CH368558A - Einrichtung zur Behandlung von dielektrischen Körpern im Mikrowellenfeld - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Behandlung von     dielektrischen    Körpern im     MkroweRenfeld       Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich  tung zur Behandlung von     dielektrischen    Körpern im  Mikrowellenfeld. Eine solche Einrichtung wird vor  zugsweise zur Trocknung und     Verleimung    von Holz  angewendet.  



  Im folgenden sollen die besonderen Vorteile der  Mikrowellenbehandlung gegenüber der Verwendung  von längeren Wellen herausgestellt werden. Die Vor  teile liegen in der Möglichkeit der Einstrahlung, das  heisst der freien wie der leitungsgeführten Strahlung.  Strahlung bedeutet einen Transport von Energie,  die den Sender verlassen hat und zunächst in keiner  Kopplung mehr mit dem Sender steht. Sie kann höch  stens durch Reflexion oder sonstige Umleitung  wieder in den Sender zurückgeführt werden und da  durch die Wirkung einer effektiven Kopplung er  langen. Da es sich aber bei den hier beschriebenen  Anwendungen um eine möglichst hohe Umsetzung  der erzeugten Mikrowellenenergie im Objekt handelt,  kommt es darauf an,     dass    nur ein Bruchteil der  Energie zum Sender zurückgelangt.

   Man kann die  Einrichtung so ausbilden,     dass    sich die Strahlung  im Objekt  totläuft ,     #so        dass    Rückwirkungen auf  den Sender verschwinden. Das ist aber nur     ira    Mikro  wellenbetrieb möglich, da die Wellenlänge kleiner  als das Objekt gehalten werden     muss.    Bei längeren  Wellen ist das Objekt immer direkt oder indirekt ein  Teil des Schwingungskreises, wobei alle Schwierig  keiten auftreten, die mit einer Kopplung auf den  Sender verbunden sind.  



  Die Einrichtung gemäss der Erfindung kenn  zeichnet sich dadurch,     dass    das Mikrowellenfeld  durch ein Leitungsstück erzeugt wird, dessen Länge  gleich oder grösser als eine halbe Wellenlänge der  Betriebsfrequenz ist, sowie ausserhalb der Leitung  angeordnete Mittel, welche eine Konzentrierung des  Feldes auf den Behandlungsraum bewirken.    Die Erfindung sei anhand der nachstehend auf  geführten Beispiele erläutert.  



  Die     Fig.   <B>1</B> bis<B>9</B> zeigen     Ausführungsforinen    der  Einrichtung nach der Erfindung. Bei diesen Aus  führungsformen wird eine gleichmässige     Einstrahl-          dichte    in     flächen-    oder     streifenförmige    Objekte erzielt,  welche eine     Ansdehnung    von einer halben Wellen  länge oder mehr haben.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt eine Einrichtung, bei welcher die  Einstrahlung in das zu behandelnde Objekt<B>3</B> durch  einen     Strah-ler    in Form einer     Koaxialleitung    erfolgt.  Der Strahler besteht aus dem Innenleiter<B>1</B> und dem  Aussenleiter 2 einer     Koaxialleitung,    welche schema  tisch in Vorderansicht gezeichnet wurden. Die ge  strichelten Linien um den     Mittelleite#r    stellen die  Feldlinien dar.

   Mit 4 ist ein Blindwiderstand be  zeichnet, welcher eine Transformation des     Kurz-          schlusse,s    über den<B>Weg</B> 2/2 vornimmt und somit  ein seitliches Entweichen der Hochfrequenz ver  hindert.<B>5</B> stellt eine metallene Reflexionswand und  <B>6</B> eine     dielektrische,    Anpassungsschicht aus verlust  behafteten Medien unterhalb des zu behandelnden  Objektes dar. Wie aus der Zeichnung ersichtlich,  wird bei der Einrichtung eine     Fugenverleimung    vor  genommen. Die Leimfuge ist mit<B>8</B> bezeichnet.  



       Fig.    2 zeigt eine Einrichtung nach der     Fig.   <B>1,</B> bei  welcher zwei Strahler in Form einer     Koaxialleitung,     <B>je</B> einer oberhalb und unterhalb des zu verleimenden  Objektes verwendet werden. Das hochfrequente Feld  bildet sich in diesem Falle zwischen den beiden  Mittelleitern<B>1</B> aus. Die Anpassung an das Objekt  kann beispielsweise durch einen nicht gezeichneten  zusätzlichen Absorber erreicht werden. Bei einer       Fugenverleimung,    wie sie in der Figur dargestellt ist,  werden die beiden Strahler gegenphasig     orregt.    Da  durch erzielt man eine bessere     Feldkonzentration.     Die Speisung der Strahler kann von einem oder      mehreren Sendern erfolgen.

   Soll jedoch eine     Ober-          flächenverleimung    vorgenommen werden, ist eine  gleichphasige Speisung der Strahler wegen der grö  sseren Leistungsstreuung von Vorteil. Die weiteren  Bezugszahlen gelten analog denen von     Fig.   <B>1.</B>  



       Fig.   <B>3</B> zeigt eine Seitenansicht einer Einrichtung,  die so ausgebildet ist,     dass    die aus dem Sender<B>11</B> in  den Mittelleiter<B>1</B> einfliessende Energie trotz laufender  Absorption im Objekt<B>3</B> ein nahezu konstantes Feld  erzeugt. Das wird durch eine kontinuierliche Ver  ringerung des Abstandes vom Mittelleiter zum zu       verlehnenden   <B>Objekt</B> erreicht.  



  Die     Fig.    4a und<B>b</B> zeigen weitere Ausführungs  formen in Seitenansicht. In     Fig.    4a erhielt der Mittel  leiter<B>7</B> des Strahlers die Form einer Verzögerungs  leitung, und zwar einer Wendel. In     Fig.    4b wird der  Mittelleiter F des Strahlers von einer     Serieanordnung     gleicher Einzelelemente, deren Einzellänge in der  Grössenordnung von     2,74    liegt, gebildet. Bei beiden  Anordnungen ist das Feld stark in der Nähe der  Mittelleiter<B>7</B> konzentriert, was durch die gestrichel  ten Linien angedeutet wird. Das Feld ist längs der  Leimfuge polarisiert, welche in der Zeichnungsebene  verläuft.  



  Die     Fig.   <B>5</B> zeigt schematisch, wie man mit Hilfe  eines     Zwischendielektrikums   <B>9</B> eine Leistungsan  passung und Feldkonzentration erreichen kann.  



       Fig.   <B>6</B> zeigt ebenfalls schematisch, wie man mit  Hilfe eines     Zwischendielektrikums   <B>9</B> eine Leistungs  anpassung und Feldkonzentration erreichen kann.  Jedoch wurde bei dieser Anordnung als Wellenleiter  ein belasteter     Steghohlleiter   <B>10</B> mit der symmetrischen  Belastung<B>15</B> gewählt.  



  Die     Fig.   <B>7</B> bis<B>9</B> zeigen eine additive Kombination  der oben beschriebenen Streifenstrahler zu einer  flächenhaften     Strahleranordnung.    Die Bewegung der  zu behandelnden Objekte beim Durchlaufen durch  das Feld wird durch den Pfeil<B>16</B> angezeigt. Die  Stelle<B>11</B> zeigt schematisch, wo der Sender eingespeist  wird; bei 12 befindet sich beispielsweise ein Indikator,  welcher aus der Energie der durchlaufenden Welle  einen     Messbetrag    zur Steuerung der Primärleistung    entnimmt.<B>13</B> und 14 sind die Hauptzuleitungen     bzw.     Verzweigungsleitungen des     Encrgietransportweges.  

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Einrichtung zur Behandlung von dielektrischen Körpern im Mikrowellenfeld, dadurch gekennzeich net, dass das Mikrowellenfeld durch ein Leitungs stück erzeugt wird, dessen Länge gleich oder grösser als eine halbe Wellenlänge der Betriebsfrequenz ist, sowie ausserhalb der Leitung angeordnete Mittel, welche die Konzentrierung des Feldes auf den Be handlungsraum, bewirken.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, kennzeich net durch einen Strahler in Form einer zum bestrah lenden Objekt hin offenen Koaxialleitung mit links und rechts von einem Schlitz vorgesehenen Blind widerständen zur Verhinderung des seitlichen Ent- weichens der Hochfrequenzenergie. 2. Einrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch<B>1,</B> gekennzeichnet durch zwei gleiche, spie gelbildlich angeordnete, teilweise offene Koaxial- leitungen, die gegenphasig gespeist sind.

   <B>3.</B> Einrichtung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittelleiter eine Verzögerungsleitung vorgesehen ist. 4. Einrichtung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen<B>1</B> bis<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Energieleitung und Objekt eine die Strah lungsenergie konzentrierende dielektrische Zwischen schicht angebracht ist. <B>5.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Leitungsstück eine belastete Hohlleitung ist. <B>6.</B> Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass mehrere Strahler in flächenhafter Anordnung vorgesehen sind.