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Anordnung zum elektrischen Erhitzen und Trocknen der Oberfläche elektrisch
schlecht leitender Körper Es kommt mitunter vor, daß irgendwelche Gegenstände lediglich
oder doch im wesentlichen nur an ihrer 0herfläc@he erhitzt werden müssen. Beispielsweise
ist es zum Verleimen oder Verkitten von feuchten Holzkörpern zweckmäßig, nicht die
gesamte Masse der Körper, sondern nur ihre miteinander zu verbindenden Oberflächen
vor dem Aufbringen des Leimes durch Erhitzung anzutrocknen.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zurii elektrischen Erhitzen
der Oberfläche feuchter Holzkörper sowie auch anderer elektrisch schlecht leitehder
Körper, welche von den Körper durchsetzenden elek-' trischen Strömen oder Wechselfeldern
Gebrauch macht und sich durch besondere Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit auszeichnet.
Erfindungsgemäß werden auf die zu erhitzende Oberfläche der Körper zwei die zu erhitzende
Fläche oder einen Teil derselben umfassende Elektroden, vorzugsweise parallel zueinander,
angelegt, an welche die elektrische Spannungsquelle angeschlossen wird. Vorteilhaft
ist es, namentlich bei größeren Flächen, wenn mindestens eine der beiden Elektroden
derart durch eine Gruppe von mindestens zwei miteinander leitend verbundenen Elektroden
ersetzt ist, daß jeweils Elektroden verschiedener Gruppen mit Abstand nebeneinanderliegen.
Die
Vorteile der I?rfindung sowie weitere 1?inzellieiten derselben werden an Hand der
in der Zeichnung dargestellten Ausfiihrunf;sbeispiele näher erläutert.
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Fig. i zeigt einen länglichen Holzkörper i in Stirnansicht. Beispielsweise
kann es eine abgenutzte Eisenbahnschwelle sein, von welcher der schadhafte Teil
abgehobelt ist und durch Aufleimen eines neuen 'feiles wieder gebrauchsfähig gemacht
«-erden soll. Erfin-. dungsgelnäß sind an den Körper i auf seine zu verleimende
und zu dieseln Zwecke zu erhitzende Oberfläche zwei Elektroden ä und 3 angelegt.
Die beiden Elektroden sind schienenartig ausgebildet, haben das in. Fig.2 vergrößert
dargestellte Profil und sind längs der zu erhitzenden Oberfläche parallel zueinander
angeordnet. Durch Anlegen einer elektrischen Spannungsquelle an die Elektroden,
beispielsweise einer Wechselspannung von 59 Hz oder einer Ultrakurzwellenspannung,
wird der Körper i zwischen den beiden Elektroden :2 und 3 von einem elektrischen
Strom bzw. einem elektrischen Wechselfeld durchsetzt. Die Strom- bzw. Feldlinien.
sind in dvr Abbildung gestrichelt angedeutet und verlaufen vornehmlich in der Nähe
der zu erhitzenden und zu verleimendeli Oberfläche des Körpers. Der Körper wird
also an seiner Oberfläche stark erhitzt, während der andere grölkre Teil des Körpers
weniger oder praktisch überhaupt nicht erhitzt wird.
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Wie aus der Fig. i- ersichtlich, dringt-ein 'feil der Strom- bzw.
Kraftlinien auch tiefer in den Körper hinein. Divs wird' bcsölidcrs .lariti der
Fall sein, wenn die Breite der zu erhitzenden Oberfläche klein gegenüber der Dicke
des Körpers ist. Ein großer Teil der I?nergie geht dann durch das Innere des Körpers
und nicht durch die möglichst allein zu erhitzende 01>erfläch.e. In solchen Fällen
ist es zweckmäßig. mindestens eine der beiden Elektroden durch eineGruppe von mindestens
zwei riliteinander leitend verbundenen Elektroden zu ersetzen. Lill Ausführungsbeispiel
hierfür ist in Fig.3 gezeigt. Auf der Oberfläche des Körpers i sind hier eine Elektrodengruppe
mit den -Elektroden 2 und 2' und einezweite F-lektrodengruppe mit den Elektroden
3 und 3' angeordnet. Die Elektroden einer jeden Gruppe sind an den gleichen Pol
der elektrischen-Spannungsf'uelle angeschlossen. Wie aus den in Fig.3 eingezeichneten
Strom- bzw. Feldlinien-zu ersehen ist, -wird dut;ch die gewählte Anordnung erreicht,
daG trotz. Uer größeren Höhe des Balkenprofiles der größte Teil der Energie den
Körper vorzugsweise in der Nähe der Oberfläche durchsetzt.
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Fig.:1 zeigt, daß mit einem Elektroclensatz auch zwei Körper gleichzeitig
erfinclunf;sgemäß behandelt werden können. Die Elektroden 2, 2', 3 und 3' sind hier
an zwei Seiten aclineidenförniig ausgebildet und liegen gleichzeitig an den Körpern
i und i' an. Die =Scl1altung der l'slektroden ist die gleiche wie in Fig. 3.
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Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, haben die bisher besprochenen Elektroden
ein solches Profil, daß sie die Oberfläche des zu behan-(leInden Körpers in Form
einer abgestumpften Schneide berühren. Würden die Elektroden finit einer breiten
Fläche aufliegen, so würden sie den .\bzug des au; (lern Körper entweichender. Wasserdampfes
mehr oder weniger hindern.
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Ist die Oberfläche des zu behandelnden Körpers nicht vollkommen eben,
so kann es leicht vorkommen, daß die stabförrnigen Elektroden die Oberfläche nur
an einzelnen Punkten berühren. Uin dies zu verhindern, kann die Elektrode gemäß
(ler eveiteren :Ausbildung der Erfindung eine derart veränderbare Gestalt erhalten,
daß sie der unebenen Oberfläche des Körpers angeschmiegt werdcil kann. Zwei Ausführungsbeispicic
hierfür zeigen die Fig.5 und 6.
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In Fig. 5 besteht die I?lektrode aus einer schmalen, elastisch-biegsainen
Schiene .1, beispielsweise einer Stahlschiene. welche mittel einer Gummizwischenlage.
5 an einem ihr parallelen stabförmigen Druckkörper 6 befestigt ist. Zweckmäßig ist
der Druckkörper 6 metallisch, wobei die hunnuizwischenlage an die Teile.. und .i
allvulkanisiert sein kann. Die Elektrode 4 ist finit dem an die SpannungscItielle
anzuschließeilden Druckkörper 6 durch eine Leitung j oder irr sonstiger Weise elektrisch
leitend verbunden. 4\"ircl eine derart ausgebildete Elektrode auf die zu erhitzende
Oberfläche eines Körpers aufgesetzt und wird mittels des Druckkörpers 6 ein Druck
auf die Gunirnrzwischenlage 5 find über diese auf die Elektrode 4. ausgeübt, so
scliniiegt sich die elastisch-biegsanie Elektrode- weitgehend der unebenen Oberfläche
des zu behandelnden Körpers an.
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Auch (las Ausführungsbeispiel nach Fig.6 -zeigt die in Fig. 5 erläuterten
'feile 4. bis 6. Die elastisch-biegsanie Schiene.. kommt hierbei jedoch nicht selbst
mit der Oberfläche des zu behandelnden Körpers in Berührung, sondern es ist an der
Schiene .I entlang eine Reilie von metallischen Kugeln 8, beispielsweise Stahlkugeln,
angeordnet, von denen, in der ZeichrItillg eilte zu sehen ist. Die
Teile 4 bis (i und S werden mittels der Führungsleisten o und (g' zusammengehalten,
«-eiche zweckmäßig gleichzeitig die stromleitende Verbindung zwischen dell Teilen
4 und 6 herstellen. Eine derart ausgebildete Elektrode berührt die Oberfläche des
zti heliandelnden Körpers auf
einer erheblich geringeren Fläche
als eine gemäß Fig. 2 oder 5 ausgebildete Elektrode, so claß der bei der Erhitzung
entweichende Wasderdampf noch besser abzielten kann.
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Eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung
im Durchlaufbetrieb ist in den Fig. 7 und 8 im Aufriß und Grundriß dargestellt.
Auf die Oberfläche eines länglichen Körpers i, beispielsweise eines Brettes, sind
hier vier rollenförmige metallische Elektroden 2, 2', 3 und 3' aufgesetzt, welche
in gleicher Weise wie die Elektroden der Fig. 3 gruppenweise an die Spannungsquelle
angeschlossen werden können. Jede der Elektrodenrollen ist mit 'einem Druckstempel
io versehen, welcher in einer Druckvorrichtung i i geführt ist und mittels einer
in der Druckvorrichtung angeordneten Feder 12 an den Körper i angepreßt wird. Als
Widerlager kann eine Walze 13 aus elektrischem Isolierstoff oder eine sonstige geeignete
Vorrichtung vorgesehen werden. Wird der Körper i seiner Länge nach zwischen den
Rollenelektroden und der Walze 13 hindurchgeschoben, so laufen die Rollenelektroden
über die Oberfläche des Körpers auf einander parallelen Linien entlang, so daß nach
und nach die gesamte Oberfläche des Körpers in der in Fig. 3 erläuterten Weise durch
die Einwirkung der elektrischen Energie zwischen den Elektroden behandelt wird.
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Haben die zu behandelnden Körper bzw. ihre zu erhitzenden Oberflächen
keine ebene Form, so werden auch die Elektroden vorteilhaft der Form der zu erhitzenden
Oberfläche entsprechend uneben ausgeführt. Fig.9 zeigt beispielsweise zur Erhitzung
einer kreisförinigen Oberfläche eines Körpers i die Anwendung kreisförmiger Elektroden
2, 2 und 3. Die Elektroden z und 2' liegen an dem gleichen Pol der elektrischen
Spannungsquelle. Die Elektroden dieses Ausführungsbeispieles haben keine freien
Enden, sondern sind in sich geschlossen.
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Auch bei geradlinig begrenzten Flächen können in sich geschlossene
Elektrodenstäbe verwendet werden, wie es beispielsweise die Fig. io zeigt. Die Schaltung
der Elektroden ist die gleiche wie in Fig. 9.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele,
sondern es können auch mannigfache andere Anordnungen verwendet werden. So können
beispielsweise statt der dargestellten Elektrodenformen auch andere Formen j e nach
der Form der zu erhitzenden Flächen verwendet werden. Beim Arbeiten mit Elektrodengruppen
können diese statt aus zwei Elektroden nach Bedarf auch aus mehr als zwei Elektroden
bestehen.. Auch können auf einer Oberfläche gleichzeitig mehrere Elektrodenpaare
oder Elektrodengruppenpaare zur Anwendung kommen. Erfolgt die Erhitzung der Iiörperaberfläche
mittels elektrischer Hochfrequenzfelder, so müssen die an die Oberfläche anzulegenden
Elektroden in dein Laststrompreis eines Hochfrequenzerzeugers liegen. In einem solchen
Falle ist es vorteilhaft, parallel zu den Elektro:len bzw. Elektrodengruppen noch
einen Zusatzkondensator anzuordnen, dessen Die:elctrikuin bei der Durchführung des
Verfahrens unverändert bleibt. Ein Ausführungsbeispiel hierfür, welches auch bei
beliebigen anderen Verfahren zur Behandlung eines Körpers im elektrischen lioclifrequenzfeld
verwendet werden kann, ist in Fig. t i dargestellt. Die in dieser Figur finit den
Bezugszeichen 2 un#l 3 versehenen Elektroden mögen den Elektroden der Fig. z entsprechen.
Parallel zti diesen beiden Elektroden ist ein Kondensator 14 angeordnet, welcher
im Laststromkreis eines Hochfrequenzerzeugers i5,beispielsweiseeines t ',ltrak-urzcvellengenerators,
liegt, und dessen Dielektrilcum während der Behandlung unverändert bleibt.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist sowohl bei der Verleimung oder
Verkittung nach einem beliebigen Heißverfahren als auch zur Verleimung bzw. Verkittung
nach einem beliebigen Kaltverfahren geeignet.