Brevet FR2548507A1 — publié le 19850104

Applicateur à micro-ondes. à densité dénergie ajustable. destiné au traitement d'objets au moins en partie polaires. La présente invention concerne un applicateur à micro-ondes, à densité énergie ajustable, destiné au traitement, thermique ou thermochimique d'objets au moins en partie polaires, et, enparticulier, mais non exclusivement, à la vulcanisation de profilés en caoutchouc éventuellement alvéolaire. Dune manière générale on sait quiil a déjà été proposé de nombreux types d'applicateurs. Ainsi, par la demande de brevet nO 82 02 517, on connaît notamment une installation comprenant un tunnel résonnant équipé de moyens permettant de faire défiler longitudinalement la matière à traiter, ce tunnel étant alimenté en micro-ondes au moyen de deux séries d'organes d'émission de micro-ondes longitudinalement alternées qui émettent respectivement selon les modes TE et TMde sorte que chaque section de la matière à traiter passe successivement dtune zone de propagation selon le mode TE à une zone de propagation selon le mode TM et inversement. Cette solution permet en particulier de résoudre le problème d'homogénéisation et de constance de l'énergie calorifique dissipée tout au long du tunnel de traitement. Toutefois, les installations de ce genre présentent un inconvénient notable: Elles ne conviennent pas bien au traitement successif de matières fortement absorbantes telles que des pièces pleines en caoutchouc naturel ou synthétique puis de matières faiblement absorbantes telles que des pièces en matière alvéolaires à alvéoles ouvertes ou fermées qui nécessitent pour leur traitement des densités d'énergie relativement élevées. Ainsi, dans le cas où l'on veut traiter dans une installation prévue initialement pour le traitement de charge fortement absorbantes, des matières faiblement absorbantes, plusieurs solutions peuvent être envisagées. Une première possibilité consiste à maintenir plus longtemps les pièces à traiter, par exemple les profilés, à l'intérieur du tunnel de traitement. Toutefois ce mode opératoire a pour effet de ralentir considérablement la chatne de traitement ce qui, de toutes façons,entrane une augmentation du codt du traitement. Une autre solution consiste à augmenter la densité de puissance dissipée à l'intérieur du tunnel: - soit en remplaçant le générateur de micro-ondes par un générateur plus puissant, ce qui conduit à une transformation importante de la partie électronique de l'applicateur3 - soit en diminuant les dimensions et en particulier la section,du tunnel de traitement, ce qui implique une modification de la structure même de l'applicateur. L'invention a pour but de supprimer ces inconvénients. Elle propose donc un applicateur permettant d'effectuer, moyennant une très légère modification, des traitements à cadence rapide à la fois sur des pièces en matière fortement absorbantes et pouvant présenter des dimensions relativement importantes et sur des pièces en matière faiblement absorbantes et pouvant présenter des petites sections. Pour parvenir à ce résultat, l'invention propose un applicateur faisant intervenir - un tunnel résonnant multimode éventuellement équipé de moyens permettant de faire défiler axialement les objets à traiter, et, - au moins un dispositif permettant d'engendrer et de transmettre des micro-ondes à ltintérieur dudit tunnel par ltintormédiaire d'au moins une fente de couplage de préférence transversale de manière à obtenir un applicateur pouvant convenir notamment pour le traitement de matières fortement absorbantes.Selon l'invention, cet applicateur est plus particulièrement caractérisé en ce que, dans le but de permettre le traitement de pièces en matière faiblement absorbantes, il comprend en outre au moins un filtre de mode amovible venant se disposer au droit de ladite fente et au travers duquel peuvent passer les pièces à traiter, ce filtre de mode étant conçu pour transformer localement la cavité multimode constituée par le tunnel en une cavité monomode au centre de laquelle l'énergie calorifique dissipée par les micro-ondes se trouve concentrée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le susdit dispositif permettant d'engendrer et de transmettre les micro-ondes comprend un magnétron couplé à un guide d'onde rectangulaire dtalimentation de manière à obtenir l'intérieur du guide,une propagation de microondes selon le mode TE10, ce guide d'alimentation étant lui-meme couplé au tunnel résonnant par la susdite fente. Dans ce cas le susdit filtre de mode est réalisé de manière à permettre la propagation des micro-ondes selon le mode TM11. Ce résultat peut être obtenu au moyen d'un filtre de mode réalisé au moyen d'une bande de t8le conductrice repliée de manière à présenter une section rectangulaire, avec deux bandes latérales d'appui, qui vient se disposer à l'intérieur du tunnel de manière à coiffer ladite fente tout en permettant un passage axial des pièces à traiter. Un mode de réalisation de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue schématique, en perspective, partiellement écorchée d'un applicateur selon l'invention La figure 2 est une coupe transversale de ltappareil- lage représenté figure 1, au niveau dtune fente de couplage; Les figures 3a et 3b sont respectivement des coupes longitudinale et transversale du guide d'ondesalalimen- tation, représentées de manière à mettre en relief la forme du champ électrique et du champ magnétique. Les figures 4a et 4b sont respectivement des coupes longitudinale et transversale du filtre de mode, représenté dune façon analogue à celle des figures 3a et 3b. Comme précédemment mentionné l'appareillage représenté sur les figures 1 et 2 comprend tout d'abord un tunnel résonnant multimode 1 de section rectangulaire, éventuellement équipé de moyens, tels que par exemple une bande transporteuse, permettant de faire défiler axialement les objets à traiter. La face supérieure de ce tunnel consiste en un cou verve plan amovible 2 permettant l'accès à l'intérieur du tunnel 1, ce couvercle 2 pouvant entre avantageusement équipé à l'endroit où il vient porter sur les faces latérales 3, 4 du tunnel, de pièges à micro-ondes non représentés. La face inférieure 5 du tunnel 7 comprend dans sa partie centrale, une pluralité de fentes de couplage transversales 6 axialement espacées,par lesquelles s1 effectue l'émission des micro-ondes. Chacune de ces fentes de couplage 6 débouche dans un guide d'ondes rectangulaire d'alimentation 7 disposé transversalement par rapport au tunnel 1. Ces guides dtondesdlalimentation 7 se trouvent excités selon le mode TElo par un magnetron 8 respectif. Les formes des ondes électriques (en trait plein) et des ondes magnétiques (en traits interrompus) qui se propagent dans les guides d'ondes d'alimentation se trouvent représentées sur les figures 3a et 3b. Tel que précédemment décrit l'applicateur convient pour le traitement thermique ou thermochimique de pièces ou de profilés en matières relativement absorbantes. A partir de cette structure, pour réaliser le traitement de pièces ou de profilés en matière faiblement absorbante et éventuellement de faible section, l'invention propose de disposer à l'intérieur du tunnel et au niveau de chacune des fentes 6, un filtre de mode 10 de forme et de dimensions prévues de manière à assurer une propagation monomode, selon le mode TM1 1 de l'onde électromagnétique délivrée par la fente de couplage. Dans l'exemple représenté sur les figures 1 et 2, ce filtre de mode 10 consiste en une pièce amovible réalisée par pliage à angle droit d'une bande de tôle de manitre à obtenir un profil de section rectangulaire ouvert dans sa partie inférieure et prolongé vers l'extérieur, au niveau de ses deux bordures libres par deux bandes d'appui 11, 12 destinées à venir s'appliquer contre la face inférieure du tunnel. Ce filtre de mode constitue en quelque sorte un chapeau s'étendant au-dessus de la fente de couplage 6 correspondante et délimitant un volume de section rectangulaire, au travers duquel les pièces à traiter qui défilent axialement dans le tunnel 1 peuvent passer. Comme on peut le constater sur les figures 4a et 4b, dans le volume central du filtre de mode 10 on obtient une concentration du champ électrique (en traits pleins) qui permet obtenir un chauffage intense des pièces par pertes diélectriques. Par contre, le champ magnétique, (en traits interrompus) n'est pas utilisé. Bien entendu l'applicateur selon l'invention peut en outre comprendre des moyens de chauffage annexe notamment pour le maintien en température des pièces. Ce chauffage annexe peut être assuré par circulation de gaz chaud à l'intérieur du tunnel. il peut également être réalisé par chauffage d'au moins les parois latérales 3, 4 du tunnel, par exemple au moyen de résistances électriques. Toutefois, selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ces moyens de chauffage peuvent entre incorporés au filtre de mode 10. REVENDICATIONS 1.- Applicateur à micro-ondes, à densité d'énergie ajustable, cet applicateur faisant intervenir: - un tunnel multimode (1) éventuellement équipé de moyens permettant de faire défiler axialement les objets à traiter, et - au moins un dispositif permettant d'engendrer et de transmettre des micro-ondes à l'intérieur dudit tunnel (1) par l'intermédiaire d'au moins une fente de couplage (6), de préférence transversale, caractérisé en ce qu'il comprend en outre au moins un filtre de mode amovible (10) venant se disposer à intérieur du tunnel au droit de ladite fente (6) et au travers duquel peuvent passer les pièces à traiter, ce filtre de mode (6) étant conçu pour transformer localement la cavité multimode constituée par le tunnel 1 en une cavité monomode au centre de laquelle l'énergie calorifique dissipée par les micro-ondes se trouve concentrée. 2.- Applicateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le susdit dispositif permettant d'engendrer et de transmettre les micro-ondes comprend un magnétron (8) couplé à un guide d'onde rectangulaire d'alimentation (7) de manière à obtenir, à l'intérieur du guide une propagation de micro-ondes selon le mode TE1Os ce guide d'alimentation (7) étant lui-mtme couplé au tunnel réson- nant (1) par la susdite fente (6), et en ce que, dans ce cas le susdit filtre de mode (10) est réalisé de manière à permettre la propagation des micro-ondes selon le mode Tu1 1 3.- Applicateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le susdit filtre de mode (10) est réalisé au moyen d'une bande de t8le conductrice repliée de manière à présenter une section de profil rectangulaire, avec éventuellement deux bandes latérales d'appui (11, 12), qui vient se disposer à l'intérieur du tunnel (1) de manière à coiffer ladite fente (6) tout en permettant un passage axial des pièces à traiter. 4.- Applicateur selon l'une des revendications précédentes,caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de chauffage annexe par circulation d'un gaz chaud à l'intérieur du tunnel et/ou par chauffage d'au moins deux parois latérales (3, 4) dudit tunnel (1). 5.- Applicateur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdits moyens de chauffage sont incorporés au filtre de mode (10).