet ist. 513 ist ein SchrJter, der die Stromzufuhr zur Mikrowellenquelle beim Öffnen der Tür unterbricht und entspricht S 3 in F i g. 1. S12 ist ein Überwachungsschalter und entspricht S 2 in F i g. 1.

Nach der Erfindung ist die Schalteranordnung nun

derart, daß beim öffnen der Tür 513 immer vor 512 betätigt wird, was in Fig.2 auf schematische Weise angegeben ist, und zwar dadurch, daß die Betätigungsfläche A 13 für den Schalter 513 auf dem Betätigungsarm A auf einem niedrigeren Pegel liegt als die entsprechende Betätigungsfläche A 12 für den Schalter 512.

F i g. 3 zeigt einen vollständigen Schaltplan für einen Mikrowellenherd mit einer Sicherheitsanordnung nach der Erfindung. In F i g. 3 ist das Bezugszeichen 2 ein Magnetron, das mit Spannung aus dem Netz gespeist wird, und zwar über die Relaisschalter 58 und 511, die von einem Relais RE7 und vom genannten Türschalter 5 13 betätigt werden. Die beiden Schalter 5 13 und 5 12 sind Schließ- und Unterbrecherkontakte und im allgemeinen auf dieselbe Art und Weise wie 5 3 und 52 in Fig. I angeordnet. Die Kontakte 58 und 511 sind normalerweise geöffnet und sie werden bei Erregung des Relais RF. 7 geschlossen.

Das Relais RE7 wird über einen Startschalter 56, einen Türschalter 5 14 und eine Zeitschaltuhr aufweisende Anordnung, die durch den Block 1 bezeichnet ist, erregt. Das Relais RE7 weist weiterhin einen normalerweise geöffneten Kontakt 510 auf, der ein Selbsthaltekontakt für RE 7 ist, und einen normalerweise geschlossenen Kontakt 59. Der Kontakt 59 ist mit einem Summer RE4 und einem Zeitschaltkreis 3 in Reihe geschaltet, wodurch der Summer nach kurzer Zeit, d. h. nach dem Erreichen der vorher eingestellten Erwärmungszeit, summt. LA 5 ist eine Lampe, die anzeigt, daß die Erwärmung im Betrieb ist.

Nach der Erfindung liegt in einem inneren Zweige in der »Hotelschaltung«, bestehend aus 512 und 513, ein Widerstand R 15, der ein temperaturabhängiger Widerstand mit einem negativen Temperaturkoeffizienten (NTC) sein kann, und zwar in demjenigen Zweig, der zum Schließkontakt (beim öffnen der Tür) von 513 führt. Diese von der Tür betriebene »Hotelschaltung« 5 13, R 15 und 5 12 liegt über die Netzspannung in Reihe mit einem zweiten temperaturabhängigen Widerstand R 16 und mit einer Sicherung VL 17, die ebenfalls in der Erregungsstrecke für das Relais RE7 liegt. R16 vermeidet einen Kurzschluß in der Speisespannung über die Sicherung.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Der Herd wird gestartet, indem der Kontakt 56 geschlossen wird, wodurch das Relais RE7 erregt wird und über den Kontakt 5 10 in diesem Zustand bleibt. Das Magnetron 2 erhält über den Türschalter 5 13 und die Relaiskontakte 58 und 511 eine Speisespannung. Wenn die zuvor eingestellte Zeit vergangen ist. wird die Erwärmung dadurch beendet, daß die Zeitschaltuhr 1 das Relais RE 7 abfallen läßt. Wenn die Tür aber während der Zufuhr der Speisespannung zum Magnetron geöffnet wird, unterbricht der Schalter 513 die Stromzufuhr zum Magnetron.

Im normalen Betrieb der Türschalter 512 und 513 arbeitet der Schalter 513 wie erwähnt immer vor 512 beim öffnen der Tür, so daß das bewegliche Kontaktelement in 513 während kurzer Zeit die im Vergleich zu der dargestellten Stellung entgegengesetzte Stellung einnimmt, während 512 noch immer in der dargestellten Stellung steht Beim Schließen der Tür geht der Schalter 512 in die dargestellte Stellung zurück, während S 13 in der entgegengesetzten Stellung bleibt. In beiden Fällen wird in der »Hotelschaltung« augenblicklich eine Stromstrecke geschlossen, in der der NTC-Widerstand R15 liegt. Während dieser kurzen Schließzeiten in 512 und 513 erhält die Sicherung VL 17 aber R 15 und R 16 Spannung. Weil aber die beiden Widerstände R 15 und R 16 in Reihe mit VL 17 geschaltet sind, dauert es verhältnismäßig lange, 1 — 10 see, vorzugsweise 2 —3 see, bevor die Sicherung durchbrennt Dadurch wird die Gefahr eines Durch brennens der Sicherung in normalem Betrieb der Schalter verringert.

Wenn dagegen beispielsweise 513 in der dargestellten Stellung bleibt, in der er dem Magnetron Spannung liefert, wobei dies der einzige wirklich gefährliche Zustand ist, wird eine Stromstrecke in der »Hotelschaltung« beim öffnen der Tür in demjenigen Zweig geschlossen, der keinen Widerstand aufweist. Die Sicherung VL 17 erhält nur über R 16 Spannung und wird innerhalb einer Zeit, gezählt vom Anfang der

öffnung der Tür an, die kürzer als 0,5 see, vorzugsweise 0,2 — 03 see ist, durchbrennen.

Wenn die Sicherung VL 17 durchgebrannt ist, wird das Relais RE7 abfallen und die Spannungszufuhr zum Magnetron wird über die Relaiskontakte 58 und 511 unterbrochen. Wenn 512 in der der dargestellten Stellung entgegengesetzten Stellung bleibt (nicht gefährlich), wird dasselbe beim Schließen der Tür passieren. iVenn 512 in der dargestellten Stellung bleibt oder 513 in der entgegengesetzten Stellung (beide Fälle

so sind nicht gefährlich), erhält die Sicherung VL 17 über die in Reihe liegen-.ien Widerstände R 15 und R 16 Spannung, so daß die Sicherung nach einer Zeitverzögerung beim öffnen und Schließen der Tür durchbrennt.
Wenn also einer der Schalter 512 oder 513 defekt ist,

J5 wird der Mikrowellenherd durch die beschriebene Anordnung außer Betrieb gesetzt, im gefährlichen Fall ohne Verzögerung beim öffnen der Tür, und kann nicht wieder eingeschaltet werden, bis die Sicherung und der defekte Schalter ersetzt worden sind.

Weiterhin erhält die Lampe LA 5 Spannung über RE 7, R 16, 512 und 513 und strahlt ebenfalls Licht aus, wenn die Tür geöffnet ist was eine Warnung ist. Gleichzeitig erhält der Block 3 über RET, R 16, 512 und 513 Spannung, wodurch der Summer RE 4 summt, sobald 514 geschlossen wird (= die Tür wird geschlossen). Dies ist ebenfalls eine Warnung. Wenn der Startknopf 56 bei geschlossener Tür betätigt wird, leuchtet die Lampe LA 5 auf und der Block 3 erhält über den Block 1, 514 und 56 Spannung. Der Summer summt da durch RE4 ein Strom fließt (Block 1,514,59, RE4 und Block 3). Auch dies ist eine Warnung.

Für eine gewünschte Verzögerung können ein oder mehrere temperaturabhängige Widerstände RlS in Reihe mit dem temperaturabhängigen Widerstand R16 geschaltet werden.

Statt einer Sicherung können z. B. Relais, Schalteinheiten mit Halbleitern, wie Thyristoren, verwendet werden. Der Schalter 514 kann fortfallen und die Stromzufuhr zur Relaisspule kann vom ersten Schalter (S i3) unterbrochen werden. Andererseits kann der genannte Schalter 514, der den Strom zur Relaisspule unterbricht, überwacht und mit einem Überwachungsschalter (entsprechend 512) kombiniert werden. Auch können die beiden Schalter 513 und 514 von speziellen

Schaltern wie 512 überwacht werden. Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Sicherheitsanordnung in einem Mikrowellenherd mit einem ersten Schalter, der von der Ofentür betätigt wird und die Stromzufuhr zum Mikrowellengenerator des Herdes beim öffnen der Tür unterbricht, und mit einem zweiten Überwachungsschalter, der ebenfalls von der Tür gesteuert wird und das Funktionieren des ersten Schalters überwacht, wobei die beiden Schalter Wechselkontakte aufweisen, und die festen Kontaktelemente derselben nach Art einer »Hotelschaltung« miteinander verbunden sind, bei der zwischen den beweglichen Kontaktelementen nur dann eine leitende Verbindung entstehen kann, wenn die zwei Schalter verschiedene Stellungen einnehmen, daß also ein Stromfluß nur zustande kommt, wenn der eine Schalter die Stellung einnimmt, die er bei geschlossener Tür hat. und der zweite Schalter die Stellung einnimmt, süe er bei geöffneter Tür hat und umgekehrt und wobei die beweglichen Kontaktelemente derselben in einem Stromkreis liegen, die ein Schaltungselement enthält, das, wenn der genannte Stromkreis geschlossen ist, den Herd außer Betrieb setzt, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei Schalter (S 13, S12) derart eingestellt sind, daß der erste Schalter (S 13), der die Stromzufuhr zum Mikrowellengenerator unterbricht, vor dem zweiten überwachenden Schalter (S 12) beim öffnen der Tür wirksam wird und daß in demjenigen inneren Zweig der »Hotelschaltung« ein Verzögerungsmittel (R 15) liegt, der mit dem resten iContaktelement des genannten ersten Schahers (S 13) in Verbindung steht, das vom beweglichen Kontaktelement des ersten Schalters (S 13) berührt wird, wenn die Tür geöffnet wird.

2. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Verzögerungsmittel (R 15) ein temperaturabhängiger Widerstand (NTC-Widerstand) ist.

3. Sicherheitsanordnung nach Anspruch t oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß ein Widerstand (R 16) auf geeignete Weise in Form eines temperaturabhängigen Widerstandes, der als Verzögerungselement wirksam ist, ebenfalls im gemeinsamen Zweig der genannten Stromstrecke vorhanden ist, welche Strecke die zwei Schalter (S 13, S12) und das genannte Schaltungselement (VL 17) enthält.

4. Sicherheitsanordnung nach einem der Ansprüche I bis 3, wobei der Speisekreis des Mikrowellengenerators einen Relaiskontakt (SS) enthält, der im wirksamen Zustand des Generators von einem Relais (RE 7) geschlossen gehalten wird, wobei der Stromkreis im geschlossenen Zustand der Tür über einen von der Tür gesteuerten Schalter (S 14) geschlossen gehalten wird, und welcher Schalter die Haltestromstrecke für das Relais (REl) beim öffnen der Tür unterbricht, wobei der genannte letztere Schalter (S 14) ein zusätzlicher Schalter außer den genannten ersten beiden Schaltern (S 13, S12) ist, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Schaltungselement (VL 17), das den Ofen notfalls außer Betrieb setzt, im Haltestromkreis für das Relais (/?£7)liegt

5. Sicherheitsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromkreis mit den zwei Schaltern (513, S12) einerseits an einem Pol der Speisestromquelle des Herdes angeschlossen ist

und andererseits mit einem Punkt zwischen der Wicklung des Relais (RE7) und dem genannten Schaltungselement (VL 17), das den Ofen notfalls außer Betrieb setzt, verbunden ist, dessen anderer Anschluß mit dem zweiten Pol der Speisestromquelle verbunden ist

6. Sicherheitsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, Ca& das genannte Schaltungselement (VL 17) zum Außerbetriebsetzen des Ofens eine Sicherung ist