Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehendem
Gut, z. B. Bändern, Profilen, Rohren u. dgl., vorzugsweise durch einen Durchlaufofen
Bei den bekannten Verfahren zur thermischen Behandlung durchläuft das thermisch zu behandelnde Gut den Wärmeofen in einem kontinuierlichen Arbeitsprozess. Zu diesem Zweck werden die zu behandelnden Teile auf einer Fördervorrichtung, wie Förderband, Rollen, Führungsstücken 0. dgl. durch die Erwärmungskammer hindurchgeführt.
Die zur Anwendung gelangenden hohen Temperaturen erlauben jedoch in vielen Fällen nicht die Verwendung der zur Förderung des Gutes dienenden vorerwähnten Mittel. Darüber hinaus ist es vielfach erwünscht, die zu erwärmenden Teile ohne jegliche Berührung mit den zur Förderung dienenden Mitteln durch die Behandlungszone hindurchzuführen, weil durch eine derartige Berührung eine Beschädigung der Oberflächen der hoch erhitzten Teile eintreten könnte. Insbesondere ist eine Beschädigung dann zu befürchten, wenn die Gegenstände mit einer Lackschicht überzogen sind oder beim Emaillieren. Vielfach sollen auch beide Seiten mit einer Schutzschicht überzogen werden, so dass eine berührungsfreie Durchführung durch die Erwärmungszone unbedingt erforderlich ist.
Da in den meisten Fällen angestrebt wird, den Durchlauf der zu erhitzenden Bänder mit grosser Geschwindigkeit vorzunehmen, ergibt sich eine verhältnismässig lange Wärmebehandlungszone.
Mit dieser Länge ist aber ein Durchhängen, beispielsweise bei Bändern, verbunden.
Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, ist schon vorgeschlagen worden, die zu behandelnden Bänder oder Profile mit Luft oder heissen Gasen anzublasen, um sie auf diese Weise in einen Schwebezustand zu versetzen. Die Gegenstände gleiten hierbei gewissermassen auf einem Luftkissen durch die Behandlungszone. Eine derartige Einrichtung ist jedoch sehr kostspielig, weil die Gebläse durch die heisse Luft stark erhitzt werden. Wird Frischluft verwendet, so sinkt der Wirkungsgrad der Anlage beachtlich, da die kalte Luft jeweils auf die Behandlungstemperatur gebracht werden muss. Darüber hinaus führt bei vielen Metallen der Luftstrom zu Oxydationserscheinungen.
Bei Verwendung von Schutzgasen ist es schwierig, die Konzentration dieser Gase aufrechtzuerhalten.
Ausserdem muss der Gas- oder Luftstrom sorgfältig gefiltert werden, um Verunreinigungen auf der Oberfläche, die in vielen Fällen, beispielsweise beim Emaillieren oder Lacktrocknen noch weich und klebrig ist, zu vermeiden. Der Luftstrom neigt aber auch dazu, die gleichmässige Verteilung der auf die Oberfläche aufgesprühten Schicht zu beeinträchtigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der beschriebenen Nachteile ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, bei welchen das thermisch zu behandelnde Gut, z.B. in Form von Bändern, Streifen, Profilen, Rohren u. dgl., aus elektrisch leitendem Werkstoff in einfacher Weise im freischwebenden Zustand kontinuierlich durch die Behandlungszone, vorzugsweise eines Duchlaufofens, geführt werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäss darin, dass das zu behandelnde Gut während des Durchlaufes dem Einfluss von Magnetfeldern ausgesetzt wird, die relativ zur Bewegungsrichtung des zu fördernden Gutes örtlich gebunden sind und in dem Gut Wirbelströme hervorrufen, die mit den sie erzeugenden Magnetfeldern so zusammenwirken, dass Kräfte das Gut im Schwebezustand halten.
Werden wechselnde Magnetfelder vorgesehen, um den Schwebezustand herbeizuführen, so haben diese das Bestreben, auf die in den Einflussbereich der Kraftlinien gelangten metallisch leitenden Gegenstände eine Kraft auszuüben. Bei einem stehenden Magnetfeld, welches von Wechselstrom erzeugt wird, versucht ein Leiter seinen Abstand senkrecht zu den wechselnden Magnetfeldern zu vergrössern, d. h. er wird über dem wechselnden Magnetfeld schweben, weil in ihm Wirbelströme induziert werden, die wiederum ein Magnetfeld hervorrufen, welches die gleiche Polarität aufweist wie das erzeugende Feld.
Man kann aber auch mittels Elektromagneten, die von Gleichstrom gespeist werden, oder mittels Dau- ermagneten die gleiche Wirkung erzielen, wenn derartige Magnetsysteme, die mehrere Pole wechselnder Polarität aufweisen, rotieren. Zwar besteht dann zunächst das Bestreben des Leiters, der Bewegungsrichtung der Magnete zu folgen; wird er aber hieran gehindert, so versucht er seinen Abstand senkrecht zu den Magneten zu vergrössern.
Diese Erkenntnis wird erfindungsgemäss ausgenutzt, um das zu behandelnde Gut im Schwebezustand, z. B. beim Durchlauf durch den Ofen zu halten. Damit entfallen sämtliche bisher zur Bewegung des Gutes durch die Erhitzungszone benötigten Transportmittel.
Es sind solche Werkstoffe besonders geeignet, die eine elektrische Leitfähigkeit besitzen, aber keine ferromagnetischen Eigenschaften aufweisen.
Ferromagnetische Körper können natürlich auch zum Schweben gebracht werden, wenn sie in einen solchen Zustand versetzt werden, dass ihre Permeabilität nahezu 1 ist. Dies ist bekanntlich der Fall, wenn die Temperatur sich dem Curie-Punkt oder die Induktion im Eisen sich der Sättigung nähert.
Der technische Aufwand ist aber in den meisten Fällen so gross, dass es vorzuziehen ist, derartige Werkstoffe dadurch zum Schweben zu bringen, dass man sowohl auf das ferromagnetische Gut als auch auf eine im unteren Teil der Wärmekammer angebrachte ferromagnetische Platte magnetisierende Felder so einwirken lässt, dass sowohl in dem zu behandelnden ferromagnetischen Gut wäkienld des Durchlaufes als auch in der feststehenden ferromagneti schen Platte sich Pole mit gleichnamiger Polarität gegenüberstehen. Die magnetisierenden Felder können durch Magnetisierungsspulen hervorgerufen werden, die so angebracht werden müssen, dass sie die ferromagnetischen Teile umschliessen.
Das in den Schwebezustand zu versetzende Gut kann bandförmig oder flächig ausgebildet sein; es eignen sich aber auch Rohre und Profile der verschiedensten Gestalt.
Der besondere Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das im Schwebezustand befindliche Gut während des Durchlaufes von einer oder von beiden Seiten mit den gewünschten Schichten überzogen und/ oder der erforderlichen Wärmebehandlung ausgesetzt werden kann. So ist es z. B. möglich, ein Alu Band kontinuierlich auf einer oder beiden Seiten im Ofen mit Email zu besprühen und warm zu behandeln.
Besonders vorteilhaft eignet sich das erfindungsgemäss vorgeschlagene Verfahren auch zur Lacktrocknung, bei der während des Durchlaufes das zu behandelnde Gut mit der Lackschicht versehen und anschliessend getrocknet wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, dass die Vorrichtungen zur Erzeugung der Magnetfelder ausserhalb der Behandlungszone des Ofens angebracht werden können und die Magnetfelder durch die Ofenwand hindurch auf das im Schwebezustand zu haltende Gut einwirken.
Die den Schwebezustand hervorrufenden Magnetfeld er können auf verschiedene Art und Weise erzeugt werden. In vorteilhafter Weise wird man die Magnetfelder durch mechanisch angetriebene Magnetpolscheiben erzeugen, die aus einer ferromagnetisch gut leitenden Rückschlussplatte bestehen, auf der Elektromagnete oder vorzugsweise Dauermagnete mit wechselnden Polen angeordnet sind. Diese Magnetpolscheiben können zweckmässig unterhalb der Wärmekammer eines Durchlaufofens in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet werden, um den Schwebezustand über eine grosse Länge aufrechtzuerhalten.
Um die Schwebehöhe des zu behandelnden Gutes innerhalb der Wärmekammer des Ofens einregulieren zu können, werden die Magnetpolscheiben zweckmässig unterhalb der Kammer senkrecht zu ihrer Rotationsebene verschiebbar angeordnet. Durch Annäherung oder Entfernung der Magnetpolscheiben kann somit die gewünschte Durchlaufhöhe einreguliert werden.
Eine Einregulierung der Durchlaufhöhe kann aber auch durch eine e Erhöhung oder Verringerung der Umfangsgeschwindigkeit der Magnetpolscheiben oder durch eine Regulierung der Feldstärke erreicht werden. Eine einfache Regulierung der Feldstärke kann dadurch erfolgen, dass man die auf den Magnetpolscheiben angeordneten Dauermagnete zusätzlich mit einer Wicklung geringer Windungszahl versieht. Durch mehr oder weniger starkes Auf- bzw.
Entmagnetisieren der Dauermagnete mittels entsprechender Stromimpulse, die beispielsweise einem Kondensatorentladegerät entnommen werden, kann somit die gewünschte Feldstärke erreicht werden.
Will man die zur thermischen Behandlung des Gutes erforderliche Temperatur durch Wirbelströme erzeugen, so können zu beiden Seiten der Wärmekammer rotierende Dauermagnetsysteme angeordnet werden, wobei dann gleichzeitig der Schwebezustand des Gutes erreicht wird.
Man kann aber auch Magnetfelder, die zur Erzeugung des Schwebezustandes vorhanden sein müssen, durch feststehende Elektromagnete erzeugen, die mit Wechselstrom gespeist werden. In vorteilhafter Weise wird man hierbei den innerhalb der Erregerspulen angebrachten Eisenkern aus lamellierten Blechen herstellen, deren Lamellierung in Richtung zu den benachbarten Polen der nächstfolgenden Spule ausgeführt ist.
Verwendet man hohe Frequenzen, so kann auf die Verwendung eines Eisenkernes verzichtet werden.
Diese Magnete sind ebenfalls vorteilhaft unterhalb der Wärmekammer des Ofens in Durchlaufrichtung angeordnet und wirken mit den von ihnen erzeugten wechselnden Magnetfeldern durch die Wärmeisolation des Ofen hindurch auf das zu behandelnde Gut ein.
Um den Streufluss zu den benachbarten Polen geringzuhalten, kann man sowohl bei den auf den rotierenden Magnetpolscheiben angeordneten Magneten als auch bei den feststehenden, mit Wechselstrom erregten Magneten den Abstand zwischen zwei benachbarten Polen entgegengesetzter Polarität gleich oder grösser bemessen als der maximale Abstand des in der Schwebe zu haltenden Gutes zu den Magnetpolen beträgt. Damit wird erreicht, dass der grösste Teil des von den Magneten erzeugten Wech selflusses in dem im Schwebezustand zu haltenden Gut erzeugt wird.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ofen zur Lackierung und Trocknung von bandförmigem Material im vertikalen Längsschnitt
Fig. 2 einen horizontalen Längsschnitt durch die Wärmekammer des Ofens
Fig. 3 einen vertikalen Querschnitt durch die Wärmekammer des Ofens nach der Linie II-II der Fig. 1
Fig. 4 einen vertikalen Längsschnitt durch die Kühlzone des Ofens mit einer anderen Magnetanordnung
Fig. 5 einen vertikalen Querschnitt durch die Kühlzone des gleichen Ofens nach der Linie III-III der Fig. 4
Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Kammer des Ofens, in der ferromagnetisches Gut im Schwebezustand gehalten werden kann.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Ofens zum Lackieren und Trocknen von bandförmigem Gut besteht aus einem Gehäuse 1, welches Durchlauföffnungen 2 zur Durchführung des bandförmigen Gutes 3 aufweist. Das bandförmige Gut läuft hierbei von einer Bandhaspel 4 aber eine Leitrolle 5 durch die Spritzkammer 6, in der Spritzdüsen 7 oberhalb und unterhalb des bandförmigen Gutes angeordnet sind. Mit Hilfe der Düsen 7 wird das Band beiderseitig mit der zu überziehenden Schicht, im vorliegenden Falle mit einem Kunstharzlack besprüht.
An die Spritzkammer schliesst sich die Wärmekammer 8 an, in der die Trocknung des bandförmigen Gutes 3 erfolgt. Die zur Trocknung erforderliche Wärme kann entsprechend der zur Erwärmung benötigten Temperatur auf verschiedene Art und Weise erzeugt werden. Die Wärmekammer ist mit einer Wärmeisolierung 9 umgeben. Unterhalb der Wärmekammer besitzt die Wärmeisolierung Aussparungen 10, in die die Magnetpolscheiben 11 hineinragen, die durch Elektromotoren 12 in rotierende Bewegung versetzt werden.
Die Aussparungen 10 bezwecken, dass das von den Magnetpolscheiben hervorgerufene rotierende magnetische Feld in unmittelbarer Nähe des bandförmigen Gutes 3 erzeugt wird. Diese Magnetpolscheiben können in einer dem gewünschten Schwebezustand des bandförmigen Gutes entsprechenden Länge in Durchlaufrichtung hintereinander angeordnet sein.
Weist das bandförmige Gut eine grosse Breite auf, so können auch zwei oder mehr Magnetpolscheiben in Durchlaufrichtung nebeneinander angeordnet sein.
In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die durch Elektromotoren angetriebenen Magnetpol ; scheiben auch unterhalb der Kühlzone 13 des Ofens vorgesehen. Die von den auf den Magnetpolscheiben angebrachten Dauermagnete mit von Pol zu Pol wechselnder Polarität erzeugten rotierenden Magnetfelder durchsetzen das bandförmige Gut und halten es im Schwebezustand, so dass es ohne jegliche Stützrollen oder sonstige Beförderungsmittel durch den Ofen hindurchgeführt werden kann. Am Auslaufende des Ofens ist wiederum eine Leitrolle 14 angeordnet, über die das Band geführt ist und mit Hilfe der Bandhaspel 15 aufgerollt wird.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, wie das bandförmige Gut 3 innerhalb der Wärmeisolation 9 über die rotierenden Magnetpolscheiben 11 läuft. Die in der Figur eingezeichneten Pfeile geben die Drehrichtung der Magnetpolscheiben an. Auf diesen Magnetpolscheiben sind die in dem Ausführungsbeispiel scheibenförmig ausgebildeten Dauermagnete 16 vorzugsweise auf einer Weicheisenrückschlussplatte befestigt. Der Pol abstand von zwei benachbarten Polen dieser Magnete entgegengesetzter Polarität soll gleich oder grösser bemessen sein als der maximale Abstand des in der Schwebe zu haltenden bandförmigen Gutes 3 zu diesen Magnetpolen.
Der Schwebezustand des bandförmigen Gutes 3 und die im Unterteil des Ofens angeordneten Magnetpolscheiben 11, die in die Aussparung 10 der Wärmeisolation hineinragen, sind aus Fig. 3 ersichtlich. Die Schwebehöhe des bandförmigen Gutes kann entweder dadurch eingestellt werden, dass man die Magnetpolscheiben senkrecht zu ihrer Rotationsebene verschiebbar anordnet oder dass man die Regulierung durch eine Veränderung der Umfangsgeschwindigkeit der Magnetpolscheiben vornimmt.
Fig. 4 zeigt eine Ausfühurng, bei der feststehende, durch Wechselstrom betriebene Magnete 17, die mit einer Spulenwicklung 18 versehen sind, unterhalb der Wärmekammer 8 angeordnet sind. Der innerhalb der Spulenwicklung angebrachte Eisenkern dieser Magnete besteht vorzugsweise aus lamellierten Blechen. Die Lamellierung ist in Richtung zu den benachbarten Spulen ausgeführt, so dass in dieser Richtung ein möglichst kleiner Streufluss auftritt.
Aus Fig. 5 ist der Schwebezustand des bandförmigen Gutes 3 über den mit Wechselstrom betriebenen Magneten 17, die unterhalb der Behandlungs zone im Ofengestell 19 angeordnet sind, ersichtlich.
Die von den Magneten 17 hervorgerufenen Wechselfelder erzeugen in dem bandförmigen Gut Wirbelströme, die wiederum Magnetfelder hervorrufen, welche die gleiche Polarität aufweisen wie die erzeugenden Felder und somit durch ihre abstossenden Kräfte das bandförmige Gut im Schwebezustand halten.
Die bisher behandelten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Verwendung eines im Schwebezustand zu haltenden Werkstoffes, der eine elektrische Leitfähigkeit besitzt, aber keine ferromagnetischen Eigenschaften aufweisen darf. Soll dagegen ein ferromagnetischer Körper im Schwebezustand durch den Ofen geführt werden, so wird man eine Vorrichtung wählen, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist.
Unterhalb der Behandlungszone 20, vorzugsweise ausserhalb der Wärmeisolation 9, ist ein Hilfspol- schuh 21 aus ferromagnetischem Werkstoff in einer dem gewünschten Schwebezustand entsprechenden Länge angebracht. Fernerhin ist die Behandlungszone mit Magnetisierungsspulen 22 umgeben. Der Abstand dieser Magnetisierungsspulen zueinander richtet sich nach der Dicke des im Schwebezustand zu haltenden ferromagnetischen Gutes.
Die Magnetisierungsspulen 22 sind so an eine Gleich- oder Wechselstromquelle geschaltet, dass die von benachbarten Spulen erzeugten Felder entgegengesetzte Richtung aufweisen. Es bilden sich auf diese Weise innerhalb des Hilfsschuhes und des im Schwebezustand zu haltenden Gutes Magnetpole aus, die gleichnamige Polarität aufweisen, wie es aus der Fig. 6 ersichtlich ist.
Durch die von den sich gegenüberstehenden Polen gleichnamiger Polarität hervorgerufenen Abstossungskräfte wird das ferromagnetische Gut im Schwebezustand gehalten.
Man kann auch oberhalb der Behandlungszone einen zweiten Hilfspolschuh anbringen. Auf diese Weise wird besser erreicht, dass das bandförmige Gut etwa in der Mitte der Behandlungszone schwebt.
Method and device for conveying material made of electrically conductive material
Good z. B. tapes, profiles, pipes and. Like., Preferably through a continuous furnace
In the known methods for thermal treatment, the material to be thermally treated passes through the heating furnace in a continuous work process. For this purpose, the parts to be treated are guided through the heating chamber on a conveyor device such as a conveyor belt, rollers, guide pieces, etc.
In many cases, however, the high temperatures used do not permit the use of the above-mentioned means used to convey the material. In addition, it is often desirable to pass the parts to be heated through the treatment zone without any contact with the means used for conveying, because such contact could damage the surfaces of the highly heated parts. In particular, damage is to be feared when the objects are coated with a layer of lacquer or when enamelling. In many cases, both sides should also be covered with a protective layer, so that a contact-free passage through the heating zone is absolutely necessary.
Since in most cases the aim is to run the strips to be heated at high speed, the result is a relatively long heat treatment zone.
However, this length is associated with sagging, for example in the case of ribbons.
In order to avoid these difficulties, it has already been proposed to blow air or hot gases onto the strips or profiles to be treated, in order to put them in a suspended state in this way. The objects slide through the treatment zone on an air cushion. However, such a device is very expensive because the fans are strongly heated by the hot air. If fresh air is used, the efficiency of the system drops considerably, as the cold air has to be brought to the treatment temperature. In addition, in the case of many metals, the air flow leads to symptoms of oxidation.
When using protective gases, it is difficult to maintain the concentration of these gases.
In addition, the gas or air flow must be carefully filtered in order to avoid impurities on the surface, which in many cases is still soft and sticky, for example when enamelling or drying paint. However, the air flow also tends to impair the uniform distribution of the layer sprayed onto the surface.
It is the object of the present invention, while avoiding the disadvantages described, to provide a method and a device in which the material to be thermally treated, e.g. in the form of tapes, strips, profiles, tubes, etc. Like., Can be made of electrically conductive material in a simple manner in the free-floating state continuously through the treatment zone, preferably a continuous furnace.
The solution to this object is according to the invention that the material to be treated is exposed to the influence of magnetic fields during the passage, which are locally bound relative to the direction of movement of the material to be conveyed and cause eddy currents in the material that interact with the magnetic fields that generate them, that forces keep the goods in suspension.
If alternating magnetic fields are provided in order to bring about the state of suspension, then these tend to exert a force on the metallically conductive objects that have come into the area of influence of the lines of force. In the case of a standing magnetic field, which is generated by alternating current, a conductor tries to increase its distance perpendicular to the alternating magnetic fields, i.e. H. it will float above the changing magnetic field because eddy currents are induced in it, which in turn produce a magnetic field which has the same polarity as the generating field.
However, one can also achieve the same effect by means of electromagnets fed by direct current or by means of permanent magnets when such magnet systems, which have several poles of alternating polarity, rotate. It is true that the conductor then initially tries to follow the direction of movement of the magnets; but if he is prevented from doing so, he tries to increase his distance perpendicular to the magnets.
This knowledge is used according to the invention in order to remove the item to be treated in a suspended state, e.g. B. to hold when passing through the oven. This means that all the means of transport previously required to move the goods through the heating zone are no longer necessary.
Materials that are electrically conductive but do not have ferromagnetic properties are particularly suitable.
Ferromagnetic bodies can of course also be made to float if they are placed in such a state that their permeability is almost 1. This is known to be the case when the temperature approaches the Curie point or the induction in iron approaches saturation.
In most cases, however, the technical effort is so great that it is preferable to make such materials float by allowing magnetizing fields to act both on the ferromagnetic material and on a ferromagnetic plate attached in the lower part of the heating chamber, that both in the ferromagnetic material to be treated during the passage and in the fixed ferromagnetic plate, poles with the same polarity face each other. The magnetizing fields can be generated by magnetizing coils that must be attached so that they enclose the ferromagnetic parts.
The material to be suspended can be designed in the form of a band or flat; but tubes and profiles of the most varied shapes are also suitable.
The particular advantage of the invention consists in the fact that the material in the suspended state can be coated with the desired layers from one or both sides and / or subjected to the required heat treatment during the passage. So it is e.g. B. possible to continuously spray an aluminum tape on one or both sides in the oven with enamel and treat it warm.
The method proposed according to the invention is also particularly advantageously suitable for drying lacquer, in which the material to be treated is provided with the lacquer layer during the run and then dried.
A further advantage of the invention can be seen in the fact that the devices for generating the magnetic fields can be attached outside the treatment zone of the furnace and the magnetic fields act through the furnace wall on the material to be kept in suspension.
The magnetic fields causing the levitation state can be generated in various ways. Advantageously, the magnetic fields will be generated by mechanically driven magnetic pole disks, which consist of a ferromagnetically highly conductive return plate on which electromagnets or preferably permanent magnets with alternating poles are arranged. These magnetic pole disks can expediently be arranged one behind the other in the flow direction below the heating chamber of a continuous furnace in order to maintain the state of suspension over a great length.
In order to be able to regulate the floating height of the goods to be treated within the heating chamber of the furnace, the magnetic pole disks are expediently arranged below the chamber so that they can be displaced perpendicular to their plane of rotation. By approaching or removing the magnetic pole disks, the desired throughput height can be regulated.
The throughput height can also be regulated by increasing or reducing the peripheral speed of the magnetic pole disks or by regulating the field strength. The field strength can be regulated simply by providing the permanent magnets arranged on the magnetic pole disks with a winding with a small number of turns. By more or less strong up or down
Demagnetizing the permanent magnets by means of corresponding current pulses, which are taken, for example, from a capacitor discharge device, the desired field strength can thus be achieved.
If the temperature required for the thermal treatment of the goods is to be generated by eddy currents, rotating permanent magnet systems can be arranged on both sides of the heating chamber, in which case the goods are in suspension at the same time.
But you can also generate magnetic fields, which must be present to generate the levitation state, by fixed electromagnets that are fed with alternating current. In an advantageous manner, the iron core attached within the excitation coils will be produced from laminated metal sheets, the lamination of which is designed in the direction of the adjacent poles of the next following coil.
If you use high frequencies, the use of an iron core can be dispensed with.
These magnets are also advantageously arranged below the heating chamber of the furnace in the direction of passage and act with the alternating magnetic fields generated by them through the heat insulation of the furnace on the material to be treated.
In order to keep the leakage flux to the neighboring poles low, the distance between two adjacent poles of opposite polarity can be set equal to or greater than the maximum distance between the floating magnet, both for the magnets arranged on the rotating magnetic pole disks and for the stationary magnets excited by alternating current good to be held is to the magnetic poles. This ensures that the majority of the alternating flux generated by the magnets is generated in the goods to be kept in suspension.
Exemplary embodiments of a device for performing the method according to the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:
1 shows an oven for painting and drying strip-shaped material in vertical longitudinal section
Fig. 2 is a horizontal longitudinal section through the heating chamber of the furnace
3 shows a vertical cross-section through the heating chamber of the furnace along the line II-II in FIG. 1
4 shows a vertical longitudinal section through the cooling zone of the furnace with a different magnet arrangement
FIG. 5 shows a vertical cross section through the cooling zone of the same furnace along the line III-III in FIG. 4
6 shows a vertical longitudinal section through a chamber of the furnace in which ferromagnetic material can be kept in a suspended state.
The exemplary embodiment of an oven for painting and drying strip-shaped material shown in FIG. 1 consists of a housing 1, which has through-openings 2 through which the strip-shaped material 3 passes. The strip-shaped material runs here from a belt reel 4 but a guide roller 5 through the spray chamber 6 in which spray nozzles 7 are arranged above and below the strip-shaped material. With the aid of the nozzles 7, the tape is sprayed on both sides with the layer to be coated, in the present case with a synthetic resin lacquer.
The heating chamber 8, in which the strip-shaped material 3 is dried, is connected to the spray chamber. The heat required for drying can be generated in various ways according to the temperature required for heating. The heating chamber is surrounded by thermal insulation 9. Below the heating chamber, the thermal insulation has recesses 10 into which the magnetic pole disks 11 protrude, which are set in rotating motion by electric motors 12.
The purpose of the recesses 10 is that the rotating magnetic field caused by the magnetic pole disks is generated in the immediate vicinity of the strip-shaped material 3. These magnetic pole disks can be arranged one behind the other in the direction of passage in a length corresponding to the desired floating state of the strip-shaped material.
If the strip-shaped material has a large width, two or more magnetic pole disks can also be arranged next to one another in the direction of passage.
In the embodiment shown here, the magnetic pole driven by electric motors; disks are also provided below the cooling zone 13 of the furnace. The rotating magnetic fields generated by the permanent magnets attached to the magnetic pole disks with polarity changing from pole to pole penetrate the belt-shaped material and keep it in suspension so that it can be passed through the furnace without any support rollers or other means of transport. At the outlet end of the furnace, a guide roller 14 is again arranged, over which the tape is guided and is rolled up with the aid of the tape reel 15.
From FIG. 2 it can be seen how the strip-shaped material 3 runs within the thermal insulation 9 over the rotating magnetic pole disks 11. The arrows drawn in the figure indicate the direction of rotation of the magnetic pole disks. The permanent magnets 16, which are disk-shaped in the exemplary embodiment, are fastened to these magnetic pole disks, preferably on a soft iron back yoke plate. The pole distance from two adjacent poles of these magnets of opposite polarity should be equal to or larger than the maximum distance between the strip-shaped material 3 to be held in suspension and these magnetic poles.
The floating state of the strip-shaped material 3 and the magnetic pole disks 11 arranged in the lower part of the furnace, which protrude into the recess 10 of the thermal insulation, can be seen from FIG. The floating height of the belt-shaped material can either be adjusted by arranging the magnetic pole disks so that they can be displaced perpendicular to their plane of rotation or by adjusting the circumferential speed of the magnetic pole disks.
4 shows an embodiment in which fixed, alternating current operated magnets 17, which are provided with a coil winding 18, are arranged below the heating chamber 8. The iron core of these magnets, which is attached within the coil winding, preferably consists of laminated metal sheets. The lamination is designed in the direction of the adjacent coils so that the smallest possible leakage flux occurs in this direction.
From Fig. 5, the state of suspension of the strip-shaped material 3 via the alternating current operated magnets 17, which are arranged below the treatment zone in the oven frame 19, can be seen.
The alternating fields caused by the magnets 17 generate eddy currents in the belt-shaped material, which in turn cause magnetic fields which have the same polarity as the generating fields and thus keep the belt-shaped material in suspension through their repulsive forces.
The exemplary embodiments discussed so far relate to the use of a material to be kept in suspension, which has electrical conductivity but must not have any ferromagnetic properties. If, on the other hand, a ferromagnetic body is to be guided through the furnace in a suspended state, a device such as that shown in FIG. 6 will be selected.
Below the treatment zone 20, preferably outside the thermal insulation 9, an auxiliary pole shoe 21 made of ferromagnetic material is attached in a length corresponding to the desired floating state. Furthermore, the treatment zone is surrounded by magnetizing coils 22. The distance between these magnetizing coils depends on the thickness of the ferromagnetic material to be held in the floating state.
The magnetizing coils 22 are connected to a direct or alternating current source in such a way that the fields generated by adjacent coils have opposite directions. In this way, magnetic poles are formed within the auxiliary shoe and the item to be held in the floating state, which have the same polarity, as can be seen from FIG.
The ferromagnetic material is kept in suspension by the repulsive forces caused by the opposing poles of the same polarity.
A second auxiliary pole shoe can also be fitted above the treatment zone. In this way it is better achieved that the band-shaped material floats approximately in the middle of the treatment zone.