DOMAINE DE L'INVENTION L'invention porte en général sur un système convoyeur pour four haute fréquence, et plus particulièrement sur un système convoyeur à courroie métallique pour déplacer des produits entre des structures d'électrodes supérieure et inférieure d'un four haute fréquence. ÉTAT DE LA TECHNIQUE

Les fours haute fréquence, e.g. 1 MHz à 500 MHz ou plus, sont utilisés dans de nombreuses applications pour chauffer, sécher ou décongeler des produits de diverses natures, par exemple des produits alimentaires, du bois, des feuilles en polymère, etc. Les fours haute fréquence sont souvent équipés de systèmes convoyeurs pour acheminer les produits à travers les fours, en particulier au niveau industriel.

Les brevets US 2,807,699 (Moore), US 4,682,927 (Southworth et al.), US 4,890,394 (Troetscher), US 6,080,978 (Blaker et al.), US 6,914,226 (Ottaway), US 7, 183,527 (Germain et al.), US 7,222,727 (Aisenbrey) et US 7,927,465 (Novak) montrent des exemples de fours haute fréquence avec systèmes convoyeurs. Les systèmes convoyeurs dotés d'une courroie métallique à mailles ou en plaques ou panneaux articulés les uns aux autres ont l'avantage de réduire les risques de contamination des produits à traiter comparativement aux systèmes convoyeurs à courroie en polymère ou fibre de verre. Ils ont aussi l'avantage de permettre l'utilisation de densités de puissance plus élevée. Par contre, les risques d'arcs électriques dangereux et dommageables pour les pièces du système convoyeur et du four haute fréquence, et les risques de rayonnement indésirable à l'extérieure du four, peuvent être plus élevés dans le cas des systèmes convoyeurs à courroie métallique. SOMMAIRE

Un objet de la présente invention est de proposer un système convoyeur à courroie métallique pour four haute fréquence qui réduit les risques d'arcs électriques et de rayonnement extérieur.

Un autre objet de l'invention est de proposer un tel système convoyeur pour four haute fréquence qui est potentiellement plus résistant mécaniquement et moins susceptibles à des bris dus à des arcs électriques que les systèmes convoyeurs actuels pour fours haute fréquence.

Selon un aspect de l'invention, il est proposé un système convoyeur pour déplacer des produits entre des structures d'électrodes supérieure et inférieure d'un four haute fréquence, le système convoyeur comprenant:

une courroie métallique flexible destinée à recevoir les produits à déplacer dans le four haute fréquence et formant une bande continue, la courroie métallique ayant une section s'étendant entre les structures d'électrodes du four haute fréquence; et

un support de courroie ayant une partie supérieure métallique allongée dans une direction de déplacement des produits dans le four haute fréquence et faisant partie de la structure d'électrodes inférieure du four haute fréquence, et une couche de matériau électriquement isolant résistant à l'abrasion et à des arcs électriques, s'étendant sur la partie supérieure et sur laquelle la section de la courroie glisse, la section de la courroie, la partie supérieure métallique et la couche de matériau électriquement isolant formant un arrangement à effet capacitif propice à un transfert de courant haute-fréquence.

DESCRIPTION BRÈVE DES DESSI NS

Une description détaillée des réalisations préférées de l'invention sera donnée ci-après en référence avec les dessins suivants: Figure 1 est un diagramme schématique montrant un four haute fréquence avec un système convoyeur selon l'invention.

Figures 2A, 2B, 2C et 2D sont des diagrammes schématiques montrant des configurations possibles de courroie métallique selon l'invention, vues de dessus.

Figures 3A, 3B, 3C, 3D et 3E sont des diagrammes schématiques montrant des configurations possibles de support de courroie selon l'invention, vues de dessus.

Figures 4A et 4B sont des diagrammes schématiques montrant des configurations possibles d'un système convoyeur pour four haute fréquence selon l'invention, vues de côté.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DES RÉALISATIONS PRÉFÉRÉES

Tel qu'utilisé dans le cadre de cette divulgation, le terme "four " désigne autant un four qu'un séchoir ou autre dispositif semblable servant à chauffer, sécher, ou décongeler un ou des produits.

En référence à la Figure 1 , il est montré un four haute fréquence 2 avec un système convoyeur 4 selon l'invention. Les produits 6 à traiter entrent dans une enceinte 8 du four haute fréquence 2 et en ressortent via des pièges d'onde 10, 12, dans une direction de déplacement représentée par les flèches 14, 16. Le système convoyeur 4 permet de déplacer les produits 6 entres des structures d'électrodes supérieure 18 et inférieure 20 du four haute fréquence 2. Le système convoyeur 4 peut s'étendre au-delà des limites du four haute fréquence 2 si voulu. Dans le cas illustré, la structure d'électrode supérieure 18 est reliée à un générateur haute fréquence 22 du four haute fréquence 2, et la structure d'électrode inférieure 20 est reliée à la masse 24. L'inverse est aussi possible. Le système convoyeur 4 comprend une courroie métallique flexible 26 destinée à recevoir les produits 6 à déplacer dans le four haute fréquence 2 et formant une bande continue. La courroie métallique a une section s'étendant entre les structures d'électrodes 18, 20 du four haute fréquence 2, où les produits disposés sur la courroie sont exposés au rayonnement du four lorsqu'il est en opération. Dans le cas illustré, la section est définie comme étant la section de la courroie 26 qui s'étend grosso modo entre des rouleaux d'extrémité 28, 30 du système convoyeur 4. Dans le cas où le système convoyeur 4 dépasserait les limites du four 2, alors la section serait alors définie comme étant celle qui est située à l'intérieur du four, entre les structures d'électrodes 18, 20. Dans le cas illustré, la structure d'électrodes supérieure a la forme d'une plaque de métal. La structure d'électrodes supérieure peut prendre d'autres formes et être en n'importe quel matériau conducteur approprié pour produire un rayonnement électromagnétique haute fréquence si voulu, comme une série de barres (non illustrées) espacées les unes des autres dans le sens du déplacement des produits 6 dans le four 2. Le chemin de retour de la courroie 26, dans la direction inverse de déplacement des produits 6, peut passer à travers le four haute fréquence 2 comme illustré, ou être à l'extérieur du four haute fréquence 2 si voulu.

Le système convoyeur 4 comprend aussi un support de courroie 32. Tel que mieux vu en agrandi, le support de courroie 32 a une partie supérieure métallique 34 allongée dans la direction de déplacement 14, 16 des produits 6 dans le four haute fréquence 2 et faisant partie de la structure d'électrodes inférieure 20 du four haute fréquence 2. Le support de courroie 32 a également une couche de matériau électriquement isolant 36 résistant à l'abrasion et à des arcs électriques, s'étendant sur la partie supérieure 34 et sur laquelle la section de la courroie 26 glisse. De préférence, le support de courroie 32 s'étend d'un piège d'onde 10 à l'autre piège d'onde 12.

La section de la courroie 26, la partie supérieure métallique 34 et la couche de matériau électriquement isolant 36 forment un arrangement à effet capacitif propice à un transfert de courant haute-fréquence. La courroie 26 est de préférence faite en métal paramagnétique ou diamagnétique, comme par exemple un acier inoxydable austénitique de série 300, afin de limiter réchauffement de la courroie 26 en présence de rayonnement électromagnétique haute fréquence. La courroie 26 a de préférence des surfaces inférieure et supérieure sensiblement lisses, comme illustré à la Figure 2D, contribuant aussi à limiter l'occurrence d'arcs comparativement à une courroie à mailles ou à pièces discontinues articulées les unes aux autres lorsqu'exposée à de forts champs électromagnétiques.

La courroie 26, et plus particulièrement la section de courroie à l'intérieur du four 2, agit comme électrode haute fréquence à potentiel flottant.

La courroie 26 peut, au besoin, être perforée comme illustré aux Figures 2A, 2B et 2C, afin de permettre une évacuation d'eau ou de vapeur d'eau par en dessous. La courroie comporte alors des perforations 38 réparties le long de la courroie 26, formant de préférence un motif régulier le long de la courroie 26. Les perforations 38 peuvent être sous forme de trous comme montré à la figure 2A, de fentes successives perpendiculaires à la direction de déplacement de la courroie 26 comme montré à la Figure 2B, de rangées de fentes alternées dans la direction de déplacement de la courroie 26 comme montré à la Figure 2C, ou tout autre arrangement et forme de perforations n'ayant pas d'incidence significative sur la superficie conductrice de la section de courroie 26 entre les structures d'électrodes 18, 20 (illustrées à la Figure 1 ).

En référence à nouveau à la Figure 1 , le support de courroie 32 peut faire partie intégrante du four haute fréquence 2. Le support de courroie 32 agit comme structure de transfert d'énergie haute fréquence à la courroie 26, en étant soit sous tension lorsque branché directement ou indirectement à la sortie du générateur haute fréquence 22, soit à la masse 24 (ce qui est préférable) avec la structure entourant la zone de traitement du four haute fréquence 2. Le support de courroie 32 agit également comme surface de glissement pour la courroie métallique 26. La partie supérieure métallique 34 est conductrice d'électricité, de sorte que la couche de matériau électriquement isolant 36 se retrouve entre la partie supérieure métallique 34 et la courroie métallique 26 toutes deux électriquement conductrices. De préférence, la couche de matériau électriquement isolant 36 recouvre au complet une surface supérieure de la partie supérieure métallique 34, sinon au moins une partie de la surface supérieure susceptible d'être en contact avec la section de courroie 26 entre les structures d'électrodes 18, 20. Le support de courroie 32 peut comporter un arrangement 40 ayant une certaine rigidité ou conférant des propriétés mécaniques spécifiques au support de courroie 32, par exemple pour fournir un soutien à la partie supérieure métallique 34 lorsque celle-ci est de faible épaisseur ou en un matériau insuffisamment rigide et procurer une tenue mécanique supplémentaire si désiré ou nécessaire.

La partie supérieure métallique 34 est de préférence faite en métal paramagnétique ou diamagnétique, comme par exemple l'aluminium, un alliage d'aluminium, le cuivre, le laiton et les aciers inoxydables de série 300. La partie supérieure 34 peut prendre la forme d'une plaque comme montré à la Figure 3D. La partie supérieure 34 peut aussi prendre la forme de segments successifs espacés les uns des autres dans la direction de déplacement des produits 6, comme montré à la Figure 3E. Les segments ont de préférence des largeurs sensiblement plus grandes que des distances d'espacement entre les segments, afin que l'aire de contact entre le support de courroie 32 et la section de courroie 26 entre les structures d'électrodes 18, 20 soit la plus grande possible et les gradients de potentiels soient les plus faibles possibles pour limiter les risques de rayonnement vers l'extérieur de la zone de traitement du four haute fréquence 2, par exemple via les pièges d'ondes 10, 12. De préférence, la couche de matériau électriquement isolant 36 et la section de courroie 26 entre les structures d'électrodes 18, 20 ont des zones de contact dont une superficie totale favorise une circulation du courant haute fréquence, par exemple une superficie totale d'au moins 0, 1 m ² là où le courant haute fréquence circule, ou selon l'impédance effective maximale visée. La couche de matériau électriquement isolant 36 a de préférence un coefficient de friction favorisant un glissement de la courroie métallique flexible 26. La couche de matériau électriquement isolant 36 peut être faite en matériau comme par exemple le nitrure de bore et l'oxyde d'aluminium (aluminium anodisé dur). L'oxyde d'aluminium peut être imprégné de particules de Téflon afin de réduire la friction avec la courroie 26 et augmenter la résistance à l'usure de la couche de matériau électriquement isolant 36. La couche de matériau isolant 36 peut être appliquée sur la partie supérieure métallique 34 comme un enduit ou par un autre procédé de recouvrement de surface, ou encore découler, tout dépendant du matériau constituant la partie supérieure métallique 34, d'un procédé comme un dépôt chimique en phase vapeur (ou CVD pour "chemical vapor déposition") ou une anodisation dure ou autre traitement de surface semblable.

Comme illustré dans les Figures 3A, 3B et 3C, la partie supérieure métallique 34 et la couche de matériau électriquement isolant 36 peuvent comporter des perforations communes 42 réparties le long du support de courroie 32. De préférence, la courroie métallique flexible 26 et la partie supérieure métallique 34 sont faites en un matériau à faible perméabilité magnétique et à conductivité électrique élevée par rapport à la couche de matériau électriquement isolant 36. En référence aux Figures 4A et 4B, il est montré d'autres configurations possibles d'un système convoyeur 4 pour four haute fréquence selon l'invention, particulièrement approprié, par exemple, pour chauffer ou sécher un produit sous forme de film ou nappe. Plutôt qu'une configuration linéaire comme montré à la Figure 1 , le système convoyeur 4 peut avoir une configuration où la zone de traitement décrit une courbe. Dans cette configuration, la structure d'électrode 18 a une face concave à l'intérieur de laquelle un rouleau d'extrémité du système convoyeur 4, agissant comme support de courroie 32, s'engage. La Figure 4A montre une configuration où la partie supérieure métallique 34 recouverte de la couche de matériau électriquement isolant 36 est formée par la périphérie du rouleau d'extrémité et reliée au générateur haute fréquence 22 (montré à la Figure 1 ) alors que la structure d'électrodes 18 est reliée à la masse. La Figure 4B montre une configuration similaire mais où la structure d'électrodes 18 est reliée au générateur 22 tandis que la partie supérieure métallique 34 est reliée à la masse.

En référence à nouveau à la Figure 1 , l'ensemble courroie 26 / support de courroie 32 est de préférence conçu de façon à obtenir une valeur d'impédance au passage de courants à la fréquence d'opération du générateur 22 la plus faible possible. À cette fin, la couche de matériau électriquement isolant 36 est la plus mince possible, ou encore la surface de contact entre la section de la courroie 26 au niveau de la partie supérieure métallique 34 est la plus grande possible.

À titre d'exemples non limitatifs, une couche de matériau électriquement isolant 36 obtenue par anodisation dur de surface d'une plaque d'alliage d'aluminium formant la partie supérieure métallique 34 pourrait avoir une épaisseur comprise entre 5 et 150 microns. Une courroie 26 faite en acier inoxydable de la série 300 pourrait avoir une épaisseur de 0,2 mm à 3 mm. Pour une partie supérieure métallique 34 en aluminium et une couche de matériau électriquement isolant 36 obtenue par anodisation dure, l'épaisseur de la couche d'alumine résultant de l'anodisation peut être (ce n'est pas une science exacte) environ 2 fois plus épaisse que le métal "mangé" durant l'anodisation. Donc pour une couche isolante d'alumine ayant une épaisseur de 10 microns, une partie supérieure 34 en aluminium aura été réduit en épaisseur de 5 microns puisque l'alumine provient de l'aluminium soumis au procédé d'anodisation. Grosso modo, la densité volumique de l'aluminium est environs 2 fois plus grande que la couche d'alumine. L'aluminium devrait donc, au départ, avoir de préférence la même épaisseur que la couche d'alumine désirée (la moitié de l'aluminium disponible au départ est transformé en alumine). Parmi les trois types d'anodisation d'aluminium, type I, type I I et type II I, le type II I est préféré car plus résistant à l'abrasion que les autres. Il est à noter que pour d'autres types de matériaux, par exemple de l'argent recouvert de Téflon, d'autres considérations peuvent être impliquées.

Le système convoyeur 4 selon l'invention peut servir à diverses applications ayant une combinaison des caractéristiques qui suivent: faire appel au chauffage ou séchage par haute fréquence; convoyage de matériaux à travers un four haute fréquence; convoyage de matériaux non compatibles avec des polymères; électrodes d'application d'énergie ayant une grande surface (par exemple de forme capacitive); produits à chauffer nécessitant une température de plus de 100°C; grande densité de puissance; risque élevés pour des arcs électriques. Entre autres, le système convoyeur 4 est particulièrement utile au domaine du séchage du bois avec un équipement de séchage par haute fréquence comme celui montré dans la demande WO 2009/006737 (Kendall et al.). Le système convoyeur 4 peut aussi servir à des applications de chauffage, séchage ou décongélation de produits alimentaires par haute fréquence en continu. L'utilisation d'une courroie 26 lisse en acier inoxydable permet le développement d'applications nécessitant des équipements de grade alimentaire, par exemple certains produits pharmaceutiques.

Bien que des réalisations de l'invention aient été illustrées dans les dessins ci- joints et décrites ci-dessus, il apparaîtra évident pour les personnes versées dans l'art que des modifications peuvent être apportées à ces réalisations sans s'écarter de l'invention.