[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines elektrochemischen Bades für
die Oberflächenvergütung von in dem Bad angeordneten Gegenständen, insbesondere für
die elektrochemische Abscheidung von Metallen und Metallegierungen auf der Oberfläche
der Gegenstände. Die Erfindung betrifft fernerhin Anlagen für die Durchführung eines
solchen Verfahrens. - Elektrochemische Abscheidung bezeichnet im Rahmen der Erfindung
sowohl die galvanische Abscheidung unter Zuführung von elektrischer Energie über Elektroden,
als auch die sogenannte stromlose Abscheidung (vgl. "LPW-Taschenbuch für Galvanotechnik"
1988, S. 35 bis 37). Bad bezeichnet die wässrige Lösung der für die Abscheidung erforderlichen
chemischen Substanzen und Elektrolytzusätze (vgl. "LPW-Taschenbuch für Galvanotechnik"
1988, S. 47 bis 52). Das Bad, in dem die Abscheidung stattfindet, befindet sich in
einem Badbehälter. Für die Beheizung des Bades kann ein besonderer Heizbehälter vorgesehen
sein, der mit dem Badbehälter badaustauschend in Verbindung steht.
[0002] Im Rahmen der elektrochemischen Abscheidung von Metallen und Metallegierungen auf
der Oberfläche der Gegenstände, die zu diesem Zweck in dem Bad angeordnet werden,
müssen besondere physikalische Parameter eingehalten werden. Ihre Einhaltung ist für
den sogenannten Betrieb des Bades, d. h. für die ordnungsgemäße und allen Ansprüchen
genügende Abscheidung sowie für die Qualität der abgeschiedenen Oberflächenschicht,
wesentlich.
[0003] Im allgemeinen gehört dazu die Einstellung und Einhaltung einer von der Zusammensetzung
des Bades abhängigen Abscheidungstemperatur in einem mehr oder weniger engen Temperaturbereich.
Dazu muß zumindest bei Inbetriebnahme des Bades und zumeist auch beim Betrieb des
Bades Wärmeenergie zugeführt werden. Auf diese Maßnahmen bezieht sich die Erfindung
allgemein.
[0004] Im Rahmen der aus der Praxis bekannten Maßnahmen, von denen die Erfindung ausgeht,
erfolgt die Beheizung über elektrische Badheizer und/oder, aufwendiger, über Wärmetauscher
in Form von Heizschlangen und Doppelmantel-Behälterwänden des Behälters, der das Bad
aufnimmt, wobei die Heizschlangen oder die Doppelmantel-Behälterwände von einem Wärmeträgermedium
durchflossen werden. Der Wärmeübergang von diesen Heizkörpern auf das Bad erfolgt
durch Konvektion und/oder Wärmeleitung. Das bedingt beim Aufheizen des Bades lange
Aufheizzeiten, bei einer Steuerung oder Regelung der Badtemperatur lange und störende
Totzeiten mit den bekannten negativen Einflüssen auf das Ergebnis der Steuerung oder
Regelung. Das alles beeinflußt störend die elektrochemische Abscheidung. Örtliche
Überhitzung des Bades im Bereich der wärmeenergieabgebenden Oberflächen der Heizkörper
ist bei geringer Badtemperatur unvermeidbar und kann insbesondere die organischen
Elektrolytzusätze des Bades aufbrechen oder zerstören. Ähnlich arbeitet man dort,
wo ein besonderer Heizbehälter dem Badbehälter zugeordnet ist.
[0005] In anderen Bereichen der Technik, insbesondere zum Garen und/oder Erwärmen von Speisen
und Getränken, wird eine dielektrische Erwärmung durchgeführt. Die Erwärmung erfolgt
hier über elektromagnetische Wellen, die auf das zu erwärmende Gut gerichtet werden
sowie in das zu erwärmende Gut eindringen. Ihre elektromagnetische Energie wird in
dem Gut unmittelbar in Wärmeenergie umgesetzt. Dabei wird mit sogenannten Mikrowellen
gearbeitet, Frequenzbereich von 1 bis 3 GHz (= 1000 bis 3000 MHz). Die insoweit bekannten
Maßnahmen haben sich bewährt. Für den Betrieb eines Bades für die elektrochemische
Abscheidung von Metallen und Metallegierungen sind derartige Beheizungen bisher nicht
üblich. Möglicherweise bestanden Bedenken, weil ein solches Bad in viel stärkerem
Maße einen Elektrolyten darstellt als Speisen oder Getränke und die Ionen des Bades,
wenn auch trägheitsgebremst, den elektromagnetischen Wellen folgen können und folglich
eine Störung der Elektrochemie der Abscheidungszusammenhänge ohne weiteres nicht auszuschließen
ist. Im übrigen ist es bekannt, daß bei der Erwärmung von Speisen und Getränken mit
Hilfe von Mikrowellen organische Geschmacksbildner, insbesondere polare Molekeln,
aufgebrochen und zerstört werden können. Andererseits enthalten die Bäder für die
elektrochemische Abscheidung von Metallen und Metallegierungen, wie bereits erwähnt,
organische Elektrolytzusätze, so daß zu besorgen ist, daß sie aufgebrochen und zerstört
werden könnten, wie die organischen Geschmacksbildner in Speisen und Getränken bei
dielektrischer Erwärmung per Mikrowellen Schaden nehmen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen
Zweckbestimmung anzugeben, welches kurze Aufheizzeiten und eine sehr genaue Steuerung
und/oder Regelung der Badtemperatur zuläßt, und zwar ohne örtliche Überhitzung. Der
Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, Anlagen anzugeben, die für das erfindungsgemäße
Verfahren besonders geeignet ist.
[0007] Zur Lösung dieser Aufgabe ist Gegenstand der Erfindung hauptsächlich ein Verfahren
zum Betrieb eines elektrochemischen Bades für die Oberflächenvergütung von in dem
Bad angeordneten Gegenständen, insbesondere für die elektrochemische Abscheidung von
Metallen und von Metallegierungen auf der Oberfläche der Gegenstände, welches Bad
sich in einem Badbehälter befindet, wobei das Bad in dem Badbehälter oder in einem
mit dem Badbehälter verbundenen Heizbehälter durch elektromagnetische Wellen aufgeheizt
wird, welche die Badzusammensetzung nicht störend beeinflußen. - Das Verfahren läßt
sich so verwirklichen, daß die Beheizung des Bades in dem Badbehälter erfolgt, aber
auch so, daß die Beheizung des Bades in einem besonderen Heizbehälter erfolgt.
I
[0008] Bei der Ausführungsform, bei der die Beheizung in dem Badbehälter erfolgt, lehrt
die Erfindung, daß die Beheizung des Bades durch elektromagnetische Wellen vorgenommen
wird, welche die elektrochemische Abscheidung nicht störend beeinflussen, und daß
die Badtemperatur durch Auswahl und/oder Einstellung der Frequenz und/oder der Intensität
und/oder der Einwirkungszeit der elektromagnetischen Wellen gesteuert oder geregelt
wird.
[0009] Die Erfindung geht insoweit von der Erkenntnis aus, daß die Beheizung eines Bades
für die eingangs beschriebene elektrochemische Abscheidung von Metallen und Metallegierungen
mit elektromagnetischen Wellen möglich ist und zwar in dem Bad selbst und mit kurzen
Aufheizzeiten sowie bei sehr genauer Temperatursteuerung und/oder Temperaturregelung.
Örtliche Überhitzung im Bereich heißer Oberflächen von Heizkörpern sind systembedingt
ausgeschlossen. Überraschenderweise lassen sich für alle bekannten Bäder für die elektrochemische
Abscheidung von Metallen und von Metallegierungen die Parameter für die Beheizung
mit elektromagnetischen Wellen so wählen, daß die elektrochemische Abscheidung nicht
gestört wird. Das gilt insbesondere dann, wenn mit Mikrowellen gearbeitet wird, wie
sie bei der Mikrowellenerwärmung von Speisen und Getränken üblich sind. Diese Parameter
sind die Frequenz oder die Wellenlänge, die Intensität (Energie) der elektromagnetischen
Wellen und die Einwirkzeit. Die geeigneten Parameter lassen sich von Fall zu Fall
ohne weiteres im Labor ermitteln. Aber auch eine systematische Ermittelung mit anschließender
Normierung ist möglich. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung lehrt dazu,
daß für ein Bad vorgegebener Zusammensetzung und Zweckbestimmung sowie vorgegebener
Einwirkzeit der elektromagnetischen Wellen eine Kritikalitätskurvenschar mit der Kritikalität
als Ordinate und der Frequenz als Abszisse sowie der Intensität als Kurvenscharparameter
oder mit der Kritikalität als Ordinate und der Intensität als Abszisse sowie der Frequenz
als Kurvenscharparameter experimentell ermittelt wird, wobei die Flächen unter eine
Kritikalitätskurve den Bereich definieren, in dem die elektromagnetischen Wellen bei
vorgegebener Frequenz oder vorgegebener Intensität die Abscheidung nicht störend beeinflussen.
Im Rahmen der Erfindung liegt es, für ein vorgegebenes Bad nicht eine Kritikalitätskurvenschar,
sondern lediglich eine einzige Kritikalitätskurve zu ermitteln. - Der hier erwähnte
Parameter "Kritikalität" gibt den Punkt an, bei dem die elektrochemische Abscheidung
gestört wird, den vorgegebenen Qualitätsparametern also nicht mehr genügt. Die Kritikalität
hängt bei vorgegebener Frequenz von der Intensität der elektromagnetischen Wellen,
bei vorgegebener Intensität der elektromagnetischen Wellen von deren Frequenz und
gegebenenfalls außerdem von der Einwirkzeit ab.
[0010] Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Eine bevorzugte Ausführungsform ist
dadurch gekennzeichnet, daß mit für die Erwärmung von Speisen und Getränken üblichen
Mikrowellensendern gearbeitet und die Badtemperatur durch die Antennenstromstärke
und/oder die Einschaltdauer dieser Mikrowellensender gesteuert oder geregelt wird.
Es versteht sich, daß man sich bemühen wird, in dem Bad eine möglichst homogene Intensitätsdichte
der elektromagnetischen Wellen zu erzeugen. Das kann z. B. durch entsprechende Ausbildung
oder Anordnung der Antennen für die Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen geschehen.
[0011] Das erfindungsgemäße Verfahren kann auf verschiedene Weise in anlagentechnischer
Hinsicht verwirklicht werden. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere eine Anlage
nach den Patentansprüchen 6 bis 10 sowie 18, 19 und 20, die anhand der Fig. 1 und
2 weiter unten ausführlicher erläutert wird.
II
[0012] Bei der Ausführungsform, bei der die Beheizung des Bades in einem besonderen Heizbehälter
erfolgt, ist Gegenstand der Erfindung, ein Verfahren bei dem einer ersten Teilmenge
des Bades in dem Heizbehälter durch elektromagnetische Wellen Wärme zugeführt wird,
wobei in dem Badbehälter in einer mit der ersten Teilmenge austauschbaren zweiten
Teilmenge des Bades die Oberflächenvergütung der Gegenstände durchgeführt wird und
wobei die Badtemperatur der zweiten Teilmenge des Bades durch Auswahl und/oder Einstellung
der Frequenz und/oder der Intensität und/oder der Einwirkungszeit der elektromagnetischen
Wellen auf die erste Teilmenge des Bades sowie der Austauschraten mit der zweiten
Teilmenge des Bades gesteuert und/oder geregelt wird mit der Maßgabe, daß die Feldstärke
der elektromagnetischen Wellen im Bereich der Gegenstände auf praktisch Null gedämpft
wird. - Eine Dämpfung der Feldstärke der elektromagnetischen Wellen ist im einfachsten
Falle durch Abschirmung durchführbar, kann aber auch durch geeignete Streuung und/oder
Interferenz der elektromagnetischen Wellen eingerichtet werden.
[0013] Diese Verfahrensweise vermeidet, daß in dem Bad eine starke Verzerrung der lokalen
Feldstärke im Bereich der Oberfläche der Gegenstände auftritt, insbesondere wenn die
Gegenstände aus massivem Metall bestehen. Auch wird die elektrochemische Doppelschicht
des Bades in dem Badbehälter unmittelbar an der Oberfläche der Gegenstände nicht lokal
unterschiedlich beeinflußt. Die Erfindung nutzt, daß die Badtemperatur in ausreichendem
Maße mit kurzen Aufheizzeiten, genauer Temperatursteuerung und/oder Temperaturregelung
ohne örtliche Überhitzung und insbesondere störende Beeinflussung im Bereich der Oberflächen
der Gegenstände einstellbar ist, wenn die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen
im Bereich der Gegenstände auf praktisch Null gedämpft wird.
[0014] Der Austausch der Teilmengen des Bades kann grundsätzlich durch Konvektion, Strömung
oder Vermischung erfolgen. Insoweit können der Badbehälter und der Heizbehälter ein
baulich einheitliches Gebinde darstellen, welches eine Abscheidezone und eine Heizzone
aufweis. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird der Austausch der
Teilmengen des Bades durch kontinuierliches Umpumpen des Bades insgesamt mit einer
Pumpe in einem Kreislauf vorgenommen. Hierbei läßt sich die Austauschrate besonders
einfach steuern bzw. regeln durch Variation der Förderleistung der Kreislaufpumpe.
[0015] Es versteht sich, daß insbesondere die empfindlichen organischen Additive des Bades
nicht beliebig hohen Energien und Intensitäten der elektromagnetischen Wellen ausgesetzt
werden dürfen. Daher lehrt eine Ausführungsform der Erfindung auch hier, daß für ein
Bad vorgegebener chemischer Zusammensetzung eine Kritikalitätskurvenschar mit der
Kritikalität als Ordinate und der Frequenz als Abszisse sowie der Intensität als Kurvenparameter
oder mit der Kritikalität als Ordinate und der Intensität als Abszisse sowie der Frequenz
als Kurvenscharparameter experimentell ermittelt wird, wobei die Flächen unter einer
Kritikalitätskurve den Bereich definieren, in dem die chemische Zusammensetzung des
Bades durch die elektromagnetischen Wellen nicht störend verändert wird. Insofern
lassen sich für jedes spezielle Bad Maximalwert-Paare für Frequenz (Energie) und Intensität
der elektromagnetischen Wellen ermitteln und im Betrieb einhalten. Oberflächenvergütungen
mit besonders hoher Qualität können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreicht werden,
wenn das Bad in einer Filteranordnung von störenden Feststoffteilchen befreit wird.
[0016] Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage zur Durchführung des vorstehend beschriebenen
Verfahrens. Die Anlage ist Gegenstand der Ansprüche 16 bis 20 und wird in der Fig.
3 beschrieben.
[0017] Im folgenden werden Anlagen für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens anhand
einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Es zeigen
- Fig. 1
- einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Anlage,
- Fig. 2
- einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand der Fig. 1 und
- Fig. 3
- das Schema einer anderen erfindungsgemäßen Anlage.
[0018] Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Anlage ist für die elektrochemische Abscheidung
von Metallen und Metallegierungen auf der Oberfläche von zu beschichtenden Gegenständen
G bestimmt. Zur Anlage gehört ein Badbehälter 1, der das Bad 2 aufnimmt, in das die
zu beschichtenden Gegenstände G eingetaucht werden. Dazu wird mit einem Warenträger
3 gearbeitet, an dem die zu beschichtenden Gegenstände G befestigt oder auf dem sie
angeordnet sind. Man erkennt in den Figuren einen aus dielektrischen Werkstoffen aufgebauten
Badbehälter 1 für die Aufnahme des Bades, im Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von
Antennenanordnungen 4 für die Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen behälteraußenseitig
im Bereich der Wandungen des Badbehälters 1. Man erkennt außerdem eine metallische
Abschirmung 5 für den Schutz der Umgebung des Bades gegen vagabundierende elektromagnetische
Wellen. Die Sender 6 für die elektromagnetischen Wellen sowie die Steuer- und Regeleinrichtungen
7 für die Sender 6 sind außerhalb der Abschirmung 5 angeordnet. Meßwertaufnehmer,
z. B. Temperaturfühler, befinden sich innerhalb des Bades, was nicht gezeichnet wurde.
Im Ausführungsbeispiel besteht die Abschirmung 5 aus einem Abschirmmantel, der den
Badbehälter 1 und die Antennenanordnungen 4 umgibt. Es könnte aber auch mit Hauben
gearbeitet werden. Der Warenträger 3 ist mit Reflektoren 8 ausgerüstet, die die elektromagnetischen
Wellen reflektieren. Auf diese Weise kann eine möglicherweise störende induktive Erwärmung
von metallischen Gegenständen, deren Oberfläche zu beschichten ist, verhindert werden.
Es versteht sich, daß die Reflektoren in der Praxis so angeordnet werden, daß der
galvanische Ionentransport nicht gestört wird. Durch die Anordnung der Sender 6 und/oder
Reflektoren 8 kann eine sehr homogene Verteilung der Intensität der elektromagnetischen
Wellen in dem Bad 2 erreicht werden.
[0019] Die in der Fig. 3 dargestellte Anlage besteht grundsätzlich aus einem als Kreislaufreaktor
10 ausgeführten Apparat. Man erkennt eine Abscheidezone 17 mit Badbehälter 11, in
welcher die Gegenstände G in das Bad eintauchen, eine Kreislaufpumpe 14 zum kontinuierlichen
Umpumpen des Bades, eine Filteranordnung 15 zur Befreiung des Bades von störenden
Feststoffteilchen und eine Temperierzone 16. Die Badbehälterwandung ist im Bereich
der Temperierzone 16 aus einem dielektrischen Werkstoff aufgebaut. Es ist ein Sender
18 für die Erregung elektromagnetischer Wellen und eine Antennenanordnung 19 für die
Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen eingerichtet, wobei die Antennenanordnung
19 so ausgerichtet ist, daß die elektromagnetischen Wellen durch den dielektrischen
Werkstoff in die erste Teilmenge M1 des Bades in der Temperierzone 16 abstrahlbar
und absorbierbar sind, man erkennt hier den Heizbehälter 12. In der Temperierzone
16 ist zusätzlich eine leitfähige Temperierzonenabschirmung 20 eingerichtet, welche
die Temperierzone 16 mantelartig umgibt und auch zwischen der Temperierzone 16 mit
der Antennenanordnung 19 einerseits und der Abscheidezone 17 andererseits angeordnet
ist. Hierdurch ist zum ersten die Abscheidezone 17 gleichsam gegen die elektromagnetischen
Wellen abgeschattet und die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen ist im Bereich
der Gegenstände G auf praktisch Null gedämpft. Zum zweiten treten außerhalb der Temperierzone
16 keine gesundheitlich bedenklichen elektromagnetischen Strahlungen auf. Als Sender
18 ist ein für die Erwärmung von Speisen und Getränken üblicher Mikrowellensender
verwendet. Zur Steuerung und Regelung des Senders 18 ist eine Steuer und Regeleinrichtung
21 vorgesehen, welche die der Temperierzone 16 zugeführten Energie bzw. Intensität
der elektromagnetischen Wellen in Abhängigkeit von der mit einem Sensor 22 gemessenen
Badtemperatur der zweiten Teilmenge M2 des Bades in der Abscheidezone 17 einstellt.
Dabei ist die Austauschrate der ersten Teilmenge M1 des Bades aus der Temperierzone
16 mit der zweiten Teilmenge M2 des Bades aus der Abscheidezone 17, d. h. der Durchsatz
durch die Kreislaufpumpe 14, ein Steuerungs- und Regelungsparameter oder -größe.
[0020] Selbstverständlich liegt es auch im Rahmen der Erfindung eine Temperierzone im Rahmen
eines Kreislaufreaktors als sogenannten Bypass zu schalten. In diesem Fall ist die
Durchsatzmenge durch die Temperierzone ein konstanter oder steuerbarer Bruchteil der
Durchsatzmenge durch die Kreislaufpumpe.
1. Verfahren zum Betrieb eines elektrochemischen Bades für die Oberflächenvergütung von
in dem Bad angeordneten Gegenständen, insbesondere für die elektrochemische Abscheidung
von Metallen und von Metallegierungen auf der Oberfläche der Gegenstände, welches
Bad sich in einem Badbehälter befindet, wobei das Bad in dem Badbehälter oder in einem
mit dem Badbehälter verbundenen Heizbehälter durch elektromagnetische Wellen aufgeheizt
wird, welche die Badzusammensetzung nicht störend beeinflussen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Beheizung des Bades durch elektromagnetische
Wellen vorgenommen wird, welche die elektrochemische Abscheidung nicht störend beeinflussen,
und daß die Badtemperatur durch Auswahl und/oder Einstellung der Frequenz und/oder
der Intensität und/oder der Einwirkungszeit der elektromagnetischen Wellen gesteuert
oder geregelt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Beheizung des Bades durch elektromagnetische
Wellen im Mikrowellenbereich, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 3 GHz, vorgenommen
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei für ein Bad vorgegebener Zusammensetzung
und Zweckbestimmung eine Kritikalitätskurvenschar mit der Kritikalität als Ordinate
und der Frequenz als Abszisse sowie der Intensität als Kurvenscharparameter oder mit
der Kritikalität als Ordinate und der Intensität als Abszisse sowie der Frequenz als
Kurvenscharparameter experimentell ermittelt wird, wobei die Flächen unter einer Kritikalitätskurve
den Bereich definieren, in dem die elektromagnetischen Wellen bei vorgegebener Frequenz
bzw. vorgegebener Intensität die Abscheidung nicht störend beeinflussen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in dem Bad eine möglichst homogene
Intensitätsdichte der elektromagnetischen Wellen erzeugt wird.
6. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit
einem aus dielektrischen Werkstoffen aufgebauten Behälter (1) für die Aufnahme
des Bades (2),
zumindest einer Antennenanordnung (4) für die Abstrahlung der elektromagnetischen
Wellen behälteraußenseitig im Bereich von Behälterwandungen und/oder unterhalb des
Behälterbodens und mit
einer metallischen Abschirmung (5) für den Schutz der Umgebung des Bades gegen
vagabundierende elektromagnetische Wellen,
wobei zumindest ein Sender (6) für die elektromagnetischen Wellen sowie die Steuer-
und/oder Regeleinrichtungen (7) für den Sender (6) außerhalb der Abschirmung (5) angeordnet
ist.
7. Anlage nach Anspruch 6, wobei die Abschirmung (5) aus einem Abschirmmantel besteht,
der den Behälter (1) und die Antennenanordnung (4) bzw. die Antennenanordnungen (4)
umgibt.
8. Anlage nach Anspruch 6, wobei die Abschirmung (5) aus einer Haube besteht, die die
Antennenanordnung (4) behälterabseitig außen umgibt.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Abschirmung (5) einen deckelartigen
Behälterabschluß aufweist.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der zumindest eine Sender (6) der elektromagnetischen
Wellen als Mikrowellensender ausgeführt ist.
11. Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein erster Teil des Bades in dem Heizbehälter durch
elektromagnetische Wellen Wärme zugeführt wird, wobei in dem Badbehälter in einer
mit der ersten Teilmenge austauschbaren zweiten Teilmenge des Bades die Oberflächenvergütung
der Gegenstände durchgeführt wird und wobei die Badtemperatur der zweiten Teilmenge
des Bades durch Auswahl und/oder Einstellung der Frequenz und/oder der Intensität
und/oder der Einwirkungszeit der elektromagnetischen Wellen auf die erste Teilmenge
des Bades sowie der Austauschraten mit der zweiten Teilmenge des Bades gesteuert und/oder
geregelt wird mit der Maßgabe, daß die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen im
Bereich der Gegenstände auf praktisch Null gedämpft wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Zufuhr der Wärme zur ersten Teilmenge des Bades
durch elektromagnetische Wellen im Mikrowellenbereich, vorzugsweise von 1 bis 3 GHz,
vorgenommen wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei der Austausch der Teilmengen
des Bades durch kontinuierliches Umpumpen des Bades mit einer Kreislaufpumpe in einem
Kreislauf vorgenommen wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei für ein Bad vorgegebener chemischer
Zusammensetzung eine Kritikalitätskurvenschar mit der Kritikalität als Ordinate und
der Frequenz als Abszisse sowie der Intensität als Kurvenscharparameter oder mit der
Kritikalität als Ordinate und der Intensität als Abszisse sowie der Frequenz als Kurvenscharparameter
experimentell ermittelt wird, wobei die Flächen unter einer Kritikalitätskurve den
Bereich definieren, in dem die chemische Zusammensetzung des Bades durch die elektromagnetischen
Wellen nicht störend verändert wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei das Bad in einer Filteranordnung
von störenden Feststoffteilchen befreit wird.
16. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 11 bis 15,
mit einem Heizbehälter (12) mit Temperierzone (16) und mit einem Badbehälter (11)
mit Abscheidezone (17), wobei die erste Teilmenge (M1) des Bades in der Temperierzone
(16) mit der zweiten Teilmenge (M2) des Bades in der Abscheidezone (17) kommuniziert
und wobei die Heizbehälterwandung im Bereich der Temperierzone (16) aus einem dielektrischen
Werkstoff aufgebaut ist,
mit zumindest einem Sender (18) für die Erregung elektromagnetischer Wellen und zumindest
einer Antennenanordnung (19) für die Abstrahlung der elektromagnetischen Wellen, wobei
die elektromagnetischen Wellen durch den dielektrischen Werkstoff in die erste Teilmenge
(M1) des Bades abstrahlbar und in dieser absorbierbar sind,
mit einer leitfähigen Temperierzonenabschirmung (20), welche zumindest zwischen der
Temperierzone (16) und Antennenanordnung (19) einerseits und der Abscheidezone (17)
andererseits angeordnet ist, wobei die Feldstärke der elektromagnetischen Wellen im
Bereich der Abscheidezone (17) auf praktisch Null dämpfbar ist, und
mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung (21), mit welcher der Sender (18) nach
Maßgabe der Badtemperatur betreibbar ist.
17. Anlage nach Anspruch 16, wobei der Badbehälter als Kreislaufreaktor (10) ausgebildet
ist und wobei das Bad mit einer Kreislaufpumpe (14) durch die Abscheidezone (17) und
durch die Temperierzone (16) umpumpbar ist.
18. Anlage nach einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei der Sender (18) zur Erzeugung von
Mikrowellen, vorzugsweise im Frequenzbereich von 1 GHz bis 3 GHz, eingerichtet ist.
19. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10 oder 16 bis 18, wobei als Sender (6, 18)
ein für die Erwärmung von Speisen und Getränken üblicher Mikrowellensender verwendet
ist.
20. Anlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10 oder 16 bis 19, wobei die Temperierzonenabschirmung
zusätzlich als Strahlenschutzabschirmung zum Schutz der Umgebung vor gesundheitlich
bedenklicher elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist.