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Vorrichtung zur Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes einer Materialbahn
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Die Erfindung und die durch dieselbe erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachstehenden Beschrei- bung mehrerer in den Zeichnungen schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen
Vorrichtung.
Fig. l zeigt im Querschnitt eine bekannte Vorrichtung, in der die Bahn in direkter Berührung mit den
Elektroden steht. Der Weg, den der Strom durch die Bahn hindurch nimmt, ist angedeutet. Fig. 2 stellt eine Ansicht einer erfindungsgemässen Walze mit Elektrodenstäben, die parallel zur Walzenachse liegen und mit einer Schicht halbleitenden Materials versehen ist, die die Elektroden abdeckt, dar, Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Walze, teilweise im Schnitt, die Elektroden in Form von Ringen aufweist und mit einer Schicht von halbleitendem Material versehen ist, die die Elektroden bedeckt, und Fig. 4 zeigt einen
Schnitt durch einen Teil der Oberfläche einer Walze oder einer flachen Auflage, die mit einer Schicht von halbleitendem Material versehen ist, wobei der Stromweg durch die Halbleiterschicht und durch die
Bahn schematisch angedeutet ist.
In Fig. l ist mit 1 ein Teil einer Walze mit Elektroden 2 in der Form von parallel zur Achse der Wal- ze liegenden Stangen bezeichnet. Eine Bahn 3 umgibt einen Teil der Oberfläche der Walze, in direkter
Berührung mit den Elektroden 2.
In Fig. 2, die eine Walze 7 mit Elektroden 8 in Form von mit der Achse der Walze 7 parallelen Stä- ben zeigt, ist die Walze 7 von einer Schicht 9 halbleitenden Materials umgeben. Eine Bahn 10 berührt einen Teil der halbleitenden Schicht 9. In Fig. 3, die eine Walze 11 mit Elektroden 12 in Form von Rin- gen zeigt, ist die Walze 11 mit den Elektroden 12 mit einer Schicht 13 von halbleitendem Material über- zogen. Eine Bahn 14 berührt einen Teil der Halbleiterschicht 13. In Fig. 4 ist mit 15 ein Teil einer Walze oder einer flachen Auflage aus nichtleitendem Material mit Elektroden 16 bezeichnet. Die Elektroden
16 sind mit den einzelnen Phasen einer mehrphasigen Wechselstrom liefernden Stromquelle 17 verbun- den. Ein Teil einer Halbleiterschicht ist mit 18 und ein Teil einer Bahn, die an der Halbleiterschicht 18 anliegt, ist mit 19 bezeichnet.
Ein Strom I fliesst durch die Halbleiterschicht 18 in einer Richtung, die senkrecht zur Oberfläche der Elektroden liegt und ein Strom I'fliesst durch die Halbleiterschicht 18 in einer Richtung, die schräg zur Oberfläche der Elektroden 16 verläuft.
Aus der Praxis und aus der Fig. 1 ergibt sich, dass der durch die Bahn fliessende Strom das Bestreben hat, wie durch die Pfeile angezeigt ist, von einem Kantenteileiner Elektrode 2 zum benachbarten Kantenteil der benachbarten Elektrode zu fliessen, wobei durch einen Teil der Gewebebahn wenig oder kein Strom fliesst. Bei den in den Fig. 2 und 3 dargestellten Bauweisen mit halbleitenden Schichten wird der Stromkreis zwischen benachbarten unter Strom gesetzten Elektroden über die halbleitende Schicht geschlossen.
Da der elektrische Strom stets den Weg des geringsten Widerstandes nimmt und die halbleitende Schicht einen hohen Widerstand hat. umfasst diese Linie des geringsten Widerstandes den Kürzesten Abstand zwischen jeder Elektrode und der Bahn, so dass der stärkste Strom von jeder Elektrode in einer Richtung senkrecht zur Oberfläche der Elektrode fliesst, wie bei I in Fig. 4 gezeigt ist. Infolge der Halbleitereigenschaften der Schicht stehen verschiedene Punkte auf der äusseren Oberfläche der halbleitenden Schicht unter einer Spannung, die proportional dem Abstand eines dieser Punkte von dem Punkt mit der höchsten Spannung ist, das ist der Punkt direkt gegenüber jeder Elektrode.
Der Sirom, der unter verschiedenen schrägen Winkeln durch die halbleitende Schicht zur Bahn fliesst, hat einen nach und nach geringer werdenden Wert, wenn sich der Winkel verringert. Dieser verringerte Strom ist in Fig. 4 mit I'bezeichnet. Der Strom verläuft auf diese Weise durch alle Teile der zu behandelnden und zu trocknenden Materialbahn.
Es wurde erwähnt, dass ein Mehrphasenstrom mit 12 oder 24 Phasen vorzuziehen ist. Umso grösser die Anzahl der Phasen ist, umso geringer ist der Anteil des Gesamtstromes, der von jeder Phase und somit von jeder Elektrode geführt wird. Da die Anzahl von Watt, die in Wärme umgesetzt während des Durchlaufens des Stromes durch die halbleitende Schicht verloren geht, gleich 12R ist, je niedriger der Wert des Stromes ist, der durch die halbleitende Schicht fliesst, auch umso geringer ist die Menge der in der halbleitenden Schicht erzeugten Wärme. Die in der halbleitenden Schicht erzeugte Wärme soll so gering als möglich sein. Die halbleitende Schicht und die mit ihr in leitender Verbindung stehenden Elektroden sind im Hinblick auf die zu Fig. 4 angestellten Überlegungen mit einer Sternschaltung vergleichbar.
Wenn die Elektroden einer solchen Schaltung mit entsprechenden Phasen einer Wechselstromquelle grosser Phasenzahl verbunden werden, kommt es zu einem kontinuierlichen Stromfluss durch jeden Teil der gedachten Sternschaltung, d. h. der Bahn, soweit diese direkt oberhalb der Elektroden liegt. Da jede Elektrode nur einen kleinen Anteil des gesamten Stromes führt, welcher der Bahn zugeleitet wird, ist der Stromfluss zwischen jeder Elektrode und der Bahn gering, verglichen mit dem Gesamtstromfluss in der Bahn. Anders ausgedrückt bildet die Bahn bei Verwendung eines Vielphasenstromes eine Sternschaltung, durch welche
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jede Elektrode, die sich in einem von der Bahn überdeckten Teil der Unterlage befindet, mit jeder andern Elektrode des gleichen Teiles der Unterlage verbunden ist.
Infolgedessen fliesst Strom durch jeden Teil der Bahn einschliesslich jenem, der sich direkt oberhalb jeder Elektrode befindet.
Es ist wünschenswert, dass der spezifische elektrische Widerstand der Halbleiterschicht innerhalb des genannten Bereiches liegen soll, da, falls der spezifische elektrische Widerstand niedriger wäre als der angegebene Wert, Neigung bestehen würde, dass der Strom von einer Elektrode zur andern durch die halbleitende Schicht verläuft, ohne in die Bahn'einzudringen, während, wenn der spezifische elektrische Widerstand zu hoch wäre, eine zu hohe Spannung erforderlich wäre, die den Strom veranlasst, durch die Bahn zu fliessen, um die gewünschte Trockenwirkung zu erreichen.
Durch Verwendung einer Lage von halbleitendem Material werden noch zusätzliche Vorteile erreicht, u. zw. dass die Elektroden gegen elektrolytische und chemische Einwirkungen von der Bahn geschützt sind und dass keine Gefahr eines Überschlages von einer Elektrode zur andern besteht, oder dass, wenn der Strom in die Bahn über einen Bereich geführt wird, der grösser ist als der Oberflächenbereich einer jeden Elektrode und eine Stromverteilung vorhanden ist, die ihr Maximum in der Mitte dieses Bereiches besitzt und die Bahn in der Nähe der Elektroden keinesfalls verbrannt wird.
Bei der Verwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird die Trockenwirkung selbsttätig gesteuert.
Da es die Feuchtigkeit in der Bahn ist, die den Strom durch die Bahn führt, wird der durch die Bahn flie- ssende Strom verringert, wenn sich der Feuchtigkeitsgehalt der Bahn verringert. Durch Steuerung der den Elektroden zugeführten Spannung und durch die Abstandswahl der Elektroden ist es möglich, dem Stromfluss durch die Bahn dem Feuchtigkeitsgehalt der Bahn anzupassen.
Zum sicheren Betrieb des Gerätes kann zumindest der Teil der Maschine, der mit der einlaufenden Bahn in Berührung kommt, geerdet sein.
EMI3.1
:1. Vorrichtung zur Verminderung des Feuchtigkeitsgehaltes einer Materialbahn durch Hindurchschikken eines elektrischen Stromes und dadurch erfolgender Erwärmung der Bahn, mit im Abstand angeordneten, an einem isolierenden Träger befestigten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem die Elektroden (8, 12, 16) enthaltenden Träger (7, 11, 15) eine die Elektroden (8, 12, 16) abdeckende Schicht (9, 13, 18) aus halbleitendem Material aufgebracht ist, auf die die Materialbahn (10, 14, 19) zu liegen kommt.