DE102018105385A1 - Continuous furnace and plant for the production of wood-based panels - Google Patents
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Abstract
Es handelt sich um einen Durchlaufofen zur kontinuierlichen Erwärmung einer Pressgutmatte (1), insbesondere im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten, mit einem tunnelförmigen Gehäuse (5), durch dessen Innenraum (7) die Pressgutmatte (1) hindurchführbar ist. Der Ofen ist dadurch gekennzeichnet, dass in oder an dem Gehäuse (5) eine oder mehrere Hohlleiter-Schlitzantennen (8a, 8b) angeordnet sind, die in einer Antennenwand (19) jeweils mehrere entlang der Antennenlängsrichtung verteilte Austrittsschlitze (9) für die Abstrahlung der Mikrowellen in den Innenraum (7) aufweisen, wobei die Hohlleiter-Schlitzantennen (8a, 8b) derart schräg zu der Durchlaufrichtung (D) orientiert sind, dass die senkrecht zu der Antennenwand (19) orientierte Abstrahlrichtung (R) der Hohlleiter-Schlitzantenne (8a, 8b) schräg unter einem von 90° verschiedenen Winkel (α) zu der Durchlaufrichtung (D) orientiert ist. It is a continuous furnace for continuous heating of a pressed material mat (1), in particular in the course of the production of wood-based panels, with a tunnel-shaped housing (5), through the interior (7) of the pressed material mat (1) can be passed. The furnace is characterized in that one or more waveguide slot antennas (8a, 8b) are arranged in or on the housing (5), which in an antenna wall (19) each have a plurality of outlet slots (9) distributed along the antenna longitudinal direction for the radiation of the Microwaves in the interior (7), wherein the waveguide slot antennas (8a, 8b) are oriented obliquely to the passage direction (D) that the perpendicular to the antenna wall (19) oriented emission direction (R) of the waveguide slot antenna (8a , 8b) is oriented obliquely at an angle (α) different from 90 ° to the direction of passage (D).
Description
Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zur kontinuierlichen Erwärmung (insbesondere Vorwärmung) einer Pressgutmatte, insbesondere im Zuge der (kontinuierlichen) Herstellung von Holzwerkstoffplatten,
mit einem tunnelförmigen Gehäuse, durch dessen Innenraum die Pressgutmatte hindurchführbar ist und
mit einem oder mehreren Mikrowellengeneratoren zur Erzeugung von Mikrowellen, die z. B. über eine oder mehrere Hohlleiter in den Innenraum des Gehäuses einstrahlbar sind.The invention relates to a continuous furnace for continuous heating (in particular preheating) of a pressed product mat, in particular in the course of (continuous) production of wood-based panels,
with a tunnel-shaped housing through whose interior the pressed material mat can be guided and
with one or more microwave generators for generating microwaves, the z. B. can be irradiated via one or more waveguides in the interior of the housing.
Pressgutmatte meint im Rahmen der Erfindung bevorzugt eine Matte bzw. Materialbahn aus (beleimten) Partikeln, z. B. Spänen oder Fasern, bevorzugt Holzspänen oder Holzfasern im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten. Dabei werden die Partikel, z. B. Holzspäne oder Holzfasern, in der Regel mit einer Streuvorrichtung auf einen Streubandförderer oder dergleichen unter Bildung einer Pressgutmatte aufgestreut und die so erzeugte Pressgutmatte durchläuft anschließend eine Presse, insbesondere eine kontinuierlich arbeitende Presse, die z. B. als Doppelbandpresse ausgebildet sein kann. In der Presse werden die Pressgutmatten unter Anwendung von Druck und/oder Wärme zu einer Platte bzw. einem Plattenstrang, insbesondere einer Holzwerkstoffplatte (z. B. Spanplatte oder Faserplatte) verpresst. Zur Optimierung des Pressprozesses erfolgt eine Vorwärmung des Pressgutes bzw. der Pressgutmatte, und zwar mit Hilfe einer Pressgutmatten-Vorwärmeinrichtung, die als Mikrowellen-Durchlaufofen ausgebildet ist. Die Pressgutmatte wird folglich mit Hilfe von Mikrowellenstrahlung vorgewärmt. Mikrowellenstrahlung meint dabei erfindungsgemäß elektromagnetische Strahlung in einem Frequenzbereich von 100 MHz bis 300 GHz, bevorzugt 300 MHz bis 100 GHz. Besonders bevorzugt wird übliche Mikrowellenstrahlung mit einer Frequenz von 900 bis 950, z. B. etwa 915 MHz oder einer Frequenz von etwa 2,4 bis 2,5 GHz, z. B. etwa 2,45 GHz verwendet. Die Mikrowellenstrahlung wird in einem oder mehreren Mikrowellengeneratoren, z. B. Magnetronen, erzeugt und bevorzugt über Hohlleiter in den Innenraum des Gehäuses eingestrahlt bzw. eingekoppelt.Pressgutmatte means in the context of the invention preferably a mat or web of material (glued) particles, z. As chips or fibers, preferably wood chips or wood fibers in the course of the production of wood-based panels. The particles, z. As wood chips or wood fibers, usually sprinkled with a spreader on a scatter belt conveyor or the like to form a Pressgutmatte and the pressed material mat thus produced then passes through a press, in particular a continuously operating press, the z. B. may be formed as a double belt press. In the press, the press material mats are pressed using pressure and / or heat to form a plate or a strand of sheet, in particular a wood-based material plate (eg chipboard or fiberboard). To optimize the pressing process, a preheating of the material to be pressed or the pressed material mat takes place, with the aid of a pressed material mat preheating device, which is designed as a microwave continuous furnace. The Pressgutmatte is therefore preheated by means of microwave radiation. According to the invention, microwave radiation means electromagnetic radiation in a frequency range from 100 MHz to 300 GHz, preferably 300 MHz to 100 GHz. Particularly preferred is conventional microwave radiation having a frequency of 900 to 950, z. B. about 915 MHz or a frequency of about 2.4 to 2.5 GHz, z. B. about 2.45 GHz used. The microwave radiation is in one or more microwave generators, z. B. magnetrons, generated and preferably irradiated via waveguides in the interior of the housing or coupled.
Ein Durchlaufofen zum kontinuierlichen Vorwärmen einer Pressgutmatte der eingangs beschriebenen Art ist z. B. aus der
In der
Das deutsche Gebrauchsmuster
Im Übrigen kennt man aus der
Ein Durchlaufofen zur kontinuierlichen Erwärmung einer Pressgutmatte der eingangs beschriebenen Art ist z. B. aus der
Schließlich beschreibt die
Der Erfindung liegt die Erfindung zugrunde, einen Durchlaufofen zu schaffen, mit dem eine Pressgutmatte, insbesondere für die Herstellung von Holzwerkstoffplatten, effizient und wirtschaftlich erwärmen und insbesondere für einen kontinuierlichen Pressprozess vorwärmen lässt.The invention is based on the invention of providing a continuous furnace with which a press material mat, in particular for the production of wood-based panels, can be heated efficiently and economically and in particular preheated for a continuous pressing process.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Durchlaufofen der eingangs beschriebenen Art, dass in oder an dem Gehäuse eine oder mehrere Hohlleiterschlitzantennen angeordnet sind, die in einer (der Pressgutmatte zugewandten) Antennenwand jeweils mehrere entlang der Antennenlängsrichtung verteilte Austrittsschlitze für die Abstrahlung der Mikrowellen in den Innenraum (d. h. auf die Pressgutmatte) aufweisen,
wobei die Hohlleiter-Schlitzantennen derart schräg zu der Durchlaufrichtung orientiert sind, dass die senkrecht zur Antennenwand orientierte Abstrahlrichtung der Hohlleiterschlitzantennen schräg unter einem von 90° verschiedenen Winkel α zu der Durchlaufrichtung orientiert ist.To solve this problem, the invention teaches in a generic continuous furnace of the type described above, in or on the housing one or more waveguide slot antennas are arranged in a (the Pressgutmatte facing) antenna wall in each case a plurality along the antenna longitudinal direction distributed outlet slots for the emission of microwaves into the interior (ie on the pressed material mat),
wherein the waveguide slot antennas are oriented obliquely to the passage direction such that the radiation direction of the waveguide slot antennas oriented perpendicular to the antenna wall is oriented obliquely at an angle α different from 90 ° to the passage direction.
Die Erfindung geht dabei zunächst einmal von der Erkenntnis aus, dass sich mit Mikrowellen eine besonders effiziente und wirtschaftliche Erwärmung einer Pressgutmatte und insbesondere eine Vorwärmung einer Pressgutmatte im Zuge der Herstellung von Holzwerkstoffplatten erreichen lässt, wenn die Mikrowellen über Hohlleiter-Schlitzantennen in den Innenraum des Durchlaufofens und folglich auf die Pressgutmatte abgestrahlt werden. Die Mikrowellen werden folglich von den Mikrowellengeneratoren in grundsätzlich bekannter Weise über Hohlleiter in den Innenraum des Gehäuses eingekoppelt, wobei diese Hohlleiter jedoch erfindungsgemäß zumindest abschnittsweise als Hohlleiter-Schlitzantennen ausgebildet sind, die (jeweils) einen Schlitzantennenabschnitt mit jeweils mehreren Austrittsschlitzen für die Einkopplung der Mikrowellen in den Innenraum aufweisen. Die erfindungsgemäßen Schlitzantennen mit den Austrittsschlitzen können folglich einen Teil bzw. einen Abschnitt eines Hohlleiters bilden. Bei einem Hohlleiter handelt es sich in grundsätzlich bekannter Weise um einen Wellenleiter für elektromagnetische Wellen (hier: Mikrowellen). Der Hohlleiter ist als Metallrohr mit bevorzugt rechteckigem (gegebenenfalls auch kreisförmigem oder elliptischem) Querschnitt ausgebildet. Solche Hohlleiter werden beim Stand der Technik für den Transport der in der Mikrowellengenerator erzeugten Mikrowellen in den Ofen verwendet, wenn die Mikrowellengeneratoren nicht unmittelbar an das Gehäuse angeschlossen sind. Während die Mikrowellen beim Stand der Technik in der Regel aus den stirnseitig offenen Enden der Hohleiter austreten und in den Innenraum des Ofens eingestrahlt werden, schlägt die Erfindung vor, dass die Hohlleiter (zumindest abschnittsweise) als Hohlleiter-Schlitzantennen ausgebildet sind, welche jeweils eine Vielzahl von Austrittsschlitzen in der Antennenwand aufweisen. Bevorzugt ist der Hohlleiter bzw. die Hohlleiterschlitzantenne endseitig, und zwar an dem dem Mikrowellengenerator abgewandten Ende mit einer Stirnwand verschlossen. Die Mikrowellen treten folglich nicht stirnseitig aus dem Hohlleiter aus, sondern sie werden über eine Längswand, die sogenannten Antennenwand, der Hohlleiter-Schlitzantennen abgestrahlt, und zwar durch die dort angeordneten Austrittsschlitze. Die Mikrowellen treten folglich auf der dem Mikrowellengenerator zugewandten Seite in den Hohlleiter bzw. in die Hohlleiterschlitzantenne ein und werden auf dem gegenüberliegenden geschlossenen Ende bzw. der Stirnwand reflektiert, so dass innerhalb der Hohlleiterschlitzantenne eine stehende Welle mit der sogenannten Hohlleiterwellenlänge ausbildet, d. h. es entstehen zwei Schwingungsbäuche je Hohlleiterwellenlänge. Das auf diese Weise entstehende Feld wird über die in der Antennenwand eingebrachten Schlitze stark gestört und durch diese Störung tritt das Feld aus der Hohlleiterschlitzantenne aus und breitet sich von diesen in den Raum aus, d. h. in den Innenraum des Ofens.The invention is based initially on the realization that with microwaves a particularly efficient and economical heating of a pressed material mat and in particular a preheating of a pressed material mat in the course of the production of wood-based panels can be achieved when the microwaves via waveguide slot antennas in the interior of the continuous furnace and consequently be radiated onto the pressed material mat. The microwaves are thus coupled by the microwave generators in a basically known manner via waveguides in the interior of the housing, said waveguide, however, at least partially according to the invention as waveguide slot antennas are formed (each) a slot antenna section, each with a plurality of exit slots for the coupling of the microwaves in have the interior. The slot antennas according to the invention with the exit slots can consequently form a part or a section of a waveguide. In a basically known manner, a waveguide is a waveguide for electromagnetic waves (here: microwaves). The waveguide is designed as a metal tube with preferably rectangular (possibly also circular or elliptical) cross-section. Such waveguides are used in the prior art for the transport of the microwave generated in the microwave generator in the oven when the microwave generators are not directly connected to the housing. While the microwaves in the prior art usually emerge from the frontally open ends of the waveguides and are irradiated into the interior of the furnace, the invention proposes that the waveguides (at least in sections) are formed as waveguide slot antennas, each having a plurality have exit slots in the antenna wall. Preferably, the waveguide or the waveguide slot antenna is the end, namely closed at the end facing away from the microwave generator with an end wall. Consequently, the microwaves do not emerge from the waveguide on the face side, but instead they are emitted via a longitudinal wall, the so-called antenna wall, of the waveguide slot antennas, specifically through the outlet slots arranged there. The microwaves thus enter the waveguide or the waveguide slot antenna on the side facing the microwave generator and are reflected on the opposite closed end or end wall so that a standing wave with the so-called waveguide wavelength is formed within the waveguide slot antenna, i. H. There are two oscillation bellies per waveguide wavelength. The resulting field is severely disturbed by the slits made in the antenna wall and, due to this interference, the field emerges from the waveguide slot antenna and spreads out into the space, i. H. in the interior of the furnace.
Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, dass bei der herkömmlichen Einstrahlung über die stirnseitig offenen Hohlleiter beim Eintritt der Mikrowellen in den Innenraum des Ofengehäuses Reflektionen entstehen und die Strahlung ungerichtet in den Innenraum eintritt, so dass eine ungleichmäßige Erwärmung erfolgt. Über die Hohlleiterschlitzantenne erfolgt eine gerichtete Bestrahlung der Pressgutmatte, d. h. die eingetragene Energiemenge wird auf die Pressgutmatte gelenkt und es werden Reflektionen vermieden. Die „Ausleuchtung“ einer Pressgutmatte wird verbessert. Solche Schlitzantennen sind aus der Kommunikationstechnik grundsätzlich bekannt, um bestimmte Sektoren eines Versorgungsbereichs gleichmäßig und gezielt funktechnisch anzusprechen. Die Erfindung überträgt derartige Überlegungen auf den Bereich der Mikrowellenerwärmung von Pressgutmatten für insbesondere die Holzwerkstoffindustrie. Bevorzugt weisen die Hohlleiterschlitzantennen (jeweils) einen rechteckigen Querschnitt auf. Die Hohlleiterschlitzantenne erstreckt sich entlang einer Längsrichtung, so dass die Hohlleiter-Schlitzantenne einen vorgegebenen Längenabschnitt des Hohlleiters bildet, wobei dieser Schlitzantennenabschnitt eine sich entlang der Antennenlängsrichtung erstreckende Antennenwand aufweist, in welcher die Austrittsschlitze angeordnet sind. Der Hohlleiter kann grundsätzlich außerdem über einen (herkömmlichen) Hohlleiterabschnitt ohne Schlitze verfügen. Ausgehend von dem Mikrowellengenerator kann der Hohlleiter folglich zunächst einen Hohlleiterabschnitt ohne Schlitze und einen sich daran anschließenden Schlitzantennenabschnitt mit Schlitzen aufweisen. Der Hohlleiter (mit Hohlleiterabschnitt und Antennenabschnitt) kann sich dabei gerade in einer Richtung und mit im Wesentlichen identischen Querschnitt erstrecken. Es liegt jedoch ebenfalls im Rahmen der Erfindung, dass sich der Hohlleiterabschnitt oder ein Hohlleiterabschnitt in eine andere Richtung erstreckt als der Schlitzantennenabschnitt (und folglich die Hohlleiter-Schlitzantenne), so dass innerhalb des Hohlleiters eine räumliche Umlenkung erfolgen kann. Dieses ist in der Regel nur dann zweckmäßig, wenn die Anordnung der Mikrowellengeneratoren im Raum dieses erfordert.The invention is based on the finding that in the conventional irradiation on the frontally open waveguide upon entry of the microwaves in the interior of the furnace housing reflections arise and the radiation enters the interior non-directionally, so that uneven heating occurs. About the waveguide slot antenna is a directional irradiation of the pressed material mat, ie the registered amount of energy is directed to the pressed material mat and it reflections are avoided. The "illumination" of a pressed material mat is improved. Such slot antennas are basically known from communications technology to uniformly and specifically target certain sectors of a coverage area to address by radio. The invention applies such considerations to the field of microwave heating of pressed stock mats for the woodworking industry in particular. Preferably, the waveguide slot antennas (each) have a rectangular cross-section. The waveguide slot antenna extends along a longitudinal direction so that the waveguide slot antenna forms a predetermined length of the waveguide, this slot antenna section having an antenna wall extending along the antenna longitudinal direction in which the exit slits are arranged. In principle, the waveguide can also have a (conventional) waveguide section without slots. Starting from the microwave generator, the waveguide can consequently initially have a waveguide section without slots and a slot antenna section with slots adjoining it. The waveguide (with waveguide section and antenna section) can extend straight in one direction and with a substantially identical cross section. However, it is also within the scope of the invention that the waveguide section or a waveguide section extends in a different direction than the slot antenna section (and consequently the waveguide slot antenna), so that a spatial deflection can take place within the waveguide. This is usually only useful if the arrangement of the microwave generators in the room requires this.
Aufbauend auf diese Überlegungen und den Vorteilen der Einstrahlung über Hohlleiter-Schlitzantennen schlägt die Erfindung eine schräge Einstrahlung der Mikrowellen in den Innenraum bzw. eine schräge Bestrahlung der Pressgutmatte mit den Mikrowellen vor. Dazu sind die Hohlleiter-Schlitzantennen derart schräg zu der Durchlaufrichtung orientiert, dass die senkrecht zur Antennenwand orientierte Abstrahlrichtung der Hohlleiter-Schlitzantenne schräg unter einem von 90° verschiedenen Winkel α zu der Durchlaufrichtung orientiert ist. Die Hohlleiter-Schlitzantennen sind im Übrigen bevorzugt mit ihrer Antennen-Längsrichtung quer und besonders bevorzugt senkrecht zu der Durchlaufrichtung orientiert. Im Übrigen erstreckt sich die Antennenlängsrichtung vorzugsweise parallel zur Pressgutmattenebene bzw. Pressgutmattenoberfläche, jedoch quer bzw. senkrecht zur Durchlaufrichtung.Based on these considerations and the advantages of the radiation via waveguide slot antennas, the invention proposes an oblique irradiation of the microwaves in the interior or an oblique irradiation of the pressed material mat with the microwaves. For this purpose, the waveguide slot antennas are oriented obliquely to the passage direction, that the radiation direction of the waveguide slot antenna oriented perpendicular to the antenna wall is oriented obliquely at an angle α different from 90 ° to the passage direction. Incidentally, the waveguide slot antennas are preferably oriented transversely with their antenna longitudinal direction and particularly preferably perpendicular to the passage direction. Moreover, the antenna longitudinal direction preferably extends parallel to the press material mat plane or press material mat surface, but transversely or perpendicular to the direction of passage.
Die Mikrowellen treten folglich in einer Seitenansicht auf die durchlaufende Matte bzw. den Ofen nicht senkrecht von oben nach unten oder von unten nach oben durch die Pressgutmatte hindurch, sondern in einer schräg zur Durchlaufrichtung angeordneten Orientierung, so dass sich das mit den Schlitzantennen erzeugte Mikrowellenfeld schräg zur Durchlaufrichtung, jedoch gleichsam mit der Durchlaufrichtung oder entgegen der Durchlaufrichtung ausbreitet. Dieses führt zum einen dazu, dass die Mikrowellenstrahlung bei einem schrägen Durchtritt durch die Matte eine größere Weglänge durch die Matte zurücklegt und außerdem eine Richtungskomponente der Abstrahlrichtung entlang der Arbeitsrichtung orientiert ist, so dass sich die Mikrowellen gleichsam mit einer Geschwindigkeitskomponente mit der Matte bewegen oder entgegengesetzt zur Matte bewegen.Consequently, the microwaves do not pass perpendicularly from top to bottom or from bottom to top through the pressed material mat in a side view onto the continuous mat or the oven, but rather in an orientation arranged obliquely to the direction of passage, so that the microwave field generated by the slot antennas is inclined to the passage direction, but as it spreads with the passage direction or against the passage direction. On the one hand, this leads to the fact that the microwave radiation covers a longer path length through the mat during an oblique passage through the mat and, moreover, a directional component of the emission direction is oriented along the working direction so that the microwaves move or are opposite to a speed component with the mat move to the mat.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass auch das tunnelförmige Gehäuse hinsichtlich seiner Geometrie und Orientierung an die schräge Ausrichtung der Schlitzantennen angepasst ist. Das tunnelförmige Gehäuse weist zumindest eine oberhalb der Pressgutmatte angeordnete Oberwand und eine unterhalb der Pressgutmatte angeordnete Unterwand sowie eine eingangsseitige Stirnwand und eine ausgangsseitige Stirnwand auf. Außerdem können zwei neben der Pressgutmatte angeordnete Seitenwände vorgesehen sein, wobei die einzelnen Wände auch kontinuierlich ineinander übergehen können. Die Hohlleiterschlitzantennen sind (im Bereich der Oberwand und/oder der Unterwand angeordnet und) mit ihrer Antennen-Längsrichtung parallel zur Oberwand und/oder Unterwand orientiert. Bevorzugt ist nun vorgesehen, dass die eingangsseitige und/oder die ausgangsseitige Stirnwand unter einem von 90° verschiedenen Winkel α' zu der Durchlaufrichtung orientiert ist bzw. orientiert sind, wobei der Winkel α' vorzugsweise mit dem zuvor erwähnten Winkel α übereinstimmt, unter dem die Abstrahlrichtung der Hohlleiterschlitzantennen relativ zu der Durchlaufrichtung orientiert ist. Das Gehäuse ist folglich mit seiner Oberwand und Unterwand und seinen Eintritts- und Austrittswänden bezogen auf die Anordnung der Schlitzantennen symmetrisch ausgebildet und insgesamt mit den daran angeordneten Schlitzantennen schräg bzw. gekippt relativ zur Durchlaufrichtung orientiert. Die Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung im Inneren des Gehäuses wird folglich durch die schräge Orientierung der Schlitzantennen nicht negativ beeinflusst, da das Gehäuse in gleicher Weise schräg orientiert ist, so dass insbesondere die Abstrahlrichtung der Hohlleiterschlitzantennen, die senkrecht zur Antennenwand orientiert ist, (im Wesentlichen) parallel zu der Orientierung der eingangsseitigen Stirnwand und/oder der ausgangsseitigen Stirnwand ist.It is preferably provided that the tunnel-shaped housing is also adapted in terms of its geometry and orientation to the oblique orientation of the slot antennas. The tunnel-shaped housing has at least one upper wall arranged above the press material mat and a lower wall arranged below the press mat and an input-side end wall and an output-side end wall. In addition, two side walls arranged next to the pressed material mat can be provided, wherein the individual walls can also merge continuously into one another. The waveguide slot antennas are (in the region of the top wall and / or the bottom wall arranged and) oriented with their antenna longitudinal direction parallel to the top wall and / or bottom wall. Preferably, it is now provided that the input-side and / or the output-side end wall is oriented at a different angle of 90 ° α 'to the passage direction or are oriented, wherein the angle α' preferably coincides with the aforementioned angle α, under which the Direction of the waveguide slot antennas is oriented relative to the direction of passage. The housing is thus formed symmetrically with its upper wall and lower wall and its entrance and exit walls with respect to the arrangement of the slot antennas and oriented obliquely or tilted relative to the passage direction with the slot antennas disposed thereon. The propagation of the microwave radiation inside the housing is consequently not adversely affected by the oblique orientation of the slot antennas, since the housing is oriented obliquely in the same way, so that in particular the emission direction of the waveguide slot antennas, which is oriented perpendicular to the antenna wall, (substantially) parallel to the orientation of the input-side end wall and / or the output-side end wall.
Der Winkel α zwischen Durchlaufrichtung und Abstrahlrichtung und/oder der Winkel α' zwischen Stirnwand und Durchlaufrichtung beträgt bevorzugt etwa 10° bis 45°, besonders bevorzugt jedoch weniger als 45°, z. B. 20° bis 40°.The angle α between the passage direction and emission direction and / or the angle α 'between the end wall and the passage direction is preferably about 10 ° to 45 °, but more preferably less than 45 °, z. B. 20 ° to 40 °.
Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Durchlaufofen vorgesehen, dass nicht nur eine einzelne Hohlleiter-Schlitzantenne vorgesehen ist, sondern es sind mehrere schräg orientierte Hohlleiter-Schlitzantennen vorgesehen, und besonders bevorzugt mehrere (erfindungsgemäße) schräg orientierte Hohlleiter-Schlitzantennen entlang der Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet. Dazu können z. B. mehrere schräg orientierte Hohlleiterschlitzantennen oberhalb der Pressgutmatte entlang der Durchlaufrichtung hintereinander verteilt sein. Alternativ oder ergänzend können mehrere schräg orientierte Hohlleiter-Schlitzantennen unterhalb der Pressgutmattenebene entlang der Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet sein. Bevorzugt erfolgt eine Einstrahlung in das Gehäuse und folglich auf die Pressgutmattenebene von oben und von unten, d. h. es sind einerseits mehrere Antennen oberhalb und andererseits mehrere Antennen unterhalb der Pressgutmattenebene angeordnet. Damit ist bevorzugt vorgesehen, dass ein Teil der Antennen schräg entlang der Durchlaufrichtung und ein anderer Teil der Antennen schräg entgegengesetzt der Durchlaufrichtung orientiert ist.It is preferably provided in the continuous furnace according to the invention, that not only a single waveguide slot antenna is provided, but there are provided a plurality of obliquely oriented waveguide slot antennas, and more preferably a plurality of (inventive) obliquely oriented Waveguide slot antennas arranged one behind the other along the passage direction. These can z. B. a plurality of obliquely oriented waveguide slot antennas above the Pressgutmatte be distributed in succession along the direction of passage. Alternatively or additionally, a plurality of obliquely oriented waveguide slot antennas may be arranged below the press material mat plane along the passage direction one behind the other. Preferably, irradiation takes place in the housing and consequently on the pressed material mat plane from above and from below, ie on the one hand several antennas are arranged above and on the other hand several antennas are arranged underneath the press material mat plane. It is thus preferably provided that one part of the antennas is oriented obliquely along the direction of passage and another part of the antennas is oriented obliquely opposite to the direction of passage.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das tunnelförmige Gehäuse mehrere kastenförmige Einzelkavitäten mit jeweils Oberwand, Unterwand und Stirnwänden aufweist, wobei zwischen den Stirnwänden der Einzelkavitäten jeweils ein Verbindungstunnel angeordnet ist, über den die Matte von einer Kavität in die andere gelangt, wobei der Verbindungstunnel bevorzugt eine gegenüber den Einzelkavitäten reduzierte Höhe aufweist. Im Bereich jeder Einzelkavität sind erfindungsgemäß jeweils ein oder mehrere schräg orientierte Hohlleiter-Schlitzantennen angeordnet.In a preferred embodiment, it is provided that the tunnel-shaped housing has a plurality of box-shaped individual cavities, each with top wall, bottom wall and end walls, wherein between the end walls of the individual cavities in each case a connection tunnel is arranged, via which the mat passes from one cavity to the other, wherein the connection tunnel preferably has a relation to the individual cavities reduced height. In the region of each individual cavity, one or more obliquely oriented waveguide slot antennas are arranged according to the invention.
Bei einer solchen Ausführungsform mit mehreren Einzelkavitäten ist es ebenfalls zweckmäßig, in dem Gehäuse insgesamt mehrere unmittelbar hintereinander angeordnete Schlitzantennen vorzusehen. Es liegt grundsätzlich im Rahmen der Erfindung, in jeder einzelnen Kavität lediglich eine einzige Schlitzantenne oder auch nur eine einzige obere Schlitzantenne und eine einzige untere Schlitzantenne vorzusehen. Es ist jedoch ebenso möglich, in einer einzelnen Kavität bzw. in jeder Kavität jeweils zumindest zwei unmittelbar hintereinander angeordnete Schlitzantennen vorzusehen, die dann bei einer schrägen Anordnung der Einzelkavitäten aus konstruktiven Gründen bevorzugt auf unterschiedlicher Höhe, d. h. mit unterschiedlichem Abstand zur Pressgutmatte entlang der Abstrahlrichtung angeordnet sind. Es ist bei einer Ausführungsform mit Einzelkavitäten jedenfalls vorteilhaft, wenn auch diese Einzelkavitäten jeweils zumindest schräg angeordnet sind, so wie dieses im Zusammenhang mit der schrägen Orientierung des Gehäuses des Durchlaufofens beschrieben ist.In such an embodiment with a plurality of individual cavities, it is likewise expedient to provide a plurality of slot antennas arranged directly behind one another in the housing. It is basically within the scope of the invention to provide in each individual cavity only a single slot antenna or even a single upper slot antenna and a single lower slot antenna. However, it is also possible to provide in a single cavity or in each cavity in each case at least two slot antennas arranged directly behind one another, which are then preferably arranged at different heights, that is, with an oblique arrangement of the individual cavities, for design reasons. H. are arranged at different distances to the pressed material mat along the emission direction. It is in any case advantageous in an embodiment with individual cavities, although these individual cavities are each arranged at least obliquely, as described in connection with the oblique orientation of the housing of the continuous furnace.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung mit selbstständiger Bedeutung ist bei einem Durchlaufofen der eingangs beschriebenen Art vorgesehen, dass in oder an dem Gehäuse mehrere Hohlleiter-Schlitzantennen mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik angeordnet sind, z. B. mit unterschiedlicher Geometrie der Antennenwand, die zur Erwärmung von unterschiedlich ausgebildeten Pressgutmatten wahlweise betreibbar sind. Das bedeutet, dass bei einem solchen Durchlaufofen für die Verarbeitung unterschiedlicher Pressgutmattentypen entweder ein oder mehrere Hohlleiter-Schlitzantennen mit einer ersten Abstrahlcharakteristik oder ein oder mehrere Hohlleiter-Schlitzantennen mit einer zweiten Abstrahlcharakteristik betrieben werden. Der Durchlaufofen kann folglich konstruktiv verschiedene Antennentypen vorsehen, die wahlweise zuschaltbar oder abschaltbar sind. Diese Antennentypen können sich z. B. hinsichtlich ihrer Verteilung und/oder Geometrie der Schlitze unterscheiden, d. h. es können Schlitzantennen mit einer unterschiedlichen Verteilung und/oder einer unterschiedlichen Geometrie der Schlitze vorgesehen sein, die wahlweise zuschaltbar oder abschaltbar sind.According to another proposal of the invention with independent significance is provided in a continuous furnace of the type described above, that in or on the housing a plurality of waveguide slot antennas are arranged with different emission characteristics, z. B. with different geometry of the antenna wall, which are selectively operable to heat differently shaped Pressgutmatten. This means that in such a continuous furnace for processing different types of press material, either one or more waveguide slot antennas with a first emission characteristic or one or more waveguide slot antennas with a second emission characteristic are operated. The continuous furnace can therefore constructively provide different types of antennas, which can optionally be switched on or switched off. These types of antenna can be z. B. differ in terms of their distribution and / or geometry of the slots, d. H. Slot antennas with a different distribution and / or a different geometry of the slots can be provided, which can optionally be switched on or switched off.
Durch diese Maßnahmen lassen sich unterschiedliche Pressgutmattentypen optimal verarbeiten, indem je nach Mattentyp die passenden Schlitzantennen ausgewählt und betrieben werden. Damit lässt sich z. B. eine Anpassung des Durchlaufofens an unterschiedliche Mattenbreiten realisieren, d. h. für eine Pressgutmatte mit einer ersten Breite werden Schlitzantennen des ersten Typs und für eine Matte mit einer zweiten Breite Schlitzantennen eines zweiten Typs zugeschaltet.Through these measures, different types of press material can be optimally processed by selecting and operating the appropriate slot antennas depending on the type of mat. This can be z. B. realize an adaptation of the continuous furnace to different mat widths, d. H. for a press mat with a first width, slot antennas of the first type and for a mat of a second width slot antennas of a second type are switched on.
Bevorzugt werden in oder an dem Gehäuse mehrere Schlitzantennen mit jeweils gleicher Länge (d. h. gleicher Länge des Antennenabschnitts) und auch mit jeweils gleicher Schlitzlänge und bevorzugt ebenfalls mit gleichem Abstand der Schlitze entlang der Längsrichtung verwendet. Dabei weisen die Schlitzantennen jedoch eine unterschiedliche Anzahl von Schlitzen auf. Besonders bevorzugt sind folglich in mehreren Antennen des Durchlaufofens, vorzugsweise in allen Antennen des Durchlaufofens Schlitze mit identischer Schlitzlänge und identischem Abstand entlang der Längsrichtung über einen unterschiedlichen Längenabschnitt der Schlitzantenne verteilt. Auf diese Weise lässt sich sehr einfach eine optimale Anpassung an verschiedene Mattenbreiten durch Auswahl der jeweils passenden Schlitzantenne realisieren, denn bei einem ersten Antennentyp erstrecken sich die Schlitze über eine erste Gesamtbreite und bei einem zweiten Antennentyp über lediglich eine demgegenüber reduzierte Gesamtbreite, jedoch bei ansonsten identischer Geometrie.A plurality of slot antennas each having the same length (that is, the same length of the antenna section) and also having the same slot length and preferably also the same spacing of the slots along the longitudinal direction are preferably used in or on the housing. However, the slot antennas have a different number of slots. Thus, in several antennas of the continuous furnace, preferably in all the antennas of the continuous furnace, slots with identical slot length and identical spacing along the longitudinal direction are particularly preferably distributed over a different length section of the slot antenna. In this way, an optimal adaptation to different mat widths can be achieved very simply by selecting the respectively suitable slot antenna, because with a first antenna type, the slots extend over a first overall width and with a second antenna type over only a reduced total width, but with otherwise identical Geometry.
Bei einer Ausführungsform mit mehreren Einzelkavitäten wird diesbezüglich vorgeschlagen, dass in jeder Einzelkavität jeweils mehrere Schlitzantennen mit unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik angeordnet sind, z. B. mit unterschiedlicher Geometrie der Antennenwand und besonders bevorzugt mit jeweils gleicher Länge und gleicher Schlitzlänge jedoch unterschiedlicher Anzahl von Schlitzen, wobei die Schlitze vorzugsweise in allen Antennen mit identischem Abstand entlang der Längsrichtung über einen unterschiedlichen Längenabschnitt der Hohlleiter-Schlitzantenne verteilt sind. Jede Einzelkavität stellt folglich zumindest zwei verschiedene Antennentypen zur Verfügung, so dass in jeder Einzelkavität jeweils eine Antenne für einen bestimmten Mattentyp zuschaltbar ist. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, einzelne Kavitäten insgesamt für einen bestimmten Mattentyp auszugestalten, so dass eine erste Kavität für einen ersten Mattentyp zuschaltbar ist und eine zweite Kavität für einen zweiten Mattentyp zuschaltbar ist.In one embodiment with a plurality of individual cavities, it is proposed in this regard that in each individual cavity in each case a plurality of slot antennas with different emission characteristics are arranged, for. B. with different geometry of the antenna wall and particularly preferably with the same length and the same slot length but different numbers of slots, the slots preferably being distributed in all the antennas at an identical distance along the longitudinal direction over a different length of the waveguide slot antenna. Each individual cavity thus provides at least two different types of antennas, so that in each individual cavity an antenna for a particular type of mat can be connected. In principle, however, it is also possible to design individual cavities as a whole for a specific type of mat, so that a first cavity can be switched on for a first type of mat and a second cavity can be added for a second type of mat.
Es besteht im Übrigen die Möglichkeit, entlang der Durchlaufrichtung ein oder mehrere Antennenpaare vorzusehen, die jeweils eine oberhalb und eine unterhalb der Pressgutmattenebene angeordnete Schlitzantenne aufweisen, welche mit einer zugewandten parallelen Abstrahlrichtung jedoch unterschiedlicher Abstrahlcharakteristik ausgerüstet ist. Das bedeutet, dass z. B. eine von oben auf die Matte strahlende Antenne für einen ersten Mattentyp ausgebildet ist und eine gegenüberliegende zweite Antenne für einen zweiten Mattentyp ausgebildet ist. Dabei können in einer Kavität mehrere solcher Antennenpaare vorgesehen sein, die jedoch jeweils paarweise gegenüberliegend denselben Abstand entlang der Abstrahlrichtung zueinander aufweisen. Im Einzelnen wird dazu auf die Figurenbeschreibung verwiesen.In addition, there is the possibility of providing one or more pairs of antennas along the direction of passage, each of which has a slot antenna arranged above and below the pressed material plane, which is equipped with a facing parallel emission direction but different emission characteristics. This means that z. B. an antenna radiating from above on the mat for a first type of mat is formed and an opposite second antenna is formed for a second type of mat. In this case, a plurality of such antenna pairs may be provided in a cavity, which, however, each pairwise opposite to each other have the same distance along the emission direction to each other. In detail, reference is made to the figure description.
Es ist im Übrigen vorgesehen, dass die Schlitze mit ihrer Schlitzlängsrichtung parallel zur Antennenlängsrichtung orientiert sind. Die Länge der Schlitze kann unter Berücksichtigung der Wellenlänge der Mikrowellenstrahlung in geeigneter Weise angepasst werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Länge der Schlitze entlang der Antennenlängsrichtung (in etwa) der halben Hohlleiterwellenlänge entspricht. Unter Berücksichtigung der bevorzugt verwendeten Wellenlängen ist es zweckmäßig, wenn die Länge der Schlitze etwa 50 mm bis 200 mm, z. B. 100 mm bis 200 mm beträgt.It is also provided that the slots are oriented with their slot longitudinal direction parallel to the antenna longitudinal direction. The length of the slots may be appropriately adjusted in consideration of the wavelength of the microwave radiation. It is preferably provided that the length of the slots along the antenna longitudinal direction (approximately) corresponds to half the waveguide wavelength. Taking into account the wavelengths preferably used, it is expedient if the length of the slots about 50 mm to 200 mm, z. B. 100 mm to 200 mm.
Im Übrigen ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Hohlleiter-Schlitzantennen einen verhältnismäßig großen Abstand von der Oberfläche der Pressgutmatte aufweisen, damit sich tatsächlich ein ebenes Wellenfeld im Bereich der Pressgutmatte ausbilden kann und so eine besonders gleichmäßige Erwärmung realisiert wird. Dazu ist es zweckmäßig, wenn der Abstand der Hohlleiter-Schlitzantenne (bzw. der Antennenwand) von der Pressgutmatte (entlang der Abstrahlrichtung) größer als die Wellenlänge der verwendeten Mikrowellenstrahlung oder die Hohlleiterwellenlänge ist. Bevorzugt ist der Abstand größer als 100 mm, besonders bevorzugt größer als 200 mm, z. B. größer als 400 mm.Incidentally, the invention provides that the waveguide slot antennas have a relatively large distance from the surface of the pressed material mat, so that in fact a flat wave field can form in the region of the pressed material mat and so a particularly uniform heating is realized. For this purpose, it is expedient if the distance between the waveguide slot antenna (or the antenna wall) from the pressed material mat (along the emission direction) is greater than the wavelength of the microwave radiation used or the waveguide wavelength. Preferably, the distance is greater than 100 mm, more preferably greater than 200 mm, z. B. greater than 400 mm.
Es liegt im Übrigen im Rahmen der Erfindung, dass die Hohlleiter-Schlitzantennen in den Innenraum des Gehäuses hineinragen, d. h. sie durchbrechen die Gehäusewand, insbesondere die Seitenwand. Sie enden folglich nicht mit dem Eintritt in das Gehäuse, sondern sie erstrecken sich durch die Gehäusewand hindurch und ragen als Hohlleiter-Schlitzantennen in das Gehäuse hinein, so dass sie oberhalb und/oder unterhalb der Pressgutmatte angeordnet sind und die Pressgutmatte gezielt von oben und/oder unten (gerichtet) bestrahlen. In einer alternativen Ausgestaltung können die Hohlleiter-Schlitzantennen außenseitig an das Gehäuse angeschlossen sind bzw. außenseitig an das Gehäuse angesetzt sein, z. B. auf die Oberwand und/oder die Unterwand aufgesetzt sein, wobei dann die Antennenwand gegebenenfalls von einem Bereich der Oberwand oder der Unterwand gebildet werden kann.It is also within the scope of the invention that the waveguide slot antennas protrude into the interior of the housing, d. H. they break through the housing wall, in particular the side wall. They therefore do not end with the entry into the housing, but they extend through the housing wall and protrude as waveguide slot antennas into the housing, so that they are located above and / or below the pressed material mat and the pressed material mat targeted from above and / or or irradiate below (directed). In an alternative embodiment, the waveguide slot antennas can be connected to the outside of the housing or be attached to the outside of the housing, z. B. be placed on the top wall and / or the bottom wall, in which case the antenna wall may optionally be formed by a portion of the top wall or the bottom wall.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, insbesondere Faserplatten oder Spanplatten, wobei Spanplatten auch OSB-Platten umfasst. Eine solche Anlage weist eine Streuvorrichtung zur Erzeugung einer Pressgutmatte und eine kontinuierlich arbeitende Presse auf, in der die Pressgutmatte unter Anwendung von Druck und/oder Wärme zu der Holzwerkstoffplatte verpresst wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zwischen der Streuvorrichtung und der Presse ein Durchlaufofen der beschriebenen Art angeordnet ist.The invention also relates to a plant for the production of wood-based panels, in particular fiberboard or chipboard, chipboard also includes OSB boards. Such a plant has a spreading device for producing a pressed material mat and a continuously operating press in which the pressed material mat is pressed using pressure and / or heat to the wood-based material board. According to the invention it is provided that a continuous furnace of the type described is arranged between the scattering device and the press.
Mit einer solchen Anlage lässt sich ein Verfahren zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten in der beschriebenen Weise realisieren, wobei im Rahmen eines solchen Verfahrens die erfindungsgemäße Vorwärmung der Pressgutmatte zum Einsatz kommt.With such a system, a process for the production of wood-based panels can be realized in the manner described, wherein in the context of such a method, the preheating of the pressed product according to the invention mat is used.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
-
1 eine Anlage zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten mit einem Durchlaufofen in einer stark vereinfachten Seitenansicht, -
2 einen erfindungsgemäßen Durchlaufofen der Vorrichtung nach1 in einer vereinfachten Seitenansicht, -
3 eine Draufsicht aufden Gegenstand nach 2 , -
4a ,4b eine vereinfachte Seitenansicht einer nicht erfindungsgemäßen Ausgestaltung im Vergleich mit einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung, -
5 einenSchnitt A-A aus 2 , -
6a ,6b einen weiteren Aspekt der Erfindung, -
7 eine Schlitzwand einer Hohlleiterschlitzantenne in einer Draufsicht.
-
1 a plant for the production of wood-based panels with a continuous furnace in a greatly simplified side view, -
2 a continuous furnace according to the invention the device according to1 in a simplified side view, -
3 a plan view of theobject 2 . -
4a .4b a simplified side view of a non-inventive embodiment compared with an embodiment of the invention, -
5 asection AA 2 . -
6a .6b another aspect of the invention, -
7 a slot wall of a waveguide slot antenna in a plan view.
In
Um den Pressprozess innerhalb der Presse
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht das tunnelförmige Gehäuse
Die Pressgutmatte
Erfindungsgemäß erfolgt die Einstrahlung der Mikrowellen in den Innenraum
Diese Schlitzantennen
Die in die Antennenwand
In den Figuren (insbesondere
In den
Ferner ist in den Figuren erkennbar, dass in dem Durchlaufofen
Dabei ist jedoch bei der in
Dazu ist im Übrigen in
Ferner ist in den Figuren erkennbar, dass in dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Seitenwände
Im Übrigen ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit mehreren kastenförmigen Einzelkavitäten
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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