DE1185746B

DE1185746B - Device for heating dielectric materials of cylindrical cross-section by means of high frequency in a capacitor field

Info

Publication number: DE1185746B
Application number: DEH46586A
Authority: DE
Inventors: Rolf Herfurth; Karl-Heinz Knobbe
Original assignee: Herfurth GmbH
Current assignee: Herfurth GmbH
Priority date: 1962-08-08
Filing date: 1962-08-08
Publication date: 1965-01-21

Description

Vorrichtung zum Erwärmen von dielektrischen Werkstoffen zylindrischen Querschnitts mittels Hochfrequenz in einem Kondensatorfeld Dielektrische Werkstoffe, z. B. Kunstharzpreßmassen, werden bekanntlich vor deren Verarbeitung erwärmt. Es ist allgemein üblich, hierzu den Werkstoff zwischen zwei planparallele Kondensatorplatten einzubringen, an denen eine Hochfrequenzspannung liegt.Device for heating dielectric materials cylindrical Cross-section by means of high frequency in a capacitor field Dielectric materials, z. B. Kunstharzpreßmassen are known to be heated before processing. It It is common practice to place the material between two plane-parallel capacitor plates for this purpose to be brought in to which a high-frequency voltage is applied.

Das zwischen jenen planparallelen Kondensatorplatten sich aufbauende Hochfrequenzfeld ist von einheitlicher Dichte bzw. homogen, sofern das Dielektrikum zwischen beiden Platten eine gleichmäßige Dielektrizitätskonstante aufweist, d. h., die elektrische Feldstärke ist an allen Strecken senkrecht zu den Platten gleich, so daß sich parallele, senkrecht zu letzteren stehende gleichlange Feld- und Äquipotentiallinien mit gleichmäßigem Abstand ergeben.That building up between those plane-parallel capacitor plates The high-frequency field is of uniform density or homogeneous, provided the dielectric is used has a uniform dielectric constant between the two plates, d. That is, the electric field strength is the same on all sections perpendicular to the plates, so that parallel field and equipotential lines of equal length are perpendicular to the latter evenly spaced.

Wird ein dielektrischer Schichtkörper bzw. werden dielektrische Werkstoffe mit unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten in Richtung der Feldlinien aufeinandergeschichtet zwischen den Kondensatorplatten eingebracht, so verlaufen die Feldlinien weiterhin gerade und parallel, es ändert sich lediglich der Abstand der Äquipotentiallinien, wobei sich damit die jeweilige Feldstärke in den verschiedenen Schichten umgekehrt proportional mit dem Wert der unterschiedlichen Dielektrizitätskonstanten ergibt.Becomes a dielectric laminate or dielectric materials with different dielectric constants stacked in the direction of the field lines Introduced between the capacitor plates, the field lines continue to run straight and parallel, only the distance between the equipotential lines changes, whereby the respective field strength in the different layers is reversed proportional to the value of the different dielectric constants.

Bekanntlich ist das gewünschte Erwärmen dielektrischer Werkstoffe von der Feldstärke des Hochfrequenzfeldes abhängig, das den zu erwärmenden Werkstoff möglichst gleichmäßig durchfluten soll.As is well known, the desired heating of dielectric materials depends on the field strength of the high-frequency field that affects the material to be heated should flow through as evenly as possible.

Verlaufen beispielsweise die Schichten eines dielektrischen Schichtkörpers nicht parallel mit den Kondensatorplatten, so werden auch die Feld- bzw. Äquipotentiallinien nicht mehr gerade verlaufen. Ähnlich verhält es sich dann, wenn z. B. ein zylindrischer Körper eines Dielektrikums mit einer höheren Elektrizitätskonstante als Luft so zwischen die planparallelen Kondensatorplatten gebracht wird, daß die Feldlinien in Durchmesserrichtung verlaufen und zwischen Körper und Platten ein Luftabstand verbleibt. Hierbei ergibt sich folgender übelstand: Die Feldlinien verlaufen von den einander zugekehrten Oberflächen der Kondensatorplatten zu dem nächstliegenden Punkt des dielektrischen, Körpers. Auf diese Weise entsteht an der der Plattenoberfläche am nächsten liegenden Körperoberfläche eine Feldlinienverdichtung und damit eine Feldstärkenkonzentration. Die Durchflutung des zu erwärmenden Körpers ist also nicht mehr gleichmäßig, was dazu führt, daß der Mittelteil des zylindrischen Körpers entlang der Senkrechten zwischen den beiden Kondensatorplatten stärker erwärmt wird als dessen Seiten. Dies ist von erheblichem Nachteil und beeinträchtigt den gewünschten Wirkungsgrad.For example, the layers of a dielectric laminate run The field or equipotential lines are not parallel to the capacitor plates no longer run straight. The situation is similar when z. B. a cylindrical Body of a dielectric with a higher electrical constant than air so is brought between the plane-parallel capacitor plates that the field lines run in the direction of the diameter and an air gap between the body and the plates remains. This results in the following drawback: The field lines run from the facing surfaces of the capacitor plates to the closest one Point of dielectric, body. This creates on the surface of the plate closest body surface a field line compression and thus a Field strength concentration. The flooding of the body to be heated is therefore not more evenly, which causes the central part of the cylindrical body along the vertical between the two capacitor plates is heated more than its sides. This is a significant disadvantage and interferes with the desired one Efficiency.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesem Übelstand zu begegnen. Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zum Anwärmen von dielektrischen Werkstoffen zylindrischen Querschnitts mittels Hochfrequenz in einem Kondensatorfeld erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die sich gegenüberliegenden Oberflächen der Kondensatorplatten eine den zylindrischen Körper umschließende oder annähernd umschließende Wölbung aufweisen, deren Radius größer ist als der Radius des Körpers, wobei die auf einer gemeinsamen Geraden liegenden Mittelpunkte nicht zusammenfallen und die Sehnenlänge der Wölbung größer ist als der Durchmesser des Körpers.The invention is based on the object of countering this drawback. This task is performed with a device for heating dielectric materials cylindrical cross-section by means of high frequency in a capacitor field according to the invention solved in that the opposing surfaces of the capacitor plates a bulge enclosing or approximately enclosing the cylindrical body have, the radius of which is greater than the radius of the body, the on one common straight lines lying midpoints do not coincide and the chord length the bulge is larger than the diameter of the body.

Auf diese Weise wird erreicht, daß ein zu erwärmender, dielektrischer Werkstoff zylindrischen Querschnitts gleichmäßig, d. h. an allen seinen Oberflächen mit gleicher Feldstärke durchflutet und dementsprechend gleichmäßig erwärmt wird.In this way it is achieved that a dielectric to be heated Material of cylindrical cross-section uniform, i.e. H. on all of its surfaces flooded with the same field strength and accordingly heated evenly.

Die Erfindung ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung in Draufsicht schematisch dargestellt. Die Kondensatorplatten sind mit 1 bezeichnet und sind an den sich gegenüberliegenden Oberflächen mit je einer konkaven Wölbung versehen, deren Radius R bzw. R, größer ist als der Radius R2 des dielektrischen, zylindrischen Körpers 2. Die Mittelpunkte M und M, der Wölbungen liegen außerhalb des Mittelpunktes M2 des Körpers 2, und die Sehnenlänge S einer jeden Wölbung ist größer als der Durchmesser des Körpers.The invention is shown as an embodiment in the drawing in plan view shown schematically. The capacitor plates are labeled 1 and are on provide the opposing surfaces with a concave curvature, whose radius R or R, is greater than the radius R2 of the dielectric, cylindrical Body 2. The centers M and M, of the bulges lie outside the center M2 of the body 2, and the chord length S of each bulge is larger than the diameter of the body.

Es ist selbstverständlich auch denkbar, daß die Wölbungen der Kondensatorplatten eine von einer Kreisbogenform abweichende Krümmung, z. B. eine Kurve aufweisen können.It is of course also conceivable that the curvatures of the capacitor plates a curvature deviating from a circular arc shape, e.g. B. can have a curve.

Claims

Claims: 1. Device for heating dielectric materials of cylindrical cross-section by means of high frequency in a capacitor field, characterized in that the opposing surfaces of the capacitor plates (1) have a curvature surrounding or approximately surrounding the cylindrical body (2), the radius (R, R1) is larger than the radius (R2) of the body, whereby the center points (M, Ml, M2) lying on a common straight line do not coincide and the chord length (S) of the curvature is greater than the diameter of the body.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the bulges the capacitor plates (1) have a curvature deviating from a circular arc shape.