DE69117313T2 - Vorrichtung zum Trocknen eines bandförmigen Gegenstandes und Induktionsheizelement mit rotierenden Rohrzylindern - Google Patents
Vorrichtung zum Trocknen eines bandförmigen Gegenstandes und Induktionsheizelement mit rotierenden RohrzylindernInfo
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Induktionsheizeinrichtung der Bauart mit einer Basisplatte, einer stationären Trommel, einer rotierenden Trommel und einer Induktions-Heizspule. Die Induktionsheizeinrichtung kann als Vorrichtung zum Trocknen eines Reißverschlußbandes, eines Flächenhaftverschlußbandes od. dgl. benutzt werden.
- Bisher wurden Versuche gemacht, einen langgestreckten bandartigen Gegenstand aus Stoff oder Papier, der Feuchtigkeit enthält, zu trocknen, insbesondere durch Erhitzen des bandartigen Gegenstandes, um Wasser zu verdunsten. Zu diesem Zweck ist es allgemein bekannt, daß heiße oder erhitzte Luft gegen den bandartigen Gegenstand geblasen wird und daß der bandartige Gegenstand um rotierende Trommeln herumgewickelt wird, die erhitzt werden, beispielsweise durch Einleiten von Dampf in die rotierenden Trommeln, durch Anordnen einer elektrischen Heizung in jeder rotierenden Trommel oder durch Erhitzen jeder rotierenden Trommel von außen her durch elektromagnetische Induktion. Diese bekannten Techniken werden nachfolgend anhand der Fig. 8, 9 und 10 erläutert.
- Fig. 8 zeigt eine herkömmliche Vorrichtung zum Trocknen eines fortlaufenden bandartigen Gegenstandes (Relßverschlußband) 32 mit heißer Luft. Bei dieser Trocknungsvorrichtung wird der bandartige Gegenstand 32 fortlaufend zugeführt, wobei er zickzackförmig um mehrere Paare (von denen nur ein Paar gezeigt ist) schrag angeordneter Walzen 31, 31 herumgewickelt wird, wobei ein Paar horizontal hinter dem anderen angeordnet ist. Stromabwärts von der Walzenbaugruppe sind ein Ni-Cr Heizdraht 33 und ein Gebläse 34 angeordnet, um heiße Luft in Richtung der gezeigten Pfeile über den bandartigen Gegenstand 32 zu blasen.
- Fig. 9 zeigt eine andere herkömmliche Trocknungsvorrichtung, bei der der bandartige Gegenstand 32 durch die Hitze von zwei vertikal beabstandeten rotierenden Trommeln 35, 35 getrocknet wird, die mit Dampf beheißt sind. Während des Trocknens wird der bandartige Gegenstand 32 mehrmals um die zwei rotierenden Trommeln 35, 35 herumgewickelt, und die rotierenden Trommeln 35, 35 werden von innen her mit Dampf beheizt, der von einem Dampferzeuger 36 über eine Zuführleitung 37 zugeführt und über eine Rücklaufleitung 38 abgeführt wird. Mit 39 ist ein die Zuführleitung 37 umgebendes wärmeundurchlässiges Material bezeichnet.
- Fig. 10 ist eine Seitenansicht, wobei die obere Hälfte geschnitten ist, einer anderen herkömmlichen Trocknungsvorrichtung, bei der ein nicht gezeigter bandartiger Gegenstand durch die Hitze rotierender Trommeln (von denen nur eine gezeigt ist) 41 getrocknet wird, die von außen her durch elektromagnetische Induktionserhitzung beheizt werden. Fig. 11 ist eine ausschnittsweise Vorderansicht von Fig. 10. Während des Trocknens wird der nicht gezeigte bandartige Gegenstand um die rotierenden Trommeln 41 herumgewickelt, deren Welle lediglich an einem Ende mit einem Lager 40 drehbar abgestützt ist. Zwei Heizspulen 42, 42 sind nahe der äußeren Umfangsfläche jeder rotierenden Trommel 41 zur Induktionsbeheizung angeordnet.
- Diese herkömmlichen Techniken haben jedoch folgende Nachteile.
- Die erstgenannte Vorrichtung hat große Gesamtabmessungen und demzufolge einen großen Raumbedarf (beispielsweise ungefähr 15 m in der Längsrichtung) zur Installation, was einen geringen thermischen Wirkungsgrad (weniger als 10%), gesteigerte Betriebskosten und eine ungleichförmige Temperatur der Heißluft (die um ± 20% schwankt) zur Folge hat. Aus diesen Gründen kann der bereits gefärbte bandartige Gegenstand unter bestimmten Umständen entfärbt werden. Wenn die Vorrichtung eingeschaltet wird, dann steigt die Temperatur der heißen Luft sehr langsam an, was eine lange Zeitdauer zum Einleiten des Trocknungsvorgangs erfordert. Wenn die Vorrichtung abgeschaltet wird, dann fällt die Temperatur sehr langsam ab, so daß der gefärbte bandartige Gegenstand infolge der Wärmeträgheit überhitzt und entfärbt wird.
- Bei der zweitgenannten Vorrichtung ist die zusätzliche Arbeit zur Installation des Dampferzeugers 36, des isolierten Rohres 37 usw. recht umfangreich, und die einzelne rotierende Trommel 35 muß als druckfestes Gefäß ausgebildet sein, was aufwendig ist. Die Verbindung zwischen den einzelnen Rohren 37, 38 und der einzelnen rotierenden Trommel 35 ist eine Verbindungskonstruktion zwischen einem festen Teil und einem rotierenden Teil, die Druckvertuste verursacht. Die Gestehungskosten steigen ebenfalls, und der thermische Wirkungsgrad ist schlecht, wodurch die Betriebskosten merklich gesteigert werden. Da die Anlage nicht ohne weiteres bewegt werden kann, ist es schwierig, die Konzeption der Fabrik zu verändern. Selbst wenn die Heiztemperatur entsprechend der Geschwindigkeit des Trocknungsprozesses verändert werden muß, dann ist es schwierig, die Temperatur über die Dampfzufuhr zu steuern, und es besteht eine große Betriebsgefahr, wenn Heißdampf benutzt wird.
- Das Verfahren, eine Induktionserwärmung der einzelnen rotierenden Trommel von außen her durchzuführen, ist eine überaus wirksame Lösung der Probleme im Fall von Heißluft oder Dampf. Da bei der Induktionserhitzung eine örtliche Erwärmung erfolgt, ist sowohl der Temperaturanstieg bei Beginn des Trocknungsvorgangs als auch die Temperaturabsenkung bei Beendigung des Trocknungsvorgangs sehr langsam, und der thermische Wirkungsgrad ist ebenfalls gering. Wenn die einzelne rotierende Trommel im Stillstand erhitzt wird, dann wird nur ein Teil der Umfangsfläche der rotierenden Trommel erhitzt, was eine ungleichförmige Wärmeverteilung und demzufolge eine Beschädigung der rotierenden Trommel 41 zur Folge hat. Da die Heizspulen 42 nahe der äußeren Umfangsfläche der rotierenden Trommel 41 angeordnet sind, ist es im übrigen schwierig, den bandartigen Gegenstand um die rotierende Trommel 41 herumzuwickeln.
- Die US-A-3 879 594 offenbart eine Vorrichtung zum Übertragen von Wärme auf einen sich rasch bewegenden Draht, umfassend eine Wärmequelle, die in das Innere einer hohlen Walze hineinragt. Die Wärmequelle umfaßt eine elektrische Wicklung zur Induktion von Wärmeströmen in dem Förderelement, oder lediglich eine Wärmestrahlungsquelle. Die Walze umfaßt einen inneren hohlen Zylinder, einen koaxialen äußeren Zylinder und eine ringförmige Außenfläche. Die Probleme der Wärmeleitung von dem äußeren Zylinder zu dem inneren Zylinder und der Form der Spule sind nicht angesprochen.
- Die FR-A-1 454 363, auf der der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht, offenbart eine Heizspule, die lediglich um einen zylindrischen Kern herumgewickelt ist, und einen von der Spule, der rotierenden Trommel und den Endplatten gebildeten Magnetkreis zum Erhitzen der rotierenden Trommel. Die Endplatten sind deshalb aus einem magnetischen Material hergestellt, das normalerweise auch wärmeleitend ist. Diese Endplatten begünstigen daher die Wärmeleitung von der rotierenden Trommel zu der rotierenden Welle, was die Abnutzung steigert.
- Auf der Grundlage dieses Standes der Technik ist es daher ein Ziel der Erfindung, eine Induktionsheizeinrichtung mit rotierenden Trommeln zu schaffen.
- Die Erfindung ermöglicht es daher, einen bandartigen Gegenstand auf einer rotierenden Trommel kontinuierlich zu trocknen, indem die äußere Umfangsflache einer rotierenden Trommel von innen her durch Hockfrequenzinduktion erhitzt wird, während die rotierende Trommel verdreht wird, und durch Herumwickeln des bandartigen Gegenstandes um die äußere Umfangsfläche der rotierenden Trommel.
- Die Erfindung betrifft wie beansprucht:
- Eine Induktionsheizeinrichtung der Bauart mit einer rotierenden Trommel, umfassend eine Basisplatte, eine stationäre Trommel, die an einem Ende an dieser Basisplatte starr befestigt ist, eine metallische, zylindrische rotierende Trommel, die eine äußere Umfangsfläche der stationären Trommel über einen Kern verdeckt und eine von dieser Basisplatte abgestützte rotierende Welle aufweist, und eine Induktions-Heizspule, die auf der tußeren Umfangsfläche der stationären Trommel angebracht ist, wobei sie mit der inneren Umfangsfläche der rotierenden Trommel einen Spalt bildet
- Gemäß der Erfindung umfaßt die Induktions-Heizspule eine geteilte Spule, bestehend aus mehreren in Umfangsrichtung beabstandeten ebenen Spulen, die auf und entlang der gesamten äußeren Umfangsfläche der wärmeleitfähigen stationären Trommel angeordnet sind, wobei jede dieser ebenen Spulen spiral- oder mäanderförmig ist, und eine rotierende Trommel, die eine Stützscheibe aufweist, über die diese rotierende Trommel auf der rotierenden Welle abgestützt ist, wobei die Stützscheibe aus einem wärmundurchlässigen Material, wie z.B. Harz, Keramik oder Hartgummi besteht, um eine Wärmeleitung von der rotierenden Trommel zu der rotierenden Welle zu verhindern.
- Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung kann die rotierende Trommel aus einer mit Metall beschichteten Platte hergestellt sein, die eine erste Metallplatte mit hoher Wärmeleitfähigkeit und eine zweite Metallplatte mit hoher magnetischer Durchlässigkeit aufweist.
- Die Induktionsheizeinrichtung gemäß der Erfindung kann in einer Vorrichtung zum Trocknen eines Reißverschlußbandes benutzt werden, das zwei Gewebebereiche und eine Reihe miteinander gekuppelter Kuppelgueder aufweist, umfassend: eine Basisplatte, eine an der Basisplatte starr befestigte stationäre Trommel, eine zylindrische, rotierende Trommel, die eine äußeren Umfangsfläche der stationären Trommel umgibt, um das Reißverschlußband abzustützen, das um eine äußere Umfangsfläche der rotierenden Trommel herumgewickelt ist, wobei die rotierende Trommel eine von der Basispiatte abgestützte rotierende Welle hat, wobei die äußere Umfangsfläche der rotierenden Trommel mehrere seitlich beabstandete Führungsnuten hat, die jeweils das Reißverschlußband aufnehmen, und eine Hochfrequenz-Induktions-Heizspule, die auf der äußeren Umfangsfläche der stationären Trommel angebracht ist, die zu der inneren Umfangsfläche der rotierenden Trommel einen Spalt beläßt.
- Die einzelne rotierende Trommel wird durch Hochfequenzinduktion erhitzt, und sie kann mit Heißluft oder Dampf erhitzt werden, wodurch die herkömmlichen Probleme überwunden werden. In diesem Fall ist die Hochfrequenz-Induktionsheizspule (nachfolgend "Heizspule" genannt) im Inneren jeder rotierenden Trommel angeordnet, so daß die Heizspule an der gesamten inneren Umfangsfläche der rotierenden Trommel angeordnet sein kann, um das Herumwickeln des bandartigen Gegenstandes nicht zu behindern, wodurch ein wesentlich besserer thermischer Wirkungsgrad und eine Temperatursteuerung mit großer Genauigkeit erzielt wird.
- Im Hinblick auf die Eindringtiefe eines Induktionsstromes ist es erforderlich, einen geeigneten Wert für die Frequenz des in der Heizspule fließenden Stroms zu wählen. Wenn die Frequenz zu hoch ist, dann konzentriert sich der Induktionsstrom wegen des Hauteffekts auf und um die innere Umfangsfläche der einzelnen rotierenden Trommel herum, wodurch die Wirksamkeit der Heizung beeinträchtigt wird. Wenn die Frequenz zu niedrig ist, dann wird der thermische Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor verringert. Da die Dicke der einzelnen rotierenden Trommel im Hinblick auf die Durchdringungstiefe des Induktionsstromes auf einen bestimmten Wert vergrößert werden muß, nimmt das Gewicht der einzelnen Trommel zu, wodurch die Wärmekapazität vergrößert und damit der Temperaturanstieg und die Temperaturabnahme am Anfang und am Beginn des Trocknens verzögert wird. Diese Frequenz sollte vorzugsweise 20 bis 30 kHz betragen.
- Die Wärmeleitung von jeder erhitzten rotierenden Trommel zur Welle sollte mit einem wärmeundurchlässigen Material unterdrückt werden. Als Nebeneffekt wird die Wärme des erhitzten Kerns über eine wärmeleiffähige ortsfeste Trommel an die Außenseite der Vorrichtung abgeleitet, so daß eine Überhitzung der Heizspule vermieden wird.
- Wenn ein Metallüberzug benutzt wird, dann können die rotierenden Trommeln durch Induktionserhitzung mit einer Metallbeschichtung, wie z.B. Eisen, das einen geringen magnetischen Widerstand hat, gut erhitzt werden, während die einzelne gesamte rotierende Trommel gleichförmig erhitzt wird mit einer Metallbeschichtung, wie z.B. Kupfer, das eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt. Da eine unterbrochene Windung benutzt wird, ist es möglich, die Anbringung der Spule auf einer rotierenden Trommel mit großem Durchmesser zu vereinfachen.
- Diese und andere Vorteile der Erfindung ergeben sich für den Fachmann aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen einige bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind.
- Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Trocknungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 2 ist eine Vorderansicht von Fig. 1,
- Fig. 3 ist eine schematische perspektivische Darstellung von Fig. 1 in verkleinertem Maßstab,
- Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt durch eine rotierende Heiztrommel nach Fig. 1,
- Fig. 5 ist eine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht einer rotierenden Heiztrommel gemäß einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 6 ist ein ausschnittsweiser Querschnitt von Fig. 5,
- Fig. 7 ist ein ausschnittsweiser Querschnitt durch eine Heiztrommel gemaß einer dritten Ausführungsform,
- Fig. 8 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer ersten herkömmlichen Vorrichtung,
- Fig. 9 ist eine schematische perspektivische Darstellung einer zweiten herkömmlichen Vorrichtung,
- Fig. 10 ist eine zur Hälfte geschnittene Seitenansicht einer dritten herkömmlichen Vorrichtung, und
- Fig. 11 ist eine ausschnittsweise Vorderansicht von Fig. 10.
- Nachfolgend werden einige Ausführungsformen der Erfindung anhand der Fig. 1 bis 7 erläutert. Mit den gezeigten Ausführungsformen soll ein im wesentlichen endloses Reißverschlußband (nachfolgend auch "Band" genannt) getrocknet werden. Das Band hat zwei Gewebebereiche und eine Reihe miteinander gekuppelter Kuppelglieder, wie dies auf dem Gebiet der Reißverschlüsse allgemein bekannt ist.
- In den Fig. 1 und 2 ist eine Trocknungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In den Fig. 1 und 2 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine rechteckige Basisplatte bezeichnet, die mit Schrauben an einer nicht gezeigten Basis vertikal befestigt ist. Ein Paar stationäre Trommeln 2, 2 aus Aluminium ist im vertikalen Abstand an seinen Flanschen mit Schrauben 3 an der Basisplatte 1 befestigt, wobei jeder Flansch von einem Ende der betreffenden stationären Trommel 2 nach außen ragt. Eine Heizspule 5 ist an der äußeren Umfangsfläche jeder stationäre Trommel 2 in einlagiger zylindrischer Form über einem Kern 4 aus Ferrit, der eine hohe magnetische Durchlässigkeit hat, angeordnet, so daß ein Strom mit hoher Frequenz von 20 bis 30 kHz von einem nicht gezeigten Hochfrequenz-Heizumformer zugeführt wird.
- Auf jede stationäre Trommel 2 ist vom abliegenden Ende her eine rotierende Trommel 6 aufgesetzt. Jede rotierenden Trommel 6 hat die Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, bestehend aus einem rohrförmigen Trommelbereich 6a aus einem rostfreien Stahlgitter und einer nabenartigen Tragscheibe 6b, die an einem offenen Ende des Trommelbereichs 6a durch Schweißen befestigt ist. Die einzelne rotierende Trommel 6 ist mit Schrauben 9 am abliegenden Ende einer rotierenden Welle 8 befestigt, die mit zwei im axialen Abstand angeordneten Lagern 7, 7 horizontal abgestützt ist. Diese Lager 7, 7 werden von einer Büchse 11 gehalten, die mit Schrauben 10 an der Basis 1 befestigt ist. Zwischen der inneren Umfangsfläche des Trommelbereichs 6a und der Heizspule 5 besteht ein Spalt A von 10 bis 25 mm. Die Tragscheibe 6b ist im gleichen Abstand mit mehreren Luftöffnungen 12 versehen. Mit 13 ist ein Motor zum Antreiben der rotierenden Trommel 6 bezeichnet.
- Mit 14 ist ein Band bezeichnet, das einen zu trocknenden Gegenstand bildet Das von der Wasch- und Entwässerungsphase zugeführte Band 14 wird, wie besser aus Fig. 3 hervorgeht, dreimal um die obere rotierende Trommel 6 und zweimal um die untere rotierende Trommel 6 herumgeführt, wobei es sich zwischen den beiden Trommeln überkreuzt, um die Ziffer 8 zu bilden. Das Band 14 wird sodann der nächsten Phase zugeführt. Der obere Trommelbereich 6a hat auf seiner äußeren Umfangsfläche drei Führungsnuten 15 (Fig. 1) entsprechend der Anzahl der Windungen, wobei die Form jeder Führungsnut zur Querschnittsform desa Bandes 14 komplementär ist. Der untere Trommelbereich 6a hat zwei Führungsnuten 15, deren Form mit derjenigen des oberen Trommelbereichs 6a identisch ist. Während des Trocknens wird das Band 14 von den Führungsnuten 15 aufgenommen, und gleichzeitig von diesen geführt. Fig. 4 ist eine ausschnittsweise vergrößerte Darstellung der einzelnen rotierenden Trommel 6, die genauer zeigt, wie das Band 14 von der Führungsnut 15 aufgenommen wird. Die Führungsnut 15 hat eine zusammengesetzte Form, umfassend eine mittlere Nut 15a mit rechteckigem Querschnitt und zwei seitliche geneigte Flächen 15b, 15b, die sich an die mittlere Nut 15a an gegenüberliegenden Seiten derselben anschließen. Eine Reihe miteinander gekuppelter Kuppelglieder 14a des Bandes 14 wird von der mittleren Nut 15a aufgenommen, während zwei Gewebebereiche 14b 14b des Bandes 14 mit den seitlichen geneigten Flächen 15b, 15b in inniger Berührung stehen.
- In den Fig. 1 und 2 ist mit dem Bezugszeichen 16 ein Paar erster Führungsteile bezeichnet, die mit einem Tragarm 17 im vertikalen Abstand parallel zur äußeren Umfangsfläche der zugeordneten rotierenden Trommel 6 an der Basispiatte 1 befestigt sind. Das obere erste Führungsteil 16 hat ähnlich wie die obere rotierende Trommel 6 drei Führungsnuten 18, während das untere erste Führungsteil 16 ähnlich wie die untere rotierende Trommel 6 zwei Führungsnuten 18 hat. Mit dem Bezugszeichen 19 ist ein Paar Reihen von zweiten Führungsteilen bezeichnet, die den ersten Führungsteilen 16, 16 im vertikalen Abstand gegenüberliegen, um benachbarte Bänder 14 im Abstand zu halten. Die zweiten Führungsteile 19 jeder Reihe sind in gleichmäßigen Abständen auf einer an der Basispiatte 1 befestigten Tragstange 20 angeordnet, so daß das Band 14 zwischen den benachbarten zweiten Führungsteilen 19, 19 aufgenommen wird.
- Wenn im Betrieb der Heizspule 5 ein Hochfrequenzstrom zugeführt wird, während sich die rotierende Trommel 6 dreht, weil der Motor 13 in Gang gesetzt wurde, dann wird der einzelne Trommelbereich 6a von der Innenseite des Trommelbereichs 6a durch die Joulesche Wärme des Stromes erwärmt, wobei diese Wärme durch den Magnetfluß in der rotierenden Trommel 6 induziert wird. Während das mit der äußeren Umfangsfläche des Trommel bereichs 6a in Berührung stehende Band 14 befördert wird, wird es durch die Wärme getrocknet, die zu der äußeren Umfangsfläche des Trommelbereichs 6a abgeleitet wird.
- Bei der beschriebenen Anordnung, bei der die rotierende Trommel 6 durch Induktionsheizung getrocknet (richtig: aufgeheizt) wird, ist es möglich, die Temperatur rasch mit hoher Genauigkeit zu steuern. Außerdem hat die Anordnung kleine Abmessungen und einen einfachen Aufbau. Sie läßt sich sehr einfach bewegen, wenn die Basis als Schiebekarren ausgebildet ist. Da die Heizspule 5 im Inneren der rotierenden Trommel 6 angeordnet ist, ist es außerdem möglich, jede Heizspule 5 an der gesamten inneren Umfangsfläche jedes einzelnen Trommelbereichs 6a anzuordnen, ohne das Herumwickeln des Bandes 14 zu beeinträchtigen, so daß die rotierende Trommel 6 gleichförmig erhitzt werden kann. Wegen der Verwendung eines hochfrequenten Stromes können folgende Vorteile erzielt werden: (1) Da der thermische Wirkungsgrad und der elektrische Leistungsfaktor gut sind, können die Betriebskosten gesenkt werden; (2) da die Anzahl der Windungen der Heizspule verringert werden kann, kann eine vereinfachte Windungsausbildung verwirklicht werden; (3) da die Dicke und demzufolge das Gewicht der rotierenden Trommel 6 wegen der verringerten Eindringtiefe des Induktionsstromes vermindert werden kann, ist es möglich, einen guten Temperaturanstieg- und abkühlvorgang zu erzielen; (4) da zwischen der Heizspule 5 und der inneren Umfangsfläche der rotierenden Trommel 6 ein großer Spalt A gebildet werden kann, ist es möglich, die Montage der Vorrichtung zu erleichtern und die thermische Auswirkung der rotierenden Trommel 6 auf die Heizspule 5 zu minimieren; und (5) wegen der guten Belüftung wird ein rascher Temperaturabfall bewirkt, wenn eine Absenkung eingesteuert wird.
- Da bei der gezeigten Ausführungsform die Tragscheibe 6a der rotierenden Trommel 6 Luftöffnungen hat, damit Außenluft in die rotierende Trommel einströmen kann, ist ein Temperaturanstieg infolge der Wärmeträgheit geringer, wenn die Vorrichtung abgeschaltet wird. Bei der gezeigten Ausführungsform ist der Trommelbereich 6a ebenfalls aus rostfreiem Stahl hergestellt. Der Scheibenbereich 6b ist aus einem wärmeisolierenden Material, wie z.B. Harz, Keramik oder Hartgummi hergestellt, um einen Wärmeübergang zu der rotierenden Welle 8 zu verhindern, wodurch der thermische Wirkungsgrad und die Temperatursteuereigenschaften verbessert werden. Da die rotierende Trommel 6 an ihrer äußeren Umfangsfläche Führungsnuten 15 aufweist, ist es möglich, das Band 14 ohne seitlichen Schlupf genau zu führen. Da die Reihe miteinander gekuppelter Kuppelglieder 14a in die rechteckige mittlere Nut 15a, die die tiefste ist, eingreift, können die Kuppelglieder 14a wirksam erhitzt werden, so daß die Kemfäden 14c (Fig. 4), die am schwierigsten zu trocknen sind, durch die Wärmeleitung über die Kuppelgueder 14a angemessen getrocknet werden können. Da das Band 14 in Form der Ziffer 8 um die obere und untere rotierende Trommel 6, 6 herumgeführt wird (Fig. 3 und 2), ist es möglich, die mit den rotierenden Trommeln 6, 6 in Berührung stehende Fläche des Bandes 14 zu vergrößern, und es ist demzufolge auch möglich, die gegenüberliegenden Seiten des Bandes 14 abwechselnd zu erhitzen, wodurch die Ableitung des Dampfes in die Luft erleichtert und demzufolge ein verbesserter Trocknungsvorgang bewirkt wird.
- In den Fig. 5 und 6 ist eine abgewandelte Vorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der abgewandelten Vorrichtung, wobei die obere Hälfte geschnitten ist, und Fig. 6 ist eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung der abgewandelten Vorrichtung, die den Trommelbereich zeigt, an dem die Heizspule angebracht ist. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Teile oder Elemente, die mit denjenigen der ersten Ausführungsform identisch sind oder diesen entsprechen. Bei der zweiten Ausführungsform sind zwei rotierende Trommeln 6, 6, die mit der rotierenden Trommel der ersten Ausführungsform identisch sind, Rücken an Rücken angeordnet, um die gesamte wirksame äußere Umfangsfläche zu vergrößern. Zu diesem Zweck sind die rotierenden Wellen 8, 8 der zwei rotierenden Trommeln 6, 6 an gegenüberliegenden Enden durch zwei vertikale Basisplatten 1, 1 abgestützt. Wie dies besser in Fig. 6 gezeigt ist, ist die Heizspule bei allen Ausführungsformen eine aufgeteilte Spule 5s, bestehend aus mehreren ebenen Spulen, die an und entlang der äußeren Umfangsfläche jeder rotierenden Trommel 6 über einem Kern 4 mit einem Klebstoff oder einem Bindemittel befestigt sind. Jede ebene Spule ist spiral- oder mäanderförmig. Diese einzelnen ebenen Spulen 5s sind in Serie verbunden und die Leistungszufuhr erfolgt von ein und derselben Spannungsquelle. Da die Konstruktion und die Wirkungsweise im übrigen mit derjenigen der ersten Ausführungsform im wesentlichen identisch ist, kann eine ausführliche Beschreibung entfallen.
- Fig. 7 zeigt eine andere abgewandelte Vorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung. Bei der dritten Ausführungsform sind ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform zwei rotierende Trommeln 6, 6 (von denen in Fig. 7 nur eine gezeigt ist) vom abliegenden Ende her auf die zugeordneten stationären Trommeln 2 aufgebracht. Jede rotierende Trommel 6 hat die Form eines mit einem Boden versehenen Zylinders, bestehend aus einem rohrförmigen Trommelbereich (der nachstehend erläutert wird) und einer Sttitzscheibe 6b, die am offenen Ende des Trommelbereichs 6a auf eine nachfolgend beschriebene Weise befestigt ist. Die rotierende Welle 8 jeder rotierenden Trommel 6 ist lediglich an einem Ende durch ein an der Basisplatte 1 befestigtes Lager 7 abgestützt. Zwischen der inneren Umfangsfläche des Trommelbereichs 6a und der Heizspule 5 besteht ein Spalt von 10 bis 25 mm. In der Stützscheibe 6b sind mehrere Luftöffnungen 12 in gleichen Abständen angeordnet. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß der Trommelbereich 6a der rotierenden Trommel 6 aus einer beschichteten Platte besteht, umfassend zwei rostfreie Stahlplatten 65, 65 mit hoher magnetischer Durchlässigkeit und einer Kupferpiatte 6c mit hoher Wärmeleitfähigkeit, die zwischen den rotsfreien Stahlplatten 65, 65 angeordnet ist. der Trommelbereich 6a wird von der Stützscheibe 6b über wärmeundurchlässiges Material 6x, wie z.B. Keramik, abgestützt. Durch die Verwendung einer beschichteten Platte wird die Induktion und die Verteilung der Wärme über die gesamte Trommelfläche erleichtert. Das wärmeundurchlässige Material trägt dazu bei, ein Abfließen der Wärme von der rotierenden Trommel 6 über die Stützscheibe zu der rotierenden Welle 8 und zu dem Lager 7 zu verhindern.
- Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Kosten zum Trocknen eines Bandes zu verringern, wobei zugleich die Installationskosten verringert und der thermische Wirkungsgrad verbessert werden. Es ist auch möglich, die Qualität eines Bandes durch genaue Steuerung der Temperatur zu verbessern. Da die Vorrichtung kleine Abmessungen hat, einfach aufgebaut und leicht zu transportieren ist, kann die Auslegung des Fabrikationsablaufs leicht geändert werden. Außerdem kann bei der Herstellung von Reißverschlußbändern, die unabhängig von den übrigen Vorgängen in einem getrennten Raum getrocknet werden, wenn sie mit der herkömmlichen Vorrichtung getrocknet werden, das Waschen mit einem Spülmittel, das Waschen mit Wasser, das Entwässern und das Trocknen von Anfang bis zum Schluß in einem einzigen Raum durchgeführt werden.
- Gemäß der Erfindung ist es möglich, ein Abfließen der Wärme von der erhitzten rotierenden Trommel zu der rotierenden Welle mit einem wärmeisolierenden Material zu verhindern, wodurch als Nebeneffekt die Wärme des erhitzten Kerns an die Außenseite der Vorrichtung gelangt, ohne die Heizspule zu erwärmen. Durch die Verwendung der beschichteten Platte wird die Induktion und die Verteilung der Wärme tiber die gesamte Trommelfläche erleichtert. Das wärmeisolierende Material trägt dazu bei, ein Abfließen der Wärme von der rotierenden Trommel 6 über die Stützscheibe zu der rotierenden Welle 8 und dem Lager 7 zu verhindern.
Claims (11)
1. Induktionsheizeinrichtung der Bauart mit einer rotierenden Trommel,
umfassend eine Basispiatte (1), eine stationäre Trommel (2), die an einem Ende an
dieser Basisplatte starr befestigt ist, eine metallische, zylindrische, rotierende
Trommel (6), die eine äußere Umfangsfläche der stationären Trommel über einen
Kern (4) verdeckt und eine von dieser Basisplatte abgestützte rotierende Welle (8)
aufweist, und eine Induktions-Heizspule (5), die auf der äußerem Umfangsfläche der
stationären Trommel angebracht ist, wobei sie mit der inneren Umfangsfläche der
rotierenden Trommel einen Spalt (A) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die
Induktions-Heizspule eine geteilte Spule ist, bestehend aus mehreren in
Umfangsrichtung beabstandeten ebenen Spulen (5s), die auf und entlang der gesamten äußeren
Umfangsfläche der wärmeleitfähigen stationären Trommel angeordnet sind, wobei
jede dieser ebenen Spulen (5s) spiral- oder mäanderförmig ist, und daß die
rotierende Trommel eine Stützscheibe (6b) aufweist, über die diese rotierende Trommel
auf der rotierenden Welle abgestützt ist, wobei diese Stützscheibe (6b) aus einem
wärmeundurchlässigen Material, wie z.B. Harz, Keramik oder Hartgummi besteht,
um eine Wärmeleitung von der rotierenden Trommel zu der rotierenden Welle zu
verhindern.
2. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1, wobei die Stützscheibe (6b)
mehrere Öffnungen (12) aufweist, damit Umgebungsluft in die rotierende Trommel
(6) einströmen kann.
3. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die rotierende
Trommel (6) aus einer mit Metall beschichteten Platte hergestellt ist, die eine erste
Metallplatte (6c) mit hoher Wärmeleitfähigkeit und eine zweite Metallplatte (6s) mit
hoher magnetischer Durchlässigkeit aufweist
4. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die rotierende
Trommel (6) einen Trommelbereich (6a) hat, der aus einer mit Metall beschichteten
Platte hergestellt ist, bestehend aus zwei rostfreien Stahlplatten (65) mit hoher
magnetischer Durchlässigkeit und einer Kupferplatte (6c) mit hoher
Wärmeleitfähigkeit, die zwischen den rostfreien Stahlplatten angeordnet ist.
5. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Spalt (A) 10 bis 25 mm beträgt.
6. Induktionsheizeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Heizspule (5) über einen Kern (4) mit hoher magnetischer Durchlässigkeit auf
die stationäre Trommel (2) aufgewickelt ist.
7. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Strom mit einer
hohen Frequenz von 20 bis 20 kHz der Heizspule (5) zugeführt wird.
8. Vorrichtung zum Trocknen eines bandartigen Gegenstandes (14), die mit
mindestens einer Induktions-Heizeinrichtung nach einem der vorhergehenden
Ansprüche ausgerüstet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8 zum Trocknen eines Reißverschlußbandes
(14), das zwei Gewebebereiche (14b) und eine Reihe gekuppelter Kuppelglieder
(14a) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Umfangsfläche der
rotierenden Trommel der Induktionsheizeinrichtung mehrere seitwärts beabstandete
Führungsnuten (15) aufweist, um das Reißverschlußband in einer gewundenen Form
abzustützen.
10. Vorrichtung zum Trocknen eines Reißverschlußbandes nach Anspruch 9,
wobei jede Führungsnut (15) eine rechteckige mittige Nut (15a) zur Aufnahme der
Reihe gekuppelter Kuppeiglieder (14a) und zwei seitwärts beabstandete seitliche
geneigte Flächen (15b) aufweist, die sich an die mittige Nut auf gegenüberliegenden
Seiten derselben anschließen, um die beiden Gewebebereiche (14b) in inniger
Berührung mit diesen abzustützen.
11. Vorrichtung zum Trocknen eines Reißverschlußbandes nach Anspruch 9
oder 10, ferner umfassend ein an der Basisplatte (1) befestigtes erstes Führungsteil
(16) und eine Reihe von seitwärts beabstandeten zweiten Führungsteilen (19), die
dem ersten Führungsteil gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das erste
Führungsteil mehrere seitwärts beabstandete Führungsnuten (18) aufweist, die den
Führungsnuten (15) der rotierenden Trommel (6) gegenüberliegend angeordnet
sind, wobei die zweiten Führungsteile (19) in regelmäßigen Abständen angeordnet
sind, um dazwischen das Reißverschlußband (14) aufzunehmen.
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