DE202015102422U1

DE202015102422U1 - Apparatus for continuous heating of material

Info

Publication number: DE202015102422U1
Application number: DE202015102422.3U
Authority: DE
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2016-08-15
Anticipated expiration: 2025-05-12
Also published as: CN206077731U

Abstract

Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Materialien aus im Wesentlichen nichtmetallischen Material, umfassend einen Durchlaufofen (1) zur kontinuierlichen Erwärmung von Material (3) auf einem endlos umlaufenden Transportband (10) wobei der Durchlaufofen (1) eine Mehrzahl an Magnetronen (4) zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen und Hohlleiter (5) mit Austrittsöffnungen (6) zur Einspeisung der Wellen in einen Strahlungsraum (14) aufweist, wobei die Austrittsöffnungen (6) der Hohlleiter (5) eine Hauptachse besitzen dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest zwei Austrittsöffnungen (6), welche in und/oder quer zur Produktionsrichtung (15) als nächster Nachbar angeordnet sind, die Hauptachsen (23) der Austrittsöffnungen (6) einen Winkel größer 0° einschließen und/oder die Verbindungslinie (25) der Schwerpunkte (24) der Flächen der Austrittsöffnungen (6) einen Winkel größer 0° auf die Senkrechte zur Produktionsrichtung (15) einschließt.Apparatus for continuously heating materials of substantially non-metallic material, comprising a continuous furnace (1) for continuously heating material (3) on an endlessly circulating conveyor belt (10), wherein the continuous furnace (1) comprises a plurality of magnetrons (4) for producing electromagnetic waves and waveguide (5) with outlet openings (6) for feeding the waves into a radiation space (14), the outlet openings (6) of the waveguides (5) having a main axis characterized in that at least two outlet openings (6), which are arranged in and / or transverse to the production direction (15) as the nearest neighbor, the main axes (23) of the outlet openings (6) enclose an angle greater than 0 ° and / or the connecting line (25) of the centers of gravity (24) of the surfaces of the outlet openings (6) includes an angle greater than 0 ° to the perpendicular to the production direction (15).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Materialien aus im Wesentlichen nichtmetallischen Material, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for the continuous heating of materials of substantially non-metallic material, according to the preamble of claim 1.

Dem kontinuierlichen Erwärmen von Material, insbesondere aus im Wesentlichen nicht metallischem Material, kommt in vielen Bereichen der Herstellung von Produkten und Zwischenprodukten eine entscheidende Rolle zu. The continuous heating of material, in particular of substantially non-metallic material, plays a crucial role in many areas of the production of products and intermediates.

Insbesondere bei der Verpressung von zerkleinerter respektive aufgeschlossener Biomasse, Holz oder holzähnlichen Werkstoffen zu Werkstoffplatten ist das kontinuierliche Erwärmen des Materials von entscheidender Bedeutung. Beispiele für derartige Werkstoffplatten sind MDF-Platten aus mitteldichten Fasern, orientierte Schnitzelplatten (OSB), Furnierplatten (LVL, OSL), Faserdämmplatten/-matten oder dergleichen. Zur Erhöhung der Produktionsleistung von kontinuierlich arbeitenden Pressen ist es weiter bekannt das zu einem Vlies oder Strang gestreute Material mit geeigneten Vorrichtungen vor dem Einlauf in die Presse aufzuwärmen. Durch die höhere Wärme zu Beginn der Verpressung benötigt die Presse weniger Zeit um das Vlies durchzuheizen. Entsprechend kann die Presse kürzer ausgelegt oder schneller betrieben werden. Bewährt haben sich Heißluft- oder Dampfvorwärmungen oder die Verwendung von hochfrequenter Strahlung (HF, MW) zur Vorwärmung in Mikrowellen-Durchlauföfen, im folgenden Durchlaufofen genannt. Das physikalische Prinzip beruht auf der Umwandlung elektromagnetischer Energie in Wärmeenergie bei der Absorption der Mikrowellen durch das zu erwärmende Material.In particular, in the compression of crushed or digested biomass, wood or wood-like materials to material plates, the continuous heating of the material is of crucial importance. Examples of such material panels are MDF panels of medium density fibers, oriented chipboard (OSB), veneer panels (LVL, OSL), fiber insulation panels / mats or the like. To increase the production capacity of continuously operating presses, it is also known to heat the material scattered to a web or strand with suitable devices prior to entry into the press. Due to the higher heat at the beginning of the compression, the press requires less time to heat the fleece. Accordingly, the press can be made shorter or operated faster. Hot air or steam preheating or the use of high-frequency radiation (HF, MW) for preheating in microwave continuous furnaces, referred to below as the continuous flow furnace, have proven successful. The physical principle is based on the conversion of electromagnetic energy into heat energy in the absorption of microwaves by the material to be heated.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erwärmung eines Vlieses vor einer Presse ist aus der EP 2 247 418 B1 bekannt. In dieser Offenbarung wird vorgeschlagen dass in einem Durchlaufofen je Pressflächenseite 20 bis 300 Mikrowellenerzeuger mit Magnetronen einer Leistung von 3 bis 50 kW und mit einem Frequenzbereich von 2400–2500 MHz anzuordnen sind. Die große Anzahl an Generatoren und die verwendete Frequenz, die für die Vorrichtung und das Verfahren notwendig sind ergeben in vorteilhafter Weise eine geringe Größe der Strahlungsöffnungen in den Heizraum bei der verwendeten Mikrowellenfrequenz. Die Offenbarung lehrt dem Fachmann nur, dass eine Vielzahl an Mikrowellenerzeuger mit einer gleichen Leistung Verwendung finden und entsprechend auch gleichmäßig angesteuert werden sollen.A method and apparatus for heating a web before a press is known from EP 2 247 418 B1 known. In this disclosure it is proposed that 20 to 300 microwave generators with magnetrons of a power of 3 to 50 kW and a frequency range of 2400-2500 MHz are to be arranged in a continuous furnace per press surface side. The large number of generators and the frequency used, which are necessary for the device and the method advantageously result in a small size of the radiation openings in the boiler room at the microwave frequency used. The disclosure teaches the skilled person only that a plurality of microwave generators are used with the same power and should be controlled accordingly evenly.

Die in diesem Patent beschriebene Vorrichtung und das Verfahren haben sich im industriellen Einsatz bewährt, lassen sich aber für die industrielle Anwendung weiter verbessern.The apparatus and method described in this patent have been proven in industrial use, but can be further improved for industrial application.

Es ist weiter allgemein bekannt, die Mikrowellen innerhalb eines Heizraumes, nachfolgend Strahlungsraum genannt, mittels geeigneter Vorrichtungen zu vergleichmäßigen. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise metallische Drehflügel. Alternativ kann das zu erwärmende Material auf rotierende Drehteller stehen. Auch in einem Durchlaufofen beaufschlagt mit mehreren Mikrowellenerzeugern, hiernach Magnetrone genannt, kann eine derartige Homogenisierung der Strahlung innerhalb des Strahlungsraumes sinnvoll sein, auch wenn bereits das zu erwärmende Material mittels einem Transportband kontinuierlich durch den Strahlungsraum geführt wird. It is also generally known to homogenize the microwaves within a heating chamber, hereinafter called radiation space, by means of suitable devices. Such devices are for example metallic rotary blades. Alternatively, the material to be heated can stand on rotating turntables. Even in a continuous furnace charged with several microwave generators, hereafter called magnetrons, such a homogenization of the radiation within the radiation space may be useful, even if already to be heated material is continuously guided by a conveyor belt through the radiation space.

Details hinsichtlich sicherheitsrelevanter Ausführungsformen oder sonstiger Ausgestaltungen der Schleusentechnik des Durchlaufofens zur Ein- und Ausbringung des Materials ist in weiterführendem Stand der Technik beschrieben und nicht Gegenstand vorliegender Erfindung.Details regarding safety-relevant embodiments or other embodiments of the lock technology of the continuous furnace for introducing and discharging the material are described in further prior art and are not the subject of the present invention.

In oben genanntem Stand der Technik werden eine Vielzahl von Magnetronen verwendet, um die nötige Erwärmung des Materials zu erzeugen. Der Aufwand scheint gerechtfertigt, da das Material durchgewärmt werden kann ohne Feuchte in das Material einzubringen, wie es beispielsweise bei der Verwendung von Dampf der Fall wäre. Der höhere Energieeintrag und die damit verbundenen Kosten rechnet sich durch den geringeren spezifischen Energieaufwand pro Einheit des Endproduktes.In the above-mentioned prior art, a plurality of magnetrons are used to produce the necessary heating of the material. The effort seems justified, since the material can be warmed through without introducing moisture into the material, as would be the case for example with the use of steam. The higher energy input and the associated costs pay off due to the lower specific energy consumption per unit of the end product.

Nachteilig bei dem oben genannten Stand der Technik ist, dass trotz der oben genannten Möglichkeiten die Strahlung im Strahlungsraum zu vergleichmäßigen, z. B. Wobbler, bewegtes Material, das Ergebnis der Erwärmung zu unregelmäßig ist. Entstehende Hitzenester oder zu wenig erwärmte Bereiche sorgen für Probleme bei der Aushärtung des Materials in der Presse. Insbesondere bei der Herstellung von Werkstoffplatten führen derartige Inhomogenitäten im Temperaturprofil zu verminderten Querzugfestigkeiten der Werkstoffplatte und damit zu Ausschuss oder minderwertigem Material.A disadvantage of the above-mentioned prior art is that despite the above-mentioned possibilities to even out the radiation in the radiation space, z. Wobble, moving material, the result of heating is too irregular. Emerging heat or under heated areas cause problems in the curing of the material in the press. In particular, in the production of material plates such inhomogeneities in the temperature profile lead to reduced transverse tensile strength of the material plate and thus to rejects or inferior material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Vorrichtung und das Verfahren so weiter zu entwickeln, dass die gleichmäßige Erwärmung des Materials sichergestellt wird.The object of the present invention is to develop the device and the method so that the uniform heating of the material is ensured.

Die Erfindung geht dabei von einer Vorrichtung zum kontinuierlichen Erwärmen von Materialien aus im Wesentlichen nichtmetallischen Material, umfassend einen Durchlaufofen zur kontinuierlichen Erwärmung von Material auf einem endlos umlaufenden Transportband, wobei der Durchlaufofen eine Mehrzahl an Magnetronen zur Erzeugung von elektromagnetischen Wellen und Hohlleiter mit Austrittsöffnungen zur Einspeisung der Wellen in einen Strahlungsraum aufweist, und wobei die Austrittsöffnungen der Hohlleiter eine Hauptachse besitzen. The invention relates to a device for continuously heating materials of substantially non-metallic material, comprising a continuous furnace for the continuous heating of material on an endlessly circulating conveyor belt, wherein the continuous furnace a plurality of magnetrons for generating electromagnetic waves and waveguides with outlet openings for feeding the waves in one Radiation space, and wherein the outlet openings of the waveguides have a major axis.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe für die Vorrichtung dadurch gelöst, dass bei zumindest zwei Austrittsöffnungen, welche in und/oder quer zur Produktionsrichtung als nächster Nachbar angeordnet sind, die Hauptachsen der Austrittsöffnungen einen Winkel größer 0° einschließen und/oder die Verbindungslinie der Schwerpunkte der Flächen der Austrittsöffnungen einen Winkel größer 0° auf die Senkrechte zur Produktionsrichtung einschließt.According to the invention, the stated object of the device is achieved in that at least two outlet openings, which are arranged in and / or transverse to the production direction as nearest neighbor, the main axes of the outlet openings form an angle greater than 0 ° and / or the line connecting the centers of gravity of the surfaces the outlet openings forms an angle greater than 0 ° to the perpendicular to the production direction.

Unter der Hauptachse wird im Folgenden die längste Achse der Austrittsöffnungen der Hohlleiter verstanden soweit nichts anderweitig definiert. Unter Hauptachse ist bei rechteckigen Austrittsöffnungen die längere Mittelsenkrechte, bei quadratischen Austrittöffnungen die Mittelsenkrechte, bei ovalen Austrittsöffnungen der längste Durchmesser und bei runden Austrittsöffnungen der Durchmesser zu verstehen. Für die Anordnung als nächster Nachbar wird hierfür allein der Abstand der Schwerpunkte der Flächen der Austrittsöffnungen in und quer zur Produktionsrichtung betrachtet. Aus dem geringsten Abstand der Schwerpunkte quer zur Produktionsrichtung ergibt sich der nächste Nachbar quer zur Produktionsrichtung, aus dem geringsten Abstand in Produktionsrichtung ergibt sich der nächste Nachbar in Produktionsrichtung.In the following, the main axis is understood to mean the longest axis of the outlet openings of the waveguides, unless otherwise defined. In the case of rectangular outlet openings, the main axis is understood to mean the longer perpendicular bisector, the perpendicular bisector in the case of square outlet openings, the longest diameter for oval outlet openings, and the diameter for round outlet openings. For the arrangement as nearest neighbor, the distance between the centers of gravity of the surfaces of the outlet openings in and across the production direction is considered for this purpose alone. From the smallest distance of the focal points across the production direction, the next neighbor results across the production direction, from the smallest distance in the production direction results in the nearest neighbor in the direction of production.

Die Erfindung hat erkannt, dass die Anordnung der Austrittsöffnungen der Hohlleiter in Strahlungsraum besondere Bedeutung zukommt. Die vorliegende Erfindung hat somit den Vorteil, dass durch ein gezieltes verdrehen der Hauptachsen von Austrittsöffnungen, und/oder verdrehen der Verbindungslinie der Schwerpunkte der Flächen der Austrittsöffnungen gegenüber der Senkrechten auf die Produktionsrichtung von zumindest zwei Austrittsöffnungen, welche als nächster Nachbarn in und/oder quer zur Produktionsrichtung angeordnet sind, der Wärmeeintrag in das Material im besonderen Maße beeinflusst werden kann und insbesondere zu einer Homogenisierung des Wärmeeintrages führt. Die Temperaturverteilung im Material wird somit homogener, was sich letztendlich auch auf die Eigenschaften des Materials ausübt. Hitzenester, somit Bereich, in welche ein erhöhter Energieeintrag während des Transports des Material im Durchlaufofen stattfindet, können in vorteilhafter Weise unterbunden werden. Das Material wird gleichmäßig durchgewärmt, was sich auch für daran anschließende Prozesse vorteilhaft auswirkt. Die Anzahl der Austrittsöffnungen respektive der Magnetrone ist letztendlich abhängig von dem zu erwärmenden Material. Die Anordnung der Austrittsöffnungen nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht aber auch ein auf das Material abgestimmtes gezieltes Einbringen von Wärme. Durch eine so versetzte Anordnung der Austrittsöffnungen nach der vorliegenden Erfindung treten die Vektoren der Mikrowellenstrahlung nun unter unterschiedlichen Winkeln in das Material ein, was zu unterschiedlich starken Anregungen im Material selbst führen kann. Weiterhin vorteilhaft ist auch, dass Bereiche, die bisher nicht durch Mikrowellenstrahlung erfasst wurden oder welche nur indirekt mittels Mikrowellenstrahlung erwärmt wurden, nun auch durch die gezielte Anordnung der Austrittsöffnungen, welche als nächste Nachbarn angeordnet sind, mit Mikrowellenstrahlung beaufschlagt werden können.The invention has recognized that the arrangement of the outlet openings of the waveguide in radiant space is of particular importance. The present invention thus has the advantage that by selectively rotating the main axes of outlet openings, and / or rotating the line connecting the centers of gravity of the surfaces of the outlet openings relative to the vertical to the production direction of at least two outlet openings, which as the nearest neighbor in and / or across are arranged to the production direction, the heat input into the material can be influenced to a particular extent and in particular leads to a homogenization of the heat input. The temperature distribution in the material thus becomes more homogeneous, which ultimately also affects the properties of the material. Hitzeester, thus area in which an increased energy input takes place during the transport of the material in the continuous furnace, can be prevented in an advantageous manner. The material is thoroughly heated, which also has a beneficial effect on subsequent processes. The number of outlet openings or the magnetrons is ultimately dependent on the material to be heated. However, the arrangement of the outlet openings according to the present invention also enables a targeted incorporation of heat tailored to the material. By such a staggered arrangement of the outlet openings according to the present invention, the vectors of the microwave radiation now enter at different angles in the material, which can lead to different levels of excitation in the material itself. It is also advantageous that areas which were not previously detected by microwave radiation or which were heated only indirectly by means of microwave radiation can now also be exposed to microwave radiation by the targeted arrangement of the outlet openings, which are arranged as nearest neighbors.

Das Material liegt bevorzugt als endloser Strang auf dem Transportband vor und hat zwei Flächenseiten, wobei eine dieser Flächenseiten auf dem Transportband aufliegt und weist in Produktionsrichtung mindestens zwei Ränder auf.The material is preferably present as an endless strand on the conveyor belt and has two surface sides, wherein one of these surface sides rests on the conveyor belt and has at least two edges in the production direction.

In bevorzugter Weise wird der Winkel zwischen den Hauptachsen der Austrittsöffnungen kleiner oder gleich 180°, vorzugsweise kleiner oder gleich 90° gewählt. In a preferred manner, the angle between the main axes of the outlet openings is chosen to be less than or equal to 180 °, preferably less than or equal to 90 °.

Alternativ oder kombinierbar wird der Winkel zwischen der Verbindungslinie der Schwerpunkte der Flächen der Austrittsöffnungen auf die Senkrechte zur Produktionsrichtung kleiner 90° gewählt. Die Messung des Winkels der Verbindungslinie der Schwerpunkte der Flächen der Austrittsöffnungen kann von der Senkrechten auf die Produktionsrichtung zur Verbindungslinie wie auch von der Verbindungslinie zur Senkrechten auf die Produktionsrichtung erfolgen. Alternatively or in combination, the angle between the connecting line of the centers of gravity of the surfaces of the outlet openings is selected to the vertical to the production direction less than 90 °. The measurement of the angle of the connecting line of the centers of gravity of the surfaces of the outlet openings can be carried out from the perpendicular to the production direction to the connecting line as well as from the connecting line to the perpendicular to the production direction.

Insbesondere bevorzugt stehen die Hauptachsen der Austrittsöffnungen senkrecht aufeinander. Dieses „Muster“ der Austrittsöffnungen, welche als nächste Nachbarn angeordnet sind, kann einerseits nur lokal begrenzt, aber auch im gesamten Durchlaufofen angeordnet sein. Particularly preferably, the main axes of the outlet openings are perpendicular to each other. This "pattern" of the outlet openings, which are arranged as nearest neighbors, on the one hand can be limited only locally, but also be arranged in the entire continuous furnace.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist in Produktionsrichtung eine Presse dem Durchlaufofen nachgeschaltet. Die Transportstrecke zwischen dem Durchlaufofen und der Presse sollte möglichst kurz gewählt werden, wodurch das Material nur einen minimalen Wärmeverlust erleidet. In a preferred embodiment, a press is downstream of the continuous furnace in the production direction. The transport distance between the continuous furnace and the press should be as short as possible, whereby the material suffers only a minimal heat loss.

Alternativ oder in Kombination kann die Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Werkstoffen, bevorzugt zur Herstellung von Werkstoffplatten geeignet sein. Unter Werkstoffplatten verstehen sich insbesondere Holzwerkstoffplatten wie Span-, Faser- oder OSB-Platten, aber auch Kunststoffplatten oder andere Platten, welche mittels einer Presse, insbesondere mittels einer kontinuierlichen Presse hergestellt werden können. Gerade bei der Herstellung von Werkstoffplatten in einer kontinuierlichen Presse ermöglicht ein durch die Vorrichtung zum Erwärmen homogen erwärmtes Ausgangsmaterial ein schnelleres Verpressen des Material durch eine erhöhte Geschwindigkeit des Transportbandes oder die Presse kann an sich kürzer ausgeführt werden.Alternatively or in combination, the device may be suitable for the continuous production of materials, preferably for the production of material plates. Under material boards are understood in particular wood-based panels such as chipboard, fiber or OSB boards, but also plastic plates or other plates, which can be produced by means of a press, in particular by means of a continuous press. Especially in the production of material plates in a continuous press allows a homogenously heated by the device for heating starting material faster compression of the material by an increased speed of the conveyor belt or the press can be made shorter in itself.

Alternativ oder ergänzend ist eine Steuer- oder Regelungsvorrichtung zur Ansteuerung einzelner oder gruppierter Magnetrone angeordnet ist, um diese mit unterschiedlichen Leistungen zur Erstellung eines differenzierten Leistungsprofils, bevorzugt in und/oder quer zur Produktionsrichtung zu betreiben. Der Mikrowelleneintrag kann somit nicht nur über die Anordnung der Austrittsöffnungen, sondern auch über die Leistung gesteuert oder geregelt werden. Alternatively or additionally, a control or regulating device for controlling individual or grouped magnetrons is arranged in order to operate these with different powers for producing a differentiated power profile, preferably in and / or transversely to the production direction. The microwave input can thus be controlled or regulated not only on the arrangement of the outlet openings, but also on the performance.

In vorteilhafter Weise sind die Austrittsöffnungen der Hohlleiter in einer oder mehreren Ebenen parallel oder winkelig zur Ebene des Transportbandes angeordnet sind.Advantageously, the outlet openings of the waveguide are arranged in one or more planes parallel or at an angle to the plane of the conveyor belt.

Bevorzugt sind runde, quadratische, rechteckige und/oder ovale Hohlleiter mit entsprechenden Austrittsöffnungen angeordnet. Es können nur Hohlleiter eines Querschnittes bzw. einer Sorte an Austrittsöffnungen, aber auch verschiedene Hohlleiter gemischt angeordnet sein. Preferably, round, square, rectangular and / or oval waveguides are arranged with corresponding outlet openings. Only waveguides of a cross section or a variety of outlet openings, but also different waveguides can be mixed.

Alternativ oder ergänzend sind die Austrittsöffnungen längs und quer zur Produktionsrichtung in Reihen und Spuren angeordnet sind. Es kann somit eine globale bzw. regelmäßige Anordnung der Austrittsöffnungen bestehen, welche lokal durch die Anordnung der Austrittsöffnungen unter einem Winkel derer Halbachsen oder der Verbindungslinie der Schwerpunkte senkrecht auf die Produktionsrichtung unterbrochen ist. Alternatively or additionally, the outlet openings are arranged longitudinally and transversely to the production direction in rows and tracks. It can thus be a global or regular arrangement of the outlet openings, which is interrupted locally by the arrangement of the outlet openings at an angle of their semi-axes or the line connecting the centers of gravity perpendicular to the direction of production.

In einer weiteren Ausgestaltungsform ist die Steuer- oder Regelungsvorrichtung geeignet ausgehend vom Material und/oder dem herzustellenden Produkt vorgegebene Leistungsprofile abzurufen und im Durchlaufofen einzustellen.In a further embodiment, the control or regulating device is suitable to retrieve predetermined power profiles based on the material and / or the product to be manufactured and set in the continuous furnace.

Vorzugsweise weisen die Magnetrone eine unterschiedliche Leistung auf. Es kann abhängig vom Material insbesondere aus energetischer Sicht vorteilhaft sein, einzelne Magnetrone mit geringerer Leistung bereits vorab auszustatten.Preferably, the magnetrons have a different power. Depending on the material, it may be advantageous, in particular from an energetic point of view, to equip individual magnetrons with lower power in advance.

Bevorzugt sind Magnetrone mit einer Leistung von 0,5 bis 20 kW, vorzugsweise bis 6 kW, angeordnet.Preferably, magnetrons with a power of 0.5 to 20 kW, preferably up to 6 kW, arranged.

Alternativ oder in Kombination ist im Strahlungsraum ein passives und/oder aktives Verteilungsmittel für die elektromagnetischen Wellen angeordnet. Hierdurch kann eine weitere Homogenisierung der Verteilung der Wellen erzielt werden, was sich letztendlich vorteilthaft auf den Wärmeeintrag in das Material auswirkt.Alternatively or in combination, a passive and / or active distribution means for the electromagnetic waves is arranged in the radiation space. In this way, a further homogenization of the distribution of the waves can be achieved, which ultimately beneficial effect on the heat input into the material.

In einer weiteren Ausgestaltungsform sind Austrittsöffnungen manuell oder mittels der Steuer- und Regelvorrichtung drehbar angeordnet. Dies ermöglicht ein gezieltes Steuern der Austrittsöffnungen und damit des Energieeintrages in das Material. Es wird dadurch die Möglichkeit eröffnet, dass das Material sich während des Prozesses ändern und die Vorrichtung entsprechend ohne Rüstzeiten auf das neue Material angepasst geändert werden kann. In a further embodiment, outlet openings are arranged rotatably manually or by means of the control and regulating device. This allows targeted control of the outlet openings and thus the energy input into the material. This opens up the possibility that the material may change during the process and the device can be changed accordingly adapted to the new material without set-up times.

Anhand der beigefügten Zeichnungen werden Einzelheiten und Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.Reference to the accompanying drawings, details and embodiments of the invention will be explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigt:In the drawings shows:

1 schematische Seitenansicht (oben) und einer zugehörigen schematischen Draufsicht (unten) einer Vorrichtung mit einem in Produktionsrichtung durch einen Durchlaufofen und eine Doppelbandpresse geführten Strang aus Material, 1 schematic side view (top) and an associated schematic plan view (bottom) of a device with a guided in the direction of production through a continuous furnace and a double belt press strand of material,

2 eine Draufsicht auf den Deckel des Strahlungsraumes des Durchlaufofens mit einer beispielhaften Anordnung der Hohlleiter, 2 a plan view of the lid of the radiation space of the continuous furnace with an exemplary arrangement of the waveguide,

3 einen Schnitt X3 in Produktionsrichtung nach 2 durch den Strahlungsraum und 3 a section X3 in the production direction 2 through the radiation room and

1 zeigt oben eine schematische Seitenansicht und unten eine zugehörige schematischen Draufsicht einer Vorrichtung mit einem in Produktionsrichtung 15 durch einen Durchlaufofen 1 und einer kontinuierlich arbeitenden Presse 2 mit zwei endlos umlaufenden und das strangförmige Material 3 durch die Presse 2 ziehenden Stahlbändern. Das Material 3 wird dabei auf einem Transportband 10 von links durch den Durchlaufofen 1 transportiert, dort in einem Strahlungsraum 14 erwärmt, der Presse 2 übergeben und dort zu einem Produkt 8 verpresst und ausgehärtet. 1 shows above a schematic side view and below an associated schematic plan view of a device with one in the production direction 15 through a continuous furnace 1 and a continuous press 2 with two endless revolving and the strand-like material 3 through the press 2 pulling steel bands. The material 3 is doing on a conveyor belt 10 from the left through the continuous furnace 1 transported there in a radiation room 14 warmed up, the press 2 pass and there to a product 8th pressed and hardened.

Je nach Ausführungsform der Vorrichtung kann für einen höheren Wirkungsgrad nicht nur von einer oberen oder unteren Flächenseite aus ein Strahlungsraum 14 angeordnet sein, sondern auch von der andere Flächenseite ein Strahlungsraum 14‘ das Material 3 mit Mikrowellen beaufschlagen. Dies kann insbesondere notwendig sein, wenn mangels Eindringtiefe der Mikrowellen von einer Seite her das Material 3 nicht ausreichend durchwärmen kann oder wenn die Leistung zur Erwärmung erhöht werden soll. Der Durchlaufofen 1 weist um den Strahlungsraum 14 neben einem abschirmenden Gehäuse 11 noch Absorber 12 auf, die ein- und auslaufseitig überschüssige Mikrowellen absorbieren und neben den dort nur angedeuteten Schleusen den Austritt von Mikrowellen aus dem Durchlaufofen 1 verhindern. Zur Anpassung an verschiedene Höhen und Breiten des durchlaufenden Materials 3 sind die Schleusen und/oder die Absorber 12 höhen- und/oder breitenverstellbar ausgeführt.Depending on the embodiment of the device can for a higher efficiency not only from an upper or lower surface side of a radiation space 14 be arranged, but also from the other surface side a radiation space 14 ' the material 3 apply microwaves. This may be necessary in particular if, for lack of penetration depth of the microwaves from one side of the material 3 can not sufficiently heat or if the power is to be increased for heating. The continuous furnace 1 points to the radiation space 14 next to a shielding housing 11 still absorber 12 on, the inlet and outlet side absorb excess microwaves and in addition to the only indicated there locks the escape of microwaves from the continuous furnace 1 prevent. To adapt to different heights and widths of the material passing through 3 are the locks and / or the absorber 12 height and / or width adjustable executed.

Die Vorrichtung kann eine Steuer- oder Regelvorrichtung 17 aufweisen, die in der Lage ist die Mehrzahl an Magnetrone 4 zur Herstellung von Mikrowellen in ihrer Leistung anzusteuern. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Steuer- oder Regelvorrichtung 17 einzelne oder gruppierte Magnetrone 4 ansteuern kann. Bevorzugt steht die Steuer- oder Regelvorrichtung 17 in Wirkverbindung mit einer Speichervorrichtung und/oder einer Recheneinheit, die bereits Rezepte oder vorgegebene Rahmendaten zur Einstellung des Durchlaufofens 1 respektive der Magnetrone 4 enthält. Insbesondere können hier Berechnungsgrundlagen abgelegt sein, anhand derer die Steuer- oder Regelvorrichtung 17 in Verbindung mit Eingaben des Bedienpersonals hinsichtlich der Art des Materials 3 und/oder des zu produzierenden Produktes 8 Vorschläge oder Einstellungen verwirklicht, mit denen der Durchlaufofen 1 in Verbindung mit der nachfolgenden Presse 2 in einem optimalen und für das Material 3 unschädlichen Bereich arbeiten kann.The device may be a control device 17 which is capable of the plurality of magnetrons 4 to control the production of microwaves in their performance. In particular, it is provided that the control or regulating device 17 single or grouped magnetrons 4 can drive. Preferably, the control or regulating device is 17 in operative connection with a storage device and / or a computing unit which already has prescriptions or predetermined frame data for setting the continuous furnace 1 respectively the magnetrons 4 contains. In particular, calculation bases can be stored here on the basis of which the control or regulating device 17 in connection with input from the operator regarding the type of material 3 and / or the product to be produced 8th Proposals or settings realized with which the continuous furnace 1 in connection with the following press 2 in an optimal and for the material 3 harmless area can work.

In einer alternativen oder kombinierenden Ausgestaltung können in Produktionsrichtung 15 Messvorrichtungen 16 vor dem Durchlaufofen 1, Messvorrichtungen 18 nach dem Durchlaufofen 1 und vor der Presse 2 für das Material 3 angeordnet sein. Alternativ oder in Kombination kann vorgesehen sein eine Messvorrichtung 20 für das Produkt 8 am Auslauf der Presse 2 anzuordnen. Allen diesen genannten oder evtl. weiteren Messvorrichtungen ist gemein, dass diese in Wirkverbindung mit der Steuer- oder Regelvorrichtung 17 stehen und an diese ihre Messergebnisse übertragen können. Diese Messungen sind die Grundlage für Steuer- oder Regelalgorithmen und verursacht in der Steuer- oder Regelvorrichtung 17 die Generierung und Übertragung entsprechender Steuerbefehle an den Durchlaufofen 1 respektive die dort angeordneten Magnetrone 4. In an alternative or combining embodiment, in the production direction 15 measuring devices 16 in front of the continuous furnace 1 , Measuring devices 18 after the continuous furnace 1 and in front of the press 2 for the material 3 be arranged. Alternatively or in combination may be provided a measuring device 20 for the product 8th at the outlet of the press 2 to arrange. All these mentioned or possibly further measuring devices have in common that they are in operative connection with the control or regulating device 17 and can transmit their measurement results to them. These measurements are the basis for control algorithms and caused in the control device 17 the generation and transmission of appropriate control commands to the continuous furnace 1 respectively the magnetrons arranged there 4 ,

Alternativ oder in Kombination können weitere vorhergehende Vorrichtungen der Produktionsstätte respektive der Leitstand der Anlage zur Übermittlung von Daten in Wirkverbindung mit der Steuer- oder Regelvorrichtung 17 stehen.Alternatively or in combination, further preceding devices of the production site or the control station of the system for transmitting data in operative connection with the control or regulating device 17 stand.

Diese Messvorrichtungen 16, 18, 20 können bevorzugt dafür geeignet sein über die Breite 19 des Materials 3 respektive des Produktes 8 abschnittsweise Messungen vorzunehmen. These measuring devices 16 . 18 . 20 may preferably be suitable across the width 19 of the material 3 respectively the product 8th make section-by-section measurements.

Wie aus 1 weiter entnehmbar ist das Material 3 auf dem Transportband 10 in einer gegenüber der Breite 19 geringen Höhe aufgebracht. Bevorzugt wird das Material 3 in dieser Breite 19 in der nachfolgenden Presse 2 zum Produkt 8 verpresst. Das Material 3 ist somit vorzugsweise strangförmig, weist dabei eine obere und eine untere Flächenseite auf, wobei eine Flächenseite auf dem Transportband 10 aufliegt und bildet zwei Ränder 7 aus. How out 1 further removable is the material 3 on the conveyor belt 10 in one opposite the width 19 low height applied. The material is preferred 3 in this width 19 in the following press 2 to the product 8th pressed. The material 3 is thus preferably strand-shaped, has an upper and a lower surface side, wherein a surface side on the conveyor belt 10 rests and forms two edges 7 out.

2 zeigt eine Draufsicht in Produktionsrichtung 15 von unten nach oben auf den Deckel 22 des Strahlungsraumes 14 in einem Schnitt X2-X2 aus 3. 3 zeigt die korrespondierende Ansicht eines Schnittes X3-X3 durch den Strahlungsraum 14 nach 2, wobei die Produktionsrichtung 15 in die Zeichenebene gerichtet ist. 2 shows a plan view in the production direction 15 from bottom to top on the lid 22 of the radiation room 14 in a cut X2-X2 off 3 , 3 shows the corresponding view of a section X3-X3 through the radiation space 14 to 2 , where the production direction 15 is directed to the drawing plane.

In der Zusammenschau der beiden 2 und 3 ergibt sich folgende Ausgestaltung des Strahlungsraumes 14. Die Magnetrone 4 sind bevorzugt separat in einem Schrank 13 und zur besseren Zugänglichkeit, insbesondere für Wartungs- oder Austauschzwecke, seitlich des Strahlungsraumes 14 angeordnet. Der Schrank 13 weist Durchbrechungen auf, durch den die mit den Magnetronen 4 verbundenen Hohlleiter 5 die Mikrowellen zum Strahlungsraum 14 leiten und dort über die Austrittsöffnungen 6, korrespondierend mit Öffnungen im Deckel 22 in den Strahlungsraum 14 eingeben. In der Draufsicht ist erkennbar, dass die Austrittsöffnungen 6 in mehreren Reihen R (R_n, R_n+1) quer zur Produktionsrichtung 15 und Spuren S (S_n, S_n+1) längs zur Produktionsrichtung 15 angeordnet sind. In the synopsis of the two 2 and 3 results in the following embodiment of the radiation space 14 , The magnetrons 4 are preferred separately in a cabinet 13 and for better accessibility, in particular for maintenance or replacement purposes, laterally of the radiation space 14 arranged. The cupboard 13 has openings through which with the magnetrons 4 connected waveguide 5 the microwaves to the radiation space 14 guide and there over the outlet openings 6 , corresponding to openings in the lid 22 in the radiation room 14 enter. In the plan view can be seen that the outlet openings 6 in several rows R (R _n , R _{n + 1} ) transversely to the production direction 15 and tracks S (S _n , S _{n + 1} ) along the direction of production 15 are arranged.

Die Art und Weise der Anordnung der Austrittsöffnungen 6 an dem Strahlungsraum 14 ist abhängig von der Verwendung des Durchlaufofens 1, von der Frequenz der Mikrowellenstrahlung, welche einen Einfluss auf die Größe der Hohlleiter 5 und damit auf die Austrittsöffnungen 6 hat, und insbesondere auch von der Art und dem Volumen des zu erwärmenden Materials 3. Es kann daher möglich sein nur eine geringe Anzahl von Magnetronen 4 zu verwenden, wobei mindestens zwei angeordnet sein müssen. Diese bilden dann eine Reihe in einer beliebigen Richtung. Bevorzugt wird aber vorgesehen, dass zumindest mehrere Magnetrone 4 in einer Reihe R angeordnet sind und in mittels der Steuer- oder Regelvorrichtung 17 mit einem differenzierten Leistungsprofil 9 angesteuert werden können. Bereits eine Reihe R, ggfs. nicht unbedingt quer aber winkelig (außer parallel) zur Produktionsrichtung ermöglicht die differenzierte Erwärmung des Materials 3 über die Breite 19.The way of arranging the outlet openings 6 at the radiation room 14 depends on the use of the continuous furnace 1 , from the frequency of the microwave radiation, which has an influence on the size of the waveguide 5 and thus on the outlet openings 6 has, and in particular on the nature and volume of the material to be heated 3 , It may therefore be possible only a small number of magnetrons 4 to use, wherein at least two must be arranged. These then form a row in any direction. Preferably, however, it is provided that at least several magnetrons 4 are arranged in a row R and in by means of the control or regulating device 17 with a differentiated performance profile 9 can be controlled. Already a row R, if necessary not necessarily transverse but angular (except parallel) to the production direction allows the differentiated heating of the material 3 across the width 19 ,

Weiterhin sind in 2 im linken unteren Eck beispielhaft die Hauptachsen 23 von zwei Austrittsöffnungen 6 eingezeichnet. In dieser beispielhaften Ausführung bilden die Hauptachsen 23 der rechteckigen Austrittsöffnungen 6 einen Winkel von 90° zueinander. Von der linken unteren Austrittsöffnung 6 aus gesehen bildet die nebenan angeordnete Austrittsöffnung 6 in derselben Reihe R1 den nächsten Nachbarn quer zur Produktionsrichtung 15, die in der Reihe S2 angeordnete Austrittsöffnung 6, in welcher die Hauptachse 23 eingezeichnet ist, bildet den nächsten Nachbarn in Produktionsrichtung 15. Furthermore, in 2 in the lower left corner exemplarily the main axes 23 from two outlet openings 6 located. In this exemplary embodiment, the major axes form 23 the rectangular outlet openings 6 an angle of 90 ° to each other. From the lower left exit opening 6 seen forms the next door arranged outlet 6 in the same row R1, the nearest neighbor across the production direction 15 , the outlet opening arranged in the row S2 6 in which the main axis 23 is the closest neighbor in the production direction 15 ,

Ebenso in 2 in der rechten oberen Ecke beispielhaft eingezeichnet sind zwei benachbarte Austrittsöffnungen 6 angedeutet, deren Schwerpunkte 24 (durch Punkte dargestellt) der Flächen der Austrittsöffnungen 6 mit der Verbindungslinie 25 verbunden sind. Diese Verbindungslinie 25 schließt einen Winkel zur Senkrechten auf die Produktionsrichtung 15 ein. Likewise in 2 in the upper right corner are shown by way of example two adjacent outlet openings 6 indicated, their priorities 24 (represented by dots) of the surfaces of the outlet openings 6 with the connecting line 25 are connected. This connecting line 25 closes an angle to the vertical to the production direction 15 one.

Nach 3 kann ein zweiter Strahlungsraum 14‘ vorgesehen sein, der ersten Strahlungsraum 14 hinsichtlich dem Material 3 gegenüberliegend und damit unterhalb des Transportbandes 10 angeordnet ist. Dieser kann vorzugsweise die gleiche Konfiguration an Magnetronen/Hohlleitern/Austrittsöffnungen aufweisen wie der Strahlungsraum 14. Das hier zu erwärmende Material 3 weist eine vorgegebene Breite 19 auf und liegt auf dem durch den Durchlaufofen 1 fahrenden Transportband 10. Das Material 3 ist im Wesentlichen strangförmig ausgebildet, weist zwei Flächenseiten auf und jeweils einen Rand 7.To 3 can be a second radiation room 14 ' be provided, the first radiation space 14 in terms of the material 3 opposite and thus below the conveyor belt 10 is arranged. This may preferably have the same configuration of magnetrons / waveguides / outlet openings as the radiation space 14 , The material to be heated here 3 has a predetermined width 19 on and lies on the through the continuous furnace 1 moving conveyor belt 10 , The material 3 is substantially strand-shaped, has two surface sides and one edge 7 ,

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Durchlaufofen Continuous furnace
22: Presse Press
33: Material material
44: Magnetron magnetron
55: Hohlleiter waveguide
66: Austrittsöffnung outlet opening
77: Rand edge
88th: Produkt product
99: Leistungsprofil performance profile
1010: Transportband conveyor belt
1111: Gehäuse casing
1212: Absorber absorber
1313: Schrank cabinet
1414: Strahlungsraum radiation space
1515: Produktionsrichtung production direction
1616: Messvorrichtung measuring device
1717: Steuer- oder Regelvorrichtung Control or regulating device
1818: Messvorrichtung measuring device
1919: Breite width
2020: Messvorrichtung measuring device
2121: Längsmittenlinie Longitudinal center line
2222: Deckel cover
2323: Hauptachse main axis
2424: Schwerpunkt main emphasis
2525: Verbindungslinie connecting line
R R: Reihe der Austrittsöffnungen quer zu 15 Row of outlets across 15
S S: Spur der Austrittsöffnungen in 15 Trace of the outlet openings in 15
L L: Leistung von 4 performance of 4

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 2247418 B1 [0004]

Claims

Apparatus for continuously heating materials of substantially non-metallic material, comprising a continuous furnace ( 1 ) for continuous heating of material ( 3 ) on an endlessly circulating conveyor belt ( 10 ) wherein the continuous furnace ( 1 ) a plurality of magnetrons ( 4 ) for the generation of electromagnetic waves and waveguides ( 5 ) with outlet openings ( 6 ) for feeding the waves into a radiation space ( 14 ), wherein the outlet openings ( 6 ) the waveguide ( 5 ) have a main axis characterized in that at least two outlet openings ( 6 ), which in and / or transverse to the production direction ( 15 ) are arranged as nearest neighbor, the main axes ( 23 ) of the outlet openings ( 6 ) include an angle greater than 0 ° and / or the connecting line ( 25 ) of the priorities ( 24 ) of the surfaces of the outlet openings ( 6 ) an angle greater than 0 ° to the perpendicular to the production direction ( 15 ).

Device according to Claim 1, characterized in that the angle between the principal axes ( 23 ) of the outlet openings ( 6 ) is less than or equal to 180 °, preferably less than or equal to 90 °.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the angle between the connecting line ( 25 ) of the priorities ( 24 ) of the surfaces of the outlet openings ( 6 ) on the perpendicular to the production direction ( 15 ) is less than 90 °.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the main axes ( 23 ) of the outlet openings ( 6 ) are perpendicular to each other.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the production direction ( 15 ) a press ( 2 ) is connected downstream.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the device is suitable for the continuous production of materials, preferably for the production of material plates.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that a control or regulating device ( 17 ) for controlling individual or grouped magnetrons ( 4 ) with different powers (L) to produce a differentiated performance profile ( 9 ), preferably in and / or transversely to the production direction ( 15 ), to operate.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outlet openings ( 6 ) the waveguide ( 5 ) in one or more planes parallel or at an angle to the plane of the conveyor belt ( 10 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that round, square, rectangular and / or oval waveguides ( 5 ) with corresponding outlet openings ( 6 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the outlet openings ( 6 ) longitudinally and transversely to the production direction ( 15 ) are arranged in rows (R) and tracks (S).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the control device ( 17 ) is suitable starting from the material ( 3 ) and / or the product to be produced ( 8th ) predetermined performance profiles ( 9 ) and in the continuous furnace ( 1 ).

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the magnetrons ( 4 ) have different benefits.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that magnetrons ( 4 ) are arranged with a power of 0.5 to 20 kW, preferably up to 6 kW.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that in the radiation space ( 14 ) a passive and / or active distribution means for the electromagnetic waves is arranged.

Device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the outlet openings ( 6 ) manually or by means of the control and regulating device ( 17 ) are rotatably arranged.