DD214088A5

DD214088A5 - Vorrichtung zur gleichzeitigen anwendung von druck und mikrowellen auf aushaertbare anordnungen

Info

Publication number: DD214088A5
Application number: DD83253825A
Authority: DD
Inventors: Mark T Churchland
Original assignee: Mac Millan Bloedel Ltd
Priority date: 1982-08-10
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1984-10-03
Also published as: NO832865L; BR8304304A; KR910006199B1; JPS5989101A; US4456498A; NO162320C; NZ205112A; FI832858A; DE3379630D1; AU1786883A; CA1221828A; SU1505433A3; DE103396T1; EP0103396A2; FI79010B; AU555374B2; NO162320B; FI832858A0; ZA835770B; MX155804A

Abstract

Eine kontinuierliche Presse enthaelt zwei endlose Pressebaender, die einen geeigneten Anpressbereich bilden und einen Druck auf aushaertbare Anordnungen ausueben, die zwischen sie eingefuehrt werden, eine Pressenkammer, gebildet durch zwei im wesentlichen parallelen Pressenbaender-Oberflaechen im Einklemmbereich und zwei Seitenwaende, Mittel zur Anwendung von Mikrowellen, auf die aushaertbare Anordnung von mindestens einem Mikrowellengenerator durch einen Wellenleiter, die eine Grenzflaeche mit der Pressenkammer bilden undin einer Oeffnung in einer Seitenwand angeordnet sind und Begrenzungsmittel an der Grenzflaeche zwischen demWellenleiter und der Pressenkammer, um dem seitlichen Druck zu widerstehen, der durch die aushaertbaren Anordnungen auf sie ausgeuebt wird und die es ermoeglichen, dass sich die Mikrowellen in der Pressenkammer ausbreiten. Die Presse umfasst ein Mittel an der Grenzflaeche zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkammer, um elektrische Streufelder zu formieren, bevor die Mikrowellen die aushaertbaren Anordnungen erreichen. Die Wellenleiter enthalten Wellensperren.

Description

Berlin, 7· 2. 1984 62 821 17

Vorrichtung zur gleichzeitigen Anwendung von Druck und Mikrowellen auf aushärtbare Anordnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die kontinuierliche Herstellung zusammengesetzter mit Klebern gebundener Erzeugnisse, bei der Druck und Mikrowellen gleichzeitig zur Anwendung kommen, in einer kontinuierlich arbeitenden Presse für aushärtbare Anordnungen, derart, daß das klebende Bindemittel ausgehärtet oder abgebunden wird, während das Erzeugnis gepreßt und/oder in einer gewünschten Abmessung und Dichte gehalten wird·

Präziser gesagt, bezieht sich die Erfindung auf eine kontinuierliche Presse, die eine Pressenkammer aufweist, die zwei gegenüberliegende Seitenwände oder Seitenbegrenzungen aufweist, zwei gegenüberliegende Oberflächen, die durch endlose Pressenbänder gebildet werden, die so ausgeführt sind, daß sie einen Druck auf eine aushärtbare Anordnung ausüben, die durch die Pressenkammer geführt wird, sowie einen Einlaß und einen Auslaß, die das Einführen und das Herausführen von aushärtbaren Anordnungen gestatten, die behandelt werden sollen. Normalerweise bilden die Seitenbegrenzungen, der Einlaß und der Auslaß, die vier "Seiten" der Pressenkammer, und die gegenüberliegenden Oberflächen bilden die Decke und den Boden derselben· Die Presse weist mindestens eine Mikrowellen-Quelle auf, die in einer Seitenbegrenzung der Pressenkammer angeordnet ist, derart, daß die aushärtbare Anordnung durch die Pressenkammer geführt und dabei gleichzeitig einer Mikrowellen-Erwärmung und einem Druck in der Presse ausgesetzt werden kann, wobei die Mikrowellen angewendet werden, um die Anordnung auszuhärten, während sich die Anordnung unter einem Druck befindet» Die Mikrowellen-Quelle beinhaltet einen Mikrowellen-

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generator und einen Mikrowellen-Wellenleiter, wobei der letztere in der Seitenbegrenzung der Pressenkammer derart eingebaut ist, daß die Mikrowellen sich durch ihn vom Generator ausgehend ausbreiten und in das aushärtbare Erzeugnis in der Pressenkammer eintreten können.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die US-PS 4 018 642 und 4 020 311 beschreiben die gleichzeitige Anwendung von Mikrowellen und Druck auf aushärtbare Anordnungen· Obwohl sich diese BrfindungsbeSchreibungen ausführlich mit der Verwendung eines kontinuierlichen Druckes befassen, werden keine arbeitenden Ausführungen derartiger Behandlungen unter Verwendung einer kontinuierlichen Presse im Detail erläutert·

Es wurde festgestellt, daß drei Probleme beim Betrieb der oben erwähnten Vorrichtung auftreten, die besondere Schwierigkeiten bereiten· Zum ersten können die Grenzflächen zwischen dem Wellenleiter und der aushärtbaren Anordnung einem beachtlichen seitlichen Druck ausgesetzt sein, der durch den senkrechten Druck hervorgerufen wird, der auf die aushärtbare Anordnung ausgeübt wird· Dieser Druck tendiert dazu, die Grenzfläche in einer Richtung weg von der Mitte der Pressenkammer zurückzudrücken. Wenn diese Grenzfläche eine offene Öffnung eines Wellenleiters ist, kann die aushärtbare Anord·» nung eingekeilt und gequetscht oder durch Hineindringen in den Wellenleiter beschädigt werden. Wenn die Grenzfläche auf der anderen Seite durch ein festes Material gebildet wird, muß dieses stark genug sein, um dem seitlichen Druck zu widerstehen, und es ist zweckmäßig, daß es auch widerstandsfähig gegenüber der Schleifwirkung ist, die die aushärtbare Anordnung ausübt, wenn sie sich entlang der Grenzfläche vorbeibe-

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wegt, wobei die Grenzfläche aber auch Hen Durchgang der Mikrowellenenergie ermöglichen muß. Das zweite Problem betrifft die Verbindung zwischen dem Wellenleiter und den Bändern der Presse, wenn die Presse metallische Bänder verwendet (was bei konventionellen Pressen der Pail ist).

Da eine der Punktionen der Grenzfläche darin besteht, eine seitliche Begrenzung gegen die Ausdehnung der aushärtbaren Anordnung zu bilden, wenn sie unter Druck gesetzt wird, ist es von Wichtigkeit, daß die Begrenzungsfläche im wesentlichen diese seitliche Begrenzung über den gesamten Zwischenraum zwischen den zwei Bändern bewirkt· Die Mikrowellenenergie tendiert jedoch dazu, in den Zwischenraum zwischen den Bändern und der Begrenzungsfläche einzudringen, was elektrische Überschläge verursacht, die die Bänder zerstören können, ebenso einen Teil des Wellenleiters oder das feste Material der Begrenzungsfläche· Hinzu kommt, daß sich das Band häufig von einer Seite auf die andere verschiebt, wenn sich die Presse im Betrieb befindet, so daß es keine Kante aufweist, die sich in einer fixierten seitlichen Position befindet.

Das dritte Problem wird durch das Erfordernis der Gleichmäßigkeit der Mikrowellenerwärmung der aushärtbaren Anordnung verursacht· Das Ende des Wellenleiters an der Grenzfläche kann die Entstehung unerwünschter elektrischer Streufelder verursachen, da eine maximale Ablenkung von Mikrowellen an derartigen scharfkantigen Ecken in Ausbreitungskanälen für Mikrowellen auftritt« Diese unerwünschten Felder erreichen die aushärtbare Anordnung und verursachen eine Örtliche Überhitzung, die für aushärtbare Anordnung abträglich ist· Es ist deshalb in höchstem Maße wünschenswert, Mittel zu erhalten, die diese unerwünschten Streufelder im wesentlichen ausgleichen, bevor

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die Mikrowellen die aushärtbare Anordnung, die behandelt werden soll, erreichten·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Störanfälligkeit der bekannten Pressen zu überwinden«

des Wesens der Erfindung

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Mittel zu schaffen, das es ermöglicht, eine aushärtbare Anordnung gleichzeitig einem Druck und einer Mikrowellenenergie auszusetzen«

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Grenzfläche zwischen einem Mikrowellenleiter und einer Pressenkammer in einer kontinuierlichen Presse zu schaffen, durch die die Mikrowellen-Energie auf und in die aushärtbare Anordnung gerichtet werden kann, die stark genug ist, dem seitlichen Druck zu widerstehen, der durch die aushärtbare Anordnung auf sie ausgeübt wird und die auch der sich ergebenden Schleifbelastung durch die aushärtbare Anordnung widerstehen kann, die diese ausübt, wenn sie sich an der Grenzfläche entlang bewegt.

Es ist darüber hinaus noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mittel in einer Presse zu schaffen, das es ermöglicht, eine aushärtbare Anordnung zur gleichen Zeit einem Druck und einer Mikrowellenenergie auszusetzen, wobei die Möglichkeit einer Beschädigung, die durch elektrische Überschlagslichtbögen an der Stelle der Berührung zwischen

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dem Mikrowellenleiter und den Metallbändern einer Presse im wesentlichen beseitigt ist·

Es ist weiterhin eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Mittel zu schaffen, das an der Grenzfläche zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkainmer die unerwünschten Streufelder im wesentlichen ausgleicht, bevor die Mikrowellen die aushärtbare Anordnung erreichen, die unter Druck mit den Mikrowellen bearbeitet werden soll·

Zur Lösung dieser erfindungsgemäßen Aufgabe wurde mit der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung geschaffen, die zur gleichzeitigen Anwendung von Druck und Mikrowellen auf eine aushärtbare Anordnung dient, und folgende Elemente enthält:

1) eine kontinuierliche Presse, die zwei endlose Metallbänder aufweist, die einen Einklemmbereich bilden, wobei die Pressenbänder so angeordnet sind, daß sie einen Druck auf die aushärtbaren Anordnungen ausüben, die zwischen sie eingeführt werden und die weiterhin einen Einlaß und einen Auslaß für den Durchgang der aushärtbaren Anordnungen enthält;

2) eine Pressenkammer, die durch die Oberflächen der zwei Metallbänder und zwei Seitenwände gebildet wird;

3) Mittel zur Anwendung von Mikrowellen auf die aushärtbaren Anordnungen von mindestens einem Mikrowellengenerator, durch einen Wellenleiter, der eine Grenzfläche mit der Pressenkammer bildet und in einer Öffnung in einer Seitenwand der Pressenkammer untergebracht ist, wobei sich der genannte Wellenleiter im wesentlichen über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Metallbändern erstreckt und

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4) Begrenzungsmittel an der Grenzfläche zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkammer, um eine feste Grenzfläche zwischen dem Wellenleiter und der aushärtbaren Anordnung zu erhalten, um dem seitlichen Druck zu widerstehen, der durch die aushärtbaren Anordnungen, die gepreßt werden, auf diese ausgeübt wird und die eine wirkungsvolle Ausbreitung der Mikrowellen in die Pressenhammer hinein erlauben, wobei die genannten Mikrowellen einen elektrischen Vektor aufweisen, der im wesentlichen zu den genannten Pressenbändern senkrecht ist, wobei die genannten Begrenzungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus einem festen Keramikelement und einem verstärkten Element bestehen, das Metallelemente enthält, die voneinander einen Abstand aufweisen und einen senkrechten elektrischen Vektor zu dem Mikrowellenfeld aufweisen·

Die Metallteile des genannten Wellenleiters sind in einer Entfernung von dem ihm zugewandten Ende der aushärtbaren Anordnung angeordnet, die geeignet ist, im wesentlichen eine Angleichung der elektrischen Streufelder zu ermöglichen· Jeder Wellenleiter enthält eine ¹/4-Wellenlänge-Sperre angrenzend an jedes bewegte Band«

Das Aushärten von Anordnungen mit Hilfe von Mikrowellen in einer kontinuierlichen Presse offenbart eine Vielzahl wesentlicher Vorteile· Eine Erwärmung mit Hilfe von Mikrowellen wirkt schnell, im Vergleich zur konventionellen Erwärmung und darin ist potentiell eine offensichtliche hohe Produktionsrate inbegriffen· Eine kontinuierliche Presse offeriert ebenfalls eine potentielle hohe Produktionsrate im Gegensatz zu den Pressen mit Einzelbeschickung. Das Kombinieren einer Mikrowellenerwärmung mit einer kontinuierlichen Presse kombi-

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niert die Vorteile einer jeden Möglichkeit zu optimalen Produktionsraten· Darüber hinaus erfordert das kontinuierliche Verfahren keine Begrenzung der Längen der aushärtbaren Anordnungen und bringt die Qualitätsverluste auf ein Minimum·

Die Begrenzungsmittel enthalten vorteilhaft einen festen Block aus einem keramischen Material· Es kann aber auch zweckmäßig sein, daß die Begrenzungsmittel einen festen Block aus Aluminium enthalten· Die Begrenzungsmittel können auch eine Vielzahl von in Abstand zueinander angeordneten Lagen eines Metalls mit einem senkrecht stehenden elektrischen Vektor enthalten, die abwechselnd mit Lagen eines Materials geschichtet sind, die für Mikrowellen durchlässig sind· Dabei kann es möglich sein, daß die Begrenzungsmittel eine Vielzahl von Lagen aus Aluminium enthalten, die sandwichartig, abwechselnd mit dazischenliegenden Schichten aus Luft, angeordnet sind· Zweckmäßig ist es, daß eine für Mikrowellen durchlässige Oberfläche auf der Seite des Begrenzungsmittels vorgegeben ist, die der Pressenkammer zugewandt ist, wobei diese Oberfläche als Grenzschicht zwischen den Metallschichten und der Pressenkammer wirkt, und die genannte Oberfläche aus der Gruppe ausgewählt ist, die Plaste und Keramik enthält· Die Dicke des Begrenzungsmittels ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung derart bestimmt, daß die Phasenverschiebung zwischen den Mikrowellen, die von der Seite des Begrenzungsmittels reflektiert werden, die dem Mikrowellengenerator zugewandt ist, und den Mikrowellen, die von der Grenzschicht auf der dem Generator entgegengesetzten Rückseite reflektiert werden, 180° beträgt·

Es ist weiterhin von Vorteil, daß Mittel zur Anwendung eines Überzugs aus einem Schmiermittel vorhanden sind, das die ge-

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nannten Oberflächen dea Begrenzungsmittels bedeckt, um das Aufnehmen und Pesthalten von Bindemittel und Krümeln zu vermeiden und den Abrieb von der Oberfläche des Begrenzungsmittels auf ein Minimum zu reduzieren. Dieses Mittel kann ein Streifen eines Schmier- und Gleitmittels sein, der quer über die Oberfläche des Begrenzungsmittels geführt wird, um das Aufnehmen und Festhalten von Bindemittel und Krümeln zu vermeiden und das Abschleifen der Oberfläche des Begrenzungsmittels auf ein Minimum zu reduzieren« Der genannte Streifen eines Schmier- oder Gleitmittels kann aus Wachspapier bestehen, es ist aber auch möglich, daß der genannte Streifen eines Schmier- oder Gleitmittels aus einem endlosen Plasteband besteht·

Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind Mittel zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Wellenleiter und den Pressenbändern vorhanden, die Metallplatten enthalten, die zwischen dem Wellenleiter und ordern der beiden Pressenbänder angeordnet sind, wobei die genannten Platten einen guten elektrischen Kontakt mit dem Wellenleiter aufweisen· Es ist von Vorteil, wenn die Metallplatten aus Messing bestehen·

In weiterer zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind Mittel vorhanden, die es gestatten, einen Gasstrom gegen die Seite der aushärtbaren Anordnung zu richten, bevor die Anordnung die genannten Mittel zur Erhitzung durch Mikrowellen erreicht.

Es kann auch von Vorteil sein, wenn Mittel vorhanden sind, die es gestatten, einen Strom eines Reinigungsgases auf die Grenzfläche zwischen der genannten Wellensperre und dem genannten Stahlband zu richten·

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Das Verfahren, bei dem eine aushärtbare Anordnung gleichseitig einem Druck und Mikrowellen ausgesetzt wird, ist dadurch gekennzeichnet, daß es die folgenden Schritte enthält:

- kontinuierliches Vorwärtsschieben einer aushärtbaren Anordnung zwischen Metallpressenbändern einer kontinuierlichen Presse durch einen Pressenkammer-Bereich, worin zwei Seitenwände den Zwischenraum zwischen den Pressenbändern überbrücken, um eine seitliche Ausdehnung der aushärtbaren Anordnung durch den Druck zu vermeiden;

- Eichten von Mikrowellen, die einen im wesentlichen senkrechten elektrischen Vektor zu den genannten Pressenbändern aufweisen, in die aushärtbare Anordnung im Bereich der Pressenkammer, durch einen Wellenleiter, der in einer Seitenwand angeordnet ist und in einer Richtung im wesentlichen parallel zu den Ebenen der Pressenbänder ausgerichtet ist, wobei sich der genannte Wellenleiter im wesentlichen über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Bändern erstreckt; worin eine für Mikrowellen durchlässige Begrenzung an der Grenzschicht zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkammer vorgesehen ist, um eine feste Grenzschicht zwischen der genarm ten aushärtbaren Anordnung und dem genannten Wellenleiter zu erhalten, die dem seitlichen Druck standhält, der durch die aushärtbare Anordnung, die gepreßt wird, auf sie ausgeübt wird;

- Anordnen der Metallteile des genannten Wellenleiters in einem geeigneten Abstand von der genannten aushärtbaren Anordnung, um im wesentlichen eine Ausgleichung der Streufelder des Randbereiches des elektrischen Feldes zu erreichen, bevor die Mikrowellen die aushärtbare Anordnung erreichen;

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- Vermeiden von Überschlägen zwischen den Bändern und dem Wellenleiter mit Hilfe einer ¹/4-Wellenlängen-Sperre, angrenzend an jedes der genarm ten beweglichen Bänder;

- Entfernen der aushärtbaren Anordnung aus der kontinuierlichen Presse, nachdem die aushärtbare Anordnung den Mikrowellen in einem ausreichenden Maße ausgesetzt wurde, um eine Aushärtung zu bewirken·

Die aushärtbare Anordnung enthält Fasern, Späne oder Teilchen aus Holz oder eine Mischung daraus und einen Kleber· Dabei ist es vorteilhaft, wenn die aushärtbare Anordnung Fasern aus Holz enthält, die wenigstens ungefähr 30 cm lang sind und ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent Harz enthalten, und daß die Anordnung Mikrowellen mit einer Frequenz von ungefähr 100 bis ungefähr 10 000 MHp ausgesetzt wird, um die Anordnung auf eine Temperatur von ungefähr 190 ⁰G bis ungefähr 170 ⁰O au erwärmen· Dabei kann ein Gasstrom gegen die Seite der aushärtbaren Anordnung gerichtet werden, während die genannte Anordnung sich in der Presse befindet, aber noch bevor die Anordnung die Mikrowellenheizung erreicht» Von Vorteil ist es, wenn das Gas heiß ist»

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann ein Strom von Reinigungsgas gegen die Grenzschicht zwischen den genannten metallischen Pressenbändern und der genannten Wellensperre gerichtet werden· In der kontinuierlichen Presse, die zwei endlose Metall-Pressenbänder enthält, die einen Einklemmbereich bilden, in der die Pressenbänder so angeordnet sind, daß sie einen Druck auf eine aushärtbare Anordnung ausüben, die zwischen sie eingeführt wird und die einen Einlaß und einen Auslaß für den Durchgang der aushärtbaren Anordnung enthält sowie eine Kammer, die durch die Oberflächen der zwei

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Metallbänder in den Einklemmbereich und zwei Seitenwände definiert ist, beinhalten die Verbesserungen Mittel zur Anwendung von Mikrowellen auf die aushärtbaren Anordnungen, von wenigstens einem Mikrowellengenerator, durch einen Wellenleiter, der eine Grenzfläche mit der Pressenhammer bildet und in einer Öffnung in einer Seitenwand angeordnet ist, wobei der genannte Wellenleiter sich über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Pressenbändern im Einklemmbereich erstreckt und worin zwei Wellensperren, die Portsätze der Wellenleiter enthalten, an der gemeinsamen Grenze zwischen dem Wellenleiter und den zwei Pressenbändern vorgesehen sind, mit Mitteln, einen Kontaktpunkt zwischen dem Wellenleiter und den Pressenbändern, einem Punkt = (2n +1) • (verwendete Wellenlänge der Mikrowellenenergie)/4, vom Eintritt des Mikrowellenweges in die Wellensperre herzustellen, wobei η eine ganze Zahl ist.

Es sind Mittel enthalten, die Metallteile des Wellenleiters in einer geeigneten Entfernung von der genannten aushärtbaren Anordnung anzuordnen, daß im wesentlichen eine Angleichung der Streufelder des Randbereichs des elektrischen Feldes erreicht wird, bevor die Mikrowellen die aushärtbaren Anordnungen erreichen·

Die Kombination einer kontinuierlichen Presse mit einer Mikrowellenheizung entsprechend der vorliegenden Erfindung führt auch zu einer gleichmäßigeren Erwärmung der Anordnung, als sie mit Mikrowellen bei einer Einzelbeschickung der Presse erreicht werden kann« Da sich die Anordnung mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit durch das Mikrowellenfeld bewegt, tendieren die Veränderungen der Erwärmung entlang der Anordnung zu einem minimalen Wert.

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Die vorliegende Erfindung stellt eine realistische Lösung der Probleme zur Verfügung, die bisher bestanden und jegliche Anpassung einer Aushärtung von Anordnungen in einer kontinuierlichen Presse verhinderten, die Mikrowellen verwendete· Deshalb gestattet die vorliegende Erfindung die praktische Realisierung der weiter oben erwähnten signifikanten Vorteile, die sich aus der Verwendung einer Erwärmung mit Hilfe von Mikrowellen in einer kontinuierlichen Presse ergeben·

Ausführungsbei spiel

Weitergehende Ausführungsformen der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich» Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung,in der Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen genommen wird, besser zu verstehen sein* In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig« 1: eine Seitenansicht einer kontinuierlichen Presse, die das allgemeine Konzept der Erfindung verkörpert, im Schnitt;

Fig· 2: eine Vorderansicht an dem Preßteil einer kontinuierlichen Presse, der in der Fig· 1 mit 2-2 gekennzeichnet ist, im Schnitt;

Fig· 3 J eine schematische Darstellung des Preßteiles einer kontinuierlichen Presse in der Draufsicht;

Fig. 4: eine Seitenansicht einer Fensterbegrenzung vom Sandwich-Typ j

Fig· 5 ί eine Draufsicht auf den Preßteil einer kontinuier-

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lichen Presse, die eine Rolle enthält, die mittels eines Dochtes mit einer Flüssigkeit versorgt wird;

Pig· 6: eine Draufsicht auf den Preßteil einer kontinuierlichen Presse, die Düsen enthält, die dazu verwendet werden können, eine Flüssigkeit auf die aushärtbare Anordnung zu sprühen, die durch diesen Pressenteil geführt wird;

Pig· 7: eine Draufsicht auf den Preßteil einer kontinuierlichen Presse, die ein endloses Band enthält, das entlang der Grenzfläche der Fensterbegrenzung geführt wird;

Pig· 8: einen Querschnitt einer Vorderansicht des Preßteils einer kontinuierlichen Presse, die eine ¹/4-Wellenlängen-Sperre enthält;

Pig# 9: eine perspektivische Ansicht einer Pensterbegrenzung, eines Sperrkeils und einer Metallplatte, in der schema ti sch die Anordnung zueinander, in einer kontinuierlichen Presse, entsprechend der vorliegenden Erfindung dargestellt ist;

Pig· 10: eine Seitenansicht im Schnitt des Preßteils einer kontinuierlichen Presse entlang der Linie 10-10 in der Pig. 3;

Pig. 11: eine Querschnittsdarstellung einer ¹/4-Weilenlängen-Sperre entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Pig. 12ϊ eine Querschnittsdarstellung einer anderen ¹/4-Welienlängen-Sperre entsprechend der vorliegenden Erfindung»

Entsprechend der vorliegenden Erfindung werden aushärtbare Yor-

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richtungen durch eine kontinuierliche Presse geleitet, während eine Mikrowellen-Energie, die eine frequenz von mindestens ungefähr 100 MHz aufweist, auf die Torrichtung zur Einwirkung gebracht wird· Die aushärtbaren Torrichtungen werden, während sie gepreßt werden, auf eine temperatur erwärmt, die mindestens der Aushärtetemperatur des adhäsiven Bindemittels entspricht, aber niedriger liegt als die Brenntemperatur der aushärtbaren Anordnungen·

Die aushärtbaren Anordnungen, die der Behandlung entsprechend der vorliegenden Erfindung unterworfen werden sollen, enthalten zweckmäßigerweise hölzerne Materialien, die gleichzeitig einem Druck und einer Mikrowellenenergie ausgesetzt werden können, um ausgehärtete zusammengesetzte Erzeugnisse zu bilden· Derartige Erzeugnisse sind als repräsentative Beispiele Spanplatten, Paserplatten, Wellplatten, Sperrholz, dünn aufgespaltenes Purnierholz, Parallelfaser-Bauholz und laminierte Balken· Die Erfindung ist besonders vorteilhaft zur Behandlung aushärtbarer Anordnungen geeignet, die eine Mindestabmessung in ihrer Länge von 2,5 cm aufweisen· Vorzugsweise enthalten die aushärtbaren Anordnungen ein Holzmaterial, das mit einem Kleber überzogen ist·

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthalten die aushärtbaren Anordnungen lange hölzerne Pasern und einen geeigneten Kleber· Die Holzfasern können aus geraden Holzfasern bestehen, die einen ersten durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 0,32 cm bis ungefähr 2,5 cm, einen zweiten durchschnittlichen Durchmesser von ungefähr 0,32 cm bis ungefähr 2,5 cm und längen von mindestens ungefähr 30 cm aufweisen (vorzugsweise mindestens ungefähr 60 cm). Geeignete Holzfasern sind zum Beispiel in dem US-Patent Br·

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406/819 enthalten. Geeignete Holzfasern können durch Spalten oder Schneiden von Klötzen oder durch Spalten oder Schneiden von Holzfurnier hergestellt werden, wobei Verfahren verwendet werden können, die nach dem Stand der Technik allgemein bekannt sind·

Der Gehalt an Feuchtigkeit des Holzmaterials vor der Behandlung in dem Verfahren nach der vorliegenden Erfindung kann einen weiteren Bereich von ungefähr 5 bis 20 Gewichtsprozent einnehmen. Dieser Gehalt an feuchtigkeit ist allerdings vorwiegend eine allgemeine Leitgröße und kann davon abweichen. Der optimale Gehalt an Feuchtigkeit für aushärtbare Anordnungen wird zweckmäßig von Fall zu Fall entschieden, und es gehört zur Fachkenntnis im Rahmen des Standes der Technik, den Grad des Gehaltes an Feuchtigkeit mit den Abmessungen der aushärtbaren Erzeugnisse in Beziehung zu setzen, um derartige Festlegungen zu treffen·

Ss ist möglich, Holz zu behandeln, das einen Gehalt an Feuchtigkeit aufweist, der angenähert gleich Hull ist, aber die begrenzte Elastizität von Holz unter derartigen Bedingungen läßt dieses als weniger wünschenswert erscheinen. Darüber hinaus ist ein Teil Feuchtigkeit oder ein Teil eines anderen Verlustmaterials erforderlich, um als Absorber für Mikrowellen-Energie zu wirken. Der Gehalt an Feuchtigkeit kann erhöht werden, wenn ein Kleber verwendet wird, der Wasser enthält. Da sich die Absorbtion von Mikrowellen durch Wasser mit der Zunahme des Wasseranteils im Holz erhöht, ist ein sehr hoher Gehalt an Feuchtigkeit im Holz unerwünscht« Ein derartig hoher Gehalt hat eine erhöhte Absorbierung von Mikrowellen in der Nähe der äußeren Oberflächen des Holzes zur Folge, wodurch das Eindringen der Mikrowellen in das Holz in einen Be-

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reich absinkt, der unterhalb akzeptabler Werte liegt·

Wenn es gewünscht wird, können feuerhemmende Mittel, Schutzmittel, Farbstoffe, Wachse und dergleichen zu dem Rohmaterial zugesetzt werden, das zum Formen der aushärtbaren Anordnungen verwendet werden soll·

Ein Kleber, der in der Praxis der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann, sofern sie sich auf Ho'lz bezieht, ist vorzugsweise ein alkalisches Phenolharz« Es kann jedoch jeder Kleber Verwendung finden, dessen Aushärtungsgrad durch die Anwendung von Wärme beschleunigt wird# Es können zum Beispiel wasserlösliche und nicht wasserlösliche alkalische und saure Phenolharze Resorcinol-Formaldehyd-Harze, Harnsäure-Formaldehyd-Harze und Isozyanat-Harze verwendet werden* Das Harz kann in jeder gewünschten Menge zu den hölzernen Materialien zugesetzt werden· Wenn lange Holzfasern Verwendung finden, bewegt sich der Gehalt an Harz häufig im Bereich von ungefähr 1 % bis ungefähr 10 % des Trockengewichtes des Holzes· Vorwiegend wird das Holz in einer Menge im Bereich von ungefähr 2 % bis ungefähr 5 % des Trockengewichtes des Holzes zugesetzt·

In der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung kommt ein Wellenleiter zur Anwendung und Mikrowellen werden in Form sich ausbreitender transversaler elektrischer Y/anderwellen durch den Wellenleiter in die aushärtbaren Anordnungen geleitet· In Kanada und den Vereinigten Staaten von Amerika schreiben gesetzliche Regeln vor, daß für die Anwendung von Mikrowellen in der Industrie Frequenzen von 915 MHz oder 2450 MHz verwendet werden müssen· In anderen Ländern können andere Frequenzen zugelassen sein»--Ea-wurde ganz allgemein gefunden, daß Frequenzen bis herab zu weniger als ungefähr 100 MHz zur

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Anwendung gebracht werden können, wenn ihre Verwendung zulässig ist· Die obere Begrenzung der Frequenzen ist nicht kritisch und wird durch praktische Erwägungen bestimmt, da es hier eine direkte Abhängigkeit zwischen der optimalen Größe eines Wellenleiters und der Frequenz der elektromagnetischen Wellen gibt, die durch diesen geleitet werden können· In der Praxis kann gesagt werden, daß ungefähr 10 000 MHz eine vernünftige obere Grenze darstellen, obwohl bei dieser Frequenz das Eindringen der Mikrowellen-Energie in das zu bearbeitende Erzeugnis eingeschränkt wird· Folglich kann ein Frequenzbereich von ungefähr 100 S(JHz bis ungefähr 10 000 MHz allgemein zur Anwendung gebracht werden·

Kommerziell zur Verfügung stehende Energiequellen für Mikrowellen, die vorteilhaft in der Praxis für die vorliegende Erfindung Verwendung finden können, sind u· a· Magnetrons, die eine Ausgangsleistung von 25 bis 30 KW aufweisen und mit einer Frequenz von 915 MHz arbeiten, oder Klystrone, die für eine Vielzahl verschiedener Ausgangsleistungen und Frequenzen zur Verfügung stehen»

In der Praxis ist es vorteilhaft für die Mikrowellen, wenn sie sich in einem Wellenleiter in einem TE Q-Mode ausbreiten können, worin η eine ganze Zahl ist· In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird der TS-Q-Mode verwendet. Es ist verständlich, daß beim TE Q-Mode, wie er in der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, der elektrische Feldvektor im wesentlichen senkrecht zu den Bändern der Presse in der Pressenkammer verläuft, um eine gleichmäßige Erwärmung der aushärtbaren Anordnungen zu bewirken. Vorzugsweise werden die Abmessungen des Wellenleiters so angeführt, daß sie nur einen TE-jQ-Mode der Mikrowellen-Ausbreitung in dem Wellenleiter zulassen·

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Wenn aushärtbare Anordnungen, die Holzfasern enthalten, die mit einem Harz überzogen sind, entsprechend der vorliegenden Erfindung behandelt werden, wird das Harz im wesentlichen gleichmäßig ausgehärtet· Die aushärtbaren Anordnungen werden der Mikrowellenbehandlung für eine Zeitperiode ausgesetzt, die geeignet ist, sie bis auf eine ausgewählte Temperatur zu erwärmen, um die Aushärtung des Harzes in Gang zu setzen* Das wird dadurch erreicht, daß die aushärtbare Anordnung mit einer gleichbleibenden linearen Geschwindigkeit an der Mikrowellen-Energiequelle vorbeibewegt wird. Die lineare Geschwindigkeit kann nach einem Verfahren bestimmt werden, wie sie im Stand der Technik" bekannt sind·

Bei der Verwendung von Phenolaldehyd-Harzen kann sich die Temperatur für Holzerzeugnisse in dem breiten Bereich von ungefähr 100 °G bis ungefähr 170 ⁰C bewegen« Zweckmäßig bewegt sich der Temperaturbereich von ungefähr 110 ⁰C bis ungefähr 150 ⁰C und vorteilhaft beträgt ein Temperaturbereich,bis zu welchem die aushärtbaren Anordnungen erwärmt werden sollten, ungefähr 115 ⁰G bis ungefähr 120 ⁰C. Das Aushärten einer Anordnung kann, sofern das als zweckmäßig erachtet wird, vervollkommnet werden, nachdem die Anordnung den Bereich der Mikrowellen verläßt· Darüber hinaus kann die Erwärmung durch die Mikrowellen in der Presse dadurch ergänzt werden, daß die Bänder auf konventionelle Weise geheizt werden, d· h. durch Erhitzen von Platten, über welche die Bänder laufen können, zum Beispiel unter Verwendung von Dampf oder Öl· Mittel für die Durchführung derartiger konventioneller Heizungen für Pressen sind aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.

Die Holzfasern sind in geeigneter Weise- ausgerichteir und ^andererseits in einer überlappten Anordnung vorgesehen und in die kontinuierliche Presse gerichtet.

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Die kontinuierliche Presse, die bei dem Verfahren entsprechend der vorliegenden Erfindung Verwendung finden kann, kann eine konventionelle Presse sein, wie sie in den US-PS 3 120 862, 3 723 230 oder 3 851 685 beschrieben ist. Sie enthält im allgemeinen zwei Bänder, die einstellbar angeordnet sind, wobei sich zwischen ihnen ein Spalt befindet, durch den das Material laufen kann (siehe zum Beispiel US-PS 3 851 685).

Die Pressenbänder bestehen vorzugsweise aus rostfreiem Stahl und die Erfindung wird unter Bezugnahme auf diese Presse beschrieben· Es können aber auch andere Arten von Bändern verwendet werden, zum Beispiel solche aus Molybdän. Die Bänder können wahlweise mit einem Plaste-Material überzogen sein. So können zum Beispiel Pressenbänder aus rostfreiem Stahl verwendet werden, die mit einem Film aus Polytetrafluorethylen überzogen sind. Alternativ dazu können auch Bänder Verwendung finden, die aus einem nichtmetallischen Träger bestehen, der einen Metallüberzug aufweist. Ein derartiger Metallüberzug ist erforderlich, wenn die Pressenbänder einen Teil des metallischen Wellenleiters bilden·

Die Bänder sollten derart angeordnet werden, daß die inneren Beanspruchungen, die auf das zusammengesetzte Erzeugnis während des Pressens von aushärtbaren Anordnungen in einer gebogenen Lage wirken, auf ein Minimum beschränkt werden. Der effektive Radius der Krümmung, der sich aneinander annähernden Einlaßteile der Bänder an dem Punkt, an dem sie die aushärtbare Anordnung umfassen, sollte groß ausgeführt werden. Um die inneren Beanspruchungen zu verringern, die durch einen winkligen Aufbau verursacht werden, der durch übereinandergeschobene Holzfasern auftreten kann, kann das Sinlaßende der oberen

'c " Oe · · β "ο

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Bandplatten in Förderrichtung gesehen gegenüber den unteren Bandplatten nach hinten versetzt sein. .

Die Abmessungen der aushärtbaren Anordnungen sind eine Sache der Wahl innerhalb des Ermessensspielraums derjenigen, die im Stand der !Technik bekannt sind· Die lineare Geschwindigkeit der zusammengesetzten Anordnungen in der Presse bewegt sich häufig in einem Bereich von ungefähr 1,5 m pro min oder mehr. Hoch häufiger wird sich die lineare Geschwindigkeit in einem Bereich von ungefähr 0,3 m/min bis ungefähr 9 m/min bewegen·

Der Druck, der auf die aushärtbaren Erzeugnisse ausgeübt wird, kann in Abhängigkeit einer Anzahl von Paktoren stark variieren, in denen die gewünschte Dichte des fertigen Erzeugnisses und der Gehalt an Feuchtigkeit der aushärtbaren Anordnung eingeschlossen sind· Wenn die aushärtbare Anordnung Holzfasern ent-

hält, betragen die üblicherweise verwendeten Drücke 28 kp/cm oder mehr. Oft betragen die Drücke einen Bereich von ungefähr

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28 kp/cm bis ungefähr 70 kp/cm , vorwiegend dann, wenn das Holz weich ist. Andere Materialien erfordern noch andere Drücke. Diese Parameter werden schon im Stand der Technik durch jemanden bestimmt worden sein, sowohl für Holz als auch für andere Materialien.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht im Schnitt einer Ausführungsform, die das allgemeine Konzept der vorliegenden Erfindung darstellt. Die kontinuierliche Presse, die in dem vorliegenden Beispiel beschrieben wird, enthält zwei Pressenbänder aus Stahl, die Mittel aufweisen, die die Bänder in einer bestimmten Position halten, wobei ein oberes Band 1a und ein unteres Band 1b vorgesehen sind, die in sich eine Schleife bilden, so daß sie als kontinuierliche Bänder ausgeführt sind.

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Mittel zur Übertragung des Druckes 2 übertragen die Preßdruckkräfte auf die Pressenbänder aus Stahl 1a und 1b· (Es ist ersichtlich, daß die Mittel zur Erzeugung der Druckkräfte zwischen den Pressenbändem der kontinuierlichen Presse allgemein bekannt und im Stand der Technik schon beschrieben wurden). In dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden die Pressenbänder aus Stahl 1a und 1b in der Richtung der Pfeile B bewegt. Beim Betreiben der Presse bewegt sich eine aushärtbare Anordnung 3 in der Richtung B und tritt in den geneigten Teil der kontinuierlichen Presse sein, wo sie auf einen maximalen Grad zusammengepreßt wird, wenn sie den Preßteil 4 der Presse erreicht· Die Seitenwände 5 verhindern, daß die härtbare Anordnung 3» die sich unter dem Druck der Presse befindet, nach der Seite ausweicht und aus dem Preßteil 4 der kontinuierlichen Presse seitlich heraustritt· Während sich die aushärtbare Anordnung 3 im Preßteil unter Druck befindet, werden durch einen Mikrowellengenerator (nicht dargestellt) durch einen Wellenleiter 6 Mikrowellen auf die aushärtbare Anordnung 3 gerichtet· lach dem Austreten aus dem Ende des Preßteiles 4 der kontinuierlichen Presse wird eine ausgehärtete Anordnung 7 von der Presse abgenommen·

Der Wellenleiter β kann derart angeordnet sein, daß er sich in den schrägen Anpreßteil der Pressenbänder aus Stahl öffnet· Die Pressenbänder 1a und 1b weisen einen konstanten Zwischenraum zwischen sich auf· Das heißt, das Pressenband engt den Wellenleiter 6 nicht ein· Das bedeutet, daß die Mikrowellen zur Anwendung kommen, während sich die aushärtbare Anordnung unter Druck befindet, wenn sie in die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung eingefahren wird·

Die Pig· 2 stellt einen Schnitt der Torderansicht des Preß-

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teils einer kontinuierlichen Presse dar, der entlang der Linie 2-2 in der Fig· 1 geführt ist· Der Mikrowellengenerator 8 ist so ausgelegt, daß er Mikrowellen erzeugt, die durch den Wellenleiter 6 in der Richtung A in den Preßteil 4 der kontinuierlichen Presse geleitet werden*

Die Pig* 3 zeigt in schematischer Darstellung den Preßteil 4 der kontinuierlichen Presse» Das obere stählerne Pressenband 1a wurde weggeschnitten, um das Innere des Preßteils 4 der kontinuierlichen Presse zu zeigen« Der Preßteil 4 enthält Seitenwände 5, die im wesentlichen den Spalt zwischen den Preßbändern 1a und 1b überbrücken und Mittel (nicht dargestellt), die vorgesehen sind, um die Seitenwände 5 fest in ihren Positionen zu halten. Die Seitenwände verhindern eine seitliche Bewegung der aushärtbaren Anordnungen, die zwischen den Pressenbändern 1a und 1b zusammengepreßt werden· Eine oder beide Seitenwände können einstellbar sein, derart, daß die Breite der Pressenkammer, durch die die aushärtbaren Erzeugnisse hindurchgeführt werden, entsprechend den Wünschen verändert werden kann« Der Wellenleiter 6 ist derart angeordnet, daß er mit einer der Seitenwände 5 verbunden ist, und die Mikrowellen von dem Mikrowellengenerator (nicht dargestellt) werden durch ihn hindurch in den Preßteil 4 der kontinuierlichen Presse hineingeleitet· normalerweise ist die Presse derart angeordnet, daß die Flächen der Pressenbänder in dem Preßteil der kontinuierlichen Presse im wesentlichen horizontal und parallel verlaufen, es sind jedoch andere Anordnungen möglich·

Entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist eine Fenster-Begrenzung 9 vorgesehen (siehe Fig· 3), die eine Grenzfläche 10 zwischen dem Preßteil 4 und dem

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Wellenleiter 6 bildet. Eine Ausführungsform einer Fenster-Begrenzung 9 ist in der Pig· 9 in der Perspektive dargestellt. Die "Fenster-Begrenzung", die die Grenzfläche zwischen den aushärtbaren Anordnungen und der Mikrowellen-Quelle bildet, ist aus einem Material oder einer Zusammensetzung hergestellt, von dem zumindest ein 3?eil für die Mikrowellen-Energie durchlässig ist, das aber fest genug ist, um dem seitlichen Druck zu widerstehen, der durch die aushärtbaren Anordnungen auf es ausgeübt wird, und zweckmäßigerweise auch der Auswirkung der Reibung widersteht, wenn die aushärtbaren Anordnungen sich entlang der Grenzfläche bewegen.

Pig. 3 zeigt weiterhin andere Aspekte verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die eine "Metallplatte" 16 enthalten und einen eingeengten Einführungsteil 17, der weiter unten im Detail beschrieben wird.

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Grenzfläche eine Pensterbegrenzung, die aus Sandwich-Lagen eines Metalls zwischen lagen eines mikrowellendurchlässigen Materials hergestellt ist, wobei die vordere Oberfläche der Pensterbegrenzung als Grenzfläche zu den aushärtbaren Anordnungen wirkt* Eine derartige Begrenzung in einer Sandwich-Ausführung wirkt als eine Reihe gestapelter Wellenleiter. Einen Schritt in der Seitenansicht einer Begrenzung in Sandwich-Ausführung (die im allgemeinen mit der Porm der Pensterbegrenzung übereinstimmt und in der Pig. 9 dargestellt ist), wird in der Pig. 4 gezeigt» In der Fenster-Begrenzung 9a können die lagen, die mit "C" bezeichnet sind, als Polytetrafluorethylen-Lagen ausgeführt sein, die Lagen, die mit "D" bezeichnet sind, können Aluminiumlagen sein, die an dem Wellenleiter-Gehäuse befestigt sind· Bei einer derartigen Pensterbegrenzung v/ird durch das Aluminium die erforderliche

a 5 )·5

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mechanische Festigkeit erreicht, während das Polytetrafluorethylen die Durchlässe für die Mikrowellen-Energie bildet» Die Begrenzungen sollten nicht ausschließlich aus Polytetrafluorethylen allein hergestellt werden, weil oft das Polytetrafluorethylen allein nicht die erforderliche mechanische Festigkeit aufweist, um einer seitlichen Kraft und Reibung zu widerstehen, die in dem Preßbereich entwickelt werden· In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung für 915 MHz sind die Lagen des Aluminiums und des Polytetrafluorethylens jeweils 3,175 mm dick« Die Dicke der Sandwich-Lagen ist jedoch nicht kritisch und kann so ausgeführt werden, daß sie an jede beliebige Wellenleiter-Ausführung befestigt werden kann und allen gegebenen Erfordernissen bezüglich der mechanischen Festigkeit oder der Übertragungsfähigkeit für die Mikrowellen entspricht· Derartige Aluminium/Polytetrafluorethylen-Sandwich-Ausführungen können unter Verwendung konventioneller Technologien hergestellt werden, die im Stand der Technik allgemein bekannt sind·

Andere Metalle als Aluminium, zum Beispiel solche wie Magnesium, rostfreier Stahl, Titan oder Legierungen derselben, die die erforderliche mechanische Festigkeit aufweisen und das Pressensystem nicht anderweitig nachteilig beeinflussen, können ebenfalls Verwendung finden· Gleicherweise können andere Materialien als Polytetrafluorethylen, die eine Durchlässigkeit für Mikrowellen-Energie aufweisen, in derartigen Sandwich-Ausführungen Verwendung finden· Derartige Materialien können Plaste oder Keramik einschließen·

Das Vorhandensein der Polytetrafluorethylen-Lagen in der Aluminium/Polytetrafluorethylen-Sandwich-Ausführung der vorliegenden Erfindung ist für den Betrieb der Mikrowellen-

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Fenster-Begrenzung nicht zwingend erforderlich, obwohl das Polytetrafluorethylen zusätzlich eine gewisse mechanische Stabilität für die Fenster-Begrenzung ergibt. In anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Fenster-Begrenzung im wesentlichen Metall-Lagen enthalten, die durch Luftspalte voneinander getrennt sind·

Wenn eine Sandwich-Konfiguration Verwendung findet, tendieren die Metallbauten, die dem Werkstück (aushärtbare Anordnung) am nächsten liegen, dazu, die elektrischen Felder zu verzerren, was eine lokale Überhitzung in der Nähe der Kanten des Werkstückes verursachen kann· Deshalb werden vorteilhaft die Metallkanten der Sandwich-Ausführung in einem Abstand von den Werkstücken angeordnet, was durch ein mikrowellendurchlässiges Zwischenstück 9b erreicht wird, das in der Fig. 4 dargestellt ist· Ein derartiges Zwischenstück kann aus Polytetrafluorethylen (oder irgend einem der anderen mikrowellendurchlässigen Materialien, die hier genannt wurden) bestehen· Das Zwischenstück 9b verhindert die Verzerrung der elektrischen Felder, die gleichförmiger werden, bevor sie die aushärtbare Anordnung erreichen· Die Kanten dieses Zwischenstücks 9b oder der Fenster-Begrenzung selbst können mit Fasen versehen sein, wie es an den mit "K" bezeichneten Stellen dargestellt ist und weiterhin nachstehend beschrieben wird.

In einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Grenzfläche durch eine Fenster-Begrenzung 9 hergestellt, die ein Keramikmaterial enthält, wie es zum Beispiel in Fig· 8 dargestellt ist, Keramikmaterialien sind im allgemeinen fest, hart, abriebfest undurchlässig für Kleber und durchlässig für die Mikrowellen-Energie.

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Aluminiumoxid (Tonerde) ist ein bevorzugtes keramisches Material, das Verwendung finden kann, obwohl andere keramische Materialien wie Berylliumoxid oder Glas (Siliziumdioxid) angewendet werden können· Berylliumoxid-Begrenzungen weisen im allgemeinen eine hohe thermische Spannungsfestigkeit auf, aber die hohen Kosten und die potentielle Giftigkeit des Berylliumoxids reduzieren dieses zu einer wenig bevorzugten Alternative. Eine keramische Fenster-Begrenzung, die im wesentlichen aus einem Block eines ausgewählten Materials besteht, kann nach einem beliebigen konventionellen Verfahren hergestellt werden, das nach dem Stand der Technik bekannt ist.

Vorteilhaft werden die Fenster-Begrenzungen derart ausgeführt, daß jegliche Reflexion von Mikrowellen-Energie zum Mikrowellen-Generator zurück auf ein Minimum begrenzt wird· Dieses kann dadurch erreicht werden, daß die Dicke der Fensterbegrenzung derart bemessen wird, daß die Phasenverschiebung zwischen den Mikrowellen, die von der freien Seite der Oberfläche der Fenster-Begrenzung zu dem Mikrowellen-Generator reflektiert werden und den Mikrowellen, die von der äußeren Oberfläche der Fenster-Begrenzung (der Grenzfläche) zu dem Generator reflektiert werden, 180° beträgt«

Das Ende des Wellenleiters, wo dieser auf die Fenster-Begrenzung trifft, tendiert dazu, daß das elektrische Feld verzerrt wird, was dazu führt, daß eine lokale Überhitzung in der Hähe der Kanten des Werkstücks auftreten kann· Deshalb wird vorteilhaft die Dicke des Fensters zwischen dem Ende des Wellenleiters und dem Werkstück geeignet groß gewählt, damit das elektrische Feld im wesentlichen wieder gleichförmig werden kann, bevor die Energie auf das Werkstück übertragen wird, das bearbeitet werden soll·

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In jeder der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind die metallischen Teile des Wellenleiters zweckmäßig in einem geeigneten Abstand von der aushärtbaren Anordnung vorgesehen, um verzerrte elektrische Felder im wesentlichen wieder gleichförmig auszubilden, bevor die Mikrowellen die aushärtbaren Anordnungen erreichen. Es ist nicht erforderlich, daß die Felder vollkommen gleichförmig sind, aber sie sollten in geeignetem Maße gleichförmig sein, um zu verhindern, daß die aushärtbaren Anordnungen verbrennen oder beschädigt werden« Wie weiter oben dargelegt, kann der Abstand durch die Begrenzungsglieder selbst gebildet werden* Wenn die aushärtbare Anordnung ein Band aufweist, zum Beispiel ein Plasteband, das an ihrer Seite angeordnet ist und sich mit ihr bewegt (wie es weiter unten beschrieben wird), kann die Dicke dieses Bandes einen Teil der Abstandsmittel für den Mikrowellenleiter bilden. Im allgemeinen können sich die Abstände in einer Größenordnung von ungefähr 6,35 mm bis ungefähr 38»1 ehq bewegen, obwohl andere Größenordnungen für die Abstände angewendet werden können* Im allgemeinen wird der Abstand mindestens so groß sein wie der Abstand zwischen der Oberfläche der Innenseite des Wellenleiters und dem nächstliegenden Band« Die Bestimmung des Zwischenraumes für jeden einzelnen Wellenleiter kann leicht durchgeführt werden.

In Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können Mittel vorgesehen sein, die die Ansammlung von Klebern und Bruchstücken und die Reibung auf der Oberfläche der Fensterbegrenzung verhindern* Ansammlungen im Bereich der Mikrowellen-Grenzfläche können eine Überhitzung der aushärtbaren Anordnung und thermische oder elektrische Beschädigung der Mikrowellen-Anordnung zur Folge haben. Die Mittel können darin bestehen, daß ein Schmiermittel-Überzug zum Beispiel aus Wachs oder einem Silikon-Öl auf die Oberfläche

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der Fenster-Begrenzung oder auf die Seitenfläche der aushärtbaren Anordnung aufgebracht wird, die der Fenster-Begrenzung zugewandt ist· Es können zum Beispiel Mittel wie eine Rolle 11 so angeordnet werden, daß sie mit der Seite der aushärtbaren Anordnung in Berührung stehen, die der Fenster-Begrenzung zugewandt ist, wie es aus der Fig· 5 zu ersehen ist, in Durchlaufrichtung vor der Fenster-Begrenzung, die mit Hilfe eines Dochtes 12 aus einem Schmiermittelbehälter 42 mit Schmiermittel gespeist werden, so daß auf der Seite der aushärtbaren Anordnung ein kontinuierlicher Überzug entsteht· Bei einer anderen Ausführungsfona, die in Fig· 6 dargestellt ist, sind Düsen 13 vorgesehen, die in der Seitenbegrenzung in Durchiaufrichtung vor der Fenster-Begrenzung angeordnet sind und die ein Schmiermittel auf die Seiten der aushärtbaren Anordnung aufbringen*

Anstatt von (oder zusätzlich zu) einem Schmiermittel kann ein Dampf oder irgendein Gas gegen die Seite der aushärtbaren Anordnung geblasen werden, um die Oberfläche von hervortretendem Kleber oder Bruchstücken zu reinigen· Tatsächlich ist die Erhitzung der Seite der aushärtbaren Anordnung selbst geeignet, eine Aushärtung des Harzes an der Oberfläche zu bewirken, wodurch eine verringerte !Tendenz zu einer Bewegung erreicht wird, wenn es an der Begrenzung vorbeigeführt wird*

Alternativ dazu oder in Kombination mit einem Überzug aus einem Schmiermittel kann ein Streifen aus einem schmierfähigen Material zwischen die Oberfläche der Fenster-Begrenzung und die aushärtbare Anordnung eingeführt werden» Derartige Streifen verhindern oder verringern den Aufbau von Ansammlungen des Klebers oder von Bruchstücken im Bereich der Mikrowellen-Grenzfläche· Derartige Streifen können zum Beispiel aus Wachspapier

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oder einem Plasteband oder ähnlichem bestehen· Das Wachspapier wird als ein zuführbarer Streifen verwendet, der von der Seitenkante der aushärtbaren Anordnung getragen wird· Ein Plasteband kann als endloses Band zur Anwendung kommen, das kontinuierlich über die Oberfläche der Begrenzung läuft· Eine derartige Ausrüstung ist in Pig· 7 dargestellt, in Form eines endlosen Bandes 14, das um Rollen 40 geführt ist. In dem Fall, in dem die Mittel in einem endlosen Band aus Plaste bestehen (siehe Fig· 7), können Mittel 15 vorgesehen sein, zum Beispiel eine Kratzvorrichtung, um die Oberfläche des Bandes kontinuierlich an einem geeigneten Punkt des Bandverlaufs außerhalb der Pressenkammer zu reinigen. Vorzugsweise ist Polytetrafluorethylen als Material zur Herstellung endloser Bänder geeignet, aber es können auch andere Plaste Verwendung finden, die eine akzeptable Festigkeit, Schmierfähigkeit und chemische Widerstandsfähigkeit aufweisen« Es können geeignete Mittel vorgesehen werden, um das Gewebe- oder Bandmaterial zu bewegen, das verwendet wird, oder die Bewegung der aushärtbaren Anordnungen über die Oberfläche der Fenster-Begrenzung kann verwendet werden, um eine derartige Bewegung zu bewirken. Wenn es gewünscht wird, können Gasstrahlen (zum Beispiel Luft oder Dampf) in den Bereich der ''M-Wellenlängen-Sperre 17 der Mikrowellenanordnung eingeleitet werden (Fig· 8, die weiter unten beschrieben wird), um die Kondensation heißer Dämpfe der Kleber auf ein Minimum zu beschränken, indem die Dämpfe kontinuierlich aus diesem Bereich herausgeblasen werden·

Wenn es gewünscht wird, können zwei oder mehr unabhängige Mikrowellen-Quellen in der kontinuierlichen Presse vorgesehen werden, die getrennte Wellenleiter und Fenster-Begrenzungen aufweisen· Diese mehrfachen Mikrowellen-Quellen können auf derselben Seite oder auf den gegenüberliegenden Seiten der Pressen-

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kammer vorgesehen werden und können zum Beispiel in der Art angeordnet werden, wie sie in= der US-PS 4 020 311 beschrieben ist.

Mehrere oder einzelne Mikrowellen-Quellen sollten auch derart in den Positionen zueinander angeordnet werden, daß die Gefahr einer Beschädigung der Mikrowellengeneratoren, die durch die gegenseitige Einwirkung der Mikrowellen auf dieselben verursacht wird, auf ein Minimum verringert wird· Dieses kann durch die Anwendung herkömmlicher Methoden erreicht werden, wie sie in den US-PS 3 594 530, 3 670 133, 3 711 674, 3 712 971, 4 020 311 und 4 093 840 beschrieben sind*

Es wurde gefunden, daß ein enger, aber nicht vollkommener elektrischer und mechanischer Kontakt zwischen den Pressenbändern und den Wellenleitern zu elektrischen Überschlägen führt und folglich zu einer Zerstörung der Bänder, da Mikrowellen in den Spalt zwischen den Bändern und dem Wellenleiter eintreten. Es ist aber erwünscht, daß diese Bänder und der Wellenleiter eng aneinander angeordnet sind, um die Mikrowellenenergie, die aus der Presse heraustritt, auf einen minimalen Wert zu beschränken« Bedingt durch den unvollkommenen Zustand jeglichen physikalischen Kontakten zwischen bewegten Bändern und dem Wellenleiter und der Größe der Leistung, die in den Wellenleitern fließt, ist es sehr schwierig, Überschläge zu vermeiden* Es wurde in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung gefunden, daß Mikrowellen-Sperren angewendet werden können, um die elektrischen Überschläge zwischen den Bändern und dem Wellenleiter wirkungsvoll zu eliminieren« Ein Hauptvorteil dieses Aspektes der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die mangelhafte Umgebung an der gemeinsamen Grenze zwischen den Pressenbändern und dem Wellenleiter nicht die Wirksamkeit der Mikrowellensperre stören« Es liegt in der Ua-

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tür der Mikrowellen, daß sich die elektrischen Felder insbesondere an scharfen Kanten und Ecken _sder Objekte aufbauen· Im Fall der Grenzfläche zwischen einem Metallband und einem Wellenleiter ist der erste Punkt des Kontaktes die Ursache für die meisten Probleme im Zusammenhang mit Überschlägen» Wenn der Praxis der vorliegenden Erfindung gefolgt wird, ist das Potential für eine Beschädigung der Bänder wesentlich reduziert· Die Mikrowellensperre der vorliegenden Erfindung erlaubt eine seitliche Bewegung der Bänder, ohne die Gefahr von Überschlägen zu erhöhen«

Die ¹/4-Wellenlängen-Sperren der vorliegenden Erfindung bestim-•men den Punkt des physikalischen Kontaktes zwischen dem Wellenleiter und den Bändern der Presse an einem Punkt, der um ¹/4-Wellenlänge vom Eingang der Sperren entfernt ist» Die V4-Wellenlängen-Sperren weisen eine gesamte Länge von "^-Wellenlänge auf, um die elektrischen Überschläge, die die Pressenbänder zerstören können, an dem aktuellen Punkt des Kontaktes zwischen den Wellenleitern und den stählernen Pressenbändern auf einen minimalen Y/ert herabzusetzen« In der Praxis enthält jeder Mikrowellenleiter zwei Sperren, einen an der oberen Seite und eine am Boden·

Eine Ausführungsform einer ¹M-We11enlängensperre, wie sie in der vorliegenden Erfindung Verwendung findet, ist in Fig· 8 dargestellt. Diese Figur zeigt eine Vorderansicht im Schnitt des Preßteiles einer kontinuierlichen Presse. Der Wellenleiter 6 ist mit der Fenster-Begrenzung 9 verbunden, die aus einem geeigneten festen Material hergestellt ist, das für Mikrowellen durchlässig ist, und dessen eine Seite die Grenzfläche 10 mit den auahärtbaren Anordnungen bildet, die durch die Presse geführt werden. Der Wellenleiter befindet sich nicht

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in direktem Kontakt mit den Bändern 1a und 1b, sondern ist von diesen durch Metallplatten 16 getrennt, die mechanisch und elektrisch an dem Wellenleiter 6 befestigt sind und mit den sich bewegenden Bändern 1a und 1b in Berührung stehen· Es ist zweckmäßig, daß sich die Platten 16 und die Pressenbänder 1a und 1b um mindestens 76,2 mm überlappen· Das Metall der Platten 16 sollte derart ausgewählt werden, daß ein Scheuern mit den sich bewegenden Pressenbändern 1a und 1b vermieden wird· Pur derartige Platten 16 können zum Beispiel Messing oder Bronze Verwendung finden· In die oberen und die unteren Wände des Wellenleiters sind Sperrkeile 17, wie in der Figur gezeigt wird, eingesetzt, die ¹/4-Wellenlängen-Sperren bilden· Die Sperren erstrecken sich auf eine Entfernung, die gleich t/2 ¥/ellenlänge der verwendeten Mikrowellen ist, in die Wände des Wellenleiters hinein. Das bedeutet, daß die Entfernung vom Punkt E bis zum Punkt G in Pig· 8 einer halben Wellenlänge der Mikrowellen entspricht. Die Enden der Platten 16 sind an dem Punkt P angeordnet, in der Mitte zwischen dem Punkt E und dem Punkt G. Die Enden der Platten 16 sind sowohl vom Punkt E als auch vom Punkt G 1/4 Wellenlänge entfernt.

Die !Theorie der ¹/4-Wellenlängen-Sperre ist in "Microware Engeneering, T· Koryu Ishii (The Ronald PrssCo, New York . 1966)" auf den Seiten 135 bis 136 und 108 bis 110 erläutert· Wie in dieser Literaturstelle angegeben wird, sollte eine Begrenzungsvorrichtung, hier die Rückseite 19 des Wellenleiters am Ende der ¹/4-Wellenlängen-Sperre um eine Entfernung von (2n + 1)»Wellenlänge/4 weiter entfernt vom Mikrowellengenerator als von dem Punkt angeordnet sein, an dem es gewünscht ist, die Mikrowellen-Ausbreitung zu beenden· Die Variable "n" ist eine beliebige gerade Zahl und die Wellenlänge ist die Wellenlänge der Mikrowellen, die Verwendung finden· Hieraus folgt, daß in dem Pail, daß η = Hull ist, was die bevorzugte

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Praxis in der vorliegenden Erfindung ist, die Entfernung vom Punkt P bis zum Punkt G eine viertel Wellenlänge betragen muß. Die vorliegende Erfindung wird in der Größenordnung von ¹/4-Wellenlängen-Sperren (n = Null) erläutert, um Verwirrungen zu vermeiden· Es ist jedoch so zu verstehen, daß "n^tf jede beliebige gerade Zahl sein kann.

Im Betrieb und unter Bezugnahme auf Pig· 8 wird die Mikrowellenenergie durch den Wellenleiter-Hohlraum so zugeführt und einige der Mikrowellen finden ihren Weg um die Enden der Wellenleiterwand 18 an dem Punkt E und verlaufen weiter, rückwärts entlang des mikrowellendurchlässigen Sperrkeils 17, der eine Portsetzung des Wellenleiters bildet· Wenn die Mikrowellen den Punkt G erreichen, werden sie durch die metallische Oberfläche der Rückwand 19 des Wellenleiters in die entgegengesetzte Richtung reflektiert·

Der elektrische Strom wird an dem Punkt P auf eine Amplitude reduziert, die keinen Überschlag mehr bewirken kann· Hieraus folgt, daß das Potential für einen Überschlag am Punkt P einen minimalen Wert aufweist, also dort, wo die Metallplatte 16 zuerst mit dem Band 1a und 1b in Berührung kommt, welches die Stelle ist, an der derartige Probleme normalerweise dazu neigen, eine steigende Tendenz aufzuweisen·

Pig· 8 stellt auch die Orientierung des inneren Teils 22 der Penster-Begrenzung 9 zu der Halterung 24 des Pensters dar, die durch die Endteiie des Wellenleiters 6 gebildet wird· Wenn eine Begrenzung in Sandwich-Porm Verwendung findet, ist eine Vorrichtung wie die Penster-Halterung nicht erforderlich, weil dann die Metallelemente der Begrenzung am Gehäuse des Wellenleiters befestigt werden können· (Weitere Gesichtspunkte der

62 821 17. - 34 Pigur 8 werden ausführlicher im Detail nachfolgend erläutert)·

Die figuren 9 und 10 stellen in weiterer detaillierter Form dar, wie die Penster-Begrenzung, die Platten 16 und die Sperren 17 miteinander in der Presse befestigt werden können· Wie in Pig· 9 dargestellt ist, ist die Oberfläche der oberen Sei- · te der Fenster-Begrenzung 9 etwas zurückgeschnitten, um in dem Bereich, der mit dem Bezugszeichen H versehen ist, einen hervorstehenden Teil zu bilden, mit der Aufgabe, die Platte 16 aufzunehmen, die in den oberen Teil der Fenster-Begrenzung 9 eingepaßt ist· Eine gleichartige Ausführung ist an der unteren Seite der Fenster-Begrenzung vorgesehen.

Der Winkel J (Fig. 9) kann annähernd 60° betragen, aber es können auch andere Winkel Verwendung finden· Die Ecken der Fenster-Begrenzung 9, die die Grenzfläche 10 bilden, können, wenn es gewünscht wird, mit einer gebrochenen Kante versehen sein, wie es in Fig. 4 an den Punkten dargestellt ist, die mit dem Bezugszeichen K versehen sind. Dieses ermöglicht es den aushärtbaren Anordnungen, problemloser über die Oberfläche der Fenster-Begrenzung zu gleiten.

Die obere Oberfläche des Sperrkeils 17 ist in einer ähnlichen Art ausgeschnitten, wie sie obenstehend für die Fenster-Begrenzung 9 beschrieben wurde, und bildet einen hervorstehenden Teil 36. Wenn die Fenster-Begrenzung 9 und der Sperrkeil 17 gemeinsam mit dem Wellenleiter verbunden werden (siehe Fig· 8), bilden die Bereiche, die von der Fenster-Begrenzung 9 und der oberen Oberfläche des Sperrkeils 17 weggeschnitten wurden, eine kontinuierliche ebene Oberfläche, die den ausgeschnittenen !eil 34 der Platte 16 aufnehmen, wie es in Fig. 9 dargestellt ist.

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Der Sperrkeil 17 sollte so lang sein, wie die Breite des Wellenleiters 6 ist (die Breite des Wellenleiters 6 ist die Abmessung in der Richtung des Pfeiles B), um zu erreichen, daß er als Wellensperre betrieben werden kann·

In der Ausführungsform entsprechend Pig· 9 besteht die Metallplatte 16 aus drei Teilen 16a; 16b und 16c, die eine verschiedene Dicke aufweisen (alternativ dazu kann die Metallplatte 16 eine durchgehend gleichbleibende Dicke aufweisen)· Die Berührung zwischen dem Pressenband 1a und 1b der Presse und dem Wellenleiter 6 erfolgt in dieser Ausführungsform durch die Oberfläche der Metallplatte, die die Dicke 16b aufweist·

Der Teil I6c der Metallplatte wurde auf der Seite, die beim Betrieb der kontinuierlichen Presse dem Pressenband 1a; 1b zugewandt ist, in einer verhältnismäßig geringeren Dicke ausgeführt (als der Teil 16b).

Diese Ausführung verringert die Reibung und den Abrieb zwischen der Metallplatte und dem Pressenband in einem Bereich verhältnismäßig weit entfernt von der Mitte der Breite der Presse (wo sä^ch der Preßteil befindet). Der Teil I6a der Oberfläche der Metallplatte 16 ist ebenfalls in einer geringeren Dicke ausgeführt als der Teil 16b, um zu erreichen, daß ein besonderer Spalt zwischen dem Pressenband 1a; 1b und der Metallplatte 16 im Bereich 16a entsteht· Wenn bei dieser Ausführungsform angenommen wird, daß sich die aushärtbaren Anordnungen in der Richtung bewegen, die der Pfeil B anzeigt, wie das in Pig· 9 dargestellt ist, dient dieser besondere Spalt im Bereich des Teiles 16a der Metallplatte 16 als Behälter für überflüssiges Material von den aushärtbaren Anordnungen, wobei es sich bei diesem Material um solches handelt, das während des Betriebes zwischen das Pressenband 1a: 1b und den

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Bereich I6b der Metallplatte gedrückt wird* Diese Anordnung verringert das Risiko des Verklemmens der Presse durch, überschüssiges Material der aushärtbaren Anordnungen.

Pig· 10 zeigt einen Aufriß im Schnitt von dem Preßteil der kontinuierlichen Presse, der entlang der Linie 10-10 in Fig. geführt ist, die Fenster-Begrenzung S, die Metallplatten 16, die Seitenwände 5 und der Wellenleiter 6 bilden eine im wesentlichen ebene Oberfläche, über die eine Seite einer aushärtbaren Anordnung hinweggeführt werden kann, zum Beispiel in der Richtung des Pfeiles B.

Der Zweck der ¹/4-Wellenlängen-Sperre besteht darin, den Durchtritt von Mikrowellenenergie in den Spalt zwischen der Platte 16 und dem Pressenband 1a; 1b zu verringern (siehe Fig« 8)· Auf dieser Seite ist es erwünscht, daß die Entfernung zwischen der Wand des Wellenleiters 6 und dem Band (zum Beispiel 1a) an dem Punkt F im Vergleich zu dem Spalt zwischen der Platte 16 und dem Band 1a an demselben Punkt F groß ist, so daß die Menge der Energie, die zwischen der Platte 16 und dem Band 1a hindurchtreten kann, im Verhältnis zu der Menge der Energie, die durch das Ende der ¹/4-Wellenlängen-Sperre austritt, klein gehalten werden kann·

In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Oberflächen der Wände des Wellenleiters, die von dem Sperrkeil 17 abgewandt sind, nahe dem Punkt, an dem die Wände des Wellenleiters auf die Fenster-Begrenzung treffen, zugespitzt ausgeführt· Diese Modifikation ist in Fig. 11 dargestellt. Fig· 11 zeigt auch die Form des inneren Teils 32 der Fenster-Begrenzung 30, die so modifiziert ist, daß sie die Form des

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Endteils des Wellenleiters 6 aufnehmen kann· Die Form des Sperrkeils 26, die gegen die Rückwand des Wellenleiters 19a abgestützt ist, ist ebenfalls dargestellt·

Ein Hindurchtreten von Energie zwischen der Platte 16 und dem Band 1a an der oberen Seite der Vorrichtung (gleichartige Vorrichtungen sind für das Band 1b ebenfalls vorgesehen) kann auf einen minimalen Wert beschränkt werden, indem die Entfernung zwischen der Wand des Wellenleiters 6 und dem Band 1a am Punkt E im Verhältnis zu dem Zwischenraum am Punkt F verringert wird. Eine Anordnung zum Erreichen dieses Ziels ist in Pig. 8 dargestellt· Eine andere Anordnung zum Erreichen dieses Zieles ist in Pig. 12 dargestellt. Bei dieser Anordnung werden die Feldstärken der Mikrowellen, die ihren Weg zurück entlang des Sperrkeils 28 finden, dadurch verringert, daß der Spalt zwischen der Ytend des Wellenleiters 6 und dem Band 1a allmählich zunehmend ausgeführt wird, so daß die gesamte Verlustenergie an dem Spalt zwischen dem Band 1a und dem Wellenleiter 6 an dem Punkt P auftritt· Deshalb kann ein angemessener Wert an Verlustenergie in den Spalt zwischen der Metallplatte 6 und dem Band 1a eintreten. Vom Gesichtspunkt der Verringerung der Feldstärke am Punkt F ist es umso besser, je dichter sich die Wand des Wellenleiters 6 beim Punkt E an dem Band 1a befindet. Der Wellenleiter 6 und das Band 1a dürfen jedoch am Punkt E nicht so dicht aneinander angeordnet sein, daß ein elektrischer Überschlag zwischen der Wand und dem Band ermöglicht wird. Fig· 12 zeigt die Form des inneren Teils 32 der Fenster-Begrenzung 30 und ebenso ist die Rückwand 19b des Wellenleiters dargestellt·

Die Sperrkeile 17 der ¹/4-Wellenlängen-Sperre können aus irgendeinem beliebigen Material hergestellt werden, das für die Mikrowellen, die verwendet werden, durchlässig ist und nicht an-

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derweitig nachteilig für die Funktion des Systems ist· Zum Beispiel können Sperrkeile 17 aus Polytetrafluorethylen oder anderen Polymeren, Aluminiumoxid, Berylliumoxid, Glas oder Luft bestehen.

Die Wellenlänge der Mikrowellen in den ¹/4-Wellenlängen-Sperren ist auf die dielektrische Konstante des Materials des Endstücks bezogen· Endstücken, die aus einem Material mit höherer dielektrischer Konstante bestehen, ermöglichen die Yerwendung kürzerer ¹/4-Wellenlängen-Sperren-Weglängen. Da die dielektrische Konstante von Aluminiumoxid hoch ist, wird vorzugsweise Aluminiumoxid verwendet, weil die wirkliche Länge der ¹/4-Wellenlängen-Sperren deshalb kürzer ausgeführt werden kann·

In einer speziellen Yersuchsausführung der vorliegenden Erfindung wurden 2,4 m lange Holzfasern von Douglastannen mit einem Querschnitt von 3»175 mm bis 12,7 mm mit einem heiß aushärtbaren Alkali-Phenolformaldehyd-Harz überzogen, um einen Harzfeststoffanteil von ungefähr 4 % auf der Grundlage des Gehaltes an trockenem Holz zu erreichen» Die Fasern wurden zu einer parallelorientierten aushärtbaren Anordnung von 305 mm mal 305 mm geformt· Diese Anordnung wurde kontinuierlich durch sich bewegende gegenüberliegende endlose Stahlpressenbänder geführt und zusammengepreßt· Die Anordnung wurde einem Druck ausgesetzt, der angenähert 11,53 kp/cm betrug, und wurde durch seitliche Begrenzungen zwischen den Bändern gehalten und im Abstand von 305 mm vereinzelt· Die Anordnung wurde auf eine Dimension von 305 mm χ 102 mm zusammengepreßt·

Jede Seitenbegrenzung enthielt einen Mikrowellenleiter und ¹/4-Wellenlängen-Sperren der Art, wie sie in Fig· 8 dargestellt sind· Das Mikrowellenfenster war aus Aluminium ausgeführt und

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war ungefähr ¹/2-Wellenlänge dick, d. h# 63,5 mm dick# Die Mikrowellenleiter wiesen innere Abmessungen von 63,5 mm χ 254 mm auf und wurden mit einem Mikrowellengenerator von 30 kW und 915 MHz gespeist·

Die Anordnung wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 0,3 m/min durch die Presse geführt und wurde von jedem Leiter einer Mikrowellenleistung von ungefähr 18 kW ausgesetzt. Die Anordnung erreichte eine Temperatur zwischen ungefähr 105 ⁰C und 130 ⁰C. Die Verweilzeit in der Presse nach der Erwärmung betrug ungefähr sechs Minuten. Nachfolgend auf das Verlassen der Presse wurde das Erzeugnis auf die Umgebungstemperatur abgekühlt. Der Harzbinder in dem Erzeugnis war vollkommen ausgehärtet.

Der Ausdruck "aushärtbare Anordnung", wie er in den Anspruchspunkten verwendet wird, wurde verwendet, um möglichst breit alle Gegenstände zu erfassen, die geeignet sind, daß sie gleichzeitig Mikrowellen und einem Druck in einer Presse ausgesetzt werden. Die Erfindung ist nicht auf die Aushärtung von Klebern begrenzt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung bei der Vulkanisierung von Gummimaterialien, Aushärtung von Plasten einschließlich geschäumter Harze und dergl. Verwendung finden«

Wenn eine Presse verwendet wird, zum Beispiel mit elektrisch nichtleitenden Bändern wie solchen aus Polytetrafluorethylen, können die ¹/4-Wellenlängen-Sperren weggelassen werden. Es können tatsächlich unter geeigneten Umständen Vorrichtungen, die die ¹/4-Wellenlängen-Sperre, die Seitenbegrenzung und den Abstand von den metallischen Wellenleitern von den aushärtbaren Anordnungen einschließen, in einer Presse unabhängig voneinander Verwendung finden. Wenn die aushärtbare Anordnung

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zum Beispiel einen laminierten Balken oder laminiertes Purnierholz enthält, ergeben sich durch den Druck der kontinuierlichen Presse keine seitlichen Kräfte und es sind keine Seitenbegrenzungen erforderlich, die Kräfte aufnehmen müssen« Die ¹/4 Zoll Sperrvorrichtung der vorliegenden Erfindung und der Abstand zwischen dem Wellenleiter und dem Werkstück sind nicht destoweniger von Bedeutung, um es zu ermöglichen, derartige Anordnungen gleichmäßig in einer kontinuierlichen Presse mit Mikrowellenerwärmung auszuhärten*

Claims

62 821 17 - 41 Erfindungsanspruoh

1· Vorrichtung zur gleichzeitigen Anwendung von Druck und Mikrowellen auf aushärtbare Anordnungen, enthaltend

- eine kontinuierliche Presse, die zwei endlose Metallpressenbänder enthält, die einen Einklemmbereich bilden, wobei die Pressenbänder so angeordnet sind, daß sie einen Druck auf aushärtbare Anordnungen ausüben, die zwischen sie eingeführt werden, und die weiterhin einen Einlaß und einen Auslaß für den Durchgang der auahärtbaren Anordnung enthält;

- eine Pressenkammer, die durch die Oberflächen der zwei Metallbänder und zwei Seitenwände definiert ist;

- Mittel zur Anwendung von Mikrowellen auf die aushärtbaren Anordnungen von mindestens einem Mikrowellengenerator durch einen Wellenleiter, der eine Grenzfläche mit der Pressenkammer bildet und in einer Öffnung in einer Seitenwand angeordnet ist, wobei der genannte Wellenleiter sich über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Bändern erstreckt;

- Begrenzungsmittel an der Grenzfläche zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkammer, um eine feste Grenzfläche zwischen der genannten aushärtbaren Anordnung und dem genannten Wellenleiter zu erhalten, um dem seitlichen Druck zu widerstehen, der durch die aushärtbaren Anordnungen, die gepreßt werden, auf diesen ausgeübt wird und die eine wirkungsvolle Ausbreitung der Mikrowellen in der Pressenkammer erlauben, wobei die Mikrowellen einen elektrischen· Vektor aufweise^ der im wesentlichen zu den genannten

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Pressenbändera senkrecht steht; wobei die genannten Begrenzungsmittel aus einer Gruppe ausgewählt sind, die aus einem festen Keramikelement und einem verstärkten Element bestehen, das aus Metallelementen gebildet wird, die voneinander einen Abstand aufweisen, und senkrecht zum elektrischen Vektor des Mikrowellenfeldes angeordnet sind; wobei der genannte Wellenleiter in einer Entfernung von dem nahegelegenen Ende der aushärtbaren Anordnung angeordnet ist, die geeignet ist, im wesentlichen eine Angleichung der Streufelder im Randbereich des elektrischen Feldes zu erlauben, und jeder Wellenleiter eine ¹/4-Wellenlängen-Sperre angrenzend an jedes bewegte Band enthält«

2· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begrenzungsmittel einen festen Block aus einem keramischen Material enthalten·

3· Vorrichtung entsprechend Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Begrenzungsmittel einen festen Block aus Aluminium enthalten*

4· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Begrenzungsmittel eine Vielzahl von im Abstand zueinander angeordneten Lagen eines Metalls mit einem senkrecht stehenden elektrischen Vektor enthalten, die abwechselnd mit Lagen eines Materials geschichtet sind, die für Mikrowellen durchlässig sind*

5· Vorrichtung entsprechend Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Begrenzungsmittel eine Vielzahl von Lagen aus Aluminium enthalten, die sandwichartig, abwechselnd mit dazwischenliegenden Schichten aus Luft angeordnet sind«.

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6· Vorrichtung entsprechend Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß eine für Mikrowellen durchlässige Oberfläche auf der Seite des Begrenzungsmittels vorgegeben ist, die der Pressenkammer zugewandt ist, wobei diese Oberfläche als Grenzschicht zwischen den Metallschichten und der Pressenkammer wirkt, und die genannte Oberfläche aus der Gruppe ausgewählt ist, die Plaste und Keramik enthält.

7· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Dicke des Begrenzungsmittels derart bestimmt ist, daß die Phasenverschiebung zwischen den Mikrowellen, die von der Seite des Begrenzungsmittels reflektiert werden, die dem Mikrowellengenerator zugewandt ist, und den Mikrowellen, die von der Grenzschicht auf der dem Generator entgegengesetzten Rückseite reflektiert werden, 180° beträgt·

8« Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zur Anwendung eines Überzugs aus einem Schmiermittel vorhanden sind, das die genannten Oberflächen des Begrenzungsmittels bedeckt, um das Aufnehmen und Festhalten von Bindemittel und Bruchstücken zu vermeiden und das Abschleifen der Oberfläche des Begrenzungsmittels auf ein Minimum zu reduzieren·

9· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Streifen eines Schmier- und Gleitmittels quer über die Oberfläche des Begrenzungsmittels geführt wird, um das Aufnehmen und Pesthalten von Bindemittel und Bruchstücken zu vermeiden und das Abschleifen der Oberfläche des Begrenzungsmittels auf ein Μΐηΐτηητη zu reduzieren·

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10· Vorrichtung entsprechend Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß der genannte Streifen eines Schmier- oder Gleitmittels aus Wachspapier besteht·

11· Vorrichtung entsprechend Punkt 9» gekennzeichnet dadurch, daß der genannte Streifen eines Schmier- oder Gleitmittels aus einem endlosen Plasteband besteht·

12« Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel zum Herstellen eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Wellenleiter und den Pressenbändern vorhanden sind, die Metallplatten" enthalten, die zwischen dem Wellenleiter und jedem der beiden Pressenbänder angeordnet sind, wobei die genannten Platten einen guten elektrischen Kontakt mit dem Wellenleiter aufweisen·

13· Vorrichtung entsprechend Punkt 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Metallplatten aus Messing bestehen·

14· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel vorhanden sind, die es gestatten, einen Gasstrom gegen die Seite der aushärtbaren Anordnung zu richten, bevor die Anordnung die genannten Mittel zur Erhitzung durch Mikrowellen erreicht·

15· Vorrichtung entsprechend Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel vorhanden sind, die es gestatten, einen Strom eines Reinigungsgases auf die Grenzfläche zwischen der genannten Wellensperre und dem genannten Stahlband zu richten«

16. Verfahren, bei dem eine aushärtbare Anordnung gleichzeitig einem Druck und Mikrowellen ausgesetzt wird, gekenn-

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zeichnet dadurch, daß es die folgenden Schritte enthält:

- kontinuierliches Yorwärtsschieben einer aushärtbaren Anordnung zwischen Metallpressenbändern einer kontinuierlichen Presse durch einen Pressenkainmer-Bereich, worin zwei Seitenwände den Zwischenraum zwischen den Pressenbändern überbrücken, um eine seitliche Ausdehnung der aushärtbaren Anordnung durch den Druck zu vermeiden;

- Richten von Mikrowellen, die einen im wesentlichen senkrechten elektrischen Vektor zu den genannten Pressenbändern aufweisen, in die aushärtbare Anordnung im Bereich der Pressenkammer, durch, einen Wellenleiter, der in einer Seitenwand angeordnet ist und in einer Richtung im wesentlichen parallel zu den Ebenen der Pressenbänder ausgerichtet ist, wobei sich der genannte Wellenleiter im wesentlichen über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Bändern erstreckt; worin eine für Mikrowellen durchlässige Begrenzung an der Grenzschicht zwischen dem Wellenleiter und der Pressenkammer vorgesehen ist, um eine feste Grenzschicht zwischen der genannten aushärtbaren Anordnung und dem genannten Wellenleiter zu erhalten, die dem seitlichen Druck standhält, der durch die aushärtbare Anordnung, die gepreßt wird, auf' sie ausgeübt wird;

- Anordnen der Metallteile des genannten Wellenleiters in einem geeigneten Abstand von der genannten aushärtbaren Anordnung, um im wesentlichen eine Ausgleichung der Streufelder des Randbereichs des elektrischen Feldes zu erreichen, bevor die Mikrowellen die aushärtbare Anordnung erreichen;

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- Yenneiden von Überschlägen zwischen den Bändern und dem Wellenleiter mit Hilfe einer ¹/4-Wellenlängen-Sperre, angrenzend an Jedes der genannten beweglichen Bänder;

- Entfernen der aushärtbaren Anordnung aus der kontinuierlichen Presse, nachdem die aushärtbare Anordnung den Mikrowellen in einem ausreichenden Maße ausgesetzt wurde, um eine Aushärtung zu bewirken·

17· Verfahren entsprechend Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die aushärtbare Anordnung Pasern, Späne oder Teilchen aus Holz oder eine Mischung daraus und einen Kleber enthält.

18« Verfahren entsprechend Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß die aushärtbare Anordnung Fasern aus Holz enthält, die wenigstens ungefähr 30 cm lang sind und ungefähr 1 bis ungefähr 10 Gewichtsprozent Harz enthalten, und daß die Anordnung Mikrowellen mit einer Frequenz von ungefähr 100 bis ungefähr 10 000 MH₂ ausgesetzt wird, um die Anordnung auf eine Temperatur von ungefähr 190 ⁰C bis ungefähr 170 ⁰C zu erwärmen*

19· Verfahren entsprechend Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß ein Gasstrom gegen die Seite der aushärtbaren Anordnung gerichtet wird, während die genannte Anordnung sich in der Presse befindet, aber noch bevor die Anordnung die Mikrowellenheizung erreicht.
20. Verfahren entsprechend Punkt 19» gekennzeichnet dadurch, daß das Gas heiß ist»
21. Verfahren entsprechend Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß ein Strom von Eeinigungsgas gegen die Grenzschicht

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zwischen den genannten metallischen Pressenbändern und der genannten Wellenaperre gerichtet wird.

22· Zu einer kontinuierlichen Presse, die zwei endlose Metall-Pressenbänder enthält, die einen Binklemmbereich bilden, in der die Pressenbänder so angeordnet sind, daß sie einen Druck auf eine aushärtbare Anordnung ausüben, die zwischen sie eingeführt wird und die einen Einlaß und einen Auslaß für den Durchgang der aushärtbaren Anordnung enthält sowie eine Kammer, die durch die Oberflächen der zwei Metallbänder in den Einklemmbereich und zwei Seitenwände definiert ist, beinhalten die Verbesserungen Mittel zur Anwendung von Mikrowellen auf die aushärtbaren Anordnungen von wenigstens einem Mikrowellengenerator, durch einen Wellenleiter, der eine Grenzfläche mit der Pressenkammer bildet und in einer Öffnung in einer Seitenwand angeordnet ist, wobei der genannte Wellenleiter sich über den gesamten senkrechten Zwischenraum zwischen den genannten Pressenbändern im Einklemmbereich erstreckt und worin zwei Wellensperren, die Portsätze der Wellenleiter enthalten, an der allen gemeinsamen Grenze zwischen dem Wellenleiter und den zwei Pressenbändern vorgesehen sind, mit Mitteln, einen Kontaktpunkt zwischen dem Wellenleiter und den Pressenbändern an einem Punkt = (2n + 1)·(Wellenlänge der verwendeten Mikrowellenenergie)/4, vom Eintritt des Mikrowellenweges in die Wellensperre herzustellen, wobei η eine ganze Zahl ist.

23· Vorrichtung entsprechend Punkt 22, gekennzeichnet dadurch, daß Mittel enthalten sind, die Metallteile des Wellenleiters in einer geeigneten Entfernung von der genannten aushärtbaren Anordnung anzuordnen, daß im wesentlichen eine

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Ausgleichung der Streufelder des Randbereichs des elektrischen Feldes erreicht wird, bevor die Mikrowellen die aushärtbaren Anordnungen erreichen·

Hierzu 7 Seiten Zeichnungen