DE2162851A1 - Oven working with hyperfrequency waves for the continuous treatment of foils or strips made of a material that absorbs these waves - Google Patents
Oven working with hyperfrequency waves for the continuous treatment of foils or strips made of a material that absorbs these wavesInfo
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Description
Garmistirirtfirchen M 52° - eingegangen am Garmis tiri rt f irchen M 52 ° - received on
ttirausitrifttir a usitrif
ü-armisch-Partenkirchen, 13. Dezember 1971 Hs-He/Bü-Armisch-Partenkirchen, December 13, 1971 Hs-He / B
Joel Henri Auguste SOULIER , Eaubonne, VaI d1 Oise Gas AJoel Henri Auguste SOULIER, Eaubonne, VaI d 1 Oise Gas A
Mit Hyperfrequenzwellen arbeitender Ofen zur fortlaufenden Behandlung von Folien oder Bändern aus einem diese Wellen absorbierenden Werkstoff.Oven working with hyperfrequency waves for continuous treatment of foils or tapes made of a material that absorbs these waves.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ofen zurThe invention is a furnace for
Behandlung mit Hyperfrequenzwellen zur fortlaufenden Behandlung von Pollen oder Platten grosser Breite aus einem die Hyperfrequenzwellen absorbierenden Werkstoff.Treatment with hyperfrequency waves for the continuous treatment of pollen or plates of great width from one of the hyperfrequency waves absorbent material.
Der erfindungsgemässe Ofen enthalt einen Wellenleiter, welcher gemäss dem Modus TE 01 erregt wird und'einen Schlitz aufweist, dessen Lange der Breite der kontinuierlich quer zu dem Schlitz bewegten Folie entspricht, einen mit dem Wellenleiter verbundenen Hyperfrequenzwellengenerator und wenigstens eine Metallplatte, welche dem Schlitz gegenüber senkrecht zu der Ebene desselben und über die ganze Länge desselben angeordnet ist, wobei die dem Schlitz zugewandte Seite der Platte eine in Richtung auf den Hyperfrequenzwellengenerator abnehmende Schräglage aufweist.The furnace according to the invention contains a waveguide, which is excited according to the TE 01 mode and 'one Has slot, the length of which corresponds to the width of the film continuously moved transversely to the slot, one with the waveguide connected hyperfrequency wave generator and at least one metal plate which is perpendicular to the slot opposite to the plane of the same and over the entire length thereof, with the side of the plate facing the slot has a decreasing inclination in the direction of the hyperfrequency wave generator.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is explained below by way of example with reference to the drawing.
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Pig. 1 ist eine schematische schaubildliche Ansicht mit Längsschnitt eines erfindungsgemässen Erhitzungsof enePig. 1 is a schematic perspective view with a longitudinal section of a heating furnace according to the invention
Pig. 2 ist eine der Pig· 1 entsprechende Draufsicht.Pig. Fig. 2 is a plan view corresponding to Pig · 1.
Pig. 5 ist eine achaubildliche längsgeschnittene, der Pig. 1 entsprechende Ansicht einer Ausführungsabwand-Pig. Figure 5 is a longitudinal sectional view of the Pig. 1 corresponding view of an execution wall
Pig. 4 ist ein Querschnitt einer Weiterbildung der Erfindung.Pig. 4 is a cross section of an embodiment of the invention.
Pig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V der Pig. 4.Pig. Figure 5 is a section along line V-V of Pig. 4th
Pig. 6 zeigt schematisch eine andere Weiterbildung der Srfindung.Pig. 6 schematically shows another further development of the invention.
Der dargestellte Erhitzungsofen weist einen Wellenleiter auf« welcher gemäss dem Modus TE 01 erregt wird und nachstehend Hohlraumresonator genannt wird. In den Hohlraumresonator 1 Bit Bechteckquerschnitt tritt die Antenne 2 eines s.B. durch ein von einer Stromquelle 4 gespeistes Hagnetron gebildeten Generators 3. Das Innere des Hohlraumresonators 1, in welches Ultrahochfrsqutnzwtlltn gestrahlt werden, enthält in an ■loh bekannter Weis· Anpassungsglieder 5, z.B. Ringe oder Platten au· Polytetrafluorethylen, und auaatrdem ist der Hohlraumresonator an «einen Ende, welches den entgegengesetzt ist, an weicht» die Antenne 2 eintritt, ait einer absorbierenden Belastung 6 τersehen, deren Stellung durch sin Regelglied 7 geändert werden kann, dessen Betätigung 8 ausβerhalb des Hohlrauart sonst or· 1 angeordnet 1st.The heating furnace shown has a waveguide which is excited according to the TE 01 mode and hereinafter referred to as the cavity resonator. The antenna 2 enters the cavity resonator with a 1-bit Bechteck cross-section s.B. formed by a generator 3 fed by a current source 4. The interior of the cavity resonator 1, in which ultra-high frequency are blasted contains in an As is well known, matching members 5, e.g. rings or plates made of polytetrafluoroethylene, and also the cavity resonator is at one end which is opposite to the one If the antenna 2 enters, an absorbing load 6 can be seen, the position of which can be changed by means of a control element 7, the actuation of which is otherwise located outside the cavity.
Eins Wand des Hohlramareβonatorβ 1, z.B. die obsrs Wand, weist einen Schlitz 9 auf, dessen Lange der Breite slnsr Polie 10 aus einem die Hyperfrequenswellen absorbierenden Werkstoff, wslche thermisch behandelt werden soll, entspricht. Die Breite der Polie 10 kann z.B. zwischen 0,25 β hnd 2,50 β oder mehr liegen· Derartige Werkstoffe sind in der Technik unter dsa lamen polare Werkstoffe bekannt und werden z.B. durch GuBoiarten und verschiedene thermoplastische oder wärmehärtende Harze gebildet, welche gegebenenfalls durch Zusatzstoffe polar gedacht sind. Von den zahlreichen in der Technik bekannten Werk-One wall of the hollow chamber resonator 1, e.g. the obsrs wall, has a slot 9, the length of which is the width slnsr Polie 10 from a the hyperfrequency waves absorbing Material that is to be thermally treated corresponds to. The width of the pile 10 can, for example, be between 0.25 β and 2.50 β or more. Such materials are known in the art as polar materials and are e.g. GuBoi types and various thermoplastic or thermosetting ones Resins formed, which are optionally thought to be polar by additives. Of the numerous works known in technology
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stoffen, welche Hyperfrequenzwellen absorbieren, können z.B. Eutylguraai, Terpolymer von Xthylen und Propylen, natürlicher Gummi, Mischpolymerisate von Xthylen und Yinylazetat, Nitrilgummis oder ihre Genie ehe oder Chloropren^gummia usw. angeführt Werden.«Substances that absorb hyperfrequency waves can e.g. eutylguraai, terpolymer of xthylene and propylene, natural rubber, copolymers of xthylene and yinylacetate, nitrile rubbers or their genius before or chloroprene, gummia, etc. are cited. "
Die Breite des Schlitzes 9 kann in beträchtlichen Grenzen schwanken, liegt aber vorzugsweise zwischen 5 und 10 mm.The width of the slot 9 can vary within considerable limits, but is preferably between 5 and 10 mm.
Der zur kontinuierlichen Behandlung der Folie 10 bestimmte Ofen enthalt Mittel zum Antrieb derselben, welche auf beliebige Art ausgebildet sein /z.B. durch Walzensätze 11, 12, Förderbänder oder andere geeignete Transportmittel gebildet werden können.The intended for the continuous treatment of the film 10 oven includes means for driving the same, which be designed in any way / e.g. formed by roller sets 11, 12, conveyor belts or other suitable means of transport can be.
Um jede Portpflanzung von Hyperfrequenzwellen in den Aussenraum zu verhindern, wirdzweckmässig, wie auf der Zeichnung dargestellt, über dem Schlitz 9 und vorzugsweise über die ganze Breite der Wand des Hohlraumresonators, in welcher er ausgebildet ist, eine Schutzkappe 13 aus einem leitenden Metall vorgesehen, welche mit ihren finden an dem Hohlraumresonator be festigt ist* .. _ - .. In order to prevent any port planting of hyperfrequency waves into the outside space, it is expedient, as on the Drawing shown, over the slot 9 and preferably over the entire width of the wall of the cavity resonator in which he is formed, a protective cap 13 made of a conductive metal is provided, which can be found with their on the cavity resonator is consolidated * .. _ - ..
Der Ofen weist noch gegenüber dem Schlitz 9 •int Platte 14 a«s «int» leitenden Metall, z.B. Aluminium»auf, deren Lange vorzugsweise gltioh der dto Schlitze» 9 ist. Die dam Bchlite 9 gegenüberliegende Seit· 14g der Platte 14 liegt schräg, an aine dar Antennju2 da« Magnetrons 3 gegenüberliegende aufsteigende Kurvenbahn/bilden. Die Platte 14 kann in dem Hohlraumresonator 1 ortsfest sein, lade« sie auf der unteren' Wand desselben ruht, welche der den Schlitz 9 enthaltenden entgegengesetzt ist, sie kann jedoch vorzugsweise, wie auf der Zeichnung dargestellt, in eine Öffnung 1$ eingesetzt sein und von einem oder Mehreren Regelgliedern 16 getragen werden, um die Stellung der Kurvenbahn Hex verändern zu können. Eine eine Schutskappe bildende Hülle 17 verhindert jede Fortpflanzung der Hyperfroquenzwellen und ist wie die Schutzkappe 13 aussen an dem Hohlraumresonator 1 befestigt.Opposite the slot 9 • int plate 14 a «s« int »conductive metal, for example aluminum», the length of which is preferably equal to the dto slots »9. The side 14g of the plate 14 which is opposite to the Bchlite 9 is inclined, on aine of the antennas and 2 da «magnetrons 3 opposite ascending curved path / form. The plate 14 can be stationary in the cavity resonator 1, it rests on the lower wall of the same, which is opposite to that containing the slot 9, but it can preferably, as shown in the drawing, be inserted into an opening 1 $ and be carried by one or more control members 16 in order to be able to change the position of the curved path He x . A cover 17 forming a protective cap prevents any propagation of the hyperfroquency waves and, like the protective cap 13, is attached to the outside of the cavity resonator 1.
Bekanntlich ändert sich der mit tg δ bezeichnete Abaorp-^tionskoeffizient der die Hyperfrequenzwellen absorbierenden Stoffe gleichsinnig mit der Temperatur, auf welche diese gebracht werden. Die Hyperfrequenzwellen zeigen natür-As is known, the absorption coefficient, denoted by tg δ, of the substances absorbing the hyperfrequency waves changes in the same direction as the temperature to which these are brought. The hyperfrequency waves show natural
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ßADßAD
lieh die Neigung, von den der Energiequelle, d.h. der Antenne 2, an nächsten liegenden Abschnitten dee Werkstoffs absorbiert zu werden, so dass die Polie 10 starker in der Nahe ihres Randes erwärmt wird, welcher dem der Antenne 2 am nächsten liegenden Abschnitt des Schlitzes 9 entspricht. Ausserdem nimmt die von der Antenne 2 übertragene elektrische Leistung längs der ganzen länge des Schlitzes 9 exponential ab.borrowed the inclination from that of the energy source, i.e. antenna 2, at the next lying sections of the material absorbs too so that the polie 10 is stronger near its edge is heated, which is closest to the antenna 2 Section of the slot 9 corresponds. In addition, the from the antenna 2 transmitted electrical power along the entire length of the slot 9 from exponential.
Infolge des Vorhandenseins der die Kurvenbahn 14ji begrenzenden Platte 14 umgeht das innerhalb des Hohlraumresonator 1 erzeugte, quer zu diesem liegende Hagnetfeld die Platte 14, wie dies bei Hm in Pig. 4 dargestellt ist. Infolgedessen stellt man fest, dass das Magnetfeld nach Maßgabe der Entfernung von der Antenne 2 in der Nähe des Schlitzes 9 immer Btärker konzentriert wird, so dass das ebenfalls in Pig. 4 dargestellte resultierende elektrische PeId He, welches von dem Werkstoff der Polie 10 absorbiert wird, praktisch über die -ganze Breite derselben konstant gemacht wird, was verhindert, dass der der. Antenne 2. .am jiächstea. liegende Band der Polie starker erwärmt wird und die Hyperfrequsnzwellen starker zu absorbieren sucht· Hieraus ergibt sich, dass die an die Polie abgegebene Snergi· aber die ganze Länge dee Schlitzes 9 - -· fltichaäeeig wird.As a result of the presence of the plate 14 delimiting the curved path 14ji, the magnetic field generated within the cavity resonator 1 and lying transversely thereto bypasses the Plate 14, as in Hm in Pig. 4 is shown. As a result, it is found that the magnetic field in accordance with the Distance from the antenna 2 in the vicinity of the slot 9 always Btärker is concentrated, so that too in Pig. 4th illustrated resulting electrical PeId He, which of the material of the Polie 10 is absorbed, practically over the -whole width of the same is made constant, which prevents that of the. Antenna 2.. At the jiachstea. lying band of polie is heated more strongly and the hyperfrequsnzwellen more strongly from this it follows that the Snergi delivered to the Polie but the entire length of the slit 9 - - becomes fltichaäeeig.
Sa die Hohe der Platte 14 einstellbar ist, kann das in dem Hohlraumresonator 1 entwickelte Magnetfeld Bthr oder weniger konzentriert werden, so dass Pollen 10 verschiedener Dicke oder mit eines anderen Absorptionskoeffizienten tg 6 behandelt werden können.Said the height of the plate 14 is adjustable, the magnetic field developed in the cavity resonator 1 can Bthr or less, so that pollen 10 of different thickness or with a different absorption coefficient tg 6 can be treated.
Wenn die ganze von dem Magnetron 3 entwickelte Leistung nicht von der Polie 10 absorbiert wird, verhindert die durch den Kolben 6 aus einem absorbierenden Werkstoff gebildete Hilfsbelastung Reflexionen, welche zurücklaufende Wellen erzeugen konnten, welche auf die Antenne 2 und somit auf das Magnetron 3 gelangen konnten und dort Zerstörungen hervorrufen konnten.If all of the power developed by the magnetron 3 is not absorbed by the polie 10, this is prevented the auxiliary load formed by the piston 6 from an absorbent material reflections, which could generate returning waves, which on the antenna 2 and thus on could reach the magnetron 3 and cause destruction there.
welcher di« Platte 14 durch mehrere aufeinanderfolgende Platten 18, 18a <,*.. 18n ersetst ist, deren jede eine unabhängige Be-which divides plate 14 by several successive plates 18, 18a <, * .. 18n, each of which has an independent
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tätigung 19, 19a .... 19n aufweist. Die Hohe der Platten 18 bis 18η nimmt-ab, oder ihre Betätigung 19« ··· 19n ist· so vorgesehen, dass die Oberseiten 18^ 18^... 1 Qan der Platten in der dargestellten Weise etwa treppenstufenartig gegeneinander verse tat werden können. Durch die Höheneinstellung der verschiedenen Platten wird es so möglich,das Feld an verschiedenen Punkten des Schlitzes 9 mehr oder weniger zu konzentrieren und so gegebenenfalls gleichmässig eine Folie 10 zu behandeln, deren Dicke nicht konstant iat, oder welche eine für die Absorption der Hyperfrequenzwellen heterogene Struktur aufweist.activity 19, 19a .... 19n. The height of the plates 18 to 18η decreases, or their actuation 19 «··· 19n is · provided so that the upper sides 18 ^ 18 ^ ... 1 Qa n of the plates are offset against each other in the manner shown in the manner of a stair step can. By adjusting the height of the different plates, it is possible to concentrate the field more or less at different points of the slot 9 and thus, if necessary, evenly treat a film 10 whose thickness is not constant or which has a heterogeneous structure for the absorption of the hyperfrequency waves having.
Pig» 4 und 5 zeigen eine Weiterbildung derPig »4 and 5 show a further development of the
Erfindung, bei welcher die Platte 14 der Pig. 1 oder die Platten 18 bis 18n der Pig. 3 durch ein Profilstuck 20 mit U-förmigem Querschnitt ersetzt sind, welches zwischen seinen Schenkeln eine Platte 21 aus Polytetrafluorathylen ο.dgl. enthalt. Das Profilstück 20 istj wie oben, vorzugsweise der Höhe nach mit Hilfe τοη Betätigungsgliedern 22 einstellbar, welche durch Schrauben gebildet werden können, wie dargestellt, oder auf entsprechende andere Weise, wobei die Platte 21 ebenfalle mittels eines Betätigungsgliedes 23 höhenverstellbar ist, welches unabhängig τοη den Betätigungsgliedern zur Aufwärts- oder Abwarts verstellung des Profilstücks 20 betätigt werden kann. Es ist zweckaassig, dass die Oberseite 20a des Profilstücks und dl· Oberseite 21a, der Platte 21 zueinander parallel sind. Duron dieses sueätsliche Mittel wird es möglich, durch Einstellung der Stellung der Platte 21 die Impedanz des Hohlraumresonators anzupassen und somit die Bildung von für das richtige Arbeiten schädlichen stationären Wellen zu verhindern.Invention in which the plate 14 of the Pig. 1 or plates 18 to 18n of the Pig. 3 by a profile piece 20 with a U-shaped Cross-section are replaced, which between its legs a plate 21 made of polytetrafluoroethylene ο the like. contains. The profile piece 20 is as above, preferably in terms of height with the help of τοη actuators 22 adjustable, which can be formed by screws, as shown, or on corresponding other way, wherein the plate 21 is also adjustable in height by means of an actuator 23, which independent τοη the actuators for upwards or downwards adjustment of the profile piece 20 can be actuated. It is expedient that the top 20a of the profile piece and dl · top 21a, of the plate 21 are parallel to each other. Duron this essential remedy becomes possible through attitude the position of the plate 21 to adapt the impedance of the cavity resonator and thus the formation of for the correct work prevent harmful stationary waves.
Wie in Pig. 6 dargestellt, kann auch die Platte 14 eine Oberseite 14b_ aufweisen, welche die Form einer Exponentialkurve hat, was zweckmässig ist, wenn d±e funktion der exponentialen Abnahme der Absorption eines bestimmten Behanlungsgutes genau bekannt ist, da dann durch Wiedergabe dieser Punktion bei der Bildung der Oberseite 14b der Platte 14 diese abnehmende Absorption genau ausgeglichen werden kann, so dass eine genau gleichmässige Erwärmung über die ganze Breite der Folie Ί0 erhalten wird.Like in Pig. 6, the plate 14 can also have an upper side 14b_ which is in the form of an exponential curve has what is useful if the function of the exponential decrease in the absorption of a certain item to be treated is exactly known, since then by reproducing this puncture in the formation of the top 14b of the plate 14 this decreasing absorption can be compensated exactly, so that an exactly even heating over the whole width the foil Ί0 is obtained.
Die Erfindung kann natürlich abgewandelt werden. Wenn insbesondere die ganze von dem Magnetron entwickelteThe invention can of course be modified. If in particular the whole developed by the magnetron
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Leistung nicht von dem Wellenleiter absorbiert wird, kann die Energie in einen oder mehrere andere Wellenleiter mit Hilfe von Krümmern von 180° geschickt werden.Power not absorbed by the waveguide can cause the Energy can be sent into one or more other waveguides with the help of bends of 180 °.
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