CH379022A - Hochfrequenzofen für Hochfrequenzerhitzung mittels Schwingungen sehr hoher Frequenzen - Google Patents

Description

      Hochfrequenzofen        für        Hochfrequenzerhitzung        mittels        Schwingungen    sehr hoher Frequenzen    Die Erfindung bezieht sich auf einen Hochfrequenz  ofen für     Hochfrequenzerhitzung    mittels Schwingungen  sehr hoher Frequenzen, z.

   B. in dem Dezimeter- oder  Zentimeter-Wellenbereich, wobei ein     Ultrahochfre-          quenzgenerator,    insbesondere ein     Magnetrongenera-          tor,    und ein     Wellenleitersystem    vorgesehen sind und der  Ausgangskreis des     Ultrahochfrequenzgenerators    an  das     Wellenleitersystem    angeschlossen ist, um die       Ultrahochfrequenzschwingungen    der Austrittsöffnung  des     Wellenleitersystems    zuzuführen, bei welcher<B>Öff-</B>  nung ein zur Aufnahme der zu erhitzenden Gegen  stände dienendes Transportband beweglich geführt ist.  



  Um eine gleichmässige Erhitzung der zu erhitzenden  Gegenstände zu sichern, die auf dem Transportband  die Austrittsöffnung des     Wellenleitersystems    an einer  beliebigen Stelle passieren können, müssen an die  Ausgänge des     Wellenleitersystems    besondere An  forderungen gestellt werden. Besonders bei Ver  grösserung der Breite des Transportbandes bis zu  mehreren Wellenlängen der erzeugten Schwingungen  erfordert die Erfüllung dieser Bedingung der gleich  mässigen Erhitzung der zu erhitzenden Gegenstände  Massnahmen, welche eine verwickelte Bauart des       Hochfrequenzofens    mit sich bringen.  



  Die     Erfindung    bezweckt, einen     Hochfrequenzofen     der erwähnten Art zu schaffen, dessen Bauart einfach  ist und der sich besonders zur     Hochfrequenzerhitzung     von Gegenständen auf einem Transportband mit einer  Breite von mehreren Wellenlängen eignet und bei dem  ermöglicht ist, ausserdem gleichzeitig die aus dem       Hochfrequenzofen    heraustretenden Strahlungen auf  ein Mindestmass herabzusetzen, ohne dass -dazu  besondere     Abschirmungsvorkehrungen    erforderlich  sind.  



  Der     Hochfrequenzofen    nach der Erfindung zeichnet  sich dadurch aus, dass das     Wellenleitersystem    durch  eine parabolische     Zylinderfläche    und zwei dazu senk-    rechte, parallele Begrenzungsflächen gebildet wird,  wobei in der Brennlinie der parabolischen Zylinder  fläche ein Linienstrahler angeordnet ist, der mit dem  Ausgangskreis des     Ultrahochfrequenzgenerators    ge  koppelt ist, während zwischen dem Linienstrahler und  der von der     Parabelspitze    abgewendeten Austritts  öffnung des     Wellenleitersystems    ein Reflektor an  geordnet ist,

   um die direkte Strahlung des Linien  strahlers in Richtung der Austrittsöffnung auf die  parabolische Zylinderwand des     Wellenleitersystems     zurückzustrahlen, wobei das Transportband in einer  Richtung geführt wird, die zu den parallelen Begren  zungsflächen des     Wellenleitersystems    praktisch senk  recht ist.  



  Die Erfindung und ihre Vorteile werden nach  stehend an Hand der Figuren beispielsweise näher  erläutert.  



       Fig.    1 ist eine perspektivische Ansicht einer Aus  führungsform eines     Hochfrequenzofens    nach der  Erfindung und  die     Fig.    2 und 3 zeigen einen Querschnitt bzw. einen  Längsschnitt des     Hochfrequenzofens    nach der Er  findung.  



  Der in     Fig.    1 perspektivisch dargestellte Hoch  frequenzofen von z. B. 2     kW    enthält einen     Magnetron-          generator    1, der Schwingungen mit einer Wellenlänge  von z. B. 12 cm erzeugen kann. Der Ausgangskreis des       Magnetrongenerators    1 ist über eine koaxiale Leitung 2  an ein     Wellenleitersystem    3 angeschlossen, um die       Ultrahochfrequenzschwingungen    der Austrittsöffnung  4 des     Wellenleitersystems    3 zuzuführen, dessen Vorder  wand zur Darstellung des Inneren dieses Systems teil  weise weggebrochen ist.

   Längs der Austrittsöffnung  des     Wellenleitersystems    3 werden die zu erhitzenden  Gegenstände 5, z. B.     Zwiebackbrötchen,    über ein  Transportband 6 geführt, das durch Antriebsrollen 7  angetrieben wird. Zur Anpassung der Belastung des           Magnetrongenerators    1 sind an die koaxiale Leitung 2  Anpassungsmittel 8 angeschlossen, die auf bekannte  Weise gestaltet sein können.  



  Um in dem soweit geschilderten     Hochfrequenzofen     über die ganze Breite von z. B. 120 cm des Transport  bandes 6 eine gleichmässige Erhitzung der zu er  hitzenden Gegenstände 5 zu erzielen, wird das Wellen  leitersystem 3 durch eine parabolische     Zylinderfläche     9 und zwei dazu senkrechte, parallele Begrenzungs  flächen<B>10,</B> 11 gebildet, wobei in der Brennlinie der  parabolischen     Zylinderflächen    9 ein Linienstrahler 12  angeordnet ist.

   Zwischen dem Linienstrahler 12 und  der von der     Parabelspitze    abgewendeten Austritts  öffnung 4 des     Wellenleitersystems    3 ist zur Reflexion  der direkten Strahlung des Linienstrahlers 12 in Rich  tung der Austrittsöffnung 4 nach der parabolischen  Zylinderwand 9 ein Reflektor 18 angeordnet, der in  der dargestellten Ausführungsform aus einem zum  Linienstrahler 12 parallelen     Reflektorstab    besteht; das  Transportband 6 wird in einer Richtung geführt, die  zu den parallelen Begrenzungsflächen 10, 11 des       Wellenleitersystems    3 praktisch senkrecht ist.  



  Zum Erzielen einer geschlossenen Bauart ist das       Wellenleitersystem    3 durch eine     Verschlusswand    13  abgeschlossen, die sich ausserhalb der Austrittsöffnung  4 des     Wellenleitersystems    3 längs des Transportbandes  6 erstreckt und zylinderförmige Durchführungen 14  für das Transportband 6 mit den Enden der Begren  zungsflächen 10, 11 bildet, die dazu parallel zum  Transportband 6 nach aussen abgebogen sind.

   An der  Stelle der Austrittsöffnung 4 des     Wellenleitersystems     ist die     Verschlusswand    13 in einer von dem Transport  band 6 abgewendeten Richtung in Form eines recht  eckigen Kübels 15 abgebogen, der zur Absorption der  das Transportband 6 passierenden Strahlung des  Linienstrahlers 12 teilweise mit absorbierendem Mate  rial 17 (vgl.     Fig.    2 und 3) gefüllt ist, so dass der       Magnetrongenerator    1 auch bei Abwesenheit der zu  erhitzenden Gegenstände ausreichend belastet ist.  



  In der geschilderten Vorrichtung wird die von dem  Linienstrahler 12 stammende Strahlung in Richtung  der Austrittsöffnung 4 des     Wellenleitersystems    3 durch  den     Reflektor    18 zurückgestrahlt und infolgedessen  entsteht in zum Linienstrahler 12 senkrechten Ebenen  eine     kardioidförmige        Strahlungskennlinie,    wobei in  Richtung der Austrittsöffnung 4 des Wellenleiter  systems 3 praktisch keine direkte Strahlung auftritt,  während im übrigen Teil die Kennlinie mit guter An  näherung einen kreisförmigen Verlauf hat.

   Diese       Strahlungskennlinie    ergibt sich durch angemessene  Einstellung der Bemessung, in diesem Falle durch  Einstellung des Linienstrahlers 12 und des Reflektor  stabes 18 und ihres gegenseitigen Abstandes; bei dem  dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieser gegen  seitige Abstand etwa     0,2mal    die Wellenlänge.

   Nahezu  die vollständige Strahlung des Linienstrahlers 12,  welche gemäss der vorerwähnten     Strahlungskennlinie     ausgestrahlt wird, wird an der parabolischen Zylinder  fläche 9 des     Wellenleitersystems    3 in Richtung der       Parabelachse    nach der Austrittsöffnung 4 des Wellen-    Leitersystems 3     reflektiert,    wobei an der Austritts  öffnung 4 in zu den Begrenzungsflächen 10, 11 par  allelen Richtungen ein gleichphasiges, elektromagne  tisches Feld praktisch konstanter Intensität erzeugt  wird, so dass die zu erhitzenden Gegenstände 5, die  über das Transportband 6 die Austrittsöffnung 4 des       Wellenleitersystems    3 in einer zu den Begrenzungs  flächen 10, 11 senkrechten Richtung passieren,

   prak  tisch gleichmässig erhitzt werden.  



  Es wurde bereits bei der besonders einfachen Aus  führungsform der in     Fig.    1 dargestellten Anordnung  an der Austrittsöffnung 4 des     Wellenleitersystems    3  eine Gleichmässigkeit des elektromagnetischen Feldes  in zu den     Begrenzungsflächen    10,<B>11</B> parallelen Rich  tungen erzielt, die für den erwähnten Zweck, d. h. die  Erhitzung von     Zwiebackbrötchen,    durchaus ausreicht.  Soll die Gleichmässigkeit des elektromagnetischen  Feldes an der Austrittsöffnung 4 für bestimmte  Zwecke, z.

   B. zum Trocknen von Geweben, weiter ver  bessert werden, so können mehrere, zum Linien  strahler 12 parallele     Reflektorstäbe    oder Reflektor  schirme benutzt werden, die es ermöglichen, eine  bessere Annäherung der für eine gleichmässige Feld  verteilung erforderlichen     Strahlungskennlinie    zu er  zielen, d. h. eine     Strahlungskennlinie,    bei der in Rich  tung der Austrittsöffnung praktisch keine Strahlung  auftritt, während die Kennlinie im übrigen Teil kreis  förmig verläuft.  



  Neben dem einfachen Zusammenbau und der dabei  erzielten gleichmässigen Erhitzung der zu erhitzenden  Gegenstände 5 hat die geschilderte Vorrichtung den  in der Praxis wichtigen Vorteil, dass die aus dem Hoch  frequenzofen heraustretende Strahlung weitestgehend  herabgemindert wird; der Linienstrahler 12 strahlt  nämlich ein linear polarisiertes Feld aus, bei dem die  Richtung des elektrischen Feldvektors E parallel zur  Richtung des Linienstrahlers 12 ist, welcher Vektor  somit an der Austrittsöffnung 4 des Wellenleiter  systems in der in der     Fig.    1 durch die gestrichelt an  gegebenen Pfeile 16 veranschaulichten Richtung ver  läuft.

   Der Energievektor     (Poyntingscher        Vector)    ist  senkrecht zum elektrischen Feldvektor E und hat  somit keine Komponente in der Bewegungsrichtung  des Transportbandes 6, so dass aus dem Wellenleiter  system 3 lediglich Streustrahlung hervortreten kann,  die zudem in den zylinderförmigen Durchführungen 14  des Transportbandes 6 geschwächt wird, die hervor  tretende Strahlung wurde z. B. um etwa 25     dB    ge  schwächt.  



       Fig.    2 zeigt einen Querschnitt des bei dem Hoch  frequenzofen nach der Erfindung verwendeten Wellen  leitersystems 3.  



  Die Höhe des     Wellenleitersystems    3, von dem  Transportband her gerechnet, beträgt z. B. 48 cm,  während die Länge der Austrittsöffnung (4) 120 cm  ist. Der Abstand zwischen dem Linienstrahler 12 und  dem     Reflektorstab    18 beträgt etwa 25 cm.  



       Fig.    3 zeigt einen Längsschnitt durch das     Wellen-          leitersystem    3. Der Abstand zwischen den beiden       Begrenzungsflächen    10, 11 beträgt 24 cm, und die      Länge der Durchführungszylinder 14 ist 30 cm und  deren Höhe ist 5 cm.  



  Es sei schliesslich noch erwähnt, dass die Ab  messungen des     Wellenleitersystems    nicht kritisch sind  und sich für verschiedene Verwendungsmöglichkeiten  nach Bedarf ändern lassen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Hochfrequenzofen für Hochfrequenzerhitzung durch Ultrahochfrequenzschwingungen mit einem Ultrahochfrequenzgenerator und einem Wellenleiter system, wobei der Ausgangskreis des Ultrahoch- frequenzgenerators an das Wellenleitersystem zur Führung der Ultrahochfrequenzschwingungen nach der Austrittsöffnung des Wellenleitersystems an geschlossen ist, bei welcher Öffnung ein zur Aufnahme der zu erhitzenden Gegenstände dienendes Transport band beweglich geführt ist, dadurch gekennzeichnet,

   dass das Wellenleitersystem durch eine parabolische Zylinderfläche und zwei dazu senkrechte, parallele Begrenzungsflächen gebildet wird, wobei in der Brenn- linie der parabolischen Zylinderfläche ein Linien strahler angeordnet ist, der mit dem Ausgangskreis des Ultrahochfrequenzgenerators gekoppelt ist, wobei zwischen den Linienstrahler und der von der Parabel spitze abgewendeten Austrittsöffnung-des Wellenleiter systems ein Reflektor angeordnet ist,

   um die direkte Strahlung des Linienstrahlers in Richtung der Austritts öffnung auf die parabolische Zylinderfläche des Wellenleitersystemszurückzustrahlen, wobei das Trans portband in einer Richtung geführt wird, die praktisch senkrecht zu den parallelen Begrenzungsflächen des Wellenleitersystems ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochfrequenzofen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Reflektor aus einem Reflektorstab besteht, der sich parallel zum Linien strahler in einem Abstand von etwa 0,2mal die Wellenlänge von diesem angeordnet ist.

   2. Hochfrequenzofen nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Reflektor aus einer Anzahl zum Linienstrahler paralleler Reflektorstäbe oder aus einem Reflektionsschirm besteht.

   3. Hochfrequenzofen nach Unteranspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wellenleitersystem in einer von der Austrittsöffnung abgewendeten Rich tung durch eine Verschlusswand abgeschlossen ist, welche Wand ausserhalb der Austrittsöffnung längs des Transportbandes abgebogen ist, und dass zylinder- förmige Durchführungen für das Transportband vor handen sind, die zum Wellenleitersystem rechtwinklig und nach aussen verlaufen.

   4. Hochfrequenzofen nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Verschlusswand an der Stelle der Austrittsöffnung des Wellenleitersystems die Form eines rechteckigen Kübels in einer von dem Transportband abgewendeten Richtung hat, welcher Kübel wenigstens teilweise mit Strahlung absorbieren dem Material gefüllt ist.