DE1151724B

DE1151724B - Umlaufender Trockenzylinder mit elektrischer Heizung fuer Papierbahnen od. dgl.

Info

Publication number: DE1151724B
Application number: DEE19522A
Authority: DE
Inventors: Hans Heuschkel
Original assignee: Escher Wyss GmbH
Current assignee: Sulzer Escher Wyss GmbH
Priority date: 1960-06-25
Filing date: 1960-06-25
Publication date: 1963-07-18
Also published as: GB949484A; CH385005A; BE605260A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen umlaufenden Trockenzylinder mit elektrischer Heizung für Papierbahnen od. dgl., mit wenigstens einer innerhalb des Zylindermantels und koaxial zu diesem angeordneten, mit Wechselstrom beschickten Induktionsspule, welche eine Anzahl nahe an der Innenfläche des Zylindermantels verlaufende Windungen eines elektrischen Leiters aufweist und im Zylindermantel einen wechselnden magnetischen Fluß erzeugt und so eine Beheizung des Zylindermantels durch koaxial zu diesem umlaufende Wirbelströme bewirkt.

Bei einem bekannten elektrisch beheizten Zylinder dieser Art ist im Zylindermantel ein zweiter, dazu konzentrischer Hohlzylinder aus Eisen angeordnet, und die Wicklung der Induktionsspule befindet sich im Hohlraum zwischen diesen beiden Zylindern. Die Zylinder sind axial an den Enden vermittelst Abschlußringen, welche den Magnetfluß übertragen, fest miteinander verbunden. Für die Beschickung der mit dem Zylinder umlaufenden Induktionsspule mit Wechselstrom sind Schleifringkontakte erforderlich. Diese sind der Abnutzung unterworfen und vermindern daher die Betriebssicherheit der Einrichtung. Es ist ferner nicht zu vermeiden, daß sich die Wicklung, die im Hohlraum zwischen den beiden Zylindern untergebracht ist, erhitzt. Diese ist nicht nur der Temperatureinwirkung des äußeren Zylindermantels ausgesetzt, sondern es wird auch dann, wenn die Wärmeentwicklung im inneren Zylindermantel unterbunden wird, über die erwähnten Abschlußringe durch Wärmeleitung Wärme auf den inneren Zylindermantel und von dort auf die Wicklung übertragen.

Die Erfindung bringt demgegenüber auf einfache Weise eine erhöhte Betriebssicherheit und eine Verbesserung der Temperaturverteilung in der Einrichtung. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Induktionsspule ortsfest angeordnet ist und der Magnetfluß durch am Umfang des Zylindermantels verteilt angeordnete, die Windungen von innen umfassende, feststehende eiserne Joche über Luftspalte geschlossen wird.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß die Induktionsspule durch feste Zuleitungen mit dem Wechselstrom beschickt werden kann. Die im Betrieb nachteiligen Schleifkontakte werden somit vermieden. Überdies steht die Wicklung mit dem beheizten Zylindermantel nicht in unmittelbarer Berührung, so daß sie in geringerem Maße von diesem Wärme erhält. Da die eisernen Joche, welche den durch den Zylinder gehenden Magnetfluß schließen, nicht mit dem umlaufenden Zylindermantel fest verbunden, sondern von diesem durch Luftspalte getrennt sind, wird der Umlaufender Trockenzylinder
mit elektrischer Heizung
für Papierbahnen od. dgl.

Anmelder:
Escher Wyss G. m. b. H., Ravensburg (Württ.)

Hans Heuschkel, Ravensburg (Württ.),
ist als Erfinder genannt worden

Wärmefluß vom Zylinder zu den Jochen ebenfalls unterbunden.

Vorzugsweise werden die Leiter der Induktionsspule für den Durchfluß eines Kühlmittels hohl ausgeführt. Das Kühlmittel hält dann trotz hoher Temperatur des Zylindermantels das Innere der Trommel mit den Wicklungen kalt.

Es ist zwar eine Einrichtung zur Erwärmung einer umlaufenden Walze bekannt, bei welcher ebenfalls durch feststehende Induktionsspulen ein wechselnder Magnetfluß in die Walze geleitet wird. Diese Induktionsspulen beeinflussen aber nur einen kleinen Teil des Walzenumfanges von außen, und es kann mit ihnen nur relativ geringe Heizleistung erzeugt werden. Dies trifft auch bei anderen bekannten Einrichtungen zu, bei welchen eine ortsfeste Induktionsspule im Innern quer zur Achse des Zylinders angeordnet ist. Der Magnetfluß verläuft hierbei im Zylinder in dessen Umfangsrichtung. Es werden keine koaxial zum Zylinder umlaufende Wirbelströme erzeugt, und die Heizleistung ist verhältnismäßig gering.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil des Zylinders und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie IL-II der Fig. 1.

Der Trockenzylinder weist einen eisernen Zylindermantel 1 mit Seitenwänden 2 auf, die über Kugellager 3 auf einem festen Zapfen 4 drehbar gelagert sind. Ein Kettenrad 5 dient zum Antrieb des Zylinders.

Im Innern des Heizzylinders ist eine mit Wechselstrom beschickte Induktionsspule in der Weise fest angeordnet, daß sie im Zylindermantel 1 einen wechselnden magnetischen Fluß erzeugt und so eine

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Beheizung des Zylindermantels durch Wirbelströme bewirkt.

Die Induktionsspule 6 weist eine Anzahl nahe an der Innenfläche des Zylindermantels 1 koaxial zu diesem umlaufende Windungen eines elektrischen Leiters 7 auf. Dieser wird vorzugsweise aus Hohlkupfer ausgeführt, um den Durchfluß eines Kühlmittels zu gestatten. Auf dem Umfang des Zylinders verteilt sind die Windungen der Spule 6 umfassende, lamellierte eiserne Joche 8 angeordnet, welche den Magnetfluß über Luftspalte 9 auf den rotierenden Zylindermantel 1 übertragen. Diese Joche 8 mit dem ganzen Spulenkörper werden von zwei auf dem festen Zapfen 4 aufgesetzten Scheiben 10 getragen.

Der Zylindermantel 1 bildet zugleich den magnetischen Schluß für die Induktionsspule 6 und auch eine kurzgeschlossene Windung um die Spule 6. Der Wechselstrom in der Spule 6 erzeugt somit einen im Zylindermantel 1 umlaufenden Wirbelstrom, dessen Energie im Zylindermantel 1 infolge der Ohmschen Verluste in Wärme umgesetzt wird und diesen praktisch gleichmäßig beheizt.

Bei der beschriebenen Ausführung wird somit die Heizungswärme unmittelbar im Zylindermantel 1 erzeugt. Im Innern des Zylinders sind keine Teile vorhanden, die auf höhere Temperatur aufzuheizen wären. Die Teile im Innern erhalten im Gegenteil nur indirekt Wärme durch Leitung oder Strahlung vom Zylindermantel her, und die Lager sind keinen hohen Temperaturen ausgesetzt. Die elektrischen Leiter der Spulen können aber, wie beschrieben, dadurch kühl gehalten werden, daß ein Kühlmittel durch ihren inneren Hohlraum geleitet wird.

Die Enden der Leiter 7 sind durch den inneren Hohlraum des Zapfens 4 ins Freie geführt. Da die Spule 6 feststeht, sind keine Schleifkontakte erforderlich.

Bei Trockenzylindem von verhältnismäßig großer axialer Länge werden zweckmäßig mehrere Spulen der beschriebenen Art axial nebeneinander angeordnet. Um zu vermeiden, daß sich bei starker Wärmeableitung vom Zylindermantel eine merkliche Ungleichmäßigkeit der Temperatur in axixaler Richtung ergeben würde, könnten beispielsweise die Spulen axial verschiebbar angeordnet werden und durch einen Antriebsmechanismus etwa im Bereich einer halben Spulenlänge hin und her bewegt werden.

Die Zylindertemperatur kann in nicht dargestellter, an sich bekannter Weise durch den Fühler eines Thermostaten abgetastet und durch Beeinflussung der Stromzufuhr zur Induktionsspule geregelt werden.

Für die Energielieferung an die Spulen wird zweckmäßig Wechselstrom von Netzfrequenz (50 bzw. Hz) verwendet. Es kann hierbei mit niedrigen Spannungen gearbeitet werden, die auch bei Feuchtigkeit keine Gefahren mit sich bringen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Umlaufender Trockenzylinder mit elektrischer Heizung für Papierbahnen od. dgl., mit wenigstens einer, innerhalb des Zylindermantels und koaxial zu diesem angeordneten, mit Wechselstrom beschickten Induktionsspule, welche eine Anzahl nahe an der Innenfläche des Zylindermantels verlaufende Windungen eines elektrischen Leiters aufweist und im Zylindermantel einen wechselnden magnetischen Fluß erzeugt und so eine Beheizung des Zylindermantels durch koaxial zu diesem umlaufende Wirbelströme bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspule (6) ortsfest angeordnet ist und der Magnetfluß durch am Umfang des Zylindermantels (1) verteilt angeordnete, die Windungen von innen umfassende, feststehende eiserne Joche (8) über Luftspalte geschlossen wird.

2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (7) der Induktionsspule (6) für den Durchfluß eines Kühlmittels hohl ausgeführt sind.

3. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß axial nebeneinander im Innern des Zylinders zwei oder mehrere Induktionsspulen (6) angeordnet sind.

4. Trockenzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, um die Spulen (6) in axialer Richtung hin und her zu bewegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 693 885;
deutsche Auslegeschrift Nr. 1038 671;
USA.-Patentschrift Nr. 2 541416.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen