DE694637C

DE694637C - Device for heating, in particular drying, of wood, paper or similar objects in an electrical field

Info

Publication number: DE694637C
Application number: DE1937S0128636
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Albrecht Werren
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1937-09-03
Filing date: 1937-09-03
Publication date: 1940-08-05

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Erwärmung, insbesondere Trocknung, von Holz, Papier oder ähnlichen Gegenständen in einem elektrischen Felde, das von Wechselspannungen sehr hoher Frequenz erzeugt wird. Die Frequenz entspricht dabei meist einer Wellenlänge im Bereich von wenigen Metern bis etwa 100 m.The invention relates to devices for heating, in particular drying, of wood, paper or similar objects in an electrical field that is produced by AC voltages of very high frequency is generated. The frequency corresponds usually a wavelength in the range from a few meters to about 100 m.

Gegenstand der Erfindung ist eine neu-The subject of the invention is a new

to artige Ausbildung und Anordnung der Elektroden, zwischen denen sich das elektrische Hochfrequenzfeld ausbildet. Erfindungsgemäß umschließt eine dieser Elektroden sowohl 'die Gegenelektrode als auch den Generator, derto-like design and arrangement of the electrodes, between which the electrical high-frequency field is formed. According to the invention one of these electrodes encloses both 'the counter electrode and the generator, the

ig die Hochfrequenzspannung erzeugt. Die Erfindung hat den Vorteil, daß man mit verhältnismäßig ■ kurzen Verbindungsleitungen zwischen dem Hochfrequenzgenerator und den Elektroden auskommt und daß außerdem der Wirkungsgrad der Anlage dadurch verbessert wird, daß die Streuung von Feldlinien weitgehend vermieden ist.ig generates the high frequency voltage. The invention has the advantage that you can use relatively short connecting lines gets along between the high-frequency generator and the electrodes and that also improves the efficiency of the system is that the scattering of field lines is largely avoided.

In ' der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. In 'the drawing, exemplary embodiments of the invention are shown.

In Fig. ι bedeutet 1 einen Hochfrequenzgenerator, der schematisch nur als Hochvakuumrohr angedeutet ist. An den einen Pol dieses Generators ist eine plattenförmige Elektrode 2 angeschlossen. Die zweite Elektrode 3 . umschließt erfindungsgerhäß sowohl den Generator 1 als auch die Gegenelektrode 2. Die in Fig. 1 punktiert eingezeichneten Feldlinien zeigen, daß sich nur in dem Nutzraum, d.h. in dem Raum, in dem die zu behandelnden Gegenstände untergebracht werden, Feldlinien ausbilden können.In Fig. Ι 1 means a high frequency generator, which is only indicated schematically as a high vacuum tube. At one pole of this generator there is a plate-shaped one Electrode 2 connected. The second electrode 3. erfindungsgerhäß encloses both the generator 1 as well as the counter electrode 2. The dotted lines in FIG. 1 Field lines show that only in the usable space, i.e. in the space in which the to objects to be treated are accommodated, field lines can form.

Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform für die Elektroden zeigt Fig. 2 im Querschnitt. In diesem Falle sind die Elektroden 2 und 3 kugelförmig· ausgebildet. Die Elektrode 2 hat einen kleineren Durchmesser als die Elektrode 3 und liegt im Innenraum der Elektrode 3. Der Hochfrequenzgenerator ι ist im Innenraum der Elektrode 2 angeordnet. Durch die Leitung 4 ist der eine pol des Generators 1 mit der Außenelektrode 3 verbunden. Mit 5 soll die Leitung angedeutet werden, die aus einem Energieverteilungsnetz mit üblichen Strom-, Spannungs- und Frequenzwerten die im Generat or 1 umzuformende Energie zuführt.A particularly useful embodiment for the electrodes is shown in FIG. 2 in cross section. In this case the electrodes 2 and 3 are spherical. the Electrode 2 has a smaller diameter than electrode 3 and is located in the interior the electrode 3. The high frequency generator ι is in the interior of the electrode 2 arranged. The line 4 is one pole of the generator 1 with the outer electrode 3 connected. The line is to be indicated by 5, which comes from a power distribution network supplies the energy to be converted in generator 1 with the usual current, voltage and frequency values.

Eine weitere Äusführungsform der Erfindung zeigt Fig. 3. Der Generator 1 ist in" diesem Falle an zwei Elektroden 2 und 2' angeschlossen. Eine dritte Elektrode 3 umso schließt den Generator 1 und die beiden Gegenelektroden 2 und 2'. Die in Fig. 3 punktiert eingezeichneten Feldlinien zeigen, daß auch bei dieser Anordnung die Feldlinien sich nur in dem Nutzraum ausbilden können, während Streulinien nach außen hin nicht auftreten. Außerdem zeigt Fig·. 3, daß man mit sehr kurzen Verbindungsleitungen Zwischen dem Generator 1 und den beiden inneren Elektroden 2 und 2' auskommen kann.A further embodiment of the invention is shown in FIG. 3. The generator 1 is in "this" Trap connected to two electrodes 2 and 2 '. A third electrode 3 all the more closes the generator 1 and the two counter electrodes 2 and 2 '. The in Fig. 3 Field lines drawn in dotted lines show that the field lines in this arrangement too can only develop in the usable space, while scatter lines to the outside do not occur. In addition, FIG. 3 that one with very short connecting lines between generator 1 and the two inner electrodes 2 and 2 'can get by.

Fig. 4 zeigt eine Elektrodenanordnung, bei der im Innern der Elektrode 3 zwei Generatoren ι angeordnet sind, die je an ein Paar Elektroden angeschlossen sind. Im übrigen ist diese Anordnung ähnlich wie die in Fig. 3 dargestellte, nur mit dem Unterschied, daß im Innern der Elektrode. 3 mehrere Generatoren und zugehörige Gegenelektroden vorgesehen sind. Auf dem gleichen Prinzip aufbauend, lassen sich auch Elektrodenanordnungen schaffen, bei denen je. nach den vorliegenden Betriebsbedingungen eine größere Anzahl von Generatoren und ebenfalls eine größere Anzahl von im Innern der Außenelektrode liegenden Gegenelektroden verwendet ist.Fig. 4 shows an electrode arrangement at the inside of the electrode 3 two generators ι are arranged, each on a Pair of electrodes are connected. Otherwise this arrangement is similar to that shown in Fig. 3, only with the difference that inside the electrode. 3 several generators and associated counter electrodes are provided. Electrode arrangements can also be based on the same principle create where ever. according to the existing operating conditions a greater number of generators and also a greater number of inside the counter-electrodes lying on the outer electrode is used.

In Fig. 5 ist angedeutet, wie die Erfindung für die Trocknung von laufend bewegten Stoffbahnen, beispielsweise Papierbahnen, angewendet werden kann. Auch hier liegen im Innern einer Elektrode 3 zwei Generatoren 1 und die zugehörigen Paare von Innenelektroden 2 bzw. 2'. Die Papierbahn wird von einer Rolle 6 abgewickelt und wird im Sinne des eingezeichneten Pfeiles über eine Umlenkrolle 7 in den Feldraum zwischen den Elektroden 2 und 3 geleitet. In diesem Raum läuft die Papierbahn mehrfach um und wird dann über eine weitere Umlenkrolle 8 nach außen geführt. Auch diese Anordnung hat den Vorteil, daß selbst bei verhältnismäßig großen Leistungen eine sehr gedrängte Anordnung der Elektroden möglich ist und daß vor allen Dingen auch keine Streulinien in den Außenraum dringen können.In Fig. 5 it is indicated how the invention for the drying of continuously moving Sheets of fabric, such as paper webs, can be used. Here, too, lie in the Inside an electrode 3, two generators 1 and the associated pairs of internal electrodes 2 or 2 '. The paper web is unwound from a roll 6 and is in the sense of the arrow drawn over a pulley 7 into the field space between the electrodes 2 and 3 headed. In this space, the paper web runs around several times and becomes then guided to the outside via another pulley 8. This arrangement also has the advantage that a very compact arrangement even with relatively large performances of the electrodes is possible and, above all, that no stray lines can penetrate into the outside space.

Für die praktische Anwendung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, die Elektroden so auszubilden, daß sie aus ihrer Betriebslage entfernt werden können. Die in Fig·. 2 dargestellte Elektrodenanordnung kann zu dem Zweck beispielsweise derart ausgebildet sein, daß die Außenelektrode 3 aus zwei halbkugeligen Teilen besteht, die aus. ihrer Betriebslage entfernt werden können, um in dem Feldraum zwischen den Elektroden 2 und 3 die zu behandelnden Gegenstände anbringen zu können. Aus betriebstechnischen Gründen kann es auch vorteilhaft sein, die Schaltverbindungen zwischen dem Generator 1 und den Elektroden 2 und 3 lösbar zu machen, damit der Generator aus dem Innenraum der Elektroden herausgenommen werden kann.For the practical application of the invention, it can be advantageous to use the electrodes to be trained so that they can be removed from their operating position. The in Fig. 2 The illustrated electrode arrangement can for example be designed in this way for the purpose be that the outer electrode 3 consists of two hemispherical parts made of. their operational situation can be removed to be in the field space between electrodes 2 and 3 to be able to attach the objects to be treated. For operational reasons it can also be advantageous to switch the connections between the generator 1 and to make the electrodes 2 and 3 detachable, so that the generator from the interior of the Electrodes can be removed.

In der Außenelektrode 3, welche den Generator ι und die Gegenelektrode 2 umschließt, werden vorteilhaft Öffnungen angebracht, um den Fortgang des Heizverfahrens im Feldraum beobachten zu können. Die Elektrode 3 und ebenso die Elektrode 2 können auch als Drahtgitterflächen ausgebildet sein.In the outer electrode 3, which encloses the generator and the counter electrode 2, openings are advantageously made to allow the heating process to proceed in the field space to be able to observe. The electrode 3 and also the electrode 2 can also be used as Wire mesh surfaces be formed.

Es sei darauf hingewiesen, daß auf dem go Gebiet der Elektroheizung bereits Elektrodenanordnungen angewendet worden sind, bei denen das konstruktive Merkmal erfüllt ist, daß eine Elektrode die andere räumlich umschließt. Bei einer Einrichtung zur elekirischen Erhitzung von fließenden Flüssigkeiten unter Druck ist beispielsweise eine Anordnung verwendet worden, bei der eine der Elektroden die andere allseitig umhüllt und mit ihr einen freien, kapseiförmigen Zwischenraum für den Durchlauf der Flüssigkeit unter Druck bildet. Der Zweck dieser Elektrodenausbildung bestand darin, daß zwischen Einlauf und Auslauf die Flüssigkeit sich in einer kapseiförmigen Schicht ausbreiten kann. Bei dieser bekannten Anordnung Handelt es sich im Gegensatz zu der Erfindung um eine Heizeinrichtung, bei der Gleichstrom oder Wechselstrom üblicher Frequenz, beispielsweise 50 Hertz, durch die zu erhitzende Flüssigkeit uo geleitet wird. Die Gründe, welche bei der erfindungsgemäßen Heizeinrichtung unter Verwendung von Wechselspannungein sehr hoher Frequenz zu .der Anordnung der sich räumlich umschließenden Elektroden geführt haben, spielen bei der bekannten Anordnung keine Rolle. Außerdem fehlt bei den bekannten Elektrodenanordnungen das Merkmal, daß eine der Elektroden nicht nur die andere Elektrode, sondern außerdem noch ιαο den die Höchfrequenzspannungen erzeugenden Generator räumlich umschließt.It should be noted that on the go Electrode assemblies have already been used in the field of electrical heating which have the structural feature that one electrode spatially encloses the other. In the case of a device for the electrical heating of flowing liquids For example, under pressure, an arrangement has been used in which one of the Electrodes encased the other on all sides and with it a free, capsule-shaped space forms for the passage of the liquid under pressure. The purpose of this electrode training consisted in the fact that the liquid can spread in a capsule-shaped layer between the inlet and outlet. at This known arrangement, in contrast to the invention, is a heating device, at the direct current or alternating current of usual frequency, for example 50 Hertz, through the liquid to be heated uo is directed. The reasons, which in the heating device according to the invention under Use of alternating voltage at a very high frequency to arrange the itself Spatially enclosing electrodes have performed, play in the known arrangement not matter. In addition, the known electrode arrangements lack the feature that one of the electrodes is not only the other electrode, but also ιαο spatially encloses the generator generating the high frequency voltages.

Ähnliches gilt für eine ebenfalls bekannte Anordnung, bei der es sich um einen Dampfkessel mit Elektrodenheizung durch hochgespannten Wechselstrom handelt. Bei dieser Anordnung ist eine an die Wechselspannunigsquelle angeschlossene Elektrode im Innern des Dampfkessels angeordnet, dessen Wandung die Gegenelektrode bildet. Diese Anordnung ist bei der bekannten Heizeinrichtung The same applies to an arrangement that is also known, which is a steam boiler acts with electrode heating by high voltage alternating current. At this Arrangement is an electrode connected to the AC voltage source inside of the steam boiler arranged, the wall of which forms the counter electrode. This arrangement is in the known heating device

ίο gewählt worden, um zwischen den Elektroden und der Kesselwandung eine Füllmasse aus isolierenden Körpern aufschütten zu können, die dazu dient, den elektrischen Widerstand des Wasserweges zu vergrößern. Auch bei dieser bekannten Anordnung fehlt das Merkmal, daß die eine Elektrode nicht nur die andere Elektrode, sondern außerdem noch den die Spannung erzeugenden Generator räumlich umschließt.ίο been chosen to switch between electrodes and to be able to pour a filling compound of insulating bodies onto the boiler wall, which serves to increase the electrical resistance of the waterway. Also at this known arrangement lacks the feature that one electrode is not only the other electrode, but also spatially encloses the generator generating the voltage.

Claims

Patent claims:

1. Device for heating, in particular drying wood, paper or similar items. in an electrical field created by alternating voltages very high frequency is generated, characterized in that one of the electrodes between which the electrical Field forms the other electrodes as well as the high-frequency voltages generating generator spatially encloses.

2. Device according to claim 1, characterized in that two spherical electrodes are provided with different diameters and that the high-frequency generator is housed in the interior of the electrode with the smaller diameter. ,

3. Device according to claim 1 or 2 *, characterized in that the electrodes "" electrodes are designed such that they ^{can graze completely or partially from their operation:} location away.

4. Device according to claim 1, characterized in that the two poles of the high frequency generator are connected to two electrodes shaped like this are that they largely enclose the generator spatially, and that a third electrode is also provided, which spatially encloses the first two electrodes and the generator.

5. Device according to claim 4, characterized in that in the interior the outer electrode several high-frequency generators and accordingly several pairs of at the poles of these. Generators connected electrodes are provided.

6. Device according to Claims to 5, in particular for drying continuously moving webs of fabric, characterized in that means are provided to the web of fabric through the space between the outer electrode and the inner one Lead through electrodes.

7. Device according to claim 1 to 5, characterized in that the electrodes are provided with openings.

8. Device according to claim 7, characterized in that the electrodes consist of grid surfaces.

For this purpose ι sheet of drawings