DE2620533C3 - Device for continuous dielectric heating by means of microwave energy - Google Patents

Device for continuous dielectric heating by means of microwave energy

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DE2620533C3 DE19762620533 DE2620533A DE2620533C3 DE 2620533 C3 DE2620533 C3 DE 2620533C3 DE 19762620533 DE19762620533 DE 19762620533 DE 2620533 A DE2620533 A DE 2620533A DE 2620533 C3 DE2620533 C3 DE 2620533C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinu- « ierlichen dielektrischen Erwärmen mittels Mikrowellenenergie, mit einem Mikrowellenhohlleiterkanal, in dessen Endbereichen Wellenfilter zum Verhindern des Austritts von Mikrowellenenergie angeordnet sind.The invention relates to a device for continuous « ierlichen dielectric heating by means of microwave energy, with a microwave waveguide channel, in whose end regions are arranged wave filters to prevent the escape of microwave energy.

Aufgrund verschiedener gesetzlicher Vorschriften -to muß versucht werden, die Abstrahlung von Mikrowellenanlagen äußerst gering zu halten oder gänzlich zu unterbinden. Um einen Hohlleiterkanal reflektierend abzuschließen, wäre es am einfachsten, den Mikrowellenhohlleiterkanal stirnseitig mit einer gut leitenden Metallplatte abzuschließen. Die Stromfäden der Hohlleiterwand können in diese Metallplatte fließen und finden einen Kurzschluß vor.Due to various legal regulations -to an attempt must be made to keep the radiation from microwave systems extremely low or to completely reduce it prevent. In order to close off a waveguide channel in a reflective manner, it would be easiest to end the microwave waveguide channel with a well-conducting one Complete metal plate. The current filaments of the waveguide wall can flow into this metal plate and find a short circuit.

Zum Ein- und Austritt des zu erwärmenden Materialstranges werden in den stirnseitigen Metallplatten des Hohlleiterkanals aber Öffnungen notwendig. Ein erheblicher Teil der Mikrowellenenergie tritt durch die Beschickungsöffnungen als Abstrahlung nach außen und muß in besonderen Abschlußwiderständen, ζ. Β. einem wassergekühlten Absorber, in Wärme umgewandelt werden.For the entry and exit of the strand of material to be heated, however, openings are necessary in the end-face metal plates of the waveguide channel. A considerable part of the microwave energy emerges through the loading openings as radiation to the outside and must in special terminating resistances, ζ. Β. a water-cooled absorber, converted into heat.

Es ist ein Mikrowellengerät bekannt, das einen als Resonatorkammer ausgebildeten Behandlungsraum aufweist Dieser Behandlungsraum wird durch einen Einlaufkanal und einen Auslaufkanal beschickt bzw. entleert. Der Einlaufkanal und der Auslaufkanal sind bei diesem Mikrowellengerät vorgesehen, um eine Möglichkeit der Abfilterung der verschiedenen Wellentypen zu ermöglichen. Eine direkte Erwärmung des zu behandelnden Gutes ist in dem Einlaufkanal bzw. dem Auslaufkanal nicht vorgesehen. Der Einlaufkanal und der Auslaufkanal sind nicht in der Lage, Wellen mit in axialer Richtung fließenden Wandströmen abzufiltern.A microwave device is known which has a treatment space designed as a resonator chamber This treatment room is fed or fed through an inlet channel and an outlet channel. emptied. The inlet channel and the outlet channel are provided in this microwave device in order to allow the different types of waves to be filtered off to enable. A direct heating of the goods to be treated is in the inlet channel or the Outlet channel not provided. The inlet channel and the outlet channel are not able to produce waves with in to filter off wall currents flowing in the axial direction.

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6565 Eine Abstrahlung, besonders der Ε-Wellen und der Leitungswelle, die sich besonders bei der Erwärmung von Strangprofilen mit Armieiungen ausbreiten, kann nicht verhindert werden (DE-AS 10 72 335).A radiation, especially the Ε-waves and the conduction wave, which are especially evident when heating of extruded profiles with reinforcements, can cannot be prevented (DE-AS 10 72 335).

Es ist in der Energieübertragung von einem Hohlleiterabschnitt zu einem anderen bekannt (Mtinke-Grundlach »Taschenbuch der Hochfrequenztechnik« Ausgabe 1956, S. 296 bis 297), die Energieübertragung durch einen mittels Kl1 Transformation erreichten Kurzschluß zu bewirken. Die Wirkung des hier benutzten λ-/2-Sackes ist einer metallischen Verbindung der Hohlleiterabschnitte gleichzusetzen. Dieser λ/2-Sack kann geknickt sein, ohne daß die Wirkung der Länge von Kl2 verloren geht Die Wirkung dieser Anordnung ist die Transformation eines Kurzschlusses von einem Hohlleiterende zu dem anschließenden anderen Hohlleiterer.de. aus dieser Literaturstelle ist es lediglich bekannt die Kontaktstelle zwischen beiden Hohlleitern im Abstand von λ/4 vom Hohlleiter anzuordnen. Es ist bekannt, daß bei derartigen Anordnungen dort die Stelle des geringsten Stromes istIt is known in the energy transfer from one waveguide section to another (Mtinke-Grundlach "Taschenbuch der Hochfrequenztechnik" edition 1956, pp. 296 to 297) to effect the energy transfer by means of a short circuit achieved by means of Kl 1 transformation. The effect of the λ / 2 sack used here is equivalent to a metallic connection between the waveguide sections. This λ / 2 sack can be kinked without the effect of the length of Kl 2 being lost. The effect of this arrangement is the transformation of a short circuit from one end of the waveguide to the other waveguide. From this reference it is only known to arrange the contact point between the two waveguides at a distance of λ / 4 from the waveguide. It is known that in such arrangements there is the point of the lowest current

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art derart auszubilden, daß eine Verringerung von nach außen tretender Abstrahlung auf einfache Weise erzielt wird.The invention is based on the object of providing a device of the type described in the introduction to train that a reduction in outward radiation is achieved in a simple manner.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mikrowellenhohlleiterkanal in den Endbereichen durch einen durchgehenden Spalt in seinen Wänden unterbrochen ist, daß der Spalt vollständig von einem elektrisch leitenden, um den Mikrowellenhohlleiterkanal gelegten Kragen umgeben ist und daß der Kragen in an sich bekannter Weise eine Tiefe von λ/4 hatThe object is achieved according to the invention in that the microwave waveguide channel has a continuous gap in its end regions Walls is interrupted that the gap is completely surrounded by an electrically conductive, placed around the microwave waveguide channel and that the Collar in a manner known per se has a depth of λ / 4 Has

Die erfindungsgemäße Anordnung stellt eine spezielle Filterkonstruktion zur Verringerung der Abstrahlung der En-WeIIe, der Eoi-Welle und der Leitungswelle, die sich besonders bei der Erwärmung von Strangprofilen mit Armierung ausbreitet, dar. Die Tiefe des elektrisch leitenden Kragens ist ein Viertel der freien Wellenlänge. Der Kragen stellt einen Serienwiderstand für die Eu-, E0I- und die Leitungswelle dar. Diese Wellentypen werden stark behindert. Für andere Wellentypen stellt die erfindungsgemäße Anordnung ebenfalls eine Störstelle der Ausbreitung dar.The arrangement according to the invention represents a special filter construction to reduce the radiation of the En-wave, the Eoi wave and the line wave, which spreads particularly when extruded profiles with reinforcement are heated. The depth of the electrically conductive collar is a quarter of the free wave length . The collar represents a series resistance for the Eu, E 0 I and the line wave. These wave types are severely hindered. For other wave types, the arrangement according to the invention also represents an interference point in the propagation.

Durch die Erfindung ist das Beherrschen der Wellen mit in axialer Richtung fließenden Wandströmen möglich.The invention makes it possible to control the waves with wall currents flowing in the axial direction possible.

In Ausbildung der Erfindung ist der den Spalt umfassende Kragen senkrecht zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals angeordnet.In an embodiment of the invention, the collar surrounding the gap is arranged perpendicular to the axis of the microwave waveguide channel.

Zwecks Raumersparnis ist es vorteilhaft, daß der Kragen parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals angeordnet ist.In order to save space, it is advantageous that the collar is arranged parallel to the axis of the microwave waveguide channel.

Eine verstärkte Wirkung des erfindungsgemäßen Filters wird dadurch erreicht, daß der elektrisch leitende Kragen parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals angeordnet ist und beiderseits des Spaltes λ/4 lang ist.An increased effect of the filter according to the invention is achieved in that the electrically conductive collar is arranged parallel to the axis of the microwave waveguide channel and is λ / 4 long on both sides of the gap.

Durch die Erfindung wird es möglich, mit einem geringen technischen Aufwand das unzulässige Austreten von Abstrahlung aus Vorrichtungen mit einem Mikroweilenhohlleiterkanal zu vermeiden. Besonders ist durch die Erfindung zu erwarten, daß die Mikrowellenanlage auch beim Betrieb mit armierten Strangprofilen nur gering abstrahlt.The invention makes it possible, with little technical effort, to prevent the impermissible leakage of radiation from devices with a Avoid micro-wave waveguide channel. In particular, it is to be expected from the invention that the Microwave system emits only little radiation even when operated with reinforced extruded profiles.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nachstehend näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawing.

Fig. 1 zeigt eine von einem Extruder kontinuierlichFig. 1 shows one of an extruder continuously

beschickte Mikrowellenheizvorrichtung im Längsschnitt loaded microwave heating device in longitudinal section

Fig.2 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Abschnitt der Vorrichtung gemäß F i g. 1.2 shows a perspective illustration Section of the device according to FIG. 1.

Fig.3 zeigt eine Mikrowellenheizvorrichtung mit einer modifizierten Ausführung des Dämpfungskragens.Fig.3 shows a microwave heating device with a modified version of the damping collar.

F i g. 4 zeigt eine weitere abgewandelte Ausführung des Dämpfungskragens im Endbereich einer Mikrowellenheizvorrichtung. F i g. 4 shows a further modified embodiment of the damping collar in the end area of a microwave heating device.

Der in F i g. 1 gezeigten Mikrowellenheizvorrichtung wird ein von einem Extruder 5 extrudierter Kautschukstrang 6 kontinuierlich durch eine Einlaßöffnung 7 des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 quadratischen Querschnitts zugeführt Nach Passieren der gesamten Länge des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 tritt der nun dielektrisch erwärmte Kautschukstrang 6 durch die Auslaßöffnung 9 aus und wird weiteren Behandlungsstufen, z. B. einer konventionellen Heizvorrichtung, zugeführt The in F i g. 1 shown microwave heating device a rubber strand 6 extruded from an extruder 5 is continuously passed through an inlet opening 7 of the Microwave waveguide channel 8 of square cross-section fed after passing the entire length of the microwave waveguide channel 8, the now dielectrically heated rubber strand 6 passes through the Outlet opening 9 and is further treatment stages, for. B. a conventional heater supplied

Die Mikrowellenenergie wird an zwei Einkoppelstellen in den Mikrowellenhohlleiterkanal 8 eingebracht Die erste Einkoppelstelle für die Mikrowellenenergie ist nach einem Viertel der Kanallänge angeordnet Ein rechteckiger Hohlleiterstutzen 11 ist waagerecht an einer Kanalseite untergebracht und verbindet einen in den Hohlleiterstutzen 11 einspeisenden, hier nicht gezeigten Mikrowellengenerator mit dem Inneren des Mikrowellenhohlleiterkanals S. Die längere Seite des rechteckigen Hohlleiterstutzens 11 liegt parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals 8. Die zweite Einkoppelstelle für die Mikrowellenenergie ist nach drei Viertel der Länge des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 angeordnet. Ein Hohlleiterstutzen 12 gleichen Querschnitts wie der erste Hohlieiterstutzen 11 ist senkrecht auf der Kanaloberseite angebracht und verbindet einen zweiten Mikrowellengenerator 13 mit dem Inneren des Mikrowellenhohlleiterkanals 8. Am eingangsseitigen Ende ist der Mikrowellenhohlleiterkanal 8 durch einen Schlitz 14 in der Kanalwand unterbrochen. Der Schlitz 14 wird von einem senkrecht zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 angeordneten elektrisch leitenden Kragen 15 überbrückt Die Tiefe des Kragens 15 beträgtThe microwave energy is introduced into the microwave waveguide channel 8 at two coupling-in points The first coupling point for the microwave energy is arranged after a quarter of the channel length rectangular waveguide connector 11 is housed horizontally on one side of the channel and connects an in the microwave generator feeding the waveguide connector 11, not shown here, with the interior of the Microwave waveguide channel S. The longer side of the rectangular waveguide connector 11 is parallel to the Axis of the microwave waveguide channel 8. The second coupling point for the microwave energy is after three A quarter of the length of the microwave waveguide channel 8 is arranged. A waveguide connector 12 of the same cross-section like the first Hohlieiterstutzen 11 is mounted vertically on the top of the channel and connects one second microwave generator 13 with the interior of the microwave waveguide channel 8. On the input side At the end of the microwave waveguide channel 8 is interrupted by a slot 14 in the channel wall. The slot 14 is arranged perpendicular to the axis of the microwave waveguide channel 8 by an electrically conductive Collar 15 bridged The depth of the collar 15 is

ίο λ/4. Am ausgangsseitigen Ende des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 ist die Kanalwand ebenfalls durch einen Schlitz 16 unterbrochen. Dieser Schlitz 16 wird von einem elektrisch leitenden Kragen 17 mit den gleichen Abmessungen wie der erste überbrücktίο λ / 4. At the output end of the microwave waveguide channel 8, the channel wall is also interrupted by a slot 16. This slot 16 is of an electrically conductive collar 17 with the same dimensions as the first bridged

Durch die Schlitze 14 und 16 in den Wänden des Mikrowellenhohlleiterkanals 8 werden die Stromfäden der Mikrowellen unterbrochen. Die elektrisch leitenden Kragen 15 und 17 bilden Serienwiderstände für die En-, Eoi-Welle und die Leitungswelle. Eine Dämpfung der im Mikrowellenhohlleiterkanal 8 entstandenen Wellen ist die Folge.Through the slots 14 and 16 in the walls of the microwave waveguide channel 8, the stream filaments the microwaves interrupted. The electrically conductive collars 15 and 17 form series resistors for the en, Eoi wave and the line wave. Attenuation of the im Microwave waveguide channel 8 resulting waves is the result.

Die Anordnung gemäß F i g. 3 zeigt eine abgeänderte Ausgestaltung des den Schlitz 34 in den Kanalwänden überbrückenden, elektrisch leitenden Kragens 35. Der Kragen 35 liegt mit seiner λ/4 Ausdehnung parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals 38 und ermöglicht eine raumsparende Vorrichtung.The arrangement according to FIG. 3 shows a modified embodiment of the slot 34 in the channel walls bridging, electrically conductive collar 35. The collar 35 is parallel to its λ / 4 extension Axis of the microwave waveguide channel 38 and enables a space-saving device.

Der Mikrowellenheizvorrichtung in Fig.4 ist über den Schlitz 44 im Hohlleiterkanal 48 ein doppelter λ/Α The microwave heating device in FIG. 4 is a double λ / Α via the slot 44 in the waveguide channel 48

3(t Abmessungen aufweisender elektrisch leitender Kragen 45 angeordnet Durch Verschieben des doppelten Kragens aus der Schlitzmitte wird die Breitbandigkeit des Filters erhöht.3 (electrically conductive collar having t dimensions 45 arranged By moving the double collar from the middle of the slot, the broadband is achieved of the filter increased.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Vorrichtung zum kontinuierlichen dielektrischen Erwärmen mittels Mikrowellenenergie, mit einem Mikrowellenhohlleiterkanal, in dessen Endbe- s reichen Wellenfilter zum Verhindern des Austritts von Mikrowellenenergie angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Mikrowellenhohlleiterkanal (8, 38, 48) in den Endbereichen durch einen durchgehenden Spalt (14,16, 34, 44) in seinen Wänden unterbrochen ist, daß der Spalt (14, 16,34,44) vollständig von einem elektrisch leitenden, um den Mikrowellenhohlleiterkanal (8, 38, 48) gelegten Kragen (15,17,35,45) umgeben ist und daß der Kragen in an sich bekannter Weise eine Tiefe von λ/4 hat1. Device for continuous dielectric heating by means of microwave energy, with a microwave waveguide channel, in the end areas of which there are wave filters to prevent leakage of microwave energy, characterized in that the microwave waveguide channel (8, 38, 48) in the end regions is interrupted by a continuous gap (14, 16, 34, 44) in its walls so that the gap (14, 16,34,44) completely from an electrically conductive, around the microwave waveguide channel (8, 38, 48) placed collar (15,17,35,45) is surrounded and that the collar has a depth of λ / 4 in a manner known per se 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Schlitz (14 bzw. 16) elektrisch leitend umgebende Kragen (15 bzw. 17) senkrecht zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals (8) angeordnet ist2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the slot (14 or 16) electrically conductive surrounding collars (15 or 17) perpendicular to the axis of the microwave waveguide channel (8) is arranged 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Kragen (35) parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals (38) angeordnet ist3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the electrically conductive collar (35) is arranged parallel to the axis of the microwave waveguide channel (38) 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen (45) parallel zur Achse des Mikrowellenhohlleiterkanals (48) angeordnet ist und beiderseits des Schlitzes (44) A/4 lang ist4. Device according to claims 1 and 3, characterized in that the collar (45) is arranged parallel to the axis of the microwave waveguide channel (48) and on both sides of the slot (44) is A / 4 long
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