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Anordnung zur Behandlung eines Gutes im elektrischen Hochfrequenzfeld
Es ist bekannt, elektrische Hochfrequenzfelder, insbesondere mit Frequenzen über
3 X io6 Hz, zur Erhitzung irgendwelchen Gutes zu verwenden, beispielsweise zum Trocknen
von Tabak oder Holz. Auch ist es bekannt, die Hochfrequenzfelder zum Entkeimen oder
Entwesen eines Gutes zu verwenden, beispielsweise zum Töten von Bakterien in Flüssigkeiten
sowie von Käfern in Getreide. In allen Anwendungsfällen zur Behandlung eines Gutes
im elektrischen Hochfrequenzfeld kann es vorkommen, daß außer dem zu behandelnden
Gut noch irgendwelche Hilfskörper der Einwirkung eines Feldes ausgesetzt sind, deren
durch das Feld verursachte Erwärmung unerwünscht ist. Solche Hilfskörper sind beispielsweise
Begrenzungskörper des Gutes, also Behälter, Tragvorrichtungen oder Führungskanäle
für das Gut oder auch Druckstempel zum Zusammendrücken des Gutes. Die Hilfskörper
können aber auch irgendwelchen anderen Zwecken dienen. Man ist daher bestrebt, solche
Hilfskörper aus einem solchen Stoff herzustellen, der sich im elektrischen Feld
möglichst gar nicht oder zum mindesten möglichst wenig erwärmt, also einen Stoff,
der insbesondere möglichst geringe dielektrische Verluste hat.
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Nun hat es sich aber herausgestellt, daß alle diejenigen bekannten
Stoffe, die sich durch sehr geringe dielektrische Verluste auszeichnen, beispielsweise
keramische Stoffe, durchweg keine besonders hohe mechanische Widerstandsfähigkeit
haben. Es war daher bisher vielfach erforderlich, bei der Auswahl des Stoffes für
die Hilfskörper in erster Linie
auf die mechanische Widerstandsfähigkeit
zu achten und erst in zweiter Linie -die Erwärmungsbedingungen dieses Stoffes im
Hochfrequenzfeld zu berücksichtigen. Beispielsweise hat man die Hilfskörper aus
Holz oder Kunststoff hergestellt und ihre Erwärmung im Hochfrequenzfeld als unvermeidliches
Übel in Kauf genommen.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch in einfacher Weise vermieden,
daß die Hilfskörper an ihrer Oberfläche oder bzw. und im Innern mit Aussparungen
versehen werden. Hilfskörper, die zur Begrenzung eines körperförmigen Gutes dienen,
beispielsweise Unterlagen oder Druckstempel, wer-- den vorteilhaft zum mindesten
an ihrer dem Gut zugewandten Oberfläche mit Aussparungen versehen. Besonders zweckmäßig
sind Aussparungen in Form von Rillen oder Kanälen, die beispielsweise rechteckigen
Querschnitt haben können. Die Erwärmung der Hilfskörper im Hochfrequenzfeld wird
hierdurch erheblich herabgesetzt. Zwar wird man auch jetzt noch für die Herstellung
der Hilfskörper möglichst solche Stoffe verwenden, die geringe Dipol- und Leitungsverluste
haben, doch können erfindungsgemäß auch Stoffe größerer Verluste verwendet werden.
Die Auswahl der in Betracht kommenden Stoffe ist nunmehr viel größer, so daß man
auch Stoffe von höherer mechanischer Widerstandsfähigkeit verwenden kann, ohne daß
eine nennenswerte Erwärmung in Kauf genommen zu werden braucht.
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Die .Wirkungsweise der Hilfskörper nach der Erfindung soll an Hand
einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert werden.
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Fig. r der Zeichnung zeigt eine Anordnung zur Verleimung von Holzplatten
mittels elektrischer Hochfreqüenzfelder. Eine größere Anzahl miteinander zu verleimender
Holzplatten z ist zwischen zwei plattenförmigen Kondensatorelektroden 2 und 3 angeordnet,
zwischen denen mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Hochfrequenzerzeugers
ein elektrisches Hochfrequenzfeld hervorgerufen wird. Die Frequenz des Hochfrequenzfeldes
betrage beispielsweise 3 X tos Hz. Die mit Leim bestrichenen Holzplatten i werden
mittels zweier Druckstempel q. und 5 zusammengepreßt.
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Die Druckstempel bestehen beispielsweise aus Holz oder Kunststoff
und besitzen, wie in Fig. 2 in größerem Maßstab gezeigt ist, an ihrer wirksamen
Druckfläche zueinander parallele Rillen 6 von rechteckigem Querschnitt. Wie aus
der Fig. r ersichtlich, müssen die 'Kraftlinien des Hochfrequenzfeldes, die ihren
Weg durch die ;Druckstempel nehmen, jeweils auch die in den Aussparungen befindliche
Luft durchdringen. Hierdurch wird der Spannungsabfall in dem Druckstempelmaterial
kleiner, so daß auch die Energieumsetzung in den Druckstempeln geringer wird. Die
Aussparungen haben also nicht nur die Wirkung, daß die unerwünschte Erwärmung der
Druckstempel weitgehend herabgesetzt, sondern daß auch eine .Energievergeudung vermieden
wird. Außerdem führen die Aussparungen zu einer Verringerung der Feldstreuung in
den an die Druckstempel grenzenden Zonen. Schließlich besteht ein Vorteil der Aussparungen
nach der Erfindung auch darin, daß sie zur Kühlung der Druckstempel beitragen. Unter
Umständen ist es daher vorteilhaft, durch die Aussparungen der Druckstempel Kühlluft
oder ein anderes Kühlmittel hindurchzuleiten.
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Bei dem in Fig. z dargestellten Ausführungsbeispiel liegen die Rillen
der Druckstempel senkrecht zur Feldrichtung, doch kann in manchen Fällen auch eine
andere Richtung der Rillen von Vorteil sein. Würde beispielsweise bei der in Fig.
r gezeigten Anordnung die Faserrichtung der Holzplatten parallel zu der aus der
Zeichnung ersichtlichen Richtung der Rillen der Druckstempel q. und 5 liegen, so
würde die Druckübertragung auf das Holz ungünstig sein. Es wäre in diesem Fall besser,
wenn die Rillen der Druckstempel senkrecht zur Faserrichtung des Holzes verlaufen
würden, doch würde dies wiederum in elektrischer Hinsicht ungünstiger sein. In einem
solchen Fall wird man daher die Rillen vorteilhaft unter einem Winkel von beispielsweise
q.5° zur Faserrichtung und somit auch zur Feldrichtung legen. Ein Ausführungsbeispieleiner
solchen Druckplatte ist in Fig. 3 und ein Anwendungsbeispiel in Fig. q. und 5 im
Aufriß und Grundriß dargestellt.
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Die in Fig. q. und 5 gezeigte Anordnung stellt eine Lade für einen
zu verleimenden Bretterstapel dar. Letzterer ist zur besseren Übersichtlichkeit
in der Zeichnung fortgelassen. Die Lade besteht aus einer Grundplatte 7 und je einem
Halteklotz 8 und 9 an den Enden der Grundplatte. In diese Lade wird der zu verleimende
Bretterstapel hineingelegt und mit einer in Fig. q: dargestellten Deckplatte ro
abgedeckt. Die Teile 7 und 1o bilden hierbei die auf den Bretterstapel während der
Verleimung einwirkenden Druckstempel und sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich,
mit schrägen, z. B. unter 45' angeordneten Rillen versehen. Da die Faserrichtung
von Brettern gewöhnlich in der Längsrichtung der Bretter verläuft, so liegen die
Rillen unter einem Winkel von q.5° zur Faserrichtung, gleichzeitig aber auch unter
einem Winkel von 4.5° zu der Richtung des Hochfrequenzfeldes, das zwischen den Elektroden
,2 und 3 erzeugt wird. Die Halteklötze 8 und 9 sind ebenfalls erfindungsgemäß mit
Rillen versehen. Die Aussparungen in der wirk-. samen Druckfläche der Druckplatten
können statt derRillenform erfindungsgemäß auch eine beliebige andere Form haben.
Beispielsweise kann die Druckfläche durch Anbringung sich kreuzender Rillen in einzelne
kleine Druckstempel aufgeteilt werden, wie es Fig. 6 in einem Ausführungsbeispiel
zeigt.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung kann eine Verminderung
der Wärmebildung in den Druckstempeln auch dadurch erreicht werden, daß die Aussparungen
der Druckstempel nicht an ihrer wirksamen, mit dem Gut in Berührung kommenden Oberfläche,
sondern beispielsweise statt dessen oder auch zusätzlich im Innern der Druckstempel,
vorzugsweise in der Nähe der wirksamen Oberfläche, also in Form von Hohlräumen,
vorgesehen werden.
In welcher Weise diese Hohlräume anzuordnen sind,
wird der Fachmann auf Grund der vorstehend dargelegten Wirkungsweise ohne weiteres
von Fall zu Fall bestimmen können.
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In den Fig.7 und 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Anordnung
nach der Erfindung im Aufriß und Grundriß dargestellt. Die Elektroden 2 und 3 dienen
wiederum zur Erzeugung eines Hochfrequenzfeldes, in welchem ein Gut der Feldeinwirkung
ausgesetzt werden soll. Beispielsweise kann es sich um eine Anordnung zum Trocknen
von wertvollen Holzteilen, z. B. für den Geigenbau, handeln. Um die bei der Trocknung
aus dem Gut entweichende Feuchtigkeit schnell abzuführen, ist zu beiden Seiten des
Hochfrequenzfeldes je eine Abschlußplatte io bzw. i i, beispielsweise aus Kunststoff,
derart angeordnet, daß sie zusammen mit den plattenförmigen Elektroden 2 uild 3
einen seitlich ringsgeschlossenen Schacht bilden. Durch die Kaminwirkung dieses
Schachtes steigt die mit Feuchtigkeit geschwängerte, erwärmte Luft schnell aufwärts.
Da sich die Abschlußplatten io und ii noch im Bereich des Hochfrequenzfeldes befinden,
würden sie sich an sich in unerwünschter Weise erwärmen. Diese Erwärmung wird jedoch
erfindungsgemäß weitgehend herabgesetzt, wenn,dieAbschlußplatten, wie aus Fig. 8
ersichtlich, im Innern mit Aussparungen versehen sind. Die Abschlußplatten können
hierzu beispielsweise aus je zwei ganz dünnen Platten bestehen, die durch zwischengelegte
Stege zu einer steifen Platte: vereinigt sind.
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In Fig. 9 ist noch eine Anordnung dargestellt, die beispielsweise
zur Entwesung von Getreide oder irgendwelchen anderen körnigen Nahrungsmitteln geeignet
ist. Das zu behandelnde Gut wird in den Trichter 12 eingefüllt, durchläuft alsdann
einen Führungskanal 13 von beispielsweise rechteckigem Querschnitt und fällt schließlich
in den Sammeltrichter 14:. Der Führungskanal 13 befindet sich im Bereich eines zwischen
den beiden Elektroden 2 und 3 hervorgerufenen Hochfrequenzfeldes. Um die unerwünschte
Erwärmung des Führungskanals herabzusetzen, sind die Wände des Kanals, ähnlich wie
die in Fig. 8 gezeigten Platten io und i1, im Innern mit Aussparungen versehen.
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Die Erfindung ist nicht an die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
gebunden, sondern kann in mannigfacher Weise abgewandelt werden. So kann beispielsweise
die Erfindung auch zur Herstellung von Preßkörpern aus irgendwelchen Preßmassen,
beispielsweise Kunststoffen oder zu vulkanisierendem Kautschuk, mit Vorteil verwendet
werden. Hierbei wird man die Aussparungen vorzugsweise als Hohlräume ausbilden und
diese zweckmäßig nicht nur an den Druckstempeln vorsehen, die die Preßmasse in die
Preßform hineindrücken, sondern man wird auch die Preßform selbst erfindungsgemäß
an ihrer Oberfläche und bzw. oder im Innern, vorzugsweise an ihrer wirksamen Druckfläche
oder in deren Nähe, mit Aussparungen versehen.