Einrichtung zum Beeinflussen der Hochfrequenzenergie-Zuführung von kapazitiven Behandlungseinrichtungen und ähnlichen Hochfrequenz-Verbrauchern bei Störentladungen Bei kapazitiven industriellen wie auch medizini schen Hochfrequenzanlagen kann es infolge des sich während der Behandlung ändernden Dielektrikums und auch aus anderen bekannten Gründen vorkom men, dass der Hochfrequenzgenerator überlastet wird. Insbesondere sind dabei die Generatorröhren gefähr det.
Um dies zu verhindern, hat man bereits Einrich tungen gebaut, die den Hochfrequenzgenerator in Abhängigkeit von Anoden- bzw. Gitterstrom bei Überlastung abschalten. Die bekannten Einrichtungen sprechen jedoch mitunter nicht an; z. B. dann, wenn zwischen den Elektroden oder am Behandlungsgut Störentladungen in Form eines Lichtbogens - oder auch einer durch Feuchtigkeitsanreicherung entstehen den stillen oder Kriechentladung - auftreten, die eine kaum merkliche Erhöhung der vom Generator gelieferten Hochfrequenzenergie bewirken und üb liche Schutzeinrichtungen nicht zum Ansprechen brin gen. Derartige Störentladungen können zu einer Zer störung der Behandlungselektroden, z.
B. bei Hoch frequenz-Schweissanlagen, wie auch zu Verbrennun gen des Behandlungsgutes führen. Ausserdem kön nen dadurch parasitäre Schwingungen erregt werden, die zu einer Zerstörung von Schaltelementen im Hochfrequenzgenerator führen können. Mit den be kannten Einrichtungen allein lässt sich daher kein wirksamer Schutz erreichen. Dieser wird erst durch die zusätzliche Verwendung des Erfindungsgegenstan des erreicht.
Im Gegensatz zu den bekannten Einrichtungen ist die Einrichtung nach der Erfindung dadurch ge kennzeichnet, dass dem für Gleich- und niederfre quente Wechselspannungen nichtleitenden oder nahezu nichtleitenden Hochfrequenzverbraucher ein gegen Hochfrequenz verriegelter, mit Gleich- oder nieder- frequenter Wechselspannung gespeister Hilfsstrom kreis parallel geschaltet ist, und beide Kreise gegen über der Hochfrequenz-Einspeisung galvanisch ge trennt sind, und dass im Hilfsstromkreis Schaltmittel vorgesehen sind, die beim Schliessen des Hilfsstrom kreises über die Störentladung ansprechen und die Beeinflussung herbeiführen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung und weitere Einzelheiten derselben werden an Hand der Zeich nung näher erläutert.
Der Hochfrequenzgenerator 1 wird über das Schaltschütz 2 mit der Schützspule 3 an das Netz 4 gelegt. Der Verbraucher, im vorliegenden Falle ein Stück zu trocknendes Holz 5, ist zwischen den Be handlungselektroden 6 und 7 angeordnet: Der Be handlungskreis ist gegen die Energiezuleitung durch die Kondensatoren 8 und 9 abgeblockt. Parallel zum Behandlungskondensator (6 und 7) liegt der Hilfs stromkreis, bestehend aus den beiden Siebdrosseln 10 und 11, der Spule 12 des Relais 13 und der Sekun därwicklung des Transformators 14. Anstelle des Transformators 14 kann auch eine Gleichstromquelle verwendet werden.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Der Behandlungskondensator ist im normalen Be triebsfall für den Hilfsstrom undurchlässig. Tritt nun zwischen den Elektroden 6 und 7 oder zwischen der Elektrode 6 und dem Behandlungsgut 5 eine Stör entladung auf, so tritt eine Ionisierung der Luft strecke ein. Dadurch wird der Behandlungskonden- sator für den Hilfsstrom leitend und der Hilfsstrom kreis geschlossen, wobei das Relais 13 anspricht und den Generator 1 über das Schütz 2 abschaltet.
Zweck mässigerweise wird das Schütz 2 derart angeordnet, dass nur die Schwingungserzeugung des Generators unterbrochen wird, während die Röhrenheizung ein geschaltet bleibt. Bei Verwendung eines Hochfre- quenzgenerators mit erdunsymmetrischem Ausgang können der Kondensator 9 und die Siebdrossel 11 fortfallen, da sich die Leitungen, in denen sich diese Schaltelemente befinden, auf Erdpotential liegen.
Bei der Einrichtung nach Fig. 2 ist das zu be handelnde Gut 15 eng anliegend zwischen die Elek troden 16 und 17 gepresst und besitzt eine gewisse elektrische Leitfähigkeit für Gleich- und niederfre quente Wechselspannungen. Der Hochfrequenzgene- rator 19 ist in der oben beschriebenen Weise mit den Kondensatoren 20 und 21 verblockt. Der Hilfsstrom kreis schliesst sich über die Behandlungselektroden 16 und 17 mit dem eingelegten Gut 15 über die Sieb drosseln 22 und 23, dem veränderlichen Widerstand 24 und der Gleichspannungsquelle 25.
Infolge einer gewissen Leitfähigkeit des Behandlungsgutes 15 fliesst in dem Hilfsstromkreis ständig ein sich unter Umstän den mit der Erwärmung des Behandlungsgutes än dernder Strom. Treten Verbrennungserscheinungen im Gut 15 oder zum Beispiel ein Lichtbogen zwischen' den Behandlungselektroden 16 und 17 auf, so ver grössert sich der im Hilfsstromkreis fliessende Strom. Dieser erzeugt über den Widerstand 24 einen Spannungsabfall, der die Gittervorspannung der Thyratronröhre 26 oder eines. ähnlichen Schalt elementes nach positiver Richtung hin vergrössert und dieses zum Zünden bringt.
Durch den plötz lich einsetzenden Anodenstrom der Thyratronröhre 26 wird das Relais oder Schütz 27 betätigt, das mit seinem Kontakt 28 die Abschaltung der Hochfrequenzenergie bewirkt. Mittels des Schal ters 29 wird vor wiederholtem Einschalten der Hoch frequenzenergie die Thyratronstrecke gelöscht. Die Betätigung des Schalters 29 wird zweckmässigerweise über geeignete Schaltelemente mit der Störungsentrie- gelung des Hochfrequenzgenerators verbunden.
Der aus den Widerständen 30 und 31 bestehende Span- nungsteiler dient zur Erzeugung der für das Thyratron erforderlichen Sperrspannung.
Ist der Behandlungskondensator, bestehend aus den Elektroden 16 und 17 und dem Behandlungsgut 15, mit der Induktivität 32 zu einem Parallel-Reso- nanzkreis zusammengefasst, so ist zur Vermeidung eines Kurzschlusses des Hilfsstromkreises ein Kon densator 33 zur Vermeidung eines hochfrequenten Spannungsabfalles mit möglichst grosser Kapazität zwischen dem einen Ende der Induktionsspule 32 und der Elektrode 17 anzubringen. Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen der Ein richtung nach der Erfindung ist diese so ausgebildet, dass das im Hilfsstromkreis vorgesehene Schaltmittel ein Abschalten der Hochfrequenzenergie-Zuführung bewirkt.
Die Einrichtung kann aber auch so abge wandelt werden, dass das Schaltmittel statt einer völ ligen Abschaltung eine sonstige Beeinflussung herbei führt, z. B. eine Drosselung der Hochfrequenzenergie. Auch das Schaltmittel selbst kann dementsprechend mannigfach abgewandelt werden.
Bei der Einrichtung nach Fig. 3 wird die Hoch frequenzenergie mit Hilfe der Leitungen 41 und 42 dem Ultraschallkopf 43 zugeführt, der mit einem unter überdruck stehenden, gasförmigen Medium (z. B. Stickstoff) gefüllt ist. Dies hat den Vorteil einer besseren Wärmeabführung; ferner werden die für die Bildung starker Lichtbögen erforderlichen Bedingun gen hinsichtlich der Ionisierung stark herabgesetzt, so dass diese wohl für die Abschaltung bzw. Beein flussung des Generators erforderliche Schliessung des Relaisstromkreises ausreicht, aber keinen störenden Einfluss auf den Schwinger 44 ausüben kann.
Um diese Wirkung zu erhöhen, ist es vorteilhaft, das gas förmige Medium durch den Ultraschallkopf 43 durch zublasen, wobei der Gasstrom vorzugsweise schräg zur Ultraschallkopfachse eingeführt und tangential ausgeführt wird, wie dies aus den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist. Die Gaseinführung erfolgt durch das Rohr 45, die Ausführung durch das Rohr 46, das mit einem Druckregelorgan 47 versehen sein kann. Ferner ist es vorteilhaft, innerhalb des Ultraschall kopfes Führungsmittel für den Gasstrom vorzusehen, beispielsweise durch Anbringung rippenförmiger, nach Art einer Schraubenlinie verlaufender Erhebun gen 48.
Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, son dern er kann in mehrfacher Weise abgewandelt wer den. So kann beispielsweise die äussere Form des Ultraschallkopfes sowie die Einlass- und Auslassrich- tung des Gasstromes, den jeweiligen Betriebserfor dernissen entsprechend abgeändert werden. Ebenso können andere bekannte Führungsmittel für den Gas strom verwendet werden. Wesentlich ist nur, dass der Gasstrom den Schwingkörper so anbläst, dass er die bei überschlägen entstehende Ionenansammlung weit gehend unterdrückt.