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Einrichtung zum Erhitzen, beispielsweise zum Verleimen oder Verkleben,
von Gutteilen großer Ausmaße, insbesondere großer Länge, im hochfrequenten Kondensatorfeld
Bei der Erhitzung von Gutteilen. im hochfrequenten Kondensatorfeld ergeben sich
Schwierigkeiten, wenn das Gut große Ausmäße besitzt und die Kondensatorfeldelektroden
der Länge der Gutteile angepaßt sind. Diese Schwierigkeiten treten insbesondere
dann auf, wenn die angewendete Wellenlänge klein in bezug auf idie Länge des Gutes
ist. Es ergeben sich .dann nämlich infolge .der Lecherleitungswirkunig der langen.
Kondensatorfeldelektroden Spannungsmaxima und -minima längs der Kondensatorfeldelektroden,
die einen einwandfreien Verleimbetrieb illusorisch machen. Überschreitet die Länge
der Gutteile eine ViertelwellenJänge nicht, so ergibt sich lediglich beim Anlegen
der Hochfrequenzspannung an den Anfang der Kondensatorfeldelektroden ein Spannungsanstieg
in Richtung zum Ende der Kondensatorfeldelektrode. Dieser Spannungsanstieg zum Ende
der Feldelektrodenleitungen kann jedoch beträchtlich sein. Es ergibt sich dann bei
einer derartigen Hochfrequenzverleimanlage eine ungleichmäßige Verleimung insofern,
als der Leim an den, Anfängen der Kondens:atorfeldleitunge:n nach Ablauf einer gewissen
Zeit der Feldeinwirkung noch nicht die zum Abbinden erforderliche Temperatur erreicht
hat, während an den. Enden -der Kon densatorfeldelektroden die Leimtemperatur die
zum Abbinden erforderliche Temperatur bereits weitgehend überschritten
hat.
Ein auf -.diese Weise hergestelltes Werkstück besitzt daher nicht an allen seinen,
Teilen die erforderliche, vorher veranschlagte Festigkeit, und es besteht an den
Stellen, die noch nicht die zum Abbinden des Leimes erforderliche Temperatur erreicht
haben, eine erhöhte Bruchgefahr, während an den entgegengesetzten Stellen infolge
der übermäßig hohen Temperatur bereits Verbrennungsenscheinungen rin :den Leimfugen
auftreten.
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Zur Vermeidung eines übermäßigen Spannungsanstieges an den Enden .der
Kondensatorfeldelektroden hat man bereits vorgeschlagen, an die Enden des langen
Kondensatorfeldelektrodenpaares eine bestimmt bemessene Selbstinduktion (Drossel)
anzuschließen, um mit deren Hilfe das Spannungsmaximum in die Mitte zu verlegen,
so daß also am. Anfang und am Ende des Feldelektrodenpaares die Feldspannungen einander
%le.ich sind. Für besonders empfindliches Gut genügt jedoch die vorgeschlagene Kompensierungg
noch nicht, und es bleibt vielmehr die Aufgabe, Spannungsanstiege überhaupt möglichst
zu unterbinden und ein homogenes, an allen Stellen spannungsgleiches Feld zu erzeugen,
dan@it die Temperatur in den Leimfugen an allen, Stellen des Gutes die gleiche ist.
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Es wurde bereits vorgeschlagen, die langen Elektroden in Teilelektroden
zu unterteilen und durch Anordnen .der Teilelektroden. in zum Teil verschiedenem
Abstand zum Gut eine Spannungsvergleichmäßigung zu erzielen. Ferner wurde vorgeschlagen,
die Teilstücke der Feldelektroden über Abgriffe besonderer Hochfrequenzversorgungsleitungen
zu speisen, um die einzelne Teilelektroden verbindenden Kontaktstücke zu vermeiden.
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Gemäß der Erfindung sind die besonderen Hochfrequenzversorgungsleitungen
vorizugsweise ober-oder unterhalb des Feldelektrodenpaaxes angeordnet und mit längs
der z. B. rohrförmigen Versorgungs'leitungen verschieblichen Abgriff schellen versehen,
über die jeder Teilelektrode oder einer Gruppe von Teilelektroden eine bestimmt
bemessene Spannung solcher Größe zugeführt wird, daß die Spannung längs des gesamten
Elektrodenaufbaues gleich oder nahezu gleich .ist.
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Bei dier Aufteilung der langen Elektroden in Teilstücke, denen bestimmte
Spannungen zugeführt werden, ist es gleichgültig, ob man .die langen Feldelektroden
mechanisch oder nur elektrisch unterteilt. Bei der mechanischen Unterteilung bestehen
die langen Feldelektroden aus einzelnen voneinander unabhängigen Blechen, wähnend
bei der rein elektrischen Unterteilung die langen Feldelektroden zwar aus einem
Stück bestehen, die aber an verschiedenen Stellen mit besonderen Zuleitungen versehen
sind, über die die Teilspannungen den einzelnen Abschnitten zugeführt werden.
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Für die Hochfrequenzbehandlung des Gutes ist es am vorteilhaftesten,
die langen Feldelektroden nicht nur elektrisch, sondern auch .mechanisch zu unterteilen,
da dann die einzelnen El!ektrodenplatten unabhängig voneinander bewegbar angeordnet
werden, können, was das Einführen des Gutes zum Feldplatz wesentlich erleichtert.
Man kann ferner eine Gruppe von Teilstücken der Feldkondensatorelektroden an, einen
gemeinsamen, Abgriff der Hochfrequenzversorgungsleitungen anlegen und in die Zuleitung
zwischen der Abgriffklemnne an der Hochfrequenzversorgungsleitung und den Teilstücken.
der Kondensatorfeldelektroden einen spannungsausgleichenden Widerstand, z. B. eine
Kapazität oder eine Induktivität, legen, der so abgestimmt ist, daß sich eine homogene
Spannungsverteilung ergibt.
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Die Erfindung soll an Hand von elf Figuren näher erläutert werden.
Die Fig. i zeigt eine Anordnung, bei der. die beiden Feldelektroden i und 2, die
eine große Länge besitzen, einander gegenüberstehen, wobei, sich zwischen ihnen
das zu behandelnde Gut 3 befindet. Die Feldelektroden: i und 2 werden einseitrig
gespeist, d. h. die von dem Hochfrequenzgenerator G herrührende Spannung wird an
das eine Ende der Feldelektroden i und 2 angelegt. Bei einer derartigen Anordnung
ergibt sich ein Spannungsverlauf gemäß Kurve A der Fig. 3. Man erkennt aus dem Kurvenzug
A, daß die Spannung am Anfang der langen Kondensatorfeldelektroden 1, 2 nach Fig.
i verhältnismäßig klein ist und nach dem Ende zu erheblich ansteigt, was den eingangs
erwähnten Nachteil mit sich bringt. Schaltet man .dagegen an .das Ende der langen.
Kondensatorelektroden eine in bestimmter Weise bemessene .Drossel Di- (s. Fig. 2)
und speist man die Kondensatorelektraden 1, 2 wie bei Fig. i einseitig durch den
Generator G, dann ergibt sich ein Spannungsverlauf gemäß Fig. 4, Kurve I, d. h.
die Spannung U" am Anfang und U, am Ende sind. gleich, während sich in der Mitte
eine Spannungserhöhung ergibt, die aber wesentlich geringer ist, als, sie sich gemäß
der Einrichtung nach Fig. i (Kurvenbild A der Fig. 3) ergeben würde.
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Sieht man besondere Hochfrequenzversorgungsleitungen vor und speist
man Teilstücke der Feldelektroden über an jenen angeordnete Abgriffe, so ergibt
sich eine Anordnung gemäß Fig. 5, bei der die Hochfrequenzversorgungs'leitungen
mit 4 und 5 und die Angriffe an diesem mit 4' bzw. 5' bezeichnet sind. Die einzelnen
Teilstücke der Feldelektroden sind mit ia, 1b usf. bzw. 2d, 2b usf. bezeichnet.
Bei einer derartigen Schaltung, wie sie die Fig. 5 zeugt; ergibt sich ein Spannungsverlauf
gemäß der gestrichelten Linie B in Fig. 2.
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Schließt man wieder das Ende der Kondensatorfeldelektroden mit einer
Drossel Dr ab, wie dies die Fig. 6 zeigt, so ergibt sich ein Spannungsverlauf gemäß
Pig. 4, 11-Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen die Anordnung der Hochfnequenzversorgungsleitungen
4, 5 in bezug auf die Feldelektroden i und 2, und zwar zeigt die Fig. 7 eine Ansicht
von der Stirnseite der Verleimeinrichtung, während die Fig. 8 und 9 Teilausschnitte
.der Seitenansicht der Verleimungsanlage zeigen. In der Fig. 7 befinden sich die
Hochfrequenvversorgungsleitungen 4, 5 unterhalb des Werktisches 6. Von den Versorgungsleitungen
4, 5 führen Verbindungsleitungen zu den oberhalb des Tisches 6 angeordneten Feldelektroden
i und 2.
hie Fig. 8 zeigt die Elektrode i von der Seite und hinten.
Die Streben 7 und 8 dienen .der Halterung der Elektrode i. Über diese Halterungen
7 und 8, die schwenkbar z. B. um die Tischkante gelagert sind, können die Elektrodenplatten
i verschwenkt werden, um das Gut bequem an den Feldplatz bringen zu können.. Die
Verbindung der Hochfrequenzversorgungsleitung q., mit der Elektrodenplatte i erfolgt
über einen Abgriff a' und die Verbindungsleitung g.
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Die Fig. g zeigt eine der Pi:g. 8 im wesentlichen entsprechende Anordnung.
Unterschiedlich ist lediglich, daß die Elektrodenplatte i an zwei Stellen über zwei
Anschlußleitungen g und io von der Hochfrequenzversorgungsleitung gespeist wird:.
Der Abgriff auf der Hochfrequenzversorgun.gsleitun:g 4 ist wieder mit a' bezeichnet.
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Zweckmäßig werden dem Spannungsausgleich dienende Mittel in den Zuleitungen
zwischen dem Abgriff- an der Hochfrequenzversorgungsleitung und den Teilstücken
derFelidelektroden vorgesehen. Führt man mehrere Teilstücke der Feldelektroden an
einen gemeinsamen Abgriff, wie dies die Fig. io zeigt, und sorgt man in den Zuleitungen
zu den einzelnen Teilstückchen ia, ib USW. für spannungsausgleichende Mittel,
z. B. Drosseln Dri, D'r2 usw., so -erhält man einen Spannungsverlauf gemäß Kurve
C, Fig. 3, aus der erkennbar ist, daß durch diese spannungsausgleichenden Mittel
eine erhebliche Spannungshomogenisierung längs der Feldelektroden eintritt. Bei
der Fig. io sind die Gegenelektroden 2a, 2'-, usw. und die diesen zugeordneten Drosseln
der Einfachheit halber nicht mitgezeichnet worden. Desgleichen fehlt in dieser Darstellung
die andere Hochfrequenzversorgungsleitung, über deren Abgriffe die Gegenelektroden
mit Hochfrequenzenergie versorgt werden.
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Bei den, betrachteten Figuren sind die Teilelektroden im wesentlichen
als voneinander unabhängige, mechanisch getrennte Platten gezeichnet. Es ist jedoch
ebensogut möglich, wie dies die Fig. g bereits andeutet, eine aus einem Stück bestehende,
durchgehende lange Feldelektrodenanordnung zu wählen und die Hochfrequenzspeisung
an verschiedenen Stellen der Gesamtelektrode durchzuführen. Eine schaltungsmäßige
Anordnung hierfür zeigt die Fig. i i, bei der di-e Elektrode i, wie in den Fig.
i und 2, aus oi:nem einzigen. Stück besteht. Die Speisung der Elektroden, erfolgt
von der Hochfrequenzversorgungsleitung q: über den Abgriff a', die Zuleitungen und
die entsprechend bemessenen Ausgleichsdrosseln Dr an verschiedenen Punkten der langen
Elektrode.
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Es sei darauf hingewiesen, d.aß es auch möglich ist, die langen: Feldelektroden
in nur verhäItnismäßig wenige Feldelektrodenteilstücke 'zu unterteilen und eine
Speisung der Teilstücke gemäß Fig. i i vorzunehmen, d. h. an jedes einzelne Teilstück
der langen Elektrode mehrere Speiseleitungen heranzuführen und an mehrere Speisepunkte.
des Elektrodenteilstückes anzuschließen.
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Die Erfindung isst anwendbar bei der Behandlung beliebigen Gutes im
elektrischen, Hochfrequenzfeld. Es sei .darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht
auf -das Verleimen oder Verkleben von Gutteilen. beschränkt ist, sondern d,aß mit
gleichem Vorteil auch beispielsweise ein. Vulkanisieren von Kautschuk vorgenommen.
werden kann. Vorteilhaft ist ,die Anwendung der Hochfrequenzbehandlungseinrichtung
in Bootsbaubetrieben und Möbeltischlereien.