DE1583476C - Durch elektromagnetische Hochfrequenzbestrahlung beheizter Durchlaufofen - Google Patents

Description

Am Ein- und Ausgang des Tunnels 1 sind im Abstand zu den Tunnelenden zur Dämpfung und Absorption der Mikrowellenstrahlung dienende Joche 2 und Rohre aus einem mit niedrigen dielektrischen Verlusten behafteten Material angeordnet, durch die in Betrieb der Einrichtung Kühlwasser geführt wird. Die Rohre sind in verjüngt zulaufenden Wellenleiterabschnitten 3 angeordnet, welche die Ein- und Auslaßöffnungen für die zu erwärmenden Gegenstände bilden. Die einer Quelle, z. B. einem in der Zeichnung nicht dargestellten Magnetron entnommene Mikrowellenenergie wird über einen mit einem Eingangswellenleiter 5 gekoppelten Wellenleiterabschnitt 4 in den Tunnel 1 eingespeist. Der Wellenleiterteil 4 ist quer zur Längsrichtung des Förderbandes 7 ausgerichtet und durch mehrere in der Zeichnung nichtdargestellte strahlungsdurchlässige Schlitze mit dem Tunnel I gekoppelt. Diese Schlitze befinden sich in einer gemeinsamen Wand zwischen dem Wellenleiter und dem Tunnel. Der Wellenleiter 4 kann in der in der britischen Patentschrift 977 777 beschriebenen Weise mit Armen versehen sein, die unter und über den Tunnel 1 greifen. In einer Außenwand des Wellenleiters 4 sind Durchbrechungen 10 vorgesehen, um einen während des Aufheizens erzeugten Dampf durch ein nicht dargestelltes Gebläse aus dem Tunnel und den Wellenleiterabschnitten abführen zu können. Die Abmessungen der Durchbrechungen 10 sind so klein gewählt, daß eine wesentliche Emission von Mikrowellenstrahlung vermieden wird.

Die aufzuheizenden Gegenstände werden durch ein auf Rollen 6 laufendes Förderband aus einem Material niedriger dielektrischer Verluste durch den Heizraum 1 geführt. Beim Ein- bzw. Ausführen der einzelnen Gegenstände in den Ein- bzw. aus dem Auslaßbereich 3 wird jeweils der von einer Lichtquelle 8 bzw. 9 auf eine photoelektrische Einrichtung 8 α bzw. 9« projizierte Lichtstrahl unterbrochen.

Gemäß F i g. 2 sind die photoelektrischen Einrichtungen 8 α und 9 α jeweils über Verstärker 10 bzw. 11 mit Beschleunigungs- bzw. Verzögerungssolenoiden eines umkehrbaren Stufenschalters 12 verbunden. Wenn der auf die Lichtzelle 8 α fallende Lichtstrahl unterbrochen wird, wird das Beschleunigungssolenoid derart erregt, daß der Arm 13 einer Sperrklinke verschoben und eine Welle 15 in einem Richtungssinn um einen Schritt gedreht wird. Bei Unterbrechung des auf die Photozelle 9 α auftreffenden Lichtstrahles wird unter der Wirkung des Verstärkungssolenoids ein Arm 14 einer Sperrklinke derart betätigt, daß die Welle 15 in entgegengesetztem Sinn um einen Schritt weitergedreht wird. Ein mit der Welle 15 drehbarer Kontakt 16 steht mit einer Statorkontaktbank 17 in Verbindung. Die Welle 15 erfordert zu ihrer einmaligen vollen Umdrehung üblicherweise 50 Schritte.

Gemäß Fig. 3 sind die Kontakte 17 jeweils mit Abgriffen eines Potentiometers 17 α verbunden, das an Wechselspannung anliegt. Die am rotierenden Kontakt 16 erzeugte Spannung wird durch einen Pufferverstärker 18 wenigstens einem von zwei Steuerkreisen A und B zugeführt. Der Steuerkreis A weist einen Phasendetektorkreis 19 auf, der Impulse erzeugt, wenn das vom Pufferverstärker 18 abgegebene Signal eine vorbestimmte Höhe erreicht. Diese Impulse ändern sich daher in Phase mit der Amplitude der am Kontakt 16 anliegenden Spannung. Die dem Phasendetektorkreis 19 entnommenen Impulse dienen als Zündimpulse für halbleitende Gleichrichter eines Zerhackerkreises 20, der mit Gleichstrom gespeist wird. Das Ausgangssignal des Zerhackerkreises ist ein Impulssignal mit einem variablen Wert des Verhältnisses der Impulsdauer zum Impulsabstand (mark to space ratio). Das Hochspannungssignal des Zerhackerkreises wird durch ein Filter 21 geglättet. Das geglättete Signal dient als Anodenspannung für das Magnetron 22. Durch geeignete Wahl der Charakteristiken des Kreises ist es möglich, die durch das Magnetron 22 erzeugte elektromagnetische Energie proportional zu der durch den Stufenschalter angezeigten Anzahl der zwischen den Abtasteinrichtungen 8, 8 α und 9, 9 α befindlichen Gegenstände zu wählen.

Der Steuerkreis B weist einen Detektorkreis 23 auf, dessen Ausgangssignal ein Gleichstromsignal ist, dessen Amplitude zur Amplitude der am rotierenden Kontakt 16 auftretenden Spannung proportional ist. Dieses Signal dient zur Steuerung der Schwingungsfrequenz eines Multivibrators 24. Das differenzierte Ausgangssignal des Multivibrators schafft die Zündimpulse für die halbleitenden Gleichrichter eines Inverterkreises 25. Das Ausgangssignal des Inverterkreises 25 wird durch einen Umformer 26 einem Induktionsmotor 27 zugeführt, der das Förderband 7 antreibt. Die Kennlinien dieses Steuerkreises sind derart gewählt, daß die Geschwindigkeit des Förderbandes zu der durch den Stufenschalter angezeigten Zahl der Gegenstände zwischen den Abtasteinrichtungen 8, 8 α und 9, 9 α umgekehrt proportional ist, weshalb die Verweilzeit der Gegenstände im Wärmeraum von der Zahl der zwischen den Abtasteinrichtungen befindlichen Gegenstände abhängt. Die Einrichtung eignet sich insbesondere zum Aufwärmen von Nahrungsmitteln, wie z. B. Platten aus gekühlten Speisen, die vorgekocht sind. Diese Einrichtung kann in einem Restaurant aufgestellt werden, wobei die Erwärmung der Gegenstände in Anpassung an die unterschiedlichen Abstände zwischen den auf dem Förderband 7 angeordneten Gegenständen erfolgen kann. Befinden sich daher keine Gegenstände auf dem Förderband, so wird das Magnetron 22 vollständig abgeschaltet (bei alleiniger Verwendung des Kreises B erfolgt dies durch eine nicht dargestellte Schalteinrichtung). Beim Hochbetrieb des Ofens wird hingegen seine maximale Kapazität ausgenutzt, wobei für sämtliche zwischen dem maximalen Betrieb und der Ruhestellung des Ofens liegenden Werte die entsprechende Strahlungsenergie und/oder Förderbandgeschwindigkeit selbsttätig gesteuert wird.

Zur Anpassung an Gegenstände mit unterschiedlichen elektromagnetischen Eigenschaften kann eine Einrichtung zur manuellen Änderung der Charakteristiken des Steuerkreises vorgesehen sein. Beispielsweise kann das Förderband derart gesteuert werden, daß es beim Erwärmen von Zwischengerichten mit ringerer Geschwindigkeit läuft als beim Erwärmen von Suppen oder Puddings. Die manuelle Steuerung kann durch Auswechseln des Potentiometers 17 α erfolgen. Üblicherweise sind mehrere unterschiedliche Potentiometer auf entsprechenden Halterungen befestigt, die in einen mit dem Stufenschalter verbundenen und in der Zeichnung nicht dargestellten Mehrfachstecker eingesteckt werden können, um die gewünschten Charakteristiken für die Steuerkreise zu wählen.

Diese Einrichtung ist nicht nur für die vorstehend erläuterten Einzelgüter, sondern auch für Materialien geeignet, die gleichsam als Masse kontinuierlich auf

dem Förderband transportiert werden. Wenn die der Mikrowellenstrahlung ausgesetzte Masse dieses Materials eine Funktion der Bewegung des Förderbandes ist, dann wird die durch das Magnetron zugeführte Energie durch die Bewegung des Förderbandes gesteuert. Dies kann durch den in F i g. 3 gezeigten Steuerkreis A erfolgen, wenn der Stufenschalter durch eine entsprechende Kupplungs- und Getriebeanordnung durch die Bewegung der angetriebenen Rolle der Fördereinrichtung gesteuert wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 meßeinrichtungen versehen sind, welche ein Maß für Patentansprüche: die Regelung der Feldstärke oder der Frequenz des Wechselfeldes oder der Förderbandgeschwindigkeit

1. Durch elektromagnetische Hochfrequenz- liefern. Diese Art der Regelung erfordert eine große strahlung beheizter Durchlaufofen mit einer For- 5 Anzahl von Testkörpern, die laufend auf die Förderdereinrichtung für das zu beheizende Gut und einrichtung aufgesetzt werden müssen, wodurch eine einer Regeleinrichtung, dadurch gekenn- automatische Regelung ohne Überwachungspersonal zeichnet, daß die Regeleinrichtung zwei Ab- nicht möglich ist.

tastvorrichtungen (8, 8 a, 9, 9 a) umfaßt, welche Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur nahe am Eingang bzw. Ausgang des Heizraumes io Wärmebehandlung von Stückgut zu schaffen, bei der (I) angeordnet sind und auf den Durchtritt der die Regelung der Geschwindigkeit der Förde reinrich-Gegenstände ansprechen, sowie eine Zählvorrich- tung und/oder eine Regelung der Strahlungsenergie tung (12 bis 17 a) zum Zählen der Betätigungen in einfacher Weise durchführbar ist.
der Abtastvorrichtungen (8, 8 a, 9, 9 a) in ein- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geander entgegengesetztem Sinn und Erzeugung 15 löst, daß die Regeleinrichtung zwei Abtastvorrichtuneines Signals, welches eine Funktion der Zahl der gen umfaßt, welche nahe am Eingang bzw. Ausgang Gegenstände zwischen den Abtastvorrichtun- des Heizraumes angeordnet sind und auf den Durchgen ist. tritt der Gegenstände ansprechen, sowie eine Zähl-

2. Vorrichtungen nach Anspruch 1, dadurch vorrichtung zum Zählen der Betätigungen der Abgekennzeichnet, daß die Zählvorrichtung (12 bis 20 tastvorrichtungen in einander entgegengesetztem Sinn 17 a) ein Wechselspannungssignal erzeugt, dessen und Erzeugung eines Signals, welches eine Funktion Amplitude eine Funktion der Gegenstände zwi- der Zahl der Gegenstände zwischen den Abtastschen den Abtastvorrichtungen (8, 8 a, 9, 9 a) ist, vorrichtungen ist. Durch eine derartige Ausgestaltung daß eine Einrichtung (19) zur Erzeugung einer des beheizten Durchlaufofens ist es möglich, die För-Reihe von Impulsen vorgesehen ist, deren Phasen 25 dergeschwindigkeit und/oder die Strahlungsenergie relativ zu diesem Wechselspannungssignal Funk- den Erfordernissen in einfacher Weise anzupassen, tionen der Amplitude des Wechselspannungs- wenn das Stückgut unregelmäßig und mit unterschiedsignals bilden und daß zur Erzeugung der Anoden- Iicher Menge auf die Fördereinrichtung aufgegeben Kathodenspannung ein Konverter (20, 21) vor- wird.

gesehen ist, der elektronische Schalter, z. B. halb- 30 Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus

leitende Gleichrichter, aufweist, die durch diese den Unteransprüchen.

Impulse betätigbar sind. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise

3. Vorrichtung nach Anspruch I oder 2, da- dargestellt. Es zeigt

durch gekennzeichnet, daß am Ein- und Ausgang Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstel-

(3) des Heizraumes (1) Einrichtungen (2) zur Ab- 35 lung eines mit einer Fördereinrichtung versehenen

sorption der Strahlungsenergie vorgesehen sind. Mikrowellenofens,

•

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 F i g. 2 ein Schema einer in den Steuerkreisen des

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler Ofens verwendeten Abtasteinrichtung,

einen Stufenschalter (12) aufweist, der in Abhän- Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Steuerkreises für

gigkeit von den Signalen der Abtasteinrichtungen 40 den Ofen.

(8, 8 a, 9,9 a) den Abgriff eines Potentiometers Die in den Figuren dargestellte Einrichtung dient

(17 α) ändert. zum Erwärmen einer Folge von Gegenständen. Die

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Gegenstände können mit änderbaren Intervallen auf

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwi- ein Förderband aufgebracht werden, das die Gegen-

schen dem Heizraum (I) und den Abtasteinrich- 45 stände durch einen Heiz- bzw. Wärmeraum führt, in

tungen (8, 8 α bzw. 9, 9 a) Absorptionseinrichtun- dem sie einer elektromagnetischen Mikrowellenstrah-

gen (2) angeordnet sind. lung ausgesetzt werden. Im Heizraum können sich

mehrere Gegenstände gleichzeitig befinden, wobei ihre Anzahl eine Funktion der Intervalle zwischen

50 den auf dem Förderband angeordneten Gegenständen ist. Vor und nach dem Wärmeraum befinden sich Abtasteinrichtungen, die auf vorbeigeführte Gegen-

Die Erfindung bezieht sich auf einen durch elek- stände ansprechen. Mit diesen Abtasteinrichtungen tromagnetische Hochfrequenzstrahlung beheizten ist ein Zähler gekoppelt, der jeweils die Zahlen der an Durchlaufofen mit einer Fördereinrichtung für das zu 55 den einzelnen Abtasteinrichtungen vorbeigeführten beheizende Gut und einer Regeleinrichtung. Gegenstände voneinander subtrahiert, so daß der Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (bri- durch den Zähler registrierte Gesamtbetrag eine tische Patentschrift 1 070 145) wird Schüttgut durch Funktion der Zahl der zu einem beliebigen Zeitpunkt elektromagnetische Hochfrequenzstrahlung getrock- zwischen den Abtasteinrichtungen vorhandenen net, wobei die Durchsatzgeschwindigkeit durch den 60 Gegenstände ist. Es wird entweder nur die Strahlungs-Ofen bei maximaler elektrischer Leistung in Abhän- energie und/oder die Geschwindigkeit der FÖrdergigkeit vom Volumen des Materials geregelt wird. einrichtung als Funktion des durch den Zähler ermit-Zum Erwärmen von Stückgut ist diese Einrichtung telten Gesamtbetrages gesteuert, so daß die durch nicht geeignet. jeden Gegenstand bei seinem Transport durch den Bei einer weiteren bekannten Einrichtung (deutsche 65 Wärmeraum absorbierte Wärmeenergie von der Zahl Patentschrift 891 718) werden auf der Fördereinrich- der im Wärmeraum befindlichen Gegenstände im tung neben den einzelnen zu erwärmenden Gegen- wesentlichen unabhängig ist.
ständen Testkörper mitgeführt, die mit Temperatur- Der Wärmeraum wird durch ein Tunnel 1 gebildet.