DE2133760C2

DE2133760C2 - Induktionsheizeinrichtung für ein Rohr, insbesondere für das rohrförmige Gehäuse eines Kunststoffextruders

Info

Publication number: DE2133760C2
Application number: DE2133760A
Authority: DE
Inventors: Kurt 7920 Heidenheim Hasenmaier
Original assignee: JM Voith GmbH
Current assignee: JM Voith GmbH
Priority date: 1971-07-07
Filing date: 1971-07-07
Publication date: 1974-11-21
Also published as: DE2133760A1; DE2133760B2; IT964452B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Induktionsheizeinrichtung für ein Rohr, insbesondere für das rohrförmige Gehäuse eines Kunststoffextruders, mit einer Induktionsspule aus zwei Spulenteilen, die elektrisch von dem aufzuheizenden rohrförmigen Gehäuse getrennt angeordnet und mit einem der Spule zugeordneten Eisenjoch ausgerüstet ist.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser An (deutsche Auslegeschrift 1 234 013) sind sternförmig auf dem Extrudergehäuse mehrere U-förmig ausgebildete Magnetflußführungen (Eisenjoch) angeordnet, deren Schenkelenden unmittelbar am Extrudergehäuse anliegen. Zwischen dem Extrudergehäuse und diesen Magnetflußführungen ist die Induktionsspule angeordnet, deren Windungen konzentrisch um das Gehäuse herumgelegt sind. Um die Spulentemperatur nicht zu stark, ansteigen zu lassen, ist zwischen der Spule und dem Extrudergehäuse zusätzlich zu einer Isolierschicht ein Spalt vorgesehen, so daß die Wärme des Extrudergehäuses von der Spule weitgehend ferngehalten wird. Da die Spule jedoch unmittelbar an den Magnetflußführungen und diese wiederum am Extrudergehäuse anliegen, gelangt eine große Wärmemenge auf diesem Weg zur Spule. Der Magnetfluß wählt bekanntlich in einem magnetisch leitenden Werkstoff den kürzest möglichen Weg. Die Feldlinien erstrecken sich deshalb bei der bekannten Einrichtung wenigstens annähernd geradlinig zwischen den Enden der U-förmigen Magnetflußführungen nahe der äußeren Oberfläche des Extrudergehäuses. Die Gehäuseaußenseite wird dabei bedeutend 6s stärker erwärmt als die Innenseite, an der aber die Wärmeübertragung auf den Kunststoff erfolgen soll.

Durch die verhältnismäßig große Entfernung der Magnetflußföhrungen voneinander wird darüber hinaus Über den Umfang gesehen nur eine ungleichmäßige Feldlinienverteilung und damit eine ungleichmiißige Erwärmung erzielt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktionsheizeinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die aufgezeigten Nachteile vermieden sind und mit der eine gleichmäßige Erwärmung des Rohres erzielbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Spulenteile auf dem EisenjoLh angeordnet sind, das Eisenjoch das aufzuheizende Gehäuse im Querschnitt zangenartig umfaßt und gegenüber diesem mit seinen freien Enden zwei wenigstens annähernd diametral gegenüberliegende Spalte bildet.

Durch das zangenartige Umfassen des aufzuheizenden Gehäuses wird in diesem eine Querdurchflutung erzielt. Da der Magnetfluß den kürzest möglichen Weg wählt, wird eine Feldlinienverdichtung im Bereich der Rohrinnenwand bewirkt u.iu damit die Innenwand stärker aufgeheizt als die Außenwand. Die Spalte verhindert weitgehend einen Rückfluß der Wärme auf das Eisenjoch und damit auf die Spule. Durch die Anordnung der Spule unmittelbar auf dem Eisenjoch wird darüber hinaus eine bedeutend bessere Führung der magnetischen Feldlinien erreicht.

Eine vorteilhafte weitere Ausgestaltung der Erfindung liegt darin, daß das Eisenjoch U-Form aufweist und aus zwei L-fürmigen Jochteilen besteht. Durch diese zweiteilige Ausbildung des Eisenjochs ist eine besonders einfache Montage und Demontage der Heizeinrichtung ermöglicht, ohne daß deswegen, wie bei den bekannten Einrichtungen, das aufzuheizende Gehäuse demontiert werden muß.

Eine zweckmäßige weitere Ausbildung besteh! darin, daß das Eisenjoch C-förmig ausgebildet ist und aus zwei U-förmigen Jochabschnitten besteht deren freie Schenkel unterschiedlich lang sind. Die kürzeren Schenkel sind dabei dem aufzuheizenden Gehäuse zugekehrt, während die längeren aneinanderstoßen.

Eine vorteilhafte Weiterbildung liegt dabei darin, daß die kürzeren Schenkel der U-förmigen Jochabschnitte an ihrem freien Ende polschuhförmig erweitert ausgebildet sind. Dadurch werden die Feldlinien über einen weiten Bereich des aufzuheizenden Gehäuses verteilt, wodurch eine weitgehende Verteilung der Magnetfeldlinien in dem aufzuheizenden Querschnitt und damit eine verhältnismäßig gleichmäßige Erwärmung erzielt wird.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung an Hand eines Kunststoffextruders veranschaulicht. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Kunststoffextruder mit einer dessen Gehäuse zangenartig umfassenden Induktionsheizeinrichtung.

F i g. 2 einen Querschniit durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer Induktionsheizeinrichtung und

F i g. 3 einen Längsschnitt durch den Extruder nach F i g. 1 entlang Linie Hl-HI.

Mit 1 ist das rohrförmige Gehäuse eines Kunststoffextruders bezeichnet, in dem eine Schnecke 2 angeordnet ist. Das Gehäuse 1 wird im Querschnitt zangenartig vom Eisenjoch 3 einer Induktionsheizeinrichtung umfaßt, auf dem eine aus zwei Spulenteilen 4, S bestehende Spule sitzt.

Beim ersten Ausführungsbeispiel nach F i g. I hat das Eisenjoch 3 U-Form und besteht aus zwei L-för-

migen Jochieilen 6 und 7, die aus einzelnen L-förmigen Biech/uschniuen (Lamellierung) zusammengesetzt sind. Die kürzeren Schenkel der l-fürmigen Jochteile (ι und 7 stoßen mit ihren Stirnseiten gegeneinander, während die lungeren Schenkel das Gehäuse 1 zangenartig umfassen, wobei zwischen dem Gehäuse 1 und den beiden Jochteilen zwei Spalte 8 verbleiben, die sich diametral gegenüberliegen. Die dem Gehäuse I zugewandten Schenkel der Jochteile weisen Ausnehmungen auf, die dem zylindrischen Querschnitt des Gehäuses angepaßt sind, wodurch beide Spaite überall die gleiche Weite aufweisen. Die beiden Jochteile 6, 7 des Eisenjochs 3 werden durch Befestigungsteile 9 zusammengehalten. Die von der Induktionsheizeinrichtung frei gelassene Umfangsfläche des Gehäuses I wird von einer Kühleinrichtung 10 eingenommen.

Beim zweiten Ausfübrungsbeispiel nach Fig. 2 ist das Eisenjoch 3' C-förmig ausgebildet und besteht aus zwei U-förmigen Jochabschnitten 16 und 17, deren freie Schenkel unterschiedlich lang sind. Die längeren dieser Schenkel stoßen mit ihren Stirnseiten gegeneinander und tragen jeweiis eines der Spulenteile 4 bzw. 5. Die kürzeren Schenkel «■'nd an ihrem freien Ende 20 polschuhförmig erweitert ausgebildet und durch einen Spalt 8 von dem Gehäuse 1 getrennt. Die polschuhförmigen Enden 20 sind dabei wieder dem Querschnitt des Gehäuses 1 angepaßt.

Da> von den beiden Spulenteilen 4 und 5 erzeugte Magnetfeld wiru durch das Eisenjach 3 bzw. 3' geführt und gelangt über die beiden Spalte 8 in das Gehäuse, in dem die magnetischen Feldlinien Il den dargestellten, der Innenwand zu orientierten Verlauf

nehmen. Dabei wird das Gehäuse 1 erwänrn, das diese Wärme an den von der Schnecke 2 bewegten Kunststoff abgibt. Das Eisenjoch erfährt dabei durch seine Lamellierung nur eine schwache Erwärmung, so daß die von den Spulen aufgenommene elektrische

ίο Energie weitgehend dem Kunststoff als Wärmeenergie zugeleitet wird. Eine Rückwirkung dieser Wärme auf das Eisenjoch und damit auf die Spule ist durch die beiden Spalte 8 weitgehend ausgeschaltet.

Da die Extruder im allgemeinen eine verhältnismä-

t5 Big große Länge aufweisen, können mehrere dieser Induktionsheizeinrichtungen hintereinander angeordnet werden, die alle vollkommen unabhängig voneinander steuerbar und im Störungsiall auswechselbar sind.

Durch einfaches Lösen der Befestigungsteile 9 können bei beiden Ausführungsbeispielen die Jochteile getrennt von dem Extrudergehäuse entfernt werden, ohne daß weitere Maßn:.-.men. wie z. B. Demontage des Extrudergehäuses, erfcrderlich wären. Für

die bei derartigen Einrichtungen zum Steuern jeder beliebigen Temperatur notwendigen Kühleinrichtung Sieht dabei eine sehr große Fläche zur Verfugung, wobei Heiz- und Kühleinrichtung vollkommen unabhängig voneinander angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Induktionsheizeinriehtung für ein Rohr, insbesondere für das rohrförmige Gehäuse eines Kunststoffextruders, mit einer Induktionsspule aus zwei Spulenteilen, die elektrisch von dem aufzuheizenden rohrförmigen Gehäuse getrennt angeordnet und mit einem der Spule zugeordneten Eisenjoch ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenteile (4, 5) auf dem Eisenjoch (3, 3') angeordnet sind, das Eisenjoch das aufzuheizende Gehäuse (1) im Querschnitt zangenartig umfaßt und gegenüber diesem mit seinen freien Enden zwei wenigstens annähernd '-5 diametral gegenüberliegende Spalte (8) bildet.

2. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenjoch (3) U-Form aufweist und aus zwei L-förmigen Jochteilen (6,7) besteht.

3. Indukuonsheizeinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisenjoch (3') C-förmig ausgebildet ist und aus zwei U-förmigen Jochabschnitten (16. 17) besteht, deren freie Schenkel unterschiedlich lang sind. =5

4. Induktionsheizeinrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die kürzeren Schenkel der U-förmigen Jochabschnitte (16. 17) an ihrem freien Ende (20) polschuhförmig erweitert ausgebildet sind.