СВЧ-установка для термообработки диэлектрических изделий Советский патент 1992 года по МПК H05B6/64 

2 s S

,3 f

Изобретение относится к СВЧ-технике и может использоваться при производстве различных видов керамики.

Цель изобретения - ускорение процесса термообработки и улучшение качества нагрева.

На фиг. 1 приведена СВЧ-установка; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

СВЧ-установка для термообработки диэлектрических изделий содержит камеру 1 нагрева с элементом ввода СВЧ-энергии в виде рупорного возбудителя 2, продольные выступы 3 (прямоугольной формы), сетчатый или перфорированный транспортер 4, роликовый транспортер 5, гребенчатую структу- ру 6, окно 7 вывода с четвертьволновыми отражательными ячейками 8, валики 9 для вращения элементов обоих транспортеров, цепной привод 10 и окно 11 ввода.

СВЧ-установка работает следующим образом.

Изделия, подлежащие термообработке, при помощи сетчатого транспортера 4 через окно 11 ввода вводятся в камеру 1 нагрева, где они подвергаются воздействию СВЧ- энергии. Для получения изделий высокого качества необходимо строгое выполнение технологических режимов нагрева сформованных изделий, чтобы избежать коробления, вспучивания и образования трещин. Во многих случаях необходимо в течение продолжительного времени в процессе СУШКИ сохранять влажными поверхности изделий. Поэтому не желателен обдув их воздухом и газами. Кроме того, необходимо обеспечить равномерный нагрев изделий по всей ширине транспортера, Для этого необходимо обеспечить возможность существования в камере нагрева нечетных видов колебаний высших порядков таких, как Изо и Hso. Это достигается выбором поперечных размеров камеры. В данном случае ширина ее примерно равна 2,5 До, а высота 1.25 Ло .

Четный вид колебаний Н20 неустойчив и может существовать лишь в практически пустой камере Но и при этом не обеспечивается равномерность поля, а следователно, и нагрев по всей ширине транспортера.

Чтобы устранить этот недостаток при- меняют продольные металлические прямоугольные выступы с обоих сторон транспортера, позволяющие повысить напряженность поля у его краев. Кроме того, продольные выступы 3 выполняют роль опор для монтажа элементов обоих транспортеров, валиков, диэлектрических роли- ков подшипников скольжения и приводных валиков.

На начальном участке нагрева уровень СВЧ-энергии не превышает 5-10% от максимального значения, которое имеет место в раскрыве рупора (рупорного возбудителя). Поэтому сформированные сырые керамические изделия нагреваются медленно, а испарение влаги проходит достаточно интенсивно. По мере их продвижения при помощи сетчатого транспортера содержание влаги уменьшается, а для ее удаления требуется повышение температуры нагрева, что и происходит при приближении к вводу СВЧ-энергии. К моменту перехода изделий на роликовый транспортер несвязанная влага полностью удаляется, а связанная, влага удаляется1 при температуре, значительно превышающей 100°С, т.е. в процессе обжига.

С сетчатого транспортера изделия переходят на роликовый транспортер. Все ролики, как и приводной вал сетчатого транспортера, приводят в движение от общего цепного (можно иного) привода 10 при помощи валиков 9, линейная скорость движения изделий может регулироваться.

Для повышения напряженности поля с целью повышения температуры в изделиях и доведения ее до значений, обеспечивающих прокаливание их и обжиг (спекание), в установке применена гребенчатая структура замедляющей системы. Грубни б размещены в зазорах между роликами 5 и имеют высоту, равную высоте продольных прямоугольных выступов 3. Длина гребней на 20- 50 мм короче расстояния между прямоугольными выступами 3. Все элемен ты гребенчатой структуры установлены на расстояниях (с шагом) между собой примерно равных Яо/4.

По мере приближения керамических изделий к рупорному возбудителю 2 их температура сильно возрастает и осуществляется обжиг. Затем изделия проходят через окно 7 вывода, содержащее четвертьволновые отражательные ячейки 8, образованные гребнями длиной, равной расстоянию между продольными прямоугольными выступами, и жестко соединены с ними (без зазора). Отражательные ячейки 8 исключают возможность заметной утечки СВЧ-энергии в наружное пространство. Процесс термообработки керамических изделий осуществляется непрерывно и контролируется при помощи пирометрических датчиков. При изменении выходной мощности СВЧ-генера- тора автоматически изменяется скорость движения транспортеров и, .наоборот, при изменении скорости движения транспортеpa изменяется выходная мощность СВЧ-ге- нератора.

Выделяющаяся из полуфабрикатов изделий влага выводится при помощи вытяжных вентиляторов, а для притока воздуха на нижней стенке камеры нагрева в промежутке между боковыми стенками и продольными прямоугольными выступами укреплены закрепленные для СВЧ-энергии патрубки. Благодаря этому исключается непосредственный обдув изделий потоком воздуха.

Некоторые виды керамики (особенно сложной конфигурации) нуждаются в повышенной влажности окружающей атмосферы. В этом случае необходимо укрепить диэлектрические брусья на верхних стенках продольных выступов и над сетчатым транспортером либо над его частью натя нуть тер- мостойкую ткань (например, стеклоткань), либо пленку.

Формула изобретения

1. СВЧ-установка для термообработки диэлектрических изделий, содержащая СВЧ-генератор, подсоединенный через элемент ввода СВЧ-энергии к камере нагрева, в которой размещен транспортер для обрабатываемых изделий, пропущенный через

окна ввода и вывода, отличающаяся тем, что, с целью ускорения процесса термообработки и повышения качества нагрева, камера нагрева снабжена двумя продольными металлическими выступами прямоугольной формы, подсоединенными к окнам ввода и вывода и имеющими общую стенку с нижней стенкой камеры нагрева, транспортер выполнен из двух участков, один из

0 которых перфорированный ленточный, а другой роликовый, ролики которого выполнены из термостойкого диэлектрика и укреплены между элементами введенной замедляющей гребенчатой структуры, уста5 новленными с шагом, равным До/4, а длина камеры нагрева выбрана из условия получения затухания энергии у окна ввода изделий не менее 10 дБ, при этом продольные металлические выступы имеют высоту и ширину.

0 равную До/4 -Лэ/2 , а дли на элемента в гребенчатой структуры меньше расстояния между продольными металлическими выступами,

2. Установка по п. 1, отличающаяся

5 тем, что продольные металлические выступы являются опорами для крепления элементов обоих участков транспортеров.

Изобретение относится к СВЧ-технике и может использоваться при производстве различных видов керамики. Цель изобретения - ускорение процесса термообработки изделий и повышение качества нагрева. Камера нагрева 1 снабжена двумя продольными металлическими выступами 3, между которыми размещены сетчатый и роликовый транспортеры 4 и 5. Сетчатый транспортер 4 расположен во входной части камеры, а роликовый транспортер - во второй части последовательно с первым, между роликами которого установлены элементы гребенчатой структуры замедляющей системы 6. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.