einer Radarantenneneinrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Radarantenneneinrichtung mit einer in einem Gehäuse aufgenommenen Antennenanordnung, die zur Abtrennung gegenüber einer in einem Ofenraum ausgebildeten Ofenatmo sphäre mit einer am Gehäuse angeordneten radartransparenten Schutz- platte versehen ist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abschirmung einer Radarstrahlung emittierenden Radarantenneneinrichtung umfassend eine in einem Gehäuse angeordnete Antenneneinrichtung, die zur Abtrennung gegenüber einer in einem Ofenraum ausgebildeten Ofenatmosphäre mit einer am Gehäuse angeordneten radartranspa- renten Schutzplatte versehen ist.

Radarantenneneinrichtungen der eingangs genannten Art sind in einem Ofenraum angeordnet und werden zur Bestimmung der Topographie der Mö lleroberfläche in einem Schachtofen verwendet. Hierzu wird die Mö lleroberfläche mit einer von Antennen einer Antennenanordnung emittierten Radarstrahlung beaufschlagt. Zum Schutz der Antennenanordnung gegenüber der Ofenatmosphäre ist eine die Antennenanordnung gegenüber der Ofenatmosphäre abtrennende radartransparente Schutzplatte vorgesehen, so dass insbesondere der in der Ofenatmosphäre enthaltene Staub nicht auf die Antennenanordnung gelangt. In Verbindung mit der in der Ofenatmosphäre enthaltenen Feuchte bildet sich auf der Plattenoberfläche eine Ablagerung aus, die die zum bestimmungsgemäßen Betrieb der Radarantenneneinrichtung notwendige Radartransparenz der Schutzplatte reduziert, so dass eine regelmäßige Säuberung der Schutzplatte notwendig ist, um eine zuverlässige Bestimmung der Topographie der Mö lleroberfläche durchführen zu können. Aus der WO 201 0/ 144936 A I ist eine Radarantenneneinrichtung bekannt, bei der zur Reinigung einer der Antennenanordnung vorgeordneten Schutzplatte eine auf die Oberfläche der Schutzplatte ausgerichtete Spüldüse vorgesehen ist, mittels der kontinuierlich ein Spülfluid gegen die Plattenoberfläche gesprüht wird. Mittels der aus der

WO 2010/ 144936 A I bekannten Spülung der Schutzplatte lässt sich zwar immer wieder eine Reinigung der Plattenoberfläche durchführen, wobei j edoch festzustellen ist, dass es im Laufe eines längeren Betriebs der Radarantenneneinrichtung trotz kontinuierlicher Spülung der Plattenoberfläche zu einer zunehmenden Eintrübung der Schutzplatte kommt, so dass letztendlich der Austausch der Schutzplatte notwendig wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Radarantenneneinrichtung bzw. ein Verfahren zur Abschirmung einer Radarantenneneinrichtung vorzuschlagen, das eine verlängerte Standzeit der die Antennenanordnung gegenüber der Ofenatmo sphäre abtrennenden

Schutzplatte ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe weist die erfindungsgemäße Radarantrennen- einrichtung die Merkmale des Anspruchs 1 auf.

Erfindungsgemäß ist der Schutzplatte mit Abstand eine mit Poren versehene radartransparente biegeschlaffe Materiallage als Abschirmung vorgeordnet, derart, dass ein gegenüber dem Ofenraum durch die Materi- allage abgetrennter Zwischenraum gebildet ist, in den eine Fluidleitung zur Beaufschlagung der Materiallage mit einer Fluidströmung einmündet.

Die erfindungsgemäße Radarantenneneinrichtung verhindert aufgrund der der Schutzplatte als Abschirmung vorgeordneten Materiallage eine unmittelbare Beaufschlagung der Schutzplatte mit in der Ofenatmosphäre enthaltenem Staub . Vielmehr lagert sich der aus der Ofenatmosphäre stammende Staub an der Oberfläche der Materiallage ab . Der zwischen der Materiallage und der Schutzplatte ausgebildete Zwischenraum kann über die in den Zwischenraum einmündende Fluidleitung mit einem unter Druck stehenden Fluid, insbesondere Stickstoff, beaufschlagt werden, derart, dass der Stickstoff durch die Poren der Materiallage in den

Ofenraum entweicht und dabei aufgrund des durch die Materiallage gebildeten Strömungswiderstands die Materiallage in Schwingungen versetzt. Aufgrund der von der Materiallage ausgeführten Schwingungen und der Durchströmung der in der Materiallage ausgebildeten Poren wird ein auf der Materiallage abgelagerter Staub abgeschüttelt bzw. von der Materiallage abgeblasen.

Im Unterschied zu der bekannten Vorrichtung, bei der eine unmittelbare Beaufschlagung der Schutzplatte mit einem Spülfluid erfolgt, ermöglicht die erfindungsgemäße Radarantenneneinrichtung einerseits, dass sich aufgrund der vorgeordneten Materiallage erst gar kein Staub oder ggf. nur in einem wesentlich geringeren Ausmaß Staub auf der Schutzplatte ablagert, und andererseits, dass der stattdessen auf der Materiallage abgelagerte Staub von dieser entfernt wird. Die somit in j edem Fall zumindest stark reduzierte Staubbelastung der Schutzplatte ermöglicht insgesamt eine erhöhte Standzeit der Schutzplatte .

Vorzugsweise ist die Materiallage elastisch ausgebildet, so dass hierdurch die Ausbildung von Schwingungen der Materiallage noch unterstützt wird. Eine elastische Ausgestaltung der Materiallage ist j edoch keine Voraussetzung für die Erzeugung von Schwingungen der Materiallage. Die Ausbildung von Schwingungen kann auch bereits dadurch gefördert werden, dass die biegeschlaffe Materiallage ohne Vorspannung, also insbesondere mit Durchhang am Gehäuse angeordnet ist, so dass ein Flattern der Materiallage infolge der Druckbeaufschlagung durch die Fluidströmung ermöglicht wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Materiallage eine Gewebestruktur aufweist, also etwa als Tuch ausgebildet ist, so dass über das Gewebedesign die Ausbildung einer definierten konstanten Porenweite in der Materiallage möglich ist.

Wenn das Gewebe darüber hinaus zumindest anteilig elastische Längsfä- den oder Querfäden aufweist, lässt sich auch die gewünschte Elastizität der Gewebestruktur definiert einstellen.

Hierzu können die Längsfäden oder Querfäden mit einer elastischen Umhüllung versehen sein, insbesondere aus einem Material oder in einer Materialstärke, die die gewünschten elastischen Eigenschaften ermög- licht.

Alternativ ist es möglich, dass die Längsfäden oder Querfäden mit einem elastischen Material imprägniert sind.

Vorteilhaft ist es auch, wenn die Fluidleitung zumindest anteilig in einer Gehäusewandung des Gehäuses ausgebildet ist, so dass die Einleitung der Fluidströmung in den Zwischenraum ohne zusätzliche Installationen möglich ist.

Wenn die Fluidleitung zumindest bereichsweise mit einer Heizeinrichtung versehen ist, kann eine Kondensation der in der Ofenatmosphäre enthaltenen Feuchtigkeit an der Materiallage und damit die Möglichkeit der Ausbildung einer feuchten Staubschicht an der Materiallage verhindert werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die Merkmale des Anspruchs 9 auf. Erfindungsgemäß ist der Schutzplatte zur Abschirmung eine mit Poren versehene radartransparente biegeschlaffe Materiallage vorgeordnet, derart, dass von der Schutzplatte und der Materiallage ein gegenüber dem Ofenraum abgetrennter Zwischenraum ausgebildet wird, und die Materiallage wird mittels einer in den Zwischenraum einmündenden Fluidleitung zur Erzeugung von Schwingungen der Materiallage mit einer die Poren der Materiallage durchdringenden Fluidströmung beaufschlagt.

Vorzugsweise erfolgt die Beaufschlagung der Materiallage mit einer Stickstoffströmung.

Besonders vorzugsweise wird die Fluidströmung beheizt.

Wenn die Strömungsbeaufschlagung zur Ausbildung eines zeitabhängigen Beaufschlagungsprofils mit wechselndem Druck erfo lgt, kann eine Abstimmung zwischen dem Beaufschlagungsprofil und der Schwingungs- frequenz der Materiallage erfolgen, derart, dass besonders große Resonanzamplituden der Schwingungen der Materiallage ausgelö st werden.

Eine besonders gute Abstimmung zwischen dem Beaufschlagungsprofil und dem Schwingungsverhalten der Materiallage zur Erzeugung von Resonanzschwingungen wird möglich, wenn eine Abstimmung der Materiallage in ihrem Aufbau und/oder ihrer Elastizität auf das Beaufschlagungsprofil erfolgt.

Nachfo lgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Radarantenneneinrichtung anhand der Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 eine in einem Ofenraum eines Schachtofens angeordnete

Radar einrichtung; Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in Fig. 1 gezeigten Radareinrichtung mit einer vor einer Schutzplatte angeordneten Materiallage;

Fig. 3 eine vergrößerte Teildarstellung der Materiallage gemäß

Ansicht X in Fig. 2 ohne Strömungsbeaufschlagung;

Fig. 4 die in Fig. 3 darstellte Materiallage mit Strömungsbeaufschlagung.

Fig. 1 zeigt einen Oberofen 10 eines Schachtofens mit einer mittels eines hier nicht näher dargestellten Deckels verschließbaren Ofenöffnung 13 , durch die die Beschickung des Schachtofens mit in Fig. 1 im Einzelnen nicht näher dargestellten Koks- und Möllerschichten erfo lgt. In einem Ofenunterteil 12 ist eine Mölleroberfläche 14 ausgebildet, oberhalb der eine zur Ofenöffnung 13 hin aufsteigende heiße Gase enthaltende Atmosphäre ausgebildet ist. Die Atmosphäre ist aufgrund der Beschickung des Ofens stark mit Staub belastet.

Zur Erfassung der in Fig. 1 dargestellten Mölleroberfläche 14 ist in einer Ofenwandung 15 des Obero fens 10 eine Radarantenneneinrichtung 16 angeordnet, die in einem Gehäuse 17, das in einer die Ofenwandung 15 durchdringenden Gehäuseaufnahme 1 8 angeordnet ist, eine Antennenano- rdnung 19 aufweist. Die Antennenanordnung 19 ist zur Ofenatmosphäre hin mit einer radartransparenten Schutzplatte 20 abgedeckt, die im vorliegenden Fall eine frontseitige Gehäusewandung ausbildet. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist das Gehäuse 1 7 mit einer in einem Abstand a in Richtung auf die Ofenatmosphäre angeordneten, als biegeschlaffe Mate- riallage 21 ausgeführten Abschirmeinrichtung versehen, die an ihrer Peripherie mit einer Gehäusewandung 22 verbunden ist, derart, dass zwischen der Materiallage 21 und der Schutzplatte 20 ein allseitig begrenzter Zwischenraum 23 ausgebildet ist. Die biegeschlaffe Materiallage 21 ist im vorliegenden Fall als Tuch ausgebildet, wobei das Materiallage 21 mittels eines Flanschrings 3 1 an einem stirnseitigen Rand 32 des Gehäuses 1 7 befestigt ist.

Wie Fig. 2 weiter zeigt, weist die Gehäusewandung 22 eine hier als sich in Längsrichtung des Gehäuses 17 innerhalb der Gehäusewand 22 erstreckende Bohrung ausgeführte Fluidleitung 24 auf, die mit einer Austrittsöffnung 25 in den Zwischenraum 23 einmündet. Die Fluidleitung 24 ermöglicht eine Einleitung einer im vorliegenden Fall als Stickstoffströmung ausgebildete Fluidströmung 26 von außerhalb des Schachtofens 1 0 in den Zwischenraum 23.

Vorzugsweise in einem Bereich außerhalb des Schachtofens ist eine hier nicht näher dargestellte Fluidzuleitung vorgesehen mit einer Ventileinrichtung, die die Einstellung einer definierten Fluidströmung 26 ermöglicht, wobei vorzugsweise sowohl der Druck und der Volumenstrom der Fluidströmung 26 als auch ein definierter zeitabhängiger Druckverlauf der Fluidströmung 26 vorgegeben werden können. Mittels der Ventileinrichtung kann eine sich in Abhängigkeit von der Zeit ändernde Druckbeaufschlagung der Materiallage 21 , also beispielsweise die Beaufschlagung mit Druckimpulsen definierter Höhe im Sekundentakt, erfo lgen. In Abhängigkeit von den Druckimpulsen erfolgt eine pulsierende Aufweitung der Durchströmungsquerschnitte von Poren 30 (Fig. 3 und 4) der Materiallage 21 , wodurch die Materiallage 21 in Schwingung versetzt wird. Die Schwingungen können insbesondere bei einer schlaffen, also einen Durchhang aufweisende Anordnung der Materiallage 21 am Gehäu- se 17 mit einem Flattern der Materiallage 21 überlagert werden. Auch ist es möglich, eine Materiallage 21 , die eine zur Ausbildung einer Schwingungsamplitude ausreichende Elastizität aufweist, mit Vorspannung am Gehäuse 17 anzuordnen.

In den Fig. 3 und 4 ist eine vergrößerte Aufsicht auf die Materiallage 21 dargestellt, wobei die Materiallage 21 im vorliegenden Fall eine Gewebestruktur 33 aufweist mit einander kreuzenden Längsfäden 27 und Querfäden 28 , die die Poren 30 begrenzen und somit den Durchströmungsquerschnitt der Poren 30 definieren. Im vorliegenden Fall sind sowohl die Längsfäden 27 als auch die Querfäden 28 mit einer elastischen Umhüllung versehen. Beispielsweise können die Längsfäden 27 und die Querfäden 28 aus Glasfaser bestehen, die zur Ausbildung der Umhüllung mit Teflon ummantelt sind.

Fig. 3 zeigt die Materiallage 21 ohne Druckbeaufschlagung. In Fig. 4 ist die Materiallage 21 mit info lge einer Druckbeaufschlagung geweiteten Poren 30 dargestellt. Im Vergleich hierzu sind die Poren 30 bei einem Druckabfall entsprechend kleiner ausgebildet, so dass bei einer elastisch ausgebildeten Materiallage 21 nicht nur die Materiallage 21 als solche eine Schwingungsamplitude zeigt, sondern darüber hinaus auch ein Schwingen oder Pulsieren der Poren 30 der Materiallage erfo lgt.

Eine auf der der Ofenatmosphäre zugewandten Frontseite 29 (Fig. 2) der Materiallage 21 abgelagerte staubhaltige Schicht wird demnach aufgrund der Schwingungen der Materiallage 21 abgeschüttelt. Gleichzeitig verhindert die Materiallage 21 , dass sich auf der Schutzplatte 20 eine Belagsschicht ausbildet.