JPH06111920A - モ−タ内蔵形ホットロ−ラ - Google Patents

モ−タ内蔵形ホットロ−ラ

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JPH06111920A
JPH06111920A JP27772592A JP27772592A JPH06111920A JP H06111920 A JPH06111920 A JP H06111920A JP 27772592 A JP27772592 A JP 27772592A JP 27772592 A JP27772592 A JP 27772592A JP H06111920 A JPH06111920 A JP H06111920A
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JP
Japan
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hot roller
motor
rotor
heater coil
hot
Prior art date
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Pending
Application number
JP27772592A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyoshi Kato
博良 加藤
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.)
Shinko Electric Co Ltd
Original Assignee
Shinko Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Electric Co Ltd filed Critical Shinko Electric Co Ltd
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Priority to DE1993611773 priority patent/DE69311773T2/de
Priority to EP19930307498 priority patent/EP0589685B1/en
Publication of JPH06111920A publication Critical patent/JPH06111920A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/10Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders
    • H05B6/145Heated rollers
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • D02J13/005Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass by contact with at least one rotating roll

Abstract

(57)【要約】 【目的】 モータ付きホットローラの全長を短くすると
ともに,熱効率を改善したモータ内蔵形ホットローラを
提供するようにする。 【構成】 モータ外箱表面にヒータコイル10を嵌合固
定し,モータのモータ回転子シャフト7にヒータコイル
10を覆うごとく形成したホットローラ回転子11のホ
ットローラ回転軸を結合するように構成した。この場
合,モータ回転子軸端部軸受にセラミック軸受を使用
し,オイルミスト潤滑を行うのが望ましく,ホットロー
ラ回転子にヒートパイプを配設するのが望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はホットローラ用回転機
を結合したホットローラに係り,特に,モータを含むホ
ットローラの総軸長が短くて設置工場の面積効率が高
く,さらに,熱効率の良いモータ内蔵形ホットローラに
関する。
【0002】
【従来の技術】化学合成繊維工場における製造過程にお
いては,ホットローラが使用されている。ホットローラ
は,ローラ内部に蒸気を吹き込み,または,ローラ内部
にヒータコイルを装着していて,例えば,図6,図7に
示すような構造をなしている。図6において,20はホ
ットローラ用回転機,30はホットローラである。21
はホットローラ用回転機であるモータ本体であって,モ
ータフランジ22によって対象機構に装着固定される。
モータ21のシャフト23は,モータフランジ22の端
部で軸受24によって回転自在に支持され,ホットロー
ラ30の回転子31の回転軸32を結合している。ホッ
トローラ30の回転子31の内部空間にはモータフラン
ジ22に結合したホットローラボス部33外面にヒータ
コイル34を嵌合固定している。上記した軸受24は,
ヒータコイル34による発熱とモータ21の発熱による
ホットローラ内部の温度上昇に耐えるために,冷却ファ
ンとダクト,あるいは,パイプによって冷却水,冷却油
等を供給するように構成した冷却機構(図示せず)が設
けられている。モータ21には,冷却用の換気ファン
(図示せず)が装着され,ヒータコイル34による発熱
とモータ21自身の発熱に対してモータ21を保護して
いる。上述の構造において,モータ21とヒータコイル
34に所定の電力を供給することによってホットローラ
30は,その表面が合成繊維製造工程において必要な所
定温度,例えば,摂氏150度ないし280度に維持さ
れ,所定の回転速度で回転する。
【0003】上述した図6がモータとホットローラとの
結合体をフランジによって垂直な壁面に装着する構造の
ものを示しているのに対して,図7はベース26によっ
て水平面に装着する構造を示している。即ち,図7にお
いて,モータ本体21を結合するモータフランジ25の
形状は図6に示したモータフランジ22とは異なり,ベ
ース26によって対象機構部に装着固定される。その他
の符号は図6と共通である。ホットローラとホットロー
ラ用回転機の仕様形状はそれぞれ上述した以外にその用
途条件に合わせて設計製作されている。また,ホットロ
ーラ用回転機はホットローラの必要仕様性能にあわせ
て,適切なタイプ,仕様のモータ類,例えば,誘導電動
機,同期電動機等各種のものが用いられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで,上述したよ
うなホットローラの構造においては,ホットローラ用回
転機20とホットローラ30とが直列に結合して構成さ
れるために,全体の長さが長くなり,工場の面積効率を
低下させている。ホットローラ用回転機であるモータの
発熱はモータ軸端に装着した自己冷却ファンまたは,別
に設けたモータにより駆動される強制冷却ファンで冷却
して発生熱エネルギーを大気中に放熱しているので冷却
エネルギーが無駄になっている。また,ホットローラ用
回転機20とホットローラ回転子31の回転軸32との
接続部の軸受24は,ホットローラ30の危険回転速度
を実用回転速度よりも上げるためにホットローラ回転子
31の内部に設けている。そのために軸受24部はヒー
タコイルによって加熱されるので冷却機構が必要にな
り,この冷却エネルギーが無駄になっている。本発明は
上記従来の問題点を除いて,モータ付きホットローラの
全長を短くするとともに,熱効率を改善した,モータ内
蔵形ホットローラを提供することを目的(課題)としてい
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に基づくモータ内蔵形ホットローラにおいて
は,モータ外箱表面にヒータコイルを嵌合固定し,モー
タ回転子のシャフトにヒータコイルを覆うごとく形成し
たホットローラ回転子の回転軸を結合したことを特徴と
している。上記のモータ回転子シャフトの軸受にセラミ
ック軸受を使用してオイルミスト潤滑を行うのが望まし
い。さらに,ホットローラ回転子にヒートパイプを配設
するのが望ましい。
【0006】
【作用】本発明は上述のように,モータ外箱表面にヒー
タコイルを嵌合固定し,モータ回転子のシャフトにヒー
タコイルを覆うごとく形成したホットローラ回転子の回
転軸を結合したので,ホットローラの全長が短くなっ
た。また,モータの発熱をヒータコイル加熱エネルギー
のベースに使用するとモータの冷却ファンが不要にな
る。従って,ホットローラの全長を短くする効果が高ま
る。また,モータの発熱がヒータコイル加熱エネルギー
のベースに使用されると熱効率が向上される。モータ回
転子のシャフト軸受にセラミック軸受を使用し,オイル
ミスト潤滑を行うと,この軸受の冷却機構が不要にな
る。さらに,ホットローラ回転子にヒートパイプを配設
すると,ホットローラの温度が速やかに均一にできる。
【0007】
【実施例】本発明に基づくモータ内蔵形ホットローラの
実施例を図1ないし図5によって詳細に説明する。 実施例1 図1は図6によって説明した従来例のフランジ取り付け
形に対応する本発明の実施例1を示している。図1にお
いて,モータ内蔵形ホットローラ1はホットローラボス
部3で,ホットローラ設置用固定板2にボルト(図示せ
ず)によって装着固定される。ホットローラボス部3と
一体構造の円筒部3a前後にはモータ反負荷側カバー4
とモータ負荷側カバー5が結合固定されてモータ部の外
箱を構成している。6はモータ回転子であって,モータ
回転子6のシャフト7はモータ反負荷側カバー4に対し
ては軸受8aによって,モータ負荷側カバー5に対して
は軸受8bによって回転自在に軸支されている。ホット
ローラボス部3と一体構造の円筒部3aにはモータ回転
子6の対向位置にモータ電機子コイル9aを嵌合したモ
ータ固定子9が装着固定されている。モータ電機子コイ
ル9aはこのホットローラ1の外部に設けられている所
定性能の電源から接続線9bによって電力が供給され
る。また,ホットローラボス部3と一体構造の円筒部3
a外面にこのホットローラ1外部の電源(図示せず)か
ら導線(図示せず)によって接続されるヒータコイル1
0を嵌合固定している。ヒータコイル10の外周には所
定の小間隙を空けてホットローラ回転子11が設けられ
ている。このホットローラ回転子11のホットローラ回
転軸12はシャフト7の端部13において結合されてい
る。
【0008】上述した要素部品により構成されるモータ
は,ホットローラ1の必要回転精度とこのホットローラ
を装着するシステムの必要条件に対応して,誘導電動
機,同期電動機等適切な形式のモータを選択使用するこ
とができる。また,モータ電機子コイル9aは所定の耐
熱特性を備えた,例えば,ポリイミド系絶縁材料を使用
した耐熱線を使用し,少なくとも軸受8bにはセラミッ
ク軸受を使用してオイルミストによる潤滑を施す等,こ
のホットローラ1内部の温度上昇に対応して所定の部品
は必要耐熱特性を備えた素材によって構成させている。
【0009】上述の構造において,モータ電機子コイル
9aに所定の電力が供給されると,モータ回転子6が回
転する。モータ回転子6の回転によってシャフト7が回
転し,ホットローラ回転子11が所定の周速で回転す
る。ホットローラ回転子11の回転速度は必要に応じて
このホットローラ1を使用したシステムの制御装置(図
示せず)によって制御される。上述したようにモータ機
能が作動すると,そのモータ効率によって定まる損失分
が熱として発生し,外気と接触しているモータ反負荷側
カバー4等以外からの放熱がないので蓄熱され,ホット
ローラボス部と一体構造の円筒部3aからヒータコイル
10を経由してホットローラ回転子11に伝達される。
ヒータコイル10に所定の電力を供給すると,前述した
モータ機構から伝達された熱エネルギーにヒータコイル
10の発熱が加えられてホットローラ回転子11の表面
は所定の温度まで上昇する。連続運転時には,上述した
モータ機構から伝達される熱エネルギー量は一定であっ
て,ヒータコイル10によるホットローラ回転子11の
加熱に対するベース熱エネルギーとして機能する。ホッ
トローラ回転子11の表面温度はこのホットローラ1を
使用したシステムの制御装置(図示せず)によって,例
えば,150度ないし280度等の所定温度に所定精度
で維持制御される。ホットローラ回転子11の表面温度
が,例えば,150度ないし280度に維持されると,
モータ外箱部の熱特性等に対応してホットローラ回転子
11の内部温度は150度ないし300度に上昇する
が,ホットローラ回転子11内部に使用される部品類は
上記温度に対応して適切な耐熱素材を使用し耐熱構造に
構成されているので,熱破損されることなく安定に機能
する。
【0010】実施例2 図2,図3,図4によって,本発明の実施例2を説明す
る。図2において1Aはホットローラを示しているが図
1によって説明したホットローラ1に対して,ホットロ
ーラ回転子11の構造のみを変えたものであるので,そ
の他の詳細説明は省略する。図2において11Aはホッ
トローラ回転子であって,ホットローラ回転子11A内
側は,所定特性のヒートパイプ15をシャフト8に対し
て平行に所定間隔で埋め込んでいる。図2のホットロー
ラ回転子XX断面を図3に示している。図3において,
11Aはホットローラ回転子であって,15はヒートパ
イプである。また,16はヒートパイプ15を固定する
ための耐熱性合成樹脂である。耐熱性合成樹脂16には
導熱性材料を用いてヒートパイプ15全面にわたって盛
るようにしても良い。上述したヒートパイプ15は,ホ
ットローラ回転子11Aとヒータコイル10の形状寸法
や熱特性等に対応し,ホットローラ1の必要熱仕様に従
って適切な寸法のものを適切な間隔で埋め込めば良い。
埋め込み方法としても,図3に示したようにホットロー
ラ回転子11Aの内面に溝を設けてヒートパイプ15を
等間隔で埋め込んでも良いが,図4に示すようにホット
ローラ回転子11Bの内部に円柱状の孔を設けてヒート
パイプ15を埋め込んでも良い。ヒートパイプ15は図
3と同様.必要熱特性と加工性に対応して任意適切に配
設すれば良い。図2に示す各符号は,ホットローラ回転
子11Aと,ホットローラ回転子11Aの寸法がヒート
パイプ15を埋め込むために変更されているのに伴っ
て,形状寸法等が変更されるホットローラボス部3Aお
よびこれと一体構造をなす円筒部の符号3Aaを除いて
図1に示した各要素部品と共通である。
【0011】上述の構造において,図1によって説明し
たように,モータ機能によってホットローラ回転子を所
定の回転速度で回転し,ヒータコイル10によってホッ
トローラ回転子11Aの表面温度を上昇維持させる。運
転開始時にヒータコイル10に電力を供給し,ヒータコ
イル10の温度が上昇するとヒートパイプ15の働きに
よってホットローラ回転子11Aのヒータコイル10装
着反対側端部11Aaに急速に熱が伝達される。また,
制御装置(図示せず)によってヒータコイル10に流す
電流値を制御すると,上述したヒートパイプ15の働き
によってホットローラ回転子11Aのヒータコイル10
装着反対側端部11Aaにも急速に熱が伝達制御され,
精度の良い温度制御が実行される。
【0012】上述の説明は本発明の技術思想を実現する
ための基本手法と構成を示したものであって,種々応用
改変することができる。例えば,実施例2に示したよう
にヒートパイプを埋め込むことも一つの手段である。図
1,図2による説明では,従来の技術で図6によって説
明した構造に対応するモータ内蔵ホットローラの説明を
したが,従来の技術で図7によって図示したように適切
な構造のベースを設けて床面に装着できるようにする,
即ち,図5によって図示するホットローラ1Bの構造に
する等,このホットローラを使用するシステムの必要条
件とホットローラを装着する対象機構条件等に対応し,
本発明の技術思想に従って適切に構成すれば良い。な
お,図5に示した実施例3のものは図1によって説明し
た構造に対して,ホットローラボス部3の構造およびこ
れと一体構造の円筒部の符号3aを3Bおよび3Baの
ように変更してベース16を装着した以外の符号は図1
と共通である。
【0013】
【発明の効果】本発明は上述したように構成したので以
下に記すような優れた効果が得られた。 ホットローラ回転機の冷却ファンが不要になりエネル
ギーの損失が防げた。 軸受にセラミック軸受を使用しオイルミスト冷却を行
うと軸受の冷却機構が不要になり,エネルギーの損失も
防げる。 ホットローラ回転機部の発熱がホットローラの加熱熱
源に使用できるので熱効率が向上される。 ホットローラ回転子にヒートパイプを埋め込むと,ヒ
ータコイルとホットローラ回転子それぞれの構造形状と
その間隔に影響されないでホットローラ回転子の加熱を
速やか安定に実施できる。従って,モータの外箱を構成
する構造とその内部のモータ機構構成の自由度を高める
ことができる。 上記ないしの効果によってホットローラの全体効
率が向上できた。 ホットローラの軸長が短くできたので,工場の面積効
率が向上される。 ホットローラの直径が太くできたのでモータの回転速
度を低減できる。従って,危険回転速度に対応させる設
計も容易になる。 ホットローラの直径が無駄なく太くできたのでGD2
が大きくなり,電圧変動,負荷変動に対してホットロー
ラ回転の周速が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1の構成を示す半部縦断正面図
である。
【図2】本発明の実施例2の構成を示す半部縦断正面図
である。
【図3】図2のX−X線における拡大断面図である。
【図4】図2の,X−X線における拡大断面図で図3と
は異なった構造例を示すものである。
【図5】本発明の実施例3の構成を示す半部縦断正面図
である。
【図6】従来例の構成を示す一部縦断正面図である。
【図7】従来例の図6とは別の構成例の一部縦断正面図
である。
【符号の説明】
1,1A,1B:ホットローラ 3,3A,3B:ホットローラボス部 4:モータ反負荷側カバー 5:モータ負荷側カバー 6:モータ回転子 7,23:シャフト 8a,8b,24:軸受 9:モータ固定子 10,34:ヒータコイル 11,11A,31:ホットローラ回転子 12,32:ホットローラ回転軸 15:ヒートパイプ 16:ベース

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホットローラ回転機であるモータの外箱
    を構成する構造体表面にヒータコイルを嵌合固定し,当
    該モータのモータ回転子シャフトに前記ヒータコイルを
    覆うごとく形成したホットローラ回転子のホットローラ
    回転軸を結合したことを特徴とするモータ内蔵形ホット
    ローラ。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のモータ回転子シャフトの
    軸受にセラミック軸受を使用しオイルミスト潤滑を行っ
    たモータ内蔵形ホットローラ。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のホットローラ回転子にヒ
    ートパイプを配設したモータ内蔵形ホットローラ。
JP27772592A 1992-09-24 1992-09-24 モ−タ内蔵形ホットロ−ラ Pending JPH06111920A (ja)

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JP27772592A JPH06111920A (ja) 1992-09-24 1992-09-24 モ−タ内蔵形ホットロ−ラ
DE1993611773 DE69311773T2 (de) 1992-09-24 1993-09-22 Heizwalze mit eingebautem Motor
EP19930307498 EP0589685B1 (en) 1992-09-24 1993-09-22 Hot roller with a built-in motor

Applications Claiming Priority (1)

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JP27772592A JPH06111920A (ja) 1992-09-24 1992-09-24 モ−タ内蔵形ホットロ−ラ

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EP0589685A2 (en) 1994-03-30
EP0589685B1 (en) 1997-06-25
DE69311773D1 (de) 1997-07-31
EP0589685A3 (en) 1994-06-22
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