-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen
stranggepresster Keramikgegenstände.
-
Bei
der Fertigung keramischer Formgegenstände wird ein tonartiges Keramikmaterial
extrudiert, getrocknet und gebrannt.
-
Eine
herkömmliche
Vorrichtung zum Trocknen keramischer Formgegenstände ist beispielsweise aus
der
JP 2000-44326
A bekannt, bei der ein Teil des zum Transport extrudierter
keramischer Formgegenstände
dienenden Wegs von einer Trockenkammer bedeckt ist und die durch
die Trockenkammer transportierten keramischen Formgegenstände durch
Bestrahlung mit Mikrowellenenergie getrocknet werden.
-
In
dieser herkömmlichen
Trockenvorrichtung muss die Mikrowellenenergie langsam und gleichmäßig abgestrahlt
werden, damit die keramischen Formgegenstände gleichmäßig und spannungsfrei getrocknet
werden. Zu diesem Zweck ist es übliche Praxis,
einen Trocknungsvorgang durchzuführen,
in dem eine Vielzahl von keramischen Formgegenständen kontinuierlich eingespeist
und in einem Trockenbad längs
der Transportrichtung transportiert wird, um über eine lange Zeitdauer mit
geringer Energiedichte Mikrowellenenergie abzustrahlen.
-
Diese
herkömmliche
Trockenvorrichtung ist mit dem folgenden Problem behaftet. Falls
die keramischen Formgegenstände
in der Trockenkammer der Trockenvorrichtung in unregelmäßigen Abständen angeordnet
sind, fehlt der in den keramischen Formgegenständen absorbierten Mikrowellenenergiemenge nämlich die
Gleichmäßigkeit.
-
Insbesondere
dann, wenn die Folge keramischer Formgegenstände in der Trockenkammer zeitweilig
unterbrochen ist, können
die benachbarten keramischen Formgegenstände durch Absorbieren einer
erhöhten
Mikrowellenenergiemenge übertrocknen.
In der herkömmlichen
Trockenvorrichtung müssen
die keramischen Formgegenstände
daher kontinuierlich ohne irgendwelche Abstände in das Trockenbad eingespeist
werden.
-
Dies
trifft insbesondere im Fall eines keramischen Formgegenstands mit
einem wabenförmigen Aufbau
zu, bei dem die Zellenwände,
die zur Trennung der Zellen in einem Wabenmuster angeordnet sind,
durch ungleichmäßige Trocknung
leicht unter Spannung gesetzt werden.
-
Falls
der Strangpressvorgang nicht kontinuierlich ausgeführt werden
kann, muss das durch Extrusion hergestellte tonartige Keramikmaterial
daher, um eine vorbestimmte Menge des tonartigen Keramikmaterials
in der Trockenvorrichtung sicherzustellen, zeitweilig verwahrt werden,
damit es kontinuierlich in die Trockenvorrichtung eingespeist wird.
-
Darüber hinaus
sind auch aus anderen Bereichen der Technik Verfahren und Vorrichtungen zum
Trocknen oder Erwärmen
von Gegenständen bekannt.
So befasst sich die
DE
38 30 867 C1 mit einem Verfahren und einer Vorrichtung
zum Erwärmen von
Produkten wie Lebensmitteln durch Mikrowellenenergie. Die zu erwärmenden
Produkte befinden sich in einer Packung und werden mit dieser Packung
auf ein Transportband gesetzt und durch eine längliche Mikrowellentrockenkammer
transportiert. Der Anfang und das Ende der Packung auf den Transportband wird
vor oder während
des Eintritts in die Trockenkammer von einer Reflexlichtschranke
erfasst, wobei diese Information an einen Rechner übertragen
wird. Der Rechner schaltet auf Grundlage dieser Information die
Energieabgabe von Mikrowellengeneratoren durch einzelne Einspeisekanäle an und
ab, wenn die Packungen unter den Einspeisekanälen hindurchgehen. Die Steuerung
des An- und Abschaltpunktes und der Energieabgabe der einzelnen
Generatoren erfolgt in Abhängigkeit
von der Produktmenge in der Packung, der Beschaffenheit des Produktes,
der geforderten Temperaturerhöhung,
der Bandgeschwindigkeit des Transportbandes und der Länge der
Packungen.
-
Die
US 6,157,014 offenbart eine
Vorrichtung zum Erhitzen von Produkten wie Lebensmittel durch Mikrowellenenergie,
in der die Produkte auf ein Transportband gesetzt und durch einen
Mikrowellenofen geschickt werden, der zwei Mikrowellenkammern hat,
denen jeweils ein Mikrowellengenerator zugeordnet ist. Die Ausgangsleistung
der Mikrowellengeneratoren wird jeweils so eingestellt, dass den Produkten
in den Kammern eine vorgeschriebene Menge Energie zugeführt wird. Über dem
Transportband befindet sich zu diesem Zweck ein Sensorsystem, das
die Produkte erfasst, bevor sie in den Mikrowellenofen eintreten,
so dass die Ausgangsleistung der Mikrowellengeneratoren angepasst
werden kann.
-
Schließlich offenbart
die
DE 1 440 523 A eine Vorrichtung
zum Erhitzen von Gegenständen
durch Ultrahochfrequenzschwingungen. Die zu erhitzenden Gegenstände werden
auf ein Transportband gesetzt, das durch einen Hochfrequenzofen
mit einem Eintrittstunnel und einem Austrittstunnel geht. Auf dem Transportband
sind in Transportrichtung in regelmäßigen Abständen mehrere Abdichtungsglieder
aus leitendem Material angeordnet, die verhindern sollen, dass die
Ultrahochfrequenzschwingungen durch den Eintritts- und Austrittstunnel
nach außen
dringen.
-
Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Trocknen keramischer Formgegenstände zur Verfügung zu
stellen, bei denen im Wesentlichen gleichmäßig Mikrowellenenergie auf
jeden keramischen Formgegenstand abgestrahlt wird, der in die Trockenkammer eingespeist
und durch die Trockenkammer transportiert wird, so dass die keramischen
Formgegenstände
mit hoher Qualität
und spannungsfrei getrocknet werden.
-
Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Trocknen
keramischer Formgegenstände
vorgesehen, wie sie in Anspruch 1 definiert ist.
-
Mit
dieser Trockenvorrichtung lassen sich die keramischen Formgegenstände daher
auch in dem Fall, dass die keramischen Formgegenstände in der Trockenkammer
verschiedene Dichten haben, gleichmäßig mit Mikrowellenenergie
bestrahlen, indem die Ausgangsleistung der Mikrowellengeneratoren
gesteuert wird, und können
die keramischen Formgegenstände
daher im Großen
und Ganzen gleichmäßig getrocknet
werden. Dadurch werden die keramischen Formgegenstände unmittelbar
nach dem Strangpressvorgang unter Beibehaltung einer hohen Genauigkeit
getrocknet und durch den sich anschließenden Brennvorgang zu keramischen Formgegenständen hoher
Qualität
gefertigt.
-
Gemäß einer
zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist ein Verfahren zum durch
Mikrowellenenergie erfolgenden Trocknen keramischer Formgegenstände vorgesehen,
wie es in Anspruch 7 definiert ist.
-
Gemäß diesem
Trockenverfahren kann eine Folge von durch die Trockenkammer transportierten keramischen
Formgegenständen auch
dann sehr gleichmäßig getrocknet
werden, wenn diese in unregelmäßigen Abständen angeordnet
sind. Die keramischen Formgegenstände können daher unmittelbar nach
dem Strangpressvorgang unter Beibehaltung ihrer hohen Genauigkeit
getrocknet werden.
-
Die
Unteransprüche
befassen sich mit Weiterbildungen der Erfindung.
-
Zum
besseren Verständnis
der Erfindung folgt eine Beschreibung verschiedener Beispiele, die im
Zusammenhang mit den beigefügten
Zeichnungen zu lesen ist. Es zeigen:
-
1 eine
Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung keramischer Formgegenstände gemäß einem
ersten, nicht zur Erfindung gehörenden
Beispiel;
-
2 eine
Schnittansicht einer Vorrichtung zum Trocknen keramischer Formgegenstände gemäß dem ersten
Beispiel;
-
3 eine
Schnittansicht einer Strangpressvorrichtung für keramische Formgegenstände gemäß dem ersten
Beispiel der Erfindung;
-
4 in
Perspektivansicht einen keramischen Formgegenstand gemäß dem ersten
Beispiel;
-
5 ein
Ablaufdiagramm mit den Berechnungsschritten für den Ausgangsleistungswert
jedes Mikrowellengenerators gemäß dem ersten
Beispiel;
-
6 eine
im Großen
und Ganzen im rechten Winkel zur Transportrichtung verlaufende Schnittansicht,
die die Anordnung von Mikrowellenenergieabstrahlöffnungen einer Trockenkammer
gemäß dem ersten
Beispiel zeigt;
-
7 eine
im Großen
und Ganzen im rechten Winkel zur Transportrichtung verlaufende Schnittansicht,
die die Anordnung von Mikrowellenenergieabstrahlöffnungen einer weiteren Trockenkammer gemäß dem ersten
Beispiel zeigt;
-
8 eine
im Großen
und Ganzen im rechten Winkel zur Transportrichtung verlaufende Schnittansicht,
die die Anordnung von Mikrowellenenergieabstrahlöffnungen einer weiteren Trockenkammer gemäß dem ersten
Beispiel zeigt;
-
9 eine
im Großen
und Ganzen im rechten Winkel zur Transportrichtung verlaufende Schnittansicht,
die die Anordnung von Mikrowellenenergieabstrahlöffnungen einer weiteren Trockenkammer gemäß dem ersten
Beispiel zeigt;
-
10 im
Schnitt eine Trockenvorrichtung für keramische Formgegenstände gemäß einem zweiten,
zur Erfindung gehörenden
Beispiel;
-
11 eine
Schnittansicht entlang der Linie XI-XI in 10, die
die Trockenvorrichtung für
keramische Formgegenstände
gemäß dem zweiten
Beispiel zeigt; und
-
12 ein
Ablaufdiagramm mit den Berechnungsschritten für den Ausgangsleistungswert
jedes Mikrowellengenerators gemäß dem zweiten
Beispiel; und
-
13 im
Schnitt eine Trockenvorrichtung für keramische Formgegenstände gemäß einem
dritten, nicht zur Erfindung gehörenden
Beispiel.
-
Erstes Beispiel
-
Unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird nun
eine Trockenvorrichtung für
keramische Formgegenstände
gemäß dem ersten,
nicht zur Erfindung gehörenden
Beispiel erläutert.
-
Die
Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem Beispiel umfasst,
wie in 2 gezeigt ist, eine Trockenkammer 10 zur
Aufnahme einer Vielzahl von keramischen Formgegenständen 8 (vgl. 4),
eine Vielzahl von Mikrowellengeneratoren 20 zum Zuführen von
Mikrowellenenergie in einem Frequenzbereich von 300 MHz bis 300
GHz in die Trockenkammer 10 und eine Transporteinrichtung 30,
durch die die keramischen Formgegenstände 8 kontinuierlich in
die Trockenkammer 10 eingespeist, durch sie hindurchtransportiert
und aus ihr ausgespeist werden.
-
In
der Trockenkammer 10 sind in Transportrichtung der Transporteinrichtung 30 die
Mikrowellengeneratoren 20 angeordnet und ist ein Sensor 40 zum
Erfassen der Verteilung der keramischen Formgegenstände 8 angeordnet.
-
Die
Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators 20 lässt sich
entsprechend der Verteilung der keramischen Formgegenstände 8 ändern, die von
dem Sensor 40 erfasst wird.
-
Der
Aufbau dieser Vorrichtung wird nun genauer beschrieben.
-
Jeder
der gemäß diesem
Beispiel durch Extrusion hergestellten keramischen Formgegenstände 8 hat
einen wie in 4 gezeigten Wabenaufbau und wird
als Katalysatorträger
eines Kraftfahrzeug-Abgasreinigungssystems verwendet.
-
Die
den Wabenaufbau aufweisenden keramischen Formgegenstände 8 bestehen
aus einer großen
Anzahl Zellen 8, die voneinander durch Keramiktrennwände 81 getrennt
sind, und haben eine im Großen
und Ganzen zylinderförmige
Kontur.
-
Um
als wabenförmiger
Formgegenstand ein hohes Reinigungsvermögen zu bewahren und um gleichzeitig
den Strömungswiderstand
gegenüber dem
Abgas zu senken, sind bei dem keramischen Formgegenstand 8 insbesondere
die Trennwände 81 höchstens
150 μm dick
und haben die Zellen 88 einen Durchmesser von nicht mehr
als 300 mm. Außerdem
beträgt
die Axiallänge
der keramischen Formgegenstände 8 nicht
mehr als 1000 mm.
-
Abgesehen
von der Trockenvorrichtung 1 enthält die Vorrichtung 7 zur
Herstellung der keramischen Formgegenstände 8 gemäß diesem
Beispiel, wie in 1 gezeigt ist, eine Strangpressmaschine 75 zum
Strangpressen eines stabförmigen
Formgegenstands 82, der einen Wabenaufbau hat und wie ein
Stab gestreckt ist, eine Schneidemaschine 71 zum Herausschneiden
der keramischen Formgegenstände 8 aus
dem durch Extrusion angefertigten stabförmigen keramischen Formgegenstand 82 und eine
(nicht gezeigte) Brenneinheit zum Brennen der getrockneten keramischen
Formgegenstände 8.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, enthält die Strangpressmaschine 75 einen
zweistufigen Extruder 751, 752. die Strangpressmaschine 75 ist
so aufgebaut, dass das dem oberen Schraubenextruder 751 zugeführte Keramikmaterial 80,
während
es geknetet wird, vorgetrieben und durch einen Filter 753 dem
unteren Schraubenextruder 752 zugeführt wird.
-
Die
Anzahl der Schraubenextruderstufen der Strangpressmaschine 75 ist
nicht auf zwei beschränkt,
sondern kann auch drei oder mehr oder lediglich eine betragen.
-
Der
Bereich der unteren Stufe der Strangpressmaschine 75 enthält, wie
in 3 gezeigt ist, eine Pressform 754 zum
Strangpressen des Keramikmaterials 80, einen Schrauben extruder 752,
um der Pressform 754 das Keramikmaterial 80 zuzuführen, und
eine Filtereinrichtung 755, um das Keramikmaterial 80 am
Auslass des Schraubenextruders 752 zu filtern.
-
Wie
in 3 gezeigt ist, dient die Pressform 754 dazu,
das ihr zugeführte
Keramikmaterial 80 zu einem stabförmigen keramischen Formgegenstand 82 zu
formen. Zwischen der Pressform 754 und dem Schraubenextruder 752 befindet
sich ein in Längsrichtung
hohles Widerstandsrohr 756 mit einem im Großen und
Ganzen kreisförmigen
Querschnitt, dessen Innendurchmesser von dem Schraubenextruder 752 aus
zur Pressform 754 hin in zunehmendem Maße abnimmt.
-
Die
Filtereinrichtung 755 enthält, wie in 3 gezeigt
ist, ein Filternetz 757 und ein Tragebauteil 758,
das das Filternetz 757 trägt. Das Tragebauteil 758 besteht
aus Metall und hat eine große
Anzahl Durchgangslöcher,
die das Keramikmaterial 80 hindurch lassen. Das Filternetz 758 besteht
aus dünnen
Edelstahladern, die feinmaschig verwebt sind.
-
Der
Schraubenextruder 752 enthält, wie in 3 gezeigt
ist, ein in Längsrichtung
hohles Schraubengehäuse 759 mit
einer darin eingebauten Extrusionsschraube 750.
-
Die
Extrusionsschraube 750 weist auf dem Außenumfang einer sich drehenden
Schraubenwelle eine spiralförmig
angeordnete Druckwindungsspur auf. Diese Druckwindung bringt auf
das Keramikmaterial 80 Druck auf und treibt das Keramikmaterial 80, während dieses
geknetet wird, zur Pressform 754 vor.
-
Die
in 1 gezeigte Schneideeinrichtung 71 weist
einen (nicht gezeigten) Schneidedraht auf, der in Horizontalrichtung
im Wesentlichen im rechten Winkel zur Achse des stabförmigen keramischen Formgegenstands 82 aufgehängt ist.
Der Schneidedraht wird entlang seiner Längsrichtung hin und her und
gleichzeitig vertikal nach unten bewegt, um den stabförmigen keramischen
Formgegenstand 82 zu durchschneiden.
-
Die
Schneideeinrichtung 71 ist bei diesem Beispiel so gestaltet,
dass sie aus dem stabförmigen keramischen
Formgegenstand 82, der aus der Strangpressmaschine 75 extrudiert
wird, keramische Formgegenstände 8 herausschneidet,
die jeweils eine Axiallänge
von nicht mehr als 1000 mm haben.
-
Wir
in 2 gezeigt ist, ist die Trockenvorrichtung 1 ist
so gestaltet, dass in der Trockenkammer 10, die maximal 50 tonartige,
keramische Formgegenstände 8 aufnehmen
kann, in Transportrichtung zehn Mikrowellengeneratoren 20 angeordnet sind.
Die Trockenkammer 10 ist in der Trockenvorrichtung 1 so
positioniert, dass sie die Transporteinrichtung 30 umgibt,
die die keramischen Formgegenstände 8 transportiert.
-
Die
Transporteinrichtung 30 enthält, wie in 2 gezeigt
ist, zwei in Transportrichtung an den Längsenden angeordnete Walzen 325,
ein um die Walzen herum aufgehängtes
Endlosband 320, und eine Vielzahl von Ausgleichswalzen 327,
um das Band in horizontaler Lage zu halten.
-
Die
Walzen 325 und 327 haben eine horizontale Drehwelle,
die im Wesentlichen im rechten Winkel zur Extrusionsrichtung des
stabförmigen
keramischen Formgegenstands 82 und parallel zur nicht gezeigten
Bodenfläche
verläuft.
Die Walzen 325 sind mit einem nicht gezeigten Drehmotor
verbunden, um dessen Drehmoment auf das Band 320 zu übertragen
und um Auflagen 310 auf der Transportfläche 323 der Bahn 320 in
die Extrusionsrichtung des stabförmigen
keramischen Formgegenstands 82 vorwärts zu bewegen.
-
Die
in 2 gezeigten Auflagen 310 haben einen
konkaven Querschnitt, der um den Außenumfang der tonartigen, keramischen
Formgegenstände 8 passt.
Bei diesem Beispiel bestehen die Auflagen 310 aus einem
nachgiebigen Material, etwa einem schwammförmigen, porösen Polyurethanharz. Die Axiallänge der
Auflage 310 beträgt
80 bis 980 mm.
-
Das
schwammförmige,
poröse
Material dient dazu, die Zerstreuung des in den keramischen Formgegenständen 8 enthaltenen
Wassers in der Trockenvorrichtung 1 zu verhindern. Der
Querschnitt der Auflage 310 ist so geformt, dass er um
die Außenumfangsfläche der
keramischen Formgegenstände 8 passt,
damit durch Erhöhen
der Kontaktfläche
und dementsprechendes Senken des Kontaktflächendrucks zwischen der Auflage 310 und
dem entsprechenden keramischen Formgegenstand 8 die Verformung
der keramischen Formgegenstände 8 verringert
wird.
-
Der
Vollständigkeit
halber wird darauf hingewiesen, dass die Auflagen 310 auch
aus einem anderen Material bestehen können, dessen durch die Mikrowellenenergie
bedingter Temperaturanstieg geringer als der der keramischen Formgegenstände 8 ist. Genauer
gesagt kann die Auflage 310 zweckmäßig aus einem Material gebildet
werden, dessen Verlustfaktor (Produkt aus spezifischer Dielektrizitätskonstante
und Verlusttangens Delta) gegenüber
der Mikrowellenenergie geringer als der des Keramikmaterials 80 ist.
Je kleiner der Verlustfaktor ist, umso mehr wird der durch die Mikrowellenenergie
bedingte Temperaturanstieg unterdrückt, so dass die Auflagen 310 bei
einer geringeren Temperatur als die keramischen Formgegenstände 8 gehalten
werden können.
-
Beispiele
für weitere
anwendbare Materialien sind neben dem in diesem Beispiel verwendeten Polyurethanharz
Melaminharz, TeflonTM-Harz, Mikaharz, Aluminiumoxidharz,
Polyethylenharz und Silikonharz.
-
Die
Trockenkammer 10 ist ein röhrenförmiger Körper mit im Großen und
Ganzen rechteckigem Querschnitt, in dem die Transporteinrichtung 30 angeordnet
ist. An den Endflächen
des röhrenförmigen Körpers sind
eine Einlasswand 101 und eine Auslasswand 109 ausgebildet.
Die Wände 101, 109, durch
die die Transporteinrichtung 30 hindurchgeht, haben eine
Einlassöffnung 102 und
eine Auslassöffnung 108 mit
im Wesentlichen gleicher Form, um die auf die Transporteinrichtung 30 gesetzten
keramischen Formgegenstände 8 hindurch
zu lassen.
-
Von
der Einlassöffnung 102 und
der Auslassöffnung 108 geht
jeweils eine zylinderförmige
Röhre 105 aus,
deren Querschnitt im Wesentlichen die gleiche Form wie die Einlassöffnung 102 und
die Auslassöffnung 108 hat.
Ein auf der inneren Außenwand
der Röhren 105 angeordneter
Radiowellenabsorber verringert den Austritt von Mikrowellenenergie
aus dem Innern des Trockenbads 10 nach außen.
-
In
der Trockenkammer 10 sind im Wesentlichen im rechten Winkel
zur Transportrichtung der Transporteinrichtung 30 mehrere
Trennwände 110 ausgebildet.
Die Trennwände 110 haben
jeweils eine Öffnung 111 mit
im Wesentlichen der gleichen Form wie die Einlassöffnung 102 und
die Auslassöffnung 108,
und ihre äußere Kante
ist so geformt, dass sie eng entlang der inneren Außenwand
des Trockenbads 10 eingepasst ist.
-
Bei
diesem Beispiel sind in Transportrichtung vier Trenn wände 110
im gleichen Abstand angeordnet. Diese Trennwände 110 bilden fünf Trockenblöcke 130,
wobei sich der erste Trockenblock an der Einlassseite und der fünfte an
der Auslassseite der Trockenkammer 10 befindet. In diesem
Beispiel bezeichnet Lb die Länge
jedes Trockenblocks 130 in Transportrichtung.
-
Die
Trockenblöcke 130 können in
Transportrichtung unterschiedliche Längen haben. Solange die Position
jedes Trockenblocks 130 in der Trockenkammer 10 bekannt
ist, lässt
sich jeder Mikrowellengenerator 20 durch das später beschriebene
erfindungsgemäße Steuerungsverfahren
(vgl. 5) passend steuern.
-
Wie
in 2 gezeigt ist, weist jeder Trockenblock 130 zwei
Mikrowellengeneratoren 20 auf. Jeder Mikrowellengenerator 20 ist
mit einer später
beschriebenen Steuerungseinheit verbunden und dazu geeignet, auf
Grundlage eines Steuerungssignals von der Steuerungseinheit Mikrowellenenergie
abzustrahlen.
-
Bei
diesem Beispiel weist jeder Trockenblock 130 zwei in Transportrichtung
angeordnete Mikrowellengeneratoren 20 auf. Jeder Mikrowellengenerator 20 ist
so gestaltet, dass er Mikrowellenenergie aus einer entsprechenden
Abstrahlöffnung 210 abstrahlt, die
in der oberen inneren Außenwand
der Trockenkammer 10 ausgebildet ist.
-
An
den beiden Seiten des Eingangs der Trockenkammer 10 sind
im Wesentlichen im rechten Winkel zur Transportrichtung eine Licht
emittierende Einheit und ein Fotodetektor angeordnet, die einen fotoelektrischen
Röhrensensor 40 bilden.
Dieser Sensor 40 ist so gestaltet, dass er die in die Trockenkammer 10 eingespeisten
keramischen Formgegenstände 8 erfasst,
die den von der Licht emittierenden Einheit abgestrahlten Infrarotlichtstrahl
gegenüber dem
Fotodetektor abschirmen.
-
Eine
(nicht gezeigte) Steuerungseinheit hat einen Eingang/Ausgang (E/A)
zum Übertragen
und Empfangen von Signalen zu und von externen Einrichtungen wie
dem Sensor 40 und den Mikrowellengeneratoren 20,
einen Schreib-Lese-Speicher
(RAM) zum Speichern des Erfassungssignals des Sensors 40,
einen Festwertspeicher (ROM) zum Speichern eines Berechnungsprogramms
und eine Zentraleinheit (CPU) zur Ausführung des Berechnungsprogramms.
-
Dem
E/A werden das Erfassungssignal des Sensors 40 und die
Transportgeschwindigkeitsdaten der Transporteinrichtung 30 zugeführt, und
er gibt an jeden Mikrowellengenerator 20 Steuerungssignale ab.
-
Die
CPU berechnet auf Grundlage der Einspeisedaten, die anhand des Erfassungssignals
des Sensors 40 und der Transportgeschwindigkeit der Transporteinrichtung 30 gewonnen
werden, die zu jedem Trockenblock 130 zugehörige Menge
der keramischen Formgegenstände 8.
Außerdem
berechnet die CPU für
jeden Mikrowellengenerator 20 einen passenden Ausgangsleistungswert
und gibt entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände 8 des
jeweiligen Trockenblocks 130 an jeden Mikrowellengenerator 120 ein
Steuerungssignal aus.
-
Die
Steuerungseinheit gemäß diesem
Beispiel dient zum einen als Erfassungseinrichtung, um im Ansprechen
auf das Erfassungssignal des Sensors 40 die Verteilung
der keramischen Formgegenstände 8 in
der Trockenkammer 10 zu berechnen, und zum anderen als
Steuerungseinrichtung, um die Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators 20 passend
zu steuern.
-
Abgesehen
davon ist die nicht gezeigte Brenneinheit so gestaltet, dass sie
die getrockneten keramischen Formgegenstände 8 bei einer vorbestimmten
Brenntemperatur brennt.
-
Davon
abgesehen enthält
eine nicht gezeigte Endflächenbearbeitungseinheit
ein Futter zum Fixieren der gebrannten keramischen Formgegenstände 8 und
einen Schneidedraht, der in dem Futter im Wesentlichen im rechten
Winkel zur Achse der keramischen Formgegenstände 8 geführt wird.
Der Schneidedraht schneidet die Endfläche jedes keramischen Formgegenstands 8 ab,
um aus dem keramischen Formgegenstand 8 das Endprodukt
herzustellen.
-
Als
nächstes
wird ein Verfahren zur Anfertigung der keramischen Formgegenstände 8 durch
die den oben beschriebenen Aufbau aufweisende Herstellungsvorrichtung 7 erläutert.
-
Um
gemäß diesem
Beispiel durch die Strangpressmaschine 75 den stabförmigen keramischen
Formgegenstand 82 herzustellen, wird zunächst, wie
in 3 gezeigt ist, das von dem oberen Schraubenextruder 751 geknetete
Keramikmaterial 80 auf der stromaufwärtigen Seite des unteren Schraubenextruders 752 eingespeist.
Das durch die Extrusionsschraube 750 unter Druck gesetzte
Keramikmaterial 80 wird zur Pressform 754 vorgetrieben und
der Pressform 754 zugeführt,
um dadurch den tonartigen, stabförmigen
keramischen Formgegenstand 82 zu extrudieren.
-
Der
stabförmige
keramische Formgegenstand 82 wird durch die in 1 gezeigte
Schneideeinrichtung 71 als nächstes in eine Vielzahl von
keramischen Formgegenständen 8 geschnitten,
die jeweils eine Axiallänge
von nicht mehr als 1000 mm haben. Danach werden die auf die Auflagen 310 gesetzten
tonartigen, keramischen Formgegenstände 8 auf die Transporteinrichtung 30 der
Trockenvorrichtung 1 gesetzt und hintereinander transportiert.
-
Die
auf die Transporteinrichtung 30 gesetzten keramischen Formgegenstände 8 werden,
wie in 2 gezeigt ist, in die Trockenkammer 10 eingespeist
und durch die Trockenkammer 10 hindurchtransportiert. Währenddessen
erfasst der am Eingang der Trockenkammer 10 angeordnete
Sensor 40 das Vorhandensein oder Fehlen des keramischen Formgegenstands 8 und
gibt ein Erfassungssignal aus, das für "Vorhandensein" oder "Fehlen" steht.
-
Die
Steuerungseinheit speichert beim Empfang eines Erfassungssignals
von dem Sensor, das für "Vorhandensein" steht, die aktuelle
Zeit im RAM. Auf diese Weise werden im RAM die Einspeisedaten erzeugt,
die den Zeitverlauf darstellen, der den Zeitpunkten entspricht,
an denen die keramischen Formgegenstände 8 eingespeist
wurden.
-
Die
CPU der Steuerungseinheit verarbeitet die Einspeisedaten gestützt auf
die Transportgeschwindigkeit (m/s) der Transporteinrichtung 30 und berechnet
die Verteilung der keramischen Formgegenstände 8 in der Trockenkammer 10 zum
aktuellen Zeitpunkt. Auf diese Weise wird die Menge der in jedem
Trockenblock 130 enthaltenen keramischen Formgegenstände 8 berechnet.
-
Schließlich überträgt die Steuerungseinheit einen
Ausgangsleistungswert zu den in jedem Trockenblock 130 angeordneten
Mikrowellengeneratoren 20, der proportional zur Menge der
keramischen Formgegenstände 8 ist.
Die Mikrowellengeneratoren 20 werden auf diese Weise jeweils
auf einen bestimmten Ausgangsleistungswert eingestellt und führen jedem
Trockenblock 130 eine vorbestimmte Menge Mikrowellenenergie
zu.
-
Bei
diesem Beispiel wird die in dem Ablaufdiagramm von 5 gezeigte
Prozessabfolge ausgeführt.
Und zwar wird auf Grundlage der Einspeisedaten die Menge der keramischen
Formgegenstände 8 in
jedem Trockenblock 130 berechnet und entsprechend dieser
Menge jeder Mikrowellengenerator 20 betätigt.
-
Gemäß dem in
dem Ablaufdiagramm gezeigten Prozess wird in dem ersten Schritt
S110 die Transportgeschwindigkeit v (m/s) der Transporteinrichtung 30 bestimmt.
Wenn die Transporteinrichtung 30 still steht, werden die
Ausgangsleistungen B1_OUT bis B5_OUT der in den Trockenblöcken 130 angeordneten
Mikrowellengeneratoren 20 in Schritt S115 auf null gestellt
und wird das Programm beendet.
-
Die
Variable B1_OUT steht für
die eingestellte Ausgangsleistung jedes in dem ersten Trockenblock
installierten Mikrowellengenerators 20. Entsprechend stehen
die Variablen B2_OUT bis B5_OUT für die eingestellten Ausgangsleistungen der
jeweils in dem zweiten bis fünften
Trockenblock installierten Mikrowellengeneratoren 20.
-
Wenn
andererseits die Transporteinrichtung 30 in Betrieb ist,
werden die Variablen B1 bis B5, die die Menge der keramischen Formgegenstände 8 in dem
in der Trockenkammer 10 von der Pressform 754 aus
in Transportrichtung angeordneten ersten bis fünften Trockenblock angeben,
und die Variable i, die den Zähler
für die
keramischen Formgegenstände 8 in
der Trockenkammer 10 darstellt, in Schritt 5120 auf
die Anfangswerte eingestellt. Bei diesem Beispiel werden die Anfangswerte
der Variablen B1 bis B5 und der Variable i auf null eingestellt.
-
In
Schritt S130 wird die Variable i hochgezählt und der Zusammenhang zwischen
der auf diese Weise hochgezählten
Variable i und der Konstanten SUM bestimmt, die die maximale Anzahl
der keramischen Formgegenstände 8 angibt,
die in der Trockenkammer 10 untergebracht werden kann.
Im vorliegenden Fall wird die in Schritt S140 beginnende Berechnungsprozessabfolge
wiederholt, bis die Variable i größer als die Konstante SUM ist.
Bei dieser Berechnungsprozessabfolge ergibt sich der zu dem i-ten
eingespeisten keramischen Formgegenstand 8 zugehörige Trockenblock 130 nachträglich aus
dem aktuellen Zeitpunkt und wird die entsprechende Variable der
Variablen B1 bis B5 aufgerechnet, die die Menge der keramischen
Formgegenstände 8 in
diesem Trockenblock 130 angibt.
-
Wenn
andererseits die Variable i größer als die
Konstante SUM ist, fährt
der Prozess mit Schritt S135 fort, in dem die Ausgangsleistungswerte
der Mikrowellengeneratoren 20 entsprechend den Mengen B1
bis B5 der keramischen Formgegenstände 8 in den jeweiligen
Trockenblöcken 130 auf
B1_OUT bis B5_OUT gesetzt werden. Bei diesem Beispiel wird der Ausgangsleistungswert
jedes Mikrowellengenerators 20 berechnet, indem die Menge
der keramischen Formgegenstände 8 in
dem bestimmten Trockenblock mit einer Konstante K multipliziert
wird.
-
Die
Konstante K entspricht dem experimentell bestimmten, passenden Ausgangsleistungswert eines
gegebenen, in dem Trockenblock 130 angeordneten Mikrowellengenerators 20 für den Fall,
dass sich in diesem Trockenblock 130 nur ein keramischer Formgegenstand 8 befindet.
-
In
Schritt S140 wird auf die Einspeisedaten in dem RAM der Steuerungseinheit
zugegriffen und nachträglich
aus der aktuellen Zeit Tnow (s) die Zeit Ti (s) abgelesen, wann
der i-te keramische Formgegenstand 8 in die Trockenkammer 10 eingespeist wurde.
Die Differenz zwischen der Zeit Tnow und Ti wird mit der Transportgeschwindigkeit
v (m/s) der Transporteinrichtung 30 multipliziert. Auf
diese Weise wird die Position des i-ten keramischen Formgegenstands 8 in
der Trockenkammer berechnet, also der Abstand Li (m) in Transportrichtung
von der Position des Sensors 40 aus.
-
Darüber hinaus
wird in Schritt S150 die Position Li (m) eines gegebenen keramischen
Formgegenstands 8 mit den Grenzpositionen (0, Lb, 2Lb, 3Lb,
4Lb, 5Lb) der Trockenblöcke 130 verglichen,
um dadurch den zu dem i-ten keramischen Formgegenstand 8 zugehörigen Trockenblock 130 zu
identifizieren.
-
Sobald
der zu diesem keramischen Formgegenstand 8 zugehörige Trockenblock 130 identifiziert ist,
wird die entsprechende Variable der Variablen B1 bis B5, die die
Menge der keramischen Formgegenstände 8 angibt, die
sich in diesem Trockenblock 130 befindet, in dem entsprechenden
Schritt der Schritte S161 bis S165 aufgerechnet. Wenn andererseits
dieser bestimmte keramische Formgegenstand 8 zu keinem
der Trockenblöcke 130 gehört, wird
keine der Variablen B1 bis B5 aufgerechnet und kehrt der Prozess
zu Schritt S130 zurück.
-
In
der Steuerungseinheit gemäß diesem
Beispiel wird der Prozess in dem Ablaufdiagramm von 5 parallel
zur Erzeugung der Einspeisedaten in dem RAM wiederholt in Steuerungszyklen
von 0,2 Sekunden ausgeführt.
Mit dem Vorankommen der keramischen Formgegenstände 8 in der Trockenkammer 10 wird
auch die sich fortwährend ändernde Menge
der keramischen Formgegenstände 8 in
jedem Trockenblock 130 erfasst. Entsprechend dieser Menge
werden die Ausgangsleistungen B2_OUT bis B5_OUT der Mikrowellengeneratoren 20 passend geändert und
eingestellt.
-
Auf
diese Weise bewegt sich jeder keramische Formgegenstand 8,
beginnend von dem Zeitpunkt, zu dem er in die Trockenkammer 10 eingespeist
wird, bis zu dem Zeitpunkt, zu dem er aus der Trockenkammer 10 ausgespeist
wird, durch die fünf Trockenblöcke 130,
also den ersten bis fünften
Trockenblock, hindurch, während
er weiter mit der passenden Menge Mikrowellenenergie bestrahlt wird. Die
auf diese Weise mit Mikrowellenenergie bestrahlten keramischen Formgegenstände werden
unter Abgabe von inwendigem Wasser getrocknet und gehärtet.
-
Die
getrockneten keramischen Formgegenstände 8 werden von den
Auflagen 310 entfernt und in die Brenneinheit eingespeist.
Die Enden der auf diese Weise gebrannten keramischen Formgegenstände 8 werden
durch die Endflächenbearbeitungseinrichtung
abgeschnitten. Auf diese Weise ergibt sich aus dem keramischen Formgegenstand 8 ein Endprodukt.
-
Selbst
wenn bei der Trockenvorrichtung 1 für die keramischen Formgegenstände 8 gemäß diesem Beispiel
die Folge der keramischen Formgegenstände 8 in der Trockenkammer 10 in
unregelmäßigen Abständen angeordnet
ist, wird auf jeden keramischen Formgegenstand 8 eine im
Großen
und Ganzen gleichmäßige Menge
Mikrowellenenergie abgestrahlt, indem der Ausgangsleistungswert
der Mikrowellengeneratoren 20 passend eingestellt wird.
Dadurch werden die keramischen Formgegenstände 8 in der Trockenvorrichtung 1 weder übertrocknet, noch
bleiben sie ungetrocknet.
-
In
der Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem Beispiel können die
extrudierten keramischen Formgegenstände 8 mit hoher Genauigkeit
getrocknet und gehärtet
werden. Die getrockneten keramischen Formgegenstände 8 werden dann
mit noch höherer Genauigkeit
dem Brennvorgang und dem Endbearbeitungsvorgang unterzogen. Auf
diese Weise lassen sich keramische Formgegenstände 9 hoher Qualität anfertigen.
-
Die
Mikrowellengeneratoren 20, deren Mikrowellenenergie-Abstrahlleistung
gemäß diesem Beispiel änderbar
ist, können
mit gleicher Wirkung durch Mirkowellengeneratoren fester Ausgangsleistung
ersetzt werden.
-
Falls
Mikrowellengeneratoren fester Ausgangsleistung eingesetzt werden,
werden vorzugsweise Einschalt-/Ausschaltzyklen vorbestimmter Dauer
wiederholt, während
gleichzeitig die relative Einschaltdauer gesteuert wird, die das
Verhältnis
der Einschalt-/Ausschaltzeit in jedem Zyklus darstellt. Indem die
relative Einschaltdauer der Mikrowellengeneratoren fester Ausgangsleistung
gesteuert wird, lässt
sich die pro Zeiteinheit abgestrahlte Menge Mikrowellenenergie ändern.
-
Bei
diesem Beispiel ist die Mikrowellenenergieabstrahlöffnung 210 jedes
Mikrowellengenerators 20 in der Oberseite der Trockenkammer 10 ausgebildet.
-
Wahlweise
können
die Mikrowellengeneratoren 20 aber auch, wie in 6 gezeigt
ist, in der Ober- und Unterseite der Trockenkammer 10 angeordnet
sein und die Abstrahlöffnungen 210 jedes
Mikrowellengenerators 20 in der Decke und dem Boden der
Trockenkammer 10 ausgebildet sein.
-
In
diesem Fall wird jeder keramische Formgegenstand 8 von
oben und unten mit Mikrowellenenergie bestrahlt und können daher
die Abschnitte des keramischen Formgegenstands 8 mit noch
höherer Gleichmäßigkeit
getrocknet werden.
-
Wie
in 7 gezeigt ist, können die Mikrowellengeneratoren 20 wahlweise
auch auf der Ober- und Unterseite der Trockenkammer 10 angeordnet sein
und befinden sich die Enden von jeweils zwei mit dem jeweiligen
Mikrowellengenerator 20 verbundenen Wellenleitern 220,
die von dem entsprechenden Mikrowellengenerator 20 entfernt
sind und eine Abstrahlöffnung 210 bilden,
nahe am Ende der Decke und des Bodens der Trockenkammer 10.
-
In
diesem Fall wird die Mikrowellenenergie von den Punkten nahe an
den vier Ecken eines im Großen
und Ganzen rechteckigen Querschnitts der Trockenkammer 10 abgestrahlt,
deren Ober- und Unterseite im Wesentlichen im rechten Winkel zur Transportrichtung
steht, so dass sämtliche
Abschnitte des keramischen Formgegenstands 8 mit noch höherer Gleichmäßigkeit
getrocknet werden können.
-
Darüber hinaus
können
die Mikrowellengeneratoren 20, wie in 8 gezeigt
ist, auch jeweils an den Seiten der Trockenkammer 10 angeordnet
sein und die Abstrahlöffnungen 210 der
Mikrowellengeneratoren 20 in den Seitenflächen der
Trockenkammer 10 ausgebildet sein.
-
In
diesem Fall wird jeder keramische Formgegenstand 8 von
den beiden Seiten aus mit Mikrowellenenergie bestrahlt, weswegen
sämtliche
Abschnitte von ihm mit noch höherer
Gleichmäßigkeit getrocknet
werden können.
-
Schließlich können die
Mikrowellengeneratoren 20 auch, wie in 9 gezeigt
ist, an den beiden Seiten der Trockenkammer 10 angeordnet
sein, wobei die Abstrahlöffnungen 210 der
Mikrowellengeneratoren 20 jeweils nahe an dem oberen und
unteren Ende der Seiten der Trockenkammer 10 angeordnet sind.
-
In
diesem Fall wird die Mikrowellenenergie von Punkten nahe an den
vier Ecken eines im Großen
und Ganzen rechteckigen Querschnitts abgestrahlt, der in der Trockenkammer 10 im
Wesentlichen im rechten Winkel zur Transportrichtung steht. Dadurch
können
die Abschnitte des keramischen Formgegenstands 8 mit sogar
noch höherer
Gleichmäßigkeit
getrocknet werden.
-
Zweites Beispiel
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
der Erfindung sind anstelle der in dem ersten Beispiel fest in der
Trockenkammer angeordneten Trockenblöcke mehrere Trockenbereiche
ausgebildet, die dazu geeignet sind, sich bei Betrieb der Transporteinrichtung zu
bewegen.
-
Wie
in 10 gezeigt ist, sind in diesem Ausführungsbeispiel
anstelle der Trennwände
der Trockenkammer gemäß dem ersten
Beispiel an einem Teil der Auflagen 341, 342 eine
Vielzahl von Reflektoren 345 befestigt, um die Mikrowellenenergie
zu reflektieren. Die Reflektoren 345 bilden in der Trockenkammer 10 Trockenbereiche 340.
Abgesehen davon sind die auf die Auflagen 341, 342 gesetzten keramischen
Formgegenstände 8 vertikal
statt horizontal ausgerichtet.
-
Dieses
Ausführungsbeispiel
wird nun genauer beschrieben.
-
In
der Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
ist entlang der Transportrichtung an dem Endabschnitt von mindestens
einem Teil der Auflagen 341, 342 im Wesentlichen
im rechten Winkel zur Transportrichtung ein im Großen und Ganzen
tafelförmiger
Reflektor 345 befestigt, um die Mikrowellenenergie zu reflektieren.
-
Jeder
Mikrowellengenerator 20 ist dazu geeignet, seine Ausgangsleistung
entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände 8 zu ändern, die
sich in den zwischen den benachbarten Reflektoren 345 in
der Trockenkammer 10 gebildeten Trockenbereich 340 befindet.
-
In
der Beschreibung dieses Ausführungsbeispiels
werden die Auflagen, die den Reflektor 345 aufweisen, als
erste Auflagen 341 und die ohne den Reflektor 345 als
zweite Auflagen 342 bezeichnet.
-
Wie
in 11 gezeigt ist, hat jeder Reflektor 345 bei
diesem Ausführungsbeispiel
eine Größe, die den
Querschnitt der keramischen Formgegenstände 8 überdeckt,
die sich in Transportrichtung auf den Auflagen 341, 342 befinden,
während
sie sich gleichzeitig durch die in 11 gezeigte
Einlassöffnung 102 und
die Auslassöffnung 108 einholen
lassen.
-
Anders
als die in der Trockenkammer gemäß dem ersten
Beispiel fest angeordneten Trockenblöcke bewegen sich die Trockenbereiche 340 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
mit der Transporteinrichtung 30 mit.
-
Dadurch
unterliegt der Zusammenhang zwischen einem gegebenen Trockenbereich 340 und dem
Mikrowellengenerator 20, der diesem Trockenbereich 340 Mikrowellenenergie
zuführt,
dauernd einer Änderung.
Andererseits bleibt die Menge der keramischen Formgegenstände 8,
die sich in dem Trockenbereich 340 befindet, unverändert.
-
Wie
in 10 gezeigt ist, enthält die Trockenkammer 10 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel zudem
nahe der Einlassöffnung 102 einen
Sensor 42 zur Erfassung der keramischen Formgegenstände 8 und
einen Sensor 41 zur Erfassung der Reflektoren 345.
Bei diesem Ausführungsbeispiel
sind die beiden Sensoren 41, 42 auf verschiedenen
Höhen angebracht
und machen sich den Vorteil der Höhendifferenz zwischen dem keramischen
Formgegenstand 8 und dem Reflektor 345 zunutze.
Während
der untere Sensor 42 geeignet ist, die keramischen Formgegenstände 8 zu
erfassen, ist der obere Sensor 41 zur Erfassung der Reflektoren 345 geeignet.
-
In
der Trockenkammer 10 sind in Transportrichtung fünf Mikrowellengeneratoren 20 im
gleichen Abstand angeordnet, die von der Einlassseite aus als erster
bis fünfter
Mikrowellengenerator bezeichnet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel
befinden sich die Mikrowellengeneratoren 20, also der erste bis
fünfte
Mikrowellengenerator, in Transportrichtung von der Einlassseite
der Trockenkammer 10 aus über die Länge LE der Trockenkammer 10 hinweg
an den Positionen P1, P2, P3, P4 und P5.
-
Die
Mikrowellengeneratoren müssen
nicht unbedingt gleich beabstandet sein, sondern können auch
unregelmäßige Abstände haben.
Solange die Position jedes Mikrowellengenerators 20 in
der Trockenkammer 10 bekannt ist, können die Mikrowellengeneratoren 20 jeweils
passend durch das später
beschriebene Steuerungsverfahren (vgl. 12) gesteuert
werden.
-
In
der Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel
sind die Mikrowellengeneratoren 20 in regelmäßigen Abständen P angeordnet.
-
Als
nächstes
wird ein Verfahren zum Trocknen der keramischen Formgegenstände 8 durch
die den oben beschriebenen Aufbau aufweisende Trockenvorrichtung 10 erläutert.
-
Die
ungetrockneten keramischen Formgegenstände 8 werden auf die
ersten Auflagen 341 oder die zweiten Auflagen 342 gesetzt
und nacheinander in die Trockenkammer 10 eingespeist. Die
ersten Auflagen 341 mit dem daran befestigten Reflektor 345 werden
in vorbestimmten Zeitabständen
eingespeist, wobei während
dieser Zeitabstände
von Zeit zu Zeit die zweiten Auflagen 342 eingespeist werden.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden die ersten Auflagen 341 mit den darauf befindlichen
keramischen Formgegenständen 8 so
eingespeist, dass der Abstand zwischen den Reflektoren 345 der hintereinander
transportierten ersten Auflagen 341 im Bereich 30% bis
200% des Abstands P zwischen den benachbarten Mikrowellengeneratoren 20 liegt. Während dieses
Zeitabstands der Reflektoren 345 werden von Zeit zu Zeit
die den keramischen Formgegenstand 8 tragenden zweiten
Auflagen 342 eingespeist.
-
Der
am Einlass der Trockenkammer 10 angeordnete Sensor 41 erfasst,
ob der Reflektor 345 vorhanden ist oder nicht und gibt
ein Erfassungssignal aus, das für "Vorhandensein" oder "Fehlen" steht.
-
Der
untere Sensor 42 erfasst dagegen, ob der keramische Formgegenstand 8 vorhanden
ist und gibt ein Erfassungssignal aus, das für "Vorhandensein" oder "Fehlen" steht.
-
Die
nicht gezeigte Steuerungseinheit speichert bei Erhalt des Erfassungssignals "Vorhandensein" von dem zur Erfassung
des Reflektors 345 dienenden Sensor 41 den aktuellen
Zeitpunkt in dem RAM als eine Bereichsanfangszeit, die den Kopf
des Trockenbereichs 340 bezeichnet.
-
Außerdem rechnet
die Steuerungseinheit die Anzahl der Zeitpunkte auf, an denen die
keramischen Formgegenstände 8 von
dem Sensor 42 erfasst wurden, also die Anzahl der keramischen
Formgegenstände 8,
die den Sensor 42 passiert haben, und stellt diese Anzahl
als in dem Bereich befindliche Menge Si ein.
-
Bei
Erfassung eines neuen Reflektors 345 durch den Sensor 41 wird
der aktuelle Zeitpunkt mit der zu der Bereichsanfangszeit in Bezug
stehenden, in dem Bereich befindlichen Menge Si in dem RAM als Bereichsendzeit
gespeichert, die das hintere Ende des Trockenbereichs 340 bezeichnet.
-
Die
Bereichsendzeit entspricht wiederum der Bereichsanfangszeit, die
den Kopf des nächsten
Trockenbereichs 340 bezeichnet.
-
Während die
keramischen Formgegenstände 8 transportiert
werden, speichert die Steuerungseinheit auf diese Weise nacheinander
die einzelnen Informationen für
die Trockenbereiche 340 in dem RAM ab und erzeugt somit
eine Reihe von Bereichsdaten.
-
Die
einzelnen Information in den Bereichsdaten schließen, da
sie untereinander in Bezug stehen, die Bereichsanfangszeit, zu der
der Kopf des Trockenbereichs 340 in die Trockenkammer 10 eingespeist
wird, die in dem Bereich befindliche Menge Si, die die Menge der
keramischen Formgegenstände 8 in
dem Trockenbereich 340 angibt, und die Bereichsendzeit
ein, zu der das hintere Ende des Trockenbereichs 340 in
die Trockenkammer 10 eingespeist wird.
-
Darüber hinaus
berechnet die Steuerungseinheit anhand der Bereichsdaten den Ausgangsleistungswert
für jeden
Mikrowellengenerator 20 und betätigt die Mikrowellengeneratoren 20 auf
Grundlage der Ausgangsleistungswerte der Mikrowellengeneratoren 20.
-
Die
Kontrolleinheit verarbeitet die Bereichsdaten, einschließlich der
Bereichsanfangszeit und der Bereichsendzeit, anhand der Transportgeschwindigkeit
(m/s) der Transporteinrichtung 30. Es werden also einerseits
zum aktuellen Zeitpunkt die Positionen des Kopfes und des hinteren
Endes des Trockenbereichs 340 in der Trockenkammer 10 berechnet
und andererseits die Mikrowellengeneratoren 20 für die Zufuhr
der Mikrowellenenergie zu den Trockenbereichen 340 festgelegt.
-
Darüber hinaus überträgt die Steuerungseinheit
zum Mikrowellengenerator 20 einen Ausgangsleistungswert,
der zu der in dem Bereich befindlichen Menge proportional ist, die
die Menge der keramischen Formgegenstände 8 in einem gegebenen
Trockenbereich 340 angibt, um diesem Trockenbereich 340 die
Mikrowellenenergie zuzuführen.
Jeder Mikrowellengenerator 20 wird dann auf diesen bestimmten Ausgangsleistungswert
eingestellt und führt
jedem Trockenbereich 340 eine vorbestimmte Menge Mikrowellenenergie
zu.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden die Mikrowellengeneratoren 20 also anhand der Bereichsdaten
gesteuert, wobei dies entsprechend dem in 12 gezeigten
Ablaufdiagramm geschieht. Dieser Prozess wird nun genauer erläutert.
-
Zunächst wird
in Schritt S210 bestimmt, ob die Transportgeschwindigkeit v (m/s)
der Transporteinrichtung 30 null ist oder nicht, wobei
in dem Fall, dass die Transporteinrichtung 30 still steht,
die Ausgangsleistungen M1_OUT bis M5_OUT von den Mikrowellengeneratoren
in Schritt S215 auf null eingestellt werden, um das Programm dadurch
zu beenden.
-
Wenn
andererseits die Transporteinrichtung 30 in Betrieb ist,
fährt das
Verfahren mit Schritt S220 fort. In Schritt S220 werden die Variablen
M1 bis M5, die die Menge der keramischen Formgegenstände 8 pro
Mikrowellengenerator 20 in jedem der von dem ersten bis
fünften
Mikrowellengenerator mit der Mikrowellenenergie versorgten Trockenbereiche 340 angeben,
auf null gelöscht.
Außerdem
wird die Variable i, die dem Zähler
für den
Trockenbereich 10 entspricht, auf null zurückgestellt.
-
In
Schritt S230 wird die hochgezählte
Variable i mit der Konstanten SUM verglichen, die der maximalen
Anzahl der keramischen Formgegenstände entspricht, die auf den
ersten Auflagen 341 in der Trockenkammer 10 zulässig ist.
Bis die Variable i größer als
die Konstante SUM ist, wird von Schritt S240 beginnend wiederholt
eine Reihe von Berechnungsvorgängen
ausgeführt,
um dadurch die Variablen M1 bis M5 zu berechnen.
-
Wenn
andererseits die Variable i größer als die
Konstante SUM ist, fährt
der Prozess mit Schritt S235 fort. In Schritt S235 werden die Ausgangsleistungswerte
für den
ersten bis fünften
Mikrowellengenerator jeweils entsprechend den Variablen M1 bis M5,
die die Menge der keramischen Formgegenstände pro Mikrowellengenerator 20 angeben,
auf M1_OUT bis M5_OUT eingestellt.
-
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
werden die Variablen M1 bis M5 wie im ersten Beispiel mit der Konstante
K multipliziert, um die Ausgangsleistungswerte M1_OUT bis M5_OUT
der Mikrowellengeneratoren 20 zu berechnen.
-
In
Schritt S240 wird anhand des aktuellen Zeitpunkts Tnow (s) nachträglich auf
die einzelnen Informationen in den Bereichsdaten für den i-ten
eingespeisten Trockenbereich 340 zugegriffen. Zunächst wird
aus den einzelnen Informationen die Zeit Ti_s (s), zu der der Kopf
des Trockenbereichs 340 in die Trockenkammer eingespeist
wurde, und die Zeit Ti_e (s) ausgelesen, zu der das hintere Ende
des Trockenbereichs 340 in die Trockenkammer eingespeist
wurde.
-
Die
Differenz zwischen der Zeit Tnow und Ti_s wird mit der Geschwindigkeit
v (m/s) der Transporteinrichtung 30 multipliziert, um dadurch
die Kopfposition Ri (m) des i-ten Trockenbereichs 340 in
der Trockenkammer 10 zu berechnen. Außerdem wird die Differenz zwischen
der Zeit Tnow und Ti_e mit der Geschwindigkeit v (m/s) der Transporteinrichtung 30 multipliziert,
um dadurch die Position des hinteren Endes Ki (m) des i-ten Trockenbereichs 340 in
der Trockenkammer 10 zu berechnen.
-
Des
weiteren wird in Schritt S250 anhand der auf diese Weise berechneten
Werte Ri und Ki bestimmt, welchen Zustand der i-te Trockenbereich 340 in
der in Tabelle 1 gezeigten Matrize einnimmt oder ob der i-te Trockenbereich 340 keinen
der Zustände der
Matrize einnimmt. In dieser Tabelle bezeichnen die Spalten jeweils
die Kopfposition Ri des Trockenbereichs 340, während die
Zeilen jeweils die Position des hinteren Endes Ki des Trockenbereichs
bezeichnen.
-
-
Die
schrägen
Linien in der Matrize von Tabelle 1 stehen für den "unmöglichen" Zustand, dass sich die
Position des hinteren Endes Ki vor der Kopfposition Ri des Trockenbereichs 340 befindet.
Die Bindestriche in der Matrize bezeichnen dagegen den Zustand,
in dem sich der i-te Trockenbereich 340 zwischen den benachbarten
Mikrowellengeneratoren 20 befindet und mit Mikrowellenenergie
von keinem der Mikrowellengeneratoren 20 versorgt wird.
-
In
Schritt S260 werden dieser Matrize entsprechend jeweils die Variablen
M1 bis M5 berechnet, die die Menge der keramischen Formgegenstände 8 pro
Einheit des ersten bis fünften
Mikrowellengenerators angeben. Falls der i-te Trockenbereich 340 zu
mindestens einem der in der Matrize beschriebenen Zustände gehört, werden
die Variablen M1 bis M5 entsprechend der zu diesem Zustand zugehörigen Berechnungsgleichung
berechnet. Wenn der i-te Trockenbereich 340 zu keinem der
Zustände in
der Matrize gehört,
wird dagegen keine der Variablen M1 bis M5 berechnet.
-
Angenommen,
dass in Schritt S250 bestimmt wird, dass der i-te Trockenbereich 340 zu dem Zustand
gehört,
der in der Matrize durch die Strichellinie gekennzeichnet ist, dann
befindet sich der Kopf Ri des Trockenbereichs 340 zwischen
dem ersten Mikrowellengenerator und dem zweiten Mikrowellengenerator
und das hintere Ende Ki zwischen dem dritten Mikrowellengenerator
und dem vierten Mikrowellengenerator.
-
In
diesem Zustand wird dem i-ten Trockenbereich 340 gleichzeitig
von dem zweiten Mikrowellengenerator und dem dritten Mikrowellengenerator Mikrowellenenergie
zugeführt.
Wird zum Beispiel angenommen, dass die Menge Si der keramischen Formgegenstände 8,
die sich in dem Trockenbereich 340 befindet, vier beträgt, wird
in Schritt S260 die von dem zweiten Mikrowellengenerator abgedeckte
Menge M2 und die Von dem dritten Mikrowellengenerator abgedeckte
Menge M3 wie folgt berechnet.
-
Und
zwar wird die Menge der keramischen Formgegenstände 8 in dem Trockenbereich 240, also 4,
durch die Anzahl der zu diesem Trockenbereich 240 zugehörigen Mikrowellengeneratoren 20, also 2,
geteilt. Die Berechnung erfolgt somit unter der Annahme, dass die
beiden keramischen Formgegenstände
von beiden Mikrowellengenerator abgedeckt werden.
-
Parallel
zur Erzeugung der Bereichsdaten wird in der Steuerungseinheit gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
mit einem Steuerungszyklus von 0,2 Sekunden eine Reihe von Vorgängen ausgeführt, bevor
die Mikrowellengeneratoren 20 mit dem vorbestimmten Ausgangssignalwert
betrieben werden.
-
Nachdem
der Zusammenhang zwischen den Mikrowellengeneratoren 20 und
den Trockenbereichen 340 festgelegt wurde, der während des
Betriebs der Transporteinrichtung 30 dauernd einer Änderung unterliegt,
wird die Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators 20 geändert und
wunschgemäß eingestellt.
-
Bei
der Trockenvorrichtung 1 für die keramischen Formgegenstände 8 gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
werden die keramischen Formgegenstände 8 also in der
Trockenkammer 10 im Wesentlichen gleichmäßig mit
Mikrowellenenergie bestrahlt. Auch dann, wenn die keramischen Formgegenstände 8 in
unregelmäßigen Abständen in
der Trockenkammer 10 angeordnet sind, wird auf die keramischen
Formgegenstände 8 im
Wesentlichen gleichmäßig Mikrowellenenergie
abgestrahlt, indem die Ausgangsleistungswerte der Mikrowellengeneratoren 20 geeignet
eingestellt werden. Dadurch ist es weniger wahrscheinlich, dass
es übertrocknete
oder untertrocknete keramische Formgegenstände 8 gibt.
-
Der
Aufbau, die Funktionsweise und die Wirkungen dieses Ausführungsbeispiels
entsprechen ansonsten denen des ersten Beispiels.
-
Anders
als beim ersten Beispiel können
die die keramischen Formgegenstände 8 tragenden
ersten Auflagen 341 anstatt zu vorbestimmten Zeitabständen zufällig in
die Trockenkammer 10 eingespeist werden. Die auf dem Ablaufdiagramm
(vgl. 12) und der Matrize (vgl. Tabelle)
basierenden Steuerungsspezifikationen können eine große Anzahl
Einspeisemuster der keramischen Formgegenstände 8 bewältigen.
-
Drittes Beispiel
-
Dieses
Beispiel betrifft den Fall, dass anstelle der Trennwände, die
in der Trockenvorrichtung gemäß dem ersten
Beispiel den Bereich der Mikrowellenenergieabstrahlung begrenzen,
an den Innenwänden
der Trockenkammer mindestens ein Radiowellenabsorber angeordnet
ist.
-
Wie
in 13 gezeigt ist, ist in der Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem
Beispiel an der inneren Außenwand
der Trockenkammer 10 eine Vielzahl von Radiowellenabsorbern 440 angebracht.
Die Radiowellenabsorber 440 begrenzen den Bereich der Mikrowellenabstrahlung
für jeden
Mikrowellengenerator 20.
-
Und
zwar ist es in der Trockenkammer 10 mit dem an ihrer inneren
Außenwand
angebrachten Radiowellenabsorber 440 weniger wahrscheinlich,
dass die in die Trockenkammer 10 eingeleiteten Mikrowellen
durch wiederholte Reflexion einen entfernten Punkt erreichen. Wie
in 12 dargestellt ist, kann bei dieser Trockenkammer 10 nur
die von den Mikrowellengeneratoren erzeugte Mikrowellenenergie,
die eine direkte Welle bildet, die keramischen Formgegenstände 8 trocknen.
-
Bei
diesem Beispiel ist die Höhe
jedes Mikrowellengenerators 20 und der Abstrahlungswinkel
der Mikrowellenenergie so eingestellt, dass die von einem bestimmten
Mikrowellengenerator 20 ausgehende Mikrowellenenergieabstrahlung
von -La (m) bis La (m) reicht, wobei die Position des Mikrowellengenerators 20 der
Mitte entspricht. Diese Einstellung ist im Großen und Ganzen mit der festen
Anordnung der Trockenblöcke
im Bereich von -La (m) bis La (m) gemäß dem ersten Beispiel vergleichbar,
bei der jeder Mikrowellengenerator 20 die Mitte bildet.
-
In
diesem Beispiel werden die Mikrowellengeneratoren 20 auf
im Großen
und Ganzen die gleiche Weise wie im ersten Beispiel gesteuert. Und zwar
wird die Mikrowellenenergieabstrahlleistung jedes Mikrowellengenerators 20 entsprechend
der Menge der keramischen Formgegenstände 8 gesteuert, die
sich in dem Bereich -La (m) bis La (m) befinden, in dem jeder Mikrowellengenerator 20 die
Mitte bildet.
-
Bei
der Trockenvorrichtung 1 gemäß diesem Beispiel werden also
die durch die Trockenkammer 10 hindurchtransportierten
keramischen Formgegenstände 8 wie
bei der Trockenvorrichtung im ersten Beispiel im Wesentlichen gleichmäßig mit
Mikrowellenenergie bestrahlt und können daher mit hoher Gleichmäßigkeit
getrocknet werden.
-
Der
Aufbau, die Funktionsweise und die Wirkungen entsprechen ansonsten
denen des ersten Beispiels.
-
Wie
oben beschrieben wurde, ist bei der ersten Ausgestaltung der Erfindung
die Trockenvorrichtung vorzugsweise so gestaltet, dass in der Trockenkammer
durch die Trennwände,
die Öffnungen
haben, um die keramischen Formgegenstände auf der Transporteinrichtung
hindurch zu lassen, eine Vielzahl von in der Transportrichtung in
Segmente unterteilten Trockenblöcken
gebildet werden und dass einer oder mehrere der in jedem Trockenblock
angeordneten Mikrowellengeneratoren eine Ausgangsleistung erzeugt/erzeugen,
die sich entsprechend der Menge der in jedem Trockenblock befindlichen
keramischen Formgegenstände ändert.
-
In
diesem Fall kann das Innere der Trockenkammer durch die fest angeordneten
Trockenblöcke in
mehrere Zonen unterteilt werden.
-
Entsprechend
der Anzahl der in jedem Trockenblock befindlichen keramischen Formgegenstände wird
die Ausgangsleistung der in jedem Trockenblock angeordneten Mikrowellengeneratoren passend
eingestellt. Auf diese Weise können
die Mikrowellen im Wesentlichen gleichmäßig auf sämtliche keramische Formgegenstände abgestrahlt
werden.
-
Die
Ausgangsleistung der in jedem Trockenblock angeordneten Mikrowellengeneratoren
wird passend entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände in den
Trockenblöcken
geändert, die
sich beim Transport der keramischen Formgegenstände ändert. Auf diese Weise kann
die Mikrowellenenergie beim Transport weiter mit einer im Wesentlichen
konstanten Rate auf jeden keramischen Formgegenstand abgestrahlt
werden.
-
Daher
wird die Folge der transportierten keramischen Formgegenstände auch
dann, wenn diese in unregelmäßigen Abständen angeordnet
sind, weder übertrocknet
noch ungetrocknet gelassen.
-
Darüber hinaus
wird jeder keramische Formgegenstand mit einer im Wesentlichen konstanten Rate
mit Mikrowellenenergie bestrahlt, während er durch die Trockenkammer
hindurchtransportiert wird. Die keramischen Formgegenstände können daher mit
einer im Wesentlichen konstanten Rate getrocknet werden, weswegen
es weniger wahrscheinlich ist, dass die keramischen Formgegenstände unter Spannung
gesetzt werden.
-
Indem
außerdem
bei Bedarf Radiowellenabsorber am Innenrand der Trockenkammer angeordnet
werden, um Mikrowellenenergie zu absorbieren, wird der Übertritt
von Mikrowellenenergie zwischen benachbarten Trockenblöcken reduziert,
was die Wirkungen der ersten Ausgestaltung der Erfindung weiter
verbessert.
-
Es
sind verschiedene Verfahren denkbar, um die Trockenblöcke zu bestimmen,
die zu einem gegebenen keramischen Formgegenstand gehören, der von
einem Trockenblock zu einem benachbarten Trockenblock wechselt.
-
So
kann ein gegebener keramischer Formgegenstand als in einem gegebenen
Trockenblock befindlich angesehen werden, wenn er sich zu dem Zeitpunkt,
zu dem der gesamte Formgegenstand von diesem Trockenblock abgedeckt
wird, in Transportrichtung vorne befindet. Wahlweise kann ein gegebener
keramischer Formgegenstand auch als in einem gegebenen Trockenblock
befindlich angesehen werden, wenn er sich zu dem Zeitpunkt, zu dem
ein Teil des keramischen Formgegenstands von diesem Trockenblock
abgedeckt wird, in Transportrichtung vorne befindet. Weiterhin kann
auch ein keramischer Formgegenstand als in dem Anteil zu den benachbarten
Trockenblöcken
zugehörig
angesehen werden, der jeweils zu den benachbarten Trockenblöcken gehört.
-
Davon
abgesehen können
an dem Innenrand der Trockenkammer die Radiowellenabsorber ausgebildet
sein und ist jeder Mikrowellengenerator vorzugsweise so gestaltet,
dass sich seine Ausgangsleistung entsprechend der Menge der keramischen
Formgegenstände ändert, die
sich in einem vorbestimmten, von diesem Mikrowellengenerator ausgehenden
Bereich befindet.
-
In
diesem Fall kann der Mikrowellenenergieabstrahlbereich jedes Mikrowellengenerators
begrenzt werden, ohne in dem Innenraum der Trockenkammer irgendwelche
physikalischen Trennwände oder
dergleichen zu installieren.
-
Ohne
neue Bauteile wie die Trennwände oder
dergleichen zur Trockenkammer oder Transporteinrichtung hinzufügen zu müssen, lässt sich
also durch die einfache Anordnung von Radiowellenabsorbern am Innenrand
der Trockenkammer eine erfindungsgemäße Trockenvorrichtung realisieren.
-
Die
Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators wird entsprechend der
Menge der keramischen Formgegenstände eingestellt, die sich in
dem vorbestimmten, vom jeweiligen Mikrowellengenerator ausgehenden
Bereich befindet. Auf diese Weise können die keramischen Formgegenstände mit
höherer
Gleichmäßigkeit
getrocknet werden und werden auch dann, wenn die Folge der in der
Trockenkammer transportierten keramischen Formgegenstände in unregelmäßigen Abständen angeordnet
ist, weder übertrocknet,
noch bleiben sie ungetrocknet.
-
Der
wie oben angesprochen eingestellte vorbestimmte, von jedem Mikrowellengenerator
ausgehende Bereich kann ein Bereich sein, der von der Mikrowellenenergie
direkt erreicht werden kann, wie sich anhand des Zusammenhangs zwischen
der Anordnung der Mikrowellenenergieabstrahlöffnung und dem Abstrahlwinkel
bestimmen lässt.
-
Je
höher die
Genauigkeitsschätzung
für den vorbestimmten
Bereich ist und je mehr sich der vorbestimmte Bereich dem tatsächlichen
Mikrowellenabstrahlbereich des Mikrowellengenerators nähert, umso
höher ist
die Gleichmäßigkeit,
mit der die keramischen Formgegenstände getrocknet werden können.
-
Die
keramischen Formgegenstände
können auf
die Auflagen gesetzt und durch die Trockenkammer hindurchtransportiert
werden.
-
Auf
mindestens einen Teil der Auflagen kann an entweder dem vorderen
oder hinteren Endabschnitt im Wesentlichen im rechten Winkel zur Transportrichtung
ein im Großen
und Ganzen tafelförmiger
Reflektor befestigt werden, um die Mikrowellenenergie zu reflektieren.
-
Die
Mikrowellengeneratoren sind vorzugsweise so gestaltet, dass sich
ihre Ausgangsleistung entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände ändert, die
sich in dem Trockenbereich befinden, der in der Trockenkammer zwischen
zwei benachbarten Reflektoren gebildet ist.
-
In
diesem Fall kann das Innere der Trockenkammer durch die benachbarten
Reflektoren in einen Trockenbereich oder mehrere Trockenbereiche
unterteilt werden. Diese Trockenbereiche bewegen sich anders als
die Trockenblöcke
gemäß dem ersten
Beispiel, die das Innere der Trockenkammer fest unterteilen, beim
Betrieb der Transporteinrichtung im Trockenbad vorwärts. Entsprechend
der Menge der keramischen Formgegenstände, die sich in einem gegebenen
Trockenbereich befindet, wird die Ausgangsleistung der Mikrowellengeneratoren
eingestellt, die die Mikrowellenenergie auf diesen bestimmten Trockenbereich
abstrahlen. Auf diese Weise werden die in der Trockenkammer transportierten keramischen
Formgegenstände
im Wesentlichen gleichmäßig getrocknet.
-
Außerdem wird
die Ausgangsleistung der Mikrowellengeneratoren entsprechend der
Bewegung der Trockenbereiche in der Trockenkammer geändert und
eingestellt. Auf diese Weise werden die Mikrowellen mit einer im
Wesentlichen konstanten Rate auf die keramischen Formgegenstände abgestrahlt.
-
Darüber hinaus
kann die Anordnung mindestens eines Radiowellenabsorbers, der die
Mikrowellenenergie am Innenrand der Trockenkammer absorbieren soll,
den Mikrowellenenergieübertritt
zwischen benachbarten Trockenblöcken
verringern und daher die Wirkungen der Erfindung, die oben im Zusammenhang
mit der ersten Ausgestaltung beschrieben wurden, weiter verbessern.
-
Es
sind verschiedene Verfahren denkbar, um zu bestimmen, welcher Trockenbereich
durch einen gegebenen Mikrowellengenerator mit Mikrowellenenergie
versorgt wird, wenn die Trockenbereiche bei Betrieb der Transporteinrichtung
bezüglich
des Mikrowellengenerators wechseln.
-
So
kann, wenn beispielsweise ein in Transportrichtung vorne befindlicher
Reflektor den Abstrahlbereich eines Mikrowellengenerators erreicht, festgestellt
werden, dass die Mikrowellen dem hinter diesem bestimmten Reflektor befindlichen
Trockenbereich zugeführt
werden. Wahlweise kann auch bestimmt werden, dass dann, wenn ein
in Transportrichtung vorne befindlicher Reflektor den Abstrahlbereich
eines gegebenen Mikrowellengenerators passiert hat, der hinter diesem
Reflektor befindliche Trockenbereich mit Mikrowellenenergie versorgt
wird. Schließlich
kann auch, während
ein gegebener, in Transportrichtung vorne befindlicher Reflektor
durch den Abstrahlbereich eines gegebenen Mikrowellengenerators
hindurchgeht, bestimmt werden, dass die vor und hinter diesem Reflektor
befindlichen Trockenbereiche beide in dem Anteil, in dem der Abstrahlbereich
von dem Reflektor geteilt wird, mit Mikrowellenenergie versorgt
werden.
-
Die
Abstrahlöffnung,
die zur Abstrahlung der Mikrowellenenergie von den Mikrowellengeneratoren in
die Trockenkammer dient, öffnet
sich vorzugsweise zur Decke und zum Boden der Trockenkammer hin.
-
In
diesem Fall wird jeder keramische Formgegenstand von oben und unten
mit Mikrowellenenergie bestrahlt, so dass der obere und untere Abschnitt
des keramischen Formgegenstands im Wesentlichen ohne Abstrahlungsunregelmäßigkeiten gleichmäßig getrocknet
werden kann.
-
Die
Abstrahlöffnung öffnet sich
außerdem vorzugsweise
im Wesentlichen im rechten Winkel zur Transportrichtung zu den beiden
Endabschnitten der Decke und des Bodens hin.
-
In
diesem Fall werden die keramischen Formgegenstände quer zur Transportrichtung
von oben und unten von jeweils zwei Punkten der Decke und des Bodens
aus bestrahlt, wodurch jeder keramische Formgegenstand insgesamt
gleichmäßig getrocknet
wird.
-
Auch öffnet sich
die Abstrahlöffnung,
die zum Abstrahlen von Mikrowellenenergie von den Mikrowellengeneratoren
in das Trockenbad dient, in der Trockenkammer vorzugsweise quer
zur Transportrichtung zu den Seiten hin.
-
In
diesem Fall wird jeder keramische Formgegenstand quer zur Transportrichtung
von den beiden Seiten aus mit Mikrowellen bestrahlt, weswegen die
beiden Seitenabschnitte jedes keramischen Formgegenstands gleichmäßig getrocknet
werden können.
-
Darüber hinaus öffnet sich
die Abstrahlöffnung
vorzugsweise zum oberen und unteren Endabschnitt der beiden Seiten
hin.
-
In
diesem Fall wird jeder keramische Formgegenstand quer zur Transportrichtung
von den beiden Seitenabschnitten aus von oben und unten mit Mikrowellenenergie
bestrahlt, weswegen der keramische Formgegenstand insgesamt im Wesentlichen gleichmäßig getrocknet
wird.
-
Auch
hat der keramische Formgegenstand vorzugsweise einen Wabenaufbau
mit einer großen Anzahl
Zellen, die von in Form einer Wabe angeordneten Zellenwänden gebildet
werden.
-
In
diesem Fall werden die keramischen Formgegenstände beim Trocknen leicht unter
Spannung gesetzt, weswegen die Funktionsmerkmale, die im Zusammenhang
mit der ersten Ausgestaltung der Erfindung beschrieben wurden, besonders
wirksam sind.
-
Gemäß der zweiten
Ausgestaltung der Erfindung wird die Trockenkammer durch die Trennwände, die
jeweils eine Öffnung
haben, um die in der Trockenkammer transportierten keramischen Formgegenstände hindurch
zu lassen, in der Transportrichtung in mehrere Trockenblöcke unterteilt.
In jedem der Trockenblöcke
ist ein Mikrowellengenerator oder sind mehrere Mikrowellengeneratoren
angeordnet, dessen/deren Ausgangsleistung vorzugsweise entsprechend
der Menge der in jedem Trockenblock befindlichen keramischen Formgegenstände geändert wird.
-
In
diesem Fall wird die Ausgangsleistung der in jedem Trockenblock
angeordneten Mikrowellengeneratoren passend entsprechend der Menge
der keramischen Formgegenstände
eingestellt, die sich in jedem der fest in der Trockenkammer angeordneten Trockenblöcke befindet.
Auf diese Weise kann die Mikrowellenenergie im Wesentlichen gleichmäßig über sämtliche
keramischen Formgegenstände
abgestrahlt werden.
-
Daher
können
die keramischen Formgegenstände,
während
die hohe Genauigkeit der extrudierten keramischen Formgegenstände beibehalten wird,
mit hoher Qualität
getrocknet und fertig gestellt werden.
-
Außerdem kann
der Innenrand der Trockenkammer mindestens mit einem Radiowellenabsorber ausgebildet
sein, wobei die Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators vorzugsweise
entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände geändert wird,
die sich in einem vorbestimmten Bereich von diesem bestimmten Mikrowellengenerator
befindet.
-
In
diesem Fall kann der Mikrowellenenergieabstrahlbereich der Mikrowellengeneratoren
ohne irgendwelche physikalischen Trennwände oder dergleichen in dem
Innenraum der Trockenkammer eingegrenzt werden.
-
Die
Ausgangsleistung dieses Mikrowellengenerators wird entsprechend
der Menge der keramischen Formgegenstände eingestellt, die sich innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs von einem bestimmten Mikrowellengenerator
befindet, wodurch die keramischen Formgegenstände mit höherer Gleichmäßigkeit
getrocknet werden können.
Selbst dann, wenn die Folge der keramischen Formgegenstände in der
Trockenkammer in unregelmäßigen Abständen angeordnet
ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass die keramischen Formgegenstände übertrocknet
werden oder ungetrocknet bleiben.
-
Der
vorbestimmte, von einem Mikrowellengenerator ausgehende Bereich
ist als der Bereich definiert, der von der Mikrowellenenergie erreicht
wird, die eine direkte Welle bildet, die durch den Zusammenhang
zwischen der Anordnung der Mikrowellenenergieabstrahlöffnung und
dem Abstrahlwinkel bestimmt ist.
-
Je
höher die
Genauigkeit ist, mit der der vorbestimmte Bereich geschätzt wird
und je näher
dieser dem tatsächlichen
Mikrowellenenergieabstrahlbereich des Mikrowellengenerators ist,
umso höher ist
die Gleichmäßigkeit,
mit der jeder keramische Formgegenstand getrocknet wird.
-
Die
auf den Auflagen befindlichen keramischen Formgegenstände können in
die Trockenkammer eingespeist und in einem Zustand getrocknet werden,
in dem sich an entweder dem in Transportrichtung vorderen oder hinteren
Ende von mindestens einem Teil der Auflagen im Wesentlichen im rechten
Winkel zur Transportrichtung ein im Großen und Ganzen tafelförmiger Reflektor
befestigt ist, um die Mikrowellenenergie zu reflektieren, und in
dem die Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators vorzugsweise
entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände, die
sich in einem zwischen jeweils benachbarten Reflektoren gebildeten
Trockenbereich befinden, und der Anzahl der Mikrowellengeneratoren
geändert
wird, die die Mikrowellen energie diesem bestimmten Trockenbereich
in der Trockenkammer zuführen.
-
In
diesem Fall wird entsprechend der Menge der keramischen Formgegenstände, die
sich in einem zwischen benachbarten Reflektoren in der Trockenkammer
gebildeten Trockenbereich befinden, die Ausgangsleistung des Mikrowellengenerators eingestellt,
der die Mikrowellenenergie auf den Trockenbereich abstrahlt, wodurch
die keramischen Formgegenstände
in der Trockenkammer im Wesentlichen gleichmäßig getrocknet werden können.
-
Auch
kann die Ausgangsleistung jedes Mikrowellengenerators entsprechend
der Bewegung des Trockenbereichs in der Trockenkammer geändert und
eingestellt werden. Auf diese Weise kann die Mikrowellenenergie
weiter mit einer im Wesentlichen konstanten Rate auf die keramischen
Formgegenstände
abgestrahlt werden.
-
Es
sind verschiedene Verfahren denkbar, um zu bestimmen, welcher Trockenbereich
durch einen gegebenen Mikrowellengenerator mit Mikrowellenenergie
versorgt wird, während
sich ein Reflektor an der Stelle dieses Mikrowellengenerators befindet
und sich ein durch diesen Mikrowellengenerator mit Mikrowellenenergie
versorgter Trockenbereich vorwärts
bewegt.
-
So
kann, wenn ein in der Transportrichtung vorne liegender Reflektor
an einem Mikrowellengenerator ankommt, bestimmt werden, dass einem
hinter dem Reflektor befindlichen Trockenbereich Mikrowellenenergie
zugeführt
wird. Andererseits kann auch, wenn ein in Transportrichtung vorne
liegender Reflektor die Position eines Mikrowellengenerators passiert
hat, bestimmt werden, dass einem hinter diesem Reflektor liegenden
Trockenbereich Mikrowellen energie zugeführt wird. Schließlich kann,
während ein
in Transportrichtung vorne liegender Reflektor durch die Position
dieses bestimmten Mikrowellengenerators hindurchgeht, bestimmt werden,
dass beiden vor und hinter dem Reflektor befindlichen Trockenbereichen
Mikrowellenenergie zugeführt
wird.
-
Die
keramischen Formgegenstände
werden so in die Trockenkammer eingespeist, dass der Abstand zwischen
jeweils benachbarten Reflektoren vorzugsweise in einem Bereich von
30% bis 200% des Abstands zwischen den Mikrowellengeneratoren liegt,
die in der Trockenkammer in Transportrichtung gleichmäßig beabstandet
sind.
-
In
diesem Fall wird jeder Trockenbereich passend mit Mikrowellenenergie
bestrahlt und kann jeder keramische Formgegenstand in jedem Bereich mit
hoher Gleichmäßigkeit
getrocknet werden.
-
Wenn
andererseits der Abstand zwischen den benachbarten Reflektoren in
der Trockenkammer mehr als 200% des Abstands zwischen den Mikrowellengeneratoren
beträgt
und die Länge
des Trockenbereichs in Transportrichtung zunimmt, kann eine Anordnung
der keramischen Formgegenstände in
unregelmäßigen Abständen in
dem Trockenbereich dazu führen,
dass die Mikrowellenenergie in diesem bestimmten Trockenbereich
ungleichmäßig auf
die keramischen Formgegenstände
abgestrahlt wird.
-
Wenn
der Abstand zwischen den benachbarten Reflektoren dagegen weniger
als 30% des Abstands zwischen den Mikrowellengeneratoren beträgt, befindet
sich der Trockenbereich zwischen benachbarten Mikrowellengeneratoren
und wird möglicherweise
für längere Zeit
von keinem der Mikrowellengeneratoren mit Mikrowellenenergie versorgt.
-
Die
Erfindung wurde zwar unter Bezugnahme auf bestimmte Beispiele beschrieben,
die aus Gründen
der Veranschaulichung gewählt
wurden, doch ist dem Fachmann ersichtlich, dass verschiedene weitere
Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne vom Grundkonzept
und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.