DE1515150A1

DE1515150A1 - Mit Hoechstfrequenzwellen arbeitender Ofen,insbesondere zur Waermebehandlung von Folien oder Platten aus Kunststoff

Info

Publication number: DE1515150A1
Application number: DE19641515150
Authority: DE
Inventors: Varlat Pierre Paul Willian
Original assignee: Chausson Usines SA
Current assignee: Chausson Usines SA
Priority date: 1963-06-26
Filing date: 1964-04-30
Publication date: 1969-06-26
Also published as: FR1370675A; NL6407126A; BE648853A; GB1067265A; CH406479A

Description

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SOOIETE ANONYME DES USIMSS CHAUSSON

Mit Höchstfrequenzwellen arbeitender Ofen, insbesondere zur Wärmebehandlung von Folien oder Platten aus Kunststoff

Bekanntlich werden die Höchstfrequenawellen, welche Zentimeterwellen sind, von gewissen Werkstoffen reflektiert aber von anderen absorbiert, so dass sie in diesen Werkstoffen eine gleichmässige Wärmeenergie in der ganzen Dicke derselben entwickeln.

Es ist ferner seit einer gewissen Zeit möglich, Generatoren für diese Wellen auszuführen, welche eine verhältnismässig grosse Leistung liefern können.

Bei der Wärmebehandlung von dünnem Gut, insbesondere Kunststoffolien, welche auf diese Weise polymerisiert werden sollen, stösst man auf Schwierigkeiten, da zwar die

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Kunstharze im allgemeinen die Höchstfrequenzwellen gut absorbieren, es aber bisher nicht möglich ist, die von diesen Wellen transportierte Energie gleichmässig auf grosse Oberflächen z.B. in der Grössenordnung eines Quadratmeters zu verteilen.

Zur Verteilung der von einem Generator von

Höchstfrequenzwellen ausgesandten Energie auf eine grosse Länge ist bereits versucht worden, die ausgesandten Wellen in teilweise offenen Hohlleitern zu kanalisieren. Hierdurch konnten die Behandlungsbedingungen bereits verbessert werden, es trat jedoch bisher die Schwierigkeit auf, dass die Wellen in dem Hohlleiter reflektiert werden und voneinander um eine halbe Wellenlänge entfernte Zonen erzeugen, in welchen die Energiekonzentration erheblich höher ist, was in diesen Zonen zu unzulässigen Erwärmungen des Behändlungsgutes führt.

Die Erfindung hilft diesen Nachteilen durch

Schaffung eines neuen Ofens für Höchstfrequenzwellen ab, welcher insbesondere für die Behandlung von einer Wärmebehandlung zu unterwerfenden Folien oder Tafeln aus Kunstharzen bestimmt ist. ) Erfindungsgemäss weist der Ofen in einem dicken

Metallkörper wenigstens eine Nut auf, welche in eine rechteckige Ausnehmung mündet, welche durch einen Deckel verschlossen ist, welcher aus dem gleichen Werkstoff wie der Körper besteht, wobei die Nut an einem Ende mit dem Hohlleiter eines Generators ο von Höchstfrequenzwellen und an ihrem anderen Ende mit einer

Buchse in Verbindung steht, in welcher ein Teil aus einem die -^. Höchstfrequenzwellen reflektierenden und absorbierenden Werk-

cn stoff angeordnet ist, wobei diesem Teil eine Wechselbewegung

ο erteilt wird, deren Amplitude gleich wenigstens dem Viertel der Wellenlänge der Höchstfrequenzwellen ist, wodurch der in

die Ausnehmung mündende Hohlleiter von den Wellen bestrichen wird, wodurch die von dem durch diese Ausnehmung geführten Behandlungsgut absorbierte Energiemenge vereinheitlicht wird.

Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.

Pig. 1 ist eine schematische teilweise geschnittene Draufsicht eines erfindungsgemässen Ofens für HÖchstfrequenzwellen.

Pig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Pig. 1.

Pig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der Pig. 1.

Pig. 4- ist eine schematische schaubildliche Auseenansicht des Ofens.

Pig. 5 ist eine teilweise geschnittene schaubildliche Ansicht in grösserem Maßstab, welche eine besondere Ausführungseinzelheit zeigt.

Pig. 6 ist ein Schnitt längs der Linie VI-VI der Pig. 5.

In Pig. 1 ist schematisch ein Generator 1 für

HÖchstfrequenzwellen dargestellt, welcher mit seiner Antenne und seinem üblichen Anpassungselement 3 versehen ist. Diese Anordnung zur Erzeugung von HÖchstfrequenzwellen ist an dem Einco gang des erfindungsgemässen im ganzen mit 4 bezeichneten Ofens

^ angebracht.

σ. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der

ο Ofen einen dicken Metallkörper 5 auf, in welchem tiefe Nuten ° 6 und 7 mit Reciiteckquerschnitt oder etwa "Rechteckquerschnitt ausgebildet sind, welche eine Rohrschlange abgrenzen. Diese bei-

den Nutenreihen 6, 7 sind durch eine Wand 8 getrennt, welche an ihrem Ende 8a sohmäler wird, so dass die freie Oberfläche der Mündung der Nuten €, 7 die gleiche und gleich der Hälfte der Nutzfläche des Hohlleiters 9 des Generators 1 der Höchstfrequenzwellen ist. Das andere Ende der Nuten 6, 7» welche in dem Ofen Hohlleiter bilden, eteht mit Buchten 10 und 11 in Verbindung, deren innerer Hohlraum die gleiche Form und die gleichen Abmessungen wie die Nuten 6, 7 hat.

Der obere Teil dee Metallkörpers 5 weist noch eine Ausnehmung 12 auf, welche in der Querrichtung angeordnet ist, so dass sie sich über alle geradlinigen Abschnitte der durch die Nuten 6, 7 gebildeten Hohlleiter erstreckt. Die Tiefe dieser Ausnehmung 12 muss praktisch bis auf die Toleranzen gleich der Dicke des Behändlungsgutes sein, welches gemäss einer bevorzugten Anwendung der Erfindung durch bewehrte Kunstharzfolien gebildet wird, welche einer Wärmebehandlung unterworfen werden sollen, insbesondere zur Einleitung des Polymerisationsvorgange der Kunstharze.

Der Körper 5 ist oben durch einen Deckel -14 abgedeckt, welcher vorzugsweise aus dem gleichen Metall wie der Körper 5 besteht. Fig. 2 zeigt insbesondere, dass sowohl der Körper 5 als auch der Deckel ausserdem mit insbesondere aus Isolierstoff bestehenden Schutzplatten 15t 16 abgedeckt sein

^ können.

^ Pig. 1, 5 und 6 zeigen, dass die Buchsen 10,

cn zur Aufnahme und Führung eines im Ganzen mit 17 bezeichneten

° Reflexions- und Absorptionsteil dienen. Dieser Reflexionsteil

^ ist vorzugsweise aus Graphit hergestellt, er kann jedoch auch aus verschiedenen anderen Stoffen bestehen, welche einen guten

»Absorptions- oder Reflexionskoeffizienten für die Hochstfrequenzwellen haben.

Beijdem dargestellten Beispiel weist dieser Reflexions- und Absorptionsteil einen parallelepipedischen Abschnitt 18 auf, welcher mit Gleitsitz in eine Buchse 10 oder 11 eingesetzt ist und durch einen Vorderteil 19 in Form eines Trieders verlängert wird, dessen eine Seite sich längs einer Wand der Buchse 10 oder 11 abstützt, wie dies in Fig· 6 dargestellt ist.

Der Reflexions- und Absorptionsteil 17 ist mit

einem Stössel 20 kombiniert, welcher ihm eine hin und her gehende Bewegung erteilt.

Bei dem dargestellten Beispiel ist der Stössel in einem Sockel 21 geführt und wird durch einen Nocken 22 betätigt, an welchen er durch eine Feder 23 angedrückt gehalten wird, wobei der Nocken 22 von einem Elektromotor 24 angetrieben wird.Der Stössel 20 kann jedoch auch auf andere Weise angetrieben werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Zur Erleichterung der Gleitbewegung des Reflektions- und Absorptionsteil 17 ist es zweckmässig, wenigstens den inneren Teil der Buchsen 10, 11, in welchen der Abschnitt 18 gleitet, mit einem durch einen selbstschmierenden Werkstoff, z.B. den unter dem Namen "Teflon" bekannten, gebildeten überzug 25 zu überziehen.

ο Die von dem Generator 1 ausgesandten Hochstfre-

quenzwellen werden durch den Hohlleiter 9 auf jeden der durch

^ die Nuten 6 und 7 gebildeten Hohlleiter übertragen, wobei die σ> Wellen bekanntlich an den Wänden der Nuten 6, 7 reflektiert

-"* werden.

Da der Körper 5 und sein Deckel aus einem reflek-

tierenden Werkstoff bestehen, absorbieren sie die von den Hochstfrequenzwellen übertragene Energie nur wenig oder gar nicht, um aber von dem Deckel 14 reflektiert zu werden, müssen die Wellen durch das in der Ausnehmung 12 angeordnete Behandlungsgut 13 treten.

Normalerweise werden die Hochetfrequenzwellen an den Wänden in Zonen reflektiert, welche eine gegenseitige Entfernung von einer halben Wellenlänge haben und im allgemeinen durch den Ausdruck "Stehwellenverhältnis" bezeichnet werden.

Für eine bestimmte Einstellung des Generators der Hochstfrequenzwellen, d.h· für eine eine besondere Frequenz dieser Wellen bestimmende Einstellung, wird offenbar das Behandlungsgut 13 in gewissen Abschnitten verschiedenen Erwärmungen unterworfen, da die in den durch das Stehwellenverhältnis bestimmten Zonen übertragene Energie offenbar grosser als zwischen den diese Zonen trennenden Teilen ist.

Erfindungsgemäss wird dem Reflexions- und Absorptionsteil eine hin und her gehende Bewegung erteilt, und es hat P sich als zweckmässig erwiesen, dass die Amplitude dieser Bewegung etwa dem Viertel der Lange der von dem Generator 1 erzeugten Wellen entspricht. Hierdurch wird die Lage der durch das Stehwellenverhältnis bestimmten Zonen ständig verändert,

so dass diese ^onen ständig bestrichen werden, wodurch die co
<=> Energiemenge vereinheitlicht wird, welche an das in der Ausneh-

mung 12 befindliehe Behandlungsgut abgegeben wird. Die Trieder-

^ form des Vorderteils 19 des Teils 17 verbessert die Absorption ο

und die Reflexion der noch nicht absorbierten Wellen, was ge-

stattet, ein besonders befriedigendes Arbeiten des obigen Ofens zu erhalten, wie dies durch Versuche festgestellt werden konnte.

Bei den vorgenommenen Versuchen besassen die Hohlleiter bildenden Nuten 6, 7 eine Höhe von 76 mm und eine Breite von 20 mm, wahrend das Trieder 19 die Abmessungen 400 χ 76 χ 2© hat. Bei Torschub einer bewehrten Harzfolie in der Ausnehmung 12 Bit einer Geschwindigkeit von 1,20 m/mn sowie bei einer Bewegung der beiden Reflexions- und Absorptionsteile mit einer Frequenz von 60 Bewegungen/mn mit einer Amplitude, welche etwa gleich dem Viertel der von dem Generator 1 erzeugten Wellenlänge war, wurden folgende Ergebnisse erhi.ten:

Werkstoff

Stehwellen- Temperatur- Stehwellenverhältnis differenz verhältnis

frequenz in MHz	feste	Belastung	2,4	bewegliche Belastung
2425	2,5	8° C	1,6	5,5⁰C
2440	1,75	5°C	1,8	4° 0
2450	1,85	5° C	2,1	4,5° C
2460	2,25	7° C	3,5	5,5° C
2475	3,75	10° C	7° C

Die obigen Ergebnisse und zahlreiche ausgeführte Versuche haben gezeigt, dass es auf diese Weise möglich ist, in einfacher, schneller und wirtschaftlicher Weise die Polymerisierung von bewehrten Kunstharzfolien und somit eine fortlaufende Fertigung dieser Folien vorzunehmen.

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Claims

1·) Ofen für Hochstfrequenzwellen, insbesondere zur Wärmebehandlung von Pollen oder Platten aus Kunststoff o» dgl«, dadurch gekennzeichnet, dass er in einem dicken Metallkorper (5) wenigstens eine Nut (6 oder 7) aufweist, welche in eine rechteckige Ausnehmung (12) mündet, welche durch einen aus dem gleichen Werkstoff wie der Korper hergestellten Deckel (16) verschlossen wird, wobei die Nut (6 oder 7) an einem Ende mit dem Hohlleiter (9) eines Generators (1) für Hochstfrequenz_T wellen und an ihrem anderen Ende mit einer Buchse (10 oder 11) in Verbindung steht, in welcher ein Teil (17) aus einem die Hochstfrequenzwellen reflektierenden und absorbierenden Werkstoff angeordnet ist, welchem eine hin und her gehende Bewegung erteilt wird, deren Amplitude wenigstens gleich einem Viertel der Länge der Hochstfrequenzwellen ist, derart, dass die Wellen den in die Ausnehmung (12) mündenden Hohlleiter überstreichen, wodurch die von dem durch diese Ausnehmung laufenden Behandlungsgut (13) absorbierte Energiemenge vereinheitlicht wird.

2«) Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Reihen von eine Rohrschlange bildenden Nuten (6, 7), deren Querschnitt rechteckig ist.

3.) Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine hin und her gehende Bewegung ausführende Teil zur Absorption und Reflexion der Hochstfrequenzwellen einen parallelepipedischen Körper (18) aufweist, welcher auf seiner den Hohlleiter bildenden Nuten (6 oder 7) zugewandten Seite durch einen Vorderteil (19) in Form eines Trieders ver-

,.. . . ₊ 909826/0607

langert ist.

4·) Ofen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Seite des von dem Keflexions- und Absorptionsteii (17) gebildeten Trieders (19) an einer Wand der ihn führenden Buchse (11) anliegt.

5.) Ofen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuhrungsbuchse (11) des Reflektions- und Absorptionsteils (17) wenigstens teilweise mit einem selbstschmierenden und bei dieser Frequenz isolierenden Werkstoff überzogen ist.

6 <>) Ofen nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekenn- " zeichnet, dass der Eeflexions- und Absorptionsteil (17) aus Graphit hergestellt ist.

7·) Ofen nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Seflexionsteil (17) seine hin und her gehende Bewegung durch eine bäiebige mechanische Vorrichtung (21, 22) und/oder elektromagnetische Vorrichtung erteilt wird.

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