JPS61225792A - ロール用誘導加熱器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電磁誘導たより圧延機用ローラをその長手方向
にて加熱する技術に関し、特に被加熱ロール表面の領域
を通して集中された磁束場を発生させるような電磁石の
改良された配置を取り扱うものである。

従来の技術 電磁誘導はロール表面を所望どうりの温度に分布させる
べく強磁性ロールをその長手方向Ｋａった領域で加熱す
るのに使用されている。従来周知の誘導子はエアギャッ
プを横切って流すため多量−の磁束を必要とし、このた
め加熱の効率は大幅に低減し、所望の熱を発生させるた
めの所要電流入力は多くなる。これらの電磁石の励磁コ
イルは通常、鉄心の脚部のまわりに巻かれており、脚部
を越えて露出している。これらの構成によって生じる磁
束線または磁束場は横に間を置いた鉄心の脚部間で直線
的であり、金属ロールに達する前に広いエアギャップを
介して通過しなければならず、または空気に対しては全
く弱められ、これＫよって誘導子の有効熱出力が大幅に
減じられる。更に、鉄心の上の空間はカバーされていな
い励磁コイルによって占められていてロールの長さ方向
に沿う温度変化の補償に必要な互いに密接に誘導子を位
置させることを妨げている。

したがって、空気に対する磁束の多少の損失もなく、隣
接するロールを通って、制御された閉鎖環状磁束パター
ンを発生するような鉄心およびコイルの配置を有する電
磁誘導子を与えることがこの技術の改良点である。

発明の概要 本発明によれば、ロールを加熱する電磁誘導子は励磁コ
イルを有し、このコイルは中央脚部に巻回され、一端を
その中心脚部に結合された外側脚部によって完全に包囲
されている。鉄心脚部の形状および包囲している鉄心の
外形は特定の設備条件に合致するよう所望どうりに変え
ることができるが、正方形、長方形、長円形、および多
角形の配置も有益であるけれども好ましくは円形がよい
。

鉄心は内側の脚部と外側の脚部との間に開放スロットま
たはギャップを有し、それら脚部の端面は加熱しようと
するロールに接近させるようＫするため加工方向から見
て弓状凹部にすることができる。これら端面はたとえば
、ロールのまわりにシート材を通過させるに十分な適合
表面間ギャップを以て加熱しようとするロール表面の部
分を均一におおいかぶさるようにするためロールの軸を
中心とした半径から取り決められる。したがって、磁束
パターンは内側脚部と外側脚部との間において隣接する
ロールを直接通って環状の形をしており、実際上外側脚
部を横切る磁束線はないので、磁界だけが鉄心とロール
との間の非常に狭いギャップを通るのである。

誘導子によって加熱されたロールの領域または帯域がそ
の幅方向で変動されるような加熱パターンを与えたいと
いうような場合、誘導子のロール対向表面の横加工輪郭
は誘導子とロールとの間で磁束線が通るギャップを変え
るよう形成することができる。たとえば、誘導子の端面
はその長手方向縁部または側部においてロールに近い中
心線にてより多くの熱を誘起するよう横加工方向にて凸
状にすることができる。

誘導子は、ロールで処理される紙の水分および／または
厚さを制御するため、ロールに温度差を生ぜしめること
もしくは表面温度変化に対して補正することができる。

誘導子は好適には被加熱ロールの長さ方向に一列に配置
されて位置決めされるのがよく、このた挿 めそれらの鉄心へ加熱しようとするロール表面領域に直
接向い合っている。誘導子の巻線は異なったレベルで励
起しておおいかぶさる局部領域を所望温度にすることが
でき、鉄心配置は隣り合う誘導子を″条件に応じて横に
当接関係に、または間隔をあけて位置できるように変更
することができる。

本発明の目的は空気に対する磁束の損失を防ぐ構成をも
った電磁誘導子ロール加熱器を提供することである。

本発明の他の目的は、ロールを通って局部的に加熱する
集中環状磁界を発生させて、ロールの長さ方向の表面温
′度および表面形状の変化を生ぜしめるかまたは補償す
るようなロールまたは圧延機用の電磁誘導子を提供する
ことである。

本発明の特定の目的は、製紙機などのドライヤロール、
プレスロール、およびカレンダロール用であって、中央
脚部にコイルが巻かれ一端をその中央脚部によって接続
された外側脚部により包囲されているような電磁誘導子
を提供することである。

本発明の他の目的は、ロール表面を直接通し空気に対す
る損失を最小にして磁束線を集中させるよう配置した金
属ロールの温度および直径の変化を生せしめ、または修
正する加熱器を提供することである。

本発明の更に他の目的は本発明の具体例を示した好適な
実施例によって以下の説明および添付図面から当業者に
は明らかとなろう。

実施例 第１図のアセンプＩＪ　１０は、たとえば強磁性金属、
特に鉄または鋼のような電磁束を導びくことのできる任
意の導電材料のロール１１を含んでいる。このロール１
１は端車軸またはジャーナル１２に回転可能に装着され
、その少なくとも一方の端はモータＭのような動力源に
よってロールを回転するよう駆動される。ロール１１は
直径が６０〜６００ｃＩｒＬ（２〜２０フイート）で、
抄紙機のような圧延機を横切って延びる約７６〜１００
０ｃｒｒＬ（３０〜４００インチ）の長さの範囲で広く
変えることのできる円筒状金属表面１３を有している。

図示のこのタイプの金属ロール、たとえば製紙機のドラ
イヤドラム、カレンダロール、プレスロールなどは使用
中加熱されるかまたは加熱されるようになるが、不要な
高温または低温の周囲帯域の発生および厚さまたはロー
ル直径の変化を防ぐように口変化は、ロールがプレスシ
ューまたは他のロールのようなニップ形成部材と直面し
ているような設備においてロールの長さに沿ってニップ
圧を変えるのである。本発明によれば、ロール表面１３
は、好適には鋼の固定ペース１５にロール１１の長さに
沿って一列に装着された電磁誘導子１４によって選択的
に加熱される集中化周囲領域または帯域を有している。

誘導子１４はロール表面からロール表面に近接する内側
端およびベース１５上の外側端となる位置関係にあり、
ペース１５は強磁性材料であれば標遊磁界を含むよう磁
束線を集中させることができる。

電磁誘導子１４の夫々は、第３図および第４図によりわ
かりやすく示されているように、中央に垂設された円柱
または脚部１６と、これを間隔を置いて同軸関係で包囲
している円筒状ケーシングまたは脚部１７と、これらの
下にあってこれらと一体となった丸い底部ディスク１８
とによって形成された鉄心を有している。このように、
中央脚部１６は鉄心の外側脚部１７の中に設けられる。

脚部１６．１７．ディスク１８は誘導子１４の鉄心を形
成するため鉄のような強磁性材で作られる。

電磁石用の励磁コイル１９は中央脚部！６に巻回され、
底部ディスク１８から開放頂部２０まで脚部１６および
１７の間の環状空間をうめるよう脚部１７の中にぴった
りと収まっている。

第２図に示したように、開放頂部２０はロール表面１３
の円筒体の一部を近接包囲するような形にされ【いる。

好適にはこの弓状凸形開放頂部２００表面は第２図に図
式的に示したように、ロール１１の半径孔′の中心線Ｃ
と同じ中心線に基づいた半径孔から取り決められる。開
放頂部２００表面はロール表面１３と近接するようにさ
れているので、ロール１３上にて運ばれるウェブ材の通
過に適応させるに丁度合った非常に狭いギャップＧだけ
が存在している。

励磁コイル１９は第１図に示したようにその両端を発電
機Ｐのような電源に接続しており、各コイルの一端２１
は電力線２２に直接に、他端２３は可変抵抗器２４を介
して他の電力線２５に接続されている。各誘導子１４の
コイル１９はこのよ５にして独立して励磁されて誘導子
が発生する磁界または磁束の強さを制御することができ
る。

誘導子１４の可変抵抗励磁法は電流入力を制御するよう
にしたコンピュータ制御能力を有する直流電源のような
他の方法によって置換することができる。

第３図および第４図に示したように、磁束線は電磁鉄心
の外側脚部！７を形成している円筒体から狭いギャップ
Ｇを外方向へ横切りロール表面１３を介してロール１１
の中へ行き、そして中央脚部１６を形成している中央円
柱および接続底部ディスク１８を介して外側脚部１７へ
戻る閉鎖環状パスを通る。これら磁束線は符号２６にて
破線により図式的に示してあり、矢印は誘導子１４０円
筒゛状の中で完全に集中されているとした磁束パターン
を示している。誘導体１４の配置以上に空気に対して失
なわれる磁束線はほとんどまたは全くない。ギャップＧ
はロールの外形に追従しかつ非常に狭いものである。こ
れら磁束線は、非常に限られた非磁性領域を通って誘導
子１４とロール１１との間に磁力を生せしめる。ロール
１１はこの磁界を介して回転しているので、集中磁界に
よって取巻かれた正確な領域にて所望の熱が発生される
。

第１図に示したように、円筒状誘導体１４はロール表面
１３の長さに沿って選択的に位置決めされて、要求され
る温度および厚さの変化を修正する表面の集中周囲−域
を所望どおりに加熱するのである。

第５図に示したように、変形例の誘導子１４ａは正方形
の構成を有していて、中央の四角柱または脚部３０と、
これに巻回されたコイル３１と、これがきちんと着座さ
れている四角形の外側ケーシングまたは脚部３２とを有
している。コイル３１は第１図に示したように励磁電流
用電源に接続する端線部分３１ａを有している。中央脚
部３ｏおよび外側脚部３２は四角形の底部３３によって
接続されている。この鉄心構成は、たとえ円筒状誘導子
が並置関係にて接触されていても、その銹導子間に生じ
るかもしれないギャップを詰めるように並置接触関係で
誘導子１４ａを設置させるものである。これら誘導子の
磁界は第３図および第４図に示したと同じような環状域
に集中されている。

第６因および第７図は第５図に示した一般タイブのもの
を更に変形した誘導子１４ｂを示しており、対応する構
成要素は誘導子１４ａのものと同じ符号を付しである。

しかし、誘導子１４ａがロールのまわりを接近して包囲
するため弓状凹形の端面な有しているところに、更に変
形した誘導子１４ｂは横加工方向の３４にて凸形の外形
を有する弓状凹形の端面な有してその端面とロール表面
１３との間の磁束ギャップを変えるようにしている。第
７図に示したように、ギャップＧ１は横加工方向におけ
る誘導子の側部の方がその中央部より大きい。

このギャップの変化は誘導子によって加熱されるロール
表面１３の帯領域に温度差を生ぜしめるのに有効である
。凸形表面の曲率半径は条件に合わせて変えることがで
きる。

他の実施例では、図示はしないが、中央の柱まできる。

これらの装置もまた好適には被加熱ロール表面に直面す
る加工方向に凹形表面を有するのがよく、もちろん、横
加工方向は弓状凸形とすることができる。他の内側端面
構成もロールに所望の熱入力パターンを与えるのに利用
できる。

以上、本発明をその好適な実施例について詳述したが、
本発明はその特定の実施例に限定されるものではなく、
本発明の精神の範囲内で幾多の変化変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のロールおよび電磁誘導子加熱アセンブ
リの斜視図、第２図は第１図の線■−■矢視図、第３図
は鉄心の外側および内側脚部間の磁束パスの集中を示し
た第１図および第２図の誘導子の１つの斜視図、第４図
は被加熱ロールの表面を通る磁束パスも示した第３図の
線■−■矢視図、第５図は被加熱ロールの長さに沿って
密着並置関係に誘導子を装着できる変形配置を示した部
分斜視図、第６図は横加工方向に凸状端面が現われるよ
う変形した第５図の誘導子の１つの斜視図、第７図は第
６図の誘導子とロールとの間の磁束ギャップの変化を示
す部分側面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 中央脚部とこれを間をあけて包囲する外側脚部と中央脚
   部および外側脚部の一端を接続する脚部とを有する鉄心
   と、前記中央脚部に巻回されながらこの中央脚部および
   前記外側脚部の間の空間に詰められかつ電源に接続する
   ようにした端部を有する励磁コイルとから構成され、前
   記中央および外側脚部はロールに所望の熱入力パターン
   を与えるような外形に合わせて作られた前記ロールに直
   面する内側自由端面を有していることを特徴とするロー
   ル用誘導加熱器。