DE912730C

DE912730C - Method and device for dielectric heating of non-conductive materials, in particular thermoplastic materials, wood, paper or the like.

Info

Publication number: DE912730C
Application number: DEL6175A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Tankred Vo Hauteville
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1949-11-25
Filing date: 1950-11-03
Publication date: 1954-06-03

Description

Verfahren und Vorrichtung zur dielektrischen Erwärmung von nichtleitenden Werkstoffen, insbesondere von thermoplastischen Stoffen, Holz, Papier od. dgl.Method and device for dielectric heating of non-conductive Materials, in particular thermoplastic materials, wood, paper or the like.

Es ist ein Verfahren zur dieiektnschen Hochfrequenzerwärmung von nichtleitenden Stoffen vorgeschlagen worden, bei welchem die Materialschichten, deren Erwarmung unnötig oder unerwünscht ist, unterkühlt in das der Hochfrequenzerwärmung dienende Wechselfeld eingebracht werden. It is a method for high-frequency heating of non-conductive materials have been proposed, in which the material layers, the heating of which is unnecessary or undesirable, is supercooled into that of high-frequency heating serving alternating field are introduced.

Durch eine derartige Maßnahme läßt sich insbesondere auch wegen der Abhängigkeit des Verlustwinkels tg d von der Temperatur erreichen, daß sich bei der Hochfrequenzbearbeitung nur diejenigen Materialteile in starkem Maße erwärmen, deren Erwärmung erwünscht ist. Wegen der geringeren auftretenden Verluste und wegen der geringen thermischen Beanspruchung des Materials übertrifft dieses Verfahren das bisher übliche sowohl bezüglich der Wirtschaftlichkeit als auch bezüglich des Umfanges der Anwendungsmöglichkeiten. By such a measure, in particular because of the Dependence of the loss angle tg d on the temperature achieve that at during high-frequency machining, only heat those parts of the material to a great extent, the heating of which is desirable. Because of the lower losses that occur and because of the low thermal stress on the material surpasses this method the usual both in terms of economy and in terms of the Extent of application possibilities.

Aufbauend auf diesem bereits vorgeschlagenen Verfahren der Unterkühlung sieht die vorliegende Erfindung vor, daß die zu erwärmenden Stoffe oder Teile oder Schichten derselben unmittelbar vor der auf dielektrischem Wege erfolgenden Erwärmung eine Unterkühlung erfahren. Diese erfolgt zweckmäßig in dem Hochfrequenzgerät selbst. Building on this previously proposed method of subcooling The present invention provides that the substances or parts to be heated or Laying the same immediately prior to dielectric heating experience hypothermia. This is expediently done in the high-frequency device itself.

Durch diese Maßnahme läßt sich beispielsweise erreichen, daß im Innern des zu erwärmen den Stoffes, besonders in dessen Mitte, eine hohe Temperatur vorherrscht, während die äußeren Materialteile relativ kalt bleiben. Bei Verleimung von zvei oder mehreren Holzplatten z. B. besteht kein Interesse an der Erwärmung dieser Holzplatten selbst, sondern vielmehr an der möglichst ausschließlichen Erwärmung der Leimschichten und der diesen Leimscbichten munitteWar benachbarten Holzschichten. By this measure it can be achieved, for example, that inside of the to be heated Fabric, especially in the middle, a tall one Temperature prevails, while the outer material parts remain relatively cold. When gluing two or more wooden panels, e.g. B. is not interested in the heating of these wooden panels itself, but rather in the most exclusive way possible Heating of the glue layers and of the areas adjacent to these glue layers was Layers of wood.

Die Unterkühlung der äußeren Schichten des Materials kann durch die zur Hochfrequenzerwärmung benötigten Elektroden bewirkt werden. The supercooling of the outer layers of the material can be caused by the Electrodes required for high-frequency heating are effected.

Diese müßten. dann zum Zwecke der weitgehenden Erreichung der beschriebenen Unterkühlungswirkung aus einem Werkstoff mit hoher spezifischer Wärme bestehen. Dla nun ab!er Metalle, aus denen derartige Elektroden im .allgemeinen bestehen, eine relativ geringe spezifische Wärme aufweisen, wird die Elektrode gemäß einem weiteren Vorschlag der Erfindung hohl ausgebildet und mit Stoffen hoher spezifischer Wärme, beispielsweise Wasser, angefüllt.These should. then for the purpose of largely achieving the described The subcooling effect consists of a material with a high specific heat. Let’s start with the metals from which such electrodes generally consist, have a relatively low specific heat, the electrode is according to a Another proposal of the invention made hollow and with substances of high specificity Heat, for example water, filled.

Ferner kann eine etwa auftretende Elektrodenerwärmung durch gegebenenfalls zusätzlicbe Anwendung an sich bekannter Maßnahmen, beispielsweise der Anbringung von Kühlfahnen und/oder der Luftanblzsung und/oder Flüssigkeitskühlung vermieden werden, wobei die Temperatur des die Kühlung bewirkenden Gases und/oder der Flüssigkeit zweckmäßig unterhalb derRaumtemperaturliegt. Furthermore, any electrode heating that may occur can be caused by additional application of measures known per se, for example the attachment of cooling fins and / or the Luftanblzsung and / or liquid cooling avoided the temperature of the gas and / or the liquid causing the cooling suitably below the room temperature.

Zur Dlurchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht schließlich vor dem eigentlichen dielektrischen Erwärmungsvorgang noch die Möglichkeit der Anwe.ndung von Mitteln zur Temperaturkon trolle nnd/oder -steuerung, die innerhalb des Materials einen Temperaturgradienten und da- 2 mit in verschiedenen Teilen unterschiedliche Dielektrizitätskonstanten herzustellen bzw. zu überprüfen vermögen. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise Temperaturdifferenzen zwischen den Oberflächen folienfiörmiger Werkstoffe herstellen. In order to carry out the method according to the invention, there is finally the possibility of application before the actual dielectric heating process of means for temperature control and / or control within the material a temperature gradient and therefore different in different parts Be able to establish or check dielectric constants. In this way For example, temperature differences between the surfaces can be made film-shaped Manufacture materials.

Bei Bearbeitung von zwei Folien, von denen mindestens eine aus thermoplastischem Material besteht, ist es für die Anwendung des beschriebenen Verfahrens oft zweckmäßig, die beiden einander benachbarten Oberflächen auf eine unterschiedliche Temperatur zu bringen, und zwar derart, daß die des thermoplastischen Stoffes die höhere aufweist.When processing two foils, at least one of which is thermoplastic Material, it is often appropriate for the application of the method described, the two adjacent surfaces to a different temperature to bring, in such a way that that of the thermoplastic material has the higher.

PATENTANSPRCHE: I. Verfahren zur dielektrischen Erwärmung von nichtleitenden Werkstoffen, insbesondere von thermoplastischen Stoffen, Holz, Papier od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß die zu erwãrmenden Stoffe oder Teile oder Schichten derselben unmittelbar vor der auf dielektrischem Wege erfolgenden Erwärmung unterkühlt werden. PATENT CLAIMS: I. Method for dielectric heating of non-conductive ones Materials, in particular thermoplastic materials, wood, paper or the like, characterized in that the substances or parts or layers to be heated the same immediately before the dielectric heating takes place will.

Claims

2. The method according to claim 1, characterized in that the subcooling takes place in the high frequency device.

3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the Hypothermia is caused by the electrodes required for high-frequency heating.

4. Electrodes for use in the method according to claim 3, characterized characterized in that they consist of a material with high specific heat.

5. Electrodes. according to claim 4, characterized in that at least one of them. from a metallic hollow body with suitable specific heat exists, which is filled with a substance of high specific heat, for example water is.

6. Electrodes according to claim 4 and / or 5, characterized in that that they are provided with cooling surfaces or cooling fins.

7. Electrodes according to claim 4 to 6, characterized in that they are additionally cooled by air.

8. Electrodes according to claim 4 to 7, characterized in that they are additionally cooled by a liquid.

9. V; experience according to claim I, characterized in that means for temperature control and / or temperature control within the material a temperature gradient and thus different dielectric constants in different parts manufacture or check, come into use and then the dielectric Warming takes place. l o. The method according to claim 9, characterized by production a temperature difference between the surfaces with Beart newspaper foil-shaped Materials. ii. Method according to claim 1, characterized in that during processing of two foils, at least one of which is made of thermoplastic material, the two mutually lying surfaces a different one, namely that of the thermoplastic material has the higher temperature.