DE2462853B1 - Mikrowellen-Erhitzungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mikrowellen-Erhitzungseinrichtung mit einem leitende Innenwände aufweisenden Gehäusemantel, in den von einer Anzahl von Mikrowellengeneratoren erzeugte Mikrowellenenergie einführbar ist.

Es ist üblich, in Mikrowellen-Erhitzungseinrichtungen die zum Betrieb erforderliche Energie von einer einzigen den Leistungsbedarf der Einrichtung deckenden Leistungseinheit über die gebräuchliche Antennensonde einzukoppeln. Durch die gegebenen Abmessungen der Innenwände des Ofenmantels und der Einbauten, sowie die Betriebsfrequenz können sich im Innenraum der Erhitzungseinrichtung stehende Wellen ausbilden, die in dem zu erhitzenden Gut zu örtlich unterschiedlicher Erwärmung Anlaß geben können, weshalb man verschiedene Möglichkeiten ersonnen hat, entweder durch zur Drehung angetriebene Reflektorflügel innerhalb des Innenraumes die räumliche Verteilung sich ausbildender stehender Wellen immer wieder zu verändern oder die Auswirkung der stehenden Wellen auf das zu erhitzende Gut dadurch unschädlich zu machen, daß das Gut im Ofeninnenraum meist periodisch bewegt wird.

Während mit der Anbringung eines Reflektorflügels ein Raumverlust verbunden ist und ein gesonderter Antrieb für den Reflektorflügel benötigt wird, kommt bei einer Vorrichtung zum Bewegen des zu erhitzenden Gutes zu den beiden vorstehend genannten Nachteilen noch hinzu, daß bewegungsempfindliches Gut, wie beispielsweise komplizierte Formkerne, in der Anfangsphase des Aushärtvorganges nur ungern mechanischen Rüttelbewegungen ausgesetzt werden.

Bei einer Mikrowellen-Erhitzungseinrichtung der eingangs beschriebenen, etwa aus der US-Patentschrift 36 91 338 bekannten Art hat man eine Vergleichmäßigung der Energieverteilung innerhalb des Ofenmantels während des Betriebes dadurch angestrebt, daß die einzelnen Mikrowellengeneratoren die von ihnen jeweils erzeugte Mikrowellenenergie über den Gehäusemantel etwa gleichmäßig verteilt über Stabantennen einspeisen. Die Leistungszufuhr durch die einzelnen Mikrowellengeneratoren ist zwar insgesamt einstellbar, jedoch nicht von Mikrowellengenerator zu Mikrowellengenerator veränderbar, so daß sich auch bei dieser bekannten Einrichtung Ungleichförmigkeiten der Energieverteilung im Ofenraum und wegen der räumlichen Periodizität und der Symmetrie der Anordnung möglicherweise heiße Punkte im Ofenraum ausbilden können.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, eine Mikrowellen-Erhitzungseinrichtung der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß eine auch unter veränderlichen Betriebsbedingungen gleichförmige Einwirkung der Mikrowellenenergie auf die zu erhitzenden Gegenstände oder das zu erhitzende Gut unter guter Ausnutzung des Innenraumes der Einrichtung erreicht wird, wobei gegebenenfalls auf eine Bewegung des zu erhitzenden Gutes während des Erhitzungsvorganges verzichtet werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe geschieht erfindungsgemäß in der Weise, daß die einzelnen Mikrowellengeneratoren jeweils Betätigungs- und Steuerkreisen zugeordnet und einzeln steuerbar sind.

Neben dem mit der Lösung der vorstehend genannten Aufgabe erzielten Vorteil und der Vermeidung der an früherer Stelle aufgezählten Nachteile kommt bei der erfindungsgemäßen Gestaltung der weitere Vorteil hinzu, daß abhängig von Größe, Beschaffenheit und gewünschtem Erhitzungsverlauf die einzelnen aus den Mikrowellengeneratoren und den zugehörigen Betätigungs- und Steuerkreisen gebildeten Leistungseinheiten in beliebiger zeitlicher Folge und Zusammenstellung eingeschaltet werden können und somit ein sehr variabler Stufenbetrieb durchgeführt werden kann.

Da die Mikrowellenenergie durch die übliche Antennensonde der einzelnen Mikrowellen-Leistungseinheiten in den Ofenraum eingekoppelt wird, erhält man aufgrund der zwangsläufig bei der Vielzahl der Leistungseinheiten räumlich sehr verschiedenen Anbringungsorte der Antennensonden im Ofenraum gänzlich unterschiedliche Energiestrahlungsmuster und kann durch geeignete Kombination der einzelnen Einheiten stehende Wellen mit Energietoträumen gänzlich vermeiden, ohne daß rotierende Reflektorflügel benötigt werden, die den Ofenraum einengen.

Wenn nach einer bevorzugten Ausführungsform trotzdem noch ein bewegbarer Tisch verwendet wird, so dient dies einer nochmaligen Vergleichmäßigung der Energieverteilung in dem zu erhitzenden Gut, was besonders dann von Vorteil ist, wenn es sich um ein sehr gering thermisch leitfähiges, in seiner Reaktion auf Energiedosierungsstufen jedoch spontan reagierendes Gut handelt.

Anhand der Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mikrowellenerhitzungseinrichtung in perspektivischer Abbildung wird nachfolgend eine spezielle Ausführungsform verdeutlicht.

Die Mikrowellenerhitzungseinrichtung 10 weist zueinander parallele, leitende Wände 12 auf, welche einen Ofenmantel bilden, der einen bestimmten Raum umschließt. Eine Zugangsöffnung 16 ist in der Vorderwand der Einrichtung vorgesehen. Die Zugangsöffnung 16 ist mittels einer Tür 18 verschließbar, die an seitlichen Armen oder Scheren 20 gehalten ist, wobei Feststellschrauben 22 durch Schlitze 24 der Arme oder Scheren 20 hindurcKgreifen, um die Tür für das

Beschicken des Ofens in der Öffnungsstellung zu halten. Die Tür 18 ist außerdem mit einem Beobachtungsfenster 26 ausgestattet, das in Gestalt einer Vielzahl feiner Öffnungen ausgebildet ist, wodurch verhindert wird, daß Mikrowellenenergie der Betriebsfrequenz des Ofens entweichen kann. Die Tür 18 ist an Scharnieren 28 gehalten.

Die Mikrowellenenergie wird durch die gebräuchlichen Antennensonden einer Vielzahl einzelner Mikro-

wellen-Leistungseinheiten 32 in den Ofenraum eingekoppelt, welche sämtlich Stromkreise für die Mikrowellenenergiequelle und die elektrischen Schaltungen enthalten. Die Primärenergie wird über ein Kabel 34 von einem Speisungsnetz an die einzelnen Leistungseinheiten geführt. Jede der Mikrowellen-Leistungseinheiten 32 besitzt beispielsweise eine Ausgangsleistung von 750 Watt bei der gewünschten Frequenz. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zehn Leistungseinheiten vorgesehen, welche eine Gasamtleistung von 7500 Watt zur Verfügung halten.

Jede Leistungseinheit wird gesondert gesteuert, so daß leistungsmäßig eine relativ feingestufte Einstellung nach den Erfordernissen möglich ist. Über die leistungsmäßige Stufung hinaus ist es jedoch auch möglich, entsprechend der Gestalt oder Anordnung des im Ofenraum vorhandenen Gutes durch Auswahl der einzelnen Leistungseinheiten eine weitgehende Vergleichmäßigung des Mikrowellenfeldes innerhalb des Ofenraums und vor allem des zu behandelnden Gutes zu erzielen und damit unter Umständen für das Gut gefährliche wesentliche Energiemaxima und -minima im Ofenraum zu vermeiden.

Die Mikrowellenerhitzungseinrichtung ist auf einem Gestell 36 angeordnet. Sie hat in der gezeigten Ausführungsform überdies im Innern einen bewegbaren Tisch 38, der sich nahe dem Boden des Ofenmantels befindet und von einem im einzelnen nicht gezeigten Exzenterantrieb 40, der auf einer Platte 42 unterhalb des Bodens befestigt ist, in Bewegung gesetzt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Mikrowellenerhitzungseinrichtung mit einem leitende Innenwände aufweisenden Gehäusemantel, in den von einer Anzahl von Mikrowellengeneratoren erzeugte Mikrowellenenergie einführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrowellengeneratoren (32) jeweils Betätigungs- und Steuerkreisen zugeordnet und einzeln steuerbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ein Tragboden (38) für das innerhalb des Gehäusemantels (14) zu erhitzende Gut im wesentlichen innerhalb der Ebene des Tragbodens in translatorische Bewegung versetzbar ist.