DE951747C - Anordnung zur Behandlung von Isolierstoffen, z.B. Holz, im elektrischen Hochfrequenzfelde - Google Patents

Description

• Anordnung zur Behandlung von Isolierstoffen, z. B. Holz, im elektrischen Hochfrequenzfelde Bei der Hochfrequenzerhitzung, wie sie beispielsweise bei der Verleimung von Holz angewandt wird, geht man in der Weise vor, daß man den zu behandelnden Körper zwischen hochfrequenzführende Elektroden einbringt. Meist ist es dabei erforderlich, das zu behandelnde Gut unter einen starken Druck zu setzen, der mitunter so gewählt wird, daß sich eine Volumenverminderung von ro °/a und mehr ergibt. Es hat sich nun gezeigt, daß bei derartigen Anordnungen sich ungleichmäßige Erhitzungen des zu behandelnden Gutes einstellen, besonders dann, wenn es sich um die Behandlung des Gutes in Pressen handelt. Die ungleichmäßigen Erwärmungen treten dann besonders in der Nähe der Pressensäulen auf. Sie entstehen ferner an den Rändern der Elektroden. Durch diese ungleichförmigen Erwärmungen kann das zu behandelnde Gut beschädigt .oder unbrauchbar gemacht werden. Die Ursache für die ungleichförmigen Erwärmungen ist eine ungleichförmige Feldverteilung, die sich aus konstruktiven Gründen meist nicht dadurch verhindern läßt, daß man die die Feldverteilung beeinflussenden Leiter, wie Pressensäulen, genügend weit abrückt. Erfindungsgemäß wird deshalb in der Weise vorgegangen, daß man wenigstens in der Nähe leitender Teile (wie Pressensäulen;) an den etwa parallel zu den elektrischen Kraftlinien liegenden Seitenflächen des zu behandelnden Körpers an einer Deformation des zu behandelnden Gutes teilnehmende Schirme anordnet, die auf solchem Potential gehalten werden, daß sich eine annähernd gleichmäßige Potentialverteilung längs dieser Seitenflächen ergibt. Die Potentiale an den Schirmen können dabei mit Hilfe von Spannungsteilern (o-hmisch, induktiv oder kapazitiv) erzeugt werden. Bei geeigneter Formgebung kann man auch dieKapazitäten zwischen denSchirmen untereinander sowie gegenüber der Erde und den sonstigen Metallteilen so einstellen, daß sich ohne zusätzliche Mittel eine gleichmäßige Potentialverteilung ergibt. In allen Fällen empfiehlt es sich, die Elektroden etwas über das zu behandelnde Gut hervorstehen zu lassen, weil auch bei Anwendung von Schirmen sich in unmittelbarer Nachbarschaft der Elektrodenkanten kein homogenes Feld erzwingen läßt. In den meisten Fällen dürfte es genügen, die Elektroden i bis 2 cm über das Gut hervorstehen zu lassen.
• Die Verwendung von Abschirmungen zur Verhinderung von Störungen, Energieverlusten und zur Erzielung einer gleichmäßigen Feldverteilung ist in der Hochfrequenztechnik an sich bekannt. Demgegenüber betrifft die vorliegende Erfindung die Anwendung und Weiterbildung dieser bekannten Maßnahmen zur Vergleichmäßigung der Erhitzung bzw. zur Vermeidung einer ungleichmäßigen Erhitzung von Gut, das sich während der Behandlung deformiert. Bei der Behandlung von Stoffen, wie Holz, unter hohem Druck ergibt sich eine nennenswerte Verminderung des Volumens, z. B. io l/m. Es muß daher dafür gesorgt werden, daß die Schirmbleche an der Deformation des zu behandelnden Gutes teilnehmen, damit die gleichmäßige Spannungsverteilung erhalten bleibt. Man kann diese z. B. erreichen, wenn man nachgiebige Schirmbleche verwendet, die an dem zu behandelnden Gut genügend verankert sind. Bei der Anwendung genügend dünner Bleche reicht es aber auch aus, die Bleche mit ihren Kanten gegen das zu behandelnde Gut zu drücken. Nötigenfalls kann man durch Isolierstoffleisten oder -stifte, die an dem zu behandelnden Gut befestigt werden, für eine zusätzliche Verankerung der Schirmbleche sorgen. Die in den Ausführungsbeispielen beschriebenen Schirme sind diesen vorgenannten Bedingungen entsprechend zu wählen.
• Ausführungsbeispiele der Erfindung für die Behandlung von Holz oder anderen Isolierstoffen in Pressen sind in den Figuren dargestellt. Fig. i zeigt eine Presse zur Behandlung eines Gutes, beispielsweise einer Vielzahl von zu verleimenden Holzschichten. Das Gut ist mit i bezeichnet. 2 und 3 sind Elektroden, die an eine reicht dargestellte Hochfrequenzquelle in an sich bekannter Weise angeschlossen werden. q. und 5 sind Isolierkörper, welche die Elektroden gegenüber den Teilen 6 und 7 der Presse abstüzen. 8 ist eine der vorhandenen Pressensäulen. Um nun die Feldverteilung längs der mit 9 bezeichneten Seitenfläche des zu behandelnden Holzstapels zu vergleichmäßigen, sind die Schirme io, 11, 12 und 13 vorgesehen. Die Schirme sind, wie aus Fig.2 erkennbar, nur in der Nähe der Säule 8 angeordnet. Sie greifen in den Raum zwischen den Elektroden 2 und 3 und der Säule 8 ein, an dem der Säule abgewandten Ende sind sie bis in die Nähe des Holzstapels i geführt. Sie können entweder an bestimmte Potentiale gelegt werden, man kann aber, wie oben angegeben, die Kapazitätsverhältnisse auch so wählen, daß die sich einstellenden Potentiale einer etwa gleichmäßigen Potentialverteilung längs der Seite 9 entsprechen.
• Durch die Anwendung von Schirmen gemäß der Erfindung -werden Feldkonzentrationen in dem zu behandelnden Gut vermieden, obwohl sie an den Kanten derElektroden noch vorhanden bleiben. Sie sind jedoch dort unschädlich, weil das Feld in Luft verläuft und keine wesentlichen Erwärmungen entstehen. Es muß nur dafür gesorgt werden, daß die Durchschlagsfestigkeit nicht überschritten wird.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine Anordnung, bei der eine hochfrequenzführende Elektrode zwischen zwei zu behandelnden Gutstücken liegt, zeigen die Fig. 3 und q. in Auf- und Grundriß. Die zu behandelnden Körper sind mit 1¢ und 15 bezeichnet. Sie liegen zwischen den das gleiche Potential führenden Elektroden 16, 17 der gegenüber diesen Elektroden auf Hochfrequenzpotential gehaltenen Elektrode 18. i9 und 2o sind die beiden Backen einer Presse, 21 eine der vorhandenen Pressensäulen. 22, 23, 24. sind Schirmbleche, welche eine gleichmäßige Potentialverteilung der Seitenflächen des zu behandelnden Gutes 25 und 26 herbeiführen. Sie erstrecken sich, wie Fig. q. zeigt, ebenfalls nur über die Nachbarschaft der Pressensäule 21. Ihre gegenseitigen Kapazitäten werden ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. i und 2 durch ihre Länge und ihren Abstand so eingestellt, daß sich die gewünschte Potentialverteilung ergibt.
• Die gemäß der Erfindung angewandten Schirme werden zweckmäßig aus Blechen guter Leitfähigkeit hergestellt und mit Konstruktionsteilen aus einem Isoliermaterial niederer Elektrizitätskonstante und geringer Verluste gehalten.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Anordnung zur Behandlung von Isolierstoffen, z. B. Holz, im elektrischen Hochfrequenzfelde, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der Nähe leitender Teile (wie Pressensäulen) an den etwa parallel zu den elektrischen Kraftlinien liegenden Seitenflächen des zu behandelnden Körpers an einer Deformation des zu behandelnden Gutes teilnehmende Schirme angeordnet sind, die auf solchem Potential gehalten werden, daß sich eine annähernd gleichmäßige Potentialverteilung längs dieser Seitenflächen ergibt.
2. 2. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentialverteilung zwischen den Schirmen durch geeignete Wahl ihrer gegenseitigen Kapazitäten eingestellt wird.
3. 3. Anordnung nach Anspruch i für Geräte, bei welchen eine hochfrequenzführende Elektrode zwischen zwei zu behandelnden Isolierstoffteilen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß diese Elektrode durch symmetrisch zu ihr angeordnete Schirme nach außen abgedeckt ist (Fig. 3 und 4).
4. 4. Anordnung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die hochfrequenzführenden Elektroden über das zu behandelnde Gut hervorragen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch i oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Schirme an einer Deformation des zu behandelnden Gutes teilnehmen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 324494 535 381, 599 9o6, 720 001 ; schweizerische Patentschrift Nr. 173 176; USA.-Patentschrift Nr. 2 143 9i6; F. V i 1 b i g, »Lehrbuch der Hochfrequenztechnik«, 1937, S.393 394; »Archiv für Elektrotechnik«, 1928, Bd. XXI, S. 151 bis 156.