DE1440540A1 - Vorrichtung zum dielektrischen Erwaermen von Stoffen - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum dielektrischen Erwärmen von Stoffen. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum dielektrischen Erwärmen von Stoffen. .
• Die meisten bisher bekanntgewordenen derartigen Vorrichtungen speisen ihre Energie aus einem einzigen Hohlleiter in den Arbeitsraum. Das Einspeisen erfolgt normalerweise durch zwei parallel, weit voneinander angeordnete Schlitze im Hohlleiter. Das auf die,--e Weise im Arbeitseaum erzeugte Feld weist aber eine unerwünschte Energiev3rtc2,iuni; auf, sodass zoB. Halteeinrichttu-k@en, welche dazu dienen, das zu behandelnde Gut in eine vorbestimmte Lage zu bringen, der Energie im Feld ebenfalls ausgesetzt sind und sich daher unnötigerweise erwärmen. Diese unzweckmässigen Ersoheinungen treten insbesondere an denjenigen Stellen auf, an welchen die Feldstärke sehr hoch d.h. im Gebiet der Einspeiseebene, welche normalerwei.:e durch eine parallel zu ihr angeordnete Transformatorenplatte abgeschirmt ist und mit dieser Platte einen Raum grosser Feldstärke begrenzt.

  Es ist der Zweck vorliegender Erfindung, die.Energie-

  verhältnisse im Raum zwischen der Einspeiseebene und der

  Transformattonsplatte bezüglich Feldstärke derart zu re-

  geln, dass an Spiessen und ähnlichen durch die Gehäuse-

  hinterwatend eingeführten Organen keine Schäden mehr ent-

  etehen.

  Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekenn-

  zeichnet, dass ein Hohlleiter T-förmig ausgebildet ist und

  ein Verdrängerorgan (16) aufweist.

  Ein AUsfüh.,rungsbeispiel des Erfindiazgsgegenstandes

  wird anschliessend anhand von Figuren erläutert. Es zeigt

  Piga 1 eine schematische perspektivische Vorrichtung

  zum, dielektrischen Erwärmen von Stoffen, von hinten gesehen.

  Fig. 2 einen Schnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 1

  gemäse der Linie II-II.

  .Am Ende eines Hohlleiterteiles 3 ist ein Mikrowellen-

  generator 1 mit einer Antenne 2 befestigt. Der Hohlleiter-

  teil 3 besitzt zwei Einsp3iseöffnungen 4 und 5, welche

  als senkrechte, parallel zueinander liegende Schlitze 4

  und 5 ausgebildet sind. Zwischen diesen Schlitzen 4 und 5

  - s -

  ist ein weiterer Hohlleitertell 6 mit einem horizontalen

  Einspeiseschlitz 7 vorgesehen. Dieser ist derart mit dem

  Hohlleiterteil 3 verbunden, dass sich ein T-färmiC-(.yes Gebilde

  ergibt. -

  Ein einen Arbeitsraum 17 begrenzendes Gehäuse 8 ist

  mit einer Rückwand 9 säwie mit zwei Seitenwänden 10 und

  11 ausgerüstet. Ein Bdden.12 und eine Deckwand 13 sind -

  mittels Kantenblechen-14 mit den Seitenwänden 10 und 11 sowie mit der Rückwand 9 verbunden. Im Innern des Gehäuses und parallel zur Rückwand 9 ist eine Transformationsplatte 15 vorgesehen, welche zusammen mit der Rückwand 9 des Gehäusen 8 einen Raum 31 festlegt, der oben und unten sowie auf den Seiten gegen den eigentlichen Arbeiteraum 17 hin geöffnet ist. In diesem Raum 31 befindet sich eine exsentriseh gelagerte und von aussen betätigbare Verdrängersoheibe 16.
• Die Rückwand 9 ist mit I*gerungen 18 und 19 versehen. Die Schlitze 4,5 und 7 sowie die Achsen der Lagerungen 18 und 19 sind derart angeordnet, dass die Längsachsen durch die Sehlitze 4,5 und 7,-nämlich die Achsen 20 und 21, sich auf den Achsen der lagerungen 18 und 19 schneiden. Die Lagerungen 18 und 19 sind mit Drehfassungen 22 und 23 ausgerüstet, in welche Spiesse 24 und 25, die der Aufnahme des zu behandelnden Gutes dienen, eingesteckt werden können.
• Zur Abstimmung des Mikrowellenhochfrequenzeiles dient ein im Hohlleiter 3 eingeführter Kurzschluss-Schieber 29, welcher am Handgriff 30 längs der-Achse des Hohlleiters 3 verschoben werden kann.
• Das durch die Einspeiseöffnungen 4,5 und 7 im Raum 31 erzeugte Feld ist nicht homogen. Es breitet sich von den Einspeiseöffnungen ausgehend in Richtung des Hohlleiters, d.h. senkrecht zur Längsdimension des Schlitzes aus, wie dies die Pfeile 26,27 und 28 zeigen. Dabei entstehen sog. Streukegel, deren Achsen parallel zu den Achsen der Hoh3-leiterteile 3 und 6 liegen. Das im Raum 31 entstehende Feld Weist daher ebenfalls annähernd eine T-ähnliche form auf, sodass das Gebiet um die Lagerungen 18 und 19 stromentlastet ist.
• Daher nehmen weder die Lagerungen 18 und 19 noch die Drehfassungen 22 und 23 irgendwelchen Schaden, trotzdem übrigen Gebiet des Raumes 31 die Feldstärke sehr hoch werden kann.
• Die Transformationsplatte_15 verteilt die-Strahlenenergie derart, dass,im Arbeitsraum 17 das .arbeitsgut von dieser Energie erreicht wird. Da der Raum 17 bedeutend grösser ist als der Raum 31, ist in ihm die Peldstärke entsprechend geringer. Diese-Feldstärke vermag den in den Arbeitsraum 17-vorstehenden Spiessen oder ddren Lagerung keinen Schaden durch Erhitzung zuzufügen. Anderseits genügt diese Energie aber, um das Gut in der vorgesehenen Weise zu behandeln.
• Um die Hohlleitergebilde abzustimmen, ist der -Kurzschluss-Schieber 29 vorgesehen. Die exzentrivv- gelagerte manuell betätigbare Verdrängerscheibe 16, deren Bazentrität mindestens einem Viertel der Raumvellenlänge gleich sein muss, erlaubt die Feldstärke im Arbeitsraum 17 den Verhältnissen anzugleichen, um damit eire optimale Einwirkung auf das zu behandelnde Gut erreichen. Anstelle der Handbetätigung zu Abstimmzweeken kann die Verdrängerscheibe 16 mit den durch eine nicht dargestellte Antriebsvorrichtung ständig gedrehten Drehspiessen 24 bzw. 25 gekoppelt und dadurch ein wobbelndes Feld im Arbeitsraum 17 erzeugt werden.
• Die Transformationsplatte 15 kann als Vollplatte oder in Gitterform ausgeführt werden.
• Durch -das - Anbringen der Einspeiseäffnungen 4,5 und 7 an verschiedenen Stellen des Arbeitsraumes 17 ist der Anteil der Stehwellen gering und die heerlaufbedingungen können leichter erfüllt werden (Leerlaufsicherheit). Die Wirkungsgrade derartiger Vorrichtungen sind daher sehr gut.

Claims (1)

1. Patentansprüche Vorrichtung zum dielektrischen Erwärmen von Stoffen, mit einem Mikrowellen-Generator und mindestens einem Hohlleiter, dadurch gekennzeichnet, dass ein Hohlleiter (3,6) T-förmig ausgebildet ist und ein Verdrängerorgan (16) aufweist. -Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden Hohileiterteile (3 bzw. 6) mindestens eine Oeffnung (4,5 bz-d- 7) aufweist, durch welche die Nikrowellen-Energie gegen den Arbeitsraum (31,17) hin austreten kann. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Balken (3) des T-Hohlleiters (3,6) zwei parallele Oeffnungen (4,5) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vertikale Balken (6) des T-Hohlleiters eine Oeffnung (7) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die drei öeffnungen (4,5,7) symmetrisch und die beiden (4,5) im horizontalen Iiohlleiterteil (3) parallel zueänander angeordnet sind. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse (21) der Oeffnung (7) im vertikalen Balken (6) des T-Hohlleiters die zueinander parallelen Längsach-sen (20) durch die zwei Oeffnungen (4,5) im horizontalen Balken (3) den T-Hohlleiters unter rechtem Winkel schnei- det. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einspeise-Ebene (9) und eine zu dieser parallel angeordnete Tranaformationaplatte (15). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdrängerorgan# (16) zischen der Transformationsplatte (15) und der Binspeiseebene (9) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dann das Verdrängerorgan (16) als exzentrisch auf einer Welle gelagerte, einsteilbare Scheibe ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Welle durch den Schnittpunkt der beiden Längsachsen der Hohlleiterteile (3,6) geht. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum automatischen Drehen des Verdrängerorganes (16). Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein den Arbeitsraum (17) abgrenzendes Gehäuse mit abgeflachten Xanten, zum Zwecke der Schaffung optimaler Feldverteilung im Arbeitsraum (17). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den stromentlasteten Gebieten zwischen der Einspeiseebene (9) und der Transformationaplatte (15) Elemente (18,19) vorgesehen sind. 13) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Elemente als Lagerungen (18, 19) ausgebildet sind.