Röhrengenerator zur Speisung von Hochfrequenzerwärmungseinrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung an Röhrenschwingungserzeugern, die
zur Speisung vonHochfrequenzerwärmungseinrichtungen dienen. Solche Einrichtungen
werden für verschiedene Arten der Wärmebehandlung eingesetzt, beispielsweise zum
Kochen, Glühen oder Schmelzen von organischen oder anorganischen Stoffen sowie für
biologische und medizinische Behandlungsverfahren. In Einrichtungen dieser Art wird
ein Hochfrequenzfeld mittels einer Spule oder eines Kondensators erzeugt und der
zu behandelnde Gegenstand der Einwirkung dieses Feldes ausgesetzt, wobei er sich
entweder in Ruhe befinden oder durch ,den Feldraum bewegen 'kann. Dabei läßt es
sich nicht vermeiden, daß die nacheinander zu behandelnden Gegenstände oder Teilmengen
des Behandlungsgutes hinsichtlich ihrer Beschaffenheit oder Größe Unterschiede aufweisen,
welche zur Folge 'haben, d'aß die in Wärme umgesetzte Hochfrequenzleistung schwankt.
Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn der Hochfrequenzerzeuger während des Auswechselns
des Behandlungsgutes nicht ausgeschaltet werden soll.Tube generator for supplying high-frequency heating devices
The invention relates to the improvement in tube vibrators, the
serve to supply high-frequency heating devices. Such facilities
are used for different types of heat treatment, for example for
Cooking, glowing or melting of organic or inorganic substances as well as for
biological and medical treatment methods. In bodies of this type
a high-frequency field generated by means of a coil or a capacitor and the
the object to be treated exposed to the action of this field, whereby he himself
either be at rest or by 'moving the field space'. It leaves it at that
do not avoid the objects or subsets to be treated one after the other
the items to be treated show differences in terms of their quality or size,
which have the consequence that the high-frequency power converted into heat fluctuates.
This is particularly the case if the high-frequency generator is being replaced
of the item to be treated should not be switched off.
Ein Röhrenschwingungserzeuger wird tunlichst so bemessen, daß er die
größte von ihm verlangte Schwingungsleistung mit dem besten Wirkungsgrad liefert
und die in der Ausgangsstufe in Wärme umgesetzte Anodenverlustleistung dann möglichst
klein ist. Schwankt nun die dem Schwingungserzeuger entzogene Hochfrequenzleistung,
so wird der nicht im Belastungskreis verbrauchte Teil der Schwingleistung in den
Anoden der in der Ausgangsstufe des Schwingungserzeugers befindlichen Röhren in
Wärme umgesetzt. Dadurch wird nicht nur der Wirkungsgrad der Anlage schlechter,
sondern auch die Verwendung von Röhren mit größerer Anodenbelastbarkeit notwendig.
Die Erfindung beseitigt diese Mängel. Es ist eine Vorrichtung zum elektroinduktiven
Erhitzen von Werkstücken bekannt (vgl. Schweizer Patentschrift 229 781 der Deutschen
Edelstahlwerke A. G.), bei welcher eine höchstens die Halbmantelfläche
überdeckende
Leiterschleife nachgiebig mit Abstand an die Oberfläche des während des Erhitzens
mehrmals umlaufenden Werkstückes gepreßt wird und irr den Steuerkreis des Stromerzeugers
ein Regelglied eingeschaltet ist, dessen Impedanz sich entsprechend dem Erhitzungsprogramm
synchron mit dem Umlauf des Werkstückes ändert. In diesem Falle ist zwar auch die
vom Stromerzeuger abgegebene Leistung Änderungen unterworfen, jedoch werden diese
nicht vom Werkstück ausgelöst, sondern willkürlich im voraus festgelegt und außerdem
zur Erzeugung einer bestimmtere räumlichenTemperaturverteilung in dem Werkstück
hervorgebracht. Die Erfindung bezieht sich im Gegensatz dazu auf Schwankungen der
Belastung des Stromerzeugers, welche vom Werkstück ausgehen, unerwünscht sind und
Gegenmaßnahmen nicht aus Rücksicht auf das Werkstück, sondern zur Schonung des Stromerzeugers
erfordern.A tube vibrator is dimensioned as far as possible so that he the
delivers the greatest vibration power demanded by it with the best efficiency
and the anode power dissipation converted into heat in the output stage, if possible
is small. If the high-frequency power withdrawn from the vibration generator fluctuates,
so the part of the vibration power not consumed in the load circuit is transferred to the
Anodes of the tubes located in the output stage of the vibration generator in
Heat implemented. This not only makes the system less efficient,
but also the use of tubes with a higher anode load capacity is necessary.
The invention overcomes these shortcomings. It is a device for electroinductive
Heating of workpieces known (see Swiss patent specification 229 781 of the Germans
Edelstahlwerke A. G.), in which one at most the half-circumferential surface
overlapping
Conductor loop yielding at a distance to the surface of the during heating
repeatedly rotating workpiece is pressed and irr the control circuit of the power generator
a control element is switched on, the impedance of which changes according to the heating program
changes synchronously with the rotation of the workpiece. In this case it is also the
The power delivered by the power generator is subject to changes, but these will be
not triggered by the workpiece, but arbitrarily determined in advance and moreover
for generating a more specific spatial temperature distribution in the workpiece
spawned. In contrast, the invention relates to fluctuations in the
Load on the power generator, which originate from the workpiece, are undesirable and
Countermeasures not out of consideration for the workpiece, but to protect the power generator
require.
Gemäß der Erfindung wird ein zur Speisung einer I-Iochfrequenzerwärmungseinrichtung
dienender Röhrenschwilngungserzeuger mit einer in Abhängigkeit von der Schwingleistungsentnahme
zwangsläufig arbeitenden Regeleinrichtung ausgestattet, die eine thermische Überlastung
von Elektroden, insbesondere der Anode der Röhren bei sinkender Leistungsaufnahme
durch das Behandlungsgut verhindert. Wenn die gegen Überlastung ztr schützenden
Röhren ein Srliirmgitter enthalten, läßt sich das angestrebte Ziel in sehr einfacher
Weise dadurch erreichen, daß die am Schirmgitter wirksame positive Gleichspannung
bei sinkender Schwingleistungsentnahme zwangsläufig herabgesetzt wird. Zu diesem
Zweck braucht man lediglich in die Schirmgitterzuleitung einen Vorwiderstand hinreichender
Größe einzuschalten oder d'ie Schirmgitterspannung von einem Spannungsteiler mit
hinreichend großem Querwiderstand abzugreifen. In beiden Fällen 'hat nämlich die
mit einer Verringerung der Schwingleistungsa@uskopplung verknüpfte Zunahme des mittleren
Anodenstromes und damit auch des ihm verhältnisgleichen Schirmgitterstromes zur
Folge, daß der Spannungsabfall an dem im Schirmgitterstromkreis liegenden Widerstand
steigt und die am Schirmgitter wirksame Spannung um denselben Betrag sinkt. Dadurch
wird der Anodenstrom herabgesetzt und eine die Lebensdauer der Röhre .ungünstig
beeinflussende Überlastung der Anode verhindert. Während man im allgemeinen Vorschaltwiderstände
im Schirmgitterstromkreis vermeidet und Schirmgitterspannungsteilern einen so kleinen
Querwiderstand gibt, daß Schwankungen des Schirmgitterstromes keinen merklichen
Einfluß auf die Vorgänge in der Röhre haben, wird beim Gegenstand der Erfindung
eine solche Beeinflussung gerade angestrebt. In geregelten Verstärkerstufen von
Empfangsgeräten der elektrischem; Nachrichtentechnik macht man von einer zwangsläufigen
Änderung der Schirmgitterspannung mittels eines Vorwiderstandes oder eines hochohmigen
Spannungsteilers für das Schirmgitter zu einem anderen Zweck Gebrauch, nämlich um
den Aussteuerbereich der Größe der jeweiligen Eingangsamplitude der zu verstärkenden
Schwingung anzupassen.According to the invention, a device for feeding a high-frequency heating device is provided
Serving tube vibration generator with a depending on the vibration power consumption
inevitably working control device equipped with thermal overload
of electrodes, especially the anode of the tubes, with decreasing power consumption
prevented by the material to be treated. If the ztr protecting against overload
Tubes contain a screen grid, the aim can be achieved in a very simple way
Way to achieve that the effective positive DC voltage on the screen grid
is inevitably reduced with decreasing vibration power consumption. To this
For this purpose, you only need a sufficient series resistor in the screen grid lead
Size to turn on or d'ie screen grid voltage from a voltage divider with
to tap off sufficiently large transverse resistance. In both cases' the
an increase in the mean value associated with a reduction in the vibration output coupling
Anode current and thus also the screen grid current that is proportionate to it
The result is that the voltage drop across the resistor in the screen grid circuit
increases and the voltage acting on the screen grid decreases by the same amount. Through this
the anode current is reduced and the service life of the tube is unfavorable
Prevents influencing overloading of the anode. While one generally has series resistors
in the screen grid circuit avoids and screen grid voltage dividers such a small one
Cross resistance means that fluctuations in the screen grid current are not noticeable
Have influence on the processes in the tube, is the subject of the invention
just striving to influence this. In regulated amplifier stages of
Receiving devices of the electrical; Communications engineering makes you of an inevitable
Change of the screen grid voltage by means of a series resistor or a high-resistance one
Voltage divider for the screen grid used for a different purpose, namely to
the dynamic range of the size of the respective input amplitude to be amplified
Adjust vibration.
In der Zeichnung ist ein Beispiel für die Ausführung der Erfindung
schematisch dargestellt. Die zur Schwingungserzeugung dienende, in Dreipunktschaltung
arbeitende Elektroiicilrölire i enthält ein zwischen dem Steuergitter 2 und der
Anode 3 angeordnetes, mit positiver Gleichspannung betriebenes Schirmgitter 4. Die
Vorspacinung wird entweder dem Schirmgitter über den Vorwiderstand 5 vorn Pluspol
der Anodengleichspannungsquelle 6 zugeführt oder von dein die Anodengleichspannungsquelle
überbrückenden, aus den Widerständen 7, 8 zusammengesetzten Spannungsteilern abgegriffen.
Die Schwingungsleistung wird dem mit der Röhre verbundenen Resonanzkreis
9 mittels einer Kopplungsspule io entnommen und dein Belastungskreis i i
zugeführt. Nimmt die vom Belastungskreis aufgenommene Leistung merklich ab, so würde
an dem `'orwiderstaiid 5 bzw. bei üblicher Bemessung der Spannungsteilerwiderstände
7, 8 die Stärke des zur Anode fließenden Gleichstromes und die Größe der Anodenverlustleistung
beträchtlich steigen. Da aber auch der Schirrngitterstrom in etwa gleichem MalJe
wächst, nimmt der am Vorwiderstand 5 bzw. am Widerstand 7 des Spannungsteilers entstehende
Spannungsabfall zu, und um denselben Betrag verringert sich die am Schirmgitter
wirksame Spannung, was eine Schwäcbung des Eiidladungsstronies zur Folge hat. Die
Widerstände 5 bzw. 7 sind so zu bemessen, daß der an ihnen entstellende Spannungsabfall
ausreicht, um ein L'1>erlastting der Anode selbst dann zu verhindern, wenn überhaupt
keine Schwingleistung dein Kreis y eiitiroiniiien wird.In the drawing, an example of the implementation of the invention is shown schematically. The three-point circuit used to generate vibrations contains a screen grid 4, which is arranged between the control grid 2 and the anode 3 and operated with positive direct voltage bridging voltage dividers composed of resistors 7, 8 are tapped. The vibration power is taken from the resonance circuit 9 connected to the tube by means of a coupling coil io and fed to the load circuit ii. If the power consumed by the load circuit decreases noticeably, the strength of the direct current flowing to the anode and the magnitude of the anode power loss would increase considerably at the orwiderstaiid 5 or, if the voltage divider resistors 7, 8 are conventionally dimensioned. However, since the screen grid current also grows roughly the same time, the voltage drop across the series resistor 5 or resistor 7 of the voltage divider increases, and the voltage effective at the screen grid is reduced by the same amount, which weakens the charge current. The resistors 5 and 7 are to be dimensioned in such a way that the distorting voltage drop across them is sufficient to prevent the anode from being stressed even if there is no oscillation at all in the circle.