Brevet FR2397767A1 — publié le 19790209

Les appareils connus de traitement par les ondes électromagnéti -ues,vont de la simple cavité excitée par une seule source de rayonnement à dos installatioas plus complexes,dont le but essen -tiel est d'obtenir une bonne répartition des ondes au niveau des produits soumis a leurs actions.Cette répartition n'est obtenue que race a l'emploi de divers dispositifs annexes qui ont,sou- -vent le désavantage d'être onéreux. L'invention décrite,permet: d'une part,de répartir directement les ondes électromagné- -tiques et d'obtenir une action homogène et uniforme sur les pro -duits soumis a traitement,sans avoir recours à des dispositifs annexes; d'autre art,de modifier la composition architecturale de l'appareil de traitement,qui,de ce fait,stadaptera au profil de traitement spécifique de chaque produit considéré. L'appareil est constitue par des cavistes segmen -taires,répondant,pour chacune d'elles à a une fonction déterminée, et qui,hermetiquement accoles les unes aux autres,constituent un tube dont il est possible de modifier,par addition ou soustraction des segments constitutifs,la longuefr,l'ambiance intérieure,la puissance et le nombre des générateurs d'ondes,leur répartition, et gui,par son autonomie,s'intègre dans des chaînes trés diverses. Les segments constitutifs(1) se répartissent en: =segments de rayonnements qui se présentent en trois ver -sions différentes dont chacune est choisie pour la construction du tube destiné à un traitement déterminé. segments d'isolation dont le but essentiel est d'éviter la fuite des ondes électromagnétiques. =segments d'ambiance permettant,suivant les cas considerés, de pratiquer le traitement désiré dans un fluide gazeux déterminé, dont on peut faire varier la température,l'hygrométrie,le mouve -ment ou,sous vide. =segments de transition ou d'union entre les segments précédents. Tous ces -segmenls sont construits en profiles et tôles légers,et relies entre eux par des cornières boulonnées par l'une de leurs ailes. I- Les segments de rayonnement,dans leur première version, sont équipés par des guides d'ondes(2)parallèles entre eux,et reliés,deux par deux et,alternativementsv leurs extrémités opposées,par des coudes(3),de même section que les guides eux mêmes,et réalisant,ainsi,un guide continu,en forme de mandores parallèles entre eux,et plaqué,par sa face inférieure, sur la tôle support qui constitue l'une des faces des segments en question. Des fentes parallèles à l'axe des guides,mettent en communication la cavité de ces derniers avec celle du segment.Le nombre, les dimensions g;éométriques et la position de ce fentes sont tels qui elles présentent un rapport d'onde stationnaire minimum vu des générateurs et qu'elles etablissent le profil de puissance souhaité dans le matériau à traiter(4).Les méandres,localement interrompus,permettent d'alimenter le guide par des générateurs dont la répartition sur toute la longueur de la zone de rayonne -ment du tube, permet de moduler l'action des ondes électromagné- -tiques. (5) Dans leur deuxième version, les segments de rayon -nement sont équipés d'un conducteur coaxial(6) pris en sandwich entre deux plaques métalliques(7 & 8),de section cylindrique,et dont le diamètre n' excède pas quelques millimetres.Dans cette version,les fentes(9)se situent perpendiculairement à l'axe du conducteur et leur rayonnement est déterminé par la position du conducteur par rapport à elles.Par leur disposition,les fentes voient défiler,au dessous d'elles,le produit a traiter qui reçoit dans toute la traversée du tube,une même quantité d'énergie.Pour obtenir ce résultat, le conducteur coaxial décrit ses méandres ( 10 ) parallèlement au grand axe du tube de traitement,contrairement à ceux décrits par les guides utilisés,dans la première version, qui étaient perpendiculaires r cet axe. Dans leur troisième version1 les segments de rayon -nement possède une face équipée de boucles individuellement ali -mentées par des oscillateurs à transistors électroniquement vari -ables(11)qui suppriment les ensembles excitateurs reliant entre elles les fentes rayonnantes utilisés dans les deux premières ver -sions,ainsi que tout réglage de fonctionnement. Il- Les segments d'isolation qui sont destinés à éviter la fuite des ondes, sont de trois variétés différentes dont les deux premières sont pratiquerient toujours utilisées ac -colées l'une â l'autre pour constituer des filtres qui sont, en général placés à l'entrée et à la sortie d;t tube de traitement(12) Ces filtres sot fores par:: = un segment non dissipatif dont deux faces opposées sont constituées par des cavités résonnantes couplées,de forme paral -lèlipédique(I3)dont les dimensions dépendent de la fréquence à laquelle travaille le système de rayonnement du tube.Cette partie non dissipatîve èst située du coté adjacent au segment de rayon- -nement du tube. =un segment dissipatif(14)faisant suite au précédent,csest à dire à l'extremite du tube,qui est;constitué;sur deux:faces-op- -posées du segment,par des reliefs de section triangulaire,à som -met regardant vers le centre du tube,parallèles et juxtaposés en -tre eux,et dont les arêtes sont perpendiculaires à l'axe du tube-. Ces reliefs,en forme de pyramides triangulaires allongées,sont parcourus par un courant d'eau froide(15). Grâce au-filtre constitué par la solidarisation des deux segments précédents,les -fuites d'ondes sont ramenées aux valeurs autorisées par les normes officielles.Des appareils testeurs(16) situés à l'extremité distale des sements dissipatifs,permettent de mesurer,en permanence,la valeur de ces fuites éventuelles,et ordonnent l'arrêt immédiat de l'appareil,dés que leur seuil d' alerte est atteint. Un segment d'isolation d'un type particulier(I7)équipe le tube,lorsque ses aplications imposent d'isoler,de'façn herméti -que sa partie de rayonnement pour y faire,par exemple,le vide. Dans ce cas,les filtres deviennent inutiles.Le système de ferme -ture consiste en deux portes ou une cloche étanches qui sent mues -par un vérin à action rapide qui les élève ou les abaisse sur le plan où est situé le produit à traiter.La fermeture,l'ouverture des portes ou de la cloche sont synchronisées avec la mise en fonctionnement ou l'arrêt du rayonnement,et avec des arrêts éven -tuels du convoyeur du produit à traiter.Les joints d'étanchéité de ce segment sont réalisés par des tubes ou rondins souples(I8) de nature insensible à l'action des ondes électromagnétiques,so -lidaires des pièces bordant la zone à obturer,et qui,en s'écra -sant mutuellement,l'un contre l'autre,forment le le joint étanche qui peut,entre les deux tubes ou rondins le formant,comprimer le convoyeur de produits,si celui-ci est de trés faible épaisseur. III- Les segments d'ambiance sont destinés à être interposés entre les segments précédents(hormis bien entendu ceux dont les actions se conjuguent tels que les segments non-dissipa -tifs et-dissipat-ifs des filtres)et sont équipés,suivant les cas, de ventilateurs dtaspiration,de refoulement ou de prises reliant ces segments à des équipements spécifiques tels que compresseurs d'air,pompes à vide,générateurs ou récipients de fluides gazux spéciaux,variant en-fonction du produit à traiter et du traite -ment à lui administrer.Dans leur utilisation la plus simple,ces segments permettent d'extraire la vapeur d'eau dégagée,en cours de traitement,à l'intérieur du tube.Dans la version de segment de rayonnement équipé de guides à fentes,ces guides pourront être eux-mêmes utilisés comme canalisations d'insufflation,l'air se répartissant par les fentes des guides.Il sera éventuellement orienté par des déflecteurs ne perturbant pas,toutefois,la propa -gation des ondes électromagnétiques.Cette installation a l'avan -tage de mieux répartir l'air pulsé dans la cavité du tube et d' éviter la condensation des vapeurs,non seulement dans cette cavi- -té,mais encore sur les parois des guides eux-mêmes.Ces segments dont la répartition sur le tube peut être trés variable,permet -tent de modifier la nature,la température,l'hygrométrie du mi -lieu ambiant régnant dans le tube.(2g) IV Les segments de transition ou d'union n'ont qu'unie fonction accessoire.Ils permettent d'allonger le tube de traitement dans ses portions muetteset de faciliter son inclu -sion dans des chaînes plus ou moins complexes.Ces segments se -ront,éventuellement,aptes à recevoir des équipements permettant de compléter l'action spécifique des ondes électromagnétiques. L'un d-e ces segments sera complété par une hotte d'aspiration(19) collectant les gaz et vapeurs divers issus du tube et les reje -tant à l'extérieur. Pour les cas où les condensations de vapeur sont trés importantes,le plancher de certains Segments constituant le tube,sera construit en pente légère collectant 1'eau condensée - dans une gouttière dtévacuation(20)située à sa partie la plus déclive. Le tube-construit par la juxtaposition longitu -dinale des segments constitutifs est équipé de générateurs d' ondes électromagnétiques qui sont fixés sur lui de manière à constituer,avec lui;un ensemble autonome.Plusieurs générateurs(2}) répartis sur le tube,à proximité des zones de rayonnement,permettent d'alimenter,zone par zone,les diverses portions du tube, avec une meilleure répartition des ondes,et de mieux les moduler par un contrôle individuel de la puissance de chaque générateur. Cette disposition n'intéresse évidemment pas la version à tran - sistors de l'appareil décrit,ceux -ci devant être réglés iffdivi-. - duellement. Le tube décrit comporte,enfin,un système de/trans- -lation 5L lequel sont véhiculés les produits à traiter.Suivant les applications considérées,les segments composant le tube sont munis, au niveau de leur face inférieure, de supports qui pourront etre des rouleaux,des guides des plaques etc.. qui seront de natu -re insensible a l'action des ondes électromagnétiques.Les segments extrêmes du tube seront équipés de rouleaux sur lesquels se plaque le systXme convoyeur choisi(21) Ce système convoyeur,dans sa forme la plus sim -ple,consiste en un tapis qui parcourt le tube dans toute sa lon -gueur.(22) I1 est en tissu de verre,imprégné de polytetrafluoro -éthylène-téflon ou en une autre matière gui devra,obligatoirement, être insensible à l'action des ondes électromagnétiques.Il est tiré par un tambour-moteur(23),1ui-meme entrainé par un moto-réducteurvariateur(24)permettant de définir,dans une large plage,la vitesse d'avancement du tapis dans le tube.Grâce à des interrupteurs pro -grammés,le tapis pourra,éventuellement se déplacer par a coups; grâce à un inverseur,il pourra être animé de mouvements de va et vient.Tous ces systèmes permettent de contrôler rigoureusement le temps de déplacement du produit dans le tube.Le convoyeur pourra etre constitué de plaques juxtaposées et articulées entre elles, et entrainé par des tambours de section polygonale(25).Ce mode de translation permettra de vél1iculer,dans le tube de traitement,des bacs en verre,téflon,de même nature chimique que le tapis du type précédent,qui pourront contenir,soit le produit à traiter,soit des récipients secondaires(bocaux,bouteilles,boîtes,ampoules etc.) à la condition que ces récipients soient,eux aussi,en matière insensible aux ondes électromagnétiques. (26) Ainsi construit,le tube permet d'allier,dans le traitement par les ondes électromagnétiques: 1) la modulation spatiale de la puissance du ou des généra -teurs. 2) la répartition uniforme de l'énergie par la position et la dimension des fentes ou des boucles des segments rayonnan. 3) la variation du milieu ambiant dans lequel le produit est traité'. 4) la vitesse de défilement,sous les ondes,de ces produits. De la combinaison de ces divers paramètres,naissent les multiples profils de traitement spécifiques des produits considérés.Leurs variations possibles en de larges plages permettent de cerner ces profils. L'architecture générale du tube permet de l'inté -grer dans une multitude de chaînes industrielles.Autonome,il peut être,suivant les applications auxquelles il est destiné, placé sur pieds, sur roues,suspendu,glisse séquentiellement,dans des chaînes continues ou discontinues de traitements.Sa taille est variable,sans que soient changés les principes généraux de sa construction segmentaire.Ses constituants,gui se limitent à des éléments modulaires simnles,peuvent être préfabriqus et assem -blés en fonction de l'utilisation à laquelle on destine le tube. Ce qui permet la réalisation d'installations peu onéreuses,dans lesquelles les traitements par les ondes Tectromagnétiques pour -ront être administrés â l'état pur,ou,au contraire,associés à des traitements d'autre nature.Le tube,considéré comme élément de construction technique modulaire,pourra être employé seul ou avec d'autres tubes identiques placés isolèment ou en batteries.Sui -vant la place dont disposeront les installations dans lesquelles il sera inclus,le tube s'intègrera dans des chaînes qui pourront, suivant les cas,être linéaires et planes ou,au contraire, étages et compactes,et dans lesquelles,le tube ou les tubes,seront si -tués,à des niveaux différents,selon les traitements divers que les produits considérés devront subir,en aval ou en amont de l' action des ondes électromagnétiques. En résumé,l'appareil décrit est un tube à segments spécialisés dans des fonctions respectives,dans lequel sont véhiculés et traités les produits les plus divers sous un rayonnement d'ondes électromagnétiques,afin de provoquer,en leur sein,des réactions extrêmement nombreuses,de nature p'-vsisue, chimique ou blologique.Cette polyvalence de résultats est due au fait que ce tube permet de cerner,par variations de plusieurs paramètres de fonctionnement1 les profils spécifiques de chaque produit soumis a l'action de ces ondes.lvar sa conce-rtio- alltono- -me,ce table peut s' intégrer en de multiples c'iaincs de production industrielle. R9VENTICATIONS l-Tube permettant le traitement de divers produits par les ondes électromagnétiques,caractérisé en ce qu'il est consti -tué de segments modulaires interchangeables dont chacun pos -sède une fonction spécifique,et dont l'assemblage permet de réaliser le profil de traitement du produit considéré. 2-Appareil suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que certains de ces segments sont des segments rayonnants. 3-Appareil suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que certains-de ces segments sont des segments dfisolation. 4-Appareil suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que certains de ces segments sont des segments d'ambiance. 5-Appareil suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que certains de ces segments sont des segments de transition. 6-Appareil suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que,dans une première version,ces segments sont équipés de guides d'ondes munis de fentes communiquant directement avec l'ntérieur du segment en des localisations trés précises,et toujours parallèles au grand axe des guides. 7-Appareil suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que,dans une deuxième version, ces segments sont équipés d'un conducteur coaxial avec fentes ouvertes directement à l'inté -rieur de leur cavité,en des localisations trés précises,et toujours perpendiculaires au grand axe du conducteur. 8-Appareil suivant la revendication 2 caractérisé par le fait que,dans une troisième version, ces segments sont équipés de boucles dont chacune possède un oscillateur à transistor,se comporatnt comme un petit générateur autonome. 9-Appareil suivant la revendication 3 caractérisé par le fait que les segments d'isolation sont des filtres évitant la fui -te des ondes. 10-Appareil suivant la revendication 9 caractérisé par le fait que'le filtre est constitué d'un segment dissipatif associé à un segment non dissipatif. 11-Appareil suivant la revendication 10 caractérisé par le fait que le segment dissipatif est formé de cavités résonnantes cou -plées. 12-Appareil suivant la revendication 10 caractérisé par le fait que le segment non dissipatif est formé de reliefs à section triangulaire parcourus par de l'eau. 13-Appareil suivant la revendication 9 caractérisé par le fait que les segments filtres sont équipés d'appareils testeurs, mesurant,en permanence,la valeur des fuites éventuelles et commandant l'arrêt immédiat de l'appareil. 14-Appareil suivant la revendication 3 caractérisé par le fait que le segment d'isolation est muni de portes ou d'une'cloche réalisant une fermeture hermétique du segment. 15-Appareil suivant la revendication 14 caractérisé par le fait que la fermeture est commandée par un vérin à action ra -pide. 16-Appareil suivant la revendication-I4 caractérisé par le fait que les joints de fermeture hermétique sont des tubes ou des ron -dins de nature insensible a l'action desondes électromagnéti -ques. 17-Appareil suivant la revendication 4 caractérisé-par le fait que les segments sont équipés de ventilateurs permettant de modifier la température et l'hygrométrie de leur milieu antérieur 18-Appareil suivant la revendication 6 et la revendication 17 caractérisé par le fait que les guides d'ondes peuvent servir de gaines de ventilation par les fentes qu'ils comportent. 19-Appareil suivant la revendication 4 caractérisé par le fait que les segments sont,suivant les applications,reliés à des appareillages accessoires permettant d'envoyer dans le tube divers fluides gazeux ou d'y faire le vide. 20-Appareil suivant les revendications 6 & caractérisé par le fait que ces segments sont alimentés par des générateurs de puissance sépar á wit contrôlable. 21-Appareil suivant la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est parcouru, sur toute sa longueur,par un convoyeur en un matériau de nature insensible aux ondes électromagnetiques. 22-Appareil suivant la revendication 21 caractérisé par le fait que les supports du convoyeur,solidaires de chaque seg -ment du tube,sont d'une nature insensible aux ondes. 23-Appareil suivant la revendication 21 caractérisé par le fait que le convoyeur est entrainé par u mo un moto-réducteur-variateur, pouvant faire varier sa vitesse1 interrompre sa marche ou inverser. 24-Appareil suivant la revendication i caractérisé par le fait que,considéré comme un élément autgnome,construit en éléments modulaires,en fonction de son utilisation,peut s'intégrer dans des chaines de traitement plu-s ou moins complexes.