DE102005022960A1 - Heizwalze - Google Patents

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    • D21F5/024Heating the cylinders using electrical means

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Abstract

Es wird eine Heizwalze (1) angegeben mit einem Walzenkörper (2), der eine Umfangsfläche (31) aufweist, einem Walzenzapfen (3, 4) an mindestens einem Ende des Walzenkörpers (2), der eine Zapfenscheibe (5, 6) mit einem geringeren Durchmesser als der Walzenkörper (2) aufweist, und einer induktiven Außenheizung, die eine Induktoranordnung (11) aufweist. DOLLAR A Man möchte bei hohen Temperaturen der Heizwalze die mit der Heizwalze erzielbaren Beeinflussungsmöglichkeiten verbessern können. DOLLAR A Hierzu ist vorgesehen, daß die Induktoranordnung (11) in Axialrichtung an eine durch die unterschiedlichen Durchmesser von Walzenkörper (2) und Zapfenscheibe (5, 6) gebildete Oberflächenkontur angepaßt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizwalze mit einem Walzenkörper, der eine Umfangsfläche aufweist, einem Walzenzapfen an mindestens einem Ende des Walzenkörpers, der eine Zapfenscheibe mit einem geringeren Durchmesser als der Walzenkörper aufweist, und einer induktiven Außenheizung, die eine Induktoranordnung aufweist.
  • Eine derartige Heizwalze wird insbesondere in einem Kalander verwendet. Ein Kalander dient zum Behandeln einer Materialbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn, mit einem erhöhten Druck und in vielen Fällen auch mit einer erhöhten Temperatur. Um die erhöhte Temperatur bereitzustellen, also Wärme in die Materialbahn eintragen zu können, wird die Heizwalze verwendet. Die Heizwalze bildet mit einer Gegenwalze, in der Regel einer Walze mit einem elastischen Bezug oder einer Schuh walze, einen Nip oder Breitnip, durch den die Materialbahn geführt wird.
  • Eine weit verbreitete Ausgestaltung einer Heizwalze verwendet ein Wärmeträgermedium, das die Heizwalze durchströmt. Das Wärmeträgermedium transportiert Wärme in die Heizwalze hinein, gibt die Wärme an die Heizwalze ab und verläßt dann die Heizwalze mit einer geringeren Temperatur. Bei der Verwendung eines Wärmeträgermediums ist jedoch die übertragbare Heizleistung begrenzt. Beispielsweise kann Wasser nicht über seinen Siedepunkt hinaus erhitzt werden. Auch Öl hat eine Grenztemperatur, die im Betrieb nicht überschritten werden kann. Die Verwendung von gasförmigen Wärmeträgerfluiden, beispielsweise Gas, erlaubt zwar höhere Temperaturen, begrenzt andererseits aber aus anderen Gründen die übertragbare Wärmeleistung. Darüber hinaus muß man bei gasförmigen Wärmeträgern auch gewisse Druckfestigkeits-Vorschriften beachten.
  • Eine andere Möglichkeit, der Heizwalze Wärme zuzuführen, besteht in der Verwendung einer induktiven Außenheizung. Die induktive Außenheizung induziert in der Oberfläche der Walze Wirbelströme, die wiederum elektrische Verluste verursachen. Die elektrische Verlustleistung schlägt sich in einer Temperaturerhöhung der Oberfläche der Heizwalze nieder, was gewünscht ist. Eine derartige induktive Außenheizung weist in der Regel eine Vielzahl von Spulen auf, deren Wicklungsachse im wesentlichen radial zur Umfangsfläche der Heizwalze gerichtet ist. Diese Ausgestaltung hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Heizleistung entlang der axialen Länge der Heizwalze in gewissen Grenzen noch gesteuert werden kann. Auch mit einer derartigen induktiven Außenheizung stößt man aber bei der übertragbaren Wärmemenge an gewisse Grenzen.
  • Bei immer schneller laufenden Kalandern ist man darauf angewiesen, eine relativ große Wärmemenge durch die Heizwalze auf die Bahn übertragen zu können. Dies gilt insbesondere dann, wenn man eine durch einen Breitnip laufende Materialbahn beheizen möchte. In Abhängigkeit von der Länge des Breitnips verweilt die zu behandelnde Materialbahn relativ lange im Breitnip und damit in Kontakt mit der Heizwalze. Dementsprechend kann sie eine entsprechend große Wärmemenge aufnehmen. Man strebt daher Oberflächentemperaturen im Bereich von über 200°C und sogar bis etwa 300°C an.
  • Um derartig hohe Oberflächentemperaturen erzeugen zu können, kann man eine Induktoranordnung verwenden, die sich mit einer Leiterschleife etwa parallel zur Achse der Heizwalze erstreckt. Diese Leiterschleife wird mit einem Wechselstrom versorgt. Der Wechselstrom wiederum induziert in der Oberfläche der Heizwalze Wirbelströme. Etwa in der Mitte zwischen den beiden Leitern der Leiterschleife entsteht dann eine maximale magnetische Induktion und damit eine maximale Wirbelstromstärke. Mit einer derartigen Induktoranordnung lassen sich also relativ hohe Temperaturen erzeugen. Allerdings läßt sich die Heizleistung in axialer Richtung der Heizwalze nicht mehr individuell steuern.
  • Dementsprechend besteht hierbei das Problem, daß die Walzenzapfen, vor allem die Zapfenscheiben, nur ungenügend beheizt werden, was zu teilweise erheblichen Span nungen in der Walze führt. Darüber hinaus stellen sich in einem Nip, der mit einer derartigen Heizwalze gebildet ist, ungleichförmige Druckspannungen ein.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei hohen Temperaturen der Heizwalze die mit der Heizwalze erzielbaren Beeinflussungsmöglichkeiten zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Heizwalze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Induktoranordnung in Axialrichtung an eine durch die unterschiedlichen Durchmesser von Walzenkörper und Zapfenscheibe gebildete Oberflächenkontur angepaßt ist.
  • Durch die unterschiedlichen Durchmesser von Walzenkörper und Zapfenscheibe entsteht im Bereich des Walzenendes eine Stufe, durch die normalerweise eine magnetische oder induktive Kopplung zwischen der Induktoranordnung und der Oberfläche von Walzenkörper bzw. Zapfenscheibe verändert wird. Dementsprechend wird der Umfang der Zapfenscheibe nicht in gleichem Maße beheizt wie der Umfang des Walzenkörpers, wenn die Induktoranordnung über die gesamte Länge der Heizwalze die gleiche Ausbildung hat. Wenn man nun diese Stufe berücksichtigt und die Induktoranordnung an die Oberflächenkontur, die die Stufe beinhaltet, anpaßt, dann kann man dafür sorgen, daß die durch die Wirbelströme in der Umfangsfläche des Walzenkörpers erzeugte Heizleistung und die durch Wirbelströme in der Umfangsfläche der Zapfenscheibe erzeugte Heizleistung so aufeinander abgestimmt werden können, daß sich sowohl der Walzenkörper als auch die Zapfenscheibe auf etwa die gleichen Temperaturen erhitzen lassen. Dabei kann man selbstverständlich die einzelnen Heizleistungen so einstellen, daß auch materialbedingte Unterschiede bei der thermischen Ausdehnung berücksichtigt werden können. Auf diese Weise lassen sich thermisch bedingte Spannungen im Betrieb der Heizwalze mit relativ einfachen Maßnahmen klein halten. Die Heizwalze wird also nicht nur an der Umfangsfläche des Walzenkörpers, sondern auch im Bereich der Zapfenscheiben beheizt. Unter Umständen kann es auch sinnvoll sein, den Wellenstummel zu beheizen, der sich an die Zapfenscheibe anschließt. Mit der geometrischen Anpassung der Induktoranordnung lassen sich auch die mit der Heizwalze in einem Nip erzielbaren Druckspannungen über die axiale Länge der Heizwalze vergleichmäßigen.
  • Vorzugsweise weist die Induktoranordnung mindestens zwei in Axialrichtung der Heizwalze verlaufende Leiter auf, die im Bereich der Zapfenscheibe jeweils einen Endabschnitt aufweisen, der in bezug zu einem im Bereich des Walzenkörpers angeordneten Hauptabschnitt zur Walzenachse hin versetzt ist. Mit anderen Worten hat der Leiter bzw. haben die Leiter einen etwa S-förmigen oder stufenförmigen Verlauf im Bereich des Übergangs zwischen dem Walzenkörper und der Zapfenscheibe. Mit anderen Worten läßt sich der wirksame Abstand zwischen dem Induktor im Bereich des Walzenkörpers und der wirksame Abstand zwischen dem Induktor und der Umfangsfläche der Zapfenscheibe im wesentlichen gleich halten. Eine Identität im mathematisch engen Sinne ist hierunter nicht zu verstehen. Es reicht aus, wenn die durch die erzeugten Temperaturen bedingten thermischen Ausdehnungen im wesentlichen aneinander angeglichen sind.
  • Vorzugsweise ist der Endabschnitt über einen Übergangsabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbunden, wobei eine magnetische Kopplung zwischen dem Übergangsabschnitt und einer Stirnseite des Walzenkörpers kleiner ist als eine magnetische Kopplung zwischen dem Hauptabschnitt und der Umfangsfläche. Wenn der Walzenkörper einen größeren Durchmesser als die Zapfenscheibe aufweist, dann ist ein Teil der Stirnseite des Walzenkörpers "sichtbar", d.h. er ist auch einer Einkopplung des Magnetfeldes ausgesetzt. Dies hätte normalerweise die Ausbildung von Wirbelströmen zur Folge. Wenn man nun die magnetische Kopplung auf die Stirnseite selbst vermindert, dann bilden sich dort weniger Wirbelströme aus und die Heizenergie, die der Walze zugeführt wird, entsteht hauptsächlich an den jeweiligen Umfangsflächen von Walzenkörper und Zapfenscheibe. Eine Ausbildung von Wirbelströmen im Bereich der Stirnseite des Walzenkörpers wird sich zwar nicht verhindern lassen. Dies ist aber auch nicht notwendig, weil über die Stirnseite auch eine gewisse Wärmemenge verlorengeht, die durch das Auftreten von Wirbelströmen wieder kompensiert wird.
  • Vorzugsweise ist ein axialer Abstand zwischen dem Übergangsabschnitt und der Stirnseite des Walzenkörpers größer als ein radialer Abstand zwischen der Umfangsfläche und dem Hauptabschnitt. Die Veränderung des Abstandes ist eine einfache Möglichkeit, die magnetische oder induktive Kopplung zwischen dem Leiter und der Oberfläche so zu gestalten, daß die Gefahr der Ausbildung von Wirbelströmen nicht mehr kritisch ist.
  • In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, daß die Induktoranordnung eine Polschuhanordnung aufweist, die mit der Umfangsfläche einen ersten Luftspaltabschnitt bildet, wobei die Polschuhanordnung mit der Zapfenscheibe einen zweiten Luftspaltabschnitt bildet und ein Unterschied einer mittleren Luftspaltlänge zwischen dem ersten und dem zweiten Luftspaltabschnitt kleiner ist als eine Differenz der Radien von Walzenkörper und Zapfenscheibe. Wenn man eine Induktoranordnung mit einer Polschuhanordnung verwendet, dann hat dies den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades. Die Polschuhanordnung leitet das Magnetfeld und bündelt es in einer vorbestimmten Position, die etwa in der Mitte zwischen den beiden Leitern der Induktoranordnung liegt, bezogen auf die Umfangsrichtung des Walzenkörpers. Die Polschuhanordnung bildet damit einen Teil eines magnetischen Kreises, dessen magnetischer Widerstand hauptsächlich durch den Luftspalt zwischen der Polschuhanordnung und dem Walzenkörper bzw. der Zapfenscheibe gebildet ist. Auch der Walzenkörper und die Zapfenscheibe sind zumindest an ihrer Oberfläche elektrisch leitfähig, um Wirbelströme ausbilden zu lassen. Sie weisen auch eine gewisse magnetische Leitfähigkeit auf, so daß der Luftspalt ein wesentlicher Faktor bei der Leistungsübertragung an die Heizwalze ist. Wenn man nun dafür sorgt, daß die Polschuhanordnung über die gesamte axiale Länge der Heizwalze nicht einen konstanten Abstand zur Walzenachse einnimmt, sondern im Bereich der Zapfenscheiben ein geringerer Abstand zwischen der Polschuhanordnung und der Walzenachse besteht, dann kann man den Luftspalt auch im Bereich der Zapfenscheibe klein halten. Der Luftspalt muß dabei nicht genauso groß sein, wie im Bereich des Walzenkörpers. Es ist hierbei zu berücksichtigen, daß im Bereich der Zapfenscheiben weniger Wärme durch eine vorbeilaufende Materialbahn abtransportiert wird als im Bereich des Walzenkörpers. Dementsprechend muß die hier eingetragene Wärmemenge nicht so groß wie im Walzenkörper sein, um eine vergleichbare Temperatur zu erzeugen. Auch ist hier gegebenenfalls zu berücksichtigen, daß die Zapfenscheiben ein anderes Ausdehnungsverhalten haben als der Walzenkörper. Dies hängt u.a. von den verwendeten Materialien ab. Wenn man aber dafür sorgt, daß die Differenz zwischen den mittleren Luftspaltlängen im ersten und im zweiten Luftspaltabschnitt kleiner ist als die Differenz zwischen den Radien von Walzenkörper einerseits und Zapfenscheibe andererseits, dann hat die Polschuhanordnung im Bereich der Stufe zwischen Zapfenscheibe und Walzenkörper ebenfalls eine Stufe, so daß die Einkopplung des magnetischen Feldes in die Zapfenscheibe mit der Einkopplung in den Walzenkörper vergleichbar ist. Man kann bei dieser Ausführungsform die elektrischen Leiter mit einem konstanten Abstand zur Walzenachse führen. Es ist aber auch möglich, hier zusätzlich noch den oben erwähnten S-förmigen Knick zu verwenden, um die Übertragung der Heizleistung auf magnetischem Weg an die Zapfenscheiben zu verbessern.
  • Vorzugsweise weist die Polschuhanordnung im Bereich des Walzenkörpers den gleichen magnetischen Widerstand wie im Bereich der Zapfenscheibe auf. Dies läßt sich beispielsweise dadurch realisieren, daß man die Polschuhanordnung aus einer Vielzahl von gleich aufgebauten E-förmigen Elementen aufbaut, die entlang der Axialrichtung der Walze sozusagen aufgestapelt sind. Die Polschuhanordnung an sich hat dann für das jeweils lokal herrschende Magnetfeld immer den gleichen Leitungsquer schnitt, die gleiche Leitungslänge und das gleiche Material. Dies vereinfacht die Auslegung und auch die Herstellung der Polschuhanordnung.
  • Auch ist bevorzugt, daß die Polschuhanordnung zumindest im Bereich der Zapfenscheibe einen veränderbaren Abstand zur Zapfenscheibe aufweist. Damit läßt sich die übertragbare Heizleistung in gewissen Grenzen einstellen. Bei einer stärkeren Annäherung der Polschuhanordnung an die Zapfenscheibe werden mehr Wirbelströme erzeugt und damit eine höhere Heizleistung in die Zapfenscheibe eingetragen. Wenn man den Abstand vergrößert, dann verringert sich die Heizleistung. Dementsprechend läßt sich die Temperatur der Zapfenscheibe recht gut an die Temperatur des Walzenkörpers anpassen.
  • Auch ist von Vorteil, wenn sich die Packungsdichte der Polschuhanordnung in Axialrichtung ändert. Wenn die Polschuhanordnung durch einen Stapel von Blechen gebildet ist, kann man in einzelnen Bereichen die Magnetfelddichte vermindern, indem man mehr oder weniger Bleche durch magnetisch schlecht leitendes Material, beispielsweise Isoliermaterial, ersetzt.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Hierin zeigen:
  • 1 eine schematische Draufsicht auf eine Heizwalze und
  • 2 eine schematische Stirnseitenansicht auf die Heizwalze.
  • Eine Heizwalze 1 weist einen Walzenkörper 2 und an jedem axialen Ende einen Walzenzapfen 3, 4 auf. Jeder Walzenzapfen weist eine Zapfenscheibe 5, 6 und einen Wellenstummel 7, 8 auf. Die Wellenstummel 7, 8 dienen dazu, die Heizwalze 1 in nicht näher dargestellten Lagern drehbar zu lagern.
  • Der Walzenkörper 2 weist einen etwas größeren Durchmesser als die Zapfenscheiben 5, 6 der Walzenzapfen 3, 4 auf. Dementsprechend weist der Walzenkörper 2 nicht nur eine Umfangsfläche 31, sondern an seinen beiden axialen Enden Stirnseitenabschnitte 9, 10 auf. Die Kontur der Heizwalze 1 ist also über ihre axiale Länge zweimal gestuft.
  • Die Heizwalze 1 weist eine Induktoranordnung 11 auf. Die Induktoranordnung 11 weist zwei Leiter 12, 13 auf, die, wie aus 2 zu erkennen ist, übereinander angeordnet sind. Dementsprechend ist in 1 nur der obere Leiter 12 zu erkennen.
  • Die beiden Leiter 12, 13 bilden eine Leiterschleife, die, wenn Wärme in der Oberfläche der Heizwalze 1 erzeugt werden soll, in entgegengesetzter Richtung von einem Strom, insbesondere einem Wechselstrom, durchflossen sind. Der durch die Leiter 12, 13 fließende Strom erzeugt ein Magnetfeld, das etwa in der Mitte der beiden Leiter 12, 13 (bezogen auf die Umfangsrichtung der Heizwalze 1) seine maximale Stärke hat. Ein sich änderndes Magnetfeld induziert Wirbelströme in der Oberfläche der Heizwalze 1, die wiederum Wärme erzeugen und damit eine Temperaturerhöhung bewirken.
  • Die beiden Leiter 12, 13 sind im wesentlichen gleich ausgebildet. Die nachfolgende Beschreibung des Leiters 12 ist daher auf den Leiter 13 entsprechend anwendbar.
  • Der Leiter 12 weist im Bereich des Walzenkörpers einen Hauptabschnitt 14 und im Bereich der beiden Zapfenscheiben 5, 6 jeweils einen Endabschnitt 15, 16 auf. Wie aus 1 zu erkennen ist, sind die beiden Endabschnitte 15, 16 gegenüber dem Hauptabschnitt 14 S-förmig abgewinkelt, so daß sie in radialer Richtung etwa den gleichen Abstand zur Oberfläche der Heizwalze 1 haben. Mit anderen Worten hat der Hauptabschnitt 14 einen Abstand a zur Walzenoberfläche und. die beiden Endabschnitte haben einen Abstand b zur Umfangsfläche der Zapfenscheiben. Die Differenz zwischen den beiden Abständen a und b ist geringer als die Differenz der Radien von Walzenkörper 2 und Zapfenscheibe 5, 6. Dementsprechend wird auch in den beiden Zapfenscheiben 5, 6, genauer gesagt ihren Umfangsflächen, ein entsprechend großes magnetisches Feld induziert, das seinerseits wieder die Ausbildung von Wirbelströmen zur Folge hat.
  • Dabei muß die in die Zapfenscheiben übertragene spezifische Heizleistung, d.h. die Heizleistung pro Längeneinheit, nicht mit der spezifischen Heizleistung am Walzenkörper 2 übereinstimmen. Der Walzenkörper 2 definiert in der Regel die Arbeitsbreite der Heizwalze 1, d.h. über ihn wird eine nicht näher dargestellte Materialbahn geführt, die durch einen Nip 17 zwischen der Heizwalze 1 und einer nur schematisch dargestellten Gegenwalze 18 läuft. Die Materialbahn führt Wärme vom Walzenkörper 2 ab und vermindert dementsprechend seine Temperatur. Da von den Zapfenscheiben 5, 6 keine Wärme durch eine vorbeilaufende Materialbahn abgeführt wird, ist hier auch eine etwas geringere Heizleistung ausreichend.
  • Die Induktoranordnung weist, wie dies genauer aus 2 hervorgeht, eine Polschuhanordnung 19 auf, die mit der Umfangsfläche 31 des Walzenkörpers 2 eine Luftspaltanordnung bildet. Die Polschuhanordnung ist dabei im Querschnitt E-förmig ausgebildet mit einem Rücken 20, der auch als "Joch" bezeichnet werden kann, einem oberen Schenkel 21, einem mittleren Schenkel 22 und einem unteren Schenkel 23. Zwischen dem oberen Schenkel 21 und dem mittleren Schenkel 22 ist der obere Leiter 12 angeordnet. Zwischen dem mittleren Schenkel 22 und dem unteren Schenkel 23 ist der untere Leiter 13 angeordnet. Man kann das "E" auch ersetzen durch zwei "U", von denen jedes den zugeordneten Leiter dort umschließt, wo er nicht von der Walze 2 abgedeckt ist. In diesem Fall sind die beiden Jochabschnitte, also die beiden "U", in Umfangsrichtung der Walze 2 magnetisch voneinander getrennt, beispielsweise durch einen Luftspalt oder einen Kunststoffblock.
  • Die Luftspaltanordnung weist dementsprechend einen oberen Luftspalt 24, einen mittleren Luftspalt 25 und einen unteren Luftspalt 26 auf. Eine mittlere Luftspaltlänge ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel dieser drei Luftspalte 2426. Je kleiner die mittlere Luftspaltlänge ist, desto größer ist die Feldstärke des magnetischen Feldes, das durch die Luftspalte 2426 auf die Umfangsfläche 31 des Walzenkörpers 2 übertragen wird. Die maximale magnetische Feldstärke ergibt sich im Bereich des mittleren Schenkels 22. Bei Verwendung von getrennten Polschuhen für jeden Leiter ergeben sich natürlich in der Mitte zwischen den Leitern zwei Luftspalte 25.
  • Man kann nun dafür sorgen, daß im Bereich der Zapfenscheiben 5, 6 die Polschuhanordnung 19 Polschuhelemente 27 aufweist, die in 2 gestrichelt dargestellt sind. Diese Polschuhelemente 27 befinden sich näher an der Achse 28 der Heizwalze. Dementsprechend lassen sich die Luftspalte 24', 25', 26' zur Umfangsfläche der Zapfenscheiben 5, 6 ähnlich klein gestalten wie die Luftspalte 2426 zur Umfangsfläche des Walzenkörpers 2. Die Luftspalte müssen allerdings nicht exakt übereinstimmen. Wie oben erwähnt, wird von den Zapfenscheiben 5, 6 weniger Wärme abtransportiert. Dementsprechend ist hier auch nur eine geringere Wärmeerzeugung notwendig. Die Luftspalte 24'26' können also größer sein als die Luftspalte 2426.
  • In Abhängigkeit davon, ob durch die Ausgestaltung der Luftspalte eine ausreichende magnetische Leistung auf die Zapfenscheiben 5, 6 übertragen werden kann, ist es unter Umständen nicht erforderlich, die Leiter 12, 13 mit dem entsprechenden abgewinkelten Verlauf zu versehen.
  • Man kann auch die Packungsdichte der Polschuhanordnung 19 verändern, indem man einzelne Bleche oder Gruppen von Blechen durch Isoliermaterial ersetzt.
  • Um eine Ausbildung von Wirbelströmen in. den Stirnseiten 9, 10 des Walzenkörpers 2 nicht zu groß werden zu lassen, ist ein Abstand c zwischen den Übergangsabschnit ten 29 und der Stirnseite 9 (das gleiche gilt natürlich für die gegenüberliegende Stirnseite 10) größer als der Abstand a zwischen dem Hauptabschnitt 14 und der Umfangsfläche des Walzenkörpers 2. Der Übergangsabschnitt 29 verbindet den Hauptabschnitt 14 mit einem der beiden Endabschnitte 15, 16. Natürlich kann man die Ausbildung der Wirbelströme auch dadurch verringern, daß man die magnetische Kopplung zwischen dem Übergangsabschnitt 29 und der Stirnseite 9 auf andere Weise verringert, etwa durch eine geeignete Ausbildung der Polschuhanordnung 19.
  • Das Polschuhelement 27 im Bereich der Zapfenscheibe 5, 6 kann, wie dies durch einen Doppelpfeil 30 dargestellt ist, zur Walzenachse 28 hin oder von ihr weg verlagert werden. Damit ist es möglich, die in den Zapfenscheiben 5, 6 erzeugte Temperatur in etwa genauso groß zu halten und einzustellen, wie die im Walzenkörper 2 erzeugte Temperatur.
  • Dargestellt ist eine Ausgestaltung, in der die Leiter 12, 13 der Induktoranordnung über die gesamte axiale Länge durchgehen. Es kann günstig sein, statt dessen mehrere Leiter, die jeweils einen Längsabschnitt der Heizwalze abdecken, zu verwenden, weil man dann jeden Leiter aufgrund des geringeren elektrischen Widerstands bei gleicher Versorgungsspannung mit einer höheren Stromstärke betreiben kann.

Claims (8)

  1. Heizwalze mit einem Walzenkörper, der eine Umfangsfläche aufweist, einem Walzenzapfen an mindestens einem Ende des Walzenkörpers, der eine Zapfenscheibe mit einem geringeren Durchmesser als der Walzenkörper aufweist, und einer induktiven Außenheizung, die eine Induktoranordnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoranordnung (11) in Axialrichtung an eine durch die unterschiedlichen Durchmesser von Walzenkörper (2) und Zapfenscheibe (5, 6) gebildete Oberflächenkontur angepaßt ist.
  2. Heizwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoranordnung (11) mindestens zwei in Axialrichtung der Heizwalze (1) verlaufende Leiter (12, 13) aufweist, die im Bereich der Zapfenscheibe (5, 6) jeweils einen Endabschnitt (15, 16) aufweisen, der in bezug zu einem im Bereich des Walzenkörpers (2) angeordneten Hauptabschnitt (14) zur Walzenachse (28) hin versetzt ist.
  3. Heizwalze nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Endabschnitt (15, 16) über einen Übergangsabschnitt (29) mit dem Hauptabschnitt (14) verbunden ist, wobei eine magnetische Kopplung zwischen dem Übergangsabschnitt (29) und einer Stirnseite (9, 10) des Walzenkörpers (2) kleiner ist als eine magnetische Kopplung zwischen dem Hauptabschnitt (14) und der Umfangsfläche.
  4. Heizwalze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein axialer Abstand (c) zwischen dem Übergangsabschnitt (29) und der Stirnseite (9, 10) des Walzenkörpers (2) größer ist als ein radialer Abstand (a) zwischen der Umfangsfläche und dem Hauptabschnitt (14).
  5. Heizwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoranordnung (11) eine Polschuhanordnung (19) aufweist, die mit der Umfangsfläche einen ersten Luftspaltabschnitt (2426) bildet, wobei die Polschuhanordnung (19) mit der Zapfenscheibe (5, 6) einen zweiten Luftspaltabschnitt (24'26') bildet und ein Unterschied einer mittleren Luftspaltlänge zwischen dem ersten und dem zweiten Luftspaltabschnitt (2426; 24'26') kleiner ist als eine Differenz der Radien von Walzenkörper (2) und Zapfenscheibe (5, 6).
  6. Heizwalze nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhanordnung (19) im Bereich des Walzenkörpers (2) den gleichen magnetischen Widerstand wie im Bereich der Zapfenscheibe (5, 6) aufweist.
  7. Heizwalze nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhanordnung (19) zumindest im Bereich der Zapfenscheibe (5, 6) einen veränderbaren Abstand zur Zapfenscheibe (5, 6) aufweist.
  8. Heizwalze nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Packungsdichte der Polschuhanordnung (19) in Axialrichtung ändert.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2123827A2 (de) 2008-05-20 2009-11-25 Voith Patent GmbH Heizwalzenanordnung, insbesondere für einen Kalander, und Verfahren zum Betreiben einer Heizwalzenanordnung

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2123827A2 (de) 2008-05-20 2009-11-25 Voith Patent GmbH Heizwalzenanordnung, insbesondere für einen Kalander, und Verfahren zum Betreiben einer Heizwalzenanordnung
DE102008024455A1 (de) 2008-05-20 2009-11-26 Voith Patent Gmbh Heizwalzenanordnung, insbesondere für einen Kalander, und Verfahren zum Betreiben einer Heizwalzenanordnung

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