CH304529A - Vorrichtung zum Hochfrequenzheizen mittels eines Induktors und eines mit ihm zusammenwirkenden Körpers zum Konzentrieren der Kraftlinien. - Google Patents

Description

  Vorrichtung zum     Hochfrequenzheizen    mittels eines     Induktors        undeines    mit ihm zusammen  wirkenden Körpers zum Konzentrieren der Kraftlinien.    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung       züm        Hoclifrequenzlieizen    mittels eines     Ind-Lik-          tors    (einer Arbeitsspule) und eines mit ihm  zusammenwirkenden,

  <B>-</B>zum Konzentrieren der  Kraftlinien dienenden Körpers aus     ferro-          magnetischem    Material mit hohem     spezifi-          seliem    Widerstand (das heisst einem spezifi  schen Widerstand von über<B>1000</B> Ohm<B>-</B>     ein,     insbesondere über<B>105</B> Ohm<B>-</B>     ein)    für hohe  Frequenzen, zweckmässig eines     Ferrits.     



  Die Vorrichtung gemäss der Erfindung  weist einen scheibenförmigen Körper auf, ins  besondere in Form eines Ringes, der an min  destens einem Ende ausserhalb des Induktors       konzentriseh    zu dessen Achse derart     angeord-          ii    et ist,     dass    die Ebene der Scheibe senkrecht  oder nahezu senkrecht zu der erwähnten     Ach-          qenrichtung    steht.  



       Hierdurcli    ergibt sich einmal der Vorteil,       dass    das     Hochfrequenzfeld    nur in einem vor  herbestimmten, beschränkten Gebiet wirksam  ist     und    zum andern,     dass    die Kraftlinien in  der     Achsenrichtung    des Induktors abge  schirmt sind, wodurch     verllütet    wird,     dass     gewisse Teile des Werkstückes in     -Lmerwünsch-          ter    Weise erhitzt werden.

   Eine solche     Vor-          rielitung    ist besonders brauchbar zum Zu  sammenschmelzen von Einzelteilen aus Isolier  stoff, wie zum Beispiel -,Glas oder     keram!-          sehen    Materialien, bei denen die Schmelzzone  beschränkt sein     muss.    An der Verbindungs  stelle kann- als     ZwiseUenlage    ein Stoff vorge-    sehen sein, der in einem     Hochfrequenzield     schneller erhitzt wird oder einen niedrigeren       Erweichungspunkt    als das zu verbindende  Material hat, wobei man infolge der starken  Konzentrierung des     Hoehfrequenzfeldes    für  die Zwischenlage ein Material wählen kann,

    das hinsichtlich seiner elektrischen und ther  mischen Eigenschaften nur wenig von dem  zusammenzuschmelzenden Material verschie  den ist. Infolgedessen ist man freier in der  Wahl des Materials dieser     Zwischenschieht.     Bei der Herstellung -von     Entlad-LLugsröhren     eignet sich eine solche konzentrierte Erhit  zung auch gut zum     Gettern>    unter Vermei  dung einer     unerwünsehten        *Erhitzung    sonsti  ger Einzelteile in der Röhre.  



  Wenn derartige     seheibenförmige    Körper  in gleicher Weise auch am andern Ende des  Induktors angeordnet sind, ergibt sieh, abge  sehen von der schon erwähnten örtlichen Kon  zentrierung und Abschirmung in der     Achsen-          richtung,    noch eine Konzentrierung in einer  kleinen Zone im Innern des     Indul-,-tors.     



  Zweckmässig werden     ringförmige    Körper  verwendet, wobei die Ringe derart mit einem  Schlitz (von     züm    Beispiel wenigstens<B>1</B> nun  Weite) versehen sind,     dass    der Ring offen  ist,     mu    zu vermeiden,     dass    dieser als     Kurz-          sehlusswindung    wirken würde.  



  Bei einer besonderen     Ausführungsform,     bei der zwei ringförmige Körper verwendet  sind, kann zumindest in     der        Öffn-Lmg    des      einen der Ringe ein verschiebbarer,     rolirför-_          miger,    zweckmässig mit einem Schlitz     ver-          sehener    Körper aus     Hoclifrequenzeisen    ange  bracht sein.  



  In der beiliegenden Zeichnung sind einige  Ausführungsbeispiele des     Erfindung9gegen-          standes    schematisch dargestellt.  



  In     Fig.1    ist eine     HochlreqLienzsp-Lile        üb-          lieber    Ausführung längs ihrer Achse ge  schnitten dargestellt,     -Lun    zu zeigen,     dass    die  durch eine solche Spule erzeugten magneti  schen Kraftlinien in nicht ohne weiteres kon  trollierbarer Weise über die     Längsausdeh-          n-ung    der Spule hinaus zur Wirkung kom  men.  



  Bei der in     Fig.2    dargestellten Ausfüh  rungsform der Erfindung wird     nun    minde  stens an einem Ende einer solchen     Hoelifre-          quenzspule   <B>1.</B>     ein    vorzugsweise geschlitzter  Ring 2 aus     Hochfrequenzeisen    angeordnet,  wodurch die     Kraftlinien   <B>3 -</B> wie angedeu  tet<B>-</B> gezwungen werden, ihren Weg durch  den Ring 2 aus     Hochfrequenzeisen    zu neh  men, so     dass    unterhalb des Ringes praktisch  kein Feld mehr vorhanden ist.

   Der Ring 2       muss    mindestens einen -Schlitz von etwa<B>1</B> mm  Breite aufweisen, da er<B>im</B> andern Falle als       Kurzschlusswicklung    wirken und sieh erwär  men würde. Man kann einen derartigen     ferro-          magnetischen    Ring 2 auch am obern Ende  der Spule oder aber an beiden Enden vor  sehen, wenn man das Feld nach oben     bzw.     gleichzeitig nach oben und unten begrenzen  <B>will.</B>  



  Derartige Vorrichtungen können mit be  sonderem Vorteil bei der Herstellung von  elektrischen     Entlad-Lmgsgefässen    benutzt wer  den. Es hat sich beispielsweise gezeigt,     dass     das     Gettern    dabei in wesentlich kürzerer  Zeit erfolgt und     dass    dabei. einwandfrei die       thermiselie    Überbeanspruchung anderer<B>Sy-</B>  stemteile vermieden werden kann.     Thermiseh     gefährdete Teile wären beispielsweise die       Oxydkathoden    von     Verstärkerröhren.     



  Vorrichtungen nach der Erfindung kön  nen auch auf andern Gebieten vorteilhaft be  nutzt werden, zum Beispiel zum Glühen des  Unterteils oder aber zur Einschmelzung von    elektrischen Entladungsgefässen und     derglei-          elien.     



  In     Fig.   <B>3</B> ist im Schnitt eine Vorrichtung  schematisch dargestellt, die sich besonders  dafür eignet, runde Gegenstände miteinander  zu verschmelzen, beispielsweise den Glasteller  und den Glaskolben einer     Elektronenröhre.     



  In     Fig.    4 ist dargestellt, wie die mitein  ander zu verschmelzenden 'Teile einer Röhre  zweckmässig im     Hochfrequenzfeld    angeordnet  werden.  



       Fig.   <B>5</B> zeigt einen Ring, der zur     Vor-          erhitzung    Anwendung finden kann.  



       Fig.,6    zeigt die Anordnung eines Ringes  aus     Hochfrequenzeisen,    wodurch die Kontakt  stifte einer Elektronenröhre vor unerwünsch  ter Erhitzung geschützt werden.  



  Die Spule 4     mi        Fig.   <B>3</B> besteht aus acht  in zwei Lagen gewickelten     Kupferrohrwin-          dungen.    Die Enden<B>5</B> und<B>6</B> der Spule 4 sind  über nicht dargestellte Schlauchverbindungen  in den Kreislauf eines Kühlmittels eingeschlos  sen, während gleichzeitig ein     Hochfrequenz-          strom    von beispielsweise<B>100 A</B>     hindurchge-          schickt    wird.

   Die Spule 4 ist zwischen zwei       Isolierschiehten   <B>7</B> -und<B>8</B> eingeklemmt, an die  sich Scheiben<B>9</B>     und   <B>10</B> aus     Hochfrequenz-          eisen    sowie Isolierplatten<B>11</B>     und    12 an  schliessen. Durch Bolzen<B>13</B>     und    Muttern 14  wird die     Anordn-Luig        zusammengepresst    und  mechanisch gehalten.

   Die Kraftlinien des  .magnetischen Feldes der Spule 4 ohne die  Scheiben<B>9</B>     mid   <B>10</B> würden etwa einen     Ver     lauf haben, wie er durch die beiden     gestri-          eUelten    Linien<B>15</B> angedeutet ist. Es würde  sieh also im Innenraum der Spule ein an  nähernd homogenes Feld ausbilden, so     dass    in  das Feld eingebrachte Gegenstände nahezu  gleichmässig erwärmt würden.

   Durch die  Scheiben<B>9</B>     und   <B>10</B> aus     Hochfrequenzeisen     wird jedoch das     Hochfrequenzfeld    derart ver  formt,     dass    die Kraftlinien im mittleren Teil  der Spule gegen die Achse zu konzentriert  -werden. Das Feld ist also an dieser Stelle  der Spule konzentriert und verstärkt,     wäli-          rend    der Aussenraum der Spule nahezu feld  frei bleibt.

   Eine solche Anordnung     lässt    sieh  auch mit Vorteil verwenden, um das Getter-      material in einem Vakuumgefäss, beispiels  weise einer     Elektronenröhre,    zu verdampfen;  denn dabei ist es oft erwünscht, die     Erliit-          zung    auf den Träger des     Gettermaterials    zu  beschränken und von den -übrigen 'Teilen des       Elektrodensystems        fernzuhalten.     



  In     Fig.4    ist dargestellt, welche Lage der  Glaskolben<B>17</B> und der Glasteller<B>18,</B> mit den       Kontaktstilten   <B>19</B> einer     Elektronenröhre    wäh  rend des     Einschmelzvorganges    in dem gestri  chelt<B>(16)</B> angedeuteten Feld einer     HF-Er-          hitzungsanordnung    gemäss     Fig.   <B>3</B> einnehmen  sollen. Es ist jedoch einzusehen,     dass    die  Erhitzung vorwiegend am Tellerrand 20- er  folgt.  



  Um unerwünschte Spannungen im Glas     zui     vermeiden, ist es meist erforderlich, einen       gTösseren    Teil des Glases in der Nähe der       Anschmelzstelle,    zweckmässig mit abnehmen  der Stärke, vorzuwärmen. Dazu eignet sieh  besonders gut ein Ring 21 nach     Fig.   <B>5,</B> der  aus dem eigentlichen     Kurzseblussring    2.2 und  Zungen<B>23</B> besteht. Zur Durchführung der       Vorerwärmung    des Glases wird der Ring  über den zu verschmelzenden Gegenstand ge  schoben.

   Das     Hochfrequenzfeld    erhitzt den  Ring 22 bis zum Glühen; durch die Zungen  <B>23</B> wird die Wärme in abnehmendem Masse  noch auf das angrenzende Material, vorwie  gend     durell,Strahlung,    übertragen, so     dass    hier  ein     gleiehmässigesTemperaturgefälle    erhalten  wird. Derartige     Heizorgane    können erforder  lichenfalls auch auf der andern Seite (in       Fig.   <B>5</B> nach unten gerichtet) des Ringes 22  vorgesehen sein. Ihre Form kann der Gestalt  des Werkstückes sowie der gewünschten Tem  peraturverteilung beliebig     angepasst    sein.

    Durch geeignete Formgebung und Anord  nung der     Hochfrequenzeisenteile    kann das  Feld in der jeweils     gewünseliten    Weise aus  gestaltet und die Erwärmung entsprechend  verteilt werden.  



  Uni Metallteile, wie beispielsweise die Kon  taktstifte     im    Teller einer Elektronenröhre,       mr    unerwünschter Erwärmung zu schützen,  können diese nach     Fig.#6    unterhalb des Tel  lers<B>18</B> mit einem zweckmässig geschlitzten       Abschirmmantei    2,4 (Schutzring) aus Hoch--         frequenzeisen    oder auch in bekannter Weise.  mit einem geschlossenen Ring aus gutleiten  dem Material, wie Kupfer, umgeben werden.  



  In     Fig.   <B>7</B> sind die Windungen der     Hoch-          frequenzspule    mit 25 bezeichnet. An beiden  Enden     der,Spule    sind radial geschlitzte Ringe  <B>2,6</B> angeordnet, die aus     Hochfrequenzeisen,     beispielsweise aus     Ferritmaterial,    bestehen  können. In die Öffnungen der Ringe 26 sind  im Bedarfsfalle geschlitzte Rohrstücke<B>27</B>  verschiebbar eingesetzt.

   Die Zeichnung zeigt  nur eines solcher Rohrstücke; es kann jedoch  auch in die Öffnung des obern Ringes     2-6     ein gleiches Rohrstück verschiebbar einge  setzt sein, wodurch sich dann die wirksame  Zone im     Spuleninnenrauin    beliebig verlagern       lässt.     



  Es ist auch üblich,     Verstärkerröhren    mit  einem in der Regel aus     sogenanntem    'Streck  metall bestehenden     Absehirmkäfig    zu ver  sehen, der das System im Innern der Röhre  umgibt. Bei den bisherigen Verfahren zur       I-IoeMrequenzer'hitzung    von     Verstärkerröhren     zeigte es sich oft,     dass    der obere Rand der  artiger Käfige infolge     der    thermischen Be  anspruchung durch die     Hochfrequenzerhitzung     aufgerissen wurde. Auch dieser Nachteil     lässt,     sich mit     Vorrichtiingen    nach der Erfindung  sicher vermeiden.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH:</B> Vorrichtung zum Hochlrequenzheizen mit tels eines Induktors und eines mit ihm zu sammenwirkenden, zum Konzentrieren der Kraftlinien dienenden Körpers aus ferro- magnetiselleinMaterial. mithollemspezifischein Widerstand für hohe Frequenzen, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Körper durch mindestens eine am einen Ende ausser halb des Induktors angeordnete Scheibe ge bildet ist, welche konzentrisch zur Achse des Induktors angeordnet ist und deren Ebene mindestens annähernd senkrecht zur Achse stellt.

   UNTERANSPRÜCHE: <B>1.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der seheibenför- miüe- Körper äls'Ring ausgebildet und mit einem radialen Schlitz versehen ist. 2. Vorrichtung nach Unteranspruch<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass im Innern des Iaduktors ein Karzschlussring mit wärmeab leitenden Zungen angebracht ist.

   <B>3.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch,<B>1,</B> da durch gekennzeichnet, dass im Innern des In- duktors ein ringförmiger Körper zum<B>Ab-</B> schirmen bestimmter Teile des Werkstückes angebracht ist, wobei dieser Ring aus ferro- magnetischem Material mit hohem elektri- sellem Wid stand für hohe Frequenzen be stellt -Luld mit einem Schlitz versehen ist. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, bei der<B>je</B> ein ringförnüger Körper an jedem Ende des Induktors vorgesehen ist, dadurch ge kennzeichnet, dass in der öffnung zumindest eines der Ringe ein in ihr verschiebbarer, rohrförmiger, mit einem Schlitz versehener Körper aus ferromagnetischem Material mit hohem elektrischem Widerstand für hohe Frequenzen angebracht ist.