DE4200101A1

DE4200101A1 - Microwave application esp. for drying of stacked materials - provides simultaneous exposure of two or more loads having different coeffts. of absorption of microwaves

Info

Publication number: DE4200101A1
Application number: DE19924200101
Authority: DE
Inventors: Reinhard Schulze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-03
Filing date: 1992-01-03
Publication date: 1993-07-08

Abstract

The device exposes at least two stacks (LD1, LD2) at a time to radiation from magnetron-fed antennas (ADM) on the internal wall of a multimode resonator chamber (MK), through which pallets (PL1, PL2) are conveyed on rollers (VW) between entrance and exit doors (LT). Optical position detectors enable the stacks to be stationed in their correct positions for exposure. Fresh air is admitted through gratings (GES) around th antennas, and vapour is extracted through a suction channel (SGK) in the roof. ADVANTAGE - Faster heating or drying is possible in gentle treatment of the materials with higher efficiency and operational security.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mikrowellen beaufschlagung, insbesondere zum Trocknen, von Materalien, insbesondere von in Ladungen gestapelten Stückgütern, im Taktbetrieb, wobei wenigstens ein Bestandteile des Behandlungs materials im Einbringungszustand sowie in einem vorgegebenen Temperaturbereich für das Mikrowellenfeld absorptionsfähig ist. Zum Erfindungsgegenstand gehört eine Einrichtung für die Mikrowellenbeaufschlagung von Materialien, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit mindestens einer Mikrowellenkammer und mindestens einer an diese Kammer angeschlossenen Mikrowellen-Einkoppel einrichtung sowie mit mindestens einer Kammertüre zur Material beschickung bzw. Materialentnahme.The invention relates to a method for microwaves loading, especially for drying, materials, in particular of general cargo stacked in loads, in Cycle operation, with at least one component of the treatment materials in the installed state as well as in a predetermined Temperature range for the microwave field is absorbent. The subject of the invention includes a facility for Microwave exposure to materials, in particular for Carrying out the method according to one of the preceding Claims, with at least one microwave chamber and at least a microwave coupling connected to this chamber equipment and with at least one chamber door to the material loading or material removal.

Verfahren zum Erwärmen oder zum Trocknen von Materialien mittels Mikrowellen sind allgemein verbreitet. Voraussetzung ist ein ausreichendes Maß an Absorptionsfähigkeit für ein Mikrowellen feld der jeweils angewandten Frequenz. Für in gewissen Grenzen wasserhaltige Materialien ist dies ohne weiteres gegeben, weshalb die Trocknung solcher Materialien ein bevorzugtes Mikrowellen- Anwendungsgebiet darstellt. In vielen Erwärmungsanwendungen, insbesondere aber in den meisten Trocknungsanwendungen, steht die Mikrowelle in Konkurrenz mit konventionellen Energieträgern bzw. Übertragungsformen (Heißluft, kurzwellige Wärmestrahlung, direkte Wärmeleitung). Entscheidend für den Mikrowelleneinsatz ist daher im Einzelfall die Frage, ob es gelingt, das spezifische Vorteilspotential der Mikrowelle hinsichtlich rascher, gleich mäßiger und materialschonender Einführung der Energie in das Material zu verwirklichen. Außerdem ist der energetische Wirkungsgrad ein wichtiges Auswahlkriterium. Die erfolgreiche Ausnutzung der spezifischen Mikrowelleneigenschaften ist dabei abhängig von Verfahren und Apparaten, die sowohl den Eigenheiten der Mikrowelle wie auch den Anwendungsgegebenheiten ausreichend angepaßt sind.Process for heating or drying materials by means of Microwaves are common. The prerequisite is a sufficient level of absorption for a microwave field of the frequency used in each case. For within certain limits This is why water-containing materials are readily available the drying of such materials is a preferred microwave Represents area of application. In many heating applications, but especially in most drying applications Microwave in competition with conventional energy sources or Forms of transmission (hot air, short-wave heat radiation, direct heat conduction). Crucial for the use of microwaves in individual cases, the question is whether the specific will succeed Advantage potential of the microwave in terms of faster, the same moderate and gentle introduction of energy into the Realize material. In addition, the energetic Efficiency is an important selection criterion. The successful one Exploitation of the specific microwave properties is included depending on processes and equipment, both the peculiarities the microwave as well as the application conditions are sufficient are adjusted.

Aufgabe der Erfindung ist in diesem Zusammenhang die Schaffung von Verfahren und Einrichtungen, die eine erhöhte Erwärmungs bzw. Trocknungsgeschwindigkeit bei eben solchem Wirkungsgrad und bei schonender Materialbehandlung ermöglichen. Eine weiter führende Erfindungsaufgabe richtet sich auf eine Verbesserung der Arbeitseffektivität und Betriebssicherheit.The object of the invention is to create in this context of procedures and facilities that require increased heating or drying speed with just such efficiency and enable with gentle material treatment. Another one leading invention task is aimed at improving the Effectiveness and operational safety.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale der selbständigen Patentansprüche. Besonders vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltungen und Weiter bildungen sind bestimmt durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche, insbesondere auch durch sinngemäße Kombinationen der Merkmale von unabhängigen Ansprüchen sowie von abhängigen Ansprüchen untereinander.The achievement of this object is determined by the features of the independent claims. Especially advantageous and inventive refinements and further Education is determined by the characteristics of the dependent Claims, in particular also by appropriate combinations of Features of independent claims as well as dependent ones Claims among each other.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Diagrammen und Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigtThe features and advantages of the invention are set out below Reference to those in the accompanying diagrams and drawings illustrated embodiments explained. It shows

Fig. 1 ein Diagramm des Verlaufes der mittleren relativen Feuchte f des Behandlungsmaterials über der Zeit t für ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Mikrowellen-Trocknungsverfahrens, Fig. 1 is a diagram of the course of the average relative humidity f of the treatment material over time t for an embodiment of a microwave drying process of the invention,

Fig. 2 ein entsprechendes Feuchte-Zeitdiagramm für ein als Vergleichsobjekt geeignetes Mikrowellen-Trocknungs verfahren üblicher Art, Fig. 2 shows a corresponding humidity timing diagram for a material suitable as a comparison object microwave drying process of conventional type,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Mikrowelleneinrichtung in Form einer "Multimode"- Mikrowellenkammer für Durchlaufbetrieb in einem Vertikal-Mittelschnitt parallel zur Durchlaufrichtung, FIG. 3 shows an embodiment of a microwave device according to the invention in the form of a "multi-mode" - microwave chamber for continuous operation in a vertical central section parallel to the direction,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 3 in größerem Maßstab und Fig. 4 shows a detail of Fig. 3 on a larger scale

Fig. 5 einen Teilschnitt der Mikrowelleneinrichtung gemäß Schnittebene V-V in Fig. 4. Fig. 5 is a partial sectional view of the microwave device in accordance with sectional plane VV in Fig. 4.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrensbeispiel handelt es sich um eine unter industriellen Betriebsbedingungen durchgeführte Trocknung von Formkernen für Metallguß. Die Kerne waren in einem modernen Verfahren mit einem auf der Basis von Wasserlösungen bzw. Wassersuspensionen zusammengesetzten Versiegelungsmittel, einer sogen. "Wasserschlichte", behandelt bzw. getränkt worden. Die Verwendung solcher Versiegelungsmittel anstelle bisher üblicher Versiegelungsmittel auf der Basis von Alkohol oder anderen organischen Lösungs- bzw. Suspensionsmitteln ist aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Entsorgungsfreundlichkeit erwünscht. Dabei erweisen sich jedoch konventionelle Trocknungs verfahren wegen der wesentlich höheren spezifischen Wärme und Verdampfungswärme von Wasser als unzureichend, vor allem wegen einer unzumutbaren Erhöhung der Trocknungsdauer und damit zunehmender Wärmeverluste, also eines niedrigen Gesamt wirkungsgrades. Auch übliche Mikrowellenverfahren sind in dieser Hinsicht verbesserungsbedürftig.The process example according to the invention is a carried out under industrial operating conditions Drying mold cores for metal casting. The cores were in one modern process with one based on water solutions or water suspensions composed of sealants, a so-called "Water sizing", treated or soaked. The use of such sealants instead of heretofore usual sealant based on alcohol or other organic solvents or suspending agents is from For reasons of economy and ease of disposal he wishes. However, conventional drying has been found process because of the much higher specific heat and Evaporation heat from water as insufficient, mainly because an unreasonable increase in the drying time and thus increasing heat losses, i.e. a low total efficiency. Common microwave processes are also included Regarding improvement.

Im erfindungsgemäßen Verfahrensbeispiel wurden in gesonderten Ladungen gestapelte Formkerne (50 Stück je Ladung) im Takt- Durchlaufbetrieb in einem Multimode-Mikrowellenfeld behandelt. Die Formkerne wurden mit einer einheitlichen, gleichbleibenden Eingangsfeuchte fe entsprechend einem Wassergehalt von ca. 120 g je Kern in Ladungen von 50 Stück eingeführt. Das Mikrowellenfeld wurde mit einer elektrischen Gesamtleistung von 100 kVA gespeist. Der entstehende Wasserdampf wurde unter entsprechender Frisch luftzufuhr laufend abgesaugt.In the process example according to the invention, in separate Loads of stacked mold cores (50 pieces per load) Continuous operation in a multimode microwave field treated. The mold cores were with a uniform, constant Input moisture fe corresponding to a water content of approx. 120 g imported in batches of 50 per core. The microwave field was fed with a total electrical power of 100 kVA. The resulting steam became fresh air supply continuously extracted.

In einem Arbeitstakt wurden jeweils zwei Ladungen einem gemein samen Mikrowellenfeld ausgesetzt. Zu Beginn eines Arbeitstaktes wurde jeweils eine Ladung neu in das Mikrowellenfeld eingeführt worden ist, während die andere Ladung zu Taktbeginn bereits einem Arbeitstakt mit Mikrowellenbeaufschlagung unterzogen worden war. Für den jeweils nachfolgenden Arbeitstakt wurde die Ladung mit der größten Beaufschlagungs-Taktzahl, d. h. in diesem Fall die im vor-vorangehenden Takt eingeführte Ladung, durch eine noch unbeaufschlagte Ladung ersetzt. Die Ladungen wurden taktweise aufeinanderfolgend in serieller Anordnung zwischen einem Einlaß und einem Auslaß durch das gemeinsame Mikrowellenfeld geführt. Jede Ladung wurde zunächst für eine Teiltrocknung in einem ersten Takt auf einen Eingangsplatz verbracht und sodann in einer kurzen Transportpause auf einen Ausgangsplatz zur Endtrocknung im nächsten Takt.In one work cycle, two loads were common to one exposed to the microwave field. At the beginning of a work cycle a new charge was introduced into the microwave field while the other charge is already at the beginning of the measure Work cycle with microwave exposure had undergone. For the subsequent work cycle was the charge with the greatest loading cycle number, i.e. H. in this case the charge introduced in the previous cycle, replaced by an unloaded load. The loads were consecutively successively in a serial arrangement between an inlet and an outlet through the common Microwave field led. Each charge was initially for one Partial drying in a first cycle on an entrance place spent and then in a short transport break on one Starting point for final drying in the next bar.

Die Arbeitstakt-Zeitdauer betrug gleichbleibend 6 Minuten. Insgesamt betrug also die Behandlungsdauer für jede Ladung 12 Minuten. Die Dauer der Transportpausen betrug infolge weitgehend automatisierten Betriebes nur einige Sekunden.The work cycle duration was a constant 6 minutes. The total duration of treatment for each load was therefore 12 minutes. As a result, the duration of the transport breaks was largely automated operation only a few seconds.

In Fig. 1 ist der Trocknungsfortschritt in den aufeinander folgenden Arbeitstakten der Zeitdauer T in zeitkongruent untereinander angeordneten Diagrammen getrennt für den Eingangsplatz PL1 und den Ausgangsplatz PL2 dargestellt. Einlaß E und Auslaß A der Ladungen sowie deren Verschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangsplatz sind durch vertikale Pfeile angedeutet.In Fig. 1 of the drying progress is separated in successive work cycles of the time period T in zeitkongruent arranged underneath each other charts for receipt space PL1 and PL2 shown the output space. Inlet E and outlet A of the loads and their displacement between the entry and exit points are indicated by vertical arrows.

Mit infolge des abnehmenden Wassergehaltes abnehmender Trocknungsgeschwindigkeit wurde am Ende des jeweils ersten Taktes auf Platz PL1 eine über den Gesamtarbeitsablauf von mehreren Stunden bei den einzelnen Ladungen im wesentlichen gleich bleibende Restfeuchte fr entsprechend einem Wassergehalt von ca. 30 g erreicht, die den Anfangszustand für die Endtrocknung auf Platz PL2 darstellt. Am Auslaß A war bei keiner Ladung noch ein meßbarer Wassergehalt vorhanden, wie dies als Verfahrensziel vorgegeben war. Bemerkenswert war die vergleichsweise niedrige Auslaßtemperatur der Kerne von ca. 40°C und der aus Stahl profilen bestehenden Ladungsbehälter von ca. 45°C, ein Anzeichen für eine hohe Nutzabsorption der Mikrowelle, d. h. geringe Verlustabsorption infolge von Wandströmen und Strömen in den metallischen Einbauten bzw. Ladungsbehältern. Der energetische Gesamtwirkungsgrad betrug im Mittel etwa 25%.With decreasing due to the decreasing water content Drying speed was at the end of the first cycle in place PL1 one over the overall workflow of several Hours are essentially the same for each load residual moisture for a water content of approx. 30 g reaches the initial state for the final drying Represents place PL2. At outlet A there was still no charge measurable water content present as this is the process objective was given. The comparatively low was remarkable Outlet temperature of the cores of approx. 40 ° C and that of steel existing cargo containers of approx. 45 ° C, an indication for a high useful absorption of the microwave, d. H. low Loss absorption due to wall currents and currents in the metallic internals or cargo containers. The energetic Overall efficiency was about 25% on average.

Bei dem im Diagramm gemäß Fig. 2 wiedergegebenen Vergleichs versuch wurden jeweils zwei Ladungen von ebenfalls je 50 Kernen, identisch mit denjenigen der vorstehenden Verfahrensführung und mit dem gleichen Wassergehalt, in derselben Mikrowellenkammer gemeinsam und gleichzeitig behandelt, ansonsten unter den gleichen Verfahrensbedingungen. Die elektrische Gesamtspeise leistung betrug unverändert 100 kVA.In the comparison experiment shown in the diagram according to FIG. 2, two loads of 50 cores each, identical to those of the above procedure and with the same water content, were treated together and simultaneously in the same microwave chamber, otherwise under the same process conditions. The total electrical power output remained unchanged at 100 kVA.

Die Behandlung erfolgte in einem ersten Takt der Zeitdauer 2×T=12 min. Die Behandlungsdauer für jede Ladung war also danach bereits die gleiche wie im Auslaßzustand des erfindungs gemäßen Verfahrensbeispiels, jedoch wurde ständig noch eine Restfeuchte entsprechend einem Wassergehalt von etwa 10 g je Kern festgestellt. Es bedurfte danach noch jeweils einer zusätzlichen Behandlungszeit Tr von mehreren Minuten, um die Restfeuchte auszutreiben. Der energetische Gesamtwirkungsgrad ergab sich mit ca. 20%. Kerne und Behälter hatten im Endzustand eine beachtlich höhere Temperatur angenommen, nämlich ca. 65°C bzw. ca. 70°C, was mit höheren Wandströmen und entsprechend geringerer Nutz absorption im Einklang steht.The treatment took place in a first cycle of the period 2 × T = 12 min. So the treatment time for each load was then already the same as in the outlet state of the invention according to the example of the method, but was constantly one Residual moisture corresponding to a water content of around 10 g per core detected. An additional one was then required Treatment time Tr of several minutes to the residual moisture to drive out. The overall energy efficiency also resulted about 20%. In the final state, the cores and containers had a remarkable one assumed higher temperature, namely about 65 ° C or about 70 ° C, what with higher wall currents and correspondingly less use absorption is in line.

Durch die Aufspaltung der Absorptionslast auf mehrere Partien abgestufter Absorptionsfähigkeit wird demgemäß in reproduzier barer Weise unter anonsten gleichen Verfahrensbedingungen eine erhebliche Intensivierung der Gesamtabsorption bzw. eine Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades und der zeitlichen Verfahrenseffizienz erzielt. Dieser Effekt ist überraschend und kann vermutlich nicht ohne weiteres elementar erklärt werden. Er dürfte in Zusammenhang stehen mit einer Feldverteilung und Modenausbildung der Mikrowelle, die von der räumlichen Verteilung der durch die Nutzlast verkörperten Absorbentien bzw. Leit materialien abhängig ist. By splitting the absorption load into several lots graded absorbency is accordingly reproducible barer under otherwise identical process conditions considerable intensification of the total absorption or a Improvement of the energy efficiency and the temporal Process efficiency achieved. This effect is surprising and probably cannot be explained in elementary terms. He should be related to field distribution and Fashion education of the microwave, by the spatial distribution the absorbents or conductors embodied by the payload materials is dependent.

Als erfindungswesentlich ist somit anzusehen, daß in einem Arbeitstakt jeweils eine Mehrzahl von Behandlungsmaterial- Ladungen, die unterschiedliche Absorptionsfähigkeit aufweisen, der Mikrowellenbeaufschlagung während des im Ruhezustand fortschreitenden Erwärmungsvorganges, insbesondere Trocknungs vorganges, unterzogen wird. Im allgemeinen kann dies in der Weise erreicht werden, daß in einem Arbeitstakt jeweils mindestens zwei gesonderte Behandlungsmaterial-Ladungen, von denen minde stens eine beim Taktbeginn bereits eine gegenüber einer anderen Ladung bzw. mehreren derselben hinsichtlich Zeitdauer und/oder Intensität unterschiedliche Mikrowellenbaufschlagung erfahren hat, einem gemeinsamen Mikrowellenfeld ausgesetzt werden. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden vorteilhaft in einem Arbeitstakt mehrere, vorzugsweise zwei, Ladungen einem gemeinsamen Mikrowellenfeld ausgesetzt werden, von denen jeweils eine zu Beginn des Arbeitstaktes neu in das Mikrowellenfeld eingeführt worden ist, während die andere Ladung bzw. mehrere derselben zu Taktbeginn bereits einem Arbeitstakt mit Mikro wellenbeaufschlagung bzw. einer Mehrzahl solcher Takte unter zogen worden sind. Dabei wird für den jeweils nachfolgenden Arbeitstakt die Ladung mit der größten Beaufschlagungs-Taktzahl durch eine noch unbeaufschlagte Ladung ersetzt.It is therefore to be regarded as essential to the invention that in one Work cycle a plurality of treatment material Charges with different absorbency, the microwave exposure while at rest progressive heating process, especially drying process, is subjected. In general, this can be done in the way be achieved that at least in one work cycle two separate loads of treatment material, of which at least At least one at the beginning of the bar versus another Charge or several of them in terms of time duration and / or Experience intensity of different microwave exposure has to be exposed to a common microwave field. According to the illustrated embodiment, are advantageous several, preferably two, charges in one work cycle common microwave field are exposed, each of which one new at the beginning of the work cycle in the microwave field has been introduced while the other load or several the same at the start of a cycle with a micro wave loading or a plurality of such cycles under have been drawn. It is for the following Work cycle the load with the largest loading cycle number replaced by an unloaded load.

Für die industrielle Ausübung des Verfahrens ist es besonders günstig, wenn die Ladungen taktweise aufeinanderfolgend, vorzugsweise in serieller Anordnung, zwischen einem Einlaß und einem Auslaß durch ein gemeinsames Mikrowellenfeld geführt werden.It is special for the industrial practice of the process favorable if the loads are consecutive in cycles, preferably in series, between an inlet and an outlet through a common microwave field will.

Ferner wurde es als besonders vorteilhaft ermittelt, und zwar sowohl hinsichtlich einer effizienten Energieabsorption wie auch hinsichtlich des Verfahrens- und Vorrichtungsaufwandes, wenn die Ladungen dem Mikrowellenfeld in einem gemeinsamen, frequenz- und modenaufspaltenden Resonanzraumes (Multimode-Resonanzraum) ausgesetzt werden. It was also found to be particularly advantageous, specifically both in terms of efficient energy absorption as well with regard to the procedural and device costs, if the Charges the microwave field in a common, frequency and mode-splitting resonance room (multimode resonance room) get abandoned.

Die in den Fig. 3 bis 5 dargestellte Einrichtung ist insbesondere für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet, bietet jedoch in Verbindung mit anderen Verfahrensführungen ebenfalls wesentliche Vorteile.The device shown in FIGS. 3 to 5 is particularly suitable for carrying out the method according to the invention, but also offers significant advantages in connection with other methods.

Die Einrichtung umfaßt eine Mikrowellenkammer MK vom Typ "Multimode-Resonanzraum" mit einer relativ großen Zahl von Kleinleistungs-Magnetrons, die in rasterförmiger Verteilung an zwei einander quer zur Transport-Durchlaufrichtung (Pfeil P) gegenüberliegenden Kammerwänden angeordnet sind. Die Einkopplung der Mikrowellenergie in die Kammer erfolgt unmittelbar (ohne Anpassungs-Wellenleiter) durch die über die Innenfläche der Kammerwand vorstehenden Antennendome ADM der Magnetrons. Die metallischen Kammerwände bilden einen allseitig reflektiv begrenzten Resonanzraum, in dem sich durch Vielfachreflexion und Überlagerung der eingekoppelten Wellen ein im wesentlichen stationäres Mikrowellenfeld mit Moden- und Frequenzaufspaltung ausbildet. Damit wird die Ausbildung von ausgeprägten Schwingungsknoten und -bäuchen vermieden.The device comprises a microwave chamber MK of the type "Multimode resonance room" with a relatively large number of Small power magnetrons that are in a grid-like distribution two each other transversely to the direction of travel (arrow P) opposite chamber walls are arranged. The coupling the microwave energy into the chamber takes place immediately (without Adjustment waveguide) through the over the inner surface of the Chamber wall protruding antenna domes ADM of the magnetrons. The Metallic chamber walls form a reflective on all sides limited resonance space, in which multiple reflection and Overlay of the coupled waves essentially one stationary microwave field with mode and frequency splitting trains. This makes the training of pronounced Avoided vibration nodes and bellies.

Für die Materialbeschickung bzw. Materialentnahme sind in den Kammerwänden, die einander in Transportrichtung P gegenüber liegen, Ladetüren LT angeordnet. Grundsätzlich kann eine solche Kammer mit nur einer Türe alle Ladungswechselvorgänge bewältigen, wenn auch zwei oder mehr Türen oft vorteilhafter sind. Es versteht sich ferner, daß gegebenenfalls auch mehrere solcher Mikrowellenkammern miteinander zu einer komplexen Anlage hoher Leistungsfähigkeit funktionell und/oder räumlich-konstruktiv vereinigt werden können.For the material loading or removal, in the Chamber walls facing each other in the transport direction P. lying, loading doors LT arranged. Basically, such Cope with all gas exchange processes with just one door, although two or more doors are often more advantageous. It further understood that, if necessary, several such Microwave chambers together to form a complex high system Efficiency functional and / or spatial-constructive can be united.

Ferner ist eine sich zwischen den Kammertüren erstreckende Material-Durchlaufbahn mit einer Transporteinrichtung TE vorgesehen, die Aufnahmeplätze PL1, PL2 für zwei Ladungen LD1 bzw. LD2 von Behandlungsmaterial umfaßt. Die Aufnahmeplätze für die Behandlungsmaterial-Ladungen sind innerhalb der Mikrowellen kammer in Transportrichtung P hintereinander angeordnet. There is also one that extends between the chamber doors Material continuous path with a TE transport device provided the receiving locations PL1, PL2 for two charges LD1 or LD2 of treatment material. The recording places for the treatment material charges are within the microwaves chamber arranged one behind the other in the transport direction P.

Der Antrieb der Transporteinrichtung kann in an sich üblicher Weise ausgebildet sein und ist daher nicht näher dargestellt. Er wird zweckmäßig mit einer Taktsteuereinrichtung bekannter Art für die Automatisierung des Arbeitsablaufes versehen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind im Beispiel im Hinblick auf die taktmäßige Positionierung der Ladungen im erfindungsgemäßen Verfahren optische Stellungsdetektoren SD vorgesehen, die den Behandlungs-Ruhestellungen der Ladungen zugeordnet sind.The drive of the transport device can be designed in a conventional manner and is therefore not shown in detail. It is expediently provided with a clock control device of a known type for the automation of the workflow. As can be seen from FIG. 5, in the example with regard to the cyclical positioning of the charges in the method according to the invention, optical position detectors SD are provided which are assigned to the treatment rest positions of the charges.

Die Ladungen, im Beispiel bestehend aus je einer Vielzahl von relativ kleinen Einheiten FKR, hier wie erwähnt Formkerne, sind im Beispiel in Behältern BH1 bzw. BH2 neben- und übereinander gestapelt untergebracht. Die Behälter sind als Rahmengestelle ausgebildet und bestehen im wesentlichen aus dünnen Profilstäben oder Rohren, so daß die Koppelung des Mikrowellenfeldes mit den Materialstapeln nicht störend beeinträchtigt wird, auch wenn die Rahmengestelle aus Werkstoffen hoher elektrischer Leitfähigkeit oder Dielektrizitätskonstante bestehen. In einer praktischen Ausführung sind sogar Behälter mit metallischen Profilstäben und Rohren eingesetzt worden, ohne daß eine merkliche Abschirmung des Behandlungsmaterials oder eine unerwünscht hohe Verlust absorption eintrat. Ferner ist im Beispiel eine Mehrzahl von Transport-Trägern TT vorgesehen ist, die den Aufnahmeplätzen PL1, PL2 formangepaßt sind und Halterungsmittel für Ladungs behälter aufweisen. Solche Träger erleichtern den Ladungswechsel und werden zweckmäßig im Kreislauf vom Auslaß zum Einlaß der Mikrowellenkammer geführt, um Unabhängigkeit von den verschie denen Weiterverarbeitungswegen der behandelten Ladungen zu erreichen.The loads, each consisting of a large number of relatively small units are FKR, here as mentioned mold cores in the example in containers BH1 or BH2 next to and on top of each other stacked housed. The containers are as frame frames trained and consist essentially of thin profile bars or tubes, so that the coupling of the microwave field with the Material stack is not disrupted, even if the Frameworks made of materials with high electrical conductivity or dielectric constant. In a practical Execution are even containers with metal profile bars and Pipes have been inserted without noticeable shielding of the treatment material or an undesirably high loss absorption occurred. Furthermore, in the example, a plurality of Transport carriers TT is provided to the reception areas PL1, PL2 are shaped and holding means for cargo have containers. Such carriers facilitate the change of charge and are conveniently circulated from the outlet to the inlet of the Microwave chamber led to independence from the various to the further processing routes of the treated loads to reach.

Die Transporteinrichtung weist eine Mehrfachanordnung von Vorschubwalzen VW auf, deren Antriebswellen AW bzw. Tragachsen TA in Bereichen der Kammerwände, die in vergleichsweise schwachen Feldbereichen liegen und nur geringe Wandströme führen, durch Wandausnehmungen in den feldfreien Außenraum geführt und hier mit üblichen, nicht dargestellten Antriebsmitteln gekuppelt bzw. gelagert sind. Zum Beispiel kann für eine Kammerseite ein gemeinsamer Kettentrieb vorgesehen sein. Im Beispiel sind die Durchführungs ausnehmungen der Antriebswellen bzw. Tragachsen in Wandbereichen angeordnet sind, die sich längs einspringenden unteren Innen kanten der Kammer erstrecken. Die zu den Endabschnitten benach barten, noch im Kammerinnenraum liegenden Abschnitte der Antriebswellen bzw. Tragachsen sind mit in Richtung zur jeweils benachbarten Kammerwandung im Durchmesser zunehmenden Feldbeeinflussungselementen, hier konischen Walzenendabschnitten WE, aus elektrisch leitfähigem Werkstoff versehen, um störende Feldkonzentrationen zu vermeiden.The transport device has a multiple arrangement of Feed rollers VW, whose drive shafts AW or support axles TA in areas of the chamber walls that are comparatively weak Field areas are and only carry low wall currents Wall recesses led into the field-free outdoor space and here coupled with conventional drive means, not shown, or are stored. For example, for a chamber side a common Chain drive may be provided. In the example are the implementation Recesses of the drive shafts or support axles in wall areas are arranged, the longitudinally protruding lower interior extend the edges of the chamber. The adjacent to the end sections beard, sections of the Drive shafts and axles are in the direction of each neighboring chamber wall increasing in diameter Field influencing elements, here conical roller end sections WE, made of electrically conductive material to prevent annoying Avoid field concentrations.

Die Schließflächen SF der Kammertüren und die Umrandungen UR der zugehörigen Wandöffnungen erstrecken sich in der Offenstellung der Türen in Parallelebenen, wobei die Türkörper zur Ebene ihrer Schließfläche zwischen einer Freigabestellung und einer Abdeck stellung bezüglich der Kammeröffnung längsverschiebbar sowie zusätzlich querverschiebbar am Kammergehäuse gelagert sind. Die Umrandungen UR sind mit Mikrowellendichtungen MD üblicher Art versehen. In der Abdeckstellung befindet sich der Türkörper bereits annähernd vor der betreffenden Wandöffnung, jedoch noch mit Abstand von der Umrandung bzw. der Mikrowellendichtung. Dies ermöglicht einen leichten und raschen Bewegungsablauf der Türen auf dem größten Teil ihres langen Verschiebungsweges zwischen Freigabe- und Abdeckstellung. In Fig. 3 ist die eingangsseitige Kammertüre in ihrer Abdeckstellung, in Fig. 5 in ihrer Schließ stellung angedeutet.The closing surfaces SF of the chamber doors and the borders UR of the associated wall openings extend in the open position of the doors in parallel planes, with the door body being longitudinally displaceable to the level of its closing surface between a release position and a cover position with respect to the chamber opening and additionally being displaceably displaceable on the chamber housing. The borders UR are provided with microwave seals MD of the usual type. In the cover position, the door body is already approximately in front of the wall opening in question, but still at a distance from the border or the microwave seal. This enables the doors to move easily and quickly along most of their long displacement path between the release and cover positions. In Fig. 3 the entrance-side chamber door is indicated in its covering position, in Fig. 5 in its closed position.

Im Verlauf eines letzten, vergleichsweise kurzen Teils des Längsverschiebungsweges wird der Türkörper zusätzlich in Richtung quer zur Türebene gegen die Umrandung der Wandöffnung und die Mikrowellendichtung in seine Schließstellung verschoben. Hierfür sind zwischen Kammertüre und Kammergehäuse durch die Längs bewegung der Kammertüre aktivierbare Keilgetriebe KT vorgesehen. Diese Getriebe bestehen im wesentlichen aus Keilelementen KE an der Außenseite des Türkörpers und zugeordneten, gehäusefest angeordneten Stützrollen SR. Diese Konstruktion zeichnet sich aus durch Einfachheit und Betriebssicherheit. Ferner kann durch selbsthemmende Bemessung des im Bereich der Schließstellung wirksamen Keilwinkels, gegebenenfalls verstärkt durch geeignet bemessene Einsenkungen in den Keilflächen, eine sichere Arre tierung in der Schließstellung unabhängig vom Türantrieb erreicht werden. Umgekehrt wird diese Arretierung durch den Beginn der Öffnungsbewegung selbsttätig gelöst. Im Beispiel ist eine Mehrzahl von Keilgetrieben in einer Mehrpunkt-Stütz anordnung, vorzugsweise in einer Drei- oder Vierpunktanordnung, über die Randbereiche der Kammertüre verteilt angeordnet. Dadurch ergibt sich eine elegante, weil besonders einfache Lagesicherung des Türkörpers in seiner Schließebene.In the course of a last, comparatively short part of the The door body also moves in the longitudinal direction across the door level against the edge of the wall opening and the Microwave seal moved to its closed position. Therefor are between the chamber door and chamber housing through the longitudinal Movement of the chamber door activatable wedge gear KT provided. These gears consist essentially of wedge elements KE the outside of the door body and assigned, fixed to the housing arranged support rollers SR. This construction stands out through simplicity and operational safety. Furthermore, by self-locking dimensioning in the area of the closed position effective wedge angle, possibly reinforced by suitable dimensioned depressions in the wedge surfaces, a safe area in the closed position regardless of the door drive can be achieved. This locking is reversed by the Beginning of the opening movement automatically solved. In the example is a plurality of wedge gears in a multi-point support arrangement, preferably in a three or four point arrangement, distributed over the edge areas of the chamber door. Thereby the result is an elegant, particularly simple position securing of the door body in its closing plane.

Zusätzlich bzw. für den möglichen Fall des Verzichts auf Selbsthemmung der Keilgetriebe sind im Beispiel selbsthemmende, jedoch in eine Freilaufstellung ausrückbare Türantriebsmittel TAM vorgesehen. Sie sind im einzelnen in den Fig. 4 und 5 dargestellt.In addition or in the event that self-locking of the wedge gears is dispensed with, self-locking door drive means TAM which can be disengaged into a freewheeling position are provided in the example. They are shown in detail in FIGS. 4 and 5.

Für die Längsführung des Türkörpers TH ist eine gehäusefest angeordnete, zylindrische Schiene SH vorgesehen, die sich (gemäß Fig. 4 rechtwinklig zur Zeichnungsebene) im wesentlichen über die Breite der Kammer und den Verschiebungsweg der Türe erstreckt. Auf dieser Schiene sind mehrere Führungshülsen FH gelagert, vorzugsweise solche mit Kugelumlauf-Führungen. An jeder Führungs hülse FH ist der Türkörper TH mittels Querführungsbolzen QB in Richtung quer zur Türebene bzw. zur Längsverschiebungsrichtung beweglich aufgehängt. Während der Längsverschiebung des Tür körpers zwischen Freigabe- und Abdeckstellung, bei der zwischen der Schließfläche SF der Türe und der Umrandung UR der Kammer öffnung bzw. der Mikrowellendichtung MWD Abstand besteht, sorgt eine Druckfeder DRF für die Lagesicherung des Türkörpers in Querrichtung, und zwar durch Vorspannung gegen ein Widerlager WDL am Querführungsbolzen 9B. Die Stützrollen SR als Bestandteile der (hier nicht im einzelnen dargestellten) Keilgetriebe für die Schließbewegung (siehe Fig. 5) brauchen daher an dieser Lagesicherung nicht teilzunehmen. Eine solche Längsführung ist in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise am oberen und unteren Umrandungsabschnitte der Kammeröffnung vorhanden.For the longitudinal guidance of the door body TH, a cylindrical rail SH is provided which is fixed to the housing and extends (according to FIG. 4 at right angles to the plane of the drawing) essentially over the width of the chamber and the displacement path of the door. Several guide sleeves FH are mounted on this rail, preferably those with recirculating ball guides. On each guide sleeve FH, the door body TH is movably suspended in the direction transverse to the door plane or to the longitudinal displacement direction by means of cross guide bolts QB. During the longitudinal displacement of the door body between the release and cover position, in which there is a distance between the closing surface SF of the door and the border UR of the chamber opening or the microwave seal MWD, a compression spring DRF ensures the position of the door body in the transverse direction, namely by Preload against an abutment WDL on the transverse guide pin 9 B. The support rollers SR as components of the wedge gears (not shown in detail here) for the closing movement (see FIG. 5) therefore do not need to participate in this position securing. Such a longitudinal guide is present in the manner shown in FIG. 3 on the upper and lower border sections of the chamber opening.

Die jeweils auf einer Schiene SH gelagerten Führungshülsen FH tragen gemeinsam eine Zahnstange ZS, die sich parallel zur Schiene 5H und im wesentlichen über deren gesamte Länge erstreckt. Mit dieser Zahnstange steht das Ritzel RZ eines gehäusefest angeordneten, Türantriebsmotors TMO, vorzugsweise ein selbst hemmender Getriebemotor, in Eingriff. Durch eine übliche Schalt steuerung dieses Motors kann also der über die Führungshülsen FH und die Querführungsbolzen QB mit der Zahnstange ZS verbundene Türkörper in seiner Längsrichtung verschoben werden.The guide sleeves FH, which are each mounted on a rail SH, jointly carry a rack ZS, which extends parallel to the rail 5 H and essentially over its entire length. The pinion RZ of a TMO door drive motor, preferably a self-locking geared motor, is in engagement with this rack. By a conventional switching control of this motor, the door body connected to the rack ZS via the guide sleeves FH and the transverse guide bolts QB can be moved in its longitudinal direction.

Der Türantriebsmotor TMO ist bezüglich des Kammergehäuses mittels eines Gelenks GK um eine zur Längsverschiebungsrichtung der Türe parallele Achse schwenkbar gelagert und ferner - ebenfalls gelenkig - mit einer nach oben aus dem Antriebsgehäuse AGH herausgeführten Zugspindel ZSP verbunden. Auf dieser Spindel sitzt eine beispielsweise von Hand betätigbare Ausrückmutter AMT, die sich auf den oberen Rand eines Kragens KR am Gehäuse AGH abstützt. Auf diese Weise kann das Ritzel aus der Zahnstange ZS ausgerückt und damit der selbsthemmende Türantrieb in eine Freigabestellung überführt werden. Dies erlaubt es, die Türe bei Stromausfall (selbstverständlich bei außer Betrieb gesetzter Mikrowellenspeisung) von Hand zu öffnen.The door drive motor TMO is relative to the chamber housing of a joint GK to the longitudinal direction of the door parallel axis pivoted and further - also articulated - with one upward from the AGH drive housing lead-out lead screw ZSP connected. On this spindle for example, there is an AMT release nut that can be operated by hand, which pertains to the top of a KR collar on the AGH housing supports. In this way, the pinion from the rack ZS disengaged and thus the self-locking door drive in one Release position will be transferred. This allows you to close the door Power failure (of course if the Microwave supply) to open by hand.

Im ausgeführten Beispiel erfolgt die Frischluftzufuhr in den Kammerinnenraum über in den Seitenwänden der Kammer angeordnete Gittereinsätze GES, deren jeder den Antennendom ADM eines Magnetrons umgibt. Der zugeführte Luftstrom dient daher gleich zeitig der Magnetronkühlung. Für die Dampfabsaugung ist im Beispiel ein an die Kammerdecke angeschlossener, zentraler Saugkanal SGK vorgesehen.In the example shown, fresh air is supplied in the Chamber interior arranged in the side walls of the chamber Grid inserts GES, each of which is the antenna dome ADM Surrounds magnetrons. The air flow supplied therefore serves the same purpose time of magnetron cooling. For steam extraction is in Example of a central one connected to the chamber ceiling Suction channel SGK provided.

Claims

1.Method for microwave exposure, in particular for drying, of materials, in particular of piece goods stacked in loads, in cycle operation, with at least one component of the treatment material being in the state of introduction and being absorbable in a predetermined temperature range for the microwave field, characterized in that in a Work cycle each exposed to at least two separate charges of the treatment material, which have different microwave absorption capacity, a common microwave field.

2. The method according to claim 1, characterized in that in one work cycle at least two separate, different microwave absorption capacity having loads of molds or mold cores for the Metal foundry from a common microwave field be set.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that at least two separate ones in one work cycle Loads of treatment material, at least one of which is at The start of a cycle already compared to another load or several of them in terms of duration and / or intensity experience different microwave exposure has to be exposed to a common microwave field.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that in one work cycle several preferably two, charges a common micro wave field are exposed, one of which is too Start of the work cycle in the microwave field has been introduced while the other load or several of them already have a work cycle at the start of the cycle Microwave exposure or a plurality of such cycles have been subjected to, and that for the respective after following work cycle, the load with the greatest Beauf Beat rate by a still unloaded load is replaced.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the treatment material charges successively in cycles, preferably in series Arrangement, between an inlet and an outlet through a common microwave field.

6. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that one in each work cycle Plurality of treatment material charges of the microwaves is subjected to exposure in the idle state.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the treatment material charges the Microwave field in a common, frequency and mode-splitting resonance room are exposed.

8. Equipment for microwave exposure of materia lien, to carry out the method according to one of the preceding claims, with at least one microwave chamber and at least one connected to this chamber Microwave coupling device and at least one Chamber door for material loading or removal, characterized in that the microwave chamber in Area of opposing chamber walls arranged Doors and one extending between these doors Continuous path with a transport device that Admission places for at least two treatment material Charges includes, and that for driving the transport set up a controller with specified treatment Position detectors associated with charge positions is provided.

9. Device according to claim 8, characterized in that the receiving places for the treatment material loads inside the microwave chamber in the direction of transport are arranged one behind the other.

10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that the transport device has a multiple feed roller arrangement that extends along the treatment material Continuous path extends, and that the drive shafts or Support axes of the feed rollers in the areas of the chamber walls, that with respect to the average microwave field intensity weaker field areas are coupled and accordingly lead to lower wall currents through wall recesses in the field-free outdoor space and here with drive means are coupled.

11. The device according to claim 10, characterized in that the lead-through recesses of the drive shafts or Support axes are arranged in wall areas that extend lengthways projecting inner edges of the chamber.

12. The device according to claim 10 or 11, characterized records that the wall-side end portions of the feed rolls and / or those adjacent to these end sections, Sections of the drive that are still inside the chamber waves or axles with towards each other bearded chamber wall in the diameter increasing field influencing elements made of electrically conductive Are provided.

13. Device according to one of claims 8 to 12, characterized characterized in that a plurality of transport carriers is provided which is the reception place for treatment Material charges in the microwave chamber are adapted to the shape are and have holding means for cargo containers.

14. A device for the microwave exposure of materia lines, in particular according to one of claims 8 to 13, with at least one microwave chamber and at least one microwave coupling device connected to this chamber and with at least one chamber door for material loading or removal, characterized by the following features :

a) the closing surface of the chamber door and the border of the wall opening assigned to it extend in the open position of the chamber door in at least approximately parallel and mutually spaced planes, and the chamber door is at least approximately parallel to the plane of its closing surface between a release position and a covering position with respect to the chamber opening longitudinally displaceable and additionally slidably mounted on the chamber housing;
b) between the chamber door and the chamber housing is arranged at least one wedge gear which can be activated by the longitudinal movement of the chamber door and which moves the chamber door transversely to the plane of the chamber opening into its closed position.

15. The device according to claim 14, characterized in that a plurality of wedge gears in a multi-point support z arrangement, preferably in a three or four point arrangement, distributed over the edge areas of the chamber door is arranged.

16. Device according to claim 14 or 15, characterized records that at least one self-locking trained Wedge gear is provided.

17. Equipment for the microwave exposure of Materia lien, in particular according to one of claims 8 to 16, with at least one microwave chamber and at least one this chamber connected microwave coupling device and with at least one chamber door for Material loading or removal, characterized records that the chamber door between a release position and a closed or cover position with respect the chamber opening is movably mounted and with one itself inhibitory, but disengageable in a freewheel position Drive device is connected.

18. Device according to one of claims 8 to 17, characterized characterized in that for the doors opening and / or Closing drive means are provided with a Clock control device are in operative connection.