DE1237239B - Umlaufender Trockenzylinder mit im Innern angeordneter, feststehender Induktions-heizvorrichtung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

H05b

Deutsche KL: 21 h -12

E 26465 VIII d/21h

22. Februar 1964

23. März 1967

Die Erfindung betrifft einen umlaufenden Trockenzylinder, z. B. für Papierbahnen, mit innen angeordneter, feststehender Induktionsheizvorrichtung.

Trockenzylinder dieser Art sind beispielsweise aus der deutschen Auslegeschrift 1151724 bekannt. Bei der dort beschriebenen Ausfiihrungsform ist im Innern eines umlaufenden Zylindermantels konzentrisch wenigstens eine ortsfest angeordnete, mit Wechselstrom erregte Induktionsspule vorhanden, deren Windungen in der Nähe der Innenfläche des Zylindermantels verlaufen. Die Spule wird von einem Eisenjoch umfaßt, welches mit den Stirnflächen seiner offenen Schenkel über einen Luftspalt der Innenfläche des Zylindermantels gegenübersteht. Bei Erregung der Spule mit Wechselstrom wird ein magnetischer Kraftfluß erzeugt, dessen Weg vom Joch über den Luftspalt, den Zylindermantel, den zweiten Luftspalt in das Joch zurückführt. Senkrecht zum Weg des magnetischen Kraftflusses werden im Zylindermantel Wirbelströme induziert, die den Mantel erwärmen.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die Wirbelstromdichte im Zylindermantel nicht über die ganze axiale Breite der Spule gleichmäßig verteilt, sondern sie ist in der Mitte am größten und fällt beidseitig gegen die Spulenenden ab. Dementsprechend wird der Zylindermantel im Bereich der Spulenmitte stärker aufgeheizt als in der Nähe der Spulenenden. Die Temperaturverteilung in der Achsrichtung ist ungleichmäßig.

Eine aus der schon genannten deutschen Auslegeschrift 1151724 bekannte Maßnahme zur Vermeidung dieses Nachteiles besteht darin, daß die Spulen axial verschiebbar angeordnet sind und durch einen Antriebsmechanismus etwa im Bereich einer halben Spulenlänge hin- und herbewegt werden. Diese Maßnahme ist aber sehr aufwendig und kann auch Anlaß zu Betriebsstörungen geben.

Die Erfindung erlaubt, das gleiche Ziel auf einfachere Weise ohne bewegliche Teile und ohne Antriebsmechanismus für die Spule zu erreichen. Sie besteht darin, daß bei einem umlaufenden Trockenzylinder mit innen angeordneter elektrischer Induktionsheizvorrichtung der eingangs beschriebenen Art, die Spule bzw. die Spulen einschließlich der Folge der sie umfassenden Joche gegen die Normalebene zur Zylinderachse geneigt ist.

Zwar ist auch bei dieser Anordnung die Wirbelstromdichte in axialer Richtung ungleichmäßig verteilt. Die Stelle mit größter Wirbelstromdichte liegt aber hier nicht in einer Normalebene zur Achse, sondern in einer gegen die Normalebene entsprechend Umlaufender Trockenzylinder mit im Innern
angeordneter, feststehender Induktionsheizvorrichtung

Anmelder:

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

Als Erfinder benannt:

Hans Heuschkel, Ravensburg (Württ.)

der Spulenebene geneigten Ebene. In der Neigungs-

!5 richtung einander gegenüberliegende Punkte mit höchster Wirbelstromdichte und damit höchster Wärmeerzeugung sind somit gegeneinander in axialer Richtung verschoben. Da die Spule ortsfest angeordnet ist, gelangt nun in diesem Bereich jeder Punkt

a» des umlaufenden Zylindermantels im Verlaufe einer Umdrehung an eine Stelle mit höchster Wirbelstromdicht©, so daß sich die Unterschiede ausgleichen und der ganze Bereich praktisch gleichmäßig erwärmt wird.

Die in der Neigungsrichtung einander gegenüberliegenden Punkte der Spule sind vorzugsweise axial um wenigstens die halbe Spulenbreite gegeneinander versetzt. Bei mehreren axial nebeneinander angeordneten Spulen sind vorteilhafterweise die in der Neigungsrichtung einander gegenüberliegenden Punkte der Spulen axial wenigstens um die halbe Spulenteilung, höchstens aber um Dreiviertel der Spulenteilung gegeneinander versetzt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt nach der Linie I-I der F i g. 2 durch einen Teil eines Trockenzylinders mit der erfindungsgemäßen Heizvorrichtang,

F i g. 2 einen Querschnitt nach der Linie H-II der i

Mit 1 ist der umlaufende Zylindermantel, mit 2 einer seiner Stirnwände, mit 3 ein ortsfest angeordnetes Rohr und mit 4 ein auf das Rohr aufgesetztes, die Stirnwand 2 tragendes Kugellager bezeichnet. 5 und 6 sind Dichtungen, Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung wird durch ein in das Rohr 3 eingesetztes Innenrohr 7 mit Flansch 8 getragen. Die nicht ge-

5" zeigte Abstützung des anderen Endes des Zylindermantels und der Heizvorrichtung ist im wesentlichen symmetrisch dazu gestaltet.

709 520/317

Claims (5)

ί 237 Der Flansch 8 trägt einen inneren, ortsfesten Zylindermantel 9, der zwischen sich und dem umlaufenden Zylindermantel 1 einen Ringraum frei läßt und auf seiner Außenseite mit Nuten 10 zur Aufnahme von aus einzelnen Lamellen bestehenden Eisenjochen 11 versehen ist. Mit 12 sind die Induktionsspulen bezeichnet. Es sind deren mehrere axial nebeneinander innerhalb des Zylindermantels 1 konzentrisch zu diesem ortsfest angeordnet. Sie weisen je eine Anzahl nahe an der Innenfläche des Zylindermantels I verlaufende Windungen eines zur Aufnahme eines Kühlmittels hohl ausgeführten elektrischen Leiters 13 auf. Die Induktionsspulen 12 werden im Betrieb mit Wechselstrom erregt und erzeugen im eisernen Zylindermantel 1 einen wechselnden magnetischen Kraftfluß. Die am Umfang des Zylindermantels 1 verteilt ortsfest angeordneten Joche 11 umschließen die Windungen der Spulen 12 von innen und schließen den magnetischen Kraftfluß über Luftspalte 14, die ao zwischen den Jochen 11 und dem Zylindermantel 1 frei gelassen sind. Die Spulen 12 sind unter einem Winkel α gegen die Normalebene zur Zylinderachse geneigt. Mit A1 und A2 sind die in der Neigungsrichtung einander gegenüberliegenden Punkte bezeichnet. Die Punkte A1 und A2 sind axial gegeneinander um den Abstand a versetzt, der beim gezeigten Beispiel größer ist als die halbe Spulenbreite b. Der Abstand α ist beim gezeigten Ausführungsbeispiel auch größer als die halbe Spulenteilung t, jedoch nicht größer als Dreiviertel der Spulenteilung t. Die Spulenteilung t wird mit Vorteil nicht größer als die Hälfte des Außendurchmessers D der Spule gewählt. Um zu vermeiden, daß der magnetische Fluß in den Jochteilen zwischen nebeneinanderliegenden Spulen dauernd durch den entgegengesetzt gerichteten Einfluß der beiden Spulen kompensiert wird, ist es vorteilhaft, die benachbarten Spulen mit Wechselströmen zu erregen, die um 120° oder mehr gegeneinander phasenverschoben sind. In Fig. 1 ist beispielsweise der Verlauf des magnetischen Kraftflusses bei 180° Phasenverschiebung durch Pfeile angedeutet. Die Umlaufrichtung des magnetischen Kraftflusses ändert sich dabei von Spule zu Spule. Patentansprüche:

1. Umlaufender Trockenzylinder, z. B. für Papiermaschinen, mit in dessen Innern angeordneter, feststehender Induktionsheizvorrichtung, die wenigstens eine von eisernen Jochen umfaßte Leiterspule aufweist, deren offene Schenkel über einen Luftspalt dem inneren Zylindermantel gegenüberstehen und mit diesem einen geschlossenen Kreis für den induzierten Magnetfluß bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (12) einschließlich der Folge der sie umfassenden Joche (11) gegen die Normalebene zur Zylinderachse geneigt ist.

2. Trockenzylinder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Neigungsrichtung einander gegenüberliegenden Punkte [A₁; A^ der Spule (12) axial um wenigstens die halbe Spulenbreite (b) gegeneinander versetzt sind.

3. Trockenzylinder nach Anspruch 1, mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß die inderNeiguagsrichtung einander gegenüberliegenden Punkte (A₁; A₂) der Spulen (12) axial wenigstens um die halbe Spulenteilung (i), höchstens aber um Drel·- viertel der Spulenteilung (t) gegeneinander versetzt sind.

4. Trockenzylinder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteilung (r) höchstens die Hälfte des Außendurchmessers (D) der Spule (12) beträgt.

5. Trockenzylinder nach Anspruch 1, mit mehreren axial nebeneinander angeordneten Spulen, dadurch gekennzeichnet, daß der Wechselstrom benachbarter Spulen um wenigstens 120° phasenverschoben ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1151724.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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