DE634234C - Elektrisch betriebenes Schleuder- oder Ruehrwerk - Google Patents

Description

Der Wirkungsgrad eines Schleudervorganges hängt, abgesehen von der Bauart der Schleudermaschine, nicht nur von der Drehzahl der Schleudertrommel ab, sondern auch von der Temperatur der Schleudermasse. Es ist daher vielfach erforderlich, die Schleudermasse zusätzlich zu erwärmen. Die Schleudermasse wird hierzu entweder bereits vor dem Einfüllen in die Schleudertrommel erhitzt oder unmittelbar in der Schleudertrommel selbst. Im letzteren Falle müssen an der Trommel außer dem Antrieb noch besondere Heizeinrichtungen angeordnet werden, deren Anbringung oder deren bauliche Vereinigung mit dieser meist erhebliche Schwierigkeiten bereitet und die Bedienung der Schleudermaschine behindert.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile im wesentlichen dadurch vermieden, daß bei einem elektrisch betriebenen Schleuder- oder Rührwerk eine ganz oder teilweise aus elektrisch leitendem Baustoff bestehende Schleuder- bzw. Rührwerktrommel von einem ein Drehfeld erzeugenden Elektromagneten umgeben ist, durch das sie auf elektrodynamischem Wege in Umdrehung versetzt und gleichzeitig durch die in den Wandungen der Trommel hervorgerufenen Wirbelströme erhitzt wird.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer nach der Erfindung angetriebenen und beheizten Schleuder dargestellt.

Die Schleuder- bzw. Rührwerktrommel 1 ist an ihrem Umfang von einem Elektromagneten 2 umgeben. Dieser ist dreiphasig gewickelt, beispielsweise nach Art der Ständerwicklung eines Drehstrom-Kurzschlußläufermotors. Die Schleudertrommel 1 ist aus elektrisch leitendem Baustoff hergestellt und wird somit wie ein Kurzschlußläufer durch das . von dem Elektromagneten 2 erzeugte Drehfeld in Umdrehungen versetzt. Gleichzeitig wird die Wandung der Schleudertrommel durch die in ihr induktiv erzeugten Wirbelströme erhitzt. Um diese Wirbelstrombildung zu begünstigen, ist die Schleudertrommel aus ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Eisen, hergestellt und an ihrer Außenwandung mit einem zylindrischen Überzug aus Kupfer, Aluminium 0. dgl. versehen. Die Wirbelströme bilden sich somit hauptsächlich in der Kupferschicht, während das Eisen der Trommelwandungen als magnetischer Rückschluß für die von den Magnetpolen ausgehenden Kraftlinien dient.

Der Grad der Wirbelstrombildung und der durch diese bedingten Erhitzung ist von dem Schlupf der Schleudertrommel gegenüber dem Magnetsystem abhängig und kann somit durch Veränderung des Schlupfes geregelt werden. Zur Regelung des Schlupfes ist an sich jedes beliebige Verfahren möglich. Im einfachsten Fall wird lediglich eine Bremseinrichtung vorgesehen, die die Schleudertrommel mehr oder minder bremst. Zweckmäßig ist beispielsweise eine elektrische Bremse, die aus einem oder mehreren am Umfang der Trommel angebrachten gleichstromerregten Elektromagneten 4 besteht.

Eine weitere Möglichkeit zur Regelung des Schlupfes bzw. zur Bremsung der Trommel be-

steht darin, daß die Schleudertrommel außer dem Elektromagneten 2 noch einen weiteren Elektromagneten gleicher Art erhält, wobei sic&y die beiden Magnete durch verschiedene S gungsarten voneinander unterscheiden, spielsweise können sie mit voneinander f schiedener Polzahl ausgeführt oder betrieben' werden, sie können mit voneinander verschiedener Frequenz erregt, oder auch mit voneinander verschiedener Phasenfolge bei ungleicher Bemessung ihrer Leistung betrieben werden. Auf diese Weise wird die Trommel jederzeit einen bestimmten Mindestschlupf gegenüber der einen oder der anderen durch die Art der Erregung vorgeschriebenen Synchrondrehzahl annehmen.

Eine Drehzahlregelung der Trommel kann außer durch die vorgenannten Mittel auch noch durch Umschalten einzelner. Teile der Erregerwicklung erreicht werden.

Ganz besonders eignet sich zur Drehzahlregelung der Schleudertrommel eine Bremsung, die durch in die Schleudermasse hineinragende Rührwerke erzielt wird. In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele dargestellt: Ein Rührarm 5 und eine Rührschraube 6. Die Rührwerke können feststehend oder auch beweglich angeordnet werden. Auch können die Rührwerke in zur Trommelbewegung umgekehrtem Drehsinn bewegt werden. Die Wirkungsweise eines solchen, beispielsweise feststehenden, Rührwerkes ist folgende: Da die zu schleudernde und zu erhitzende Masse beim Einfüllen gewöhnlich kalt und zäh ist, wird die Drehung der Trommel durch das in die Masse hineinragende Rührwerk zunächst sehr stark gehemmt. Der Schlupf der Trommel gegenüber dem Drehfeld des Elektromagneten ist folglich sehr groß, so daß die durch ■ Induktion hervorgerufene Erwärmung sehr hoch ist. Mit zunehmender Erwärmung wird die Füllmasse immer dünnflüssiger, so daß die Trommeldrehzahl allmählich steigt. Während sich die Schleudertrommel nach und nach auf eine gewisse. Höchstgeschwindigkeit hocharbeitet, nimmt die Erwärmung im gleichen Verhältnis mehr und mehr ab.

Sehr vorteilhaft ist die Anordnung nach der Erfindung in Verbindung mit einem Rührwerk auch in solchen Fällen, wenn eine möglichst gleichmäßige Erwärmung einer zähen Masse bis zu einer vorgeschriebenen Temperatur oder bis zu einem bestimmten Flüssigkeitsgrad erzielt werden soll. Durch das Rührwerk wird eine ständige Umwälzung der Masse und.somit eine gleichmäßige Verteilung der erzeugten Wärmemenge erzielt. Hat die Masse den gewünschten Endzustand erreicht, so kann die Heizeinrichtung durch einen Fliehkraftschalter abgeschaltet werden, der von der inzwischen auf eine hohe Drehzahl beschleunigten Trommel ausgelöst wird.

Die an der Trommel angebrachte Kupfermasse braucht nicht unbedingt in Form eines Über-',zuges vorgesehen zu werden, sondern kann beispielsweise auch in einzelne Kupferstäbe unter-' 'teilt sein, die in die Wandung der Trommel, bei-Cspielsweise in Nuten, eingelassen sind und die untereinander durch Kupferquerstäbe o. dgl. in leitender Verbindung stehen.

Da die Trommel lediglich auf induktivem Wege beheizt wird, bildet sich die Heizwärme hauptsächlich nur in der Trommel selbst, während der Elektromagnet nur wenig erwärmt wird- Da eine Erwärmung des Elektromagneten auch nicht erforderlich ist, ist es vorteilhaft, diesen künstlich zu kühlen, um hierdurch die Erregerwicklungen sowohl gegen ihre Eigenwärme als auch gegen die von der heißen Schleudertrommel ausgestrahlte Wärme zu schützen. Beispielsweise können an oder in dem Magnetkern und in "den Magnetpolen wasserdurchlaufene Kühlschlangen angebracht werden. Auch ist es vorteilhaft, den ferromagnetischen Teil des Magneten zu lamellieren.

Selbst wenn eine Erwärmung der Schleuder bzw. der Schleudermasse nicht erforderlich ist, ist die Anordnung nach der Erfindung von Vorteil, da durch diese eine besonders geringe Bauhöhe der Schleudermaschine erzielt wird, ohne daß hierbei der Rauminhalt der Trommelselbst durch den Antrieb irgendwie beeinträchtigt wird. Um die in diesem Falle unerwünschte Wärmebildung zu vermeiden, kann die Wirbelstrombildung in beliebiger, an sich bekannter Weise unterdrückt werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrisch betriebenes Schleuder- oder Rührwerk, dadurch gekennzeichnet, daß eine ganz oder teilweise aus elektrisch leitendem Baustoff bestehende Schleuder- oder Rührwerktrommel von einem ein Drehfeld erzeugenden Elektromagneten umgeben ist, durch das sie auf elektrodynamischem Wege in Umdrehung versetzt und gleichzeitig durch die in den Wandungen der Trommel hervorgerufenen Wirbelströme erhitzt wird.

2. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der durch die Wirbelströme erzeugten Wärmemenge der Schlupf der Trommel gegenüber dem Drehfeld des Elektromagneten veränderbar ist.

3. Schleuder- oder Rührwerk nach Ansprach 2, gekennzeichnet durch die Verwendung einer auf die Trommel einwirkenden Bremseinrichtung.

4. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel der Einwirkung gleichstromerregter Bremsmagnete ausgesetzt wird.

5. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel von zwei oder mehreren voneinander unabhängigen Elektromagneten umgeben ist, die sich voneinander durch verschiedene Erregungsarten unterscheiden, beispielsweise durch verschiedene Polzahl, durch verschiedene Erregerfrequenz oder durch verschiedene Phasenfolge bei ungleicher Leistung.

6. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der Außenseite der aus ferromagnetischem Baustoff, beispielsweise aus Eisen, bestehenden Trommel eine elektrisch gut leitende Masse, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, zweckmäßig in Form eines schichtmäßigen Überzuges angebracht ist.

7. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch ι oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung des bzw. der Magnete umschaltbar ist. *

8. Schleuder- oder Rührwerk nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetische Baustoff der Trommel einen spezifischen elektrischen Widerstand von mindestens 25,1t Ohm/cm³ besitzt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen