DE202022100876U1 - Device for the controlled heating of shaped bodies - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung von Formkörpern (7), aufweisend
a) eine hochfrequente Spannungsquelle (1), wobei die hochfrequente Spannungsquelle (1) ein elektromagnetisches Feld mit mindestens einer Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 300 MHz bereitstellt,
b) mindestens zwei Elektroden (5, 6), wobei der zu erwärmende Formkörper (7) in einem Einflussbereich der mindestens zwei Elektroden (5, 6) angeordnet wird,
c) eine Steuereinheit (10) zur Steuerung der hochfrequenten Spannungsquelle (1), wobei die Steuereinheit (10) mit der hochfrequenten Spannungsquelle (1) verbunden ist.

Figure DE202022100876U1_0000
Having a device for the controlled heating of shaped bodies (7).
a) a high-frequency voltage source (1), the high-frequency voltage source (1) providing an electromagnetic field with at least one frequency in the range from 100 kHz to 300 MHz,
b) at least two electrodes (5, 6), the shaped body (7) to be heated being arranged in an area of influence of the at least two electrodes (5, 6),
c) a control unit (10) for controlling the high-frequency voltage source (1), the control unit (10) being connected to the high-frequency voltage source (1).
Figure DE202022100876U1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung von Baustoff-Formkörpern wie Asphalt- oder Betonplatten sowie von Formkörpern anderer Materialien mittels elektromagnetischer Wellen vorzugsweise im Frequenzbereich der Radiowellen, enthaltend zumindest zwei hinsichtlich ihrer Feldverteilung aufeinander abgestimmte Elektroden zum Einbringen der Hochfrequenz-Energie, in deren Einflussbereich sich das zu behandelnde Material befindet, welche wiederum vorzugsweise über ein elektronisches Anpassnetzwerk mit einer Hochfrequenz-Spannungsquelle verbunden sind. Ergänzt wird die Vorrichtung in bevorzugten Varianten durch eine Steuereinheit, wodurch ein weitgehend automatisierter Betrieb erfolgen kann. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Vorrichtung mit einer Einrichtung zur Zuführung des zu erwärmenden Materials sowie eine zur Abführung des erwärmten Materials, die wahlweise dieselbe oder eine von der Zuführung verschiedene sein kann, zu versehen. In einer besonders bevorzugten Variante enthält die Vorrichtung ein Mittel zur Messung der Temperatur des zu erwärmenden Materials.The invention relates to a device for the controlled heating of building material shaped bodies such as asphalt or concrete slabs and shaped bodies of other materials by means of electromagnetic waves, preferably in the frequency range of radio waves, containing at least two electrodes, which are matched in terms of their field distribution, for introducing the high-frequency energy into their area of influence the material to be treated is located, which in turn are preferably connected to a high-frequency voltage source via an electronic matching network. In preferred variants, the device is supplemented by a control unit, as a result of which largely automated operation can take place. Furthermore, it is advantageous to provide the device with a device for feeding in the material to be heated and a device for removing the heated material, which can optionally be the same or different from the feed. In a particularly preferred variant, the device contains a means for measuring the temperature of the material to be heated.

Asphalt ist ein Gemisch einer oder mehrerer Gesteinskomponenten mit einer organischen Komponente als Bindemittel, wofür meist aus Mineralölfraktionen gewonnenes Bitumen eingesetzt wird. Bei der dielektrischen Erwärmung erfolgt die Energieabsorption in der Regel über die Gesteinsphase, selbst, wenn deren Feuchte gering ist. Dies führt vorteilhafterweise zu einer passiven Erwärmung der organischen Bitumenphase, was das Risiko einer ungewollten thermischen Schädigung dieser Phase minimiert. Dies trifft auch für Spezialasphalte zu, die weitere stoffliche Komponenten zur Modifizierung der Gebrauchseigenschaften enthalten. Aus diesem Grund ist die dielektrische Hochfrequenz-Erwärmung dazu prädestiniert, Asphalte kontrolliert bis zur Verarbeitungstemperatur von meist oberhalb von 100°C zu erwärmen. Auf Grund der niedrigen Feuchten und der höheren Eindringtiefen besitzt die Erwärmung mit Frequenzen im Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz, bevorzugt zwischen 1 und 50 MHz, hierfür Vorteile im Vergleich zu Mikrowellen-Erwärmung, bei der typischerweise Frequenzen oberhalb von 500 MHz eingesetzt werden. Innerhalb dieser Bereiche sind wiederum solche Frequenzen besonders bevorzugt, die für industrielle, medizinische und wissenschaftliche Arbeiten freigegeben sind (ISM-Frequenzen).Asphalt is a mixture of one or more rock components with an organic component as a binder, for which bitumen obtained mostly from mineral oil fractions is used. In dielectric heating, energy absorption usually occurs through the rock phase, even when its moisture content is low. This advantageously leads to passive heating of the organic bitumen phase, which minimizes the risk of unwanted thermal damage to this phase. This also applies to special asphalts that contain other material components to modify the usage properties. For this reason, high-frequency dielectric heating is predestined for heating asphalt in a controlled manner up to the processing temperature, which is usually above 100°C. Due to the low humidity and the higher penetration depths, heating with frequencies in the range between 100 kHz and 300 MHz, preferably between 1 and 50 MHz, has advantages compared to microwave heating, in which frequencies above 500 MHz are typically used. Within these ranges, frequencies that are released for industrial, medical and scientific work (ISM frequencies) are particularly preferred.

Die durch Temperatur initiierte oder beschleunigte Schädigung der Bitumenphase ist in der Regel mit oxidativen Prozessen korreliert. Naturgemäß ist der Zutritt von Luftsauerstoff vorzugsweise in den Außenbereichen relevant, während im Inneren eine Schädigung weniger wahrscheinlich ist. Aus diesem Grund kommt der genauen Kontrolle der Temperatur der Oberflächenbereiche eine besondere Bedeutung zu. Während bei konventionellen Heizverfahren die Erwärmung über Wärmeleitung von außen nach innen erfolgt, die Oberflächenregion also die höchste Temperatur aufweist, bietet die dielektrische Erwärmung die Möglichkeit, unter Nutzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Temperaturverteilung zwischen Außen- und Innenbereich gezielt zu steuern. Die erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert in einem Ausführungsfall außerdem die Option, im Fall einer durch den Wassergehalt bedingten Überhitzung der Oberfläche durch die Wahl des Elektrodendesigns die Überhitzung zu kompensieren bzw. auszuschließen.The damage to the bitumen phase initiated or accelerated by temperature is usually correlated with oxidative processes. Naturally, the access of atmospheric oxygen is primarily relevant in the outer areas, while damage is less likely to occur inside. For this reason, the exact control of the temperature of the surface areas is of particular importance. While in conventional heating methods the heating takes place via thermal conduction from the outside to the inside, i.e. the surface region has the highest temperature, dielectric heating offers the possibility of using the device according to the invention to control the temperature distribution between the outside and inside in a targeted manner. In one embodiment, the device according to the invention also implements the option of compensating for or excluding overheating in the event of overheating of the surface caused by the water content by selecting the electrode design.

Ein weiterer Aspekt, der durch die Temperierung der Oberflächenregion beeinflusst wird, ist die mechanische Stabilität von Formkörpern beispielsweise aus Asphalt. Die Gesteins-Bitumen-Mischung zerfällt bei höheren Temperaturen in ein schüttfähiges und damit verarbeitbares Granulat. Bei einer konventionellen, also über Wärmeleitung getragenen Erwärmung vergrößert sich durch diesen Prozess die Oberfläche und damit auch der Bereich der oxidativen Schädigung, noch bevor im Inneren die Solltemperatur erreicht ist, was meist zu einer Minderung der Gesamtqualität des zu erwärmenden Stoffes führt.Another aspect that is influenced by the temperature control of the surface region is the mechanical stability of shaped bodies made of asphalt, for example. At higher temperatures, the rock-bitumen mixture breaks down into a pourable and therefore workable granulate. With conventional heating, i.e. heating carried out via thermal conduction, this process increases the surface and thus also the area of oxidative damage, even before the target temperature is reached inside, which usually leads to a reduction in the overall quality of the substance to be heated.

Asphaltstraßen und -wege bilden ein wesentliches Element der Verkehrsinfrastruktur. Eine Schädigung über Rissbildung bis hin zum Auftreten von „Schlaglöchern“ tritt kontinuierlich durch Alterung auf, wobei Frost-Tau-Wechsel, saisonale und tägliche Temperaturschwankungen, Überbelastung sowie UV-Strahlung eine wesentliche Rolle spielen. Dies führt zur Notwendigkeit der Reparatur von Straßenschäden in Form von Schlaglöchern oder anderen Schäden, da in der Regel ein kompletter Neubau ökologisch wenig sinnvoll und wirtschaftlich nicht darstellbar ist. Für die Reparatur bietet Heißasphalt auf Grund der Nachhaltigkeit und aus Kostenaspekten einige Vorteile gegenüber alternativen Verfahren wie die Verwendung von Kaltasphalt. Gerade im Winter, wenn Asphaltwerke geschlossen sind oder wenn Reparaturen während verkehrsarmer Zeiten in der Nacht geplant werden müssen, erfordert der Einsatz von Heißasphalt aus Flexibilitätsgründen vorzugsweise eine Erwärmung vor Ort. Die Radiowellen-Technologie, bei der hochfrequente elektromagnetische Wellen eingesetzt werden, ermöglicht unter Nutzung der erfindungsgemäßen Einrichtung eine Erwärmung vorgefertigter Asphaltplatten vor Ort bis hin zu der gewünschten Temperatur, um sie unmittelbar danach im heißen Zustand in das Schlagloch einfüllen zu können.Asphalt roads and paths form an essential element of the transport infrastructure. Damage through cracking to the appearance of "potholes" occurs continuously as a result of aging, with freeze-thaw cycles, seasonal and daily temperature fluctuations, overloading and UV radiation playing a major role. This leads to the need to repair road damage in the form of potholes or other damage, since a complete new construction is generally not ecologically sensible and economically impracticable. For the repair, hot asphalt offers several advantages over alternative methods such as the use of cold asphalt due to sustainability and cost aspects. Especially in winter, when asphalt plants are closed or when repairs have to be planned at night during off-peak periods, the use of hot asphalt preferably requires on-site heating for reasons of flexibility. Using the device according to the invention, radio wave technology, in which high-frequency electromagnetic waves are used, makes it possible to heat prefabricated asphalt slabs on site to the desired temperature, so that they can be filled into the pothole in the hot state immediately afterwards.

Ebenso erlaubt eine thermische Behandlung von Beton dessen Aushärtungsprozess zu beeinflussen und die Eigenschaften in gewünschter Weise zu bestimmen (vgl. Aushärtung von Frischbeton, DE 102013217864 B4 „Verfahren zum Aushärten von hydraulisch abbindenden Baustoffgemischen und Behandlungsvorrichtung“). Auch hier ist mittels Hochfrequenz-Energie eine Erwärmung des Betons bei unterschiedlichen Gehalten an freiem Wasser, d.h. auch in unterschiedlichen Phasen des Aushärtungsprozesses, möglich, wofür die erfindungsmäße Vorrichtung einsetzbar ist.Likewise, a thermal treatment of concrete allows to influence its hardening process and to increase the properties in the desired way determine (cf. curing of fresh concrete, DE 102013217864 B4 "Method for curing hydraulically setting building material mixtures and treatment device"). Here, too, high-frequency energy can be used to heat the concrete with different levels of free water, ie also in different phases of the hardening process, for which the device according to the invention can be used.

Eine weitere mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Erwärmung von Baustoffkörpern zum Zwecke der Entfernung von Porenwasser, um ggf. anschließend Zusatzstoffe wie organische Polymere in das Material einbringen zu können. Eine weitere Anwendungsoption besteht in der Abtötung von potenziell schädigenden Insekten oder Pilzen nach der Beschaffung oder im Zuge einer Restaurierung.Another possible application of the device according to the invention is the heating of building material bodies for the purpose of removing pore water in order to be able to subsequently introduce additives such as organic polymers into the material. Another application option is the killing of potentially harmful insects or fungi after procurement or in the course of a restoration.

Prinzipiell gibt es eine Reihe von etablierten Heizverfahren, bei denen der Energieeintrag über die Außenflächen des Formkörpers erfolgt und bei denen demzufolge die Wärmeausbreitung im Inneren auf Wärmeleitungsprozessen beruht. Dies ist naturgemäß mit internen Temperaturgradienten und damit Temperaturunterschieden verbunden. Je stärker die Überhitzung der Außenflächen ist, desto schneller erfolgt die Erwärmung im Inneren. Dem sind jedoch Grenzen gesetzt, die mit der Temperaturempfindlichkeit der Materialien sowie der inneren Spannungsfestigkeit korreliert sind. Aus diesem Grunde sind die auf Wärmeleitung basierenden Verfahren wie Heizplatten, Strahler oder Brenner mit erheblichen Nachteilen gerade für thermisch bruchanfällige Gesteinsarten wie etwa Marmor oder sensible Stoffe mit geringer Wärmeleitung wie etwa Holz, Wachs oder Asphaltmaterialien verbunden.In principle, there are a number of established heating methods in which the energy input takes place via the outer surfaces of the shaped body and in which the heat propagation inside is based on heat conduction processes. This is naturally associated with internal temperature gradients and thus temperature differences. The greater the overheating of the outer surfaces, the faster the warming up occurs on the inside. However, there are limits to this, which are correlated with the temperature sensitivity of the materials and the internal dielectric strength. For this reason, processes based on heat conduction such as heating plates, radiators or burners have considerable disadvantages, especially for types of rock that are prone to thermal fracture, such as marble, or sensitive materials with low heat conduction, such as wood, wax or asphalt materials.

Die dielektrische Erwärmung weist demgegenüber den Vorteil eines Energieeintrages direkt in das Volumen das Baustoffkörpers auf, was zu wesentlich geringeren internen Temperaturdifferenzen und damit Materialschädigungen führt. Die dielektrische Erwärmung im Hochfrequenzbereich ist wiederum gegenüber dem Einsatz von Mikrowellen von Vorteil, da die Flexibilität gerade auch bei trockenen Materialien höher, die Erwärmung oftmals homogener ist und die Eindringtiefen größer sind.Dielectric heating, on the other hand, has the advantage of introducing energy directly into the volume of the building material, which leads to significantly lower internal temperature differences and thus damage to the material. In turn, dielectric heating in the high-frequency range is advantageous over the use of microwaves, since the flexibility is greater, especially with dry materials, the heating is often more homogeneous and the penetration depths are greater.

Hinsichtlich des Standes der Technik ist der Einsatz von verschiedenen Varianten der Hochfrequenz-Erwärmung mit Frequenzen im Bereich zwischen 100 kHz und 300 MHz, vorzugsweise zwischen 1 und 50 MHz, beschrieben, die sich in Bezug auf die Geometrie und die Kopplung der eingesetzten Elektroden unterschieden. Im einfachsten Fall werden parallele Platten- oder Netzelektroden eingesetzt, um ein Material zwischen diesen Elektroden homogen zu erwärmen [ EP 2354349 A2 „Vorrichtung zur Trocknung und Dekontamination von Mauerwerk, Beton, Holz und anderen Feststoffen“]. Ein typisches Beispiel hierfür ist die Erwärmung von Mauerwerk. Ist der Zugang zum zu erwärmenden Materialkörper nur von einer Seite möglich, so ist ein oberflächlich angeordnetes binäres Elektrodenarray einsetzbar, wobei der Effekt der für Hochfrequenz-Strahlung gegebenen Eindringtiefe zur Materialerwärmung auch im Inneren genutzt wird [ DE 102016107550 A1 und EP 3236710 B8 „Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Feststoffen“]. Der Einsatz dieser Option ist beispielsweise beim chemikalienfreien Holzschutz bei Parkett oder Wandvertäfelungen zu bevorzugen. Außerdem kann eine kapazitive Kopplung genutzt werden, wenn eine Elektrodenanordnung nicht an beiden Seiten kontaktierbar ist, wie dies beispielsweise für eine feuchte Kellerwand oder einen Kellerboden zutrifft. Hier wird auf einer Seite eine Arbeitselektrode angeordnet, die von einer geerdeten Schirmung umgeben ist. Auf der anderen Seite der zu erwärmenden Struktur befindet sich eine leitfähige Struktur, die mit den vorher genannten Elektroden jeweils eine Kondensatoranordnung bildet und die den Energieeintrag in das Volumen vermittelt [ DE 102016107547 B3 und EP 3236711 B1 „Verfahren und Vorrichtung zur nicht-invasiven dielektrischen Erwärmung von Feststoffen“]. Die erfindungsgemäße Vorrichtung greift grundsätzlich auf das erste Prinzip zurück, stellt jedoch durch das spezielle und angepasste erfindungsgemäße Design, das im Folgenden näher erläutert wird, die homogene Erwärmung des Baustoffkörpers unter verschiedenen Bedingungen sicher.With regard to the prior art, the use of different variants of high-frequency heating with frequencies in the range between 100 kHz and 300 MHz, preferably between 1 and 50 MHz, is described, which differ in terms of the geometry and the coupling of the electrodes used. In the simplest case, parallel plate or mesh electrodes are used to homogeneously heat a material between these electrodes [ EP 2354349 A2 "Device for drying and decontamination of masonry, concrete, wood and other solids"]. A typical example of this is the heating of masonry. If access to the body of material to be heated is only possible from one side, a superficially arranged binary electrode array can be used, whereby the effect of the penetration depth given for high-frequency radiation for material heating is also used on the inside [ DE 102016107550 A1 and EP3236710B8 "Method and device for the thermal treatment of solids"]. The use of this option is preferable, for example, for chemical-free wood protection for parquet or wall paneling. In addition, a capacitive coupling can be used if an electrode arrangement cannot be contacted on both sides, as is the case, for example, with a damp cellar wall or a cellar floor. Here, a working electrode is arranged on one side, which is surrounded by a grounded shield. On the other side of the structure to be heated there is a conductive structure that forms a capacitor arrangement with the aforementioned electrodes and that mediates the energy input into the volume [ EN 102016107547 B3 and EP 3236711 B1 "Method and apparatus for non-invasive dielectric heating of solids"]. The device according to the invention basically uses the first principle, but due to the special and adapted design according to the invention, which is explained in more detail below, ensures the homogeneous heating of the building material body under different conditions.

Insbesondere kann die Vorrichtung dazu verwendet werden, thermisch sensible Materialien, bei denen ab einer bestimmten Temperatur mit weiterer Temperaturerhöhung zunehmend unerwünschte Prozesse auftreten, mit ausreichender Homogenität auf Temperaturen zu erwärmen, die eine Weiterverarbeitbarkeit ermöglichen, aber eine Schädigung weitgehend ausschließen. In einem fokussierten Anwendungsfeld, der Erwärmung von Asphalt-Formkörpern, können somit beispielsweise eine Schädigung der organischen Bitumenphase sowie eine Emission von Schadstoffen wesentlich reduziert werden. Die erfindungsgemäße Abstimmung der Elektrodeneigenschaften auf das Material mit gegebenenfalls variierender Feuchte und insbesondere Oberflächen-Feuchte ermöglicht eine ausreichend homogene Erhöhung der Temperatur. Außerdem wird es auf Basis einer Korrelation von Oberflächen- und Volumentemperaturen möglich, die Temperaturmessung an der Oberfläche zur Führung des Prozesses zu nutzen. Hier bietet der eingesetzte Frequenzbereich einen Vorteil beispielsweise gegenüber Mikrowellen im Frequenzbereich oberhalb von 500 MHz, da dort entweder das Material ohne ausreichende Feuchte praktisch nicht dielektrisch zu erwärmen ist oder andererseits bei erhöhter Feuchte im Oberflächenbereich dessen Überhitzung nicht zu vermeiden ist.In particular, the device can be used to heat thermally sensitive materials, in which undesirable processes increasingly occur from a certain temperature as the temperature rises, with sufficient homogeneity to temperatures that enable further processing but largely rule out damage. In a focused field of application, the heating of shaped asphalt bodies, for example, damage to the organic bitumen phase and emission of pollutants can be significantly reduced. The adjustment according to the invention of the electrode properties to the material with possibly varying humidity and in particular surface humidity enables a sufficiently homogeneous increase in temperature. In addition, based on a correlation of surface and volume temperatures, it is possible to use the temperature measurement on the surface to control the process. Here, the frequency range used offers an advantage over, for example, microwaves in the frequency range above 500 MHz, since the material there can practically not be heated dielectrically without sufficient moisture or on the other hand, in the case of increased moisture in the surface area, overheating of which cannot be avoided.

Somit hat die Beziehung zwischen Innen- und Oberflächentemperatur sowohl eine verfahrenstechnische (Homogenität zur Vermeidung von thermischen Schädigungen) als auch eine messtechnische Bedeutung. Aus messtechnischer Sicht spielen für diese Beziehung gerade auch Wärmeverluste in die Umgebung, entweder über die Elektroden oder über das umgebende Medium eine Rolle. Zu berücksichtigen ist, dass bei vielen Formkörpern die Innentemperatur kaum direkt messbar ist, da eine Schädigung des Materials vermieden werden soll, die Materialkonsistenz das Einbringen von Bohrungen für Sensoren erschwert oder sonstige Gründe die direkte Temperaturdetektion im Volumen erschweren.The relationship between internal and surface temperature is therefore of process engineering (homogeneity to avoid thermal damage) and metrological significance. From a metrological point of view, heat losses into the environment, either via the electrodes or via the surrounding medium, also play a role in this relationship. It should be noted that the internal temperature of many shaped bodies can hardly be measured directly, since damage to the material is to be avoided, the material consistency makes it difficult to drill holes for sensors, or other reasons make direct temperature detection in the volume difficult.

Da die Zieltemperaturen in der Regel deutlich oberhalb der Umgebungstemperatur liegen, würden bei homogenem Primärenergieeintrag auf Grund von Wärmeverlusten die Oberflächenbereiche mit geringerer Aufheizrate erwärmt, was auch zu geringeren Endtemperaturen im entsprechenden Bereich führt. Um dies zu verhindern, wird die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Erwärmungsvorrichtung unter Verwendung von Radiowellen genutzt, wodurch eine bevorzugte Erwärmung der von den Wärmeverlusten besonders betroffenen Bereichen wie Ecken und Kanten ermöglicht werden kann und somit eine Homogenisierung des Temperaturprofils eintritt.Since the target temperatures are usually well above the ambient temperature, the surface areas would be heated at a lower heating rate due to heat losses with homogeneous primary energy input, which also leads to lower end temperatures in the corresponding area. To prevent this, the configuration of the heating device according to the invention using radio waves is used, whereby preferred heating of the areas particularly affected by the heat losses, such as corners and edges, can be made possible and the temperature profile is thus homogenized.

Die Feuchte spielt für die Energieabsorption im Material eine große Rolle. Aus diesem Grund können Wasserfilme an der äußeren Oberfläche oder besonders feuchte Oberflächenbereiche ebenfalls die Erwärmung mittels Radiowellen stark beeinflussen. Hier würde sogar eine bevorzugte Erwärmung der Oberflächenbereiche möglich sein, was trotz der Wärmeverluste zu verbleibenden erhöhten Temperaturen an der Oberfläche führen könnte. Für derartige Fälle wäre ebenfalls ein erfindungsgemäßes Elektrodendesign einsetzbar, um homogene Aufheizraten zu erreichen.Moisture plays a major role in energy absorption in the material. For this reason, water films on the outer surface or particularly moist surface areas can also have a strong influence on heating by radio waves. Here even preferential heating of the surface areas would be possible, which could lead to higher temperatures remaining on the surface despite the heat losses. An electrode design according to the invention could also be used for such cases in order to achieve homogeneous heating rates.

Das Erfordernis einer ausreichend homogenen Erwärmung zum Erreichen der materialtechnischen Effekte, der Verarbeitbarkeit und der Vermeidung von thermisch bedingten Schädigungen erfordert eine spezielle Anordnung der einzelnen Komponenten zur Hochfrequenz-Erwärmung, die auf die dielektrischen Materialeigenschaften abgestimmt ist und die auch die geometrischen Randbedingungen sowie die Rauigkeit des Formkörpers berücksichtigt. Außerdem sollten vorzugsweise Komponenten für die Prozessführung wie Beschickungseinrichtungen in das Design einbezogen sein. Die Rauigkeit und die Notwendigkeit, das behandelte Material wieder aus der Vorrichtung ausführen zu müssen, bedingen in vielen Fällen, dass ein Spalt zwischen der Plattenoberfläche bzw. der Oberfläche des Formkörpers und einer, vorzugsweise der oberen Elektrode, verbleibt. Dieser Luftspalt verändert in signifikanter Weise die Verteilung des elektrischen Felders im Baustoffkörper und damit die dielektrische Erwärmung im Materialvolumen. Eine weitere Randbedingung ist das mögliche Vorliegen einer inhomogenen Feuchteverteilung im Materialkörper, wobei eine erhöhte Feuchte in den Randbereichen, beispielsweise durch eine Lagerung im Außenbereich, typisch ist. Auch diese Bereiche erhöhter Feuchte bestimmen auf Grund des signifikanten Einflusses auf die dielektrischen Eigenschaften die Erwärmung in ihrer räumlichen Ausprägung maßgeblich.The requirement of a sufficiently homogeneous heating to achieve the material-technical effects, the processability and the avoidance of thermally induced damage requires a special arrangement of the individual components for high-frequency heating, which is tailored to the dielectric material properties and which also takes into account the geometric boundary conditions and the roughness of the material Shaped body considered. In addition, process control components such as feeders should preferably be included in the design. In many cases, the roughness and the need to remove the treated material from the device mean that a gap remains between the surface of the plate or the surface of the shaped body and one, preferably the upper, electrode. This air gap significantly changes the distribution of the electrical field in the body of the building material and thus the dielectric heating in the material volume. Another boundary condition is the possible presence of an inhomogeneous moisture distribution in the material body, with increased moisture in the edge areas, for example due to outdoor storage, being typical. Due to the significant influence on the dielectric properties, these areas of increased humidity also determine the heating in its spatial characteristics.

Obwohl die erfindungsgemäße Vorrichtung in den meisten Fällen dazu eingesetzt wird, um eine möglichst homogene Aufheizung des Formkörpers zu erzielen, kann in bestimmten Einsatzfällen auch eine Überhitzung bzw. Unterkühlung der Oberfläche von Vorteil sein. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn eine Oberflächenbeschichtung zur Strukturbildung Temperaturen benötigt, die höher sind als die, die verfahrensgemäß im Inneren erzielt werden sollen. In einem anderen Fall kann es notwendig sein, die Oberflächentemperatur niedriger zu halten als die Temperatur im Inneren, da zum Beispiel der Luftzutritt an der Oberfläche zu einer stärkeren Schädigung bei gleicher Temperatur führen würde. Dabei kann eine Kühlvorrichtung beispielsweise über einen gerichteten Luftstrom wirksam sein.Although the device according to the invention is used in most cases to heat the shaped body as homogeneously as possible, overheating or undercooling of the surface can also be advantageous in certain applications. This is the case, for example, when a surface coating requires temperatures for structure formation that are higher than those that are to be achieved in the interior according to the method. In another case, it may be necessary to keep the surface temperature lower than the temperature inside, for example, since air ingress at the surface would lead to greater damage at the same temperature. In this case, a cooling device can be effective, for example, via a directed air flow.

Eine besondere Flexibilität bietet eine erfindungsgemäße Vorrichtung, in der zwei parallele Plattenelektroden durch eine als Käfig aufgebaute Arbeitselektrode in einem definierten Abstand von einzelnen Oberflächen des Formkörpers ergänzt wird. In einer bevorzugten Variante ist diese Arbeitselektrode automatisch in die Vorrichtung einführbar. In einer besonders bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt die Arbeitselektrode auf dem elektrischen Potenzial der äußeren Abschirmung und/oder einer der beiden parallelen Plattenelektroden.A device according to the invention offers particular flexibility in which two parallel plate electrodes are supplemented by a working electrode constructed as a cage at a defined distance from individual surfaces of the shaped body. In a preferred variant, this working electrode can be inserted into the device automatically. In a particularly preferred variant of the device according to the invention, the working electrode is at the electrical potential of the outer shielding and/or one of the two parallel plate electrodes.

Zur Lösung der spezifischen Aufgaben der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurden verschiedene definierte Vorrichtungsoptionen entwickelt, die die homogene Erwärmung unterschiedlich ausgebildeter und unterschiedlich feuchter Materialkörper ermöglichen. In die entsprechenden Entwicklungen wurden auch das Vorhandensein eines Spaltes (vorzugsweise eines Luftspaltes) sowie, in bevorzugten Realisierungsweisen, von Beschickungskomponenten für den Formkörper einbezogen. Verschiedene Realisierungsoptionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ausführungsbeispielen exemplarisch dargestellt.In order to solve the specific tasks of the device according to the invention, various defined device options were developed which enable the homogeneous heating of differently shaped and differently moist material bodies. The corresponding developments also included the presence of a gap (preferably an air gap) and, in preferred implementations, feed components for the shaped body. Various implementation options of the device according to the invention are shown as examples in the exemplary embodiments.

Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen bereits dargelegt wurde.The invention is explained below by way of example using exemplary embodiments with reference to the drawings. The different features of the embodiments can be combined independently of one another, as has already been explained for the individual advantageous configurations.

Es zeigen:

  • 1 eine schematische Gesamtdarstellung der Anlage zur Radiowellen-Erwärmung von Formkörpern,
  • 2 eine Ausführung der Radiowellen-Erwärmungseinheit mit möglichen peripheren Komponenten,
  • 3 eine Ausführung der Radiowellen-Erwärmungseinheit mit weiteren möglichen peripheren Komponenten,
  • 4 eine exemplarische Detaildarstellung einer technischen Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 5a eine Darstellung der homogenen Erwärmung eines formstabilen isotropen Formkörpers zu moderaten Temperaturen,
  • 5b eine Leistungseintragsdichteverteilung des in 5a gepunktet dargestellten Ausschnitts,
  • 6a eine Darstellung der homogenen Erwärmung eines formstabilen isotropen Formkörpers mit rauer oder klebriger Oberfläche,
  • 6b eine Leistungseintragsdichteverteilung des in 6a gepunktet dargestellten Ausschnitts,
  • 7a eine Darstellung der selektiven Erwärmung bestimmter Bereiche eines formstabilen isotropen Formkörpers mit rauer oder klebriger Oberfläche: Seite (oben) und obere Kante (unten) als exemplarische Ausgestaltungen,
  • 7b ein selektiver Energieeintrag in die kurze Seite (oben) bzw. die obere Kante (unten) des zu erwärmenden Körpers in Form der Leistungseintragsdichteverteilung des in 7a gepunktet dargestellten Ausschnitts,
  • 8a eine Darstellung der Realisierung von verschiedenen Erwärmungsmustern für eine selektive Erwärmung bestimmter Bereiche bzw. eine homogene Erwärmung unter Verwendung einer zusätzlichen Elektrode: selektive Erwärmung der oberen Kante (oben), homogene Erwärmung (Mitte) oder selektive Erwärmung der unteren Kante (unten) als exemplarische Ausgestaltungen,
  • 8b Leistungseintragsdichteverteilungen der in 8a jeweils schwarz gepunktet dargestellten Ausschnitte für eine selektive Erwärmung der oberen Kante (oben), eine homogene Erwärmung (Mitte) sowie eine selektive Erwärmung der unteren Kante (unten),
  • 9a eine Darstellung einer Anordnung eines Formkörpers mit erhöhter Feuchte im Oberflächenbereich,
  • 9b Temperaturverteilung der Anordnung aus 9a direkt nach einer Radiowellen-Leistungs-anwendung von 6 kW für 20 min mit einer Starttemperatur von 20°C (293 K),
  • 10a eine Darstellung einer Anordnung eines Formkörpers mit erhöhter Feuchte im Bereich der horizontalen Begrenzungsflächen,
  • 10b Temperaturverteilung der Anordnung aus 10a direkt nach einer Radiowellen-Leistungs-anwendung von 6 kW für 20 min mit einer Starttemperatur von 20°C (293 K),
  • 11a eine Darstellung einer Anordnung eines Formkörpers mit erhöhter Feuchte im Bereich der vertikalen Begrenzungsflächen,
  • 11b Temperaturverteilung der Anordnung aus 11a direkt nach einer Radiowellen-Leistungsanwendung von 6 kW für 20 min mit einer Starttemperatur von 20°C (293 K),
  • 12a eine Darstellung einer Anordnung eines kontrolliert zu erwärmenden Formkörpers mit sensibler Oberfläche,
  • 12b Temperaturverteilung der Anordnung aus 12a direkt nach einer Radiowellen-Leistungsanwendung von 24 kW für 20 min mit einer Starttemperatur von 20°C (293 K),
  • 13 Prinzipskizze für den Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei der Reparatur eines lokalen Straßenschadens (Schlagloch) und
  • 14 eine Zusammenfassende Darstellung der technischen Realisierung einer modular aufgebauten, mobilen Anlage zur Radiowellen-Erwärmung von vorkonfektionierten Asphalt-Formkörpern.
Show it:
  • 1 a schematic overall view of the system for radio wave heating of shaped bodies,
  • 2 an embodiment of the radio wave heating unit with possible peripheral components,
  • 3 an embodiment of the radio wave heating unit with further possible peripheral components,
  • 4 an exemplary detailed representation of a technical realization of the device according to the invention,
  • 5a a representation of the homogeneous heating of a dimensionally stable isotropic molded body at moderate temperatures,
  • 5b a power input density distribution of the in 5a dotted excerpt,
  • 6a a representation of the homogeneous heating of a dimensionally stable isotropic shaped body with a rough or sticky surface,
  • 6b a power input density distribution of the in 6a dotted excerpt,
  • 7a a representation of the selective heating of certain areas of a dimensionally stable isotropic molded body with a rough or sticky surface: side (top) and upper edge (bottom) as exemplary configurations,
  • 7b a selective energy input into the short side (top) or the upper edge (bottom) of the body to be heated in the form of the power input density distribution of the in 7a dotted excerpt,
  • 8a a representation of the realization of different heating patterns for selective heating of certain areas or homogeneous heating using an additional electrode: selective heating of the upper edge (top), homogeneous heating (middle) or selective heating of the lower edge (bottom) as exemplary configurations ,
  • 8b Power input density distributions of the in 8a excerpts shown with black dots for selective heating of the upper edge (top), homogeneous heating (middle) and selective heating of the lower edge (bottom),
  • 9a a representation of an arrangement of a shaped body with increased moisture in the surface area,
  • 9b Temperature distribution of the arrangement 9a directly after a radio wave power application of 6 kW for 20 min with a starting temperature of 20°C (293 K),
  • 10a a representation of an arrangement of a shaped body with increased moisture in the area of the horizontal boundary surfaces,
  • 10b Temperature distribution of the arrangement 10a directly after a radio wave power application of 6 kW for 20 min with a starting temperature of 20°C (293 K),
  • 11a a representation of an arrangement of a shaped body with increased moisture in the area of the vertical boundary surfaces,
  • 11b Temperature distribution of the arrangement 11a immediately after a radio wave power application of 6 kW for 20 min with a starting temperature of 20°C (293 K),
  • 12a a representation of an arrangement of a shaped body to be heated in a controlled manner with a sensitive surface,
  • 12b Temperature distribution of the arrangement 12a immediately after a radio wave power application of 24 kW for 20 min with a starting temperature of 20°C (293 K),
  • 13 Schematic diagram for the use of the device according to the invention in the repair of a local road damage (pothole) and
  • 14 a summary of the technical realization of a modular, mobile system for radio wave heating of pre-made asphalt moldings.

Im Einzelfall beziehen sich die verschiedenen Ausführungsbeispiele auf

  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit isotropen dielektrischen Eigenschaften,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit rauer Oberfläche mit der Notwendigkeit eines Spaltes zwischen einer Elektrode und einer Formkörperoberfläche,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung mit selektiv erhöhtem Energieeintrag in bezüglich des Wärmeabflusses exponierten Stellen wie Kanten oder Seiten an materialbezogen isotropen Formkörpern mit und ohne rauer Oberfläche, gegebenenfalls mit der Notwendigkeit eines Spaltes zwischen einer Elektrode und der Formkörperoberfläche,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung mit einer zusätzlichen Arbeitselektrode, vorzugsweise mit einstellbarem Potenzial bezüglich der anderen beiden Elektroden,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit einem Wasserfilm im gesamten oberflächennahen Bereich,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit einem Wasserfilm im Bereich einer horizontal angeordneten Oberfläche,
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit einem Wasserfilm im vertikal angeordneten Randbereich und
  • - eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zusätzlichen Kühleinrichtung.
In individual cases, the various exemplary embodiments relate to
  • - a device according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with isotropic dielectric properties,
  • - a device according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with a rough surface with the need for a gap between an electrode and a shaped body surface,
  • - A device according to the invention for controlled heating with selectively increased energy input in terms of heat dissipation exposed areas such as edges or sides on material-related isotropic molded bodies with and without a rough surface, possibly with the need for a gap between an electrode and the molded body surface,
  • - a device according to the invention for controlled and preferably homogeneous heating with an additional working electrode, preferably with adjustable potential with respect to the other two electrodes,
  • - a device according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with a water film in the entire near-surface area,
  • - a device according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with a film of water in the region of a horizontally arranged surface,
  • - A device according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with a film of water in the vertically arranged edge region and
  • - An inventive device with an additional cooling device.

Die Flexibilität der erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht darüber hinaus den Einsatz für weitere Anwendungen bei der dielektrischen Erwärmung durch Hochfrequenz-Energie.The flexibility of the device according to the invention also enables it to be used for other applications in dielectric heating using high-frequency energy.

Die Gesamtanlage zur Radiowellen-Erwärmung von Formkörpern wird in der 1 veranschaulicht.The entire system for radio wave heating of moldings is in the 1 illustrated.

Eine hochfrequente Spannungsquelle 1, in der Regel ein Radiowellen-Generator, ist vorzugsweise über eine Koaxialkabel 2 in einer bevorzugten Ausführung über ein elektronisches Anpassnetzwerk 3 und Leitungen 4 mit mindestens zwei Elektroden 5 und 6 verbunden. Der Generator 1 kann auch direkt mit den Elektroden 5 und 6 verbunden sein, dies führt allerdings in der Regel zu einer nicht optimalen Energieübertragung und einer verringerten energetischen Effizienz der Erwärmung. Im Einflussbereich der mindestens zwei Elektroden 5 und 6 befindet sich der zu erwärmende Formkörper 7. Bevorzugt ist eine horizontale Anordnung von plattenförmigen, planparallelen Elektroden 5 und 6, weil dadurch die beste Feldhomogenität gesichert werden kann. Die Gestaltung der Elektroden wird in den Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. In einer bevorzugten Ausführungsvariante befindet sich oberhalb des Formkörpers 7 und unterhalb einer Elektrode 6 ein Luftspalt 8. In einer bevorzugten Variante der erfindungsgemäßen Anordnung ist die Anordnung mit mindestens einem Mittel 9 zur Messung der Temperatur des Formkörpers, bevorzugt der Oberflächentemperatur, versehen. In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante sind Generator 1 und Mittel zum Messen der Temperatur 9 mit einer Steuereinheit 10 verbunden, wodurch vorzugsweise durch Einstellung und prozessspezifische zeitliche Anpassung der Hochfrequenz-Leistung ein vordefinierter Aufheizprozess realisiert werden kann. Unter dem Begriff Steuereinheit sollen hier alle Optionen zur Erreichung von Aufgaben einer Steuerung- und Regelung zusammengefasst werden. Dabei kann es sich bevorzugt beispielsweise um eine feste elektrische Schaltung, eine interne Steuereinheit von Generator und/oder elektronischem Anpassnetzwerk, eine speicherprogrammierbare Steuerung, ein externes Computersystem oder eine Kombination dieser Varianten handeln. Auch wird unter dem Begriff Steuereinheit nicht zwingend eine lokal abgegrenzte bzw. lokal abgrenzbare Komponente verstanden. Es ist alternativ auch möglich, dass die Steuereinheit mehrere dezentral angeordnete (Teil-)Komponenten umfasst, die miteinander wirkverbunden sind und somit die Steuerung der hochfrequenten Spannungsquelle realisieren. In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist das Elektrodensystem von einer elektromagnetischen Abschirmung 11 umgeben, wobei in einer bevorzugten Realisierungsoption eine der Elektroden 5, die dann als „kalte“ Elektrode bezeichnet wird, mit der Abschirmung 11 elektrisch leitend verbunden sein kann. Die Anlage kann in einer Ausführungsvariante durch ein Mittel zur Messung der elektrischen Feldstärke 12 ergänzt werden, welches wiederum mit der Steuereinheit 10 verbunden sein kann. Dies ermöglicht zum Zwecke der Arbeits- und Betriebssicherheit ein Abschalten der Leistung bei zu hohen auftretenden Feldstärken. Die Vorrichtung kann in einer bevorzugten Ausführungsvariante mit Mitteln zum Zu- und Abführen des Formkörpers 7 bzw. des thermisch behandelten Materials versehen sein, was in der folgenden 2 als Detailansicht dargestellt ist und im Folgenden näher erläutert wird.A high-frequency voltage source 1, usually a radio wave generator, is connected to at least two electrodes 5 and 6, preferably via a coaxial cable 2, in a preferred embodiment via an electronic matching network 3 and lines 4. The generator 1 can also be connected directly to the electrodes 5 and 6, but this usually leads to less than optimal energy transmission and reduced energetic efficiency of the heating. The shaped body 7 to be heated is located in the area of influence of the at least two electrodes 5 and 6. A horizontal arrangement of plate-shaped, plane-parallel electrodes 5 and 6 is preferred because the best field homogeneity can thereby be ensured. The design of the electrodes is explained in more detail in the exemplary embodiments. In a preferred variant, there is an air gap 8 above the shaped body 7 and below an electrode 6. In a preferred variant of the arrangement according to the invention, the arrangement is provided with at least one means 9 for measuring the temperature of the shaped body, preferably the surface temperature. In a particularly preferred embodiment variant, the generator 1 and means for measuring the temperature 9 are connected to a control unit 10, as a result of which a predefined heating process can be implemented, preferably by setting and process-specific temporal adjustment of the high-frequency power. All options for achieving control and regulation tasks are to be summarized here under the term control unit. This can preferably be, for example, a fixed electrical circuit, an internal control unit of the generator and/or electronic matching network, a programmable logic controller, an external computer system or a combination of these variants. Also, the term control unit does not necessarily mean a locally delimited or locally delimitable component. Alternatively, it is also possible for the control unit to comprise a plurality of decentrally arranged (partial) components which are operatively connected to one another and thus implement the control of the high-frequency voltage source. In a preferred embodiment variant, the electrode system is surrounded by an electromagnetic shield 11, with one of the electrodes 5, which is then referred to as the “cold” electrode, being electrically conductively connected to the shield 11 in a preferred implementation option. In one embodiment variant, the system can be supplemented by means for measuring the electric field strength 12 , which in turn can be connected to the control unit 10 . For the purpose of occupational and operational safety, this enables the power to be switched off if the field strengths are too high. In a preferred embodiment, the device can be provided with means for feeding in and removing the shaped body 7 or the thermally treated material, which is explained in the following 2 is shown as a detailed view and is explained in more detail below.

In einer Ausführungsvariante ist in der Nähe der Elektroden ein Mittel 13 zum Zuführen des Formkörpers 7 in den Raum im Einflussbereich der Elektroden 5 und 6, vorzugsweise zwischen den Elektroden 5 und 6, angeordnet. In einer besonders bevorzugten Variante wird dies durch ein Vorratsbehälter 14 für Formkörper 7 ergänzt. Vorzugsweise leistet eine Transportvorrichtung 15 die Zuführung der Formkörper 7 in den Wirkungsbereich der Elektroden 5 und 6. Die Positionierung des Formkörpers 7 im Bereich der Elektroden 5 und 6 kann in bevorzugter Weise mit Hilfe einer Hubvorrichtung 16 erfolgen.In one embodiment variant, a means 13 for feeding the shaped body 7 into the space in the area of influence of the electrodes 5 and 6, preferably between the electrodes 5 and 6, is arranged in the vicinity of the electrodes. In a particularly preferred variant, this is supplemented by a reservoir 14 for shaped bodies 7 . A transport device 15 preferably feeds the shaped bodies 7 into the effective area of the electrodes 5 and 6 .

In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird das Material des Formkörpers 7, dessen Konsistenz sich während des Erwärmungsvorganges geändert haben kann und in einer bevorzugten Prozessvariante schüttfähig geworden ist, durch eine Schiebevorrichtung 17 aus dem Bereich der Elektroden 5 und 6 entfernt und vorzugsweise einem Vorratsbehälter 18 zugeführt. Bei dem Behälter 18 handelt es sich vorzugsweise um einen Thermobehälter mit geringen Wärmeverlusten in die Umgebung. Zur Verbesserung des Vorganges der Befüllung kann in der Nähe des Vorratsbehälters 18 ein Trichter 19 angeordnet sein. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann durch weitere Komponenten ergänzt werden, um die Funktionalität für die jeweils spezifischen Anwendungen zu verbessern.In a preferred embodiment, the material of the shaped body 7, its consistency tenz may have changed during the heating process and has become pourable in a preferred process variant, removed by a sliding device 17 from the area of the electrodes 5 and 6 and preferably fed to a storage container 18. The container 18 is preferably a thermal container with low heat losses to the environment. To improve the filling process, a funnel 19 can be arranged in the vicinity of the storage container 18 . The device according to the invention can be supplemented by further components in order to improve the functionality for the respective specific applications.

In einer anderen bevorzugten Variante gemäß 3 der erfindungsgemäßen Vorrichtung befindet sich in der Nähe der Elektroden 5 und 6 ein Auslass 20 zum Entfernen des Formkörpers 7. Eine solche Vorrichtung wird vorzugsweise eingesetzt, wenn der Formkörper 7 während der thermischen Behandlung formstabil oder im Wesentlichen formstabil bleibt. In another preferred variant according to 3 In the device according to the invention there is an outlet 20 for removing the shaped body 7 near the electrodes 5 and 6. Such a device is preferably used if the shaped body 7 remains dimensionally stable or substantially dimensionally stable during the thermal treatment.

Zur Steuerung des Potenzialverlaufs und des Energieeintrages können die beiden Elektroden 5 und 6 in einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch eine zusätzliche Elektrode 21 mit einstellbarem Potenzial ergänzt werden. Es ist außerdem in einer bevorzugten Ausführungsvariante möglich, bestimmte Bereiche oder Oberflächen des Formkörpers gezielt mittels einer Kühleinrichtung 22 zu kühlen, um eine thermische Schädigung des Materials an der Oberfläche zu vermeiden.In order to control the course of the potential and the energy input, the two electrodes 5 and 6 can be supplemented by an additional electrode 21 with an adjustable potential in one embodiment of the device according to the invention. It is also possible in a preferred embodiment to cool specific areas or surfaces of the shaped body in a targeted manner by means of a cooling device 22 in order to avoid thermal damage to the material on the surface.

Durch eine Variation des Designs der Elektroden 5 und 6 und gegebenenfalls 21 kann für ein breites Spektrum an Formkörpern und Materialien der Erwärmungsvorgang nach bestimmten Kriterien (Endtemperatur und Homogenität der Temperaturprofile) optimal gestaltet werden. Dies wird im Folgenden für die bereits genannten spezifischen Einsatzfälle näher erläutert.By varying the design of the electrodes 5 and 6 and optionally 21, the heating process can be designed optimally for a wide range of shaped bodies and materials according to specific criteria (final temperature and homogeneity of the temperature profiles). This is explained in more detail below for the specific applications already mentioned.

Die Ausführungsbeispiele illustrieren auch mögliche Varianten der technischen Umsetzung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, von denen eine exemplarisch nochmals in 4 dargestellt ist.The exemplary embodiments also illustrate possible variants of the technical implementation of the device according to the invention, one of which is shown again as an example in 4 is shown.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung eines isotropen formstabilen Formkörpers mit geringem Wärmeabtransport über die SeitenflächenDevice according to the invention for the controlled heating of an isotropic, dimensionally stable shaped body with little heat dissipation via the side surfaces

In diesem Fall wird ein Elektrodendesign verwendet, bei dem die Elektroden in ihrer Fläche mindestens die Fläche des Formkörpers besitzen und damit der Formkörper komplett zwischen den Elektroden angeordnet werden kann. Um die notwendige Spannung zu reduzieren, wird vorzugsweise die geringste Dicke des Festkörpers als Elektrodenabstand gewählt.In this case, an electrode design is used in which the area of the electrodes is at least as large as that of the shaped body, and the shaped body can therefore be arranged completely between the electrodes. In order to reduce the necessary voltage, the smallest thickness of the solid is preferably selected as the electrode spacing.

In einer bevorzugten Ausführung ragen beide Elektroden an allen Seiten über den Formkörper hinaus (5a). Beide flächigen Elektroden berühren die Oberfläche des Formkörpers. Ein mögliches Anwendungsbeispiel hierfür ist eine Holzstruktur mit ebenen Oberflächen, die durchgängig auf Temperaturen 70°C erwärmt werden soll, um darin enthaltene Holzschädlinge abzutöten. Dieses Problem existiert beispielsweise teilweise für importierte Hölzer, die noch Schädlingslarven enthalten können. Es ist bekannt, dass derartige Temperaturen ausreichen, um eine letale Wirkung zu erzielen. Bei einer Erwärmung auf moderate Temperaturen spielen Wärmeverluste in die Umgebung eine geringere Rolle und erfordern gegebenenfalls keine besonderen Maßnahmen zur Kompensation dieser Wärmeverluste. Die Simulation der Leistungseintragsdichte in 5b zeigt, dass durch die überstehenden Elektroden im Randbereich ein weitgehend homogenes Feld realisiert werden kann, was wiederum die Grundlage für eine homogene Erwärmung darstellt. Bei der technischen Umsetzung könnte der Auslass 20 in 3 und 4 genutzt werden.In a preferred embodiment, both electrodes protrude beyond the shaped body on all sides ( 5a) . Both flat electrodes touch the surface of the shaped body. A possible application example for this is a wooden structure with flat surfaces that is to be continuously heated to temperatures of 70°C in order to kill the wood pests contained therein. This problem partially exists, for example, for imported timber, which can still contain pest larvae. Such temperatures are known to be sufficient to produce a lethal effect. When heated to moderate temperatures, heat losses to the environment play a lesser role and may not require any special measures to compensate for these heat losses. The simulation of the power input density in 5b shows that a largely homogeneous field can be realized by the protruding electrodes in the edge area, which in turn represents the basis for homogeneous heating. In the technical implementation, the outlet could be 20 in 3 and 4 be used.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung von Formkörpern mit rauer bzw. klebriger Oberfläche mit der Notwendigkeit eines Spaltes zwischen einer Elektrode und FormkörperoberflächeDevice according to the invention for the controlled heating of molded bodies with a rough or sticky surface that requires a gap between an electrode and the surface of the molded body

Diese Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist besonders für Formkörper prädestiniert, die über raue Oberflächen verfügen und die somit keinen idealen Kontakt zwischen Elektroden und Oberfläche gewährleisten.This embodiment variant of the device according to the invention is particularly predestined for shaped bodies that have rough surfaces and therefore do not ensure ideal contact between the electrodes and the surface.

Beispiele hierfür sind Holzformkörper mit Oberflächenmodellierungen sowie Formkörper aus Asphalt, Beton oder anderen mineralischen Baustoffen. Die entsprechende Situation, die einen Luftspalt sinnvoll erscheinen lässt, ist auch gegeben, wenn auf Grund klebriger Oberflächen zu Beginn oder während der Aufheizung der Kontakt zu den Elektrodenflächen möglichst minimiert gestaltet und die Entfernung des Formkörpers nach der Erwärmung aus der Anordnung unterstützt werden soll. Ein anderes Beispiel für die Nutzung dieser Anordnung ist die Randbedingung, dass der Formkörper an fünf Seiten möglichst nicht mechanisch belastet werden soll. In den genannten Fällen ist eine erfindungsgemäße Anordnung gemäß 6a zu wählen, die einen Luftspalt zwischen Materialoberfläche und mindestens einer Elektrode gewährleistet. Vorzugsweise wird der Luftspalt zwischen Oberfläche und spannungsführender, „heißer“ Elektrode realisiert. Der Spalt kann auch mit einem anderen Medium gefüllt oder evakuiert sein, wenn die Vorrichtung in einer entsprechenden Atmosphäre oder im Vakuum betrieben wird. Auch in diesem Fall werden die Elektroden in bevorzugten Ausführungsvarianten so gestaltet, dass sie über den Formkörper hinausragen. Die resultierende Leistungseintragsdichte ist exemplarisch in 6b für die Anordnung aus 6a dargestellt. Durch erhöhte Wärmeverluste über die Seitenflächen, die bei der Simulation entsprechend berücksichtigt wurden, ergeben sich bei geeigneter Auslegung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weitgehend homogene Temperaturprofile.Examples of this are wooden moldings with surface models and moldings made of asphalt, concrete or other mineral building materials. The corresponding situation, which makes an air gap appear sensible, also exists when, due to sticky surfaces at the beginning or during heating, contact with the electrode surfaces is to be minimized as much as possible and the removal of the shaped body from the arrangement after heating is to be supported. Another example of the use of this arrangement is the boundary condition that the shaped body should not be mechanically stressed on five sides. In the cases mentioned, an arrangement according to the invention 6a to be selected that ensures an air gap between the material surface and at least one electrode. The air gap is preferably realized between the surface and the live, "hot" electrode. The gap can also be filled with another medium or evacuated if the device is in an appropriate atmosphere sphere or in a vacuum. In this case, too, the electrodes are designed in preferred variants in such a way that they protrude beyond the shaped body. The resulting power input density is exemplary in 6b for the arrangement 6a shown. Increased heat losses via the side surfaces, which were taken into account accordingly in the simulation, result in largely homogeneous temperature profiles with a suitable design of the device according to the invention.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung eines Formkörpers mit selektiv erhöhtem Energieeintrag in bezüglich des Wärmeabflusses exponierten Stellen wie Kanten oder Seiten mit oder ohne Überhitzung des RandbereichesDevice according to the invention for the controlled heating of a shaped body with selectively increased energy input in places exposed to heat dissipation, such as edges or sides, with or without overheating of the edge region

Es gibt eine Reihe von Einsatzfällen, bei denen ein erhöhter Energieeintrag in die Seitenflächen des Formkörpers realisiert werden muss. Einerseits können damit erhöhte Wärmeabflüsse in die Umgebung kompensiert werden, was zu einer homogenen Temperaturverteilung im gesamten Formkörper einschließlich des Randbereiches führt. Andererseits kann es gewünscht sein, den Seitenbereich höheren Temperaturen auszusetzen, beispielsweise, um strukturelle Veränderungen zu initiieren, zu einer formstabileren Oberfläche führen. Typischerweise sind in solchen Fällen mittlere und hohe Zieltemperaturen oberhalb von 100°C gegeben.There are a number of applications in which an increased energy input into the side surfaces of the shaped body has to be implemented. On the one hand, increased heat dissipation into the environment can be compensated for, which leads to a homogeneous temperature distribution in the entire molded body, including the edge area. On the other hand, it may be desirable to expose the side area to higher temperatures, for example to initiate structural changes, leading to a more dimensionally stable surface. In such cases, there are typically medium and high target temperatures above 100°C.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erzielung der beschriebenen Effekte unter Verwendung eines Luftspaltes zwischen Materialoberfläche und oberer, vorzugsweise spannungsführender „heißer“ Elektrode ist in 7a dargestellt. Diese Variante erlaubt es wie bereits dargestellt, Formkörper mit rauen oder klebrigen Oberflächen adäquat zu behandeln.A device according to the invention for achieving the described effects using an air gap between the material surface and the upper, preferably live, "hot" electrode is 7a shown. As already explained, this variant makes it possible to adequately treat moldings with rough or sticky surfaces.

Das erreichte Profil des spezifischen Leistungseintrages der dielektrischen Erwärmung mittels Radiowellen ist in 7b veranschaulicht. Mit der so realisierten lokalen Leistungseintragsdichte können die gewünschten Effekte mit verschiedenen Randbedingungen (siehe oben und unten) erzielt werden. So ist es in diesem Beispiel möglich, auf die dargestellte Weise an den kurzen Seiten der Platte eine um etwa 50 % höhere Leistungseintragsdichte (7, oben) bzw. eine um etwa 40 % erhöhte Leistungseintragsdichte (7, unten), verglichen mit der mittleren Leistungseintragsdichte im übrigen, überwiegenden Teil der Platte, realisiert werden.The achieved profile of the specific power input of the dielectric heating by means of radio waves is in 7b illustrated. With the local power input density realized in this way, the desired effects can be achieved with different boundary conditions (see above and below). In this example it is possible, in the manner shown, to achieve a power input density ( 7 , above) or a power input density increased by about 40% ( 7 , below), compared to the mean power input density in the remaining, predominant part of the panel.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten homogenen oder selektiven Erwärmung mit Verwendung einer zusätzlichen Arbeitselektrode, vorzugsweise mit einstellbarem Potenzial bezüglich der anderen beiden ElektrodenDevice according to the invention for controlled homogeneous or selective heating using an additional working electrode, preferably with an adjustable potential with respect to the other two electrodes

In einem exemplarischen Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll eine Asphaltplatte kontrolliert erwärmt werden. Um das Ankleben im erwärmten Zustand zu verhindern bzw. einzuschränken, soll der Kontakt zu den Elektroden reduziert werden, indem die Seitenflächen frei liegen und ein Luftspalt zwischen Oberfläche und oberer Elektrode realisiert wird. Zudem soll bei sonst unverändertem Aufbau die Erwärmung der Platte flexibel erfolgen (beispielsweise also selektiv oder homogen, je nach Anwendungsfall und Randbedingungen), indem eine Käfigelektrode adäquat nach gewünschtem Ermessen eingebracht wird.In an exemplary application of the device according to the invention, an asphalt slab is to be heated in a controlled manner. In order to prevent or limit sticking when heated, the contact to the electrodes should be reduced by leaving the side surfaces exposed and creating an air gap between the surface and the upper electrode. In addition, with an otherwise unchanged structure, the plate should be heated flexibly (for example, selectively or homogeneously, depending on the application and boundary conditions), by inserting a cage electrode adequately at the desired discretion.

Diese Ausführungsvariante, die in 8a dargestellt ist, bietet auch die Möglichkeit, etwaige Wärmeabflüsse in die Umgebung gezielt zu kompensieren und damit eine insgesamt homogenere Erwärmung sicherzustellen. Um eine weitgehend flexible Erwärmung zu realisieren wird in diesem Fall zusätzlich eine käfigartige Elektrode senkrecht zu den beiden anderen angebracht, die sich in Höhe und Abstand zur Platte ändern lässt. Sie ist zudem entweder mit der geerdeten oder der spannungführenden Elektrode verbunden oder auf einem Potenzial dazwischen festgesetzt, wodurch die elektrischen Felder so geführt werden, dass die gewünschte Erwärmung auch unter den gegebenen Bedingungen möglich ist. Die Resultate werden durch die Darstellung der Leistungseintragsdichten in 8b veranschaulicht.This embodiment variant, which 8a is shown also offers the possibility of specifically compensating for any heat dissipation into the environment and thus ensuring an overall more homogeneous heating. In order to achieve largely flexible heating, a cage-like electrode is also attached perpendicularly to the other two, which can be changed in height and distance from the plate. It is also connected to either the grounded or the live electrode, or fixed at a potential in between, directing the electric fields in such a way that the desired heating is also possible under the given conditions. The results are illustrated by showing the power input densities in 8b illustrated.

Im dargestellten Beispiel sollten dank der eingesetzten seitlichen Käfigelektrode entweder selektive Aufheizungen oder eine möglichst homogene Erwärmung realisiert werden. Details sind den verschiedenen Abbildungen in 8 zu entnehmen.In the example shown, either selective heating or as homogeneous a heating as possible should be realized thanks to the cage electrode used on the side. Details are in the various illustrations 8th refer to.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit einer erhöhten Feuchte im gesamten oberflächennahen BereichDevice according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with increased moisture in the entire area close to the surface

Wasser besitzt praktisch immer einen großen Einfluss auf die dielektrische Erwärmung von Materialien. Dieser Effekt ist für die Mikrowellen-Erwärmung weithin bekannt und kann durch die Orientierungspolarisation des Wassermoleküls erklärt werden. Dieser Einfluss tritt jedoch auch für die Radiowellen-Erwärmung auf, obwohl die Zusammenhänge hier auf Grund der zugrundeliegenden physikalischen Wechselwirkungen differenzierter sind [Roland et al., „On the role of water in dielectric heating with radio waves“, Chem. Eng. Tech. 32 (2009) 754-762; Kraus et al., „Influence of humidity and temperature on the permittivity of zeolite NaY“, Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (2011) 4119-4125]. Aufgabe der erfindungsgemäßen Vorrichtung war es deshalb, auf die verschiedenen möglichen Situationen unterschiedlicher lokaler Feuchte im Formkörper zielgerichtet reagieren zu können und die gewünschten Erwärmungseffekte auch bei der vorhandenen Feuchteverteilung erzielen zu können.Water almost always has a major influence on the dielectric heating of materials. This effect is well known for microwave heating and can be explained by the orientational polarization of the water molecule. However, this influence also occurs for radio wave heating, although the relationships here are more differentiated due to the underlying physical interactions [Roland et al., "On the role of water in dielectric heating with radio waves", Chem. Eng. tech 32 (2009) 754-762; Kraus et al., "Influence of humidity and temperature on the permittivity of zeolite NaY", Phys. Chem. Chem. Phys. 13 (2011) 4119-4125]. The object of the device according to the invention was therefore to be able to react in a targeted manner to the various possible situations of different local moisture in the shaped body and to be able to achieve the desired heating effects even with the existing moisture distribution.

Im ersten Fall betrifft dies eine erhöhte Feuchte im gesamten oberflächennahen Bereich des Formkörpers, also in der Anordnung gemäß 9a die beiden horizontal und die vier vertikal angeordneten Oberflächen. Die Bereiche erhöhter Feuchte sind in der Abbildung grau markiert und durch Pfeile gekennzeichnet, wobei die Platte ringsum eine Wasserschicht von 1 mm Dicke aufweist (Pfeile). Diese Situation kann beispielsweise auftreten, wenn die Formkörper wie beispielsweise Asphaltplatten im Freien gelagert wurden und diese Feuchtigkeit aufgenommen haben. Auch ein Temperaturwechsel mit Kondensation kann zur Ausbildung eines Wasserfilms im Oberflächenbereich führen. Schließlich sind oberflächliche Behandlungen mit Wasser üblich, um Schadstoffe von Holzgegenständen zu entfernen.In the first case, this relates to increased moisture in the entire area of the shaped body near the surface, ie in the arrangement according to FIG 9a the two horizontally and the four vertically arranged surfaces. The areas of increased moisture are marked in gray in the figure and identified by arrows, with the panel showing a water layer 1 mm thick all around (arrows). This situation can occur, for example, when the shaped bodies, such as asphalt slabs, have been stored outdoors and have absorbed moisture. A temperature change with condensation can also lead to the formation of a water film in the surface area. Finally, surface treatments with water are common to remove contaminants from wooden objects.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Elektrodenanordnung gewählt, deren geometrische Ausdehnung größer als die der Platten ist. Der Überstand der beiden Elektroden ist dabei in etwa gleich der Höhe der zu erwärmenden Platte, wo die eine Elektrode auch größer gewählt werden kann. Eine weitgehend homogene Erwärmung auch unter diesen komplizierten Randbedingungen kann dann erreicht werden, wenn die beiden Elektroden bedarfsgerecht thermisch isoliert werden und die vertikalen Seitenflächen frei liegen und so ein guter Wärmeabfluss in die Umgebung ermöglicht wird. Zu berücksichtigen ist auch der Kompensationseffekt, der durch die Wasserverdampfung auf Grund der Verdampfungsenthalpie entsteht. 9b zeigt in einer Simulation der resultierenden Temperaturverteilung das unter diesen Bedingungen bei der dielektrischen Erwärmung entstehende homogene Temperaturprofil im Formkörper.To solve the problem, an electrode arrangement is selected whose geometric extent is greater than that of the plates. The overhang of the two electrodes is approximately the same as the height of the plate to be heated, where one electrode can also be selected to be larger. A largely homogeneous heating, even under these complicated boundary conditions, can be achieved if the two electrodes are thermally insulated as required and the vertical side surfaces are exposed, thus enabling good heat dissipation into the environment. The compensation effect that occurs due to the evaporation of water due to the enthalpy of evaporation must also be taken into account. 9b shows in a simulation of the resulting temperature distribution the homogeneous temperature profile in the molded body that occurs under these conditions during dielectric heating.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit Wasserfilmen im Bereich der horizontal angeordneten OberflächenDevice according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with water films in the area of the horizontally arranged surfaces

Höhere oberflächennahe Feuchten können beispielsweise dann auftreten, wenn auf Grund der Oberflächenrauigkeit eine bevorzugte Wasseraufnahme bei diesen Flächen zum Beispiel im Zuge der Lagerung unter Witterungseinfluss erfolgt. Dies kann beispielsweise vorkonfektionierte Asphaltplatten betreffen, die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf die Verarbeitungstemperatur erwärmt werden sollen. Wenn zum Beispiel eine Teilplatte aus einem größeren Verbund herausgetrennt wird, so weist diese trockene Seitenflächen, jedoch feuchtere Grund- und Deckflächen auf.Higher levels of moisture near the surface can occur, for example, if, due to the surface roughness, there is preferential water absorption on these surfaces, for example during storage under the influence of the weather. This can, for example, relate to prefabricated asphalt slabs that are to be heated to the processing temperature with the device according to the invention. If, for example, a partial panel is cut out of a larger composite, it will have dry side surfaces but moister base and top surfaces.

Zur Lösung der Aufgabe einer gleichmäßigen Erwärmung wird wiederum die Luftspalt-Anordnung gewählt, wobei hier zur Optimierung des Energieeintrags die spannungführende Elektrode 10 mm kleiner als die zu erwärmende Platte ist. Zudem muss darauf geachtet werden, dass eine senkrecht zu beiden Elektroden stehende Käfigelektrode eingesetzt wird, die im etwa doppelten Abstand der Elektroden zueinander angebracht und auf Erdpotenzial gelegt ist. Die entsprechende Anordnung ist in 10a schematisch dargestellt, wobei die Platte oben und unten Schichten erhöhter Feuchte von 1 mm Dicke aufweist (Pfeile).To solve the task of uniform heating, the air gap arrangement is again selected, with the voltage-carrying electrode being 10 mm smaller than the plate to be heated in order to optimize the energy input. In addition, care must be taken to ensure that a cage electrode is used that is perpendicular to both electrodes, that is placed at about twice the distance between the electrodes and that is connected to ground potential. The corresponding arrangement is in 10a shown schematically, with the plate showing layers of increased moisture 1 mm thick at the top and bottom (arrows).

Im vorliegenden Fall tritt prinzipiell durch eine verstärkte Energieabsorption im Randbereich (Anstieg des Realteils der relativen Dielektrizitätskonstante mit steigendem Wassergehalt z.B. für die mineralischen Komponenten des Asphalts) eine Überhitzung dieser Bereiche erhöhter Feuchte auf. Die Temperaturunterschiede werden jedoch durch eine Abschwächung des elektrischen Feldes reduziert bzw. überkompensiert. Außerdem spielt der Wärmeabfluss über die Elektroden in Abhängigkeit von der Güte der thermischen Isolierung eine Rolle für die Ausbildung des resultierenden Temperaturprofils. Die Bereiche erhöhter Feuchte sind in 10a grau markiert und durch Pfeile gekennzeichnet. Durch eine Abstimmung der Parameter der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Temperaturunterschiede im Formkörper trotz unterschiedlicher lokaler Feuchte zu minimieren und eine homogene Erwärmung im Material zu erreichen. Dies wird durch die Darstellung des Temperaturprofils in 10b demonstriert.In the present case, due to increased energy absorption in the edge area (increase in the real part of the relative dielectric constant with increasing water content, for example for the mineral components of the asphalt), overheating of these areas of increased moisture occurs. However, the temperature differences are reduced or overcompensated by a weakening of the electric field. In addition, the heat dissipation via the electrodes, depending on the quality of the thermal insulation, plays a role in the formation of the resulting temperature profile. The areas of increased humidity are in 10a marked in gray and indicated by arrows. By adjusting the parameters of the device according to the invention, it is possible to minimize the temperature differences in the shaped body despite different local moisture levels and to achieve homogeneous heating in the material. This is illustrated by displaying the temperature profile in 10b demonstrated.

Erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontrollierten und vorzugsweise homogenen Erwärmung von Formkörpern mit einem Wasserfilm im vertikal angeordneten RandbereichDevice according to the invention for the controlled and preferably homogeneous heating of shaped bodies with a film of water in the vertically arranged edge area

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ist in der Lage, Formkörper mit erhöhter Feuchte und deshalb erhöhter Energieabsorption in den vertikalen Bereichen der Oberflächen des Formkörpers zu behandeln, so dass die gewünschten homogenen Temperaturprofile erreicht werden können. Die Problemlösung ist beispielsweise dann interessant, wenn vorgefertigte Formkörper auf Grund ihrer gestapelten Lagerung an den vertikalen Außenflächen befeuchtet wurden. Dies kann der Fall sein, wenn Asphaltplatten für die Reparatur von Straßenschäden als Vorrat gelagert und dann vor Ort erwärmt und im schüttfähigen Zustand in die Schlaglöcher eingebracht werden. Eine schematische Darstellung für diese Anwendung enthält 11a. Der Bereich erhöhter Feuchte ist in der Abbildung grau markiert und durch einen Pfeil gekennzeichnet, wobei die Platte entlang der kurzen Seiten eine Schicht erhöhter Feuchte von 1 mm Dicke aufweist (Pfeil).This device according to the invention is able to treat shaped bodies with increased moisture and therefore increased energy absorption in the vertical areas of the surfaces of the shaped body, so that the desired homogeneous temperature profiles can be achieved. The solution to the problem is of interest, for example, when prefabricated shaped bodies have been moistened on the vertical outer surfaces due to their stacked storage. This can be the case when asphalt slabs are stored in stock for road damage repair and then heated on site and poured into potholes in pourable condition be brought. A schematic for this application is included 11a . The area of increased moisture is marked in gray in the figure and indicated by an arrow, with the board showing a layer of increased moisture 1 mm thick along the short sides (arrow).

Zur Lösung der Aufgabe wird wiederum die Luftspalt-Anordnung gewählt, wobei hier zur Optimierung des Energieeintrags die spannungführende Elektrode 10 mm kleiner als die zu erwärmende Platte ist. Zudem muss darauf geachtet werden, dass eine senkrecht zu beiden Elektroden stehende Käfigelektrode eingesetzt wird, die auf Erdpotenzial gelegt ist. Dadurch wird der Energieeintrag in die betreffenden feuchteren Bereiche optimiert und es werden wie gewünscht homogenere Temperaturprofile erreicht.To solve the task, the air-gap arrangement is again selected, with the voltage-carrying electrode being 10 mm smaller than the plate to be heated in order to optimize the energy input. In addition, care must be taken to ensure that a cage electrode is used that is perpendicular to both electrodes and is connected to ground potential. This optimizes the input of energy into the humid areas in question and more homogeneous temperature profiles are achieved as desired.

Das Ergebnis einer Simulation für die sich auf Grund der Radiowellen-Behandlung einstellende Temperaturverteilung zeigt 11b. Bei der praktischen Anwendung ist zusätzlich der Wärmefluss über die Seitenflächen in die Betrachtung einzubeziehen.The result of a simulation for the temperature distribution that occurs due to the radio wave treatment is shown 11b . In practical use, the heat flow via the side surfaces must also be taken into account.

Erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer zusätzlichen KühleinrichtungDevice according to the invention with an additional cooling device

Diese bevorzugte Option der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Verwendung eines Mittels zur Kühlung betrifft zum Beispiel bestimmte Formkörper wie beispielsweise historische Holzbauteile mit einer Oberflächenversiegelung oder farbigen Fassung. Hier soll erreicht werden, dass unter Erzielung einer Zieltemperatur im Inneren des Formkörpers die Oberflächentemperatur ein bestimmtes Maß nicht überschreitet. Im konkreten Fall des Anwendungsbeispiels soll eine Holzplatte auf 65°C erwärmt werden, um die sich darin befindenden Holzschädlinge abzutöten, ohne jedoch die kunstvolle Bemalung auf der Oberseite zu zerstören, die keine Temperaturen wesentlich über 30°C erreichen sollte.This preferred option of the device according to the invention using a means for cooling relates, for example, to certain shaped bodies such as, for example, historical wooden components with a surface seal or colored version. The aim here is that, while achieving a target temperature inside the shaped body, the surface temperature does not exceed a certain level. In the specific case of the application example, a wooden panel is to be heated to 65°C in order to kill the wood pests in it, but without destroying the artistic painting on the upper side, which should not reach temperatures significantly above 30°C.

In diesem Fall kann dann zusätzlich zu den bereits beschriebenen Optionen eine Kühleinrichtung für die Oberfläche eingesetzt werden, die die Temperatur an der Oberfläche gezielt und kontrolliert reduziert. Eine mögliche Auslegung ist in 12a dargestellt, wobei die gekühlte Oberfläche (gleichzeitig die spannungführende Elektrode) mit einem Pfeil gekennzeichnet ist, wobei die heiße Elektrode, die sich direkt über der zu erwärmenden Last befindet, stetig gekühlt wird (Pfeil). Aus technischer Sicht wird durch die Kühlung eine Erhöhung des Wärmestroms von der Oberfläche in die Umgebung realisiert. Im Ergebnis kommt es zu einer Erniedrigung der Oberflächentemperatur im Vergleich zur Temperatur im Volumen des Formkörpers.In this case, in addition to the options already described, a cooling device can be used for the surface, which reduces the temperature on the surface in a targeted and controlled manner. A possible interpretation is in 12a shown, where the cooled surface (at the same time the live electrode) is marked with an arrow, while the hot electrode, which is located directly above the load to be heated, is continuously cooled (arrow). From a technical point of view, cooling increases the heat flow from the surface to the environment. The result is a reduction in the surface temperature compared to the temperature in the volume of the shaped body.

Zur Lösung der Aufgabe wird eine Elektrodenanordnung gewählt, deren geometrische Ausdehnung größer als die der Platten ist. Der Überstand der beiden Elektroden ist dabei in etwa gleich der Dicke bzw. Höhe der zu erwärmenden Platte, wo die eine Elektrode auch größer gewählt werden kann. Zudem wird eine Elektrode (in diesem Fall die obere, spannungführende) etwa durch ein oben aufgebrachtes Peltier-Element oder durch eine Kapillar-Kühlung im Inneren der Platte auf 20°C gekühlt.To solve the problem, an electrode arrangement is selected whose geometric extent is greater than that of the plates. The overhang of the two electrodes is approximately the same as the thickness or height of the plate to be heated, where one electrode can also be selected to be larger. In addition, one electrode (in this case the upper, live one) is cooled to 20°C by a Peltier element applied on top or by capillary cooling inside the plate.

Ein auf einer thermischen Simulation beruhendes Beispiel für die kontrollierte Erwärmung mit kühler Oberfläche und sonst weitgehender homogener Temperaturverteilung ist in 12b dargestellt.An example of controlled heating with a cool surface and otherwise largely homogeneous temperature distribution based on a thermal simulation is given in 12b shown.

Konstruktionsbeispiel: Modulares Gerät zur Erwärmung von vorkonfektionierten AsphaltplattenDesign example: Modular device for heating prefabricated asphalt slabs

Wie bereits schematisch in den 1, 2, 3 und 4 und exemplarisch in den Ausführungsbeispielen dargestellt, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung für viele Anwendungssituationen ausgelegt und optimiert werden, wobei die in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen vorgestellten spezifischen Lösungsansätze und Merkmale zur Verfügung stehen.As already shown schematically in the 1 , 2 , 3 and 4 and shown by way of example in the exemplary embodiments, the device according to the invention can be designed and optimized for many application situations, with the specific solution approaches and features presented in the previous exemplary embodiments being available.

Zur weiteren Illustration sei an dieser Stelle eine Gesamtanlage vorgestellt, die zur Radiowellen-Erwärmung von vorkonfektionierten Asphaltplatten in hohen Stückzahlen eingesetzt werden kann. Der Asphalt wird soweit erwärmt, dass ein schüttfähiges Material entsteht, das in einen Thermobehälter überführt wird und dort bis zum Einsatz aufbewahrt werden kann. Die Prinzipskizze ist in 13 dargestellt.For further illustration, a complete system is presented at this point, which can be used in large numbers for the radio wave heating of prefabricated asphalt slabs. The asphalt is heated to such an extent that a pourable material is created, which is transferred to a thermal container and can be stored there until it is used. The principle sketch is in 13 shown.

In Übereinstimmung mit dem Grundaufbau, der in den 1, 2 und 3 dargestellt wurde, enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung in diesem Fall einen Hochfrequenz- oder Radiowellen-Generator als Spannungsquelle, ein elektronisches Anpassnetzwerk (Matchbox), einen Kühler, zwei parallele Plattenelektroden, ein Schirmungsgehäuse, einen Vorratsbehälter zur Aufbewahrung der Asphaltplatten, eine Schiebevorrichtung zur Zuführung der Platten in den Elektrodenbereich und zum Schieben des erwärmten Materials über einen Trichter in den Thermobehälter, den Thermobehälter selbst, einen Dieselgenerator zur Stromerzeugung, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung, Sensoren für die Temperaturmessung und die Positionierung sowie Steuerungskomponenten (vergleiche auch 1, 2 und 3).In accordance with the basic structure given in the 1 , 2 and 3 has been shown, the device according to the invention contains in this case a high-frequency or radio wave generator as a voltage source, an electronic matching network (matchbox), a cooler, two parallel plate electrodes, a shielding housing, a storage container for storing the asphalt plates, a pushing device for feeding the plates into the electrode area and for pushing the heated material through a hopper into the thermal vessel, the thermal vessel itself, a diesel generator for power generation, an uninterruptible power supply, sensors for temperature measurement and positioning, and control components (also compare 1 , 2 and 3 ).

Für den Betrieb werden die Asphaltplatten aus dem Vorratsraum mittels einer sensorisch gesteuerten Positionierungseinrichtung zwischen den Elektroden platziert. Anschließend wird der Hochfrequenz-Generator eingeschaltet und die Platte wird bis auf ca. 150°C erwärmt, bis ein schüttfähiger Zustand erreicht ist. Danach wird das Asphaltmaterial mittels eines Schiebers in den Vorratsbehälter überführt. Anschließend kann in derselben Weise eine weitere Asphaltplatte für die Erwärmung bereitgestellt werden. Die insgesamt bereitgestellte Asphaltmenge kann flexibel dem jeweiligen Bedarf für die auszuführende Reparatur bzw. anderweitige Maßnahme angepasst werden.For operation, the asphalt slabs from the storage room are placed between the electrodes by means of a sensor-controlled positioning device. The high-frequency generator is then switched on and the Plate is heated up to approx. 150°C until a pourable state is reached. The asphalt material is then transferred to the storage container using a pusher. Another asphalt sheet can then be prepared for heating in the same way. The total amount of asphalt provided can be flexibly adapted to the respective needs for the repair to be carried out or other measures.

Zur besseren Illustration sei in 14 nochmals ein Konstruktionsbeispiel für eine mobile, modulare erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reparatur von Straßenschäden aufgeführt. Hier sind die wesentlichen Komponenten enthalten, die bereits in den schematischen Darstellungen der 1, 2 und 3 angegeben wurden. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sei an dieser Stelle auf die detaillierte Angabe der Einzelkomponenten verzichtet. Die zusammenfassende Darstellung erfolgt in 14.For better illustration let in 14 again listed a construction example for a mobile, modular device according to the invention for repairing road damage. This contains the essential components that are already in the schematic representations of the 1 , 2 and 3 were specified. For reasons of clarity, no detailed information on the individual components is given here. The summary is given in 14 .

Abschließend sei betont, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung mit seinen spezifischen Gestaltungsmerkmalen für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden kann, die in diesem Rahmen nicht umfassend dargestellt werden können.Finally, it should be emphasized that the device according to the invention, with its specific design features, can be used for a large number of applications that cannot be presented comprehensively in this context.

BezugszeichenlisteReference List

11
Hochfrequente SpannungsquelleHigh frequency voltage source
22
Koxialkabelcoaxial cable
33
Elektronisches AnpassnetzwerkElectronic Matching Network
44
Leitungencables
5,65.6
Elektrodenelectrodes
77
Formkörpermolding
88th
Luftspaltair gap
99
Mittel zur Messung der TemperaturMeans for measuring temperature
1010
Steuereinheitcontrol unit
1111
Elektromagnetische AbschirmungElectromagnetic shielding
1212
Mittel zur Messung der elektrischen FeldstärkeMeans for measuring the electric field strength
1313
Mittel zum Zuführen des FormkörpersMeans for feeding the shaped body
1414
Vorratsbehälter für FormkörperStorage container for shaped bodies
1515
Transportvorrichtungtransport device
1616
Hubvorrichtunglifting device
1717
Schiebevorrichtungsliding device
1818
Vorratsbehälterreservoir
1919
Trichterfunnel
2020
Auslass zum Entfernen des FormkörpersOutlet for removing the molded body
2121
Elektrode mit einstellbarem PotenzialElectrode with adjustable potential
2222
Kühleinrichtungcooling device
2323
Heißer Asphalthot asphalt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013217864 B4 [0006]DE 102013217864 B4 [0006]
  • EP 2354349 A2 [0010]EP 2354349 A2 [0010]
  • DE 102016107550 A1 [0010]DE 102016107550 A1 [0010]
  • EP 3236710 B8 [0010]EP 3236710 B8 [0010]
  • DE 102016107547 B3 [0010]DE 102016107547 B3 [0010]
  • EP 3236711 B1 [0010]EP 3236711 B1 [0010]

Claims (20)

Vorrichtung zur kontrollierten Erwärmung von Formkörpern (7), aufweisend a) eine hochfrequente Spannungsquelle (1), wobei die hochfrequente Spannungsquelle (1) ein elektromagnetisches Feld mit mindestens einer Frequenz im Bereich von 100 kHz bis 300 MHz bereitstellt, b) mindestens zwei Elektroden (5, 6), wobei der zu erwärmende Formkörper (7) in einem Einflussbereich der mindestens zwei Elektroden (5, 6) angeordnet wird, c) eine Steuereinheit (10) zur Steuerung der hochfrequenten Spannungsquelle (1), wobei die Steuereinheit (10) mit der hochfrequenten Spannungsquelle (1) verbunden ist.Having a device for the controlled heating of shaped bodies (7). a) a high-frequency voltage source (1), the high-frequency voltage source (1) providing an electromagnetic field with at least one frequency in the range from 100 kHz to 300 MHz, b) at least two electrodes (5, 6), the shaped body (7) to be heated being arranged in an area of influence of the at least two electrodes (5, 6), c) a control unit (10) for controlling the high-frequency voltage source (1), the control unit (10) being connected to the high-frequency voltage source (1). Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die hochfrequente Spannungsquelle (1) ein Radiowellen-Generator ist und, wobei der Radiowellen-Generator über ein Koaxialkabel oder über einen binären Hohlleiter (2) über ein elektronisches Anpassnetzwerk (3) mit den mindestens zwei Elektroden (5, 6) verbunden ist.device after claim 1 , wherein the high-frequency voltage source (1) is a radio wave generator and, wherein the radio wave generator is connected to the at least two electrodes (5, 6) via a coaxial cable or via a binary waveguide (2) via an electronic matching network (3). . Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die hochfrequente Spannungsquelle (1) ein Radiowellen-Generator ist und, wobei der Radiowellen-Generator direkt elektrisch leitend mit den mindestens zwei Elektroden (5, 6) verbunden ist.device after claim 1 , wherein the high-frequency voltage source (1) is a radio wave generator and wherein the radio wave generator is electrically conductively connected directly to the at least two electrodes (5, 6). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die mindestens zwei Elektroden (5, 6) als horizontale Anordnung von plattenförmigen, planparallelen Elektroden (5, 6) ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, in which the at least two electrodes (5, 6) are designed as a horizontal arrangement of plate-shaped, plane-parallel electrodes (5, 6). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zwischen dem zu erwärmenden Formkörper (7) und mindestens einer der Elektroden (5, 6) ein Luftspalt (8) angeordnet ist.Device according to one of the preceding claims, wherein an air gap (8) is arranged between the shaped body (7) to be heated and at least one of the electrodes (5, 6). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Mittel (9) zur Messung der Temperatur des Formkörpers (7) aufweist.Device according to one of the preceding claims, wherein the device has a means (9) for measuring the temperature of the shaped body (7). Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit (10) zusätzlich mit dem Mittel (9) zur Messung der Temperatur des Formkörpers (7) verbunden ist.device after claim 6 , wherein the control unit (10) is additionally connected to the means (9) for measuring the temperature of the shaped body (7). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine elektromagnetische Abschirmung (11) umfasst, wobei die elektromagnetische Abschirmung (11) die mindestens zwei Elektroden (5, 6) umgibt.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises an electromagnetic shield (11), the electromagnetic shield (11) surrounding the at least two electrodes (5, 6). Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die elektromagnetische Abschirmung (11) mit einer der mindestens zwei Elektroden (5, 6) elektrisch leitend verbunden ist.device after claim 8 , wherein the electromagnetic shielding (11) is electrically conductively connected to one of the at least two electrodes (5, 6). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Mittel (12) zur Messung einer elektrischen Feldstärke umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises means (12) for measuring an electric field strength. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung Mittel (13) zur Zu- und Abführung des Formkörpers (7) umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises means (13) for supplying and removing the shaped body (7). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung ein Vorratsbehälter (14) für Formkörper (7) umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a storage container (14) for shaped bodies (7). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Transportvorrichtung (15) umfasst, wobei die Transportvorrichtung (15) ausgebildet ist, eine Zuführung und/oder eine Abführung des Formkörpers (7) in den Wirkungsbereich der Elektroden (5, 6) zu leisten.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a transport device (15), the transport device (15) being designed to supply and/or remove the shaped body (7) into the effective area of the electrodes (5, 6). . Vorrichtung nach einem der vorherigen Anspräche, wobei die Vorrichtung eine Hubvorrichtung (16) umfasst, wobei die Hubvorrichtung (16) ausgebildet ist, die Position des Formkörpers (7) innerhalb des Wirkungsbereichs der Elektroden (5, 6) oder den Abstand der Elektroden voneinander zu variieren.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a lifting device (16), the lifting device (16) being designed to increase the position of the shaped body (7) within the effective range of the electrodes (5, 6) or the distance between the electrodes vary. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Schiebevorrichtung (17) und einen zweiten Vorratsbehälter (18) umfasst, wobei die Schiebevorrichtung (17) ausgebildet ist, das nach der Behandlung schüttfähige Material des Formkörpers (7) aus dem Wirkungsbereich der Elektroden (5, 6) zu entfernen und in den zweiten Vorratsbehälter (18) zuzuführen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a pushing device (17) and a second storage container (18), wherein the pushing device (17) is designed to remove the material of the shaped body (7), which can be poured after the treatment, from the effective range of the electrodes ( 5, 6) to be removed and fed into the second reservoir (18). Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der zweite Vorratsbehälter (18) ein Thermobehälter ist.device after claim 15 , wherein the second reservoir (18) is a thermal container. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die Vorrichtung einen Trichter (19) umfasst, wobei der Trichter (19) an dem zweiten Vorratsbehälter (18) angeordnet ist.Device according to one of Claims 15 or 16 wherein the device comprises a funnel (19), wherein the funnel (19) is arranged on the second storage container (18). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung einen Auslass (20) zum Entfernen des Formkörpers (7) umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises an outlet (20) for removing the shaped body (7). Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Kühleinrichtung (22) zur Kühlung von Teilen des Formkörpers (7) oder des Formkörpers (7) insgesamt umfasst.Device according to one of the preceding claims, wherein the device comprises a cooling device (22) for cooling parts of the shaped body (7) or the shaped body (7) as a whole. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung eine Energieversorgung wie beispielsweise Dieselgenerator, Batteriespeicher und/oder Solarmodul umfasst, um einen netzunabhängigen Betrieb zu ermöglichen.Device according to one of the preceding claims, wherein the device includes a power supply such as diesel generator, battery riespeicher and / or solar module includes to enable off-grid operation.
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DE (1) DE202022100876U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2354349A2 (en) 2010-01-25 2011-08-10 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH-UFZ Device for drying and decontaminating masonry, concrete, wood and other solids
DE102016107547B3 (en) 2016-04-22 2017-09-28 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method and apparatus for non-invasive dielectric heating of solids
DE102016107550A1 (en) 2016-04-22 2017-10-26 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Process and apparatus for thermal treatment of solids
DE102013217864B4 (en) 2012-09-07 2018-03-08 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method for curing hydraulically setting building material mixtures and treatment device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2526697A (en) * 1946-06-21 1950-10-24 Armstrong Cork Co Dielectric heating method and apparatus
DE819858C (en) * 1948-10-02 1951-11-05 Telefunken Gmbh Procedure for carrying out construction work on road surfaces
WO2008030337A2 (en) * 2005-02-24 2008-03-13 Dwight Eric Kinzer Dielectric radio frequency heating of hydrocarbons

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2354349A2 (en) 2010-01-25 2011-08-10 Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH-UFZ Device for drying and decontaminating masonry, concrete, wood and other solids
DE102013217864B4 (en) 2012-09-07 2018-03-08 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method for curing hydraulically setting building material mixtures and treatment device
DE102016107547B3 (en) 2016-04-22 2017-09-28 Helmholtz-Zentrum Für Umweltforschung Gmbh - Ufz Method and apparatus for non-invasive dielectric heating of solids
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