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Einrichtung zum Behandeln von Schüttgut mit elektrischer Hochfrequenzenergie
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Behandeln von Schüttgut im elektrischen
Hochfrequenzfeld. Schüttgut ist bekanntlich jede nicht formbeständige Menge von
losen Stücken, Körpern oder Staubteilchen, also beispielsweise Kartoffelschnitzel,
Getreide oder Mehl. Die Hochfrequenzbehandlung kann z. B. das Trocknen oder Rösten
des Behandlungsgutes oder die Vernichtung von Schädlingen zum Ziele haben.
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Für die Behandlung größerer Mengen von Schüttgut ist es bereits bekannt,
dieses in einem gleichmäßigen Strom durch das Hochfrequenzfeld hindurchzuführen.
Die Fördergeschwindigkeit ist unter Berücksichtigung der Ausdehnung des Hochfrequenzfeldes
so gewählt, daß sich eine für den Behandlungszweck ausreichende Verweilzeit jeder
Mengeneinheit des Behandlungsgutes im Feldraum ergibt.
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Es ist ferner schon eine Einrichtung mit flächenförmigen Elektroden
bekannt, zwischen denen ein praktisch homogenes Hochfrequenzfeld besteht und bei
der alle Teilchen des Schüttguts im Feldbereich gleiche Wege zurücklegen. Die Teilchen
bewegen sicli hier in einem gleichmäßigen Strom nur unter dem Einfjuß der Schwerkraft.
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Bei der Ausbildung der Elektroden und der An, ordnung des Schüttgutes
im Feldbereich sind vor allem zwei Gesichtspunkte zu beachten: Erstens mu8 im Hinblick
auf eine gleichmäßige Behandlung des Schüttgutes dafür gesorgt werden, daß dieses
in gleichmäßiger Verteilung in ein gleichmäßiges Feld gelangt. Zweitens ist zu berücksichtigen,
'daß das
Hochfrequenzfeld in dem Behandlungsgut Wirbelströme induziert
und diese eine Erwärmung desselben bewirken. Dabei werden in dem Behandlungsgut
Gase und Dämpfe entwickelt, denen das Entweichen ermöglicht werden muß. Die Erfindung
trägt diesen Anforderungen Rechnung.
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Die bekannten Einrichtungen haben vorzugsweise vertikale Schüttrinnen,
die aus Glas od. dgl. bestehen, und außerhalb der Rinne angeordnete Elektroden.
Es müssen daher erhebliche elektrische Energien für die Hochfrequenzbehandlung aufgewendet
werden, so daß der Wirkungsgrad der Anlage schlecht ist.
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Gemäß der Erfindung wird das Schüttgut unmittelbar, d. h. ohne Benutzung
eines Behälters, zwischen flächenförmigen Elektroden bewegt. Diese Anordnung gewährleistet
nicht nur eine gleichmäßige Einwirkung des Hochfrequenzfeldes auf das Behandlungsgut
und infolge der Auflockerung auch die Möglichkeit zum Abzug der bei der Behandlung
frei werdenden Gase und Dämpfe, sondern bietet auch noch den besonderen Vorteil
einer sehr guten Ausnutzung der zugeführten Hochfrequenzenergie, so daß sich ein
vorzüglicher Wirkungsgrad ergibt.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich auf mannigfache Weise verwirklichen.
Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele beschrieben. Im einfachsten Falle
kann das Behandlungsgut den Feldraum im freien Fall durchsetzen. Abb. i zeigt einen
schematischen Querschnitt durch eine solche Einrichtung. Das elektrische Hochfrequenzfeld
entsteht zwischen zwei einander gegenüberstehenden, lotrecht angeordneten Metallplatten
1, 2, die an einen Hochfrequenzerzeuger angeschlossen sind, und ist, abgesehen von
Randwirkungen, praktisch homogen. Oberhalb der Elektroden befindet sich ein Fülltrichter
3, dessen untere Öffnung rechteckig ist und etwa dieselbe Ausdehnung besitzt wie
der Querschnitt durch den von einem homogenen Feld erfüllten Teil des Elektrodenzwischenraumes.
Das Behandlungsgut 4 wird in den Fülltrichter hineingeschüttet und bewegt sich zufolge
der Schwerkraft nach unten, wobei es die Mündung des Fülltrichters in praktisch
gleichmäßiger Dichte verläßt. Da die Bewegung des Behandlungsgutes im Fülltrichter
infolge der gegenseitigen Behinderung der Teilchen langsamer vor sich geht, als
in dem im freien Fall durchmessenen Elektrodenzwischenraum, tritt in lotrechter
Richtung eine Auflockerung des Behandlungsgutes ein, so daß Gase .und Dämpfe, die
vom Behandlungsgut abgegeben werden, ungehindert austreten und beispielsweise seitlich
abgesaugt werden können. Das den Elektrodenzwischenraum verlassende Behandlungsgut
fällt schließlich auf ein Förderband 5, auf welchem es abgekühlt und beispielsweise
zu diner Abfüllvorrichtung gebracht wird. Naturgemäß ist die Dauer der Einwirkung
des Hochfrequenzfeldes auf das Behandlungsgut, welches den Elektrodenzwischenraum
fallend durchsetzt, verhältnismäßig kurz. Sollte sie nicht. ausreichen, um die gewünschte
Wirkung zu erzielen, so läßt sie sich dadurch verlängern, daß dieAbwärtsbewegung
des Behandlungsgutes absatzweise gestaltet wird oder daB der Weg des Behandlungsgutes
im Elektrodenzwischenraum verlängert wird, insbesondere eine seitwärts gerichtete
Komponente erhält, oder durch eine Vereinigung beider Maßnahmen.
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Abb. a zeigt einen Schnitt durch den Elektrodenzwischenraum, in dem
die Abwärtsbewegung des Behandlungsgutes durch Zwischenwände verlangsamt wird. Die
Abbildung läßt die eine Elektrode i erkennen. Die Zwischenwände 6 können eben oder,
wie in der Zeichnung angedeutet, gekrümmt sein und bestehen aus einem die Temperatur
des Behandlungsgutes vertragenden Isolierstoff. Sie erstrecken sich von einer Elektrode
zur anderen und verlaufen parallel zur Feldrichtung. Die Zwischenwände sind in zwei
zueinander parallelen, lotrechten Reihen übereinander angeordnet. Hierbei sind die
Zwischenwände der einen Reihe gegen' die der anderen Reihe um den halben Abstand
aufeinanderfolgender Zwischenwände einer Reihe in der Höhe versetzt und derart geneigt,
daß das beispielsweise unter Verwendung eines Fülltrichters auf die oberste Zwischenwand
geschüttete Behandlungsgut längs dieser herunterrutscht und dadurch auf die näc'hsttiefere
Zwischenwand der anderen Reihe gelangt, von dieser auf die nächsttiefere Zwischenwand
der erstenReihe gleitet usf., bis das Behandlungsgut schließlich den Feldraum verläßt
und von der untersten Zwischenwand auf das Förderband 5 fällt. Natürlich dürfen
die beiden Reihen von Zwischenwänden nicht so weit voneinander entfernt sein, daß
zwischen ihnen ein Spalt vorhanden wäre, in welchem ein Teil des Behandlungsgutesden
Feldraum ungehindert von oben bis unten durchfallen könnte. Es ist vielmehr zweckmäßig,
die Vorderkanten der Zwischenwände unter die Fläche der nächsthöheren Zwischenwand
ragen zu lassen. Die Durchlaufgeschwindigkeit des Behandlungsgutes durch den Feldraum
läßt- sich beispielsweise mittels einer Klappe oder eines Schiebers regeln, mit
der man den an die unterste Zwischenwand anschließenden Austrittsspalt 8 verengen
oder erweitern kann. Eine Verengung hat zur Folge, daß sich das Behandlungsgut an
der Austrittsstelle stärker staut und das Nachfließen weiteren Behandlungsgutes
verlangsamt wird. Zu demselben Zweck kann man auch die Neigung der Zwischenwände
ändern. Es ist ferner möglich, durch dieselben Mittel Unterschieden in der Korngröße,
Form und Rauhigkeit des Behandlungsgutes Rechnung zu tragen.
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Um zu vermeiden, daß ein erheblicher Teil des vom Hochfrequenzfeld
erfüllten Raumes leer bleibt und nicht zur Erwärmung des Behandlungsgutes ausgenutzt
wird, empfiehlt es sich, mehr als zwei Reihen von Zwischenwänden anzuordnen und
diese so ineinander zu schachteln, daß die Oberkanten der einen Reihe unter die
Flächen der Rücken an Rücken angeordneten Nachbarreihe ragen. Einen Schnitt durch
eine solche Anordnung zeigt Abb. 3, in welcher drei Paare von Zwischenw andreihen
dargestellt sind, wobei jeweils ein Reihenpaar einen Arm des Schüttgutstromes führt.
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Um Randfelderscheinungen von dein vom Behandlungsgut eingenommenen
Raum fernzuhalten, ist es zweckmäßig, die Elektroden 1, a oben und unten und gegebenenfalls
auch seitwärts über die Zwischenwände
hinausragen zu lassen. Eine
Anordnung mit dreiElektroden zeigtAbb.4, inwelcher die geerdeten Elektroden g, io
und die von dem Hochfrequenzerreger i i auf Hochfrequenzpotential gehaltene Mittelelektrode
mit 12 bezeichnet sind. Die geerdeten Außenelektroden stellen gleichzeitig einen
Berührungsschutz dar und schwächen das aus der Anlage austretende hochfrequente
Streufeld. Bei Verwendung von fünf Elektroden sind sinngemäß die erste, dritte und
fünfte Elektrode zu erden und die beiden übrigen Elektroden auf Hochfrequenzpotential
zu bringen.
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Statt das Schüttgut durch den vorn Hochfrequenzfeld erfüllten Raum
fallen zu lassen, kann man es auch mit Hilfe von Förderbändern durch diesen bewegen.
Damit die aus dem Behandlungsgut frei werdenden Gase und Dämpfe möglichst ungehindert
entweichen können, ist es zweckmäßig, die Ebene des Förderbandes senkrecht zu den
Elektrodenflächen und die freie Oberfläche des Schüttgutes parallel zu den elektrischen
Feldlinien auszurichten. Aus demselben Grunde darf aber die Schichthöhe des Behandlungsgutes
ein bestimmtes Maß nicht überschreiten. Um nun einerseits eine größere Menge des
Behandlungsgutes im Feldraum unterzubringen und trotzdem das Entweichen gasförmiger
Abscheidungen aus dem Behandlungsgut zu ermöglichen, wird gemäß einem weiteren Erfindungsgedanken
eine Auflockerung des Schüttgutes senkrecht zur Feldrichtung dadurch herbeigeführt,
daß mindestens zwei Förderbänder stockwerkartig übereinander angeordnet und so hoch
mit dein Behandlungsgut beschickt werden, daß dieses den Zwischenraum zwischen zwei
übereinander laufenden Förderbändern zum größten Teil ausfüllt und die Abgase durch
den verbleibenden verhältnismäßig engen Luftspalt senkrecht zur Bewegungsrichtung
abziehen oder abgesaugt werden können. Ein Ausführungsbeispiel einer solchen Anordnung
mit zwei Förderbändern zeigt Abb. 5. Zwischen zwei ,einander gegenüberstehenden
und parallel zueinander angeordneten rechteckigen Elektroden, von denen in Abb.
5 nur die eine Elektrode i angedeutet ist, bewegen sich zwei aus Isolierstoff bestehende
Förderbänder 13, 14, deren Tragflächen im wesentlichen parallel zur Feldrichtung
angeordnet sind und beiderseits bis an die Elektroden heranreichen. Die Förderbänder
bilden in sich geschlossene Schleifen und werden durch Rollen 15 angetrieben und
geführt. Das Behandlungsgut wird an den durch die Pfeile 17, 18 bezeichneten Stellen
auf die Förderbänder geschüttet und nach Durchlaufen des Hochfrequenzfeldes beispielsweise
durch Abstreifer von diesen entfernt und einer Sammel- oder Abfüllvorrichtung zugeführt.