EP0228615B1 - Vorrichtung zum Erwärmen eines Strangs aus elektrisch leitfähigem Material - Google Patents

Vorrichtung zum Erwärmen eines Strangs aus elektrisch leitfähigem Material Download PDF

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EP0228615B1
EP0228615B1 EP86117107A EP86117107A EP0228615B1 EP 0228615 B1 EP0228615 B1 EP 0228615B1 EP 86117107 A EP86117107 A EP 86117107A EP 86117107 A EP86117107 A EP 86117107A EP 0228615 B1 EP0228615 B1 EP 0228615B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
capacitor plates
continuous section
capacitor
plates
frequency generator
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP86117107A
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English (en)
French (fr)
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EP0228615A2 (de
EP0228615A3 (en
Inventor
Eckhard Schulz
Georg Zimmermann
Franz Wosnitza
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sicowa Verfahrenstechnik fuer Baustoffe GmbH and Co KG
Original Assignee
Sicowa Verfahrenstechnik fuer Baustoffe GmbH and Co KG
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Priority to AT86117107T priority patent/ATE81434T1/de
Priority to EP92101681A priority patent/EP0485363B1/de
Priority to EP92101680A priority patent/EP0486472B1/de
Publication of EP0228615A2 publication Critical patent/EP0228615A2/de
Publication of EP0228615A3 publication Critical patent/EP0228615A3/de
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B3/00—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor
    • B28B3/20—Producing shaped articles from the material by using presses; Presses specially adapted therefor wherein the material is extruded
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/24—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles for curing, setting or hardening
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/40—Moulds; Cores; Mandrels characterised by means for modifying the properties of the moulding material
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B30B—PRESSES IN GENERAL
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    • B30B5/04—Presses characterised by the use of pressing means other than those mentioned in the preceding groups wherein the pressing means is in the form of an endless band
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/60—Arrangements for continuous movement of material

Definitions

  • the invention relates to a device for heating a strand guided in a channel made of an electrically conductive material, wherein a capacitor plate arrangement, which is connected to a high-frequency generator, is arranged in an electrically insulated manner from the strand, and wherein the capacitor plate arrangement is located in the longitudinal direction of two adjacent pairs of opposite one another , First capacitor plates, on the two outer sides of which two further pairs of second capacitor plates are arranged in the longitudinal direction of the strand, which are connected to a connection of the high-frequency generator which is at zero potential.
  • Such a device is known from EP-A1-0 085 318, in which two capacitor plates are arranged on two opposite sides of the channel offset by approximately their length from one another, which are connected to a non-potential-free connection of the high-frequency generator, while adjacent on both sides the two capacitor plates are each arranged two further capacitor plates which are connected to the floating connection of the high-frequency generator and extend so far along the channel that the strand is no longer at potential outside the heating range.
  • the heating of the strand is not sufficiently uniform and, as a result, it can lead to the formation of shells within the strand, which affects the homogeneity of the end product and thus its strength, for example if building materials are to be hardened by heating.
  • the object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset which enables more uniform heating of the strand and prevents the formation of shells within the strand.
  • first capacitor plates are all connected to the connection of the high-frequency generator which is not at zero potential and one in each case on the two opposite sides of the line, on which no first capacitor plates are present, in the central region of the line and the extent of the first capacitor plates
  • Auxiliary capacitor plate is provided, which is also connected to the connection of the high-frequency generator which is not at zero potential.
  • the skin effect in heating devices using high-frequency electrical energy is normally a second-order disturbance, it can become a dominant effect depending on the capacitor plate size.
  • the capacitor plates each from a plurality of, preferably two, partial plates which are at the same potential and whose adjacent edges are separated by a slot which is preferably kept as small as possible.
  • FIG. 1 shows, essentially schematically and in perspective, a strip strand system provided with a device for heating the strand, as is known from EP-A1-0 085 318.
  • the 1 comprises four belts 10, 11, 12 and 13 which are arranged such that they form a rectangular channel 14 between them.
  • the belts 10 to 13 are guided around rollers 15 and driven synchronously by means of a drive, not shown.
  • the tapes 10 to 13 are, if necessary, also supported adjacent to the channel 14 by support gratings, not shown, while the vertical tapes 12 and 13 can additionally be guided on their edges via slide rails.
  • the lower horizontal belt 10 is extended beyond the outlet end of the channel 14 and guided to the belt running control via a dancer roller 16.
  • a filling device e.g. a filling funnel 17 which is expediently arranged such that it can be moved out of the inlet region of the channel 14 by means of a piston-cylinder unit for the purpose of cleaning.
  • the outlet opening of the filling funnel 17 is located in the inlet area of the channel 14.
  • a cutting device 18 is provided, which can be moved in the feed direction of the strip 10 from an initial position synchronously with the feed speed of the strip 10 and can be returned to the initial position after the cutting process has been carried out.
  • the cutting device 18 has a bracket 19, which receives a cutting wire 19a to and fro and is adjustable in the vertical direction in accordance with the cutting progress and can be moved with a carriage 20.
  • a belt weighing section can be provided downstream of the cutting device 18.
  • the tapes 10 to 13 consist of an electrically non-conductive plastic, while adjacent to the tapes 12 and 13, namely on the outside of the tape parts, which form the entrance area of the channel 14, a schematically illustrated capacitor plate arrangement 21 is provided, which is connected via corresponding lines 22 a high frequency generator 23 are connected.
  • a raw mixture for example consisting of quartz sand, lime, water, cement with an accelerator / retarder system and foam for the production of lime silicate stones
  • the raw mixture passes into the channel 14 and is conveyed through the belts 10 to 13 on the predetermined channel cross section kept.
  • the raw mixture in the duct 14 is heated, for example, to a temperature of 50 ° C. via the capacitor plate arrangement 21, so that the raw mixture solidifies due to the strengthening reactions of the cement that are set in motion.
  • the solidifying strand of raw mixture in channel 14 is conveyed through belts 10 to 13 to the outlet end of channel 14. A relative movement between the strand and the tapes 10 to 13 and between the tapes 10 to 13 does not take place here, so that the wear problems are minimal.
  • the tapes 10 to 13 are sprayed with a separating agent by spray devices 24 before they are deflected to the channel 14.
  • scrapers 25 are provided, which remove any adhering material from the belts 10 to 13.
  • the solidified strand After the solidified strand emerges from the channel 14, it is transported further through the lower belt 10 and divided into individual stone blanks 26 by means of the cutting device 18.
  • the separated stone blanks 26 can then optionally be weighed on a belt weighing line, in order to be able to readjust the composition of the raw mixture in this way, in order to achieve the most uniform possible body density of the stone blanks 26.
  • the waste heat of the high-frequency generator 23 can be used by blowing warm air generated by the generator cooling, for example by means of a hood, onto the stone blanks 26 in order to harden them, so that these have a sufficiently high strength for subsequent transport to an autoclave, but they do not must be fully generated by the heating in the region of the capacitor plate assembly 21.
  • the length of the channel 14 is dimensioned such that the emerging strand has a desired strength, which may be increased to the necessary value by reheating with warm air from the generator cooling or another heat source.
  • the area of the channel 14 is expediently accommodated in a housing (not shown) which is at ground potential and which extends from the filling funnel 17 to the cutting device 18.
  • the belts 10 to 13 with their rollers 15 as well as support grids and sliding guides can be adjusted with respect to their belt levels so that the cross section of the channel 14 can be changed.
  • the length of the blanks 26 can be changed by the cycle of the cutting device 18.
  • the feed rate of the belts 10 is expedient to 13 adjustable, in particular continuously adjustable, in order to be able to adapt the feed rate to the heating rate and the size of the capacitor plate arrangement 21 accordingly.
  • the belt strand system is suitable, for example, for the production of blanks for wall blocks, in particular lightweight blocks, for example based on lime silicate, gas or foam concrete or from coarse-ceramic material, the raw mixture containing large proportions of foam and water, so that cullet densities down to 0.2 g / cm3 can be achieved.
  • two pairs of opposing capacitor plates 30 are provided adjacent to the belts 12 and 13 at a distance from one another, between which two further pairs of opposing capacitor plates 31 are arranged, so that in the longitudinal direction of the channel 14 a capacitor plate 30, two capacitor plates 31 and a capacitor plate 30 follow one another in the longitudinal direction of the channel 14 on the two opposite sides.
  • the outer capacitor plates 30 are connected to the potential-free connection (0) of the high-frequency generator 23 and extend so far along the channel 14 that the stray fields emanating from the inner capacitor plates 31 are absorbed by the capacitor plates 30 on both sides, so that the strand inside of the channel 14 is free of contact voltage outside the heating region.
  • the capacitor plates 31 are shorter than the capacitor plates 30 and connected to the other non-potential-free connection (+) of the high-frequency generator 23.
  • two auxiliary capacitor plates 32 which are connected to the non-potential-free connection (+) of the high-frequency generator 23, are provided adjacent to the bands 10 and 11 opposite one another approximately in the middle between the four middle capacitor plates 31.
  • the auxiliary capacitor plates 32 can be approximately as long as the capacitor plates 31, but are narrow in relation to the distance d between the capacitor plates 30 and 31 and are directed with their longitudinal axis in the direction of the longitudinal axis of the channel 14.
  • the auxiliary capacitor plates 32 together with the same-polarized capacitor plates 31 lead between the outer, differently polarized capacitor plates 30 to a field line distribution which, in addition to the entire heating of the strand, particularly supports surface heating, which contributes to a shortening of the heating path, the auxiliary capacitor plates 32 providing additional heating in the Area of cause adjacent strand. In the above-mentioned applications, this leads to an additional hardening in this area and thus also to a better detachment of the hardened strand from the belts 10, 11.
  • a distance between the capacitor plates 30, 31 in the longitudinal direction of the strand is at least approximately equal to the distance d between capacitor plates 30 or 31 located opposite one another.
  • Auxiliary capacitor plates 32 are provided in the middle between the four middle capacitor plates 31 as in FIG. 2, but in such a way that they are also approximately at a distance d from the adjacent capacitor plates 31.
  • the auxiliary capacitor plates 32 can be round or oval.
  • auxiliary capacitor plates 32 of the embodiment of FIG. 3 can also be connected to a further non-correlated high-frequency generator 23, in which case the distance between the capacitor plates 31 and 32 can be chosen to be correspondingly small.
  • the capacitor plate arrangement is such that the distance between the capacitor plates 30 and 31, which are at different potential, is at least approximately equal to d.
  • the opposing pairs of capacitor plates 31 are subjected to voltage symmetrically to the zero potential by connecting a capacitor plate 31 to an output terminal of the high-frequency generator 23 and the opposite capacitor plate 31 to the latter via a phase-shifting lambda / 2 bypass line 34 or a phase-shifting network which is phase-shifted by half a period.
  • a high-frequency generator 23 with a symmetrical output can also be used.
  • the opposing pairs of capacitor plates 31 are voltage-balanced symmetrically to the zero potential by connecting a capacitor plate 31 to one output terminal of the high-frequency generator 23 and the capacitor plate 31 opposite with respect to the string to the other output terminal of the high-frequency generator 23, which causes the opposite electrodes to be driven in phase .
  • the capacitor plates 30 are then at the zero potential of the high frequency generator 23 connected.
  • the capacitor plate 31 connected to the ungrounded connection of the high-frequency generator overlaps a small piece across the bands 10, 11 at both ends transversely to the longitudinal direction of the strand, either by means of a bend 35 or by its own narrow auxiliary capacitor plate 36 realized, whereby the field in the upper and lower region of the strand for local surface heating is slightly compressed. If this is followed by a further pair of capacitor plates 31 of reversed polarity, the more inhomogeneous field is located on the other side of the strand, so that overall a good homogeneous surface heating results.
  • the capacitor plates 31 can consist of several partial plates 31a, 31b arranged adjacent to one another in order to keep the skin effect in the strand material as low as possible.
  • the partial plates 31a, 31b are at the same potential and their adjacent edges are separated by a slot 37, which can be as narrow as possible due to the same potential.
  • the concavity of the capacitor plate 30, 31 can be filled with a material 41 with the highest possible dielectric constant, so that its surface facing the corresponding band 10, 11, 12 or 13 is flat and abuts against it.
  • plastics have a dielectric constant of the order of about 2 to 4 (with a loss factor tg ⁇ , which is extremely low, so that the plastic practically does not heat up)
  • materials such as calcium titanate are provided here, the dielectric constant of which is very much greater than 1 is. In addition, these materials show high dimensional stability and a low coefficient of thermal expansion.
  • the continuous material has a dielectric constant of approximately 40 to 80 and a noteworthy loss factor tg ⁇ , ie the continuous material can be heated particularly well by means of a high-frequency field.
  • the compensator plates on the sides facing the strips with a plastic layer or to embed the capacitor plates in plastic in order to keep the wear on the strips moving along the capacitor plates low.
  • this plastic coating should be as thin as possible so as not to influence the stress profile too much.
  • the material 41 can be ground and polished on the side facing the belt.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen eines in einem Kanal geführten Strangs aus einem elektrisch leitfähigen Material, wobei eine Kondensatorplattenanordnung, die an einen Hochfrequenzgenerator angeschlossen ist, elektrisch isoliert gegenüber dem Strang angeordnet ist, und wobei die Kondensatorplattenanordnung zwei in Stranglängsrichtung benachbarte Paare von einander gegenüberliegenden, ersten Kondensatorplatten aufweist, zu deren beiden äußeren Seiten in Stranglängsrichtung zwei weitere Paare von zweiten Kondensatorplatten angeordnet sind, die mit einem auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators verbunden sind.
  • Eine derartige Vorrichtung ist aus der der EP-A1-0 085 318 bekannt, bei der auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Kanals um etwa ihre Länge zueinander versetzt zwei Kondensatorplatten angeordnet sind, die mit einem nicht potentialfreien Anschluß des Hochfrequenzgenerators verbunden sind, während beidseitig benachbart zu den beiden Kondensatorplatten jeweils zwei weitere Kondensatorplatten angeordnet sind, die mit dem potentialfreien Anschluß des Hochfrequenzgenerators verbunden sind und sich soweit entlang des Kanals erstrecken, daß der Strang außerhalb des Erwärmungsbereichs nicht mehr auf Potential liegt. Wie sich jedoch gezeigt hat, ist die Erwärmung des Strangs nicht genügend gleichmäßig und kann infolgedessen zu einer Schalenbildung innerhalb des Strangs führen, wodurch die Homogenität des Endprodukts und damit dessen Festigkeit, wenn es sich beispielsweise um durch Erwärmung zu erhärtende Baustoffe handelt, beeinträchtigt wird. Dies dürfte darauf zurückzuführen sein, daß sich die Felder in der Mitte des Strangs in etwa kompensieren können, während zwischen nebeneinander befindlichen Kondensatorplatten unterschiedlicher Polarität im Randbereich des Strangs sehr starke Felder auftreten, so daß die Feldverteilung zur Symmetrieachse in Längsrichtung des Strangs stark unsymmetrisch ist. Wegen der relativ ungleichmäßigen Erwärmung ist außerdem eine sehr große Erwärmungsstrecke erforderlich.
  • Aus der DE-C-858 868 ist es an sich bekannt, auf einem Förderband geförderte, zu erwärmende Gegenstände wie Preßstofftabletten durch ein über gegebenenfalls in Förderrichtung unterteilte Kondesatorplatten, die paarweise nacheinander an die Hochfrequenzquelle angeschlossen werden, gebildetes Hochfrequenzfeld zu führen.
  • Aus der US-A-2 288 269 ist es bekannt, einen aus mit einem wärmeaktivierbaren Kleber zu verklebenden Schichten bestehenden Strang zwischen mit Abstand zueinander angeordneten Paaren von an einen Hochfrequenzgenrator angeschlossene Kondensatorplatten hindurchzuführen, von denen jeweils längs und quer zur Förderrichtung benachbarte Kondensatorplatten entgegengesetzt gepolt sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine gleichmäßigere Erwärmung des Strangs ermöglicht und eine Schalenbildung innerhalb des Strangs verhindert.
  • Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die ersten Kondensatorplatten sämtlich an den nicht auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators angeschlossen und an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Strangs, an denen keine ersten Kondensatorplatten anliegen, im mittleren Bereich des Strangs und der Erstreckung der ersten Kondensatorplatten jeweils eine Hilfskondensatorplatte vorgesehen ist, die ebenfalls an den nicht auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators angeschlossen ist.
  • Zwar ist der Skin-Effekt bei Erwärmungsvorrichtungen mittels hochfrequenter elektrischer Energie normalerweise eine Störung zweiter Ordnung, jedoch kann er in Abhängigkeit von der Kondensatorplattengröße zu einem dominanten Effekt werden. Um seine Auswirkung möglichst gering zu halten, ist es daher zweckmäßig, die Kondensatorplatten jeweils aus mehreren, vorzugsweise zwei Teilplatten aufzubauen, die auf gleichem Potential liegen und deren benachbarte Kanten durch einen Schlitz getrennt sind, der vorzugsweise so klein wie möglich gehalten ist.
  • Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung und den Unteransprüchen zu entnehmen.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Fig. 1 zeigt im wesentlichen schematisch und perspektivisch eine mit einer Vorrichtung zum Erwärmen des Strangs versehene Bandstranganlage, wie sie aus der EP-A1-0 085 318 bekannt ist.
  • Fig. 2 bis 8 zeigen im wesentlichen schematisch Ausführungsformen von Kondensatoranordnungen.
  • Die in Fig. 1 dargestellte Bandstranganlage umfaßt vier Bänder 10, 11, 12 und 13, die derart angeordnet sind, daß sie zwischen sich einen recheckigen Kanal 14 bilden. Die Bänder 10 bis 13 sind um Rollen 15 geführt und mittels eines nicht dargestellten Antriebs synchron angetrieben. Die Bänder 10 bis 13 werden, soweit erforderlich, ferner benachbart zum Kanal 14 durch nicht dargestellte Tragroste abgestützt, während die vertikalen Bänder 12 und 13 zusätzlich über Gleitschienen an ihren Kanten geführt sein können. Das untere horizontale Band 10 ist über das Austrittsende des Kanals 14 hinaus verlängert und über eine Tänzerwalze 16 zur Bandlaufregelung geführt.
  • Zwischen den Bändern 10 bis 13 mündet im Eintrittsbereich des Kanals 14 eine Befüllungseinrichtung, z.B. ein Fülltrichter 17, der zweckmäßigerweise etwa mittels einer Kolben-Zylinder-Einheit zwecks Reinigung aus dem Eintrittsbereich des Kanals 14 herausfahrbar angeordnet ist. Die Austrittsöffnung des Fülltrichters 17 befindet sich im Eintrittsbereich des Kanals 14.
  • Am Austrittsende des Kanals 14 ist eine Schneideeinrichtung 18 vorgesehen, die in Vorschubrichtung des Bandes 10 aus einer Ausgangsstellung synchron mit der Vorschubgeschwindigkeit des Bandes 10 verfahrbar und nach Durchführung des Schneidvorgangs in die Ausgangsstellung zurückfahrbar ist. Die Scheideeinrichtung 18 besitzt in der dargestellten Ausführungsform einen Bügel 19, der einen Schneidedraht 19a hin- und herbeweglich sowie in vertikaler Richtung entsprechend dem Schneidefortgang verstellbar aufnimmt und mit einem Schlitten 20 verfahrbar ist.
  • Nachfolgend zur Schneideeinrichtung 18 kann eine Bandwiegestrecke vorgesehen sein.
  • Die Bänder 10 bis 13 bestehen aus einem elektrisch nichtleitenden Kunststoff, während benachbart zu den Bändern 12 und 13, und zwar auf Außenseiten der Bandteile, die den Eingangsbereich des Kanals 14 bilden, eine schematisch dargestellte Kondensatorplattenanordnung 21 vorgesehen ist, die über entsprechende Leitungen 22 mit einem Hochfrequenzgenerator 23 verbunden sind.
  • Wird eine Rohmischung, beispielsweise bestehend aus Quarzsand, Kalk, Wasser, Zement mit einem Beschleuniger/Verzögerer-System und Schaum zur Herstellung von Kalksilikatsteinen in den Fülltrichter 17 eingefüllt, gelangt die Rohmischung in den Kanal 14 und wird durch die Bänder 10 bis 13 auf dem vorbestimmten Kanalquerschnitt gehalten. Über die Kondensatorplattenanordnung 21 erfolgt die Erwärmung der Rohmischung im Kanal 14 beispielsweise auf eine Temperatur von 50°C, so daß sich die Rohmischung aufgrund der dadurch in Gang gesetzten festigkeitsbildenden Reaktionen des Zements verfestigt.
  • Der sich verfestigende Strang aus Rohmischung im Kanal 14 wird durch die Bänder 10 bis 13 zum Austrittsende des Kanals 14 gefördert. Eine Relativbewegung zwischen dem Strang und den Bändern 10 bis 13 sowie unter den Bändern 10 bis 13 untereinander findet hierbei nicht statt, so daß auch die Verschleißprobleme minimal sind.
  • Um am Austrittsende des Kanals 14 ein leichtes Lösen der Bänder 10 bis 13 von dem verfestigten Strang zu erreichen, werden die Bänder 10 bis 13, bevor sie zum Kanal 14 umgelenkt werden, durch Sprüheinrichtungen 24 mit einem Trennmittel besprüht. Außerdem sind Abstreifer 25 vorgesehen, die eventuell anhaftendes Material von den Bändern 10 bis 13 entfernen.
  • Nach Austritt des verfestigten Strangs aus dem Kanal 14 wird dieser durch das untere Band 10 weitertransportiert und mittels der Schneideeinrichtung 18 in einzelne Steinrohlinge 26 zerteilt. Die vereinzelten Steinrohlinge 26 können dann gegebenenfalls auf einer Bandwiegestrecke gewogen werden, um auf diese Weise die Zusammensetzung der Rohmischung nachregeln zu können, um eine möglichst gleichmäßige Scherbenrohdichte der Steinrohlinge 26 zu erzielen.
  • Ferner läßt sich die Abwärme des Hochfrequenzgenerators 23 nutzen, indem durch die Generatorkühlung erzeugte Warmluft etwa mittels einer Haube auf die Steinrohlinge 26 geblasen wird, um diese nachzuhärten, so daß diese eine für einen nachfolgenden Transport zu einem Autoklaven ausreichend hohe Festigkeit besitzen, die jedoch nicht voll durch die Erwärmung im Bereich der Kondensatorplattenanordnung 21 erzeugt werden muß. Die Länge des Kanals 14 ist derart bemessen, daß der austretende Strang eine gewünschte Festigkeit aufweist, die gegebenenfalls durch die Nachwärmung mit Warmluft von der Generatorkühlung oder auch einer sonstigen Wärmequelle auf den notwendigen Wert erhöht wird.
  • Der Bereich des Kanals 14 wird zweckmäßigerweise in einem nicht dargestellten, auf Erdpotential befindlichen Gehäuse untergebracht, das vom Fülltrichter 17 bis zur Schneideeinrichtung 18 reicht.
  • Um andere Formate herstellen zu können, ist es zweckmäßig, wenn die Bänder 10 bis 13 mit ihren Rollen 15 sowie Tragrosten und Gleitführungen in bezug auf ihre Bandebenen verstellbar sind, um so den Querschnitt des Kanals 14 ändern zu können. Die Länge der Rohlinge 26 kann durch den Takt der Schneideeinrichtung 18 verändert werden.
  • Zweckmäßigerweise ist die Vorschubgeschwindigkeit der Bänder 10 bis 13 regelbar, und zwar insbesondere stufenlos regelbar, um die Vorschubgeschwindigkeit an die Aufheizgeschwindigkeit und die Größe der Kondensatorplattenanordnung 21 entsprechend anpassen zu können.
  • Die Bandstranganlage eignet sich beispielsweise zur Herstellung von Rohlingen für Wandbausteine, insbesondere Leichtbausteine, etwa auf Basis von Kalksilikat, Gas- oder Schaumbeton oder aus grobkeramischem Material, wobei die Rohmischung große Anteile Schaum und Wasser enthält, so daß Scherbenrohdichten bis herab zu 0,2 g/cm³ erzielt werden.
  • Bei der in Fig. 2 dargestellten Kondensatorplattenanordnung 21 sind an den Bändern 12 bzw. 13 anliegend mit Abstand zueinander zwei Paare von einander gegenüberliegenden Kondensatorplatten 30 vorgesehen, zwischen denen zwei weitere Paare von einander gegenüberliegenden Kondensatorplatten 31 angeordnet sind, so daß in Längsrichtung des Kanals 14 auf den beiden gegenüberliegenden Seiten jeweils eine Kondensatorplatte 30, zwei Kondensatorplatten 31 und eine Kondensatorplatte 30 aufeinander in Längsrichtung des Kanals 14 folgen. Die äußeren Kondensatorplatten 30 sind an den potentialfreien Anschluß (0) des Hochfrequenzgenerators 23 angeschlossen und erstrecken sich dabei soweit entlang des Kanals 14, daß die von den inneren Kondensatorplatten 31 ausgehenden Streufelder von den Kondensatorplatten 30 auf beiden Seiten aufgenommen werden, so daß der Strang innerhalb des Kanals 14 außerhalb des Erwärmungsbereichs berührungsspannungsfrei ist. Die Kondensatorplatten 31 sind kürzer als die Kondensatorplatten 30 und an den anderen nicht potentialfreien Anschluß (+) des Hochfrequenzgenerators 23 angeschlossen. Außerdem sind zwei Hilfskondensatorplatten 32, die an den nicht potentialfreien Anschluß (+) des Hochfrequenzgenerators 23 angeschlossen sind, benachbart zu den Bändern 10 und 11 einander gegenüberliegend etwa in der Mitte zwischen den vier mittleren Kondensatorplatten 31 vorgesehen. Die Hilfskondensatorplatten 32 können etwa so lang wie die Kondensatorplatten 31 sein, sind jedoch im Verhältnis zum Abstand d zwischen den Kondensatorplatten 30 bzw. 31 schmal und mit ihrer Längsachse in Richtung der Längsachse des Kanals 14 gerichtet. Die Hilfskondensatorplatten 32 führen zusammen mit den gleichgepolten Kondensatorplatten 31 zwischen den äußeren, anders gepolten Kondensatorplatten 30 zu einer Feldlinienverteilung, die neben der gesamten Erwärmung des Strangs besonders die Oberflächenerwärmung unterstützt, was zu einer Verkürzung der Erwärmungsstrecke beiträgt, wobei die Hilfskondensatorplatten 32 eine zusätzliche Erwärmung im Bereich des hierzu benachbarten Strangs bewirken. Dies führt bei den vorstehend erwähnten Anwendungsfällen zu einer zusätzlichen Verfestigung in diesem Bereich und damit auch zu einem besseren Lösen des verfestigten Strangs von den Bändern 10, 11.
  • Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist zur Erzeugung eines homogenen Feldes vorgesehen, daß zwischen den Kondensatorplatten 30, 31 in Längsrichtung des Strangs jeweils ein Abstand mindestens etwa gleich dem Abstand d zwischen einander gegenüberliegenden Kondensatorplatten 30 oder 31 ist.
  • In der Mitte zwischen den vier mittleren Kondensatorplatten 31 sind wie bei Fig. 2 Hilfskondensatorplatten 32 vorgesehen, jedoch derart, daß sie sich ebenfalls etwa im Abstand d von den benachbarten Kondensatorplatten 31 befinden. Die Hilfskondensatorplatten 32 können rund oder oval sein.
  • Man kann auch die Hilfskondensatorplatten 32 der Ausführungsform von Fig. 3 an einen weiteren nichtkorrelierten Hochfrequenzgenerator 23 anschließen, wobei dann der Abstand zwischen den Kondensatorplatten 31 und 32 entsprechend gering gewählt werden kann.
  • Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist die Kondensatorplattenanordnung so, daß der Abstand zwischen den auf unterschiedlichem Potential befindlichen Kondensatorplatten 30 und 31 mindestens etwa gleich d ist. Die einander gegenüberliegenden Paare von Kondensatorplatten 31 werden symmetrisch zum Nullpotential spannungsbeaufschlagt, indem eine Kondensatorplatte 31 mit einem Ausgangsanschluß des Hochfrequenzgenerators 23 verbunden und die gegenüberliegende Kondensatorplatte 31 mit letzterer über eine phasenverschiebende lambda/2-Umwegleitung 34 oder ein Phasenschiebernetzwerk verbunden ist, das eine Phasenverschiebung um eine halbe Periode bewirkt.
  • Stattdessen kann aber auch ein Hochfrequenzgenerator 23 mit symmetrischem Ausgang verwendet werden. Die einander gegenüberliegenden Paare von Kondensatorplatten 31 werden dabei symmetrisch zum Nullpotential spannunsgbeaufschlagt, indem eine Kondensatorplatte 31 mit einem Ausgangsanschluß des Hochfrequenzgenerators 23 und die bezüglich des Strangs gegenüberliegende Kondensatorplatte 31 mit dem anderen Ausgangsanschluß des Hochfrequenzgenerators 23 verbunden wird, was eine gegenphasige Ansteuerung der gegenüberliegenden Elektroden bewirkt. Die Kondensatorplatten 30 sind dann mit dem Nullpotential des Hochfrequenzgenerators 23 verbunden.
  • Gemäß Fig. 5 kann vorgesehen sein, daß die an den nicht geerdeten Anschluß des Hochfrequenzgenerators angeschlossene Kondensatorplatte 31 an beiden Enden quer zur Längsrichtung des Strangs ein kleines Stück über die Bänder 10, 11 übergreift, entweder durch eine Abwinkelung 35 oder durch eine eigene schmale Hilfskondensatorplatte 36 realisiert, wodurch das Feld im Ober- und Unterbereich des Strangs zur lokalen Oberflächenerwärmung leicht komprimiert wird. Wenn sich daran ein weiteres Kondensatorplattenpaar 31 umgekehrter Polung anschließt, befindet sich dort das inhomogenere Feld auf der anderen Seite des Strangs, so daß sich insgesamt eine gute homogene Oberflächenerwärmung ergibt. Hierbei kann man mit einem oder mit zwei unkorrelierten Hochfrequenzgeneratoren 23 oder mit symmetrischem oder unsymmetrischem Potential (bezüglich des Nullpotentials) arbeiten.
  • Gemäß Fig. 6 können die Kondensatorplatten 31 (und eventuell auch 30) aus mehreren, benachbart zueinander angeordneten Teilplatten 31a, 31b bestehen, um den Skin-Effekt im Strangmaterial so gering wie möglich zu halten. Die Teilplatten 31a, 31b liegen auf gleichem Potential und ihre benachbarten Kanten sind durch einen Schlitz 37 getrennt, der infolge gleichen Potentials so eng wie möglich sein kann.
  • Wie in Fig. 7 dargestellt, ist es zweckmäßig, in Bezug auf den Strang etwa konkav ausgebildete Kondensatorplatten 30, 31 zu verwenden, wodurch ebenfalls ein Beitrag zur Homogenisierung des Feldes erhalten wird. Außerdem kann die Konkavität der Kondensatorplatte 30, 31 mit einem Material 41 mit möglichst hoher Dielektrizitätskonstante ausgefüllt sein, so daß ihre dem entsprechenden Band 10, 11, 12 oder 13 zugewandte Fläche plan ist und an diesem anliegt. Während Kunststoffe eine Dielektrizitätskonstante in der Größenordnung von etwa 2 bis 4 aufweisen (bei einem Verlustfaktor tg δ, der extrem niedrig ist, so daß sich der Kunststoff praktisch auch nicht erwärmt), sind hier Materialien wie Calciumtitanat vorgesehen, deren Dielektrizitätskonstante sehr viel größer als 1 ist. Außerdem zeigen diese Materialien hohe Formstabilität und einen geringen Temperaturausdehnungskoeffizienten. Fig. 8 zeigt den normierten Potentialverlauf zwischen zwei gegenüberliegenden Kondensatorplatten für eine Kunststoffschicht zwischen Strang und Kondensatorplatte (gestrichelt) und für ein Material mit hoher Dielektrizitätskonstante zwischen Strang und Kondensatorplatte (durchgezogen). Ersichtlich ergibt sich im letzteren Falle ein sehr viel kleinerer Spannungsabfall über den Kondensatorplatten, was die Betriebssicherheit deutlich erhöht. Das Stranggut hat zumindest bei den vorstehend angesprochenen Anwendungsfällen eine Dielektrizitätskonstante von ca. 40 bis 80 und einen nennenswerten Verlustfaktor tg δ, d.h. das Stranggut ist mittels eines Hochfrequenzfeldes besonders gut erwärmbar.
  • Außerdem ist es zweckmäßig, die Konsensatorplatten an den den Bändern zugewandten Seiten mit einer Kunststoffschicht zu versehen bzw. die Kondensatorplatten in Kunststoff einzubetten, um den Verschleiß der sich an den Kondensatorplatten entlang bewegenden Bänder gering zu halten. Diese Kunststoffbeschichtung sollte jedoch so dünn wie möglich sein, um das Spannungsprofil nicht zu stark zu beeinflussen. Zum selben Zweck kann das Material 41 an der dem Band zugekehrten Seite geschliffen und poliert sein.

Claims (12)

  1. Vorrichtung zum Erwärmen eines in einem Kanal (14) geführten Strangs aus einem elektrisch leitfähigen Material, wobei eine Kondensatorplattenanordnung (21), die an einen Hochfrequenzgenerator (23) angeschlossen ist, elektrisch isoliert gegenüber dem Strang angeordnet ist, und wobei die Kondensatorplattenanordnung (21) zwei in Stranglängsrichtung benachbarte Paare von einander gegenüberliegenden, ersten Kondensatorplatten (31) aufweist, zu deren beiden äußeren Seiten in Stranglängsrichtung zwei weitere Paare von zweiten Kondensatorplatten (30) angeordnet sind, die mit einem auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators (23) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kondensatorplatten (31) sämtlich an den nicht auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators (23) angeschlossen und an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Strangs, an denen keine ersten Kondensatorplatten (31) anliegen, im mittleren Bereich des Strangs und der Erstreckung der ersten Kondensatorplatten (31) jeweils eine Hilfskondensatorplatte (32) vorgesehen ist, die ebenfalls an den nicht auf Nullpotential liegenden Anschluß des Hochfrequenzgenerators (23) angeschlossen ist (Fig. 2).
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskondensatorplatten (32) in Längsrichtung des Strangs im Vergleich zum Abstand (d) zwischen den gegenüberliegenden ersten Kondensatorplatten (31) schmal sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskondensatorplatten (32) etwa gleiche Länge wie die ersten Kondensatorplatten (31) haben.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen in Stranglängsrichtung benachbarten Kondensatorplatten (30, 31) ein Abstand etwa mindestens gleich dem Abstand (d) der bezüglich des Strangs auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kondensatorplatten (30 bzw. 31) vorgesehen ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfskondensatorplatte (32) zu den benachbarten Kanten der Kondensatorplatten (31) einen Abstand etwa gleich dem Abstand (d) der bezüglich des Strangs auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Kondensatorplatten (30 bzw. 31) hat.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Kondensatorplatten (31), die bezüglich des Strangs auf gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind, symmetrisch zum Nullpotential beaufschlagt sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Kondensatorplatte (31) mit der hierzu bezüglich des Strangs gegenüberliegenden ersten Kondensatorplatte (31) über eine Lambda/2- Umwegleitung (34) oder ein Phasenschiebernetzwerk verbunden ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenzgenerator (23) symmetrische Ausgangsanschlüsse bezüglich des Nullpotentials aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und gegebenenfalls zweiten Kondensatorplatten (31, 30) jeweils aus mindestens zwei Teilplatten (31a, 31b) bestehen, die durch einen Spalt (37) getrennt sind.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und gegebenenfalls zweiten Kondensatorplatten (31, 30) in Richtung auf den Strang konkav ausgebildet sind, wobei die Konkavität mit einem elektrisch isolierenden Material (41) ausgefüllt ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch isolierende Material (41) eine Dielektrizitätskonstante von sehr viel größer als 1, vorzugsweise von größer als 100, aufweist.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Längskanten aufweisenden Strang die ersten Kondensatorplatten (31) an den beiden benachbarten Kanten den Strang auf seinen einander gegenüberliegenden Seiten, an denen die ersten Kondensatorplatten (31) nicht anliegen, mittels einer Abwinkelung (35) oder einer getrennten Hilfskondensatorplatte (36) ein kleines Stück im Vergleich zur Strangbreite übergreifen.
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