<Desc/Clms Page number 1>
INRICHTING EN WERKWIJZE VOOR HOOGFREQUENT LIJMEN VAN EEN WERKSTUK EN WERKSTUK, GELIJMD VOLGENS DEZE WERKWIJZE.
De uitvinding heeft betrekking op werkwijzen en mid- delen voor hoogfrequent lijmen en meer in het bijzonder op hoog- frequent lijman van lagen niet-geleidend materiaal met een thermo- hardende lijm.
Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een inrichting voor hoogfrequent lijmen, waarbij de toegevoerde energie op een meer werkdadige wijze benut wordt.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze voor hoogfrequent lijmen, waarbij de lijm zelf als geleider voor een gedeelte der toegevoerde hoofgrequent stroom werkt en rechtstreeks daardoor verhit wordt.
<Desc/Clms Page number 2>
Verder beoogt de uitvinding het verschaffen van een nieuwe opstelling der electroden, welke voor verhittingsdoeleinden bij hoogfrequent lijmen worden gebruikt, zodat de lijm niet alleen verhit wordt door de warmte, welke in het te lijmen werkstuk wordt voortgebracht, doch ook rechtstreeks verhit wordt, doordat deze lijm als geleider voor een gedeelte der hoogfrequente stroom werkt.
In het algemeen heeft de uitvinding betrekking op een inrichting voor hoogfrequent lijmen, waarbij het te lijmen werkstuk delen van niet-geleidend materiaal omvat, welke gescheiden zijn door een laag thermo-hardende-lijm met betrekkelijk lage electrische weerstand, en het eerste electrode-systeem, dat een reeks ruimte- lijk gescheiden, doch onderling electrisch verbonden electroden om- vat, over het ene oppervlak van het werkstuk verdeeld is, terwijl een tweede electrode-systeem, dat eveneens een reeks ruimtelijk gescheiden, doch onderling electrisch verbonden electroden omvat, verdeeld is over het tegenoverliggende oppervlak van het werkstuk, doch tussohen de electroden van het eerste systeem, en voorts een bron voor hoogfrequente stroom tussen de beide electrode-systemen is aange-sloten.
De uitvinding wordt beschreven aan de hand der teke- ning, waarin een enkele uitvoering volgens de uitvinding bij wijze van voorbeeld is weergegeven en waarbij :
Fig. 1 een perpectievisch beeld voorstelt van een werkstuk, waartegen electroden volgens de uitvinding zijn aange- braoht.
Fig. 2 geeft een doorsnede aan van een deel van het werkstuk met twee aangebrachte electroden ter verduidelijking van de verhitting, welke volgens de uitvinding bereikt wordt, terwijl
Fig. 3 een stroomschema voorstelt van de electrische keten, welke aequivalent geacht kan worden aan de dielectrische verwarmingswegen, welke in fig. 2 zijn weergegeven.
In fig. 1 is bij wijze van voorbeeld een werkstuk aange,geven, dat hier bestaat uit een centrale kerm 1, waartegen bladen hout 2 en 3 gelijmd moeten worden. De lijmlagen 4 en 5
<Desc/Clms Page number 3>
bevinden zich respectievelijk tussen deze bladen hout, bijv. fineer, en de centrale kern en voor de doeleinden, die in deze uitvinding worden nagestreefd, moet deze,lijm een thermo-hardende lijmsoort zijn met een betrekkelijk geringe weerstand. Thermo- hardende lijmsoorten van dit type zijn reeds bekend en kunnen bijv. lijmsoorten met waterbasis, zoals urea# caseine, enz.bevatten.
In tegenstelling tot de tot nu gevolgde prakti jk, waarbij het gewoonte is gebruik te maken van electroden, welke de gehele tegenoverelkaar liggende buiten-oppervlakken van het te lijmen werkstuk bedekken, wordt volgens de uitvinding voorgesteld de electroden onder te verdelen in betrekkelijk kleine smalle stroken, welke ruimtelijk gescheiden zijn over het buitenopper- vlak van het werkstuk.
In fig. 1 bijv. zijn op het boven vlak ruimtelijk verdeelde eleotroden 6 aangegeven, terwijl op het benedenvlak de ruimtelijk verdeelde electroden 7 tussen de electroden, aangebracht op het bovenvlak, zijn opgesteld. De eleotroden 6 zijn electrisch onderling verbonden en voorts aangesloten op de ene klem van de bron voor hoogfrequente stromen 8, terwijl evenzo de electroden 7 electrisch onderling verbonden zijn en op hun beurt zijn aangeslo- ten op de tegenoverliggende klem van deze bron 8.
Bij het aanleggen van. hoogfrequente stroom aan de bovenbeschreven electroden-uitvoering volgt de hoogfrequente stroom door het dielectricum, in dit geval de houtdelen 1, 2 en 3, een diagonale weg, zoals ook verwacht kon worden, doch, indien de tus- senliggende lijmlagen 4 en 5 een betrekkelijk geringe electrische weerstand bezitten, zou bovendien deze hoogfrequente stroom ook zijdelings rechtstreeks door delen van deze lijmlagen vloeien en in een tussengelegen gedeelte tussen twee tegenover elkaar ge- plaatste electroden, waar de weerstand van de electrische weg door de lijm heen betrekkelijk hoog wordt, een rechtstreekse weerstandsverhitting van de lijm zelf voortbrengen. De weg, welke de hoog- frequente stromen in een dergelijk geval volgen, is in fig. 2 door de pijlen 9 en 10 weergegeven.
<Desc/Clms Page number 4>
In fig. 3 is een electrische keten aangegeven,welke als vervangingsketen gedacht kan worden voor de mechanisch-dielec- trische inrichting volgens fig. 2. In de eerste plaats i s een condensator aangegeven tussen de electrode 6 en lijmlaag 4 met lage weerstand, welke condensator is aangeduid door C6-4. De lijmlaag 4 werkt dan als een reeks oondensator-platen, welke door een electrische weg met de eerste condensator zijn verbonden, ter- wijl de weerstand van deze electrische wegen toeneemt met de af- stand, gerekend vanaf de electrode 6. Deze platen vormen met de tweede lijmlaag 5 een reeks condensatoren, in fig. 5 aangeduid door
EMI4.1
C4-5s G'4-51 e"4-5 en Oft? 4-5*
De condensator C4-5 is rechtstreeks zonder tussen- liggende electrische weerstand verbonden met de condensator C6-4.
De condensator C'4-5 is met deze condensator verbonden via weerstand
R4, de condensator C"4-5 via weerstand R' 4 en de condensator C"' 4-5 via weerstand R"4. Op soortgelijke wijze wordt een eerste conden- sator, aangeduid door- C7-5' gevormd tussen de electrode 7 en een lijmlaag 5, welke condensator rechtstreeks verbonden is met conden- sator C"'4-5' dook via e e n weerstand R5 met c ondensato r C"4-5' via weerstand R'5 met condensator C'4-5 en via weerstand R"4-5 met condensator C4-5.
Opgemerkt wordt, dat het electrische vervangings- schema vanzelf zuiver theoretisch is en vereenvoudigd is door bijv. ter wille van de duidelijkheid de dielectrische weerstandswegen door de condensator heen weg te laten. bestaan @ In werkelijkheid zal het resultaat/in een oneindig groot aantal condensatoren, welke met de oorspronkelijke condensator zijn verbonden door een oneindig groot, steeds toenemend, aantal weerstanden.
Deze figuur dient dan ook alleen om overeenkomstig de uitvinding, de ruimtelijke verdeling van de eleotroden weer te geven en te verduidelijken, waarbij niet alleen de gewone dielec- trische verhitting van het hout wordt voortgebracht, welke op zich- zelf gebruikt wordt om de lijm te harden, doch daarnaast tevens een
<Desc/Clms Page number 5>
rechtstreekse verhitting van de lijm plaats vindt, door het daar doorheen voeren van de hoogfrequente stromen, die deze lijm door weerstandsverhitting verwarmen.
De gunstigste afstand tussen de electroden zal na- tuurlijk veranderen met de dielectrische eigenschappen van het te lijmen materiaal, de electrische eigenschappen van de lijm zelf en de hoeveelheid energie, welke wordt toegevoerd. Men heeft echter gevonden, dat, als gevolg van de werkwijze volgens de uitvinding, een veel sneller verharden van de lijm verkregen kan worden dan volgens de gewone methoden, waarbij electroden gebruikt worden, die beide oppervlekken volledig bedekken. Ten gevolge van de nieuwe werkwijze is het mogelijk om, hetzij minder energie te gebruiken voor de zelfde verhardingstijdsduur, terwijl anderzijds, bij ge- bruik van dezelfde hoeveelheid energie, de lijm in kortere tijd kan verharden dan bij de werkwijzen, welke tot nu toe bekend waren.
Door een juiste verdeling van de electroden kan alle lijm snel ver- harden of, indien de electroden betrekkelijk ver uit elkaar liggen, zal een raamwerk van aanvankelijk gelijmde afdelingen ontstaan,zo- dat het werkstuk uit de pers genomen kan worden, waarna een verdere polymerisatie en verharding van de lijm kunnen plaats vinden, ter- wijl de werkstukken opgelegd zijn in afwachting van verder gebruik.
EMI5.1
Verschillende andere eleoirode-uitvoeringen, dan die afgebeeld, in fig. 1, kunnen ter bereiking van het gestelde doel, worden toegepast. Terwijl bijv. de eleotroden op de tegenoverges- telde zijden van het werkstuk hier onderling evenwijdig lopen, kunnen zij ook een willekeurige hoek met elkaar maken, terwijl de electroden zelf een gebogen vorm of willekeurige vorm kunnen be- zitten, al naar gewenst is.
Ook kunnen de electroden van de beide systemen elkaar overlappen, in welk geval de verhittingswerkwijze volgens de uitvinding met gewone dielectrische verhittingswerkwi j- zen gecombineerd wordt.
Hoewel in het bovenstaande een beschrijving gegeven is van de beginselen der uitvinding, is deze laatste blijkbaar niet beperkt tot het afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld, hetwelk dan ook geen limitatief karakter draagt.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE AND PROCEDURE FOR HIGH-FREQUENCY BONDING OF A WORKPIECE AND WORKPIECE, GLUED ACCORDING TO THIS PROCESS.
The invention relates to methods and means for high-frequency gluing, and more particularly to high-frequency gluing of layers of non-conductive material with a thermosetting glue.
The object of the invention is to provide a device for high-frequency gluing in which the supplied energy is utilized in a more effective manner.
Another object of the invention is to provide a method for radio frequency gluing in which the glue itself acts as a conductor for a portion of the applied main frequency current and is heated directly thereby.
<Desc / Clms Page number 2>
A further object of the invention is to provide a new arrangement of the electrodes which are used for heating purposes in radio frequency gluing, so that the glue is not only heated by the heat generated in the workpiece to be glued, but is also heated directly by it. glue acts as a conductor for part of the high-frequency current.
In general, the invention relates to a radio frequency gluing apparatus, wherein the workpiece to be glued comprises portions of non-conductive material separated by a layer of thermosetting glue having relatively low electrical resistance, and the first electrode system. comprising a series of spaced apart, but electrically interconnected electrodes distributed over one surface of the workpiece, and a second electrode system, which also includes a series of spaced apart, but electrically interconnected electrodes, distributed is across the opposite surface of the workpiece, but between the electrodes of the first system, and further a source of high frequency current is connected between the two electrode systems.
The invention is described with reference to the drawings in which a single embodiment of the invention is exemplified and wherein:
FIG. 1 represents a perspective image of a workpiece to which electrodes according to the invention are adhered.
FIG. 2 shows a section of a part of the workpiece with two electrodes attached to illustrate the heating achieved according to the invention, while
FIG. 3 represents a flow diagram of the electrical circuit which may be considered equivalent to the dielectric heating paths shown in FIG.
Fig. 1 shows by way of example a workpiece, which here consists of a central core 1, against which sheets of wood 2 and 3 are to be glued. The adhesive layers 4 and 5
<Desc / Clms Page number 3>
are respectively located between these sheets of wood, e.g. veneer, and the central core, and for the purposes pursued in this invention, this adhesive should be a thermosetting adhesive with relatively low resistance. Thermosetting adhesives of this type are already known and may contain e.g. water based adhesives such as urea, casein, etc.
In contrast to the practice heretofore, in which it is customary to use electrodes covering all of the opposing outer surfaces of the workpiece to be glued, it is proposed according to the invention to divide the electrodes into relatively small narrow strips. , which are spatially separated about the outer surface of the workpiece.
For example, in FIG. 1, the top face shows spatially distributed electrodes 6, while the bottom face shows spatially distributed electrodes 7 between the electrodes disposed on the top face. The electrodes 6 are electrically interconnected and further connected to one terminal of the source of high frequency currents 8, while likewise the electrodes 7 are electrically interconnected and in turn connected to the opposite terminal of this source 8.
When building. high-frequency current on the above-described electrode arrangement, the high-frequency current through the dielectric, in this case the wood parts 1, 2 and 3, follows a diagonal path, as could also be expected, but, if the intermediate glue layers 4 and 5 have a relatively low electrical resistance, moreover, this high-frequency current would also flow laterally directly through parts of these adhesive layers and in an intermediate part between two opposed electrodes, where the resistance of the electrical path through the adhesive becomes relatively high, a direct generate resistance heating of the adhesive itself. The path which the high-frequency currents follow in such a case is shown in fig. 2 by arrows 9 and 10.
<Desc / Clms Page number 4>
Fig. 3 shows an electrical circuit which can be considered as a replacement circuit for the mechanical-dielectric device according to Fig. 2. Firstly, a capacitor is indicated between the electrode 6 and adhesive layer 4 with low resistance, which capacitor is designated C6-4. The adhesive layer 4 then acts as a series of capacitor plates, which are connected by an electrical path to the first capacitor, while the resistance of these electrical paths increases with the distance from the electrode 6. These plates form with the second adhesive layer 5 is a series of capacitors, indicated by FIG
EMI4.1
C4-5s G'4-51 e "4-5 and Oft? 4-5 *
The capacitor C4-5 is connected directly to the capacitor C6-4 without an intermediate electrical resistance.
The capacitor C'4-5 is connected to this capacitor via resistor
R4, the capacitor C "4-5 through resistor R '4 and the capacitor C"' 4-5 through resistor R "4. Similarly, a first capacitor, indicated by -C7-5 'is formed between the electrode 7 and an adhesive layer 5, which capacitor is directly connected to capacitor C "'4-5', surfaced via a resistor R5 with capacitor C" 4-5 'via resistor R'5 with capacitor C'4-5 and through resistor R "4-5 with capacitor C4-5.
It should be noted that the electrical replacement scheme is of itself purely theoretical and has been simplified by, for example, omitting the dielectric resistance paths through the capacitor for the sake of clarity. exist @ In reality, the result will be / in an infinitely large number of capacitors, which are connected to the original capacitor by an infinitely large, ever-increasing number of resistors.
This figure therefore only serves to illustrate and illustrate, according to the invention, the spatial distribution of the electrodes, generating not only the ordinary dielectric heating of the wood, which is itself used to make the adhesive. harden, but also a
<Desc / Clms Page number 5>
direct heating of the glue takes place by passing the high-frequency currents through it, which heat this glue by resistance heating.
The most favorable distance between the electrodes will of course change with the dielectric properties of the material to be glued, the electrical properties of the glue itself and the amount of energy applied. However, it has been found that, as a result of the method according to the invention, a much faster curing of the adhesive can be obtained than with the ordinary methods using electrodes which completely cover both surfaces. Due to the new method, it is possible to either use less energy for the same setting time, while on the other hand, using the same amount of energy, the adhesive can cure in a shorter time than the methods hitherto known. goods.
Proper distribution of the electrodes will allow all of the adhesive to harden quickly or, if the electrodes are relatively far apart, a framework of initially glued compartments will be created so that the workpiece can be removed from the press and further polymerization. and hardening of the adhesive can take place while the workpieces are laid on awaiting further use.
EMI5.1
Various other reddish embodiments than that shown in FIG. 1 may be employed to achieve the stated purpose. For example, while the electrodes on opposite sides of the workpiece are mutually parallel here, they may also be at any angle to each other, while the electrodes themselves may have a curved shape or arbitrary shape, as desired.
Also, the electrodes of the two systems can overlap, in which case the heating method according to the invention is combined with common dielectric heating methods.
Although a description has been given in the foregoing of the principles of the invention, the latter is apparently not limited to the exemplary embodiment shown, which therefore has no limiting character.