DE2541112C3 - Abgeschirmte Fördervorrichtung zum Fördern von Material durch ein Gehäuse, in welchem das Material der Einwirkung einer im Gehäuse befindlichen Mikrowellenenergiequelle ausgesetzt wird - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine abgeschirmte Fördervorrichtung zum Fördern von Material durch ein Gehäuse, in welchem das Material der Einwirkung einer im Gehäuse befindlichen Mikrowellenenergiequelle ausgesetzt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einer aus der US-PS 37 25 628 bekannten abgeschirmten Fördervorrichtung der eingangs genannten Art erfolgt die Abschirmung der Fördervorrichtung

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Ähnliche Nachteile sind bei einer derartigen Fördervorrichtung vorhanden, falls die Fin- und Ausgabeschäch»e aus einem Rohr bestehen, welches ein Verhältnis von Länge zu Durchmesser von näherungsweise 6 aufweist, wobei der maximale RohrdurchmesEer näherungsweise 7,1 cm beträgt

Bei einer weiteren bekannten Fördervorrichtung, die aus dem Artikel »Radiation Exposure from Industrial Microwave Applications« von John A. El re, JamesW.Nicolis and Robert L. Eider, Am.J.Public Health, 62» 1573—77, Dezember 1972 bekannt ist, ist am Einlaß und Auslaß der Mikrowelleneinheit eine Dämpfungsanordnung vorgesehen, um Mikrowellen zu absorbieren, die an diesen Öffnungen austreten. Sind die öffnungen für praktisch angewandte Volumengrößen bemessen, so wüi-de ohne Vorsichtsmaßnahmen die austretende Mikrowellenenergie den in den V.StA. behördlich bei einem Abstand von 5 cm vorg^se hriebenen Sicherheitswert von 10 mW/cm² bei weitem überschreiten. Die Dämpfungsanordnung besteht aus Energie absorbierenden Werkstoffen, die zur Wärmeabführung durch eine Wasserströmung gekühlt werden. Eine derartige Anordnung ist kostspielig bezüglich der Anschaffungs- wie auch der Unterhaltskosten und gibt nicht immer den gewünschten Schutz, wie aus der Tabelle I im genannten Aufsatz hervorgeht

Ein weiterer Nachteil eines derartigen bekannten Systems besteht darin, daß die aus der Mikrowelleneinheit austretende und in der Dämpfungsanordnung absorbi .-rte Mikrowellenenergie einen Energieverlust der MiK rowelleneinheit darstellt, der einen merklichen Anteil der gesamten, der Mikrowelleneinheit zugeführten Energie betragen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fördervorrichtung zur Förderung von Material in einem von Mikrowellenenergie beaufschlagten Gehäusehohlraum derart auszubilden, daß der Austritt oder Eintritt von Material in das Gehäuse mühelos ermöglicht, jedoch der Austritt vor Mikrowellenenergie aus dem Gehäuse, abgesehen von vernachlässigbaren Mengen, blockier t wird.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst

Durch die Anordnun⁰ der in den EiH¹⁷SbS- und Ausgabeschächten befindlichen, mit Nasen versehenen Förderbändern kann jeder gewünschte Durchsatz auch von verschnitzelten oder faserförmigen Teilchen erzielt werden, ohne daß Mikrowellenenergie austritt Ferner wird dabei der Vorteil erzielt, daß durch die Bandförderer in den Ein- und Ausgabeschäcbten eine Brückenbildung durch feuchtes, durch die Anlage gefördertes Material verhindert wird.

Die erfindutigsgemäße Fördervorrichtung wurde für die Behandlung von geschnittenem oder geschnitzeltem

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und Ausgabeschächte mit rechteckigem Querschnitt durch deren Abmessungen eine Mikrowellendämpfung erzielbar ist, wobei eine erste seitliche Abmessung eines jeden Abschnitts der in Abschnitte unterteilten Ein- und Ausgabeschächte kleiner als etwa eine halbe Wellenlänge der Mikrowellenenergie sein muß, um Mikrowellen zu absorbieren, die an den Ein- und Ausgabeschächten für das geförderte Material austreten. Wegen der geringen baulichen Abmessungen der bekannten Schächte ist dabei ein Durchtritt von zerschnitzeltem oder faserförmigem Gut, wie z.B. Tabak, nur im beschränkten Umfang möglich, falls nicht die Förderung in irgendeiner Weise unterstützt wird.

Transport eines beliebigen anderen teilchenförmigen Materials verwendet werden, das in der Mikrowelleneinheit behandelt werden soll.

Die Erfindung wird anschließend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die

abgeschirmte Fördervorrichtung zum Fördern von Material durch ein Gehäuse, in welchem das Material der Einwirkung einer im Gehäuse befindlichen Mikroweiienenergiequeiie ausgesetzt wird,

Fig.2 eine perspektivische Darstellung der abgeschirmten Fördervorrichtung zum Beschicken bzw. zum

Entleeren über die Eingabe- bzw. Ausgabeschächte,

F i g. 3 eine Draufsicht mit teilweise weggebrochenen Abschnitten der in F i g. 2 dargestellten Fördervorrichtmg,

F i g. 4 einen vertikalen Schnitt längs der linie IV-IV der F i g. 3 und

Fig.5 eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform, we'ehe eine Einrichtung zur Spannungseinstellung der Förderbänder aufweist

' F i g. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zur Mikrowellenbehandl"ng von Materialien, beispielsweise von geschnitze.s ■ oder geschnittenen Tabakfüllstoffen, die zur Aufweitung derselben Mikrowellen ausgesetzt werden. Die Vorrichtung 10 besitzt ein länglich aus, *b:!detes Hauptgehäuse 12, welches einen Hob'raur- «4 umschließt, in den das durch die Mikrowellen b?handelte Material eingeführt wird. Eine MikroweHenenergiequel-Ie ist bei 16 eingetragen und ai oberen Teil des Hauptgehäuaes 12 befestigt Di*. hauptgehäuse 12 besitzt eine Eintrittsöffnung U- vnd eine Austrittsöffnung 20, aus welcher das Material vom Hohlraum 14 abgeführt werden kann. Die Eintrittsöffnung 18 befindet sich zweckmäßig in der Nachbarschaft des einen Gehäuseendes, so daß Tabakmaterial 22 durch die Einlaßöffnung auf ein endloses Förderband 24 gegeben werden kann, welches um Walzen 26 und 28 gelegt ist, wobei das Material durch den Hohlraum befördert und schließlich am rechten Ende des Gehäuses durch die Austrittsöffnung 20 ausgetragen wird. Die Vorrichtung besitzt ferner an der Eintritts- und Austrittsöffnung jeweils abgeschirmte Fördervorrichtungen 50 im Schacht 30, die anschließend beschrieben werden, und die dazu dienen, um wirksam ein Austreten von Mikrowellenenergie durch die Öffnungen 18 und 20 zu verhindern. Ein Eingabetrichter 33 kann vor der Fördervorrichtung 30, 50 am Eingang des Hohlraums angeordnet sein, um das Material der Transportvorrichtung und der Mikrowelleneinheit zuzuführen.

Gemäß den Fig.2 bis 4 besteht die abgeschirmte Fördervorrichtung 50 aus einem länglichen, einen Eingabe- bzw. Ausgabeschacht bildenden Gehäuse 30, weiches an einem Ende mit der Mikrowelleneinheit über dem zugeordneten Hohlraum verbunden ist, wobei das Gehäuse 30 vier Seitenwände 32,34.36 und 38 aufweist die in einander gegenüberliegenden Paaren angeordnet sind, und die Innenflächen der Seitenwände verhältnismäßig glatt sind und jede Innenfläche parallel im Abstand zu einer gegenüberliegenden Innenfläche liegt; Gas Gehäuse 30 ist dabei vorzugsweise im wesentlichen rechteckförmig ausgebildet. An einem Ende des Gehäuses 30 ist ein Flansch 40 vorgesehen, mittels welchem das Gehäuse 30 mit der Mikrowelleneinheit verbunden wei den kann. Das gegenüberliegende Ende weist ebenfalls einen Flansch 42 auf, welcher für ähnliche Zwecke eingesetzt werden kann, beispielswei

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am eingang uci

Fördervorrichtung zu befestigen.

innerhalb des Gehäuses 30 der Fördervorrichtung 50 ist ein Paar Walzen 44, 46 angeordnet, welche eine Anzahl Bandförderer 50 tragen, die sich innerhalb des Gehäuses bewegen, wobei die Bandförderer in der dargestellten Ausführungsform längs einer geradlinigen Förderbahn verlaufen, die benachbart und im Abstand von den einander gegenüberliegenden Seitenwänden 32 und 34 liegt Die Bandförderer sind mit einer Anzahl von abstehenden. Nasen 52 versehen, die im Abstand voneinander längs eines jeden Bandförderers angeordnet sind, wobei eine Anzahl <<on Bandförderern parallel zueinander innerhalb des Gehäuses umläuft und die Walze 44 mit radialen Flanschen 56 versehen ist, die zwischen benachbarten Bandförderern liegen, um diese in paralleler Lage zu halten. Die Walze 44, welche jenem Gehäuseende abgewandt ist, das an die Mikrowelleneinheit angeschlossen ist stellt die angetriebene Walze dar, zu welchem Zweck ein Antrieb 60 vorgesehen ist wobei die der Walze 44 zugeordnete Antriebswelle 62 drehbar in dem weiteren Paar gegenüberliegender Seitenwände

ίο 36,38 gelagert ist Die Walze 46 ist ebenfalls drehbar im Gehäuse angeordnet und vorzugsweise elektrisch gegenüber den Wänden 36 und 38 isoliert, zu welchem Zweck die Walze an >hren gegenüberliegenden "inden mit isolierenden Buchsen 68 ausgestattet ist die

is beispielsweise aus Polytetrafluorethylen oder einem anderen polymeren Material bestehen, und die drehbar an stationären vom Gehäuse getragenen Zapfen 67 angeordnet sind, wobei die stationären Zapfen einen Teii der mit 69 bezeichneten stationären Anordnung bilden.

Das Gehäuse 30 ist zur Verringerun? eines Austretens von Mikrowellen mit Paaren von · eilschächten 70 ausgestattet wobei jeweils ein Teilschachipaar einem der Bandförderer 50 zugeordnet ist Jeder Teilschacht weist einen rechteekförmigen Querschnitt auf, dessen längste seitliche Abmessung nicht größer als 5 cm ist Die Teilsciiächte 70 weisen zweckmäßig eine Länge von mindestens 25cm auf. Wie am besten aus Fig.4 ersichtlich ist erstrecken sich die Teilschächte 70 zwischen den beiden Walzen 44 und 46 und bestehen aus Trennwänden 72, die sich ausgehend von einander gegenüberliegenden Seitenwänden 32, 34 im wesentlichen im rechten Winkel zu diesen nach innen erstrecken, wobei die Trennwände längs der geradlinig verlaufenden Bahnen der Förderbänder liegen. Ferner erstrecken sich Platten 74 zwischen den Trennwänden und verlaufen im wesentlichen parallel zu und im Abstand von den Innenflächen der Wände 32, 34. Wie aus F i g. 4 hervorgeht bewegen sich die Bandförderer 50 bei ihrer geradlinigen Bewegung zwischen den Inn -nflächen der Seitenwände 32,34 und der Platten 74. Wie bereits erwähnt wurde, ist der Querschnitt und die Abmessung des Schachts derart gewählt daß ohne Verwendung eines besonderen Dielektrikums ein AbschlüSeffekt erzielt wird, damit ein Austrete« von Mikrowellenenergie auf Werte unterhalb 5 mW/cm² verringert wird.

Die Fördervorrichtung 30, 50 ist ferner mit einem Reflektor 80 ausgestattet welcher Mikrowellen reflektiert und welcher im Gehäuse in der Nachbarschaft der Walze 46 und benachbart jener Trommelseite liegt die dem Gehäuseende abgewandt ist das mit dem Hohlraum der Mikrowellesieinheu verbunden ist wobei der Reflektor in seiner Formgebung eng dem Umfar-g der Walze 46 folgt i-nd im Abstand zu diese· angeordnet

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die volle Breite des Gehäuses zwischen den Seitenwänden 36,38.

Um ein Aufheizt <i der Bandförderer zu vermeiden, ist es erwünscht, daß die Bandförderer 50 aus einem Material mit geringen Verlusten bestehen, wobei zu diesem Zweck Polytetrafluorethylen, Glasfaser und Siliconkautschuk verwendet werden kosten. Das Gehäuse besteht zweckmäßig aus Metall, wie beispiels-

weise rostfreiem Staiil oder Aluminium.

Der Querschnitt der Teilschächte 70 ist rechteckig, wobei jedoch die längste Seite des Rechtecks in ihrer Länge nicht mehr als 5 cm beträgt

Die abgeschirmte Fördervorrichtung 30, 50 wurde dazu verwendet, geschnittenen Tabakfüllstoff einem Mikrowellenhohlraum 12, (4 zuzuführen, welcher mit einer Leistung von 3OkW bei einer Frequenz von 2450 MHz gespeist wurde. Die Zuführung des Tabaks erfolgte gleichmäßig und Mikrowellenenergieverluste von der oberen Öffnung der Einspeisevorrichtung waren geringer als 5 mW/cm², gemessen an der Oberseite der Teilschächte 70.

F i g. 5 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform einer abgeschirmten Fördervorrichtung 130,150, in welcher eine Einrichtung zur Spannungseinstellung für jeden Bandförderer 150 vorgesehen ist Die Fördervorrichtung 130 weist Teilschächte 170a auf, die dem Eintrittsbereich der Bandförderer zum Mikrowellenhohlraum zugeordnet sind, sowie TeilscMchte 1706 und 170g die dem Rückkehrabschnitt der Bandförderer

zugeordnet sind, wobei diese letztgenannten Teils schächte in einem Winkel zu den Teilschächten de| Eintrittsbereichs angeordnet sind, damit die Bandförde| rer einer Förderbahn um die Spannrollen 179 der) Spannvorrichtungen 180 folgen können, während im| übrigen die Teilschächte 1706, 170c in allen übrigen^ Punkten bezüglich Abmessungen und Wirkungsweise der vorausgehend beschriebenen Ausführung entsprefjj dien- Die Seitenwandanordnung 181 des Gehäuses Jsfj! ferner in einem Winkel relativ zur gegenüberliegenden! Wandanordnung 183 angeordnet, wobei die Wandan-| Ordnung 181 beispielsweise in Abschnitte unterteilt ist,! die einem jeden Teilschacht 1706,170c zugeordnet sind.! Auf diese Weise kann jeder Bandförderer mit einerl eigenen Spannvorrichtung versehen werden, ohne daßji die Anordnung eines wirksamen Abschlußröhres am| Hohlraumende der Einheit beeinträchtigt wird. I

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

25 Patentansprüche:

1. Abgeschirmte Fördervorrichtung zum Fördern von Material durch ein Gehäuse, in welchem das Material der Einwirkung einer im Gehäuse befindlichen Mikrowellenenergiequelle ausgesetzt wird, wobei die Fördervorrichtung einen innerhalb des Gehäuses liegenden Förderer enthält, welcher das Material während der Mikrowellenemwirkung vcm Gehäuseeinlaß zum Gehäuseauslaß bewegt, und am Gehäuseeinlaß und -auslaß jeweils Eingabe- und Ausgabeschächte mit rechteckigem Querschnitt angeordnet sind, mittels deren Abmessungen eine Mikrowellendämpfung erzielbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl eine Anzahl nebeneinanderliegender Eingabeschächte wie auch eine Anzahl nebeneinanderliegender Ausgabescfaächte jeweils mindestens einen Bandförderer (30, 150) enthalten, wobei jeder Bandförderer mit abstehend-n Nasen (52) versehen ist, die im Abstand voneinander längs des Bandes liegen, und jeder Bandförderer zwei drehbare Walzen (44, 46) aufweist, wovon eine am Eingang und die andere am Ausgang eines jeden Schachts (30,70,130,170) liegt

2. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen im Schachtgehäuse (30,. 130) angeordneten Mikrowellenreiiektor (80), welcher in der Nachbarschaft der ersten Walze (46) und benachbart jener Seite dieser Walze liegt, weiche vom Gehäuse abgewandt ist, wobei der Mikrowellenreflektor (80) in seiner Form dem Walzenumfang folgt und im Abstand zu dieser liegt

3. Fördervorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß üie ζ veite Walze (44) mit radialen Flanschen (56) versehen ist, die zwischen benachbarten Bandförderern (50) liegen, um diese parallel zu halten.

4. Fördervorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (179, 180), welche eine Spannungseinstellung eines jeden Bandförderers (150) ermöglicht