DE975975C - Einrichtung zur Waermebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld - Google Patents

Description

AUSGEGEBENAM 10. JANUAR 1963

B268ioVIIId/2ih

Berlin und Stuttgart

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung mit einem nach Art eines Elektroherdes ausgebildeten Gehäuse zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld, bei der das Behandlungsgut in einem Hohlraum einer gerichteten, von unten in den Hohlraum eintretenden Strahlung ausgesetzt ist und bei der die einen Durchbruch für die Strahleröffnung aufweisende Herdplatte durch eine das Behandlungsgut aufnehmende Tragplatte aus dielektrischem Material abgedeckt ist, deren Dicke klein gegen die Wellenlänge der Strahlung ist. Durch die Erfindung sollen Handhabung und Bedienung einer derartigen Einrichtung wesentlich vereinfacht werden.

Zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld müssen die Substanzen in einen allseitig geschlossenen Raum gebracht werden, dessen Innenwände das eingestrahlte elektromagnetische Feld gut reflektieren und der das Austreten des elektromagnetischen Feldes in den Außenraum verhindert. Durch diese Forderung ist es schwierig, die Einrichtung so zu gestalten, daß man die zu erwärmenden Substanzen schnell und bequem in den Behandlungsraum einbringen kann. Auf eine leichte Bedienung ist aber gerade besonderer Wert zu legen, wenn die Einrichtung im Haushalt oder in Wirtschaftsbetrieben von unerfahrenen Personen gehandhabt werden

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soll. In diesen Fällen soll die Einrichtung herdarti; ausgebildet sein und in ähnlich einfacher Weise wie beispielsweise ein Elektroherd bedient werden können.

Bei bisher bekannten Einrichtungen zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld, die herdartig ausgebildet sind, ist der das Behandlungsgut aufnehmende, mit elektromagnetischer Strahlung erfüllt ίο Hohlraum vertieft, also unterhalb der oberen Herdplatte angeordnet. Das Behandlungsgut muß in diesen vertieften Hohlraum hineingesetzt werden. Zu diesem Zweck ist entweder in der oberen Herdplatte oder in der Vorderwand der Einrichtung eine Öffnung zum Einbringen des Behandlungsgutes in den Hohlraum vorgesehen, die nach dem Einbringen des Behandlungsgutes mit einem Deckel strahlungsdicht verschlossen werden muß. Zu diesem Zweck müssen besondere Verschlußmittel für den Deckel vorhanden sein. Durch die vertiefte Anordnung des Behandlungsraumes im Herd und die Notwendigkeit eines festen Deckelverschlusses wird aber die Bedienung der Einrichtung im Haushalt oder in Wirtschaftsbetrieben viel zu umständ-Hch.

Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie man eine Einrichtung zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld so gestalten kann, daß ihre Bedienung kaum schwieriger und umständlicher als die eines normalen Elektroherdes ist.

Eine Einrichtung mit einem nach Art eines Elektroherdes ausgebildeten Gehäuse zur Wärmebehandlung organischer Substanzen, im elektromagnetischen Strahlungsfeld, bei der das Behandlungsgut in einem Hohlraum einer gerichteten, von unten in den Hohlraum eintretenden Strahlung ausgesetzt ist und bei der die einen Durchbruch für die Strahleröffnung aufweisende Herdplatte durch eine das Behandlungsgut aufnehmende Tragplatte aus dielektrischem Material abgedeckt ist, deren Dicke klein gegen die Wellenlänge der Strahlung ist, wird gemäß der Erfindung dadurch verbessert, daß an den Herdplatte ein haubenartiger, klappbarer Deckel mit weitgehend verlustfreien elektrisch leitenden Wänden schwenkbar und isoliert gelagert ist, der zusammen mit der Herdplatte einen geschlossenen Hohlraum bildet, und daß in einem den Durchbruch umgebenden Randgebiet die zwisehen dem Deckel und der Herdplatte bestehende Fuge, die im wesentlichen nur von der dielektrischen Platte ausgefüllt ist, nach außen hin durch an sich bekannte /t/4-Sperrtöpfe im Deckel und in der Herdplatte abgeschlossen ist. Gegenstand eines älteren Patentes ist eine Einrichtung zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld, bei der das Behandlungsgut in einem Hohlraum einer gerichteten, von unten in den Hohlraum eintretenden Strahlung ausgesetzt ist und bei der die. einen Durchbruch für die Strahleröffnung aufweisende Herdplatte durch eine das Behandlungsgut aufnehmende Tragplatte aus dielektrischem Material abgedeckt ist, deren Dicke klein gegen die Wellenlänge der Strahlung ist. Bei dieser Einrichtung wird der Hohlraum oberhalb der Tragplatte von einer auf die Tragplatte aufgesetzten Haube gebildet. Das ältere Patent gibt jedoch keinen Aufschluß darüber, wie diese Haube geöffnet werden kann und wie ein Austritt der elektromagnetischen Strahlung an der Fuge zwischen der Haube und der Tragplatte verhindert wird.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird der das Behandlungsgut aufnehmende Hohlraum ganz von dem Raum in dem haubenartigen, klappbaren Deckel gebildet. Nach Hochklappen des Deckels kann das Behandlungsgut wie bei einem normalen Elektroherd auf die Tragplatte gestellt werden. Danach braucht der Deckel lediglich wieder auf die Tragplatte heruntergeklappt zu werden, und die Einrichtung ist betriebsfertig. Ein besonderes Verschließen des Deckels ist nicht erforderlich, weil die /ί/4-Sperrtöpfe im Deckel und in der Herdplatte ein Austreten der elektromagnetischen Strahlung aus dem Behandlungsraum verhindern. Der haubenartige, klappbare Deckel kann verhältnismäßig leicht gebaut sein, weil auch bei geringen Verformungen ein Entweichen der Hochfrequenz am Rande des Deckels nicht zu befürchten ist. Dadurch ergibt sich eine weitere Erleichterung in der Handhabung und Bedienung der erfindungsgemäßen Einrichtung.

Vorteilhaft ist, die Kuppel im Deckel an wenigstens einer Stelle mit einem für Hochfrequenz undurchlässigen Durchbruch zu versehen, durch den man das Gut während des Behandlungsprozesses beobachten kann. In einer Weiterbildung gemäß vorliegender Erfindung ist der haubenartige Raum des Deckels innen mit einer geschlossenen, lichtdurchlässigen Haube aus einem elektrisch möglichst verlustfreien Werkstoff ausgekleidet, um das Entweichen der während der Wärmebehandlung entstehenden Dämpfe und Dünste durch die Einblicköffnung und das Beschlagen der Innenfläche des Deckels zu verhindern. Die Haube wird möglichst glatt, z. B. halbkugelförmig, gestaltet und mit federnden Verschlüssen in den Deckel eingesetzt, so daß sie leicht herauszunehmen und zu reinigen ist.

Es ist empfehlenswert, darauf zu achten, daß Dielektrikum und Dicke des Werkstoffes der Haube und/oder ihr Abstand von der metallischen Innenfläche des Deckels so gewählt sind, daß die seitlich am Behandlungsgut vorbeigehende Strahlung reflektiert wird.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung werden aus einem Ausführungsbeispiel hervorgehen, das im folgenden an Hand einer Zeichnung beschrieben wird. Die Zeichnung zeigt in

Fig. ι eine perspektivische Ansicht des Hoch- _lfl0 frequenzherdes mit aufgeklapptem Deckel, in

Fig. 2 eine. Schnittzeichnung durch die Herdplatte an der Lagerstelle für den Deckel, in

Fig. 3 den Stromlaufplan der Uberwachungs- und Schalteinrichtung für den Hochfrequenzgenerator.

In Fig. ι ist mit 8 das kastenförmige Gehäuse des Hochfrequenzgenerators mit seinen Stromversorgungseinrichtungen bezeichnet, dessen Oberseite als Herdplatte ausgebildet ist. In den Rahmen 9 ist die Auflageplatte 2 aus einem elektrisch verlustfreien Werkstoff eingelegt, der dieselbe Dielektrizitätskonstante wie der Boden der Aufbewahrungsvorrichtung für das Behandlungsgut hat und mit diesem zusammen ¹U der wirksamen Wellenlänge dick ist. Unter einem Durchbruch in der Mitte der Herdplatte ist der Topf- oder Hornstrahler zur Abstrahlung der Hochfrequenzenergie mit vertikal stehender Längsachse hängend angeordnet. In der Zeichnung sind weiter der ringförmige Sperrtopf 10 und zwei kleine versenkte Fassungen für Lichtquellen 7 zu erkennen. Einzelheiten dieser Konstruktion werden in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben werden.

Auf der Vorderseite des Gehäuses 8 ist ein

ao kleines Bedienungspult 11 angeordnet, auf dem ein Hauptschalter 12, ein Leistungswahlschalter 13, ein Regelknopf 14, eine Drucktaste 15 und ein Meßinstrument 16 zu erkennen sind. Der Zweck dieser Schaltgeräte wird in Verbindung mit Fig. 3 erläutert werden. Auf der Unterseite des Pultes sind die Kappen von Sicherungselementen 17 zu erkennen.

An der Hinterkante des Rahmens 9 ist in zwei

Gelenken 18 der Deckel 19 schwenkbar gelagert.

In seine kuppeiförmige Auswölbung ist ein beweg licher Einblickstutzen 5 eingesetzt. In die Kuppel ist eine Kunstglashaube 20 eingesetzt, die auf ihrer Außenfläche; zur Rückspiegelung des von den Lichtquellen 7 ausgehenden Lichtes mit einem Belag versehen ist, in dem vor der Öffnung des Stutzens 5 eine Fläche ausgespart ist, so daß der Einblick in den unter der Haube liegenden Hohlraum möglich ist. Vorteilhaft werden Dielektrikum und Wandstärke des Werkstoffes der Haube und/oder ihr Abstand von der metallischen (glanzverkupferten oder -versilberten) Innenfläche der Kuppel 4 so gewählt, daß die seitlich am Behandlungsgut vorbeigehende Strahlung reflektiert wird. Der im Deckel angeordnete ringförmige Sperrtopf ist mit 21 bezeichnet. In den beiden der Schwenkachse gegenüberliegenden Ecken des Deckels sind Gummipuffer 22 angeordnet. Nahe der Schwenkachse ragt durch einen Durchbruch in der Herdplatte der Betätigungshebel 23 eines Schalters 24 (Fig. 3) heraus, dessen Funktion im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben werden wird.

In Fig. 2 ist die Lagerung der Auflageplatte 2 in den vier Ecken der Herdplatte 29 auf elastischen Zwischenlagen 25 zu erkennen, ebenso wie die Halterung der Haube 20 in der Kuppel 4 des Deckels 19 mittels eines Bundes 26, der hinter drei am Umfang der Kuppel verteilte Stifte gedrückt wird, von denen einer, 27, an einer Blattfeder nachgiebig gelagert ist. Die Kuppel hat am Innenrand eine Nase 28, an der sie durch Fingerdruck aus ihrer Halterung herausgezogen werden kann.

In der Zeichnung sind ferner die beiden einander gegenüberstehenden Sperrtöpfe 10 und 21 zu erkennen. Die zwischen ihnen verbleibende und von der Platte 2 zur Hauptsache ausgefüllte Fuge beträgt etwa V20 der Wellenlänge. Mit 31 ist die Schwenkachse für den Deckel bezeichnet, die in zwei Säulen 18 an der Hinterkante 9 der Herdplatte gelagert ist. Die Säulen sind isoliert in den metallenen Gehäusekasten eingesetzt, so daß Kontaktschwierigkeiten durch die Deckelbewegung nicht auftreten können. Eine Masseverbindung des Deckels ist nicht nötig, da die Sperrtöpfe einen Durchgriff des Hochfrequenzfeldes durch die Trennfuge verhindern. Bei der Deckelbewegung wird durch die Nase 30 am Deckelscharnier der Arm 23 des Schalters 24 betätigt, dessen Funktion im folgenden beschrieben wird.

In Fig. 3 ist der Stromlaufplan der Schalteinrichtung des Hochfrequenzerzeugers auszugsweise dargestellt. Mit 36 ist eine Magnetronröhre bezeichnet, die aus der Sekundärwicklung des Hochspanmmgstransformators 37 gespeist wird. Dieser ist primärseitig über den Hauptschalter 12 und Sicherungen 17 mit einem Energieversorgungsnetz verbunden. In der Zuleitung zur Primärwicklung liegen eine oder mehrere Glühlampen 7 und der Kontakt 38' eines Schaltschützes 38, in dessen Stromkreis weitere Arbeitskontakte 39' und 40' und ein Ruhekontakt 41' in Serie mit einem Schaltkontakt 24' des zweipoligen Deckelschalters 24 liegen. Der Kontakt 39' ist einem Zeitschaltwerk 39 zugeordnet, das beim Einlegen des Hauptschalters 12 in Gang gesetzt wird und dafür sorgt, daß die Magnetronröhre erst nach einer gewissen Anheizzeit belastet werden kann. Der Arbeitskontakt 40' gehört zu einem weitereu Zeitschaltvverk 40, das von dem Regelknopf 14 beeinflußt wird und mit dem die Behandlungsdauer für das Gut eingestellt, d. h. in Verbindung mit dem Leistungswahlschalter 13 (Fig. 1) die dem Gut zügeführte Hochfrequenzenergie bemessen werden kann. Das Zeitschaltwerk 40 darf erst wirksam werden, wenn der Deckel geschlossen ist. In seinem Stromkreis liegt deshalb ein zweiter Schaltkontakt 24" des Deckelschalters 24, der als Wischkontakt aus gebildet ist und dem elektrischen Antrieb des Zeitschaltwerkes beim Schließen des Deckels einen kurzen Stromimpuls übermittelt. Nach Ablauf der mit dem Regelknopf 14 an einer Zeitskala eingestellten Behandlungszeit öffnet sich der Kontakt 40' und unterbricht den Stromkreis für das Schaltschütz 38: der Generator wird ausgeschaltet. Der Ruhekontakt 41' gehört zu einem Überstromrelais 41, das in der Anodenzuleitung zur Magnetronröhre liegt. Im Stromkreis seiner zweiten Wicklung liegt die Drucktaste 15, die nach einer Abschaltung betätigt werden muß, um das Überstromrelais wieder in Bereitschaft zu bringen.

Claims (5)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung mit einem nach Art eines Elektroherdes ausgebildeten Gehäuse zur Wärmebehandlung organischer Substanzen im elektromagnetischen Strahlungsfeld, bei der das Behandlungsgut in einem Hohlraum einer gerichteten, von unten in den Hohlraum eintreten-

   den Strahlung ausgesetzt ist und bei der die einen Durchbruch für die Strahleröffnung aufweisende Herdplatte durch eine das Behandlungsgut aufnehmende Tragplatte aus dielektrischein Material abgedeckt ist, deren Dicke klein gegen die Wellenlänge der Strahlung ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Herdplatte (29) ein haubenartiger, klappbarer Deckel (19) mit weitgehend verlustfreien elektrisch leitenden Wänden schwenkbar und isoliert gelagert ist, der zusammen mit der Herdplatte (29) einen geschlossenen Hohlraum bildet, und daß in einem den Durchbruch umgebenden Randgebiet die zwischen dem Deckel und der Herdplatte bestehende Fuge, die im wesentlichen nur von der dielektrischen Platte (2) ausgefüllt ist, nach außen hin durch an sich bekannte λ j 4.-Sperrtöpfe (21, 10) im Deckel (19) und in der Herdplatte (29) abgeschlossen ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (19) mit einer geschlossenen lichtdurchlässigen Haube (20) aus einem elektrisch möglichst verlustfreien Werkstoff ausgekleidet ist, deren Oberfläche mögliehst glatt, z. B. halbkugelförmig, gestaltet ist und die mittels federnder Verschlüsse (27) in den Deckel eingesetzt ist.
3. 3· Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Dielektrikum und Dicke des Werkstoffes der Haube (20) und/oder ihr Abstand von der metallischen Innenfläche des Deckels so gewählt sind, daß die seitlich am Behandlungsgut vorbeigehende Strahlung reflektiert wird.
4. 4. -Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß unter der dielektrischen Platte (2) zwischen dem Rande des Durchbruches und dem Sperrtopf (10) in der Herdplatte (29) mindestens eine Lichtquelle (7) versenkt eingelassen ist.
5. 5. Einrichtung nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (20) auf ihrer Außenfläche mit einem reflektierenden Belag, z. B. einem Lack, versehen ist, der im Bereich einer Einblicköffnung (5) ausgespart ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 254655;
   britische Patentschrift Nr. 666074;
   USA.-Patentschriften Nr. 1 992 515, 2 442 451. 2495429,2.584951,2612596.

   In Betracht gezogene ältere Patente:
   Deutsches Patent Nr. 974237.

   Hierzu τ Blatt Zeichnungen

   © 609 707/301 11.56 (209 751/7 1.63)