CH621620A5

CH621620A5 -

Info

Publication number: CH621620A5
Application number: CH83480A
Authority: CH
Inventors: Alan Patrick Knowles; Peter Ronald Mason
Original assignee: Ciba Geigy Ag
Priority date: 1979-02-06
Filing date: 1980-02-01
Publication date: 1981-02-13
Also published as: GB2042703A; FR2448699A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Trocknen einer nassen oder feuchten nichttextilen Materialbahn mittels Mikrowellenenergie. The invention relates to a method and a device for drying a wet or damp non-textile material web by means of microwave energy.

Es sind schon verschiedene Verfahren und Einrichtungen geschaffen und angewendet worden, um nasse oder feuchte Bahnmateriallängen zu trocknen, indem das feuchte oder nasse Bahnmaterial ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld durchläuft, um dadurch die Flüssigkeit an oder in dem Bahnmaterial aufzuheizen und infolge der dielektrischen Heizwirkung der hochfrequenten elektromagnetischen Wellen zu verdampfen. Ein derartiges Trocknen mit Hilfe von hochfrequenten elektromagnetischen Wellen ist insbesondere zum Trocknen von nassen oder feuchten Papierbahnen und zum Trocknen von Feuchtigkeit oder Lösungsmittel enthaltenden Schichten auf Kunstharz-Filmmaterialbahnen oder zum Trocknen von Webstoffen vorgeschlagen worden. Dieses Verfahren ist insbesondere zum Trocknen von Bahnen anwendbar, um aus diesen eine Flüssigkeit zu entfernen, welche einen beträchtlichen elektrischen Verlustwinkel bei der betreffenden Hochfrequenz aufweist. Various methods and devices have already been created and used to dry lengths of wet or damp web material by passing the wet or wet web material through a high-frequency electromagnetic field, thereby heating the liquid on or in the web material and due to the dielectric heating effect of the high-frequency electromagnetic field Vaporize waves. Such drying with the aid of high-frequency electromagnetic waves has been proposed in particular for drying wet or moist paper webs and for drying layers containing moisture or solvents on synthetic resin film material webs or for drying textiles. This method can be used in particular for drying webs in order to remove from them a liquid which has a considerable electrical loss angle at the radio frequency in question.

In der GB-PS 1 079 677 ist die Verwendung einer hochfrequenten, elektromagnetischen Strahlung vorgeschlagen worden, um die letzten 5 bis 10 o/o Feuchtigkeit aus einer Photoemulsion zu entfernen, aus welcher der Hauptteil des Wassers mittels herkömmlicher Einrichtungen entfernt worden ist. Die dabei vorgeschlagene Frequenz betrug 40 MHz. Ferner ist es bereits bekannt (siehe Kretzmann, «Industriai Electronics», Ste. 199, Philips Technical Library, 1953), dass Trocknen mit Hochfrequenz wirksamer wird, wenn die Frequenz höher ist. Folglich sind, da bereits Mikrowellengeneratoren zur Verfügung standen, Mikrowellenfrequenzen (beispielsweise von 896 MHz und 2450 MHz) für verschiedene gewerblich angewendete Trockenvorgänge verwendet wurden, wobei auch ungetrocknete, dickbeschichtete Flächen von Fotofilmmaterial getrocknet wurden, wobei der Hauptteil des Wassers durch andere Trockeneinrichtungen entfernt worden ist, wie in der GB-PS 1508 115 vorgeschlagen ist. In der GB-PS 1 508 115 sind verschiedene Mikrowellentrockner beschrieben, beispielsweise ein Trockner mit einem Zickzack-Hohlleiter, wie er in der US-PS 3 672 066 beschrieben ist. GB-PS 1 079 677 has proposed the use of high frequency electromagnetic radiation to remove the last 5 to 10 o / o moisture from a photoemulsion from which most of the water has been removed by conventional means. The proposed frequency was 40 MHz. Furthermore, it is already known (see Kretzmann, "Industriai Electronics", Ste. 199, Philips Technical Library, 1953) that drying with high frequency becomes more effective when the frequency is higher. Consequently, since microwave generators were already available, microwave frequencies (e.g., 896 MHz and 2450 MHz) have been used for various commercial drying processes, including drying undried, thick-coated areas of photo film material, with most of the water removed by other drying devices , as proposed in GB-PS 1508 115. Various microwave dryers are described in GB-PS 1 508 115, for example a dryer with a zigzag waveguide, as described in US Pat. No. 3,672,066.

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Verschiedene andere Mikrowellentrockner sind beispielsweise in den US-PS 3449 836, 3491457 und 3 475 827 beschrieben. Various other microwave dryers are described, for example, in U.S. Patent Nos. 3,449,836, 3,491,457 and 3,475,827.

Durch die vorliegende Erfindung sollen ein Verfahren und eine zur Durchführung desselben geeignete Einrichtung geschaffen werden, mittels welcher die genannten feuchten 5 Materialbahnen besonders wirksam getrocknet werden kön-nen. The present invention is intended to provide a method and a device suitable for carrying it out, by means of which the above-mentioned moist material webs can be dried particularly effectively.

Das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsge-mässe Einrichtung sind durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 7 angeführten Massnahmen und Merkmale gekenn- 10 zeichnet. The method according to the invention and the device according to the invention are characterized by the measures and features listed in patent claims 1 and 7, respectively.

Vorzugsweise liegt die Frequenz der mittels des Mikrowellengenerators erzeugten Mikrowellen bei etwa 2,45 GHz, wobei diese Frequenz eine der Frequenzen ist, welche für gewerbliche oder industrielle Anwendungszwecke zugewiesen 15 worden ist. Es können aber auch Mikrowellen mit anderen Frequenzen verwendet werden. Bei Frequenzen unter 2,45 GHz nimmt, wie bereits erwähnt, der Heizwirkungsgrad ab. Auch wird die Grösse der Hohlleiter dann für viele Anwendungsfälle unbequem gross. Bei Frequenzen, die weit über 20 2,45 GHz liegen, stehen derzeit noch keine Mikrowellengeneratoren zur Verfügung, deren Leistungsabgabe für viele Anwendungszwecke gross genug ist. Folglich ist von den Frequenzen, die ohnehin für industrielle Anwendungszwecke zugewiesen sind, die brauchbarste die Frequenz von 2,45 GHz. 25 The frequency of the microwaves generated by means of the microwave generator is preferably around 2.45 GHz, this frequency being one of the frequencies which has been assigned 15 for commercial or industrial applications. However, microwaves with other frequencies can also be used. As already mentioned, the heating efficiency decreases at frequencies below 2.45 GHz. The size of the waveguide then becomes uncomfortably large for many applications. At frequencies well above 20 2.45 GHz, there are currently no microwave generators available whose power output is large enough for many applications. Thus, of the frequencies already assigned for industrial applications, the most useful is the 2.45 GHz frequency. 25th

Vorzugsweise ist der Mikrowellengenerator ein Magnetron; es können aber auch noch andere Mikrowellengeneratoren, wie beispielsweise Festkörpergeneratoren, verwendet werden, vorausgesetzt, dass sie ausreichend Energie abgeben können. 30 The microwave generator is preferably a magnetron; however, other microwave generators, such as solid-state generators, can also be used, provided that they can deliver sufficient energy. 30th

Vorzugsweise ist das Hindernis eine Blende in Form einer mit Öffnungen versehenen Platte. Das Hindernis dient dazu, die zurücklaufende Welle zu dem geschlossenen Ende des Hohlleiters zurückzureflektieren. Der Abschnitt des Hohlleiters zwischen dem Hindernis und seinem geschlosse- 35 nen Ende verhält sich dann als Resonanzschaltung, deren Q-Faktor zum Teil durch das Hindernis festgelegt ist (siehe Walker and Straw, «Spectroscopy» Ste. 163, Chapman and Hall, 1961). Folglich werden im wesentlichen alle Mikrowellen in dem Hohlleiter zwischen dem Hindernis und dem 40 geschlossenen Ende des Hohlleiters hin- und herreflektiert, bis ihre Energie zum Trocknen des Materials verbraucht ist. Das elektromagnetische Felddiagramm in dem Hohlleiter ist so gewählt, dass das maximale elektrische Feld in der Ebene des Materials liegt, welches durch die geschlitzten Breitseiten des 4S Hohlleiters quer durch diesen hindurchläuft. Die Wandströme in dem Hohlleiter verlaufen so, dass der elektromagnetische Strahlungsverlust ein Minimum ist, wenn die Schlitze in den Breitseiten des Hohlleiters ausgebildet sind. Preferably, the obstacle is an aperture in the form of an apertured plate. The obstacle serves to reflect the returning wave back to the closed end of the waveguide. The section of the waveguide between the obstacle and its closed end then behaves as a resonance circuit, the Q factor of which is determined in part by the obstacle (see Walker and Straw, “Spectroscopy” Ste. 163, Chapman and Hall, 1961) . As a result, essentially all of the microwaves in the waveguide are reflected back and forth between the obstacle and the closed end of the waveguide until their energy is used to dry the material. The electromagnetic field diagram in the waveguide is selected such that the maximum electric field lies in the plane of the material that runs through the slotted broad sides of the 4S waveguide. The wall currents in the waveguide run such that the electromagnetic radiation loss is a minimum if the slots are formed in the broad sides of the waveguide.

Durch die Energiereflexion zwischen dem geschlossenen 50 Ende des Hohlleiters und dem Hindernis wird ein stehendes Wellenbild in dem elektromagnetischen Feld in dem Hohlleiter erzeugt. Feldmaxima werden in Abständen von (A/4+n XI2) von dem geschlossenen Ende erzeugt, wobei n ganze Zahlen, d. h. 1, 2, 3 ... sind und X die Wellenlänge der 55 Mikrowellen in dem Hohlleiter ist. Wenn der Abstand zwischen dem Hindernis und dem geschlossenen Ende ein ganzzahliges Vielfaches von Iii ist, befindet sich der Hohlleiter in Resonanz und die Feldmaxima sind am stärksten. Zwischen den Maxima (den Schwingungs- oder Wellenbäuchen) fi0 befinden sich Minima (Knoten), und durch diese Knoten hindurchlaufendes Material wird nicht erhitzt. Um sicherzustellen, dass das Material gleichmässig getrocknet wird, läuft das Material vorzugsweise auch durch einen zweiten Hohlleiter, der so angeordnet ist, dass die Maxima des zweiten Hohlleiters den Minima des ersten Hohlleiters entsprechen. A standing wave image is generated in the electromagnetic field in the waveguide by the energy reflection between the closed end of the waveguide and the obstacle. Field maxima are generated at distances of (A / 4 + n XI2) from the closed end, where n are integers, i. H. 1, 2, 3 ... and X is the wavelength of the 55 microwaves in the waveguide. If the distance between the obstacle and the closed end is an integer multiple of Iii, the waveguide is in resonance and the field maxima are strongest. There are minima (nodes) between the maxima (the antinodes of waves or waves) fi0 and material passing through these nodes is not heated. In order to ensure that the material is dried uniformly, the material preferably also runs through a second waveguide, which is arranged such that the maxima of the second waveguide correspond to the minima of the first waveguide.

Es können dazu zwei getrennte Hohlleiter verwendet werden, aber bevorzugt wird nur ein einziger Hohlleiter verwendet, welcher durch Zurückführen bzw. Umbiegen in zwei Abschnitte aufgeteilt ist, durch welche beide das Material hindurchläuft. Two separate waveguides can be used for this, but preferably only a single waveguide is used, which is divided into two sections by returning or bending over, both of which the material passes through.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung können insbesondere zum Entfernen der letzten Spuren von Feuchtigkeit oder eines Lösungsmittels aus feuchtem Bahnmaterial verwendet werden, welches durch andere Einrichtungen, z. B. durch Auftreffen von heissem Gas, bereits beinahe getrocknet worden ist. Insbesondere werden das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung dann verwendet, wenn die letzten Spuren von Feuchtigkeit oder eines Lösungsmittels nicht gleichmässig über das Material verteilt sind. Beispielsweise kommt es häufig vor, dass Schichten in flüssigem Zustand auf Bahnen aufgebracht werden, wobei es zu Beschichtungsfehlern kommt. Dies bedeutet, dass auf einige Stellen entlang der Länge des beschichteten Bahnmaterials erheblich mehr als die durchschnittliche Menge an Beschichtungsmaterial auf die Bahn aufgebracht ist. Derartige Flächen, welche ungewöhnliche Mengen an nassem bzw. feuchtem Beschichtungsmaterial enthalten, sind äusserst schwierig zufriedenstellend zu trocknen, da sie oft mehr als das Zweifache der durchschnittlichen Menge an Lösungsmittel oder Feuchtigkeit enthalten, welche sonst auf dem Bahnmaterial vorhanden ist. Dies bedeutet, dass, um sicherzugehen, dass derartige Flächenbereiche vollständig trocken sind, bevor das Bahnmaterial vor dem Lagern aufgewickelt wird, die Trockenbahn mehr als zweimal die Länge haben muss, die sonst erforderlich wäre, wenn derartige ungewöhnliche Flächen nicht vorhanden wären, oder es bedeutet, dass die während des Trockenvorgangs zugeführte Energie mehr als zweimal so hoch wie die Energie sein muss, die erforderlich wäre, wenn derartige ungewöhnliche Flächenbereiche nicht auftreten würden. Einerseits ist es nämlich sehr teuer, eine längere Trockenbahn als unbedingt erforderlich vorzusehen, um abgesehen von den ungewöhnlichen Flächenbereichen das Bahnmaterial zu trocknen, während es andererseits sowohl teuer als auch oft unmöglich ist, zweimal die Energiemenge vorzusehen, die abgesehen von den ungewöhnlichen Flächenbereichen zum Trocknen des Bahnmaterials erforderlich ist, ohne dass die Beschichtung auf dem Bahnmaterial beschädigt wird. The method and the device according to the invention can in particular be used to remove the last traces of moisture or a solvent from damp web material, which is used by other devices, e.g. B. has almost been dried by the impact of hot gas. In particular, the method and the device according to the invention are used when the last traces of moisture or a solvent are not evenly distributed over the material. For example, it often happens that layers are applied to webs in the liquid state, which leads to coating errors. This means that considerably more than the average amount of coating material is applied to the web at some points along the length of the coated web material. Surfaces of this type, which contain unusual amounts of wet or moist coating material, are extremely difficult to dry satisfactorily, since they often contain more than twice the average amount of solvent or moisture which is otherwise present on the web material. This means that, in order to ensure that such areas are completely dry before the web material is wound up before storage, the drying web must be more than twice the length that would otherwise be required if such unusual areas were not present, or it means that the energy supplied during the drying process must be more than twice the energy that would be required if such unusual areas were not to occur. On the one hand, it is very expensive to provide a longer drying web than is absolutely necessary to dry the web material apart from the unusual surface areas, while on the other hand it is both expensive and often impossible to provide twice the amount of energy apart from the unusual surface areas for drying of the web material is required without the coating on the web material being damaged.

Bei Anwenden des Verfahrens und der Einrichtung gemäss der Erfindung kann jedoch der Hohlleiter so abgestimmt werden, dass er nur dann stark in Resonanz ist, wenn teilweise feuchtes oder nasses Material in dem Hohlleiter vorhanden ist. Wenn das durch den Hohlleiter hindurchlaufende Material vollständig trocken ist, werden die Mikrowellen in dem Hohlleiter durch das geschlossene Ende des Hohlleiters aus diesem heraus zu der künstlichen Last reflektiert. Der Zirkulator verhindert dann, dass die Mikrowellen zurück in den Mikrowellengenerator reflektiert werden und dadurch dann dessen Lebensdauer verkürzen würden. Mit Hilfe eines in Resonanz gebrachten Hohlleiters, welcher so abgestimmt ist, dass er nur in Resonanz schwingt, wenn teilweise nasses oder feuchtes Material in dem Hohlleiter vorhanden ist, kann eine grosse Energiemenge in den nassen oder feuchten Bereichen des Materials erzeugt werden, und es können diese Flächenbereiche sehr schnell getrocknet werden. Mit Hilfe des Verfahrens und der Einrichtung gemäss der Erfindung können in der Tat vorzugsweise die ganze Zeit über in dem Hohlleiter Mikrowellen erzeugt werden. Wenn sich vollständig getrocknetes Material in dem Hohlleiter befindet, werden die Mikrowellen von dem Ende des Hohlleiters zu der künstlichen Blindlast zurückreflektiert. Wenn dann ein ungewöhnlich nasser Flächenbereich den Hohlleiter durchläuft, welcher vorher so abgestimmt worden ist, dass er bei solchen Bedingungen in Resonanz schwingt, kommt es wieder zur Resonanz, und die Mikrowellen werden zwischen dem geschlossenen Ende des Hohlleiters und dem Hindernis hin- When using the method and the device according to the invention, however, the waveguide can be tuned in such a way that it only resonates strongly if partially moist or wet material is present in the waveguide. When the material passing through the waveguide is completely dry, the microwaves in the waveguide are reflected by the closed end of the waveguide out of it to the artificial load. The circulator then prevents the microwaves from being reflected back into the microwave generator and thereby shortening its lifespan. With the help of a resonated waveguide, which is tuned in such a way that it only vibrates in resonance when partially wet or damp material is present in the waveguide, a large amount of energy can be generated in the wet or moist areas of the material, and it can these areas are dried very quickly. With the aid of the method and the device according to the invention, microwaves can in fact preferably be generated in the waveguide all the time. When there is completely dried material in the waveguide, the microwaves are reflected back from the end of the waveguide to the artificial reactive load. Then, when an unusually wet area passes through the waveguide that has been previously tuned to resonate in such conditions, resonance occurs again and the microwaves are confined between the closed end of the waveguide and the obstacle.

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4 4th

und herreflektiert, wodurch sich eine stehende Welle in dem Hohlleiter aufbaut. Durch das so geschaffene starke elektrische Feld wird die Feuchtigkeit in dem ungewöhnlich feuchten oder nassen Bereich auf dem Material erhitzt, bis der feuchte oder nasse Bereich getrocknet ist. Aufgrund der ständigen Erzeugung von Mikrowellen ist auch verhindert, dass nasses oder feuchtes Material gefühlt werden muss, and reflected here, whereby a standing wave builds up in the waveguide. The strong electric field created in this way heats the moisture in the unusually moist or wet area on the material until the moist or wet area has dried. Due to the constant generation of microwaves, it is also prevented that wet or moist material has to be felt,

wenn es in den Hohlleiter gelangt, und dass dann der Mikrowellengenerator angeschaltet werden muss. Ein derartiges Fühlen des nassen oder feuchten Materials sowie das Anschalten des Mikrowellengenerators, möglicherweise mehrmals pro Sekunde, würde zu beinahe unüberwindlichen Schwierigkeiten führen. if it gets into the waveguide and then the microwave generator has to be switched on. Sensing the wet or moist material in this way, as well as switching on the microwave generator, possibly several times per second, would lead to almost insurmountable difficulties.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung können zum Trocknen der verschiedensten Materialien verwendet werden. Insbesondere können sie zum Trocknen von Bahnmaterial, wie beispielsweise Papierbahnen, und beschichteten Papier- oder Filmmaterialbahnen, verwendet werden. Ferner können sie zum Trocknen von geformten Materialien grosser Länge verwendet werden, beispielsweise zum Trocknen von langen Schläuchen in Form von gefülltem Zigarettenpapier, bevor diese in einzelne Zigaretten geschnitten werden. The method and the device according to the invention can be used to dry a wide variety of materials. In particular, they can be used to dry web material, such as paper webs, and coated paper or film material webs. They can also be used to dry long length molded materials, for example to dry long tubes in the form of filled cigarette paper before they are cut into individual cigarettes.

Das Verfahren und die Einrichtung gemäss der Erfindung können insbesondere zum Entfernen der letzten Feuchtigkeitsspuren von beschichtetem Fotofilmmaterial verwendet werden. Beschichtungsfehler kommen häufig vor, wenn beim Beschichten von Fotofilmmaterial derartige Fehler als Flächenbereiche auf der beschichteten Oberfläche offenkundig wären, welche im Vergleich zu dem Rest der Oberfläche ungewöhnlich dick sind, und wenn derartige Flächenbereiche vor dem Trocknen ungewöhnliche Mengen Feuchtigkeit enthalten, welche entfernt werden müssen, bevor das beschichtete Filmmaterial aufgewickelt wird. Die übliche Beschich-tungsflüssigkeit, die auf das Fotofilmmaterial aufgebracht wird, ist eine wässrige Gelatinelösung, z. B. eine.wässrige Gelatine-Silberhalogenidemulsion. Es kann dann eine elektromagnetische Strahlung verwendet werden, um nasse bzw. feuchte Flächenbereiche auf einer teilweise getrockneten Be-schichtung zu erhitzen, ohne die Güte des Erzeugnisses in den bereits trockenen Flächenbereichen zu beeinflussen. The method and the device according to the invention can be used in particular to remove the last traces of moisture from coated photo film material. Coating defects often occur when coating photo film material with such defects as surface areas on the coated surface that are unusually thick compared to the rest of the surface, and when such surface areas contain unusual amounts of moisture that need to be removed before drying, before the coated film material is wound up. The usual coating liquid that is applied to the photo film material is an aqueous gelatin solution, e.g. B. an aqueous gelatin-silver halide emulsion. Electromagnetic radiation can then be used to heat wet or moist surface areas on a partially dried coating without affecting the quality of the product in the already dry surface areas.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung im einzelnen erläutert. Es zeigen: The invention is explained in detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the attached drawing. Show it:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Einrichtung zum Trocknen von nassem oder feuchtem Bahnmaterial; Figure 1 is a side view of a device for drying wet or moist web material.

Fig. 2 eine Draufsicht auf zwei der in Fig. 1 dargestellten Einrichtungen; und Fig. 2 is a top view of two of the devices shown in Fig. 1; and

Fig. 3 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Ausführungsform. Fig. 3 is a plan view of a modified embodiment.

In Fig. 1 weist die Einrichtung einen Zirkulator 1 auf, mit welchem über eine Öffnung 2 ein Magnetron 3 verbunden ist, das als Mikrowellengenerator wirkt. Mit dem Zirkulator 1 ist über eine Öffnung 4 eine künstliche Blindlast 5 und über eine Öffnung 6 ein geschlossener Resonanzhohlleiter 7 verbunden. Der geschlossene Resonanzhohlleiter 7 weist eine Blende in Form einer mit Öffnungen versehenen Platte 8, welche als ein Hindernis wirkt, ein Paar Schlitze 9 (von denen in der Darstellung nur einer zu sehen ist), durch welche ein Bahnmaterial durch den Hohlleiter 7 hindurchläuft, und einen verschiebbaren Kurzschlusskolben 11 auf. In Fig. 1, the device has a circulator 1, to which a magnetron 3 is connected via an opening 2, which acts as a microwave generator. An artificial reactive load 5 is connected to the circulator 1 via an opening 4 and a closed resonance waveguide 7 is connected via an opening 6. The closed resonant waveguide 7 has an aperture in the form of an apertured plate 8, which acts as an obstacle, a pair of slots 9 (only one of which can be seen in the illustration), through which a web material passes through the waveguide 7, and a displaceable short-circuit piston 11.

In Fig. 2 sind mit den gleichen Bezugszeichen die entsprechenden Teile wie in Fig. 1 bezeichnet; um jedoch die Bezugnahme zu erleichtern, ist die eine Gruppe Bezugszeichen mit dem Buchstaben a und die andere mit dem Buchstaben b versehen. Es ist ein Bahnmaterial 12 dargestellt, das durch beide Hohlleiter 7a und 7b hindurchläuft. Hierbei ist ein Hindernis 6b weiter in dem Hohlleiter 7b angeordnet als ein Hindernis 6a in dem Hohlleiter 7a. Tatsächlich ist das Hindernis 6b bezüglich des Hindernisses 6a um eine Strecke versetzt, die gleich einem Viertel der Hohlleiter-Wellenlänge der zugeführten Mikrowellenenergie ist. Dadurch ist sichergestellt, dass die Knoten und Wellenbäuche der reflektierten Mikrowellen in den Hohlleitern 7a und 7b während des Betriebs verschiedene Lagen zueinander aufweisen. In Fig. 2, the same parts as in Fig. 1 are designated by the same reference numerals; however, in order to facilitate the reference, one group of reference symbols is provided with the letter a and the other with the letter b. A web material 12 is shown which runs through both waveguides 7a and 7b. Here, an obstacle 6b is arranged further in the waveguide 7b than an obstacle 6a in the waveguide 7a. In fact, the obstacle 6b is offset from the obstacle 6a by a distance equal to a quarter of the waveguide wavelength of the microwave energy supplied. This ensures that the nodes and antinodes of the reflected microwaves in the waveguides 7a and 7b have different positions to one another during operation.

Wenn das Paar Hohlleiter zusammen mit Magnetrons verwendet wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist, um Bahnmaterial zu trocknen, das teilweise getrocknet ist, aber in unregelmässigen Abständen feuchte oder nasse Flecken bzw. Stellen aufweist, müssen zuerst beide Hohlleiter abgestimmt werden, so dass sie nur dann in Resonanz schwingen, wenn Bahnmaterial mit nassen oder feuchten Flecken bzw. Stellen in dem Hohlleiter vorhanden ist. If the pair of waveguides are used together with magnetrons, as shown in Fig. 2, to dry web material that is partially dried but has damp or wet spots at irregular intervals, both waveguides must first be matched so that they only resonate when web material with wet or damp stains or spots is present in the waveguide.

Zum Abstimmen werden beide Mikrowellengeneratoren 3a und 3b angeschaltet, es wird nasses bzw. feuchtes Bahnmaterial durch beide Hohlleiter hindurchgeleitet und der jeweilige Kurzschlusskolben IIa und IIb wird verschoben, bis ein Resonanzzustand in jedem Hohlleiter vorliegt. Das nasse oder feuchte Bahnmaterial wird dann herausgezogen, und die Einrichtung befindet sich dann in einem Zustand, dass mit ihr teilweise getrocknetes Bahnmaterial derselben Zusammensetzung getrocknet werden kann, welches feuchte oder nasse Flecken bzw. Stellen aufweist, in welchen sich Flüssigkeit derselben Zusammensetzung wie die der Flüssigkeit in dem nassen oder feuchten Bahnmaterial befindet, das zum Abstimmen der Hohlleiter verwendet worden ist. For tuning, both microwave generators 3a and 3b are switched on, wet or moist web material is passed through both waveguides and the respective short-circuit piston IIa and IIb is shifted until a resonance state is present in each waveguide. The wet or wet web material is then pulled out, and the device is then in a state that it can be used to dry its partially dried web material of the same composition, which has wet or wet spots or spots in which liquid of the same composition as that of the Liquid is in the wet or damp web material that has been used to tune the waveguide.

Wenn die Zusammensetzung des Bahnmaterials anders ist, oder noch wichtiger, wenn sich die Flüssigkeit auf dem Bahnmaterial ändert, dann muss die Einrichtung wieder abgestimmt werden, um sicherzustellen, dass eine vollkommene Resonanz in jedem Hohlleiter nur dann vorliegt, wenn nasses oder feuchtes Bahnmaterial in jedem Hohlleiter vorhanden ist. If the composition of the sheet material is different, or more importantly if the liquid on the sheet material changes, then the device must be re-tuned to ensure that there is perfect resonance in each waveguide only when wet or wet sheet material is in each Waveguide is present.

Während des Betriebs läuft teilweise feuchtes oder nasses Bahnmaterial durch beide Hohlleiter 7a und 7b hindurch, wobei beide Mikrowellengeneratoren 3a und 3b angeschaltet sind. Wenn nasses oder feuchtes Bahnmaterial in den beiden Hohlleitern nicht vorhanden ist, gibt es in diesem keine Resonanz, und die Mikrowellenenergie wird in den künstlichen Blindlasten 5a und 5b verbraucht. Sobald nasses oder feuchtes Bahnmaterial in einem Hohlleiter vorhanden ist, wird eine Resonanz aufgebaut, und die Mikrowellenenergie erhitzt die nasse oder feuchte Stelle, wodurch dann die Flüssigkeit verdampft und die Stelle getrocknet wird. Wenn eine unzureichende Mikrowellenenergie auf die feuchte Stelle in einem Hohlleiter scharf eingestellt ist, da die Lage der Stelle mit einem Knoten in dem Wellenbild zusammenfällt, dann wird eine ausreichende Energie in dem anderen Hohlleiter erzeugt, da die Hohlleiter so angeordnet sind, dass die Knoten und Bäuche nicht in den gleichen relativen Lagen vorliegen. During operation, partially moist or wet web material runs through both waveguides 7a and 7b, both microwave generators 3a and 3b being switched on. If there is no wet or damp sheet material in the two waveguides, there is no resonance in the latter and the microwave energy is consumed in the artificial reactive loads 5a and 5b. As soon as wet or moist web material is present in a waveguide, a resonance is built up and the microwave energy heats the wet or moist area, which then evaporates the liquid and the area is dried. If insufficient microwave energy is focused on the wet spot in one waveguide because the location of the spot coincides with a node in the wave image, then sufficient energy is generated in the other waveguide because the waveguides are arranged so that the nodes and Bellies are not in the same relative positions.

In Fig. 3 ist eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Anordnung wiedergegeben, in welcher nur ein Hohlleiter verwendet ist. In Fig. 3 gibt ein Mikrowellengenerator 15 Mikrowellen über einen Zirkulator 16 an einen um- bzw. zurückgebogenen Hohlleiter 16 ab. Eine künstliche Blindlast 18 ist an der dritten Öffnung des Zirkulators 16 vorgesehen. In dem Hohlleiter 17 ist eine Blende in Form einer mit Öffnungen versehenen Platte 19, welche als Hindernis wirkt, und ein Kurzschlusskolben 20 angebracht. Die Bahn 20 läuft durch (in dieser Ansicht nicht dargestellte) Schlitze durch den zurückgebogenen Hohlleiter 17. Die relative Lage der Knoten und Bäuche in jedem Abschnitt des Hohlleiters ist durch die Stellung der mit Öffnungen versehenen Platte 19 und des Kurzschlusskolbens 20 festgelegt. Wie in Fig. 1 wird die Resonanz des Hohlleiters durch die Stellung des Kurzschlusskolbens gesteuert, und bei Resonanz ist die wirksame Länge FIG. 3 shows a modification of the arrangement shown in FIG. 2, in which only one waveguide is used. In FIG. 3, a microwave generator 15 emits microwaves via a circulator 16 to a waveguide 16 which is bent or bent back. An artificial reactive load 18 is provided at the third opening of the circulator 16. In the waveguide 17, an aperture in the form of a plate 19 provided with openings, which acts as an obstacle, and a short-circuit piston 20 are attached. The path 20 passes through slots (not shown in this view) through the bent-back waveguide 17. The relative position of the nodes and bellies in each section of the waveguide is determined by the position of the apertured plate 19 and the short-circuit piston 20. As in Fig. 1, the resonance of the waveguide is controlled by the position of the shorting piston, and the resonance is the effective length

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des Hohlleiters zwischen der Platte 19 und dem Kolben 20 ein ganzzahliges Vielfaches von X/2. Die Stellung der Platte 19 bezüglich der Krümmung oder Biegung 21 in dem Hohl5 621620 of the waveguide between the plate 19 and the piston 20 is an integer multiple of X / 2. The position of the plate 19 with respect to the curvature or bend 21 in the hollow 5 621620

leiter muss so gewählt werden, dass die Platte 19 und der Kolben 20 von dem Rand der Bahn 22 durch Abstände getrennt sind, die sich um jt/4 unterscheiden. conductor must be selected so that the plate 19 and the piston 20 are separated from the edge of the track 22 by distances that differ by jt / 4.

M M

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

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1. A method for drying a wet or damp non-textile material web by means of microwave energy, characterized in that energy from a microwave generator (3; 15) into a circulator (1; 16) and from there through an obstacle (8; 19) to one end of a closed, elongated rectangular waveguide (7; 17) which is tuned to the frequency of the generator (3; 15) when wet or moist material (12, 22) is present in the material (12; 22 ) passes through longitudinal slots (9), which are arranged along the center lines of the wide areas of the elongated rectangular waveguide (7; 17), to thereby generate a strong electric field in the web material plane and that energy which is not from the web material ( 12; 22) is taken back to the circulator (1; 16) and from there into an artificial reactive load (5; 18).

2. The method according to claim 1, characterized in that the frequency of the microwaves generated by the generator (3; 15) is approximately 2.45 GHz.

2nd

PATENT CLAIMS

3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that a magnetron (3) is used as the microwave generator.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that an aperture in the form of a plate provided with openings (8; 8 a; 8b; 19) is used as an obstacle.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the material (22), after having passed through a first section of the waveguide (17), passes through a second section of the waveguide (17), whereby it with the aid of the microwave generator (15) and the waveguide (17) is dried, the second section of the waveguide (18) with respect to the track (22) and the first section of the waveguide (17) being arranged such that the knots and bellies of the standing wave in the second section compared to the location of the nodes and bellies in the first section correspond to different locations on the web material (22).

6. The method according to claim 5, characterized in that the second section is shifted with respect to the first section by a quarter of the wavelength of the microwave energy supplied in the waveguide.

7. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that it has a microwave generator (3; 15), an artificial reactive load (5; 18) and a closed rectangular waveguide (7; 17) with a tuning device (11; 20 ), which are each connected to three different openings of a circulator (1; 16), so that the energy emitted by the microwave generator (3; 15) only through the circulator (1; 16) to the resonating rectangular waveguide (7;

17) and the energy reflected by the closed, resonant waveguide (7; 17) can only be reached via the circulator (1; 16) to the artificial reactive load (5;

18) to be picked up by the latter, the entrance to the rectangular waveguide (7; 17) being provided with an obstacle (8; 19) in order to increase the Q factor with a tuning device (11; 20) provided waveguide (7; 17) and that in the rectangular waveguide (7; 16) inlet and outlet slots (9) for the web material to be dried (12; 22) are provided, the slots (9) along the Center lines of the wide areas of the elongated rectangular waveguide (7; 17) are defined.

8. Device according to claim 7, characterized in that the microwave generator is a magnetron (3).

9. Device according to one of claims 7 or 8, characterized in that the obstacle is a diaphragm in the form of an apertured plate (8; 19).

10. Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the tuning device is a short-circuit piston (11; 20).

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the waveguide (17) is bent back, and thereby has two sections, through which both the material (22) passes.

12. The device according to claim 11, characterized in that the obstacle (19) at one end of the first section of the bent waveguide (17) with respect to the short-circuit piston (20) at the end of the second section of the bent waveguide (17), measured in a direction transverse to the direction of movement of the wet or wet web material by a quarter of the wavelength of the microwave energy supplied, which is created in the waveguide (17).

13. Arrangement for drying a wet or moist material web with two devices according to one of claims 7 to 10, characterized in that the treatment section comprises two rectangular waveguides (7a, 7b), the rectangular waveguide (7a) of the second Device for the rectangular waveguide (7a) of the first device is offset by a quarter of the length of the standing waves generated in the waveguides, this offset being measured in a direction transverse to the direction of movement of the wet or moist material web (22).