Устройство для термообработки материала Советский патент 1990 года по МПК A43D95/10 

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к термообработке, например, кожи, шкур и мехов.

Известно устройство, содержаи(ее камеру обработки с загрузочным окном и нагревательным устройством, расположенным на одном участке камеры, устройство для приема материала (транспортер) с держателем материала, привод.

Цель изобретения - повышение качества термообработки путем создания неоднородного в пределах обрабатываемого материала поля сверхвысоких частот.

На фиг. 1 представлена камера обработки с микроволновым нагревом, горизонтальный разрез; на фиг. 2 - то же, с распределенными микроволновыми генераторами; на фиг. 3 - то же, с распределенными микроволновыми устройствами ввода или облучатели, которые периодически переключателем подсоединяются к микроволновому генератору; на фиг. -6- то же,с вдвигае- мым и выдвигаемым приемным устройством.

Устройство (фиг. 1) содержит камеру 1 обработки, которая имеет простирающееся по существу по всей передней стороне отверстие 2 загрузки, закрываемое двумя створками 3 дверки k. Загрузка, т.е. закладка и разгрузка вися1цих на стержневидных зажимах 5 кож 6, осуществляется в направлении стрелки 7. Лля этого зажимы 5 объединены с несущими и направляющими элементами (не показаны) в передвижное приемное устройство. На обеих боковых, стенках камеры установлены многозвенные микроволновые передатчики 8 с основным направлением облучения поперек направлению загрузки согласно стрелке 7. Это диаметральное расположение передат- чиков благоприятствует желаемому приблизительно однородному распределению энергетического поля, образуемого вследствие поглощения температурного поля в камере. Части облуча- телей 9 микроволновых передатчиков входят непосредственно в пространств обработки, т.е. без промежуточных элементов связи, что не только упрощает конструкцию и облегчает ее из- готовление, но и облегчает регулировку заданного распределения поля в . камере.

Особый эффект имеет примененное в данном случае плоское растровое распреде 1ение облучающих элементов 9 внутри боковых стенок камеры. Благодаря этому создается возможность оптимального приближения к.желаемому однородному распределению поля. Для режима сушки устройство снабжено датчиками 10 влажности, которые ус- тановлены в задней стенке камеры и перемещаются с помощью исполнитель- ных цилиндров 11 двойного действия, переключаемых с заданными интервалами, между положениен измерения с соприкосновением с самой последней кожей и положением покоя без сопри- косновения с кожей. Острие чуЕвстви- тельного элемента измерительного прибора в каждом случае прикасается к коже только кратковременно и поэтму сохраняется незначительный влияю щий на измерение влажности, локально сконцентрированный нагрев кожи с соответствующей усиленной сушкой.

Устройство позволяет также непрерывно следить за состоянием влаг в коже и тем самым заканчивать сушк при достижении требуемой остаточной влажности, т.е. заданного значения влажности.

Кроме того, установка нб скольких распределенных по поверхности кожи чувствительных элементов позволяет осуществлять контроль пространственной равномерностивлажности кожи. Для этого количество чувствительных элементов с соответствующими регулировочными и управляю1цими устройствам можно существб .нно увеличить известным образом по сравнению с показанным примером. Для обрабсзтки результатов многократных измерений тивно используют вычисление среднего значения для представления всего процесса сушки, при необходимости - определение экстремальных значений для проверки на неравномерность.

В камерах обработки, облучаемых микроволнами, большое значение имеет уплотнение, соответственно экранирование полей уечки наружу. Согласно фиг. 1 для этого отверстие загрузки 2 снабжено замкнутым, проходящим по краю отверстия шланговым уплотнением 12, внутренняя полость которого заполнена высокопоглощающей средой, предпочтительно жидкостью с соответствующей прс водимостью. Такое экранирование волн отличается высокой эффективностью при простой и прочной конструкции, хорошей деформируемостью и возможностью подгонки относительно больших отклонений массы между уплотняемыми друг относительно друга деталями.Другим важным свойством этого экранирования микроволн является нагревание и расширение среды или жидкости в случае возникающих больших неплотностей в механических экранирующих элементах, расположенных обычно перед камерой, в которой действуют микроволны, например, дверные фальцы и т.п. Расширение и увеличение давления и уплотняющем шланге создает, в частности, повышенный прижим и проникновение в ненормально увеличенную уплотнительную щель, что представляет собой очень нужное уплотняющее свойство в случае необходимости

Кроме того, расширение поглосцающе го средства Е; оболочке, в частности шланге, уплотнения может быть использовано для обнаружения ненормального увеличения энергии микроволн, причем уплотняющий элемент выполняет роль чувствительного элемента. Расширение содержимого можно удобно с

5

помощью обычного датчика давления преобразовать в пригодный контрольн измерительный сигнал.

I

.В усовершенствованном варианте устройства (фиг. 2} предусмотрен од наково действующий датчик 13 утечки микроволн с наполненным жидкостью шлангом, который расположен в виде рамки по об&им створкам 3 дверки Ц и соединен с двумя датчиками 1 расширения, каждый из которых установлен на одной створке дверки.Все датчики подключены к блоку управления (не показан). Устройство отличается новой комбинацией применения микроволновых полей с вакуумной обработкой кож и т.п. для сушки, соответственно кондиционирования и придания эластичности. С этой целью на камер обработки ВК2 распределены микроволновые генераторы, которые своими перекрывающимися полями воздействуют на находящийся на пластинчатом приемном устройстве AV2 обрабатываемый материал ВС. Нагрев осуществляется, в основном, вследствие поглощения микроволн в водосодержащих микрозонах (порах, клетках) материала, причем прогрессирующая сушка автоматически затормаживает скорость процесса с уменьшением содержания воды. Это эффективно уменьшает опасность пересушивания и перегрева кожи, прежде всего в связи с уже поясненными эффектами вакуумной обработки обрабатываемого материала. В частности, обнаружилось, что взаимодействие микроволнового нагрева и относительно глубокого вакуума дает значительно лучшие результаты по сравнению с высокочастотным нагревом.

Принципиально для сушки и кондиционирования кож, шкур и мехов микроволнами пригоден диапазон частот приблизительно 0,3-30 ГГц. Особенно, эффективными же частотами оказались для легких сортов кож и мехов около 1,2-2,8 ГГц, для тяжелых, материалов 18-30 ГГц.

Микроволновые поля и их отражения перекрываются в пределах обрабатываемого пространства, создавая суммарное энергетическое поле, еще имеющее значительную неоднородность. Для выравнивания приемное устройство для обрабатываемого материала AV2 выполнено с возможностью поворота вокруг вертикальной оси X и снабжено соот-

5

882676

ветствующим поворотным приводом DA, поэтому траектория обрабатываемого материала проходит через неоднородные части энергетического поля.

В варианте выполнения устройства по фиг. 3 на камере обработки ВК распределены микроволновые устройства ввода или облучатели STR, которые JO периодически действующим переключателем SV подсоединяются к микроволновому генератору ГВДС в заданной последовательности и активируются им. При необходимости применимо соответ- 15 ствующее механическое вентильное

устройство переключения с соединением с волноводами, соответственно на самих облучателях по аналогии с указанным схематически в качестве примера 20 переключением, а также последовательное включение, соответственно активирование большого количества генераторов, что не требует особого изображения.

25 Кроме вакуумной установки UA по фиг. 3, на камере обработки установлены подводящие трубопроводы ШС с распределительными форсунками DC для тонкодиспергированной воды или 0 пара.Тем самым можно осуществлять увлажнение или уменьшение увлажнения обрабатываемого материала после суики или попеременно с сушкой. Это имеет преимущество не только для регулиров- ки точных значений влажности, но и для специальных переменных эффектов.

В устройстве по фиг. 4 предусмотрена камера 1 обработки с вдвигаемым 40 и выдвигаемым приемным устройством AV, которая выполнена в виде блока с передней стенкой FA и дном ВА камеры в качестве несущих элементов. Устройство снабжено ходовым механизмом FW 5 в выдвинутом положении, перемещающимся независимо от камеры,блоком приемного устройства в рабочем положении внутри камеры, причем уплотняющая прокладка 15 без зазора позволяет 0 создать в камере вакуум. С этой целью предусмотрена вакуумная установка с насосом 16 и резервуаром 17. Предусмотрены подсоединения 18 и 19 для увлажнения водой или паром. Дополни- 5 тельно воздух для нагрева или сушки может быть подведен через соединительный ящик 20 и выполненные в виде, например, труб с выходными отверстиями 21 несущие элементы 22 приемного

устройства AV, на которых висит обрабатываемый материал BG (фиг. 5w6)

Автоматически активируемый при вводе приемного устройства в камеру выключатель 23 обеспечивает включение микроволн, cлyжau иx (что не изображено подробно) в качестве энергии нагрева. Это существенно для охраны труда.

Вследствие включения в состав стенок камеры передвижное приемное устройство указанного типа можно выполнить простой прочной конструкции и легко вдвигаемым в камеру. Прежде 1зсего, соответствующее количество относящихся к камере передвижных приемных устройств обеспечивает рациональный батарейный режим работы,, формула изобретения

1. Устройство для термообработки материала, например кожи, шкур и мехов, содержащее камеру обработки материала с загрузочным окном и нагревательным устройством, расположенным на одном участке камеры, устройство для приема материала в виде транспортера с держателем и приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения качества термообработки путем создания неоднородного ; в пределах обрабатываемого материала поля сверхвысоких частот, е нем нагревательное устройство выполнено в виде п-микроволновых излучателей,

5

30

0

5

расположенных в виде растра, с блоком управления, загрузочное окно расположено поперек к направлению микроволнового облучения в камере, а устройство для приема материала установлено с возможностью пересечения неоднородного поля микроволнового облучения .

2,Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что микроволновые излучатели расположены на двух противоположно расположенных плоскостях стенки камеры.

3.Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что держатель приемного устройства установлен с возможностью перемещения и вращения между рабочими положениями внутри камеры обработки, а транспортер установлен с возможностью перемещения вне камеры обработки.

k. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что одна из стенок камеры обработки установлена с возможностью перемеи(ения между положениями открытия и закрытия, причем на этой стенке расположен шлангооб- разный уплотняющий элемент с абсорбентом.

5. Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что оно содержит датчики влажности, установленные в стенке камеры с возможностью перемещения и контактирования с обрабатываемым материалом.

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно к термообработке, например, кож, шкур и мехов. Цель изобретения - повышение качества термообработки путем создания неоднородного в пределах обрабатываемого материала поля сверхвысоких частот. Кожу для абсорбционного нагрева облучают электромагнитным волновым полем и во время или попеременно с этим облучением подвергают давлению обработки. В качестве нагревательного устройства используют N микроволновых излучателей, расположенных в виде растра, с блоком управления. Загрузочное окно расположено поперек к направлению микроволнового облучения в камере. Устройство для приема материала установлено с возможностью пересечения неоднородного поля микроволнового облучения. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

CLO IjlrTTrrnZ,

11

Ю

УП

пп

WiWrW

у

пп

W

ФигЛ

Фиг.З

MW

MWfi

/5K уАУ

jL/ /. i

I

BA

r

77///// yy/////////////y / //y / /

fjv

fiv

fl/

Ж

Й)уг.5

18

;/7

16

I

-2J

/

/

66

W

M

Фив. 6