EP0554559A1

EP0554559A1 - Process and device especially for drying materials by use of microwave heating

Info

Publication number: EP0554559A1
Application number: EP92121868A
Authority: EP
Inventors: Reinhard Schulze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-01-03
Filing date: 1992-12-23
Publication date: 1993-08-11
Anticipated expiration: 2012-12-23
Also published as: EP0554559B1; ATE184819T1; DE59209750D1

Abstract

Process for subjecting materials, in particular piece goods stacked in consignments, to microwaves, in particular for drying, in batch mode. Device for carrying out the process, having a microwave chamber and a launching device connected to this chamber, as well as having at least one chamber door for material charging or material removal. In a working cycle, in each case at least two consignments of the material to be treated, which are located on different workplaces (PL1, PL2) and have different microwave absorptivity, are subjected to a common microwave field. The microwave chamber (MK) has doors (LT), arranged in the region of mutually opposite chamber walls, and a run-through track, extending between these doors, with a transporting device (TE), which comprises receiving places (PL1, PL2) for at least two consignments (LD1, LD2) of material to be treated. For driving the transporting device, there is preferably provided a control, which has position detectors assigned to the predetermined treatment positions of rest of the consignments. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mikrowellenbeaufschlagung, insbesondere zum Trocknen, von Materalien, insbesondere von in Ladungen gestapelten Stückgütern, im Taktbetrieb, wobei wenigstens ein Bestandteile des Behandlungsmaterials im Einbringungszustand sowie in einem vorgegebenen Temperaturbereich für das Mikrowellenfeld absorptionsfähig ist. Zum Erfindungsgegenstand gehört eine Einrichtung für die Mikrowellenbeaufschlagung von Materialien, mit mindestens einer Mikrowellenkammer und mindestens einer an diese Kammer angeschlossenen Mikrowellen-Einkoppeleinrichtung sowie mit mindestens einer Kammertüre zur Materialbeschickung bzw. Materialentnahme.The invention relates to a method for microwave exposure, in particular for drying, materials, in particular piece goods stacked in loads, in cyclical operation, with at least one component of the treatment material being absorbable and in a predetermined temperature range for the microwave field. The subject matter of the invention includes a device for the microwave exposure to materials, 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.

Verfahren zum Erwärmen oder zum Trocknen von Materialien mittels Mikrowellen sind allgemein verbreitet. Voraussetzung ist ein ausreichendes Mass an Absorptionsfähigkeit für ein Mikrowellenfeld 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. Uebertragungsformen (Heissluft, kurzwellige Wärmestrahlung, direkte Wärmeleitung). Entscheidend für den Mikrowelleneinsatz ist daher im Eizelfall die Frage, ob es gelingt, das spezifische Vorteilspotential der Mikrowelle hinsichtlich rascher, gleichmässiger und materialschonender Einführung der Energie in das Material zu verwirklichen. Ausserdem ist der energetische Wirkungsgrad ein wichtiges Auswahlkriterium. Die erfolgreiche Ausnutzung der Mikrowelleneigenschaften ist dabei abhängig von Verfahren und Apparaten, die den Eigenheiten der Mikrowelle wie auch den Anwendungsgegebenheiten ausreichend angepasst sind.Methods of heating or drying materials using microwaves are common. A prerequisite is a sufficient degree of absorption capacity for a microwave field of the frequency used in each case. For materials containing water within certain limits, this is readily the case, which is why the drying of such materials is a preferred microwave application. In many heating applications, but in particular in most drying applications, the microwave is in competition with conventional energy sources or forms of transmission (hot air, short-wave Heat radiation, direct heat conduction). The decisive factor for the use of microwaves in an egg case is whether it is possible to realize the specific potential benefits of the microwave with regard to the rapid, uniform and material-friendly introduction of energy into the material. In addition, the energy efficiency is an important selection criterion. The successful exploitation of the microwave properties depends on processes and equipment that are sufficiently adapted to the peculiarities of the microwave as well as the application conditions.

Eine erste Stufe der Erfindungsaufgabe ist in diesem Zusammenhang die Schaffung von Verfahren und Einrichtungen, die eine erhöhte Effizienz des Arbeitsverfahrens, insbesondere eine erhöhte Erwärmungs- bzw. Trocknungsgeschwindigkeit bei ebensolchem Wirkungsgrad und bei schonender Materialbehandlung ermöglichen. Eine Variante der Erfindungsaufgabe richtet sich auf eine Verbesserung der Effizienz und der Betriebssicherheit. Eine weitere Variante der Erfindungsaufgabe ist die Schaffung von Einrichtungen, die eine Verbesserung hinsichtlich Einfachheit und Betriebssicherheit des Arbeitsablaufes. Auch ein vergleichsweise einfacher und herstellungsgünstiger Aufbau der Einrichtungen liegt im Variationsbereich der Erfindungsaufgabe. Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist bestimmt durch die Merkmale der selbständigen Patentansprüche. Besonders vorteilhafte und erfinderische Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind bestimmt durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche, insbesondere auch durch sinngemässe Kombinationen der Merkmale von unabhängigen Ansprüchen und von abhängigen Ansprüchen untereinander.In this context, a first stage of the task of the invention is the creation of methods and devices which enable an increased efficiency of the working method, in particular an increased heating or drying speed with the same degree of efficiency and with gentle material treatment. A variant of the task of the invention is aimed at improving efficiency and operational safety. Another variant of the inventive task is the creation of facilities that improve the simplicity and operational reliability of the workflow. A comparatively simple and inexpensive construction of the devices is also within the scope of the inventive task. The achievement of this object according to the invention is determined by the features of the independent claims. Particularly advantageous and inventive refinements and developments are determined by the features of the dependent claims, in particular also by appropriate combinations of the features of independent claims and of dependent claims with one another.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung werden weiter unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigt:

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.2: ein entsprechendes Feuchte-Zeitdiagramm für ein als Vergleichsobjekt geeignetes Mikrowellen-Trocknungsverfahren üblicher Art,
Fig.3: ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Mikrowelleneinrichtung in Form einer "Multimode"-Mikrowellenkammer für Durchlaufbetrieb in einem Vertikal-Mittelschnitt parallel zur Durchlaufrichtung,
Fig.4: einen Ausschnitt aus Fig.3 in grösserem Massstab,
Fig.5: einen Teilschnitt der Mikrowelleneinrichtung gemäss Schnittebene V-V in Fig.4,
Fig.6: ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Mikrowelleneinrichtung in Form einer "Multimode"-Kammer für Durchlaufbetrieb, wiederum in einem Vertikal-Mittelschnitt parallel zur Durchlaufrichtung entsprechend der Darstellung in Fig.1,
Fig.7: einen Teilschnitt aus Fig.6 gemäss der dortigen Schnittebene VII-VII,
Fig.8: einen Teilschnitt aus Fig.7 gemäss der dortigen Schnittebene VIII-VIII,
Fig.9: einen Teilschnitt gemäss der in Fig.6 strichpunktiert angedeuteten Schnittebene IX,
Fig.10: einen schematisch vereinfachten Teilschnitt aus Fig.9 gemäss der dortigen Schnittebene X-X, in wesentlich grösserem Massstab.

The features and advantages of the invention are further explained with reference to the exemplary embodiments illustrated in the drawings. It shows:

Fig. 1: 2 shows a diagram of the course of the average relative humidity f of the treatment material over time t for an exemplary embodiment of a microwave drying method according to the invention,
Fig. 2: a corresponding humidity-time diagram for a microwave drying method of a conventional type suitable as a reference object,
Fig. 3: 1 shows an exemplary embodiment of a microwave device according to the invention in the form of a “multimode” microwave chamber for continuous operation in a vertical central section parallel to the direction of passage,
Fig. 4: a section of Figure 3 on a larger scale,
Fig. 5: 4 shows a partial section of the microwave device according to section plane VV in FIG. 4,
Fig. 6: another exemplary embodiment of a microwave device according to the invention in the form of a “multimode” chamber for continuous operation, again in a vertical central section parallel to the direction of passage corresponding to the illustration in FIG. 1,
Fig. 7: 6 shows a partial section from FIG. 6 according to section plane VII-VII,
Fig. 8: 7 shows a partial section from FIG. 7 according to the section plane VIII-VIII there,
Fig. 9: 6 shows a partial section according to the section plane IX indicated by dash-dotted lines in FIG. 6,
Fig. 10: a schematically simplified partial section of Figure 9 according to the section plane XX there, on a much larger scale.

Bei dem erfindungsgemässen Verfahrensbeispiel, dessen grundsätzliches Ablaufschema in dem Zeitdiagramm gemäss Fig. 1 dargestellt ist, 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 Trocknungsverfahren 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 Gesamtwirkungsgrades. Auch übliche Mikrowellenverfahren sind in dieser Hinsicht verbesserungsbedürftig.The process example according to the invention, the basic flow diagram of which is shown in the time diagram according to FIG. 1, is a drying of mold cores for metal casting carried out under industrial operating conditions. The cores were in a modern process with a sealant composed of water solutions or water suspensions, a so-called. "Water sizing", treated or soaked. The use of such sealants instead of conventional sealants based on alcohol or other organic solvents or suspending agents is desirable for reasons of economy and ease of disposal. However, conventional drying processes prove to be inadequate because of the much higher specific heat and evaporation heat of water, especially because of an unreasonable increase in the drying time and thus increasing heat losses, i.e. a low overall efficiency. Conventional microwave processes are also in need of improvement in this regard.

Im erfindungsgemässen Verfahrensbeispiel wurden in gesonderten Ladungen gestapelte Formkerne im Takt-Durchlaufbetrieb in einem Multimode-Mikrowellenfeld behandelt. Die Formkerne wurden mit einer einheitlichen, gleichbleibenden Eingangsfeuchte fe entsprechend einem Wassergehalt von ca. 120 g pro Kern in Ladungen von 50 Stück eingeführt. Das Mikrowellenfeld wurde mit einer elektrischen Gesamtleistung von 100 kVA gespeist. Der entstehende Wasserdampf wurde unter entsprechender Frischluftzufuhr laufend abgesaugt.In the process example according to the invention, mold cores stacked in separate loads were treated in a continuous cycle mode in a multimode microwave field. The mold cores were introduced with a uniform, constant input moisture fe corresponding to a water content of approx. 120 g per core in loads of 50 pieces. The microwave field was supplied with a total electrical power of 100 kVA. The resulting water vapor was continuously extracted with the appropriate fresh air supply.

In einem Arbeitstakt wurden jeweils zwei Ladungen einem gemeinsamen Mikrowellenfeld ausgesetzt. Zu Beginn eines Arbeitstaktes wurde jeweils eine Ladung neu in das Mikrowellenfeld eingeführt, während die andere Ladung zu Taktbeginn bereits im vorangehenden Arbeitstakt einer Mikrowellenbeaufschlagung unterzogen worden war. Für den jeweils nachfolgenden Arbeitstakt wurde die Ladung mit der grössten Beaufschlagungs-Taktzahl entnommen, d.h. in diesem Fall die im vor-vorangehenden Takt eingeführte Ladung, und eine noch unbeaufschlagte Ladung wurde neu eingeführt. 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 zur Endtrocknung im nächsten Takt auf einen Ausgangsplatz verschoben.In one work cycle, two charges were exposed to a common microwave field. At the beginning of a work cycle, a new charge was introduced into the microwave field, while the other charge at the start of the cycle had already been subjected to microwave exposure in the previous work cycle. For the subsequent work cycle, the load with the largest loading cycle number was removed, i.e. in this case the charge introduced in the previous cycle, and an unloaded charge has been newly introduced. The charges were cycled through the common microwave field in succession in a serial arrangement between an inlet and an outlet. Each load was first brought to an entry point for partial drying in a first cycle and then moved to an exit point for final drying in the next cycle for final drying.

Die Arbeitstakt-Zeitdauer betrug gleichbleibend 6 Minuten. Insgesamt betrug also die Behandlungsdauer für jede Ladung 12 Minuten. Die Dauer der Transportpausen war demgegenüber infolge weitgehend automatisierten Betriebes mit einigen Sekunden vernachlässigbar.The work cycle duration was a constant 6 minutes. The total treatment time for each load was 12 minutes. In contrast, the duration of the transport breaks was negligible with a few seconds due to largely automated operation.

In Fig.1 ist der Trocknungsfortschritt in aufeinanderfolgenden 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 Verwchiebung zwischen Eingangs- und Ausgangsplatz sind durch vertikale Pfeile angedeutet.In FIG. 1, the drying progress in successive work cycles of the time period T is separated in diagrams arranged congruently with one another for the input location PL1 and the starting point PL2 is shown. Inlet E and outlet A of the loads as well as their shifting between the entry and exit points are indicated by vertical arrows.

Ausgehend von dem bereits erwähnten Anfangs-Wassergehalt von etwa 120 g pro Kern ergab sich gemäss Zwischenmessungen mit infolge des abnehmenden Wassergehaltes abnehmender Trocknungsgeschwindigkeit jeweils am Ende des ersten Taktes auf Platz PL1 eine Zwischen-Restfeuchte fz entsprechend einem Wassergehalt von etwa 30 g pro Kern. Diese Ergebnisse waren bemerkenswert reproduzierbar und über Gesamtarbeitszeiten von mehreren Stunden im wesentlichen gleichbleibend. Nach Verschieben der Ladung von Platz PL1 auf Platz PL2 bildete die genannte Zwischen-Restfeuchte fz den Anfangszustand für die in einem Takt ablaufende Endtrocknung auf Platz PL2. Nach dieser Endtrocknung war bei keiner Ladung noch ein messbarer Wassergehalt vorhanden (End-Restfeuchte gleich Null), wie dies beispielsweise als Verfahrensziel vorgegeben war. Gleichwertige Ergebnisse sind auch mit grösseren Ladungen (z.B. bis zu 130 Kerne pro Ladung) und höheren Anfangsfeuchten erzielt worden.On the basis of the aforementioned initial water content of approximately 120 g per core, according to intermediate measurements with decreasing drying speed due to the decreasing water content, an intermediate residual moisture fz corresponding to a water content of approximately 30 g per core resulted at the end of the first cycle in place PL1. These results were remarkably reproducible and essentially constant over a total working time of several hours. After moving the load from place PL1 to place PL2, the intermediate residual moisture fz formed the initial state for the final drying in place in one cycle to place PL2. After this final drying, there was still no measurable water content (final residual moisture equal to zero) for any load, as was specified as the process objective, for example. Equivalent results have also been achieved with larger loads (e.g. up to 130 cores per load) and higher initial moisture levels.

Bemerkenswert war vor allem auch die vergleichsweise niedrige Auslasstemperatur der Kerne von ca. 40°C und der aus Stahlprofilen 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%.Particularly noteworthy was the comparatively low outlet temperature of the cores of approx. 40 ° C and the cargo containers made of steel profiles of approx. 45 ° C, an indication of a high useful absorption of the microwave, i.e. low loss absorption as a result of wall currents and currents in the metallic fittings or cargo containers. The overall energy efficiency was about 25%.

Bei dem im Diagramm gemäss Fig.2 wiedergegebenen Vergleichsversuch wurden jeweils zwei Ladungen von ebenfalls je 50 Kernen, identisch mit denjenigen der vorstehenden Verfahrensführung und mit dem gleichen Wassergehalt, in derselben Mikrowellenkammer behandelt, jedoch gemeinsam und gleichzeitig, ansonsten unter den gleichen Verfahrensbedingungen. Die elektrische Gesamtspeiseleistung betrug unverändert 100 kVA.In the comparative 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 in the same microwave chamber, but together and simultaneously, otherwise under the same process conditions. The total electrical power was unchanged at 100 kVA.

Die Behandlung erfolgte in einem ersten Takt der Zeitdauer 2 x T = 12 min. Die Behandlungsdauer für jede Ladung war also danach bereits die gleiche wie im Auslasszustand des erfindungsgemässen 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 auf höhere Wandströme und entsprechend geringere Nutzabsorption hinweist.The treatment was carried out in a first cycle of 2 x T = 12 min. The duration of treatment for each load was therefore already the same as in the outlet state of the process example according to the invention, but a residual moisture corresponding to a water content of about 10 g per core was always found. An additional treatment time Tr of several minutes was then required to expel the residual moisture. The overall energy efficiency was approx. 20%. In the final state, cores and containers had assumed a considerably higher temperature, namely approx. 65 ° C and approx. 70 ° C, which indicates higher wall currents and correspondingly lower useful absorption.

Durch die Aufspaltung der Absorptionslast auf mehrere Partien abgestufter Absorptionsfähigkeit wird also in reproduzierbarer Weise unter anonsten gleichen Verfahrensbedingungen eine erhebliche Intensivierung der Gesamtabsorption bzw. eine Verbesserung des energetischen Wirkungsgrades und der 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. Leitmaterialien abhängig ist.By splitting the absorption load into several batches of absorptivity, a considerable intensification of the total absorption or an improvement in the energy efficiency and the process efficiency is achieved in a reproducible manner under otherwise identical process conditions. This effect is surprising and presumably cannot be explained elementarily. It is likely to be related to the field distribution and mode formation of the microwave, which depends on the spatial distribution of the absorbents or guide materials embodied by the payload.

Als erfindungswesentlich ist somit anzusehen, dass in einem Arbeitstakt jeweils eine Mehrzahl von Behandlungsmaterial-Ladungen, die unterschiedliche Absorptionsfähigkeit aufweisen, der Mikrowellenbeaufschlagung während eines im Ruhezustand fortschreitenden Erwärmungsvorganges, insbesondere Trocknungsvorganges, unterzogen wird. Im allgemeinen kann dies in der Weise erreicht werden, dass in einem Arbeitstakt jeweils mindestens zwei gesonderte Behandlungsmaterial-Ladungen, von denen mindestens eine beim Taktbeginn bereits eine gegenüber einer anderen Ladung bzw. mehreren derselben hinsichtlich Zeitdauer und/oder Intensität unterschiedliche Mikrowellenbeaufschlagung erfahren hat, einem gemeinsamen Mikrowellenfeld ausgesetzt werden.It is therefore to be regarded as essential to the invention that in one work cycle a plurality of treatment material loads, which have different absorption capacities, are subjected to the microwave exposure during a heating process, in particular a drying process, which proceeds in the idle state. In general, this can be achieved in such a way that in each work cycle at least two separate treatment material loads, at least one of which at the start of the cycle already has a microwave load which differs in terms of time duration and / or intensity from another charge or a plurality thereof has been exposed to a common microwave field.

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 erselben zu Taktbeginn bereits einem Arbeitstakt mit Mikrowellenbeaufschlagung bzw. einer Mehrzahl solcher Takte unterzogen worden waren. Dabei wird für den jeweils nachfolgenden Arbeitstakt die Ladung mit der grössten Beaufschlagungs-Taktzahl entnommen und eine noch unbeaufschlagte Ladung eingeführt.According to the exemplary embodiment shown, several, preferably two, charges are advantageously exposed to a common microwave field in one work cycle, one of which has been newly introduced into the microwave field at the start of the work cycle, while the other charge or several of them have already been introduced at the start of the cycle subjected to microwave exposure or a plurality of such cycles. For the subsequent work cycle, the load with the largest loading cycle number is removed and a still unloaded load is introduced.

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.For the industrial practice of the method, it is particularly favorable if the charges are guided successively in cycles, preferably in a serial arrangement, between an inlet and an outlet through a common microwave field.

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.Furthermore, it was found to be particularly advantageous, both in terms of efficient energy absorption and also in terms of the process and device expenditure, when the charges are exposed to the microwave field in a common, frequency and mode-splitting resonance room (multimode resonance room).

Die in den Figuren 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 Ueberlagerung der eingekoppelten Wellen ein im wesentlichen stationäres Mikrowellenfeld mit Moden- und Frequenzaufspaltung ausbildet. Damit wird die Ausbildung von ausgeprägten Schwingungsknoten und -bäuchen hintangehalten.The device comprises a microwave chamber MK of the "multimode resonance room" type with a relatively large number of low-power magnetrons, which are arranged in a grid-like distribution on two mutually transversely to the transport direction (arrow P) opposite chamber walls are arranged. The microwave energy is coupled directly into the chamber (without a matching waveguide) through the antenna domes ADM of the magnetrons projecting beyond the inner surface of the chamber wall. The metallic chamber walls form a resonance space which is deliberately delimited on all sides, in which an essentially stationary microwave field with mode and frequency splitting is formed by multiple reflection and superimposition of the coupled waves. This prevents the formation of pronounced vibration nodes and bellies.

Für die Materialbeschickung bzw. Materialentnahme sind in den Kammerwänden, die einander in Transportrichtung P gegenüberliegen, 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 räumlichkonstruktiv vereinigt werden können.Loading doors LT are arranged in the chamber walls, which are opposite to each other in the transport direction P, for the material loading or removal. In principle, such a chamber can handle all the gas exchange processes with only one door, although two or more doors are often more advantageous. It goes without saying that, if necessary, several such microwave chambers can also be functionally and / or spatially constructively combined to form a complex system of high performance.

Ferner ist eine sich zwischen den Kammertüren erstreckende Material-Durchlaufbahn mit einer Transporteinrichtung TE mit Vorschubwalten VW vorgesehen. Die Transporteinrichtung umfasst Aufnahmeplätze PL1, PL2 für zwei Ladungen LD1 bzw. LD2 von Behandlungsmaterial. Diese Aufnahmeplätze sind innerhalb der Mikrowellenkammer in Transportrichtung P hintereinander angeordnet.Furthermore, a material passageway extending between the chamber doors is provided with a transport device TE with feed switches VW. The transport device includes receiving places PL1, PL2 for two loads LD1 and LD2 of treatment material. These receiving places are arranged one behind the other in the microwave direction 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. Die Ladungen, im Beispiel bestehend aus je einer Vielzahl von relativ kleinen Einheiten FKR, hier wie erwähnt Formkerne, sind in Behältern BH1 bzw. BH2 neben- und übereinander in jeweils eigenen Aufnahmen 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 Verlustabsorption eintrat. Ferner ist im Beispiel eine Mehrzahl von Transport-Trägern TT vorgesehen ist, die den Aufnahmeplätzen PL1, PL2 formangepasst sind und Halterungsmittel für Ladungsbehälter aufweisen. Solche Träger erleichtern den Ladungswechsel und werden zweckmässig im Kreislauf vom Auslass zum Einlass der Mikrowellenkammer geführt, um Unabhängigkeit von den verschiedenen Weiterverarbeitungswegen der behandelten Ladungen zu erreichen.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, optical position detectors SD are provided in the example with regard to the cyclical positioning of the charges in the method according to the invention Treatment rest positions of the charges are assigned. The loads, each consisting of a large number of relatively small units FKR, here mold cores as mentioned, are accommodated in containers BH1 and BH2 next to and on top of each other in separate receptacles. The containers are designed as frame frames and consist essentially of thin profile bars or tubes, so that the coupling of the microwave field to the material stacks is not adversely affected, even if the frame frames consist of materials with high electrical conductivity or dielectric constant. In a practical embodiment, even containers with metallic profile bars and tubes have been used without the treatment material being noticeably shielded or without undesirably high loss absorption. Furthermore, in the example, a plurality of transport carriers TT are provided, which are adapted to the receiving locations PL1, PL2 and have holding means for cargo containers. Such carriers facilitate the change of charge and are expediently guided in a circuit from the outlet to the inlet of the microwave chamber in order to achieve independence from the various further processing routes of the treated charges.

Die Vorschubwalzen VW der Transporteinrichtung sind mit Antriebswellen AW und Tragachsen TA versehen, die in solchen Bereichen der Kammerwände, die mit vergleichsweise schwachen Feldbereichen gekoppelt sind und nur geringe Wandströme führen, durch Wandausnehmungen in den feldfreien Aussenraum geführt und hier mit üblichen, nicht dargestellten Antriebsmitteln gekuppelt bzw. gelagert sind. Z.B. kann für eine Kammerseite ein gemeinsamer Kettentrieb vorgesehen sein. Im Beispiel sind die Durchführungsausnehmungen der Antriebswellen bzw. Tragachsen in Wandbereichen angeordnet sind, die sich längs einspringenden unteren Innenkanten der Kammer erstrecken. Die zu den Endabschnitten benachbarten, 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 leitendem Werkstoff versehen, um störende Feldkonzentrationen zu vermeidenThe feed rollers VW of the transport device are provided with drive shafts AW and support axles TA which, in those areas of the chamber walls which are coupled with comparatively weak field areas and carry only low wall currents, are led through wall recesses into the field-free outside space and are coupled here with conventional drive means, not shown or are stored. For example, a common chain drive can be provided for one chamber side. In the example, the feed-through recesses of the drive shafts or support axles are arranged in wall areas which extend along the longitudinally projecting lower inner edges of the chamber. The sections of the drive shafts or support axles which are adjacent to the end sections and still lie in the chamber interior are also in diameter in the direction of the respectively adjacent chamber wall increasing field influencing elements, here conical roller end sections WE, made of electrically conductive material in order to avoid disturbing field concentrations

Schliessflächen SF der Kammertüren und 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 Abdeckstellung 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 Schliessstellung angedeutet.Closing surfaces SF of the chamber doors and borders UR of the associated wall openings extend in parallel planes in the open position of the doors, the door bodies being mounted on the chamber housing so as to be longitudinally displaceable and additionally transversely displaceable to the plane of their closing surface between a release position and a cover position with respect to the chamber opening. 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 between the release and cover positions. In Figure 3 the entrance-side chamber door is indicated in its covering position, in Figure 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 Längsbewegung 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 Arretierung in der Schliessstellung unabhängig vom Türantrieb erreicht werden. Umgekehrt wird diese Arretierung durch den Beginn der Oeffnungsbewegung selbsttätig gelöst.In the course of a last, comparatively short part of the longitudinal displacement path, the door body is additionally displaced in its closing position in the direction transverse to the door plane against the edge of the wall opening and the microwave seal. For this purpose, wedge gears KT which can be activated by the longitudinal movement of the chamber door are provided between the chamber door and the chamber housing. These gears essentially consist of wedge elements KE on the outside of the door body and associated support rollers SR arranged fixed to the housing. This construction is characterized by simplicity and operational reliability. Furthermore, by means of self-locking dimensioning of the wedge angle effective in the closed position, possibly reinforced by suitably dimensioned depressions in the wedge surfaces, a secure locking in the closed position can be achieved independently of the door drive. Conversely, this locking is automatically released by the start of the opening movement.

Im Beispiel ist eine Mehrzahl von Keilgetrieben in einer Mehrpunkt-Stützanordnung, 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 example, a plurality of wedge gears are arranged in a multi-point support arrangement, preferably in a three or four point arrangement, distributed over the edge regions of the chamber door. This results in an elegant, because particularly simple securing of the position 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 Figuren 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 TK 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 Führungshülse FH ist der Türkörper TK mittels Querführungsbolzen QB in Richtung quer zur Türebene bzw. zur Längsverschiebungsrichtung beweglich aufgehängt. Während der Längsverschiebung des Türkörpers zwischen Freigabe- und Abdeckstellung, bei der zwischen der Schliessfläche SF der Türe und der Umrandung UR der Kammeröffnung bzw. der Mikrowellendichtung MD Abstand besteht, sorgt eine Druckfeder DRF für die Lagesicherung des Türkörpers in Querrichtung, und zwar durch Vorspannung gegen ein Widerlager WDL am Querführungsbolzen QB. 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 TK, 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. The door body TK is movably suspended on each guide sleeve FH by means of cross guide bolts QB in the direction transverse to the door plane or to the longitudinal displacement direction. 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 MD, a compression spring DRF ensures the position of the door body in the transverse direction, by pre-tensioning against it an abutment WDL on the cross guide pin QB. 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 SH und im wesentlichen über deren gesame Länge erstreckt. Mit dieser Zahnstange steht das Ritzel RZ eines gehäusefest angeordneten, Türantriebsmotors TMO, vorzugsweise ein selbsthemmender Getriebemotor, in Eingriff. Durch eine übliche Schaltsteuerung 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, each mounted on a rail SH, jointly carry a rack ZS which extends parallel to the rail SH and essentially over its entire length. The pinion RZ of a door drive motor TMO, preferably a self-locking geared motor, arranged in a housing-fixed manner engages with this toothed rack. The door switch connected to the rack ZS via the guide sleeves FH and the transverse guide bolts QB can thus be displaced in its longitudinal direction by a conventional switching control of this motor.

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 ACH 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 ACH 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 Berieb gesetzter Mikrowellenspeisung) von Hand zu öffnen.The door drive motor TMO is pivotally mounted with respect to the chamber housing by means of a joint GK about an axis parallel to the longitudinal displacement direction of the door and also - also articulated - connected to a pulling spindle ZSP which leads upwards out of the drive housing ACH. On this spindle sits, for example, a manually actuated release nut AMT, which is supported on the upper edge of a collar KR on the housing ACH. In this way, the pinion can be disengaged from the rack ZS and thus the self-locking door drive can be transferred to a release position. This allows the door to be opened by hand in the event of a power failure (of course when the microwave power is switched off).

Im dargestellten 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 gleichzeitig der Magnetronkühlung. Für die Dampfabsaugung ist ein an die Kammerdecke angeschlossener, zentraler Saugkanal SGK vorgesehen.In the example shown, the fresh air is fed into the chamber interior via grid inserts GES arranged in the side walls of the chamber, each of which surrounds the antenna dome ADM of a magnetron. The air flow supplied therefore also serves to cool the magnetron. A central suction channel SGK connected to the chamber ceiling is provided for steam extraction.

Die in Fig.6 dargestelle Behandlungskammer MK entspricht in zahlreichen Merkmalen der Ausführung nach Fig.1, was durch entsprechend übereinstimmende Bezugszeichen verdeutlicht ist. Insoweit erübrigt sich auch eine nochmalige Erläuterung. Als vorteilhafte Besonderheit des Ausführungsbeispiels nach Fig.6 sind für die Ladungen LD1, LD2 - wiederum bestehend aus je einer Vielzahl von relativ kleinen Einheiten FKR - Transportgestelle TG1, TG2 vorgesehen, die mit ihrer im wesentlichen ebenenen oder aus geradlinigen Längsträgern gebildeten Unterseite direkt mit einer entsprechend bemessenen Transporteinrichtung TE in Wirkverbindung treten können. Auf diese Weise sind in dieser Einrichtung Traggestelle mit üblichen, nach unten relativ weit vorstehenden Fusselementen verwendbar, was der Einbeziehung der Ladungswechsel-Arbeitsgänge in den betrieblichen Transportablauf zugute kommt. Die hierfür massgebenden Merkmale der Transporteinrichtung und der Traggestelle werden noch näher erläutert.The treatment chamber MK shown in FIG. 6 corresponds in numerous features to the embodiment according to FIG. 1, which is illustrated by corresponding reference symbols. In this regard, there is no need for another explanation. As an advantageous special feature of the embodiment according to Fig. 6 are provided for the loads LD1, LD2 - again consisting of a large number of relatively small units FKR - transport frames TG1, TG2, which, with their essentially flat underside or formed from rectilinear side members, are directly connected to an appropriately dimensioned transport device TE can kick. In this way, support frames with conventional foot elements projecting relatively far downward can be used in this device, which benefits the inclusion of the charge change operations in the operational transport process. The relevant features of the transport device and the supporting frames are explained in more detail.

Wie im aus den Figuren 6, 7 und 8 entnehmbar ist, umfasst die Transporteinrichtung auch bei dieser Ausführung eine Mehrfachanordnung von Vorschubwalzen VW. Abweichend von der Ausführung nach den Figuren 3 und 5 sind jedoch die Antriebswellen AW und Tragachsen TA innerhalb des Kammerinnenraumes in ein Antriebsgehäuse AH bzw. in ein Lagergehäuse LH geführt. Die entsprechenden Wellen- bzw. Achsdurchführungen sind durch an sich bekannte und daher nicht dargestellte Mittel in ausreichendem Masse mikrowellendicht ausgeführt, so dass an scharfkantigen Elementen innerhalb dergenannten Gehäusen keine störenden Entladungen oder Erhitzungen auftreten können. Als Mikrowellen-Abdichtungsmittel kommen z.B. einerseits mit den Wellen bzw. Achsen und andererseits mit den Gehäusen in Kontakt stehende, elektrisch leitende Ringe oder Lippen in Betracht.As can be seen in FIGS. 6, 7 and 8, the transport device also comprises a multiple arrangement of feed rollers VW in this embodiment. In a departure from the embodiment according to FIGS. 3 and 5, however, the drive shafts AW and support axles TA are guided inside the chamber interior into a drive housing AH or into a bearing housing LH. The corresponding shaft or axis bushings are made microwave-tight to a sufficient extent by means known per se and therefore not shown, so that no disruptive discharges or heating can occur on sharp-edged elements within the housings mentioned. As a microwave sealant, e.g. on the one hand into consideration with the shafts or axes and on the other hand with the housings, electrically conductive rings or lips.

Zu der Transporteinrichtung zeigt Fig.8 im Querschnitt des kastenförmigen, langgestreckten Antriebsgehäuses AH eine Kettenradanordnung KRA, mit der die Vorschubwalzen untereinander und mit einem E-Motor M gekuppelt sind.8 shows, in cross section of the box-shaped, elongated drive housing AH, a chain wheel arrangement KRA with which the feed rollers are coupled to one another and to an electric motor M.

Die in den Figuren 7 und 8 gezeigte Konstruktion der Vorschubwalzenanordnung mit zugehörigen, in ausreichend mikrowellendichten Gehäusen untergebrachten Antriebs-bzw. Lagermitteln innerhalb der Mikrowellenkammer bietet wesentliche Vorteile. So können nämlich die Kammerwände von voluminösen Wellen- bzw. Achsdurchführungen freigehalten und z.B. im Hinblick auf die Aordnung und Gestaltung von Mikrowellen-Generatoren, Wellenleitern, Einkoppelelementen, Stromzuführungen, Hilfsaggregaten wie Kühlvorrichtungen, Kühlluftführungen und dergl. optimal gestaltet werden. Auch im Kammerinnenraum ergibt sich eine wesentlich verbesserte konstruktive Freizügigkeit, vor allem hinsichtlich der Gestaltung der Transporteinrichtung. So kann z.B. die axiale Länge der Vorschubwalzen und damit die Breite der Transporteinrichtung unabhängig von den gegebenenfalls nach mikrowellentechnischen Anforderungen zu wählenden Kammerabmessungen kleiner gehalten und den Gegebenheiten des Behandlungsmaterials oder zugehöriger Aufnahmen, Halterungen und dergl. angepasst werden. Dabei kann den mikrowellentechnischen Anforderungen an die äussere Formgebung der Antriebs- bzw. Lagergehäuse, vor allem hinsichtlich Vermeidung von Feldkonzentrationen und störenden Entladungen sowie lokalen Erhitzungen, erfahrungsgemäss im allgemeinen ohne wesentlichen Aufwand ausreichend Rechnung getragen werden, jedenfalls bei praxisüblichen Felddichten im Mikrowellenraum.The construction of the feed roller arrangement shown in FIGS. 7 and 8 with associated drive or. Storage means inside the microwave chamber offers significant advantages. This means that the chamber walls can be kept free of voluminous shaft and axle bushings and can be optimally designed, for example with regard to the arrangement and design of microwave generators, waveguides, coupling elements, power supplies, auxiliary units such as cooling devices, cooling air ducts and the like. The interior of the chamber also has significantly improved freedom of movement, especially with regard to the design of the transport device. For example, the axial length of the feed rollers and thus the width of the transport device can be kept smaller regardless of the chamber dimensions that may be selected according to microwave technology requirements and can be adapted to the conditions of the treatment material or associated receptacles, holders and the like. Experience has shown that the microwave-technical requirements for the external shaping of the drive or bearing housing, especially with regard to avoiding field concentrations and disruptive discharges as well as local heating, can generally be adequately taken into account without significant effort, at least with field densities that are customary in practice in the microwave room.

Als besonders vorteilhaft hat sich eine Ausbildung der Antriebs- bzw. Lagergehäuse in Form langgestreckter, längs der Durchlaufbahn angeordneter Kästen erwiesen. Im Beispiel ist auf einer Längsseite der Vorschubwalzenanordnung ein sich parallel zur Durchlaufbahn erstreckender Antriebsgehäusekasten AH und auf der anderen Längsseite der Vorschubwalzenanordnung ein ebensolcher Lagergehäusekasten LH vorgesehen. Bei grösseren Längsabmessungen kommt mit Vorteil eine Aufteilung in aufeinanderfolgende, gegebenenfalls auch mit gegenseitigem Längsabstand angeordnete Gehäusekästen in Betracht.A design of the drive or bearing housing in the form of elongated boxes arranged along the continuous path has proven to be particularly advantageous. In the example, a drive housing box AH extending parallel to the continuous path is provided on one long side of the feed roller arrangement and a bearing housing box LH of the same type is provided on the other long side of the feed roller arrangement. In the case of larger longitudinal dimensions, a division into successive housing boxes, which may also be arranged with a mutual longitudinal spacing, is advantageous.

7 and 8 also show the following essential construction and functional features:

Die äusseren Seitenbegrenzungen der Antriebs- bzw. Lagergehäusekästen sind - quer zur Durchlaufbahn gemessen - mit Abstand von den benachbarten Kammerwänden bzw. von den Seitenkanten der Türöffnung angeordnet. Dies begünstigt eine relativ intensive Ausbildung der Mikrowellenfelder im Seitenbereich der Transporteinrichtung und damit eine gleichmässigere Beaufschlagung des Behandlungsmaterials.The outer side boundaries of the drive or bearing housing boxes - measured transversely to the continuous path - are arranged at a distance from the adjacent chamber walls or from the side edges of the door opening. This favors a relatively intensive formation of the microwave fields in the side area of the transport device and thus a more uniform exposure to the treatment material.

In addition, there are the following significant advantages with regard to material transport:

Die in Fig.6 und 8 gezeigten Transportgestelle TG1, TG2 sind die an ihrer Unterseite mit einem Tragrahmen TRR versehen, der an den äusseren Rahmenecken angeordnete, nach unten vorstehenden Fusselemente FE aufweist. Dies ist eine weit verbreitete, für viele Transport- und Durchlauf-Behandlungsfunktionen bei KleinStückgütern vorteilhafte Gestellkonstruktion. Aus Fig.7 und 8 ist in diesem Zusammenhang ersichtlich, dass die Breite der Transporteinrichtung TE mit Vorschubwalzen VW und seitlichem Antriebs- bzw. Lagergehäuse AH, LH innerhalb der lichten Weite zwischen den nach unten vorstehenden Fusselementen FE liegt. Die Fusselemente liegen dabei seitlich neben den kastenförmigen Gehäusen AH bzw. LH. Die Transportgestelle stützen sich daher mit Längsholmen ihrer Tragrahmen TRR unmittelbar auf den Vorschubwalzen VW ab, und zwar derart, dass jedes Traggestell immer auf einer Mehrzahl von Walzen abgestützt ist. Dies ist in Fig.7 durch einen in Draufsicht strichpunktiert angedeuteten Tragrahmen TRR veranschaulicht. Damit wird ein stetiger Durchlauf der Transportgestelle ermöglicht, ohne dass beim Uebergang zwischen den Transportwegen ausserhalb und innerhalb der Kammer besondere Hilfsgestelle, Ueberbrückungskufen oder dergl. angebracht und wieder abgenommen werden müssten.The transport frames TG1, TG2 shown in FIGS. 6 and 8 are provided on their underside with a support frame TRR which has foot elements FE which project downwards and are arranged on the outer frame corners. This is a widespread frame construction that is advantageous for many transport and continuous treatment functions for small piece goods. In this context, it can be seen from FIGS. 7 and 8 that the width of the transport device TE with feed rollers VW and lateral drive or bearing housing AH, LH lies within the clear width between the foot elements FE projecting downwards. The foot elements are located to the side of the box-shaped housings AH and LH. The transport frames are therefore supported directly on the feed rollers VW with longitudinal spars of their support frames TRR, in such a way that each support frame is always supported on a plurality of rollers. This is illustrated in FIG. 7 by a support frame TRR, indicated by dash-dotted lines in plan view. This enables the transport racks to run continuously without having to attach and remove special auxiliary racks, bridging runners or the like at the transition between the transport routes outside and inside the chamber.

Wie bei der Ausführung nach Fig.1 ist jede Kammertüre zwischen einer Freigabestellung und einer Abdeckstellung bezüglich der Kammeröffnung längsverschiebbar und zusätzlich querverschiebbar am Kammergehäuse gelagert. In der Abdeckstellung befindet sich der Türkörper bereits annähernd vor der betreffenden Wandöffnung, jedoch noch mit Abstand von deren Umrandung bzw. von der Mikrowellendichtung. Im Verlauf eines letzten, vergleichsweise kurzen Teils des Längsverschiebungsweges wird auch hier der Türkörper mittels Keilgetrieben KT zusätzlich in Richtung quer zur Türebene gegen die Umrandung UR der Wandöffnung und die Mikrowellendichtung MD in seine Schliessstellung verschoben. Als Besonderheit findet sich in dieser Ausführung gemäss Fig.9 eine Pendel-Lenkeranordnung PL, mittels deren die Kammertüre unabhängig von ihrer Längsbewegung am Kammergehäuse in Richtung quer zur Türebene beweglich aufgehängt ist. Dies ergibt eine besonders einfache und betriebssichere Lagerung der Türe und ermöglicht eine zuverlässige Anpressung der Mikrowellendichtungen.As in the embodiment according to FIG. 1, each chamber door can be moved longitudinally between a release position and a covering position with respect to the chamber opening and can also be moved laterally stored on the chamber housing. In the cover position, the door body is already approximately in front of the wall opening in question, but still at a distance from its border or from the microwave seal. In the course of a last, comparatively short part of the longitudinal displacement path, the door body is also shifted here in the direction transverse to the door plane against the border UR of the wall opening and the microwave seal MD into its closed position by means of wedge drives KT. A special feature in this embodiment according to FIG. 9 is a pendulum-link arrangement PL, by means of which the chamber door is suspended in the direction transverse to the plane of the door regardless of its longitudinal movement on the chamber housing. This results in a particularly simple and reliable storage of the door and enables reliable pressing of the microwave seals.

In der Ausführung gemäss Fig.6 erfolgt die Frischluftzufuhr in den Kammerinnenraum über in den Seitenwänden der Kammer angeordnete Gittereinsätze GES, deren jeder einem Magnetron zugeordnet ist. Für die Dampfabsaugung ist im Beispiel ein an die Kammerdecke angeschlossener, zentraler Saugkanal SGK mit nicht dargestelltem, an sich bekanntem Sauggebläse vorgesehen. Diese Absaugung erzeugt in der Kammer einen Unterdruck, durch den sich über die Gittereinsätze entsprechende Lufteinströmungen ergeben, die als Warmluftabsaugung für die an der Aussenseite der betreffenden Kammerwand angeordneten Magnetrons wirken.In the embodiment according to FIG. 6, the fresh air is fed into the chamber interior via grille inserts GES arranged in the side walls of the chamber, each of which is assigned to a magnetron. In the example, a central suction duct SGK connected to the chamber ceiling with a suction fan (not shown, known per se) is provided for the steam extraction. This suction creates a negative pressure in the chamber, which results in corresponding air inflows via the grille inserts, which act as warm air suction for the magnetrons arranged on the outside of the chamber wall in question.

The following in detail with reference to the schematic illustration of a magnetron unit in FIG. 10:

Das an der Kammerwand-Aussenseite angeordnete Magnetron MGT ist in an sich bekannter Weise mit Luftstrom-Kühlmitteln versehen, die einen Lamellenkühler LMK und ein gegen diesen gerichtetes Kühlgebläse KBL umfassen. Wie in Fig.5 durch Pfeile angedeutet, ergibt sich so eine Luftströmung LST, die mittels eines als Sammel- und Umlenkmittel wirkenden Leitblechs LB in den Ansaugbereich des zugehörigen Gittereinsatzes GES geführt wird und damit an den Kammerinnenraum angeschlossen ist. Damit ergibt sich eine sehr wirksame, jedoch vorteilhaft einfache Kühleinrichtung.The magnetron MGT arranged on the outside of the chamber wall is provided in a manner known per se with airflow coolants which comprise a lamella cooler LMK and a cooling fan KBL directed against the latter. As indicated by arrows in FIG. 5, this results in an air flow LST, which by means of a guide plate LB acting as a collecting and deflecting means in the Suction area of the associated mesh insert GES is guided and is therefore connected to the chamber interior. This results in a very effective, but advantageously simple cooling device.

Diese Mikrowellen-Generatoreinheiten mit Magnetron MGT, Gebläse KBL und Umlenk- bzw. Sammelmitteln für den Kühlluftstrom, hier in Form eines Leitbleches LB, sind in einem sich an die betreffende Kammerwand anschliessenden Teilgehäuse TGH angeordnet ist, der den Kühlluftstrom gegen äussere Störströmungen abschirmt.These microwave generator units with Magnetron MGT, KBL blower and deflecting or collecting means for the cooling air flow, here in the form of a baffle plate LB, are arranged in a partial housing TGH adjoining the chamber wall in question, which shields the cooling air flow against external interference flows.

Claims

Method for microwave exposure, in particular for drying, of materials, in particular of piece goods stacked in loads, in cyclical operation, at least one component of the treatment material being absorbable and in a predetermined temperature range for the microwave field, characterized in that in one working cycle (T) in each case at least two separate charges (LD1, LD2) of the treatment material, which have different microwave absorption capacity, are exposed to a common microwave field.

A method according to claim 1, characterized in that in a work cycle (T) at least two separate, different microwave absorption capacity loads of molds or mold cores (FKR) for the metal foundry are exposed to a common microwave field.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that in one work cycle (T) at least two separate treatment material loads (LD1, LD2), at least one of which at the start of the cycle is already one compared to another load or several of them with regard to duration and / or has experienced different microwave exposure levels, are exposed to a common microwave field.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that in a work cycle (T) several, preferably two, charges (LD1, LD2) are exposed to a common microwave field, one of which was newly introduced into the microwave field at the start of the work cycle while the other charge or several of them have already been subjected to a work cycle with microwave exposure or a plurality of such cycles at the beginning of the cycle, and that for the subsequent work cycle the charge with the largest load cycle number is replaced by a still unloaded charge.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment material loads are carried out successively, preferably in a serial arrangement, between an inlet (E) and an outlet (A) through a common microwave field.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a work cycle (T) a plurality of treatment material loads (LD1, LD2) is subjected to the microwave exposure in the idle state.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the treatment material charges (LD1, LD2) are exposed to the microwave field in a common, frequency and mode-splitting resonance chamber (MK).

Device for the microwave exposure to materials, for carrying out the method according to one of the preceding claims, 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 in that the microwave chamber (MK ) Has at least two, preferably opposite (LT) and a continuous path extending between these doors with a transport device (TE), the receiving spaces (PL1, PL2) for at least two treatment material loads (LD1, LD2), and that for the transport device (TE) a drive control with predetermined treatment rest positions of the charges (LD1, LD2) associated position detectors (SD) is provided.

Device according to claim 8, characterized in that the receiving spaces (PL1, PL2) for the treatment material loads (LD1, LD2) are arranged one behind the other within the microwave chamber (MK) in the transport direction (P).

Device for microwave exposure, in particular for drying, materials, in particular piece goods stacked in loads, comprising at least one microwave chamber and at least one microwave feed connected to this chamber and at least one inlet or outlet device designed as a door for material loading or removal, in particular according to claim 8 or 9, characterized by the following features: a) the microwave chamber (MK) is provided with a transport device (TE) which extends along a passage for the material to be treated (FKR);

b) the transport device comprises a multiple feed roller arrangement (VW) which extends along the path of the material to be treated and is coupled to drive means;

c) the drive shafts (AW) or support axles (TA) of the feed rollers (VW) are in areas of the chamber walls which are coupled with weaker field areas in relation to the mean microwave field intensity and correspondingly lower wall currents, through wall recesses in the field-free outside space guided and coupled here with drive means.

Device according to claim 10, characterized in that the lead-through recesses of the drive shafts or supporting axles are arranged in wall areas which extend along the longitudinally projecting inner edges of the chamber (MK).

Device according to claim 10 or 11, characterized in that the wall-side end sections of the feed rollers and / or the sections of the drive shafts or support axles which are adjacent to these end sections and still lie in the chamber interior, with field influencing elements (WE) increasing in diameter in the direction of the respectively adjacent chamber wall electrically conductive material are provided.

Device for microwave exposure, in particular for drying, of materials, in particular piece goods stacked in loads, comprising at least one microwave chamber and at least one microwave feed connected to this chamber and at least one inlet or outlet device designed as a door for material loading or removal, in particular after a of claims 8 to 12, characterized by the following features: a) the microwave chamber (MK) is provided with a transport device (TE) which extends along a passage for the material to be treated (FKR);

b) the transport device (TE) comprises a multiple feed roller arrangement (VW) which extends along the path of the material to be treated and is coupled to drive means;

c) the drive means of the multiple feed roller arrangement (VW) are accommodated within the chamber interior in at least one drive or bearing housing (AH or LH), which is provided with at least approximately microwave-tight shaft or axis bushings for the feed rollers (VW).

Device according to claim 13, characterized in that the drive or bearing housing (AH or LH) is designed as an elongated box arranged along the continuous path.

Device according to claim 14, characterized in that a drive housing (AH) extending parallel to the continuous path is provided on one longitudinal side of the feed roller arrangement (VW) and a bearing housing (LH) of the same type is provided on the other longitudinal side of the feed roller arrangement (VW).

Device according to claim 14 or preferably according to claim 15, characterized in that the outer side boundaries of the box-shaped drive or bearing housing (AH or LH) measured transversely to the continuous path at least over part of the box height at a distance from the adjacent chamber walls or from the Side edges of the door opening are arranged.

Device according to one of claims 8 to 16, characterized in that a plurality of transport carriers (TT) is provided which are adapted to the shape of the receiving places (PL1, PL2) for treatment material loads (LD1, LD2) in the microwave chamber (MK) and holding means for cargo containers (BH1, BH2).

Device for the microwave application of materials, in particular according to one of claims 8 to 17, 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 (LT) and the border (UR) of the wall opening assigned to it extend in the open position of the chamber door (LT) in at least approximately parallel and mutually spaced planes, and the chamber door (LT) is at least approximately parallel to Plane of its closing surface between a release position and a cover position with respect to the chamber opening is longitudinally displaceable and additionally slidably mounted on the chamber housing;

b) at least one wedge mechanism (KT) which can be activated by the longitudinal movement of the chamber door (LT) and which moves the chamber door (LT) transversely to the plane of the chamber opening into its closed position is arranged between the chamber door and the chamber housing.

Device according to claim 18, characterized in that a plurality of wedge gears (KT) in a multi-point support arrangement, preferably in a three or four point arrangement, is arranged distributed over the edge regions of the chamber door (LT).

Device according to claim 18 or 19, characterized in that at least one self-locking wedge gear (KT) is provided.

Device for microwave exposure, in particular for drying, of materials, in particular piece goods stacked in loads, comprising at least one microwave chamber and at least one microwave feed connected to this chamber and at least one inlet or outlet device designed as a door for material loading or removal, in particular after a of claims 8 to 20, characterized by the following features: a) the closing surface of the chamber door (LT) and the border (UR) of the wall opening assigned to it extend in the open position of the chamber door (LT) in at least approximately parallel and mutually spaced planes, and the chamber door (LT) is at least approximately parallel to Plane of its closing surface between a release position and a cover position with respect to the chamber opening is longitudinally displaceable and additionally slidably mounted on the chamber housing;

b) the chamber door is suspended in its longitudinal movement by a pendulum link arrangement (PL) which is movable in the closing and opening directions on the chamber housing.

Device for the microwave exposure to materials, 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, in particular according to one of claims 8 to 21, characterized in that the chamber door between a release position and a closed or cover position is movably mounted with respect to the chamber opening and is connected to a self-locking drive device (RZ, ZS) that can be disengaged into a freewheel position.

Device according to one of claims 8 to 22, characterized in that opening and / or closing drive means (TAM) are provided for the doors, which are operatively connected to a clock control device.

Device for microwave exposure, in particular for drying, materials, in particular piece goods stacked in loads, comprising at least one microwave chamber and at least one microwave feed connected to this chamber and at least one inlet or Outlet device for material loading or removal, in particular according to one of claims 8 to 23, characterized by the following features: a) the microwave supply comprises at least one microwave generator device (MGT) arranged in the region of at least one outside of the chamber wall and provided with air flow coolants (LMK), in particular a magnetron unit, preferably a plurality of such generator devices, the coupling elements (ADM) of which are connected to the chamber interior Active connection;

b) the microwave chamber is connected to a suction device (SGK), which generates a negative pressure atmosphere in the chamber interior during operation compared to the outside environment;

c) the coolants (LMK) of the generator device (MGT) are connected to the chamber interior in such a way that a cooling air flow (LST) is created from the outside environment via the coolants into the chamber interior;

c) the coolants comprise at least one blower KBL) which acts on the generator device (MGT) with a cooling air flow (LST) running essentially parallel to the acute angle to the chamber wall;

d) in the direction of the cooling air flow (LST) behind the generator device (MGT), at least one air passage (GES) is provided in the chamber wall, in the region of which deflecting and / or collecting means (LB) are arranged on the outside of the chamber wall, which provide the cooling air flow (LST) lead at least partially into the intake area of the air outlet (GES).

Device according to claim 24, characterized in that the microwave generator device (MGT) with cooling devices and cooling air drive means or conduction means (LMK, KBL, LB) is arranged in a housing space which shields the cooling air flow against external interference flows.