DE1765019A1

DE1765019A1 - Geschlitztes Wellenleitungsanwendungsgeraet

Info

Publication number: DE1765019A1
Application number: DE19681765019
Authority: DE
Inventors: White Jerome Russell
Original assignee: Varian Associates Inc
Current assignee: Varian Medical Systems Inc
Priority date: 1967-04-28
Filing date: 1968-03-22
Publication date: 1971-07-01
Also published as: GB1234623A; US3471672A; FR1570706A; GB1234622A

Description

Dj ο vorLierende Erfindung bezieht sieh ganz allgemein auf Kikrowcllen-Heizejnrichtunken, die rait geschlitzten V/elionlo i tungen arbeiten und insbesondere auf Mikrowellen-ile i .zeinr Lchtungen in üehlangenbauart.

i len-Heizeinrichtungen oder Anv/endungsgeräte der Bauart mit geschlitzten Ii ellenl ei tungen vierden gfjwöhnlioh angewendet, um in kontinuierlichem Betrieb ein Werkstück zu erhitzen. Ln den meisten Anwendung«fäLlen wird eine Mehrzahl von geschlitzten V/ellenLei fciiiigsabschnitten veru i ni,";t, ao daß eine SchLangenbahn für elektromagnet i.Boho WfjLlenenor-gie gebildet wird, und das V/crkstiici.

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wird erhitzt, v/enn es jeweils durch den betreffenden Wellenlei tuhgsabschnitt hindurchgeht. In solchen Anwendungsgeräten v/ircl das zu erhitzende Werkstück durch den Wellenleitungsabsohnitt hindurchgeführt, wobei seine Oberflache parallel zur elektrischen Feldkomponente des elektromagnetischen "Feldes liegt, das sich dort bildet. Im Gegensatz au den meisten anderen Arten von Anwendungsgeriiten können geschlitzte //ellenleitungsanwendungsgeräte erregt v/erden, so daß sie eine einheitliche elektromagnetisc?ie Feldverteilung in Werkstücken bieten, die wesentlich grosser ist als die ',/ellenlange der angelegten Energie.

Unglücklerweise jedoch haben die bekannten Sohlangenanwendungsgeräte Grenzen, wodurch sie für viele industrielle Anwendungsgebiete ungeeignet sind. So kann beispielsweise elektromagnetische Wellenenergie, die an das Werkstück gekoppelt wird, das erhitzt werden soll, vergrößert werden, dadurch daß unerwünschte ','eilenreflektionen innerhalb des Wellenleitungsbildes verkleinert werden. TIm die Bildung von solchen Reflektionen innerhalb des Wellenleitungssystems zu vermindern, ist es üblich geworden, die schlangenförmige Wellenleitungsbahn mit U-förmigen Wellenleitungsbögen auszurüsten, die die Enden von geraden Wellenleitungsabschnitten verbinden. Jedoch erfordern solche Systeme beachtlich mehr Raum im Vergleich zu dem wirklichen Arbeitsraum, in welchem das Werkstück elektromagnetischen Wellen ausgesetzt 1st. Überdies ist selbst in solchen Systemen eine wirkungsvolle Unterdrückung von unerwünschten 'iiellenreflektionen oft erschwert durch Unterschiede in den Dielektrizitätskonstanten von unterschiedlichen Werkstücken und durch Änderungen, welchen die Diel ektrizifcätskonstante dea betreffenden Werkstückes unterliegt, wenn or, erhitzt wird. Im allgemeinen v/erden solche Veränderungen der Dielektrizitätskonstante kompensiert durch Anwendung von gemeinsamen einstellbaren Impedanzeln— richtungen an ausgewählten üteilen längs der ,Jchlangenbahn.

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Eine andere Schwierigkeit, die den Schlangenanwendungsgeraten gemäß dem Stand der Technik anhaftet, liegt in der Schwierigkeit, während des Betriebs Zugang zu den inneren Teilen zu gelangen, um Luft dort hindurchströmen zu lassen oder in das Innere einsehen su können. Die Schwierigkeit, den gewünschten Zugang vorzusehen, ist eine Folge der Notwendigkeit, die J.nrendungsgeräto derart zu konstruieren, daß ein Entweichen von vagabundierender Mikrowellenenergie in die Umgebung verhindert wird. Daher ist bei den Anwendungsgeräten nach dem Stand der Technik nur ein begrenzter Einblick durch Maschensiebe oder dergleichen hindurch möglich gewesen. Weiterhin wurde eine Luftzirkulation nur durch die Verwendung von entweder komplexen, nicht Mikrowellen erzeugenden Luftzirkulationssystemen erhalten oder kräftige Luftpumpen waren erforderlich, die ausreichten, um den hohen Luftströmungswiderstand zu überwinden, der durch die Mikrowellenabschirmung von weniger sorgfältig ausgearbeiteten Luftzirkulationssystemen erzeugt wird.

Viele bekannte Schlangenanwenuungsgeräte erforderten eine sehr häufige Reinigung. Da das Innere solcher Anwendungsgeräte der Umgebung gegenüber geschlossen ist, ist es erforderlich, sie auseinanderzubauen, um das Innere zu reinigen oder um viele andere vorsorgliche Wartungen durchzuführen. Weiterhin bedingt der JLufbau von vielen Anwendungsgeräten viele probeweise Montagen und Demontagen, welche viel Zeit und Hosten verursachen.

Die vorliegende Erfindung führt zu einem geschlitzten Wellenleitungs-Mikrowellenanwendungsgerät der Schlangenbauart, welches Merkmale aufweist, durch welche die Grenzen und die dadurch hervorgerufenen Uacliteile der Schlangenanwerdungsgeräte gemäß den Stand der Technik überwunden werden. Vai diesem Zweck weist das Mikrowellenanwendungsgerät nach der vorliegenden Erfindung eine

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Mehrzahl von benachbart angeordneten Wellenleitungsabschnitten auf, die Öffnungen in ihren Wänden aufweisen, um ein V.erkstück durch die Wellenleitungsabschnitte hindurchzuführen. Die Wellenleitungsabschnitte sind miteinander gekoppelt, und zwar durch Kopplungsöffnungen in benachbarten Wandungen an Stellen, die von den Enden der Wellenleitungsabschnitte nach innen verschoben sind, so daß eine Schlangenbahn für Mikrowellenenergie gebildet wird. Ein leitendes Glied ist zwischen jeder Kopplungsöffnung und dem nächsten Ende des Wellenleitungsabschnittes angeordnet, so daß ein Kurzschlußpfad für die elektrische Feldkomponente des elektromagnetischen Feldes gebildet wird, welches Feld durch die "Wellenleitungsabschnitte hindurch vordringt. Das leitende Glied ist relativ zu der zugehörigen Kopplungsöffnung angeordnet, um Wellenreflexionen an den Kopplungsstellen zwischen den Wellenleitungsabschnitten zu vermindern. Ein solches System führt zu einem einfachen Weg, Wellenreflexionen längs des gesamten schlangenförmigen Pfades zu vermindern und dadurch die elektromagnetische Wellenenergie zu vergrößern,, die zur Erhitzung zur Verfügung steht.

Das System des Anwendungsgerätes der vorliegenden Erfindung hat den Vorteil, daß es geeignet ist, einen sehr leichten Zugang zu seinem Inneren zum Zwecke der Reinigung oder der Inspektion zu erlauben. Ein solcher Zugang kann durch Öffnung der Enden der Wellenleitimgsabschnitte erreicht werden. Vagabundierende Mikrowellenenergie wird daran gehindert, in die Umgebung zu entweichen dadurch* daß die Wellenleitungsabschnitte entsprechend ausgebildet und die I'iikrowellenfrequenz entsprechend gewählt wird, daß die leitenden Glieder mit den zugeordneten Wellenlejtungsabschnitten Wellenleitungsendteile bilden jenseits Cutoff. Indem im wesentlichen ein störungsfreier Pfad durch jeden Wellenlejtungsabsc?mitt hindurch vorgesehen wird, kann das Innere jedes Wellenleitungsabschnittes während des

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Betriebes beobachtet werden, und einfache Systeme können Anwendung finden, um Luft oder andere gasförmige Mittel durch das Anwendungsgerät hindurch zirkulieren zu lassen, und einige vorsorgliche Wartungen können durchgeführt werden, ohne daß das Anwendungsgerät auseinandergebaut werden muß.

Weiterhin erleichtert die einheitliche Technik des Zusammenkuppeln^ der Wellenleitungsabschnitte des Anwendungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung die Verwirklichung einea kompakten Anwendungsgerätes, welches leicht hergestellt werden und welches wiederholt zusammengebaut und auseinandergebaut werden kann. Diese Merkmale sind dadurch zu realisieren, daß Wellenleitungsabschnitte vom ersten und zweiten Satz gleicher Halbabschnitte der Uellenleitungen gebildet v/erden, die in paralleler Richtung mit angrenzenden, benachbarten Wänden und mit den halben Abschnitten jedes Satzes zusammen befestigt und demontiert werden können als eine Einheit.

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Mikrowellenanwendungsgerät der Schlangenbauart zu verwirklichen, das aus einer Mehrzahl von Wellenleitungsabschnitten gebildet ist, die derart gekoppelt sind, daß ein Minimum von Wellenreflexion stattfindet.

insbesondere ist es ein Ziel dieser Erfindung, ein Hikrowellenanwendungsgerät der Schlangenbauart zu verwirklichen, das aus einer Mehrzahl von zusammengekoppelten Wellonlei tungaabisohni. tten gebildet ist, wobei die Kopplung zv/isehen den 'Aollenloitungsabsohnitton eingestellt v/erden kann, um die elektromagnetische Energieübertragung dazwischen :;u regeln.

I¹Ji.π weiteren Ziel der Erfindung liegt darin, ein ak her; Mi 1. rom; Π f;nanwe;rtdungsgernt dor lU:\i\ ;mgenbaiiart

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Weiterhin soll das neue Mikrov/ellenanv/endungsgerät der üchlangenbauart leicht zusammen- und auseinandergebaut werden können.

Ferner soll das neue Hikrowellenanwendungsgerät der Schlangenbauart derart ausgebildet sein, daß es einen leichten Zugang ^u seinem Inneren v/ährend des Betriebes gestattet, ohne daß Radiofrequenzsta?örungen ausgestrahlt werden und vagabundierende elektromagnetische Energie in die Umgebung abströmt.

Ein weiterer Vorteil des neuen I'iikrowellenanwendungsgerätes der Schlangenbauart liegt darin, daß Luft oder andere gasförmige Mittel leicht darin zirkulieren können.

Ein weiterer Vorteil des Mikrowellenanwendungsgerätes der Schlangenbauart nach der vorliegenden Erfindung von modularer Bauweise liegt darin, daß es in ,jeder gewünschten Länge erstellt werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig.l eine perspektivische Ansicht eines Mikrowellenanwendungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig.2 einen Querschnitt durch dar. Anwendungsgerät längs der Linien 2-2 der Pig.l;

Fig.3 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines Teils doa Amveiulimgsgerüte» nach Pig.l;

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Pig.4 einen Querschnitt des T-Gliedec längs der Linien 4-4 der Fig.l;

Pig.5 mit weggekrochenen Teilen eine perspektivische Ansicht einer alternativen Gestaltung des T-Gliedes der Fig.4 an eine Wellenleitung.

Das geschlitzte Wellenl ei tun.gsanwendungsgerät 10 nach den Pig.1-2 weist eine Mehrzahl von Welleiileitungen auf mit Öffnungen, wie z.B. Schlitzen 12, die den Durchgang eines Werkstückes durch die Wellenleitung gestatten. Die Wellenleitungen sind in Reihe mittels Kopplungsöffnungen aneinandergekoppelt, wodurch eine schlangenförraige Bahn für die elektromagnetische Energie gebildet wird, die von der Energiequelle 14 stammt. Um Energieverluste durch Abstrahlung zu vermindern, sollte die Weite W_o der Schlitz-Öffnungen 12 nicht größer als notwendig sein, um einen leichten Transport des Werkstückes sicherzustellen und vorzugsweise nicht größer als ein Drittel des Abstandes zwischen den Schlitzöffnungen einer Uellenleitung 11.

Eine einheitliche elektrische Feldstärke ist in der Nachbarschaft des Werkstückes erwünscht, damit dieses einheitlich erhitzt wird. Ein solches Feld kann z.B. durch Anwendung von rechteckigen Wellenleitungen 11 mit Schlitzen 12 verwirklicht werden, die in einander gegenüberliegenden breiten Wandungen 16 und 17 vorgesehen sind, welches Feld erregt wird, um TE₁₀ - Wellen zu erzeugen, die eine elektrische Feldkomponente senkrecht zu den breiten Wandungen haben. In Übereinstimmung mit der üblichen Praxjs sind Schlitze 12 in der Mitte der breiten V/andungen 16 und 17 vorgesehen, um ejn Herauskriechen von Energie zu vermindern und um die Energie, die an das Werkstück gekoppelt wird, zu erhöhen.

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Jedes der gemeinsamen Mikrowellenleitungssysteme kann dazu dienen, elektromagnetische Energie von der Energiequelle 14 zu entnehmen und die angekoppelten Wellenleitungen 11 zu erregen. Weiterhin kann das Anwendungsgerät 10 an jeder Stelle der miteinander gekoppelten Wellenleitungen 11 erregt werden. In dem Anwendungsgerät 10 wird, wie die Zeichnungen zeigen, ein einmaldiges H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18, welches im einzelnen in Fig.4 dargestellt ist, verwendet, um das Gerät 10 an eine Wellenleitungs-Übertragungsleitung 19» die von der Versorgungsquelle 14 kommt, anzukoppeln. Wie im einzelnen nachstehend noch näher beschrieben werden wird, kann der einmalige H-Verzweiger mit T-Glied 18 gemäß Fig.4 eine im wesentlichen reflektionslose Energieübertragung von der Wellenleitung 19 zur Wellenleitung 11 einer Mehrzahl von miteinander gekoppelten Wellenleitungen sicherstellen.

Das geschlitzte Wellenleitungsanwendungsgerät kann entweder mit stehenden Wellen oder mit wandernden Wellen betrieben v/erden, wobei die Betriebsweise davon abhängt, wie das Anwendungsgerät abgeschlossen ist. Bei jeder Betriebsweise sollte der erforderliche Abschluß derart ausgeführt sein, daß er mit dem Anwendungsgerät 10 zusammen wirkt, das in Anwesenheit eines Werkstückes erregt wird. Bei Abschluß der Wellenleitung oder der Wellenleitungen 11 der miteinander gekoppelten Wellenleitungen mit einer reflektionslosen Verlustlast 21, einem Absorber, wird das Anwendungsgerät 10 wie eine Übertragungsleitung betrieben. Die Last 21 kann an das Anwendungsgerät 10 über einen weiteren H-Verzweiger mit T-Glied 18' gekoppelt werden, welcher entsprechend dem H-Verzweiger mit T-Glied 18 ausgebildet ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Kopplungsöffnungen 13 innerhalb der Enden 22 und 23 der Wellenleitungen 11 angeordnet. Um die Kopplung zwischen aufeinanderfolgenden Wellenleitungen 11 einzustellen,

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sind leitende Glieder 24 und 26 entsprechend in den Wellen— leitungsabschnitten 27 und 28 der Wellenleitungen 11 angeordnet, und zwar zwischen den Kopplungsöffnungen 13 und jedem der l/ellenleitungsenden 22 und 23. Die leitenden Glieder 24 und 26 sind derart ausgebildet und in den Wellenleitungsabschnitten 27 und 28 angeordnet, daß 3ie Kurzschlußpfade für die elektrische Feldkomponente des elektromagnetischen Feldes bilden, welches durch die Wellenleitungsabschnitte 11 erzeugt wird. Um Reflektionen an den Kopplungsöffnungen 13» die die aufeinanderfolgenden Wellenleitungen 11 aneinander koppeln, au vermindern, ist jedes der leitenden Glieder 24 oder 26 in den aufeinanderfolgenden Wellenleitungen relativ zu seiner zugehörigen Kopplungsöffnung 13 derart angeordnet und ausgebildet, daß die Heflektion an Energie vermindert wird. Die richtige Einstellung, um diese Bedingung zu erfüllen, kann mit Hilfe von üblichen empirischen Bnergiereflektionsmeßtechniken getroffen werden.

Aufbau und System dieser Anordnung zum Aneinanderkoppeln von Wellenleitungen ermöglichen es, daß jede VeI-lenleitung des Anwendungsgerates nach außen hin geöffnet werden kann, wodurch selbst während des Betriebes ein leichter Zugang zu jedem Teil des Inneren des Anwendungsgerätes ermöglicht wird. Insbesondere durch Ausbildung der Wellenleitungsabschnitte 27 und 28 und leitenden Glieder 24 und 26 und durch Anordnung der leitenden Glieder und 26 in den Wellenleitungsabschnitten derart, daß die Abschnitte Wellenleitungen jenseits der Gutoffstelle der Wellenlänge der eingespeisten Energie darstellen, wird die elektromagnetische Energie bei einer 'Jellenlunge, die gleich oder größer als diejenige der eingespeisten Energie iot, nicht frei durch die Wellenleitungsabschnitte 27 und 28 übertragen. Daa hat zur Folge, daß die Enden 22 und 23 der Wellenleitungen 11 zur Umgebung des Anwendungsgerütes 10 hin geöffnet werden können, oline daß vagabun-

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clierende oder unerwünschte elektromagnetische Energie zur Umgebung heraustritt, es sei denn, höhere Harmonische würden in den Wellenleitungen 11 erregt. Jedoch kann bei richtiger /Zahl der Abmessungen der Wellenleitungen 11 in bezug auf die Frequenz der eingespeisten Energie eine freie Übertragung der Grundwelle durch die Uellenleitungen 11 stattfinden, während die Übertragung von Oberwellen unterdrückt wird. Wenn die höheren Harmonischen ferner daran gehindert werden, frei durch die Wellenleitungsabschnitte 27 und 28 übertragen zu v/erden, dann wird das Anwendungsgerät 10 keinerlei nennenswerte elektromagnetische Energie durch die offenen l/ellenleitungsenden 22 und 23 zur Umgebung abstrahlen. Eine wirkungsvolle Unterdrückung von vagabundierenden und unerwünschten elektromagnetischen Energiestrahlungen kann erzielt werden, indem die Wellenleitung 11 mit einem derartigen Querschnitt ausgebildet ist, daß die Cuttoff-Wellenlänge des freien Raums der Grundschwingung größer ist als die Betriebswellenlänge des freien Raums und die Cutoff-Wellenlänge des freien Raums der nächst höheren Harmonischen geringer ist als die Betriebswellenlänge des freien Raums. Wenn die Querschnittsbemessung der V/ellenleitungen 11 gemäß diesen Bedingungen eingestellt ist und das Anwendungsgerät 10 mit elektromagnetischer Energie bei einer Frequenz erregt wird, die größer ist als die Cutoff-Frequenz der Hauptwelle, aber niedriger als die Cutoff-Frequenz der nächst höheren Harmonischen, dann wird die Wellenleitung 11 nicht die freie Übertragung von höheren Harmonischen unterstützen.

Wenn das Anwendungsgerät 11 mit offen endenden Wellenleitungen 11 ausgebildet und dadurch ein leichter Zugang zum Inneren sichergestellt iat, dann ist es möglich, sein Inneree während des Betriebes zu inspizieren, eine Wartung des AnwendungsgeräteB ohne Auaeinanderbau durchzuführen und im allgemeinen Zugang zum Inneren fUr jeden Zweck zu ermöglichen, für den ein solcher Zugajjg erwünscht

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ist. Aber von großer Wichtigkeit ist auch, daß eine solche Bauweise die Zirkulation von Luft oder anderen gasförmigen Mitteln durch das Anwendungsgerät 10 hindurch während des Betriebes erleichtert. Zurj Beispiel können, um Luft durch das Anwendungsgerät 10 hindurchzirkulieren zu lassen, die offenen Enden 23 der Wellenleitungen 11 längs einer Seite des Anwendungsgerätes mit einer Einlaßstelle 29 in Verbindung stehen, die in geeigneter Weise an eine oder mehr Luftpumpen 31 angeschlossen ist, je nachdem, wie es erforderlieh ist. Um die zirkulierende Luft wegzufördern, sind die offenen Enden 22 der Wellen-leitungen 11 längs der anderen Seite des Anwendungsgerätes 10 an eine Absaugleitung 32 angeschlossen, die mit Absaugleitungen 33 verbunden ist.

Unter den verschiedenen GestaltungBmöglichkeiten der Wellenleitungen sind rechteckige Wellenleitungen für die Bildung des Anwendungsgerätes 10 der vorliegenden Erfindung besonders bequem. In einem Ausführungsbeispiel eines solchen Anwendungsgerätes sind die rechteckigen Wellenleitungen 11 parallel zueinander ausgefluchtet und haben angrenzende breite Wandungen 16 und 17, welche zentral angeordnete Längsschlitze 12 und die Kopplungsöffnungen 13 bilden. Die parallelen Wellenleitungen 11 sind derart angeordnet, daß Schlitze 12 und Kopplungsöffnungen 13 sich zwischen den benachbarten Wellenleitungen 11 befinden. Um eine möglichst kompakte Bauweise des Anwendungsgerätes zu bekommen, sind die Wellenleitungen 11 aus den breiten Wandungen 16 und 17 der benachbarten Vfellenleitungen gebildet. Wenn gewünscht, kann das kompakte Anwendungsgerät derart ausgebildet sein, daß benachbarte Wellenleitungen 11 jeweils eine gemeinsame Zwischenwand haben. Die leitenden Glieder 24 und 26 sind Streifen, die in elektrischem Kontakt mit den Zentren der breiten Wandungen 16 und 17 in den Wellenleitungsabsehnitten 27 und 28 jeder Wellenleitung 11 stehen und sich dazwischen erstrecken. Das leitende Glied 24 und das leitende Glied 26,

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die in jeder Wellenleitung 11 angeordnet sind, können von denjenigen in den anderen Wellenleitungen getrennt sein oder können Teil eines aus einem Stück bestehenden Längsgliedes sein, welches sich durch eine Mehrzahl oder durch alle der Wellenleitungen 11 erstreckt. Bei jeder dieser Ausbildungsmöglichkeiten wird der Betrag an elektromagnetischer Energie, die von den Enden 22 und 23 der Wellenleitung entweicht, dadurch vermindert, daß die leitenden Glieder 24 und 26 eine Dicke T von wenigstens zwei Skin-Effekttiefen und eine Weite W. von wenigstens —4?— haben. Bei einer gegebenen Wellenleitungskonstruktion variiert die Weite W. des leitenden Gliedes, welche erforderlich ist, um die entweichende Strahlung auf eine vernachlässigbare Größe zu vermindern in Übereinstimmung mit der Eingangsleistung mit einer Breite W. von 4 A ι die wirkungsvoll ist bei jedem Energiepegel, der zur Zeit bei der Mikrowellenheizung praktiziert wird. Beispielsweise wurde bei einer Eingangsleistung von etwa 2,5 kW gefunden, daß bei der oben beschriebenen Wellenleitungsgestaltung die entweichende Strahlung bis auf eine Größe vermindert werden kann, die beachtlich unter IO Milliwatt pro Quadratzentimeter liegt, der annehmbaren Norm für die Verhältnisse ohne vagabundierende Strahlung durch Verwendung von leitenden Gliedern 24 und 25, die ein

_T - -A und ein W₊ = -

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aufweisen.

Zur Erleichterung der Herstellung, Erleichterung des Zusammenbaus und des Auseinanderbaus und Erleichterung der Wartung wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Anwendungsgerätes 10 der vorliegenden Erfindung aus ersten und zweiten Sätzen 34 und 36 von identischen Halbabschnitten von parallelen Wellenleitungen gebildet ist, deren benachbarte Wandungen

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übereinstimmen. Die Halbabschnitte der Vellenleitungen von jedem der Sätze 34 und 36 sind aneinander "befestigt und als Einheit yon denjenigen des anderen Satzes zu demontieren.

Das in den Fig.1-3 im einzelnen dargestellte bevorzugte Ausführungsbeispiel eines Anwendungsgerätes 10 weist einen ersten Satz 34 von rechteckigen, U-förmigen, offen endenden Halbwellenleitungen 47 auf, die parallel mit benachbarten Armen 48 von benachbarten Halbwellenleitungen 47 zusammenhängend angeordnet sind. Die Halbwellenleitungen 47 werden in ihrer Betriebslage dadurch gehalten, daß sie mit Hilfe von zwei parallel sich erstreckenden U-förmigen Kanälen 49| z.B. mittels Schrauben 51» befestigt sind, die in das Material des Halbwellenteils 52 eingreifen. Jeder der zusammenhängenden Arme 48 der Halbwellenleitungen 47 bildet eine rechteckige, TJ-fönnige Kerbe 53» die innen einen Abstand von dem Ende der Halbv/ellenleitung hat, wobei die Kerben 53 in den zusammenhängenden Armen 48 ausgebildet sind. Die Kerben 53 von aufeinanderfolgenden zusammenhängenden Armen 48 sind innerhalb der gegenüberliegenden Enden der Halbwe11enleitungen 47 angeordnet, wodurch die Kerben der wechselnden zusammenhängenden Arme registriert bezw. gekennzeichnet v/erden.

Das Anwendungsgerät 10 wird dadurch vervollständigt, daß ein identischer zweiter Satz 36 von rechteckigen,U-förmigen, offen endenden Halbwellenleitungen 56 im Abstand oberhalb des ersten Satzes 34 angeordnet ist, wobei Schlitze 12 gebildet v/erden, die dazu geeignet sind, ein Werkstück durch das Anwendungsgerät hindurchlaufen zu lassen. Die Halbwellerilei tungen 56 des zweiten Satzes 36 sind an zwei tl-förrnigen Kanälen 57, z.B. mittels Schrauben 58, befestigt und wirken dadurch mit den Halbwellenleitungen 47 des ersten Satzes 34 zusammen. Die Arme 59 der Halbwollenloitungen 56 bilden rechteckige, U-förmige Kerben 61, welch« über den Kerben 53 der Halbwe11enleitungen

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des ersten Satzes 34 ausgerichtet sind, wenn das Anwendungsgerät 10 zusammengebaut ist.

Um die gewünschte Kopplung zwischen allen Wellenleitungen 11 aufrecht zu erhalten und um ein unerwünschtes Entweichen von elektromagnetischer Energie aus den offenen Enden 22 und 23 der Wellenleitung 11 zu verhindern, sollte jede der Halbwellenleitungen 47 und 56 der Wellenleitungen in guter elektrischer Verbindung mit den leitenden Gliedern 24 und 26 stehen. Um sicherzustellen, daß eine gute elektrische Verbindung zwischen den leitenden Gliedern und 26 und den Halbwellenleitungen 47 und 56 aufrecht erhalten wird, ist jedes der leitenden Glieder 24 und 26 aus einem Paar von dünnen leitenden Streifen 37 und 38 bezw. 39 und 40 gebildet, die sich längs der Länge des Anwendungsgerätes 10 erstrecken. Eines von jedem Paar Streifen, z.B. 37 und 39, ist mittels Muttern 64 und Bolzen 66 an jedes der Halbwellenleitungen 47 des ersten Satzes 34 befestigt und die anderen Streifen 38 und 40 jedes Paares sind durch Muttern 64 und Bolzen 66 an jeder der Halbwellenleitungen 56 des zweiten Satzes 36 befestigt. Die leitenden Streifen sind durch die Muttern 64 und die Bolzen 66 befestigt, um fest gegen die Halbwellenleitungsarme 48 und 59 zu pressen und dadurch einen guten elektrischen Kontakt zwischen ihnen zu bilden.

Wenn das Anwendungsgerät 10 zusammengebaut ist, bilden die Halbwellenleitungen 47 und 56 eine Mehrzahl von offen endenden, geschlitzten Wellenleitungen 11, wobei die Endwellenleitungsabschnitte 27 und 28 jeder Wellenleitung 11 und die leitenden Streifen 37-40 Wellenleitungen jenseits der Gutoffstellen bilden. Bs sei bemerkt, daß in diesen Fällen, wo der erste und zweite Satz 34 und 36 der Halbwellenleitungen 47 und 56 einen Bolchen Abstand haben, daß die Paare von leitenden Streifen 24 und 26 nicht den Teil der Halbwellenleitungen 47 und 56 berühren, den die EndwelienleJtungnabschnitte 27 und 28 begrenzen oder

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"bilden, die leitenden Streifen 37-40 an jedem lüde der Wellenleitungen 11 zwei im Abstand angeordnete Wellenleitungen jenseits der Cutoffstelle bilden.

Die U-förmigen Kerben 53 und 61 der zusammengebauten Halbwellenleitung bilden eine rechteckige Mikrowellenkopplungsöffnung 13 in den zusammenhängenden Wandungen der benachbarten Wellenleitungen 11. Um eine Energieübertragung zwischen benachbarten Wellenleitungen 11 mit einem Minimum an reflektierter Energie zu erhalten, muß die Länge L und die Weite W Jeder der Kopplungsöffnungen 13 und die Anordnung der Paare von nahezu leitenden Streifen 37-40 relativ zu den Kopplungsöffnungen ent- ™ sprechend gewählt werden. Jeder dieser Parameter hat eine unterschiedliche Wirkung auf die Kraftübertragungseigenschaften zwischen benachbarten Wellenleitungen 11 und ergibt eine beste Einstellung bei jeder Einstellung der anderen Parameter. Die Länge 11 beetimmt die Frequenz, bei welcher Energie bei einem Minimum an Reflektion überführt wird. Die Weite W bestimmt die Bandbreite, bei welcher

Energie mit einem Minimum an Heflektion überführt wird. Die Anordnung des nächsten Paares von leitenden Streifen 37-40 relativ zur KopplungsÖffnung 13 bestimmt das Ausmaß der Kopplung zwischen benachbarten Wellenleitungen 11, d.h. das Ausmaß der Energie, die an den Kopplungsöffnungen M 13 reflektiert wird. Die richtige Auswahl dieser Parameter kann durch die üblichen empirischen Techniken der Einstellung der Längen- und Breitendimensionen der KopplungsÖffnungen 13 und der Anordnung des nächsten Paares von leitenden Streifen 37-40 bestimmt werden, während die Wellenleitung für die reflektierte Energie überwacht wird.

Wie zuvor bereits erwähnt, beeinflußt die Dielektrizitätskonstante des Werkstücks, welches erhitzt werden soll, die richtige Einstellung der Parameter zur Verminderung drr Energiereflektionen an der Kopplungsöffnung 13. We terhin ändert sich während der Erhitzung

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die Dielektrizitätskonstante des Werkstücks, die daher an verschiedenen Stellen längs des Anwendungsgerätes 10 unterschiedlich ist. Das Bestreben solcher Veränderungen der Dielektrizitätskonstante des Werkstücks, unerwünschte Reflektionen zu verursachen, kann verhindert werden durch entsprechende Einstellung der Anordnung oder des Ortes jedes der Paare von leitenden Streifen 37-40 in bezug auf die nächste KopplungsÖffnung 13. Wie hier zuvor bemerkt, kann dies durch Teilung jedes der leitenden Streifen 37-40 in eine Mehrzahl von kürzeren Gliedern geschehen, z.B. eines für jede geschlitzte Wellenleitung 11 und solche Einstellung jedes Paares in bezug auf die nächste Kopplungsöffnung 13, daß Reflektionen vermindert v/erden. Es ist jedoch gefunden worden, daß die unerwünschten Reflektionen bis zu einem unbedeutenden Pegel vermindert werden können, dadurch, daß die Paare leitender Streifen 37-40 derart angeordnet werden, daß ihre entsprechenden Kanten, die den Kopplungsöffnungen 13 am nächsten sind, sich zur Mitte des Anwendungsgerätes 10 neigen. Durch geeignete Einstellung des Neigungswinkels kann die Energie, die an den KopplungsÖffnungen und längs der Kanten des Werkstücks reflektiert wird, vermindert werden.

Aus praktischen Erwägungen wird vorgezogen, elektromagnetische Energie zum Anwendungsgerät 10 über einen Mikrowellenleiter 18 zuzuführen. Um es zu ermöglichen, das Anwendungsgerät 10 auseinanderzubauen, ohne die Quelle elektromagnetischer Energie 14 davon abzutrennen, wird das im einzelnen in Pig.4 dargestellte H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18 verwendet, um die Energie in das Anwendungsgerät 10 einzukoppeln. Im besonderen ist in diesem Ausführungsbeispiel das Verzweigungesystem 18 aus auseinandernehmbaren L-förmigen Halbabechnitten 72 und 73 gebildet. Der Seitenarm 74 des T-Gliedes 18 ist begrenzt durch HalbwellenleitungeerBtreckungen 76 und 77 der Halbwellenleitungen 47 und 54 der ersten Wellenleitung 11

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'der in Reihe angekoppelten Wellenleitungen, die das Anwendungsgerät 10 bilden. Die Halbwellenleitungserstreckungen 76 und 77 erstrecken sich von dem Ende der ersten Wellenleitung 11 bis zum äußersten Ende der rechteckigen Kopplungsöffnung 13. Die V/ell enl ei tung se rs treckungen 76 und 77 sind entsprechend mit geflanschten Wellenleitungsabschnitten 78 und 79 zu einem Stück vereinigt, welche, wenn sie zusammengebaut sind, den Hauptubertragungsleitungsteil 80 des H-Verzweigungssysteras mit T-Glied 18 bilden.

Im Betrieb ist die elektromagnetische Energiequelle 14 zum Beispiel an den geflanschten Wellenleitungsabschnitt 78 über die Wellenübertragungsleitung 19 angekoppelt, die mit dem Flansch 81 verbunden ist. Die anderen geflanschton Wellenleitungsabschnitte 79 werden abgeschlossen durch Kurzschlußabschlüsse 62, die an den Flansch 83 angefügt sind. Der Kurzschlußabschluß 62 wirkt mit einem induktiven Fenster 84 zusammen, welches an dem Anschluß 86 der Hauptübertragungsleitung 80 und dem Seitenarm 74 angeordnet ist, um zu bewirken, daß die gesamte von der Quelle 14 gelieferte Energie in den Seitenarm 74 und von da aus in das Anwendungsgerät 10 eingekoppelt wird. Bei den leitenden Gliedern 24 und 26 kann das induktive Fenster 84 zwd Platten 87 und 88 aufweisen, von denen jede an gegenüberliegenden Stellen der geflanschten WellenleitungsabschnLtte 78 und 79 angeordnet ist, wodurch eine gute elektrische Verbindung zwischen dem induktiven Fenster 84 und den Abschnitten der Hauptübertragungsleitung 80 gebildet wird.

Um die WellenleLtung 11, wie unmittelbar zuvor beschrieben, von einem Ende aus zu erregen, sind die leitenden Streifen 39 und 40 derart angeordnet, daß sie sich nicht swischon den Halbwellenleitungen 47 und 54 erstrekken, die die Wellenleitung 11 bilden, an welche die Quelle 14 angekoppelt ist.

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Zum Schütze gegen die Erzeugung von schädlichen jiefle-:tionen und um nicht absorbierte Energie, die durch das Ariv/endungsgerät 10 übertragen wird, zu zerstreuen, ist das offene Ende der letzten i/ellenleitung 11 der Anordnung am äußersten Ende ihrer rechteckigen Kopplungsöffnung 13 mit dem H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18¹ verbunden, welches identisch mit dem H-Verzweigungssysibem mit T-Glißd 18 ist. Das eine Ende der Ilauptübertragungsleitung 89 ist nit einer Wasserverlustlast 21 verbunden, Das andere nicht gezeigte Ende der Hauptübertragungsleitung 89 ist gekürzt und wirkt mit einem induktive?! Fenster (nicht dargestellt) zusammen, wodurch Reflektionen auf dieselbe V/eise verhindert werden wie bei den entsprechenden Elementen des H-Ver^weigungssystems mit T-Glied 18» Weiterhin sind die Paare leitender Streifen 39 und $Q derart angeordnet, daß sie sich nicht zwischen die Halbwellenleiiaingen 47 und 54 erstrecken, die den V/ellenleitungsabschnitt bilden, an den die Wasserlast 21 angekoppelt ist,

Fig.5 zeigt eine alternative Anordnung, um Mikrowellenenergie an eine -/ellenleitung 91 mit dem H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18 anzukoppeln. Bei diesen? Ausführungsbeispiel ist der Teil 92 des ü-öliedes 18 der Ilauptübertragungsleitung an ein Ende 93 in Ausrichtung oder Linie mit der Vfellenleitung 91 gekoppelt, wobei der Seitenarm 94 in nicht dargestellter Weise an die Energiequelle angekoppelt ist. Das äußere Ende 96 der Hauptübertragungsleitung 92 v/eist ein leitendes Glied 97 §^uff welches in der Ilauptübertragungsleitung 92 angeordnet ist und einen Kuraschlußpfad für die elektrische Feldkomponente des elektromagnetischen Feldes bildet, welche sich in die Wellenleitung 91 hinein erstreckt. Ein induktives Fenster 98 ist gegenüber dem Seitenarm 94 angeordnet und wirkt mit dem Kurzschlußkreis zusammen, den das leitende Glied bildet, um eine Im wesentlichen reflektionslose Energieübertragung vom Seitenarm 94 auf die Wellenleitung 91

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sicherzustellen. Diese Anordnung zur Kopplung elektromagnetischer Energie an eine Wellenleitung mit dem H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18 der Pig.4 wäre vorzuziehen, wenn es erwünscht ist, ein gasförmiges Mittel durch alle Teile des Ifellenleitungsanwendungsgerätes strömen zu lassen. Um einen Luftstrom durch eine geschlitzte Wellenleitung einziirichten, ohne daß eine unerwünschte Abströmung elektromagnetischer Energie zur Umgebung stattfindet, würde das Ende 99 der Wellenleitung 91 am äussersten Ende des/Gliedes 18 geöffnet und mit einem zweiten Kurzschlußkreis ausgerüstet sein, der durch das leitende Glied 101 gebildet ist.

Wie die Pig.l und 2 zeigen, ist jede Einlaßstelle 29 für die Zirkulation von Luft oder anderen gasförmigen Mitteln durch die Wellenleitungen 11 des Anwendungsgerätes 10 hindurch ein rechteckiges Gehäuse mit einer offenen Seite 106, die mittels Klammern 107 an die U-förmigen Kanäle 49 montiert ist. Die offene Seite 106 empfängt die offenen Enden 23, die durch die zusammengebauten Halbwellenleitungen 47 und 54 gebildet sind. Klammern 107 dienen auch dazu, die Luftpumpen 31 zu halten. Luft wird am Einlaß 29 durch die Einlaßöffnungen 108 zugeführt, die über die Leitungen 109 mit den Luftpumpen 31 gekuppelt sind. Eine rechteckige Absaugeleitung 32 ist mittels Klammern 111 mit dem U-förmigen Kanal 49 verbunden, um die Umlaufluft abzufordern. Die Auslaßleitung 32 hat eine offene Seite 112 und nimmt dort die offenen Enden 22 auf, die durch die zusammengebauten Halbwellenleitungen 47 und 54 gebildet sind und sammelt die Umlaufluft daraus und führt sie durch die Ablaßöffnungen 33 hinweg.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches dazu bestimmt ist, dünne,breite, befeuchtete Papierblätter im Durchlaufverfahren zu erhitzen, wird die elektromagnetische Energiequelle 14 bei einer Frequenz von 244-0 Megahertz betrieben, um etwa 2500 Watt an Energie

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zu liefern. Jeder Satz 34 und 36 weist zweiundvierzig Halbwellenleitungen auf, die 457 mm lang sind und deren innere Abmessungen eine Länge von 44,4 mm und eine Höhe von 38 mm haben, so daß sie, wenn sie zusammengebaut sind, zweiundvierzig geschlitzte Wellenleitungen 11 bilden, die eine Breite von 93,6 mm und eine Höhe von 38 mm haben mit Schlitzen 12 einer Weite von 4,7 mm und einer Länge von 254 mm. Die rechteckigen Kopplungsöffnungen 13 messen 25,4 mm Breite und 53»9 mm Länge und sind 101 mm einwärts von den offenen Enden der Wellenleitungen 11 angeordnet. Durch empirische Methoden wurde gefunden, daß wenn jedes Paar der leitenden Streifen 37-40 eine Dicke von 2,38 mm und eine Breite von 101 mm aufweist und wenn sie bis zu einem Ausmaß von 7,9 mm in die rechteckige Kopplungsöffnung 13 am Versorgungsende des Verwendungsgerätes 10 und 9,5 mm in die rechteckige Kopplungsöffnung am Wasserlastende angeordnet sind, eine Kopplung zwischen benachbarten iv eil enleitungen 11 durch das gesamte Anwendungsgerät 10 hindurch erhalten wird und die reflektierte Energie bis auf einen unbedeutenden Wert vermindert wird. Um die Einstellung der Lage der leitenden Streifen 37-40 zu erleichtern, können längliche öffnungen 113 und 114 in den offen endenden Wellenleitungen 47 und 56 vorgesehen sein, durch welche Bolzen 66 hindurchgehen. Die richtige Lage der Streifen 37-40 kann mittels der Standarttechniken der Messung des Ausmaeses an reflektierter Energie, welche in der Wellenleitung 11 vorhanden ist, ermittelt werden. Wenn die reflektierte Energie bis auf eine unbedeutende Größe vermindert ist, sind die Streifen 57-40 korrekt angeordnet. :

In Fig.4 ist das einmalige H-Verzweigungssystem mit T-Glied 18 im Detail dargestellt, welches imstande ist, die gesamte Energie, die durch den Anschluß 86 zwischen einem Ende der Hauptübertragungsleitung 80 und dem Seitenarm 74 eintritt, anzukoppeln. Wie bereite zuvor "beschrieben,

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wird die ganze Anordnung wesentlich vereinfacht, wenn ein solcher T-Anschluß verwendet wird, um Energie einzukoppeln und die Mikrowellenheizeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindimg einzustellen. Dadurch wird auch der Zusammen- und Auseinanderbau der Einrichtung wesentlich vereinfacht. Weiterhin kann eine solche Mikrowellenführungseinrichtung die Massenproduktion τοη Mikrowellenheizeinrichtungen wesentlich erleichtern, da beide Sätze 34 und 36 von HaIbwellenleitungen vom Eingang zum Ausgang identisch sind. Ia einzelnen wird die Gesamtenergieübertragung zwischen dem rfellenleitungsabschnitt 78 der Hauptübertragungsleitung 80 und dem Seitenarm 74 bewerkstelligt durch Auswahl eines induktiven Fensters 84 richtiger Weite W^ und durch Anordnung der Kurzschlußplatte 82 im richtigen Abstand von der Verbindung 86. Die Weite W, bestimmt den Kopplungsgrad zwischen dem Seitenarm 74 und der Hauptübertragungsleitung 80, und der Abstand zwischen der Kurzschlußplatte 82 und dem Anschluß 86 bestimmt die Frequenz, bei welcher die Energie mit einem Minimum an Eeflektion überführt wird mit einer richtigen Wahl der Breite des induktiven Fensters 84 und des Abstandes, den der Kurzschlußteil von der Anschlußstelle 86 hat, wobei die genormte Impedanz des Gliedes 43 etwa 1 + j ο beträgt. Unter dieser Bedingung ist die Welligkeit (VSWH) der Spannung einheitlich. Bei einer gegebenen Mikrowellenfrequenz und bei einer gegebenen Größe des H-Verzweigungssysterns mit T-Glied 18 kann das geeignete induktive Fenster 84 und die Anordnung der Kurzschlußplatte 82 bestimmt werden, wobei die Welligkeit über die Weite W^ des Fensters 84 und die Anordnung der KurzBchlußplatte 82 verändert wird. Wenn sich die Welligkeit dem Wert 1 nähert, dann nähert 3ich der Anteil an reflektierender Energie der Null. Die Weite W^ und die Anordnung der Kurzschlußplatte 82 wird eingestellt, bi3 die Welligkeit anzeigt, daß Energie zwischen dem Wellenlei fcunge ab schnitt 78 und dem Seitenarm 74 mit einem unbedeutenden Anteil an Heflektion übertragen wird. In dem

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zuvor beschriebenen besonderen Ausführungsbeispiel beträgt die V/eite W, des induktiven Fensters 84 etwa 25,4 mid, und die Kursschlußplatte 82 ist etwa 197 mm von dem Anschluß 86 entfernt angeordnet.

Obgleich ein induktives Fenster asymmetrischer Bauart in der Zeichnung dargestellt ist, ist zu bemerken, daß durch geeignete Wahl der Grüße des Fensters und der Anordnung der Kurzschlußplatte 82 relativ sum Anschluß es möglich ist, symmetrische induktive Fenster oder Kombinationen von kapazitiven und induktiven Fenstern zu verwenden, um ein H-Verzeigungssystem mit T-Glied 18 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu bilden.

Aus der vorgehenden Beschreibung ergibt sich, daß ein einfach geschlitztes Wellenleitungsanwendungsgerät 10 jede Anzahl von identischen Wellenleitungen 11 aufweisen kann, um ein ausgezeichnetes kompaktes Anv/endungsgerät der Schlangenbauart zu erhalten. Weiterhin werden durch Konstruktion des Kompaktanwendungsgerätes 10 mit hilfe von Halbabachnitten, welche spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind und welche zusammengebaut zusammengesetzte, offen endende Wellenleitungen bilden, zahlreiche Vorteile realisiert werden können, waa im Ergebnis zu einem Anwendungsgerät der Schlangenbauart führt, welches für industrielle Verwendungszwecke praktisch ist. Wenn die vorliegende Erfindung im einzelnen im Zusammenhang mit einem ganz besonderen Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, so ist ea doch offensichtlich, daß eine große Anzahl von Modifikationen und Variationen innerhalb des Geistes und Zieles der Erfindung möglich ist.

Zusammenfassung!

Das geschlitzte Wellenleitungaanwendungsgerät weist zwei Sätze von rechteckigen, offen auslaufenden, U-förmigen Halbwellenleitungen auf, wobei die Halbwellen- ^¥ leitungen jedes Satzes parallel ausgerichtet sind und

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Claims

Patentansprüche

1. Einrichtung zur Erhitzung eines Werkstückes

mit elektromagnetischer Energie mit einer elektrischen Feldkoinponente, welche Einrichtung eine Mehrzahl von Wellenleitungen aufweist, von denen jede wenigstens zwei Öffnungen in Wandungen aufweist, um ein Werkstück hindurchlaufen zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitungen KopplungsÖffnungen in ihren Wandungen in der Nähe der Enden der Wellenleitungen zur Aneinanderkopplung der Wellenleitungen aufweisen, um einen schlangenförmigen Pfad für die elektromagnetische Energie zu bilden, die von einer Energiequelle aus in eine der Wellenleitungen eingekoppelt wird sowie gekennzeichnet durch leitende Glieder, die zwischen den KopplungsÖffnungen und ihren entsprechend in der ftähe sich befindlichen Wellenleitungsenden angeordnet sind, um einen KurzSchlußpfad für die elektrische Peldkomponente der elektromagnetischen Energie zu bilden.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die naheliegenden Enden der Wellenleitungen zum Äußeren der Wellenleitungen offen sind und daß leitende Glieder und Abschnitte der Wellenleitungen zwischen den KopplungsÖffnungen und in der Nähe der Enden der Wellenleitungen jenseits der Outoff-Stelle Wellenleitungsteile bilden.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitungen derart ausgebildet sind, daß sie eine freie Übertragung lediglich der Grundwelle der angekoppelten elektromagnetischen Energie ermöglichen.

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4. Einrichtung nach Ansprach 2, gekennzeichnet durch Mittel, um ein gasförmiges Medium d'.< rch die offenen Enden der Wellenleitungen hindurchzirkulieren zu lassen.

5. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Glieder derart ausgebildet sind, daß sie die Größe an elektromagnetischer Energie, die durch die offenen Enden zum äußeren der Ivellenleitungen übertragen wird, unterhalb 10 Milliwatt pro Quadratzentimeter halten.

6. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsöffnungen einen solchen Querschnitt haben und die leitenden Glieder in bezug auf die Kopplungsöffnungen derart angeordnet sind, daß ein Minimum an Energiereflektion an den Kopplungsstellen zwischen den Wellenleitungen stattfindet.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitungen mit angrenzenden Wellenleitungen parallel ausgefluchtet sind, so daß sie gemeinsame benachbarte Wandungen aufweisen und daß die Kopplungsöffnungen durch angrenzende Wandungen ausgerichtet sind und daß die öffnungen, um Werkstücke durch die Wellenleitungen hindurchlaufen zu lassen, an gegenüberliegenden Wandungen von jeder Wellenleitung angeordnet sind und die Öffnungen aller kellenleitungen ausgerichtet sind.

(j. Einri chtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die V/e L büileitun^fm rechteckig Bind mit schlitzförmigen Öffnungen, die sich länps in gegenüber— liogeü'lerj Wandungen erstrecken und dalJ die w i. teinandor verbundenen \ln\ I on I al tini,"fm ;rne L pn G t sind, mit dor TE -

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BAD ORIGINAL

Welle erregt zu werden und daß die leitenden Glieder dünne reitende Platten sind, die sich zwischen und in elektrischer Verbindung mit gegenüberliegenden breiten Wandungen der Wellenleitungen erstrecken.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitungen mit benachbarten breiten Wandungen von angrenzenden Wellenleitungen parallel ausgefluchtet sind und daß Schlitzöffnungen zentral in den breiten Wandungen jeder Wellenleitung angeordnet sind, um mit denjenigen der anderen Wellenleitungen zusammenzuwirken und daß die KopplungsÖffnungen von aneinander angrenzenden Wandungen ausgerichtet sind (registered).

10. Einrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Kopplungsöffnungen rechteckig von ausgewählter Länge und Breite sind, wobei die Länge und Breite der KopplungsÖffnungen und die Anordnung der leitenden Glieder derart gewählt wird, daß ein Minimum an Energiereflektion an den Kopplungsöffnungen stattfindet.

11. Einrichtung nach Anspruch 9ι dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenleitungen aus auseinandernehmbaren, identischen, U-förniigen Halbabschnitten gebildet sind, die Kerben auf v/eisen, die Kopplungs Öffnungen bilden und welche in einem Abstand zueinander angeordnet sind, wenn die Einrichtung zusammengebaut ist und eine Schlitzöffnung bilden und daß alle Halbabschnitte in elektrischer Verbindung mit den Plattengliedern sind.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein leitendes Plattenglled an jedem Hnlbabsclmitt zwischen der Kopplim^söffnung angebracht ist, die Kerbe und nahe3Ende bildet, um eine Wellen Lei tuny ,jenseits der CutoFf-;Jte 1 Le au biLden.

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BAD ORIGiNtAt, «

13· Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß angrenzende leitende Plattenglieder jedes der U-förmigen Halbabsclrnitte der Wellenleitung aus einem Stück bestehen bezw. vereinigt sind, so daß sie längliche Streifen bilden und daß diese Streifen in bezug auf die Kopplungsöffnungen in der Nähe dazu angeordnet sind, um die totale Reflektion aller Kopplungsöffnungen zu vermindern.

14. Einrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmigen Halbabschnitte, die die Wellenleitung am Ende der schlangenförmigen Bahn bilden, die durch die miteinander verbundenen wellenleitungen gebildet ist, mit Mitteln ausgerüstet sind, um die elektromagnetische Energiequelle daran anzukoppeln und daß die U-förmigen HaJbabschnitte, die die Wellenleitungen an gegenüberliegenden Enden der schlangenförmigen Bahn definieren, mit Mitteln ausgerüstet sind, um die miteinander verbundenen Wellenleitungen festzulegen.

15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Kopplung der Energiequelle an die WeXlenleitungen und die Mittel zur Bestimmung der Wellenleitungen jeweils als Mikrowellenleitungssystem mit H-Verzweiger mit T-Glied ausgebildet sind, welches eine Hauptübertragungsleitung mit zwei Enden und einen Seitenarm aufweist, die miteinander vereinigt sind, um einen Anschluß zu bilden, wobei dieser Anschluß längs einer Ebene des Seitenarms auseinandergenommen werden kann, wodurch die Verbindung in I-förmige Halbabsclinitte geteilt wird, wobei der Seitenarm an die Wellenleitung angeschlossen wird, die durch die U-förmigen Halbabschnitte gebildet ist und wobei eines der Enden

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der Hauptübertragungsleitung an eines der T-Glieder angepaßt ist und zur Vereinigung mit der Energiequelle eines der Enden der Hauptübertragungsleitung des anderen T-Gliedes angepaßt ist, um die miteinander verbundenen Wellenleitungen festzulegen, gekennzeichnet ferner durch ein Kurzschlußmittel, welches mit dem anderen Ende der Hauptübertragungsleitung ,jedes T-Gliedes verbunden ist und durch eine asymmetrische induktive Fensterleitplatte,' die in die Hauptübertragungsleitung jedes T-Gliedes an dem Anschluß gegenüber dem Seitenarm in elektrischer Verbindung mit beiden L-förmigen Halbabschnitten verbunden ist, wobei die v/irksame Reaktanz des induktiven Fensters und der Abstand zwischen dem Anschluß und dem Kurzschlußmittel jedes T-Gliedes auf ein Minimum an reflektierter Energie von dem T-Glied eingestellt sind.

16. Einrichtung nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das induktive Fenster jedes der H-Verzv.'eiger mit T-Glied zwie leitende Platten bildet, wovon eine jeweils mit jedem L-gestaltigen Halbabschnitt vereinigt ist.

17. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Mikrowellenführungsanordnung mit H-Verzweiger mit T-GIi ed mit einer Hauptübertragungsleitung mit ersten und zweiten Enden und einen; Seitenarm, die miteinander verbunden sind, um einen Anschluß zu bilden, durch Kurzschlußmittel, die mit einem der Enden der Pbertragungsleitung verbunden sind, wobei einer der Seitenarme und das übrigbleibende Übertragungsüeitungsende geeignet sind, mit der elektromagnetischen Energiequelle vereinigt zu werden und das andere mit dem offenen Ende der Wellenleitungen verbunden ist und ein induktives Fenster in der

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BAD ORfQINAL

Ilauptübertragungsleitung der Anschlußstelle angeordnet ist, wobei die wirksame Reaktanz des induktiven Fensters und der Abstand zwischen der Verbindung und dem Kurzschlußmittel derart eingestellt sind, daß ein Minimun an reflektierter elektrischer Energie von der Anschlußstelle her erzeugt wird.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die tellenleitungen durch abnehmbare identische U-förmige Halbabschnitte gebildet sind, die Kerben aufweisen, die Kopplungsöffnungen bilden und welche im Abstand zueinander angeordnet sind, wenn die Einrichtung zusammengebaut ist und dann Gehlitr,-ö'ffnungen bilden, wobei alle Halbabsehnitte in elektrischer Verbindung wit den Platten sind und daß die H-Verzweiger mit !-Gliedern abnehmbar in zwei Abschnitten längs einer Linie angeordnet sind, die durch eine Erstreckung dieser Schlitzöffnungen gebildet ist.

19. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die leitenden Glieder derart angeordnet sind, daß sie eine Einstellung ihrer Ortslage zwischen den Kopplungsöffnungen und nahe den Enden der \.ellenleitungen erlauben.

vorzugsweise

20. Einrichtung/zur Erhitzung eines Werkstückes

mit elektromagnetischer Energie mit einer elektrischen ii'eld komponente, welche Einrichtung eine Mehrzahl von Wollen 1 <; i tungen aufweist, von denen .jede wenigstens zv/ei Öffnungen in Wandungen aufweint, um ein \terkr;fcii';k h i ridurch] au fen zu lausen, gekennzeichnet durch ei/ion Haup tiibnrtr^un^iji ο j timgste:n und einen 3e i i;on-

^y I r;j tungirtoi J., di« xrilteinautier v^roinigt Mi.-j ·.■ i πί.ΊΊ ll-'«/f;r//.-/(j igf;r mit T-Gi i <;;] -u hiiiej., ein ϊ.υ vv.<.\<'.\< \. ußrni tto'J., weLche,. ;.,n (-. inein !-.nio

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1 f) 'j ·. ' 7 / (i ' \> ^r) BAD ORIGJNAL

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des F'.uptüoartragungsleitungsteils angeschlossen ist u -d ein induktives Fenster, welches in den ilauptübertragungsleitungsteil an der Anschlußstelle angebracht ist, wobei die v/irksame Reaktanz des induktiven Fenster-s und der Abstand zwischen dem Kurzschlußiaittel und der Anschlußstelle eingestellt ist, um ein Maximum an Kraftübertragung von dem verbleibenden Ende der Hauptübertragungsleitung und dem Seitenarm sicherzustellen.

21. Einrichtung nach Anspruch 19» gekennzeichnet durch ein rechteckiges .lellenleitungs-Anwendungsgerät zur Erhitzung von Werkstücken mit elektromagnetischer Energie, wobei das eine der Seitenarmenden der Kauptübertragungsleitung an das Wellenleitungsanwendungsgerät angeschlossen wird und das andere Ende geeignet ist, mit einer Quelle elektromagnetischer Energie verbunden zu werden.

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