DE102006037815A1

DE102006037815A1 - Transportvorrichtung für eine Mikrowellenbehandlungsanlage

Info

Publication number: DE102006037815A1
Application number: DE200610037815
Authority: DE
Inventors: Maik Dr. Ulrich; Anton Hendl; Marc Gerhardt
Original assignee: Lindauer Dornier GmbH
Current assignee: Lindauer Dornier GmbH
Priority date: 2006-08-12
Filing date: 2006-08-12
Publication date: 2008-02-14
Also published as: WO2008019642A1

Abstract

Es wird eine Transportvorrichtung für eine Mikrowellenbehandlungsanlage mit einem endlos umlaufenden Tragband (1) zum Transport des Behandlungsgutes (2) in einer im wesentlichen horizontalen Transportrichtung (8) beansprucht, wobei oberhalb des Tragbandes (1) wenigstens ein auf das Behandlungsgut (2) wirksames Niederhalteelement (3) aus mikrowellengeeignetem Material angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transportvorrichtung für eine Mikrowellenbehandlungsanlage, welche ein Behandlungsgut kontinuierlich durch die Anlage transportiert.
Eine Mikrowellenbehandlung mit kontinuierlichem Warendurchlauf kann bei verschiedensten Behandlungsgütern Anwendung finden. So z.B. beim Sintern von Keramikprodukten, beim Aushärten von Produkten aus Epoxydharz oder anderen Mehrkomponentenprodukten, beim Garen und Trocknen von Lebensmitteln oder beim Trocknen von anderen Gütern.
So beschreibt beispielsweise die DE 10 2004 056 795 A1 einen Mikrowellen-Durchlauftrockner in Mehretagenbauweise für plattenförmige Produkte, bei dem ein Transportband und Mittel zur Feuchtluftabsaugung als Reflektionsschirme für die Mikrowellenstrahlung wirksam sind, um so einen optimalen Trocknungsprozess zu erreichen.
In der Praxis hat sich nun herausgestellt, dass insbesondere dünnes, plattenförmiges Behandlungsgut, das auf einem Transportband liegend durch eine Behandlungsanlage geführt wird, ab einer gewissen Transportgeschwindigkeit oder bei einer ungünstigen Anströmung durch einen für die Konvektionstrocknung eingesetzten Luftstrom zum Abheben von dem Transportband neigt. In der Folge wird das Behandlungsgut durch Kollisionen mit Bauteilen der Anlage beschädigt.
Darüber hinaus kann es zum Verkeilen dieser Produkte zwischen den Einbauten innerhalb der Mikrowellenbehandlungsanlage kommen, was ein Blockieren der Anlage und damit einen Produktionsabbruch zur Folge hat.
Um diese Nachteile zu verhindern ist bei einem aus der DE 35 27 645 C1 bekannten Konvektions- und Kontakttrockner zusätzlich zum Transport- bzw. Tragband ein Deckband aus Metallgewebe vorgesehen, wobei das Behandlungsgut zwischen dem Tragband und dem Deckband geführt wird. Ein derartiges Deckband lässt sich jedoch nur unter starken Leistungseinbussen bei einer Mikrowellenbehandlungsanlage einsetzen, weil das metallische Deckband die Mikrowellenstrahlung derart reflektiert, dass das erwünschte Eindringen der Mikrowellenstrahlen in das Behandlungsgut wesentlich vermindert ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Transportvorrichtung für eine Mikrowellenbehandlungsanlage zu schaffen bei der ein zuverlässiger Transport des Behandlungsgutes auch bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten gewährleistet ist, sowie eine Mikrowellenbehandlungsanlage zur kontinuierlichen Durchlaufbehandlung von Gütern mit hoher Leistungsausbeute und mit einer genannten Transportvorrichtung zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch eine Transportvorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 und durch eine Mikrowellenbehandlungsanlage gemäß den Ansprüchen 7 und 9 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen definiert.
Erfindungsgemäß ist dazu eine Transportvorrichtung mit einem endlos umlaufenden Tragband zum Transport des Behandlungsgutes in einer im wesentlichen horizontalen Transportrichtung und wenigstens ein zumindest teilweise aus mikrowellengeeignetem Material bestehendes Niederhalteelement vorgesehen, welches oberhalb des Tragbandes angeordnet ist.
Als mikrowellengeeignet wird hier ein Material mit einem hohen Transmissionsgrad bezüglich Mikrowellen verstanden, d.h. nahezu die gesamten auf das Niederhalteelement auftreffenden Mikrowellen durchdringen das Material des Niederhalteelementes ohne reflektiert zu werden und ohne vom Material absorbiert zu werden, sodass das Niederhalteelement durch die Mikrowellen nicht wesentlich erwärmt wird. Mit anderen Worten sind Materialien geeignet, welche einen niedrigen dielektrischen Verlustfaktor aufweisen.
Der Vorteil dieser Ausführung ist eine hohe Leistungsausbeute der Mikrowellenstrahlung bei sicherem Transport des Behandlungsgutes durch die Anlage. In Versuchen wurde eine bis zu 75% höhere Leistungsausbeute erzielt, als bei Mikrowellenbehandlungsanlagen mit einem metallischen Niederhalteelement.
Ein teilweise aus mikrowellengeeignetem Material bestehendes Niederhalteelement ist so ausgeführt, dass die Mikrowellenstrahlung nahezu ohne Beeinträchtigung durch das Niederhalteelement auf das Behandlungsgut einwirkt. Beispielsweise bedecken mögliche metallische Bauteile eines Niederhalteelementes nur unwesentliche Flächen des Behandlungsgutes, sodass ebenfalls eine hohe Leistungsausbeute der Mikrowellenstrahlung und eine ausreichende Mikrowellenbestrahlung für die jeweilige Behandlung erzielt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das Niederhalteelement aus Polytetraflourethylen (PTFE), Polyethylen (PE), Perfuoralkoxy-Copolymer (PFA) oder aus Fluorinatedethylenepropylen (FEP).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung besteht das Niederhalteelement aus einem endlos umlaufenden flächigen Siebband, wobei das Vorlauftrum des Siebbandes in einer Parallelebene des Tragbandes derart angeordnet ist, dass es das Behandlungsgut auf das Tragband andrückt und fixiert. Dazu ist die Transportrichtung des Siebbandes im wesentlichen parallel zur Vorlaufrichtung des Tragbandes angeordnet.
Das Siebband kann bezüglich seiner Position gegenüber dem Tragband und bezüglich des Anpressdruckes auf das Behandlungsgut einstellbar ausgeführt sein. Dadurch kann das Siebband vorteilhaft unterschiedlichen Abmessungen und Eigenschaften des Behandlungsgutes angepasst werden. Auch ein während des Trocknungsprozesses entlang der Förderstrecke schrumpfendes Behandlungsgut kann so vom Anfang bis zum Ende der Förderstrecke optimal und sicher geführt werden. Eine solche Einstellmöglichkeit kann beispielsweise durch vertikal verstellbare Umlenk- und Tragwalzen des Siebbandes realisiert werden.
Ebenso wie das niederhaltende Siebband kann auch das Tragband verstellbar ausgeführt sein, um so das Zusammenwirken zwischen Tragband, Trocknungsgut und Niederhalteelement optimieren zu können.
Eine weitere bevorzugte Ausführung sieht vor, dass das Niederhalteelement aus, im wesentlichen parallel angeordneten, endlos umlaufenden schmalen Bändern oder Seilen besteht. Die Bänder oder Seile bestehen ebenfalls aus einem mikrowellengeeigneten Kunststoff.
Derartige schmale Niederhalteelemente haben den Vorteil, dass sie eine zur Konvektionstrocknung notwendige Luftströmung von und zu der Oberfläche des Behandlungsgutes weniger behindern als ein flächendeckendes Siebband. Dadurch wird die Leistungsausbeute der Anlage weiter verbessert.
Insbesondere bei band- oder plattenförmigen Behandlungsgütern ist diese Ausführung vorteilhaft anwendbar, indem beispielsweise die Bänder oder Seile nur in den Randbereichen des Behandlungsgutes angeordnet sind. Es kann bereits genügen oberhalb des Tragbandes ein schmales Band oder ein Seil im Randbereich des Behandlungsgutes anzuordnen, um den sicheren Transport von flächigem Behandlungsgut zu gewährleisten. Dadurch wird der Material- und der Herstellungsaufwand für das Niederhalteelement deutlich verringert und ein Luftstrom kann beispielsweise zum Zwecke der Konvektionstrocknung nahezu ungehindert auf das Behandlungsgut geleitet werden.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft die Umlaufgeschwindigkeit des Tragbandes und des Niederhalteelementes. Bevorzugt werden das Tragband und die Niederhalteelemente mit der gleichen Umlaufgeschwindigkeit betrieben. Dies kann entweder durch gesteuerte Antriebe erreicht werden, welche über eine Steuereinrichtung zumindest hinsichtlich ihrer Umlaufgeschwindigkeit synchronisiert werden oder nur eines der beiden Elemente ist angetrieben und das andere wird über das Trocknungsgut mitgenommen.
Besonders wichtig ist dieses Merkmal bei Behandlungsgütern mit empfindlichen Oberflächen. Die gleiche Umlaufgeschwindigkeit des Tragbandes und des Niederhalteelementes gewährleistet dann, dass die Oberfläche des Behandlungsgutes nicht durch Reibung zwischen Behandlungsgut und Niederhalteelement beschädigt wird.
Die vorliegende Erfindung umfasst des weiteren eine Mikrowellenbehandlungsanlage mit einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung und mit mehreren in Transportrichtung hintereinander angeordneten Behandlungskammern. In den einzelnen Behandlungskammern können jeweils getrennte Behandlungsschritte, wie beispielsweise Aufheizen, Konvektionstrocknen, Mikrowellentrocknen angewendet werden oder es werden mehrere Behandlungsschritte gleichzeitig angewendet. So kann bei einem Durchlauftrockner in den ersten Trockenkammern z.B. nur ein Aufheizen mittels Mikrowellenenergie stattfinden und in nachfolgenden Kammern zusätzlich ein Luftumlaufsystem zur Konvektionstrocknung vorgesehen sein. In weiteren Trockenkammern kann nachfolgend ohne jegliche Heizvorrichtung nur noch feuchte Luft aus der Umgebung des Behandlungsgutes abtransportiert werden.
Entsprechend kann sich das erfindungsgemäße Niederhalteelement über die gesamte Förderlänge des Tragbandes bzw. der Anlage erstrecken oder nur in Teilbereichen angeordnet sein, so dass beispielsweise nur in den Bereichen, in denen Luftströme zur Konvektionstrocknung auftreten ein Niederhalteelement angeordnet ist. Das bedeutet, dass das Niederhalteelement auch aus mehreren separat gelagerten und angetriebenen Teilen bestehen kann.
Schließlich umfasst die vorliegende Erfindung auch Mikrowellenbehandlungsanlagen in Mehretagenbauweise, wobei zumindest in einer Etage ein Tragband mit einem erfindungsgemäßen Niederhalteelement vorgesehen ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden anhand eines Ausführungsbeispiels und der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Transportvorrichtung in der Seitenansicht.
Dabei wird ein Behandlungsgut 2 auf einem Tragband 1 in einer Transportrichtung 10 transportiert. Durch ein Niederhalteelement 3 wird das Behandlungsgut 2 auf das Tragband 1 angedrückt und gehalten.
Das unterhalb des Behandlungsgutes 2 angeordnete Tragband 1 ist ein endlos umlaufendes Band, das am Einlauf und am Auslauf der Transporteinrichtung durch jeweils eine Umlenkrolle 7 umgelenkt wird. Es ist ebenso möglich zwischen Ein- und Auslauf der Transporteinrichtung zusätzlich eine oder mehrere Führungsrollen anzuordnen, welche das Tragband im Vor- und Rücklauf stützen und führen. Die Führungsrollen könne zu diesem Zweck auch unterhalb des Rücklaufstranges angeordnet sein. Laufrichtungspfeile 9 zeigen die Laufrichtung des Tragbandes 1 an. Die Umlenkrolle 7 am Auslauf wird durch den Motor 11 angetrieben und treibt so das Tragband 1 an.
Oberhalb des Behandlungsgutes 2 ist das Niederhalteelement 3 ebenfalls in Form eines endlos umlaufenden Bandes angeordnet. Es wird über Führungsrollen 6 derart geführt und umgelenkt, dass zwischen Vor- und Rücklaufstrang des Bandes Mikrowellenstabantennen 4 und Feuchtluftabsaugungsmittel 5 angeordnet werden können. Das Niederhalteelement 3 ist also um die Mikrowellenstabantennen 4 und die Feuchtluftabsaugungsmittel 5 herum geführt. Auf diese Weise verläuft zwischen den Mikrowellenstabantennen 4 und dem Behandlungsgut 2, sowie zwischen Feuchtluftabsaugungsmittel 5 und Behandlungsgut 2 nur ein Strang des Niederhalteelementes 3, d.h. das Zusammenwirken zwischen Mikrowellenstabantennen 4 und dem Behandlungsgut 2, sowie zwischen Feuchtluftabsaugungsmittel 5 und Behandlungsgut 2 wird nur geringfügig beeinflusst. Die Laufrichtungspfeile 10 zeigen die Laufrichtung des Niederhalteelementes 3 an.
Entsprechend den Laufrichtungen von Tragband 1 und Niederhalteelement 3 ergibt sich die Transportrichtung des Behandlungsgutes 2, welche durch den Transportrichtungspfeil 8 angezeigt ist.
Zusätzlich zu den in der Figur eingezeichneten Führungsrollen 6 ist es möglich weitere Führungsrollen oder -walzen vorzusehen, beispielsweise um den Vorlaufstrang des Niederhalteelementes 3 auf das Behandlungsgut 2 anzudrücken.
Die Feuchtluftabsaugungsmittel 5 sind ausgeführt als Saugdüsenkästen und auf der Unterseite mit einer Öffnung versehen, die sich vorteilhaft über die gesamte Breite des Behandlungsgutes 2 erstreckt. Auch die Mikrowellenstabantennen 4 erstrecken sich vorzugsweise zumindest über die Breite des Behandlungsgutes 2.
Das Niederhalteelement 3 wird am Auslauf durch einen Motor 12 angetrieben. Die Motoren 11 und 12 für den Antrieb des Tragbandes 1 und des Niederhalteelementes 3 sind beispielsweise über eine elektrische Welle synchronisiert.

1: Tragband
2: Behandlungsgut
3: Niederhalteelement
4: Mikrowellenstabantenne
5: Feuchtluftabsaugungsmittel
6: Führungsrolle
7: Umlenkrolle
8: Transportrichtungspfeil
9: Laufrichtungspfeil
10: Laufrichtungspfeil
11: Motor
12: Motor

Claims

Transportvorrichtung für eine Mikrowellenbehandlungsanlage mit einem endlos umlaufenden Tragband (1) zum Transport des Behandlungsgutes (2) in einer im wesentlichen horizontalen Transportrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb des Tragbandes (1) wenigstens ein auf das Behandlungsgut (2) wirksames Niederhalteelement (3) aus mikrowellengeeignetem Material angeordnet ist.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Niederhalteelement (3) aus Polytetrafluorethylen (PTFE), Polyethylen (PE), Perfluoralkoxy-Copolymer (PFA) oder aus Fluorinatedethylenepropylen (FEP) besteht.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Niederhalteelement (3) als ein endlos umlaufendes, flächiges Siebband ausgebildet ist, wobei das Vorlauftrum des Siebbandes in einer Parallelebene des Tragbandes (1) derart angeordnet ist, dass es das Behandlungsgut (2) auf das Tragband (1) andrückt und darauf fixiert.
Transportvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Niederhalteelement (3) aus im wesentlichen parallel zueinander angeordneten, endlos umlaufenden schmalen Bändern oder Seilen besteht, die derart angeordnet sind, dass deren Vorlaufrichtung im wesentlichen parallel zur Vorlaufrichtung des Tragbandes (1) angeordnet ist, und dass sie das Behandlungsgut (2) auf dem darunter liegenden Tragband (1) andrücken und fixieren.
Transportvorrichtung nach Anspruch 4, wobei die schmalen Bänder oder Seile nur im Randbereich des Behandlungsgutes (2) angeordnet sind.
Transportvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Niederhalteelement (3) mit einer Umlaufgeschwindigkeit antreibbar ist, die im wesentlichen gleich hoch ist, wie die Umlaufgeschwindigkeit des Tragbandes.
Mikrowellenbehandlungsanlage mit einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mehrere Behandlungskammern in Transportrichtung hintereinander angeordnet sind.
Mikrowellenbehandlungsanlage nach Anspruch 7, wobei die Mikrowellenbehandlungsanlage als Mehretagenanlage mit mehreren übereinander angeordneten Tragbändern (1) mit jeweils zugeordneten Niederhalterelementen (3) ausgeführt ist.
Mikrowellenbehandlungsanlage mit einer Transportvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Mikrowellenbehandlungsanlage als Mehretagenanlage mit mehreren übereinander angeordneten Tragbändern (1) mit jeweils zugeordneten Niederhalterelementen (3) ausgeführt ist.