FR2548507A1 - Microwave applicator, with adjustable energy density, intended for treating at least partly polar objects - Google Patents
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Abstract
Description
Applicateur à micro-ondes. à densité dénergie
ajustable. destiné au traitement d'objets au
moins en partie polaires.Microwave applicator. energy density
adjustable. intended for the treatment of objects in
less partly polar.
La présente invention concerne un applicateur à micro-ondes, à densité énergie ajustable, destiné au traitement, thermique ou thermochimique d'objets au moins en partie polaires, et, enparticulier, mais non exclusivement, à la vulcanisation de profilés en caoutchouc éventuellement alvéolaire. The present invention relates to a microwave applicator, with adjustable energy density, intended for the thermal or thermochemical treatment of objects at least partially polar, and, in particular, but not exclusively, for the vulcanization of rubber profiles, possibly cellular.
Dune manière générale on sait quiil a déjà été proposé de nombreux types d'applicateurs. Ainsi, par la demande de brevet nO 82 02 517, on connaît notamment une installation comprenant un tunnel résonnant équipé de moyens permettant de faire défiler longitudinalement la matière à traiter, ce tunnel étant alimenté en micro-ondes au moyen de deux séries d'organes d'émission de micro-ondes longitudinalement alternées qui émettent respectivement selon les modes TE et TMde sorte que chaque section de la matière à traiter passe successivement dtune zone de propagation selon le mode TE à une zone de propagation selon le mode TM et inversement. Generally we know that it has already been proposed many types of applicators. Thus, by patent application No. 82 02 517, an installation is known in particular comprising a resonant tunnel equipped with means allowing the material to be processed to pass longitudinally, this tunnel being supplied with microwaves by means of two series of members emission of longitudinally alternating microwaves which emit respectively according to the TE and TM modes so that each section of the material to be treated passes successively from a propagation zone according to the TE mode to a propagation zone according to the TM mode and vice versa.
Cette solution permet en particulier de résoudre le problème d'homogénéisation et de constance de l'énergie calorifique dissipée tout au long du tunnel de traitement. This solution makes it possible in particular to solve the problem of homogenization and consistency of the heat energy dissipated throughout the treatment tunnel.
Toutefois, les installations de ce genre présentent un inconvénient notable: Elles ne conviennent pas bien au traitement successif de matières fortement absorbantes telles que des pièces pleines en caoutchouc naturel ou synthétique puis de matières faiblement absorbantes telles que des pièces en matière alvéolaires à alvéoles ouvertes ou fermées qui nécessitent pour leur traitement des densités d'énergie relativement élevées. However, installations of this kind have a notable drawback: They are not well suited to the successive treatment of highly absorbent materials such as solid parts made of natural or synthetic rubber and then of weakly absorbent materials such as parts of cellular material with open cells or which require relatively high energy densities for their treatment.
Ainsi, dans le cas où l'on veut traiter dans une installation prévue initialement pour le traitement de charge fortement absorbantes, des matières faiblement absorbantes, plusieurs solutions peuvent être envisagées. Thus, in the case where it is desired to treat in a plant initially intended for the treatment of highly absorbent fillers, weakly absorbent materials, several solutions can be envisaged.
Une première possibilité consiste à maintenir plus longtemps les pièces à traiter, par exemple les profilés, à l'intérieur du tunnel de traitement. Toutefois ce mode opératoire a pour effet de ralentir considérablement la chatne de traitement ce qui, de toutes façons,entrane une augmentation du codt du traitement. A first possibility consists in keeping the parts to be treated, for example the profiles, longer inside the treatment tunnel. However, this procedure has the effect of considerably slowing down the treatment chain, which in any case leads to an increase in the codt of the treatment.
Une autre solution consiste à augmenter la densité de puissance dissipée à l'intérieur du tunnel:
- soit en remplaçant le générateur de micro-ondes par un générateur plus puissant, ce qui conduit à une transformation importante de la partie électronique de l'applicateur3
- soit en diminuant les dimensions et en particulier la section,du tunnel de traitement, ce qui implique une modification de la structure même de l'applicateur.Another solution is to increase the power density dissipated inside the tunnel:
- either by replacing the microwave generator with a more powerful generator, which leads to a significant transformation of the electronic part of the applicator3
- Or by reducing the dimensions and in particular the section, of the treatment tunnel, which implies a modification of the very structure of the applicator.
L'invention a pour but de supprimer ces inconvénients. The invention aims to eliminate these drawbacks.
Elle propose donc un applicateur permettant d'effectuer, moyennant une très légère modification, des traitements à cadence rapide à la fois sur des pièces en matière fortement absorbantes et pouvant présenter des dimensions relativement importantes et sur des pièces en matière faiblement absorbantes et pouvant présenter des petites sections.It therefore proposes an applicator making it possible, with a very slight modification, to perform treatments at a rapid rate both on parts made of highly absorbent material and which may have relatively large dimensions and on parts made of weakly absorbent material and which may have small sections.
Pour parvenir à ce résultat, l'invention propose un applicateur faisant intervenir
- un tunnel résonnant multimode éventuellement équipé de moyens permettant de faire défiler axialement les objets à traiter, et,
- au moins un dispositif permettant d'engendrer et de transmettre des micro-ondes à ltintérieur dudit tunnel par ltintormédiaire d'au moins une fente de couplage de préférence transversale de manière à obtenir un applicateur pouvant convenir notamment pour le traitement de matières fortement absorbantes.Selon l'invention, cet applicateur est plus particulièrement caractérisé en ce que, dans le but de permettre le traitement de pièces en matière faiblement absorbantes, il comprend en outre au moins un filtre de mode amovible venant se disposer au droit de ladite fente et au travers duquel peuvent passer les pièces à traiter, ce filtre de mode étant conçu pour transformer localement la cavité multimode constituée par le tunnel en une cavité monomode au centre de laquelle l'énergie calorifique dissipée par les micro-ondes se trouve concentrée.To achieve this result, the invention proposes an applicator involving
a multimode resonant tunnel possibly equipped with means making it possible to scroll axially the objects to be treated, and,
- At least one device making it possible to generate and transmit microwaves inside said tunnel by means of at least one preferably transverse coupling slot so as to obtain an applicator which may be suitable in particular for the treatment of highly absorbent materials. According to the invention, this applicator is more particularly characterized in that, in order to allow the treatment of parts of weakly absorbent material, it further comprises at least one removable mode filter coming to be disposed in line with said slot and at through which the parts to be treated can pass, this mode filter being designed to locally transform the multimode cavity formed by the tunnel into a single-mode cavity at the center of which the heat energy dissipated by the microwaves is concentrated.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le susdit dispositif permettant d'engendrer et de transmettre les micro-ondes comprend un magnétron couplé à un guide d'onde rectangulaire dtalimentation de manière à obtenir l'intérieur du guide,une propagation de microondes selon le mode TE10, ce guide d'alimentation étant lui-meme couplé au tunnel résonnant par la susdite fente. According to another characteristic of the invention, the above-mentioned device making it possible to generate and transmit microwaves comprises a magnetron coupled to a rectangular feeding waveguide so as to obtain inside the guide, a propagation of microwaves according to TE10 mode, this feed guide being itself coupled to the tunnel resonating through the above slot.
Dans ce cas le susdit filtre de mode est réalisé de manière à permettre la propagation des micro-ondes selon le mode TM11. In this case the above mode filter is produced so as to allow the propagation of microwaves according to the TM11 mode.
Ce résultat peut être obtenu au moyen d'un filtre de mode réalisé au moyen d'une bande de t8le conductrice repliée de manière à présenter une section rectangulaire, avec deux bandes latérales d'appui, qui vient se disposer à l'intérieur du tunnel de manière à coiffer ladite fente tout en permettant un passage axial des pièces à traiter. This result can be obtained by means of a mode filter produced by means of a conductive strip of wire folded over so as to have a rectangular section, with two lateral support strips, which is placed inside the tunnel. so as to cover said slot while allowing an axial passage of the parts to be treated.
Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés sur lesquels:
La figure 1 est une vue schématique, en perspective, partiellement écorchée d'un applicateur selon l'invention
La figure 2 est une coupe transversale de ltappareil- lage représenté figure 1, au niveau dtune fente de couplage;
Les figures 3a et 3b sont respectivement des coupes longitudinale et transversale du guide d'ondesalalimen- tation, représentées de manière à mettre en relief la forme du champ électrique et du champ magnétique.An embodiment of the invention will be described below, by way of nonlimiting example, with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 is a schematic perspective view, partially broken away of an applicator according to the invention
Figure 2 is a cross section of the apparatus shown in Figure 1, at a coupling slot;
FIGS. 3a and 3b are respectively longitudinal and transverse sections of the waveguide, shown so as to highlight the shape of the electric field and the magnetic field.
Les figures 4a et 4b sont respectivement des coupes longitudinale et transversale du filtre de mode, représenté dune façon analogue à celle des figures 3a et 3b. Figures 4a and 4b are respectively longitudinal and cross sections of the mode filter, shown in a similar manner to that of Figures 3a and 3b.
Comme précédemment mentionné l'appareillage représenté sur les figures 1 et 2 comprend tout d'abord un tunnel résonnant multimode 1 de section rectangulaire, éventuellement équipé de moyens, tels que par exemple une bande transporteuse, permettant de faire défiler axialement les objets à traiter. As previously mentioned, the apparatus represented in FIGS. 1 and 2 firstly comprises a multimode resonant tunnel 1 of rectangular section, possibly equipped with means, such as for example a conveyor belt, making it possible to scroll the objects to be treated axially.
La face supérieure de ce tunnel consiste en un cou verve plan amovible 2 permettant l'accès à l'intérieur du tunnel 1, ce couvercle 2 pouvant entre avantageusement équipé à l'endroit où il vient porter sur les faces latérales 3, 4 du tunnel, de pièges à micro-ondes non représentés. The upper face of this tunnel consists of a removable flat neck 2 allowing access to the interior of the tunnel 1, this cover 2 being able, advantageously, to be fitted at the place where it comes to bear on the side faces 3, 4 of the tunnel , microwave traps not shown.
La face inférieure 5 du tunnel 7 comprend dans sa partie centrale, une pluralité de fentes de couplage transversales 6 axialement espacées,par lesquelles s1 effectue l'émission des micro-ondes. The lower face 5 of the tunnel 7 comprises in its central part, a plurality of transverse coupling slots 6 axially spaced, through which s1 performs the emission of microwaves.
Chacune de ces fentes de couplage 6 débouche dans un guide d'ondes rectangulaire d'alimentation 7 disposé transversalement par rapport au tunnel 1. Each of these coupling slots 6 opens into a rectangular feed waveguide 7 disposed transversely relative to the tunnel 1.
Ces guides dtondesdlalimentation 7 se trouvent excités selon le mode TElo par un magnetron 8 respectif. These power supply guides 7 are excited according to TElo mode by a respective magnetron 8.
Les formes des ondes électriques (en trait plein) et des ondes magnétiques (en traits interrompus) qui se propagent dans les guides d'ondes d'alimentation se trouvent représentées sur les figures 3a et 3b. The shapes of the electric waves (in solid lines) and of the magnetic waves (in broken lines) which propagate in the supply waveguides are shown in FIGS. 3a and 3b.
Tel que précédemment décrit l'applicateur convient pour le traitement thermique ou thermochimique de pièces ou de profilés en matières relativement absorbantes. As previously described, the applicator is suitable for the thermal or thermochemical treatment of parts or profiles made of relatively absorbent materials.
A partir de cette structure, pour réaliser le traitement de pièces ou de profilés en matière faiblement absorbante et éventuellement de faible section, l'invention propose de disposer à l'intérieur du tunnel et au niveau de chacune des fentes 6, un filtre de mode 10 de forme et de dimensions prévues de manière à assurer une propagation monomode, selon le mode TM1 1 de l'onde électromagnétique délivrée par la fente de couplage. From this structure, to carry out the treatment of parts or profiles of weakly absorbent material and possibly of small section, the invention proposes to have inside the tunnel and at each of the slots 6, a mode filter 10 of shape and dimensions provided so as to ensure a single-mode propagation, according to mode TM1 1 of the electromagnetic wave delivered by the coupling slot.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, ce filtre de mode 10 consiste en une pièce amovible réalisée par pliage à angle droit d'une bande de tôle de manitre à obtenir un profil de section rectangulaire ouvert dans sa partie inférieure et prolongé vers l'extérieur, au niveau de ses deux bordures libres par deux bandes d'appui 11, 12 destinées à venir s'appliquer contre la face inférieure du tunnel. In the example shown in FIGS. 1 and 2, this mode filter 10 consists of a removable part produced by bending at right angles to a strip of handle plate to obtain a profile of rectangular section open in its lower part and extended outwards, at its two free edges by two support strips 11, 12 intended to come to bear against the underside of the tunnel.
Ce filtre de mode constitue en quelque sorte un chapeau s'étendant au-dessus de la fente de couplage 6 correspondante et délimitant un volume de section rectangulaire, au travers duquel les pièces à traiter qui défilent axialement dans le tunnel 1 peuvent passer. This mode filter constitutes a sort of cap extending above the corresponding coupling slot 6 and delimiting a volume of rectangular section, through which the parts to be treated which pass axially through the tunnel 1 can pass.
Comme on peut le constater sur les figures 4a et 4b, dans le volume central du filtre de mode 10 on obtient une concentration du champ électrique (en traits pleins) qui permet obtenir un chauffage intense des pièces par pertes diélectriques. Par contre, le champ magnétique, (en traits interrompus) n'est pas utilisé. As can be seen in FIGS. 4a and 4b, in the central volume of the mode filter 10 a concentration of the electric field is obtained (in solid lines) which makes it possible to obtain intense heating of the parts by dielectric losses. On the other hand, the magnetic field, (in dashed lines) is not used.
Bien entendu l'applicateur selon l'invention peut en outre comprendre des moyens de chauffage annexe notamment pour le maintien en température des pièces. Of course, the applicator according to the invention can also comprise additional heating means, in particular for maintaining the temperature of the parts.
Ce chauffage annexe peut être assuré par circulation de gaz chaud à l'intérieur du tunnel. This additional heating can be ensured by circulation of hot gas inside the tunnel.
il peut également être réalisé par chauffage d'au moins les parois latérales 3, 4 du tunnel, par exemple au moyen de résistances électriques. it can also be achieved by heating at least the side walls 3, 4 of the tunnel, for example by means of electrical resistors.
Toutefois, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ces moyens de chauffage peuvent entre incorporés au filtre de mode 10. However, according to an advantageous characteristic of the invention, these heating means can between incorporated into the mode filter 10.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8310636A FR2548507A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Microwave applicator, with adjustable energy density, intended for treating at least partly polar objects |
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| FR8310636A FR2548507A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Microwave applicator, with adjustable energy density, intended for treating at least partly polar objects |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2548507A1 true FR2548507A1 (en) | 1985-01-04 |
Family
ID=9290230
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8310636A Withdrawn FR2548507A1 (en) | 1983-06-28 | 1983-06-28 | Microwave applicator, with adjustable energy density, intended for treating at least partly polar objects |
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|---|---|
| FR (1) | FR2548507A1 (en) |
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