DE1515067C3 - Hochfrequenzheizeinrichtung - Google Patents

Description

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sätzliche Hohlleitersysteme IS, 16 und 17 je einem weist, während andererseits der Wirkungsgrad der

von drei hintereinanderliegenden gefalteten Hohl- Magnetrongeneratoren 2, 3,4 dadurch besonders

leitersystemen 8,9 und 10 zugeführt werden. . günstig ist, daß die Hochfrequenzschwingungen,

Zur Verdeutlichung der Ausführungs-form der un- nachdem sie durch die gefalteten Hohlleitersysteme tereinander gleichen Hohlleitersysteme 8,9 und 10 5 15, 16, 17 hindurchgeführt worden sind, durch die bzw. 15, 16 und 17 ist die Außenwand des Hohl- Hohlleiter 5, 6,7 den zuerst erwähnten gefalteten leitersystems 10 und 15 teilweise aufgebrochen ge- Hohlleitersystemen 8, 9, 10 zugeführt werden. Weil zeichnet, wobei es sich zeigt, daß jedes der in einem jeder der Magnetrongeneratoren 2, 3,4 beim beBehälter untergebrachten gefalteten Hohlleitersy- schriebenen Hochfrequenzofen an eins der gefalteten sterne die Gestalt mehrerer nebeneinanderliegender io Hohlleitersysteme 15, 16, 17 und eins der gefalteten und unmittelbar aneinander anschließender Hohl- Hohlleitersysteme 8, 9, 10 angeschlossen ist, die eine leiterstücke hat, wobei die nebeneinanderliegenden geringe bzw. eine große Belastung darstellen, ergibt Hohlleiterstücke durch eine gemeinsame Begren- sich insgesamt für jedes der Magnetrons ein günstiger zungswand voneinander getrennt sind. Durch die Belastungswert. Mit Hilfe der Anpassungskolben 12, Hohlleiter 5, 6,7 werden bei der dargestellten Aus- 15 13, 14 läßt sich eine optimale Leistungsübertragung führungsform in die gefalteten Hohlleitersysteme Ul- von den Magnetrongeneratoren 2, 3, 4 auf das Fatrahochfrequenzschwingungen vom TE₁₀-Typ einge- denbett 1 erzielen.

leitet, die sich somit in den gefalteten Hohlleitersy- Um dabei eine gleichmäßige Belastung der Magnestemen mit einer Polarisationsrichtung des elektri- trongeneratoren 2, 3, 4 in Bezug aufeinander zu ersehen Feldvektors quer zu den gemeinsamen Begren- 20 halten, ist es vorteilhaft," das erste (15) der zusätzlizungswänden ausbreiten. chen Hohlleitersysteme 15, 16, 17 mit dem letzten

Zum Hindurchführen des zu trocknenden Faden- (10) der zuerst erwähnten Hohlleitersysteme 8, 9, 10,

bettes 1 ist in jedem der gefalteten Hohlleitersysteme das zweite (16) der Hohlleitersysteme 15, 16, 17 mit

ein Durchführungskanal 11 in einer Richtung quer dem zweitletzten (9) der zusätzlichen Hohlleitersy-

zu den Begrenzungswänden der nebeneinanderliegen- as sterne 8, 9, 10 und das dritte (17) der Hohlleitersy-

den Hohlleiterstücke angebracht, die zu diesem sterne 15, 16, 17 mit dem drittletzten (8) der zusätzli-

Zweck in den Ebenen dieser Begrenzungswand je mit chen Hohlleitersysteme 8, 9, 10 zu verbinden, einer schlitzförmigen Durchführungsöffnung verse- Auf diese Weise wird bei einer Verringerung der

hen sind. In der Durchführungsrichtung bewegt sich Länge des Hochfrequenzofens der Erhitzungswir-

das zu trocknende Fadenbett hintereinander durch die 30 kungsgrad gesteigert und ein wirkungsvoller Trock-

von den Magnetrongeneratoren 4,3,2 gespeisten nungsprozeß erhalten, während neben diesen Vortei-

Hohlleitersysteme, wobei zur Belastungsanpassung . len der geschilderte Hochfrequenzofen die weitere

der Magnetrongeneratoren 2,3, 4 in den Hohlleitern für die Praxis wichtige Eigenschaft einer bemerkens-

5, 6,7 Kurzschlußkolben 12, 13, 14 angebracht sind. werten Gleichmäßigkeit des Trocknungsprozesses

Beim dargestellten Hochfrequenzofen ist durch die 35 hat. Es ist z. B. möglich, daß das den Hohlleitersyste-

aufeinanderfolgende Hochfrequenzerhitzung in den men 15, 16, 17 zugeführte Fadenbett 1 der Breite

gefalteten Hohlleitersystemen 8, 9, 10 der Feuchtig- nach Unterschiede im Feuchtigkeitsgrad aufweist,

keitsgrad des Fadenbettes 1 bereits erheblich verrin- wodurch an der Stelle des höchsten Feuchtigkeitsgra-

gert, wonach dieses Fadenbett 1 zur weiteren Herab- des des Fadenbettes 1 infolge der an dieser Stelle

Setzung des Feuchtigkeitsgrades auf den verlangten 40 auftretenden Erhöhung der Belastung die aufgenom-

Wert den zusätzlichen Hohlleitersystemen 15, 16, 17 mene Leistung und somit auch die Trocknung stark

zugeführt wird; im dargestellten Ausführungsbeispiel zunimmt, weil die aufgenommene Leistung propor-

beträgt z. B. der Feuchtigkeitsgrad des Fadenbettes 1 tional der Größe der Belastung und dem Quadrat der

nach seinem Durchgang durch die gefalteten Hohl- elektrischen Feldstärke ist, die in den Hohlleitersy-

leitersysteme 8,9, 10 30% und muß in den zusätzli- 45 Sternen 15, 16, 17 einen Höchstwert aufweist. Die ge-

chen Hohlleitersystemen 15, 16, 17 auf den er- falteten Hohlleitersysteme 15, 16, 17 weisen eine

wünschten Wert von 12 °/o herabgesetzt werden. stark ausgleichende Wirkung für Feuchtigkeitsgrad-

Im Vergleich zu den gefalteten Hohlleitersystemen differenzen auf, so daß z. B. diese Differenzen bei

8,9, 10 ist die Belastung der Hohlleitersysteme 15, dem im Hochfrequenzofen getrockneten Fadenbett 1

16, 17 infolge des herabgesetzten Feuchtigkeitsgrades 50 kleiner als wenige Zehntel Prozent sind, des Fadenbettes 1 erheblich geringer, aber die Nachstehend folgen einige Angaben eines in der

Hochfrequenzerhitzung in den Hohlleitersystemen Praxis eingehend geprüften Hochfrequenzofens vom

15, 16, 17 erfolgt infolge ihres unmittelbaren An- geschilderten Typ: Schlusses an die Magnetrongeneratoren 2, 3, 4 bei

maximaler Feldstärke der Hochfrequenzschwingun- 55 Magnetrongeneratoren 2, 3, 4 2 kW

gen, und diese maximale Feldstärke bleibt in den ge- Länge der Hohlleitersysteme 8, 9,10 36 cm

falteten Hohlleitersystemen 15, 16, 17 infolge der ge- Länge der Hohlleitersysteflie 15,16,17 .. 40 cm

ringen Verlustleistung der auftretenden geringen Be- Breite des Durchführungskanals 11 .. 60 cm

lastung des Fadenbettes 1 mit geringem Feuchtig- Höhe des Durchführungskanals 11 4 mm

keitsgrad nahezu erhalten. Beim dargestellten Hoch- 60

frequenzofen wird einerseits in den gefalteten Hohl- Beim beschriebenen Hochfrequenzofen wurde

leitersystemen 15, 16, 17 trotz der geringen BeIa- stündlich ein Fadenbett 1 mit einer Länge von 3 km

stung durch das Fadenbett 1 mit geringem Feuchtig- und einer Breite von 50 cm behandelt zur Verringe-

keitsgrad ein besonders wirkungsvoller Trocknungs- rung des Feuchtigkeitsgrades von 300 auf 12%. Der prozeß durchgeführt, weil die aufgenommene Lei- 65 Wirkungsgrad der Vorrichtung betrug dabei 90 %. stung, wie bereits vorstehend erwähnt, proportional Der geschilderte Aufbau des Hochfrequenzofens,

dem Quadrat der Feldstärke ist, die in den gefalteten bei dem die Hochfrequenzerhitzung bei geringem

Hohlleitersystemen 15, 16, 17 einen Höchstwert auf- Feuchtigkeitsgrad des Fadenbettes mit maximaler

Feldstärke in den gefalteten Hohlleitersystemen 15, 16, 17 erfolgt und die den Hohlleitersystemen 15, 16, 17 entnommenen Ultrahochfrequenzschwingungen zur Hochfrequenzerhitzung des Fadenbettes bei verhältnismäßig hohem Feuchtigkeitsgrad in den gefalteten Hohlleitersystemen 8, 9, 10 benutzt werden, ermöglicht eine weitere Verkleinerung des Hochfrequenzofens, indem die Abstände zwischen den Begrenzungswänden der Hohlleiterstücke in den Hohlleitersystemen 8, 9, 10 verkleinert werden.

Hierdurch ergibt sich eine Steigerung der Feldstärke in den Hohlleitersystemen 8, 9, 10, .wobei es sich herausgestellt hat, daß bei gleichbleibendem Erhitzungswirkungsgrad infolge der relativ hohen Belastung der gebildeten Hohlleitersysteme 8, 9, 10 die Abstände zwischen den Begrenzungswänden der Hohlleiterstücke in den Hohlleitersystemen 8, 9, 10 verringert werden können. Diese Abstände,, die bei den Hohlleitersystemen 15, 16, 17 z.B. 2cm betragen, können ohne Beeinträchtigung des Erhitzungs-Wirkungsgrades in den Hohlleitersystemen 8, 9, 10 auf 1 cm herabgesetzt werden.

Hierzu. 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 weil beim fortschreitenden Trocknungsprozeß durch .. Patentansprüche: die Verringerung dös Feuchtigkeitsprozentsatzes im zu erhitzenden Material die Belastung und somit

1. Hochfrequenzheizeinrichtung für die Erhit- auch die aufgenommene Leistung stark abnimmt, zung von feuchtigkeitshaltigem bandförmigem 5 Um unter diesen Bedingungen dennoch einen ausrei-Material im Durchlaufverfahren mittels Mikro- chend guten Erhitzungswirkungsgrad zu erhalten,, wellen, die mit.mehreren Hochfrequenzgenerato- werden sehr große Längen der gefalteten Hohlleiterren versehen ist, von denen jeder eines von meh- systeme erforderlich.

reren in Durchlaufrichtung des zu erhitzenden Es ist an sich aus der Literaturstelle »Elektroni-Materials hintereinanderliegenden Hohlleitersy- io sehe Rundschau«, Oktober 1959, S. 359 bis 361, bestemen speist, von denen jedes aus einem kannt, bei einer Durchlauf-Hochfreqüenzheizeinrichmäanderförmigen gefalteten Hohlleiter besteht tung des Mäander-Typs zur Vergleichmäßigung des und einen Durchführungskanal für das zu erhit- Trocknungsvorgangs das zu erhitzende bandförmige zende Material aufweist, der durch Durchfüh- Material gegen die Welle laufen zu lassen,
rungsöffnungen in den nebeneinanderliegenden 15 Bei einer Durchlauf-Hochfrequenzheizeinrichtung Stücken des mäanderförmig gefalteten Hohllei- anderer Art nach dem deutschen Gebrauchsmuster ters gebildet ist, dadurch gekennzeich- 1818 464 ist die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, net, daß die Speisung jedes der Hohlleitersy- daß das zu erhitzende Material im Zuge der Bewesteme über ein zusätzliches Hohlleitersystem von gung nacheinander verschiedene Felder unterschiedgleichem Aufbau erfolgt und daß sämtliche zu- 20 Iicher Frequenz durchläuft.

sätzlichen Hohlleitersysteme, bezogen auf die Aufgabe der Erfindung ist es, eine besonders vor-

Durchlaufrichtung des zu erhitzenden Materials, teilhafte Einrichtung vom zuerst genannten Typ zu

hinter diesen Hohlleitersystemen angeordnet schaffen, bei der einerseits bei einer Verringerung ((£

sind. . der Länge der Einrichtung der Erhitzungswirkungs-

2. Hochfrequenzheizeinrichtung nach An- 25 grad gesteigert wird, während andererseits die spriich 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Gleichmäßigkeit der Trocknungsprozesse erheblich der zusätzlichen Hohlleitersysteme an das letzte verbessert wird.

der Hohlleitersysteme, das zweite der zusätzli- Eine Hochfrequenzheizeinrichtung der eingangs

chen Hohlleitersysteme an das zweitletzte der genannten Art ist nach der Erfindung dadurch ge-

Hohlleitersysteme angeschlossen ist usw. 30 kennzeichnet, daß die Speisung jedes der Hohlleiter-

3. , Hochfrequenzheizeinrichtung nach An- systeme über ein zusätzliches Hohlleitersystem vom spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der gleichen-Aufbau erfolgt und daß sämtliche zusätzli-Abstand zwischen den Begrenzungswänden der chen Hohlleitersysteme, bezogen auf die Durchlauf-Hohlleiterstücke der Hohlleitersysteme kleiner richtung des zu erhitzenden Materials, hinter diesen als der Abstand zwischen den Begrenzungswän- 35 Hohlleitersystemen angeordnet sind.

den der Hohlleiterstücke der zusätzlichen Hohl- Bei Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahleitersysteme bemessen ist. men wird einerseits in den zusätzlichen Hohlleitersystemen trotz der geringeren Belastung infolge des geringeren Feuchtigkeitsgrades des zu erhitzenden Ma-

40 terials ein besonders wirkungsvoller Trocknungsprozeß durchgeführt, weil die aufgenommene Leistung, die, wie bereits vorstehend erwähnt, proportional

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hochfre- dem Quadrat der Feldstärke ist, in den betreffenden

quenzheizeinrichtung für die Erhitzung von feuchtig- Hohlleitersystemen einen Höchstwert aufweist, wäh- /'/

keitshaltigem bandförmigem Material im Durchlauf- 45 rend andererseits der Wirkungsgrad der Hochfre- ^

verfahren mittels Mikrowellen, die mit mehreren quenzgeneratoren dadurch besonders günstig ist, daß

Hochfrequenzgeneratoren versehen ist, von denen je- die Hochfrequenzschwingungen, nachdem sie durch

der eines von mehreren in Durchlaufrichtung des zu diese zusätzlichen Hohlleitersysteme hindurchgeführt

erhitzenden Materials hintereinanderliegenden Hohl- worden sind, den Hohlleitersystemen an der Stelle

leitersystemen speist, von denen jedes aus einem 50 zugeführt werden, an der das zu erhitzende Material

mäanderförmigen gefalteten Hohlleiter besteht und noch einen großen Feuchtigkeitsgrad hat und daher

einen Durchführungskanal für das zu erhitzende Ma- eine große Belastung bildet.

terial aufweist, der durch Durchführungsöffnungen in Die Erfindung und ihre Vorteile werden nachsteden nebeneinanderliegenden Stücken des mäander- hend an Hand der Figur näher erläutert,
förmig gefalteten Hohlleiters gebildet ist. 55 In der Figur ist perspektivisch ein Hochfrequenz-Derartige Hochfrequenzheizeinrichtungen sind ofen nach der Erfindung dargestellt, der zum Trockaus der USA.-Patentschrift 2 560903 bekannt und nen eines Fadenbettes 1 eingerichtet ist, wobei das finden insbesondere zum Trocknen von Folien, Fa- Fadenbett 1 mit einem in Gewichtsprozent gemessedenbetten u. dgl. Verwendung, wobei von dem zu er- nen Feuchtigkeitsgrad von etwa 300 °/o in den Hochhitzenden Material auf seinem Weg durch den 60 frequenzofen eintritt, in dem dieser Feuchtigkeits-Durchführungskanal je Zeiteinheit eine Leistung auf- grad durch Hochfrequenzerhitzung auf z.B. genau genommen wird, die proportional dem Quadrat der 12 %> herabgesetzt werden muß.
elektrischen Feldstärke und der Größe der äugen- Zur Hochfrequenzerhitzung enthält der Hochfreblicklichen Belastung ist. quenzofen drei Magnetrongeneratoren 2,3 und 4 von Es wurde festgestellt, daß beim geschilderten 65 je 2 kW zum Erzeugen von Schwingungen mit einer Trocknungsprozeß in Hpchfrequenzheizeinrichtun- Frequenz von z. B. 2450 MHz, wobei die Ultrahochgen der obenerwähnten Art der Erhitzungswirkungs- frequenzschwingungen jedes der Magnetrongeneratograd besonders ungünstig infolge der Tatsache ist, ren 2,3 und 4 durch Hohlleiter 5,6 und 7 über zu-