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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vernetzen von einem oder mehreren in einem Produkt enthaltenen polaren Werkstoffen, insbesondere von Kautschuk, wobei das Produkt insbesondere die Form eines endlosen Strangprofils hat, mit einer durch mindestens eine Wandung gebildeten Kavität, und mit mindestens einer Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen zum Erwärmen des Werkstoffs, wobei die Mikrowellen in der Kavität ein Strahlungsfeld ausbilden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Vernetzen von einem oder mehreren in einem Produkt enthaltenen polaren Werkstoffen, insbesondere von Kautschuk, wobei das Produkt insbesondere die Form eines endlosen Strangprofils hat.
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Es gibt eine Vielzahl verschiedener Vorrichtungen zum Vernetzen von Produkten, die aus polaren Werkstoffen bestehen oder solche enthalten. Zum Vulkanisieren von endlos extrudierten Kautschukprofilen kommen beispielsweise Anlagen zum Einsatz, in denen das Kautschukprofil durch eine Kavität hindurchgeführt und darin erwärmt wird. Zum Erwärmen des Kautschukprofils wird beispielsweise Heißluft eingesetzt, die in der Kavität am Kautschukprofil vorbeigeführt wird. Die im Wesentlichen durch Konvektion an das Kautschukprofil übertragene Wärme wird dann von außen in das Innere des Profils geleitet.
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Um eine gleichmäßigere Erwärmung von außen und innen zu erreichen, werden unterstützend Mikrowellen verwendet, um das Innere des Kautschukprofils zu erwärmen. Die Mikrowellen regen die dipolaren Moleküle der Kautschukmischung zu Schwingungen an, woraufhin sich die Kautschukmischung erwärmt. Die Mikrowellen werden mit Magnetronen erzeugt und über Hohlwellenleiter zur Kavität übertragen, um dann an beispielsweise schlitzförmigen Kopplungsdurchgängen aus dem Hohlwellenleiter aus- und in die Kavität eingekoppelt zu werden. Zum Einkoppeln der Mikrowelle aus dem Hohlleiter in die Kavität sind sogenannte Schieber vorgesehen, mit denen die Phasenfront der Mikrowelle so angepasst werden kann, dass die Mikrowelle im Wesentlichen verlustfrei in die Kavität einkoppelt.
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Die in die Kavität eingekoppelten Mikrowellen bilden ein Strahlungsfeld mit Bereichen höherer Energiedichte und Bereichen niedriger Energiedichte aus, wobei sich insbesondere auch stehenden Wellen mit Intensitätsmaxima und -minima ausbilden.
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Trotzdem ist die Erwärmung der zu vernetzenden Werkstoffe nicht immer zufriedenstellend, da beispielsweise bestimmte Bereiche im Querschnitt eines Kautschukprofils nicht ausreichend erwärmt werden und die Vernetzung in den wenig erwärmten Bereichen nicht ausreichend ist. Man hat bislang versucht, dem dadurch entgegenzuwirken, dass die Temperatur der Heißluft erhöht wird.
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Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie eine bessere Aufwärmung der zu vernetzenden Werkstoffe ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Darüber hinaus wird diese Aufgabe auch durch ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterentwicklungen des Verfahrens sind in den auf Anspruch 12 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß sind bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art Mittel vorgesehen, die dazu ausgebildet sind, das für die Erwärmung in der Kavität verwendete Strahlungsfeld gezielt für eine optimierte Absorption der Strahlungsenergie vom Werkstoff zu verändern. Es wurde überraschend festgestellt, dass sich die Reflexionen von Mikrowellen am Werkstoff verändern und insbesondere minimieren lassen, wenn das Strahlungsfeld innerhalb der Kavität auf den zu vernetzenden polaren Werkstoff optimal eingestellt werden kann, wobei im Wesentlichen gilt, dass die Absorption von Energie und damit die Erwärmung des polaren Werkstoffs umso besser ist, je geringer die Reflexion am polaren Werkstoff ist. So ist es möglich, dass ein größerer Teil der über die Mikrowellen in die Kavität eingebrachten Energie tatsächlich vom Werkstoff absorbiert wird als bei vorbekannten Vorrichtungen. Neben den daraus entstehenden energetischen Vorteilen ist auch der Anteil der Mikrowellen, die reflektieren und sich zum Beispiel bei einer rohrförmigen Kavität unkontrolliert in Längsrichtung ausbreiten, geringer, so dass bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weniger Mikrowellenenergie abgefangen werden muss.
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Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung lässt sich die Lage von Orten hoher Energiedichte im Strahlungsfeld und die Lage von Orten geringerer Energiedichte verändern. Damit kann erreicht werden, dass Bereiche des Mikrowellenfeldes höherer Energiedichte in für die Erwärmung optimale Bereiche im Querschnitt des Werkstückprofils verlagert werden.
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In einer Ausführungsform weist die Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen Mittel zum Einstellen der Frequenz der erzeugten Mikrowellen innerhalb eines Frequenzbandes auf. Dies hat zum einen den Vorteil, dass die Mikrowellenfrequenz auf die Absorptionsfähigkeit des Werkstoffs angepasst werden kann. Außerdem können, da die Wellenlänge der Mikrowelle von der Frequenz abhängt, über eine Veränderung der Frequenz die Wellenberge einer sich in der Kavität ausbildenden stehenden Welle gestaucht oder gestreckt werden. Dadurch kann die Lage der Bereiche hoher Energiedichte gezielt verändert und beispielsweise in einem Bereich positioniert werden, durch den das Werkstoffprofil hindurch läuft.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen Mittel zum Verschieben der Phase der erzeugten Mikrowellen auf. Durch eine Phasenverschiebung kann das Interferenzbild der Mikrowelle mit anderen Mikrowellen, beispielsweise mit von Wänden der Kavität reflektierten Wellen, vor allem aber mit Mikrowellen eines anderen benachbarten Mikrowellenemitters, in der Kavität deutlich verändert werden. Auch hierdurch lassen sich das Strahlungsfeld für die Absorption der Mikrowellen durch den Werkstoff optimieren.
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Besonders bevorzugt ist als Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen ein Halbleiter-Mikrowellengenerator vorgesehen. Die durch einen Halbleiter-Mikrowellengenerator erzeugten Mikrowellen schwingen bei einer diskreten Frequenz und nicht, wie bei den in bekannten Vorrichtungen verwendeten Magnetronen, über einen gaußglockenförmigen Frequenzbereich verteilt, so dass das mit einem Halbleiterwellenelement erzeugte Strahlungsfeld gleichmäßiger ausgebildet ist. Auch unterliegt die Frequenz keinen unkontrollierbaren Schwankungen, wie es bei einem Magnetron der Fall ist. Weiterhin lässt sich die Frequenz bei der Erzeugung von Mikrowellen durch ein Halbleiterelement vorteilhaft auf einfache Weise steuern und innerhalb eines Frequenzbereichs verschieben. Halbleiterelemente unterliegen zudem im Gegensatz zu Magnetronen keiner oder nur sehr geringer Alterung, so dass sich die Eigenschaften der erzeugten Mikrowelle jederzeit sicher reproduzieren lassen. Die Frequenz von durch Halbleiterelementen erzeugten Mikrowellen ist nicht von der Impedanz der Umgebung einer Emitterantenne abhängig bzw. das Halbleiterelement kann so auf die Impedanz der Umgebung eingestellt werden, dass es Mikrowellen jeder Frequenz in eine beliebige Umgebung emittieren kann, so dass mit einem Halbleiterelement erzeugte Mikrowellen einer gewünschten Frequenz in beliebige Umgebungen eingespeist werden können. Letztlich weist ein Halbleiterelement keine Emitterantenne auf, die, wie bei einem Magnetron, eine hohe Anfälligkeit für Beschädigung durch reflektierende Mikrowellen aufweist. Auf aufwändige Schutzeinrichtungen, wie sie bei Magnetronen zum Schutz der Emitterantennen vor reflektierenden Mikrowellen vorgesehen sind, wie etwa Isolatoren oder Abschaltvorrichtungen, kann verzichtet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform weist die Kavität Reflexionsflächen für Mikrowellen auf, deren Lage verstellbar ist. Es können beispielsweise an der Außenwand der Kavität, vorzugsweise im Querschnitt der Kavität gegenüber der Stelle, an der die Mikrowellen eingespeist werden, eine oder mehrere Reflexionsflächen vorgesehen sein, deren Lage verstellbar ist. Die Reflexionsflächen können beispielsweise durch eine Wandung der Kavität selbst gebildet werden, sofern diese in ihrer Position zum Einspeisungspunkt der Mikrowelle veränderlich ist. Es können aber auch in die Kavität eingesetzte Schirme sein, deren Position innerhalb der Kavität über eine geeignete Mimik veränderbar ist.
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Mit verstellbaren Reflexionsflächen kann man den Abstand der Reflexionsfläche zum Einspeisungspunkt der Mikrowelle in die Kavität auf genau ein Vielfaches von λ/2 der Wellenlänge A der Mikrowelle, um eine möglichst monomodale stehende Welle in der Kavität zu erzeugen. Allerdings ist es aufgrund vielfältiger Flächen der Kavität, an denen die Mikrowellen reflektieren können, schwierig, ein gleichmäßiges Strahlungsfeld zu erzeugen. Daher kann auch eine einfache Verschiebung von Reflexionsflächen unabhängig von der Wellenlänge λ der Mikrowelle zu einem für das Aufwärmen des Werkstoffs besseren Strahlungsfeld in der Kavität führen.
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Das Strahlungsfeld kann durch verstellbare Reflexionsflächen in Bezug auf die Erwärmung des polaren Werkstoffs unabhängig von der Art der Mikrowellenquelle optimiert werden. Somit ist ein solches Mittel zum Verändern des Strahlungsfelds grundsätzlich auch in Verbindung mit einem Magnetron verwendbar. Ein Steuerungsmittel zum Einstellen der Frequenz oder der Phase der emittierten Mikrowelle ist nicht zwingend notwendig.
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Mit diesen Mitteln lassen sich Bereiche hoher Energiedichte auf die Position und die Geometrie des Werkstoffs anpassen und in einer entsprechenden Lage beispielsweise während eines kontinuierlichen Prozesses festhalten. Auf diese Weise kann ein aus dem Werkstoff bestehendes Produkt in bestimmten Bereichen gezielt erhitzt werden. In einem einfachen Beispiel kann das Energiedichtemaximum genau in den Mittelpunkt eines aus dem Werkstoff gebildeten, das Strahlungsfeld durchlaufenden, punktsymmetrischen Profils gelegt werden, um in Zusammenwirkung mit Wärmeleitungseffekten innerhalb des Profils eine möglichst gleichmäßige Erwärmung des Profils zu erzielen. In einem weiteren Beispiel ist eine gezielte Erwärmung eines Bereichs, etwa eines besonders materialstarken Bereichs bei komplexen Werkstoffgeometrien mit unterschiedlichen Wandstärken oder aus unterschiedlichen Materialien möglich.
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Durch eine verbesserte Absorption der Mikrowellen im Produkt wird auch die Reflexion von Mikrowellen am Produkt deutlich reduziert. Somit kann der Mikrowellenanteil, der sich durch Reflexion in der Kavität ausbreitet, bei kanalartigen Kavitäten, die beispielsweise zum Vulkanisieren von Strangprodukten verwendet werden, auch in Längsrichtung des Kanals, deutlich reduziert werden, so dass Absorber an den Enden des Bereichs der Mikrowellenerhitzung in der Kavität im Idealfall nicht benötigt werden.
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Insbesondere, wenn ein Halbleiter-Mikrowellengenerator verwendet wird, kann die Antenne unmittelbar an der Kavität angeordnet sein, da sie Mikrowellen beliebiger Frequenz in jede Umgebung emittieren kann. In diesem Fall kann auf einen Hohlleiter zum Zuleiten der Mikrowellen zur Kavität, wie dies beispielsweise bei einem Magnetron notwendig ist, verzichtet werden, so dass der bauliche Aufwand der Vorrichtung reduziert ist.
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Alternativ können Mikrowellen von der Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen mit einem Hohlwellenleiter oder einem Koaxialleiter zur Kavität übertragen werden. Beispielsweise ist es so möglich, die Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen unabhängig von der Lage eines Einkopplungspunktes an einer bevorzugten Stelle, beispielsweise einer gut zugänglichen Stelle, an der Vorrichtung zu platzieren.
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Ein bevorzugtes Frequenzband, in dem die Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen Mikrowellen erzeugen kann, ist das Frequenzband zwischen 2,4 und 2,5 GHz. Dieses Frequenzband ist für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke, wie z.B. die Nutzung von Mikrowellen zum Erhitzen von Gegenständen, reserviert. Dieses Frequenzband kann in den vielen Ländern lizenz- und genehmigungsfrei genutzt werden.
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Eine weitere bevorzugte Ausbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch mehrere Einrichtungen zum Erzeugen von Mikrowellen, deren Mikrowellen so in die Kavität eingekoppelt werden, dass sie überlappende Mikrowellenfelder erzeugen. Die durch die einzelnen Einrichtungen erzeugten Mikrowellen überlagern sich dann und erzeugen ein gemeinsames Mikrowellenfeld. Diese Überlagerung kann zum Bestimmen und Verändern der Bereiche hoher Energiedichte genutzt werden. Wird beispielsweise die Phasenverschiebung zwischen den Mikrowellen verändert, können Verstärkungen und/oder Auslöschungen erzeugt werden, so dass gleichzeitig die Lage und die Energiedichte von Bereichen hoher Energiedichte verändert werden kann, um einen Bereich eines durch den Werkstoff gebildeten Produkts gezielt zu erwärmen. Vorzugsweise weisen alle Einrichtungen zum Erzeugen von Mikrowellen Mittel zum Verschieben der Phase der erzeugten Mikrowellen auf, um das Strahlungsfeld möglichst vielfältig beeinflussen zu können.
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In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die erfindungsgemäße Vorrichtung mindestens eine Messeinrichtung zum Bestimmen der durch den Werkstoff absorbierten Mikrowellenenergie, insbesondere an Hand eines Streuparameters, und/oder der Werkstofftemperatur auf. Aus diesen Messwerten lässt sich eine optimierte Ausbildung des Strahlungsfeldes ermitteln, indem beispielsweise festgestellt wird, bei welcher Wellenlänge und/oder bei welcher Phasenverschiebung sich das Produkt am schnellsten aufheizt. Auch die Lage des Produkts innerhalb der Kavität sowie die Produktgeometrie können messtechnisch erfasst werden und in eine Steuerung bzw. Regelung zur Erzeugung des Strahlungsfeldes einfließen. Ein Sensor, beispielsweise zur Messung eines Streuparameters, kann vorteilhaft im Kopf eines Mikrowellenemitters auf kompakte Weise verbaut sein oder durch den Kopf des Mikrowellenemitters selbst gebildet sein.
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Bevorzugt kann mit der mindestens einen Messeinrichtung ein Regelkreis aufgebaut werden, wobei die Frequenz und/oder Phase der emittierten Mikrowelle und/oder die Position einer oder mehrerer Reflexionsflächen jeweils eine Stellgröße und der Streuwert und/oder eine Produkttemperatur die Regelgröße sein können. Vorteilhaft kann die Erwärmung des Werkstoffs dann automatisiert durchgeführt und die Mikrowellenbehandlung automatisiert auf den jeweiligen Werkstoff bzw. dessen Zustand angepasst werden. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in einer Vorrichtung polare Werkstoffe von Produkten verschiedener Geometrien oder Zusammensetzung in wechselnder Folge vernetzt werden sollen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere zum Vulkanisieren von Kautschuk enthaltenden Produkten gedacht, und zwar vorzugsweise von Strangprodukten. Hierfür ist die Kavität kanalartig mit einer Öffnung zum Zuführen des Strangproduktes und einer Öffnung zum Abführen des Strangproduktes ausgebildet. Die Erfindung kann aber auch zum Vulkanisieren von polare Werkstoffe enthaltenden Produkten in einer im Wesentlichen geschlossenen Kavität verwendet werden. In beiden Ausführungsformen ist bevorzugt, wenn die Kavität jeweils mindestens eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung zum Zu- und Abführen von Heißluft aufweist, die innerhalb der Kavität am Produkt entlanggeführt wird.
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Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Vernetzen von einem oder mehreren in einem Produkt enthaltenen polaren Werkstoffen, insbesondere von Kautschuk, wobei das Produkt insbesondere die Form eines endlosen Strangprofils hat, in einer Kavität, insbesondere mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, hat die folgenden Verfahrensschritte:
- a) Erzeugen eines Strahlungsfeldes in der Kavität mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen zum Erwärmen des Werkstoffs,
- b) Führen des Produkts durch die Kavität;
- c) Messen einer für die in der Kavität reflektierten Mikrowellen repräsentativen Größe,
- d) Verändern der Frequenz und/oder Phase von Mikrowellen und/oder der Position von Reflexionsflächen innerhalb der Kavität, um das Strahlungsfeld in Abhängigkeit von der gemessenen Größe zu verändern, um das Maß der in der Kavität reflektierten Wellen zu verringern.
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Das Verfahren kann sowohl bei kontinuierlich betriebenen Vorrichtungen mit einer an gegenüberliegenden Seiten offenen, vorzugsweise kanalförmigen Kavität, durch die ein Strangprodukt hindurch geführt werden kann, als auch bei im Batchbetrieb betriebenen Vorrichtungen mit einer von allen Seiten geschlossenen Kavität zum Einsatz kommen. In einer bevorzugten Verfahrensform werden die Schritte c) und d) innerhalb eines Regelkreises wiederholt durchgeführt, insbesondere um die Lage des Strahlenfelds kontinuierlich an die sich mit der Temperatur des Werkstoffs verändernde Dipolarität des Werkstoffs oder - beispielsweise bei einer kontinuierlich betriebenen Vorrichtung - an eine sich verändernde Geometrie des Werkstoffs anzupassen und zu optimieren.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird das Strahlungsfeld kontinuierlich verändert. Auf diese Weise können Bereiche hoher Energiedichte des Strahlungsfeldes kontinuierlich innerhalb des Produktes bewegt werden, beispielsweise hin und her wandern. Auf diese Weise absorbiert jeder Bereich des Werkstücks über die Zeit gemittelt die gleiche Menge an Energie aus dem Strahlungsfeld und das Werkstück kann besonders gleichmäßig erwärmt werden. Ein Wandern des Energiedichtemaximums kann beispielsweise und besonders bevorzugt erzeugt werden, indem die Frequenz der erzeugten Mikrowellen kontinuierlich verändert wird. Insbesondere kann die Frequenz dafür innerhalb eines bestimmten Frequenzbands, beispielsweise zwischen den Frequenzen 2,4 und 2,5 GHz, oszilliert.
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Auch können die Mikrowellen gepulst werden, beispielsweise mit einer Pulsfrequenz größer als 1 kHz. So kann bei einer gegebenen Leistung der Einrichtung zum Erzeugen von Mikrowellen die über eine Zeit in einen Bereich eines aus dem Werkstoff gebildeten Werkstücks eingetragene Energie verringert werden. Auf diese Weise wird beispielsweise bei Werkstoffen mit einer geringen Wärmeleitfähigkeit verhindert, dass Bereiche des Produktes, die das Strahlungsfeld in Bereichen hoher Energiedichte durchlaufen, zu stark erhitzt werden, und es wird erreicht, dass sich die Wärme innerhalb des Produktes über Wärmeleitung, selbst wenn sie vergleichsweise schlecht sein sollte, gleichmäßig verteilen kann.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird, wie sich aus dem Obenstehenden ergibt, auch durch die Verwendung eines Halbleiter-Mikrowellengenerators zum Vernetzen von einem oder mehreren in einem Produkt enthaltenen polaren Werkstoffen gelöst.
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren, in denen bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer Vulkanisierungseinrichtung für Strangprofile aus Kautschuk;
- 2 eine schematische Darstellung einer Kavität mit einer schematisch dargestellten stehenden Mikrowelle mit einer schlechten Energieübertragung in ein zu vulkanisierendes Kautschukprofil;
- 3 eine schematische Darstellung einer Kavität mit einer schematisch dargestellten stehenden Mikrowelle mit einer verbesserten Energieübertragung in das zu vulkanisierendes Kautschukprofil;
- 4 eine schematische Darstellung einer Kavität mit einer schematisch dargestellten stehenden Mikrowelle, ebenso mit einer gegenüber der Mikrowelle in 2 verbesserten Energieübertragung in das zu vulkanisierendes Kautschukprofil; und
- 5 eine schematische Darstellung einer Kavität mit zwei nebeneinander angeordneten Einkopplungspunkten für Mikrowelle.
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In 1 sind schematisch die wesentlichen Elemente einer Vorrichtung zum Vulkanisieren von Strangprodukten mit einer Kavität 1, einem außerhalb der Kavität 1 angeordneten Mikrowellengenerator 2 zum Erzeugen von Mikrowellen und einem Hohlleiter 3, durch den Mikrowellen von dem Mikrowellengenerator 2 zu einem Einkopplungspunkt 4 zum Auskoppeln der Mikrowellen aus dem Hohlleiter 3 und Einkoppeln der Mikrowelle in die Kavität 1 gezeigt. Ein endloses Kautschukprofil 5 wird auf einem Transportband 6 durch die Kavität 1 hindurchgeführt. Die Kavität 1 ist kanalartig ausgebildet, so dass ein Heißluftstrom zum Aufheizen des Kautschukprofils daran vorbeiströmen kann. Das Kautschukprofil wird zusätzlich im Bereich des Einkopplungspunktes 4 einer Mikrowellenstrahlung 7 ausgesetzt, die im Idealfall von quer zur Transportrichtung des Kautschukprofils verlaufenden, monomodalen, stehenden Mikrowellen gebildet wird. Allerdings werden die Mikrowellen innerhalb der Kavität häufig am Kautschukprofil selbst und auch an den Seitenwänden der Kavität reflektiert, so dass sich ein Muster von sich überlagernden Mikrowellen bildet und sich einige der Mikrowellen auch längs der Kavität ausbreiten, wie mit den Pfeilen 8 angedeutet ist.
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2 zeigt schematisch eine für das Aufheizen des Strangprofils schlechte Anordnung des Strahlungsfeldes. Das Kautschukprofil 5 durchläuft die Mikrowellenstrahlung 7 in einem Bereich geringer Energiedichte (hier als Knotenpunkt der Welle dargestellt). Außerdem sind Wellenlänge und Höhe der Kavität nicht optimal aufeinander abgestimmt, so dass die eingekoppelte Mikrowelle mit der an der Unterseite der Kavität 1 reflektierten Welle keine monomodale stehende Welle ausbilden kann.
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3 zeigt schematisch ein Strahlungsfeld, dass für den Energieeintrag in das Kautschukprofil optimiert ist. Die Wellenlänge der Mikrowelle wurde verändert (hier vergrößert), so dass zum einen der Bereich hoher Energiedichte der Mikrowellenstrahlung 7 (hier als Bauch der Welle dargestellt) in einen Bereich verschoben ist, durch die das Kautschukprofil hindurchläuft. Zum anderen ist die Wellenlänge auf die Höhe der Kavität 1 abgestimmt, so dass sich im Idealfall eine monomodale stehende Welle ausbilden kann.
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4 zeigt schematisch ein Strahlungsfeld, dass ebenso für den Energieeintrag in das Kautschukprofil optimiert ist. Die Wellenlänge der Mikrowelle wurde hier verkürzt und die dem Einkopplungspunkt 4 gegenüberliegende Reflektionsfläche, die durch die untere Wand der Kavität 1 gebildet wird, nach unten verschoben. Auch hier wird erreicht, dass zum einen der Bereich hoher Energiedichte der Mikrowellenstrahlung 7 (hier als Bauch der Welle dargestellt) in einen Bereich verschoben ist, durch die das Kautschukprofil hindurchläuft. Zum anderen ist die Wellenlänge auf die Höhe der Kavität 1 abgestimmt, so dass sich im Idealfall eine monomodale stehende Welle ausbilden kann.
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In 5 ist eine Kavität 11 mit zwei Einkopplungspunkten 12, 13 für Mikrowellen dargestellt, die nebeneinander liegen, so dass sich die von den Einkopplungspunkten ausgehenden Mikrowellenfelder überschneiden. Durch eine Phasenanpassung der an den Einkopplungspunkten 12, 13 in die Kavität eingekoppelten Mikrowellen lässt sich ein Strahlungsfeld 14 mit einem Interferenzmuster erzeugen, bei dem möglichst viele Bereiche hoher Energiedichte im Bereich des durch die Kavität 11 hindurchgeführten Kautschukprofils 15 liegen. Die Einkopplungspunkte müssen nicht unmittelbar nebeneinander liegen, sie können beispielsweise auch an unterschiedlichen Wandungen der Kavität angeordnet sein oder einander gegenüber liegen. Es können auch mehr als zwei Einkopplungspunkte vorgesehen sein. Wichtig für eine Veränderbarkeit des Strahlungsfeldes ist bei diesem Ausführungsbeispiel, dass sich die aus den Einkopplungspunkten in die Kavität eingekoppelten Mikrowellen überlagern.
