[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Dicke einer durch einen Walzenspalt
laufenden Materialbahn, bei der der Durchmesser mindestens einer der den Walzenspalt
begrenzenden Walzen temperaturabhängig veränderbar ist.
[0002] Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-PS 35 28 365) werden die beiden einen
Walzenspalt bildenden Walzen mit Hilfe von Luft thermisch beeinflußt, wobei die Luft
in unmittelbarer Nähe der Walzenoberfläche durch eine Heizeinrichtung selektiv erwärmt
wird und der Energieaustausch zwischen der aus Düsen ausgetretenen, erhitzten Luft
und der Walzenoberfläche längs eines sich unmittelbar an die Walzenoberfläche anschließenden,
spaltartigen und bogenförmigen Bereichs von im wesentlich konstanter Dicke erfolgt.
Die Wärmeübertragung erfolgt hier also durch Konvektion, d.h. die zu erwärmenden Walzen
werden durch das Wärmeübertragungsmedium Warmluft erwärmt. Die Erwärmung der Walze
erfolgt von der äußeren Ober fläche her, wobei die Wärmeabfuhr von der Oberfläche
in das Innere des Gutes durch Wärmeleitung erfolgt. Nachteilig bei diesem Verfahren
ist, daß zunächst Luft erwärmt werden muß, um die Walzen erwärmen zu können. Da bei
jedem Wärmeübergang ein gewisser Energieverlust auftritt, ergibt sich bei der bekannten
Vorrichtung ein hoher Energieaufwand. Durch konstruktive Maßnahmen muß darauf geachtet
werden, daß die Vorrichtung einen die Walzenoberfläche spaltartig und bogenförmig
umgebenden, im wesentlichen geschlossenen Raum bereit stellt, in dem die Luft in
Kontakt mit der Walzenoberfläche gehalten wird. Für jeden Walzendurchmesser ist also
eine neue Vorrichtung mit an den Walzendurchmesser angepaßten Wärmeübertragungsraum
notwendig.
[0003] Aus US-PS 43 84 514 ist es bekannt, die Oberfläche einer Walze mit Hilfe von Wirbelströmen
zu erwärmen. Um einen zufriedenstellenden Wirkungsgrad zu erhalten, muß man darauf
achten, daß der Luftspalt, d.h. der Abstand zwischen der Erregervorrichtung und der
Walzenoberfläche möglichst klein bleibt. Die Form des Polschuhs der Erregervorrichtung
muß daher dem Walzendurchmesser angepaßt werden. Darüber hinaus ist die Erwärmung
mit Hilfe von Wirbelströmen auf bestimmte Walzenwerkstoffe beschränkt, die bestimmte
Anforderungen an den elektrischen und magnetischen Widerstand erfüllen.
[0004] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Steuern der Dicke
einer durch einen Walzenspalt laufenden Materialbahn anzugeben, die universeller
einsetzbar ist.
[0005] Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,
daß eine Bestrahlungsvorrichtung vorgesehen ist, die die Walze an einem Teil ihres
Umfangs mit Infrarot-Strahlung bestrahlt.
[0006] Die Infrarot-Strahlung beginnt im elektromagnetischem Spektrum unmittelbar neben
dem sichtbaren Licht bei etwa 0,78 µm und endet bei etwa 200 µm. Das technisch bevorzugt
genutzte Spektrum bewegt sich im Bereich zwischen etwa 0,8 und 10 µm. Dabei unterscheidet
man kurzwellige Strahlung zwischen etwa 0,9 und etwa 1,9 µm, mittelwellige Strahlung
zwischen etwa 1,9 und 3,1 µm und langwellige Strahlung zwischen etwa 3,1 und etwa
6,0 µm. Die Erfindung beruht auf dem Effekt, daß zwei Körper, die unterschiedliche
Temperaturen aufweisen, bestrebt sind, diesen Zustand auszugleichen, indem der wärmere
Körper dem kälteren durch Wärmestrahlung Wärme zuführt. Der wärmere Körper sendet
also Infrarotstrahlen aus. Je höher die Temperaturdifferenz ist, desto stärker ist
die Wärmeübertragung mit Hilfe der Infrarotstrahlen. Die vorliegende Erfindung benötigt
also weder Konvektionswärme noch Kontaktwärme. Die Wärmeübertragung erfolgt lediglich
durch Strahlung.
[0007] In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Bestrahlungsvorrichtung eine Vielzahl
von Strahlern auf, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Durch
die Anordnung einer Vielzahl von Strahlern, die entlang der Längserstreckung der Walze
angeordnet sind, läßt sich die Walzendicke und damit die Größe des Walzenspaltes
in einer Vielzahl von Zonen getrennt beeinflussen. Grundsätzlich gibt es so viele
regelbare Zonen, wie Strahler vorgesehen sind.
[0008] Mit Vorteil sind die Strahler stabförmig ausgebildet. Durch die Ausbildung der Strahler
als Stäbe ist die Vorrichtung praktisch für jeden Walzendurchmesser verwendbar. Bei
einem Wechsel des Walzendurchmessers ist also keine Anpassung der Vorrichtung an den
neuen Walzendurchmesser notwendig. Ein Punkt auf der Walzenoberfläche, der an dem
Strahler vorbeiläuft, wird durch die Vorrichtung auch nicht schlagartig einem Strahlungsfeld
hoher Intensität ausgesetzt. Vielmehr nimmt die Strahlungsintensität allmählich zu
und nach Erreichen eines Maximums allmählich auch wieder ab. Die Walzenoberfläche
wird daher nur allmählichen Temperaturänderungen ausgesetzt. Temperatursprünge, die
zu einer starken Materialbeanspruchung an der Walzenoberfläche führen könnten, werden
weitgehend vermieden.
[0009] Wenn die Strahler im wesentlichen parallel zu einer Senkrechten zur Walzenachse angeordnet
sind, läßt sich die Breite einer Zone praktisch auf die Breite eines Strahlers verringern.
Dadurch läßt sich die Auflösung der Walzenspaltdickenregelung in Axialrichtung der
Walze wesentlich erhöhen.
[0010] Mit Vorteil weist die Bestrahlungsvorrichtung Module auf, wobei jedes Modul mindestens
einen Strahler aufweist. Vorzugsweise weist jedes Modul zwei Strahler auf, wobei
jeder Strahler auch als Zwillingsrohr ausgebildet sein kann. Der modulartige Aufbau
erlaubt eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Walzenlängen. Darüber
hinaus vereinfacht er die Wartung, da jedes Modul bei einem möglichen Defekt einfach
ausgetauscht werden kann, ohne daß die gesamte Vorrichtung zerlegt werden muß.
[0011] In einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Strahler und der Walze eine
für die Infrarot-Strahlung der Strahler durchlässige Schutzscheibe, insbesondere aus
Quarzglas, angeordnet. Die Schutzscheibe hat mehrere Vorteile. Zum einen verhindert
sie, daß an der Walze anhaftende Schmutzpartikel, die sich aufgrund der Zentrifugalkraft
lösen können, an den Infrarot-Strahler gelangen und ihn verschmutzen können. Zum
zweiten schützen sie den Strahler vor unkontrollierten Temperatureinflüssen, die
durch Schwankungen der Lufttemperatur in der unmittelbaren Umgebung der Walze entstehen
können. Die Luft von der Walzenoberfläche kann nicht direkt zum Strahler gelangen.
Darüber hinaus läßt sich die Schutz scheibe auch als Reflektor für die von der Walze
ausgehende Rück-Strahlung verwenden. Wie eingangs erwähnt, strahlt jeder Körper mit
einer für seine Temperatur charakteristische Strahlung. Die Temperatur der Walze bleibt
weit unter der Temperatur des Strahlers. Die von der Walze ausgehende Strahlung ist
also wesentlich langwelliger als die Strahlung des Strahlers. Durch geeignete Wahl
des Werkstoffs der Schutzscheibe, beispielsweise Quarzglas, läßt sich erreichen,
daß die langwelligere Strahlung von der Walze an der Scheibe besser reflektiert wird
als die kurzwelligere Strahlung des Strahlers, die die Scheibe praktisch ungehindert
passieren kann. Die Schutzscheibe selbst heizt sich nicht auf. Dadurch wird vermieden,
daß Teile der Materialbahn, die an der Walze möglicherweise noch anhaften, mit den
heißen Strahlen in Berührung kommen können und sich entzünden, was insbesondere bei
der Papierverarbeitung zu großen Gefahren führen kann.
[0012] Mit Vorteil weist jedes Modul auf der der Walze abgewandten Seite der Strahler einen
Reflektor auf. Der Reflektor ermöglicht, daß die Strahlung des Strahlers, die nicht
direkt auf die Walze gerichtet ist, indirekt trotzdem auf die Walze gelenkt werden
kann. Dadurch ist eine bessere Bündelung der Strahlung in Richtung auf die Walze möglich.
Der Reflektor kann auch auf der "Rückseite" des Strahlers angebracht, beispielsweise
aufgedampft, sein.
[0013] In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Kühleinrichtung vorgesehen, die die
Bestrahlungsvorrichtung in einem vorbestimmten Temperaturbereich hält. Unter Kühleinrichtung
wird jede Einrichtung verstanden, die in der Lage ist, die Temperatur der Bestrahlungsvorrichtung
unterhalb der Strahlertemperatur zu halten. Durch die Tätigkeit der Kühleinrichtung
werden Temperatursprünge weitgehend vermieden. Dadurch läßt sich eine höhere Lebensdauer
der Strahler erreichen. Darüber hinaus begrenzt die Kühlluft auch die Temperatur des
Gehäuses der Bestrahlungsvorrichtung. Bei der Verwendung von Edelstahl sollte die
Temperatur des Gehäuses unter 250° C bleiben, um ein Anlaufen oder eine Verfärbung
des Edelstahls und damit eine Beeinträchtigung des Aussehens und der Reflektionseigenschaften
zu vermeiden. Die Temperatur der Bestrahlungsvorrichtung muß nicht konstant sein.
Es reicht aus, wenn die Temperaturänderung über der Zeit ein vorbestimmtes Maß nicht
überschreitet und ein bestimmter Temperaturbereich im Betrieb eingehalten wird.
[0014] Bevorzugterweise weist die Kühleinrichtung ein Gebläse und Luftleiteinrichtungen
auf, die Kühlluft durch die Bestrahlungsvorrichtung leiten. Die Temperaturregelung
mit Hilfe von Umgebungsluft, die in der Regel eine vorbestimmte Tempertaur nicht
überschreitet, läßt sich auf einfache und preisgünstige Weise durchführen.
[0015] Dabei ist es bevorzugt, daß jedes Modul einen eigenen Kühlluftanschluß aufweist.
Damit kann den besonderen Temperaturerfordernissen eines jeden Moduls Rechnung getragen
werden. Module, deren Strahler mehr Energie abgeben, müssen auch stärker gekühlt werden,
um die Temperatur des Moduls in einem vorbestimmten Bereich zu halten. Die Zufuhr
der Kühlluft zu jedem Modul kann dabei zentral oder dezentral, beispielsweise durch
Klappen im Kühlluftanschluß, geregelt werden.
[0016] Mit Vorteil weist der Reflektor Öffnungen für den Eintritt der Kühlluft in eine
zwischen Reflektor und Schutzscheibe gebildete Strahlerkammer auf. Die Kühlluft wird
also von "hinten", also von der der Walze abgewandten Seite, um die Strahler herum
geleitet. Dadurch, daß die Öffnungen im Reflektor angeordnet sind, wird der Reflektor
von Kühlluft durchströmt, wodurch der Reflektor ausreichend gekühlt wird. Gleichzeitig
wird ein Luftstrom in Richtung auf die Scheibe erzeugt.
[0017] Dabei ist besonders bevorzugt, daß die Öffnungen im Reflektor in einem Bereich angeordnet
sind, der von einer Ebene senkrecht zum Reflektor geschnitten wird, in der auch der
Strahler liegt. Mit anderen Worten befinden sich die Öffnungen in einem Bereich,
der dadurch definiert ist, daß man vom Strahler das Lot auf den Reflektor fällt. Durch
die Öffnungen wird zwar das Reflexionsvermögen des Reflektors in diesem Bereich vermindert.
Dieser Nachteil fällt jedoch nicht sehr stark ins Gewicht, da die Strahlung, die senkrecht
auf den Reflektor auftrifft, auch nur senkrecht reflektiert werden kann und somit
erneut auf den Strahler und nicht auf die Walze treffen würde. Durch die bevorzugte
Anordnung der Öffnungen läßt sich also die Kühlluft einleiten, ohne daß die Reflektion
stark vermindert wird.
[0018] In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt der Luftaustritt aus der Strahlerkammer
in Richtung auf die Walze. Die Kühlluft heizt sich beim Durchströmen der Strahlerkammer
auf und wird in der Regel wärmer als die Temperatur der Walzenoberfläche. Um auch
die in der Kühlluft enthaltende Energie zu nutzen, ist es vorteilhaft, diese auf
die Walzenoberfläche zu leiten. Im Rahmen der Temperaturdifferenz zwischen Kühlluft
und Walzenoberfläche findet ein zusätzlicher kleiner Energieaustausch statt.
[0019] Mit Vorteil erfolgt der Luftaustritt durch mindestens einen Schlitz, der sich parallel
zur Achse der Walze in der Nähe der Walzenoberfläche erstreckt. Die Luft wird also
gezielt auf die Walzenoberfläche geleitet.
[0020] Bevorzugterweise ist die Infrarot-Strahlung kurz- bis mittelwellig. Je kurzwelliger
die Strahlung ist, desto größer ist die Energiedichte der Strahlung. Die Wellenlänge
der Strahlung hängt im wesentlichen von der Temperatur des Strahlers ab. Dabei werden
Strahlertemperaturen von 1.000 bis 2.000° C bevorzugt, was einem Wellenlängen bereich
von etwa 1,3 bis etwa 2,3 µm entspricht. Kurzwelligere Strahler haben außerdem ein
besseres Regelverhalten. Kurzwellige Strahler lassen sich nämlich ähnlich einer Glühlampe
zu- bzw. wegschalten. Die Temperaturregelung kann daher sehr schnell erfolgen. Der
Betreiber kann zwischen langsamer und schneller Aufheizung wählen, z.B. einen Temperaturanstieg
zwischen 0,5° und 3° C pro Minute.
[0021] Da zwar beabsichtigt ist, die Bestrahlungsvorrichtung zu kühlen, andererseits aber
die Temperatur der Strahler nicht abgesenkt werden soll, weist jeder Strahler mindestens
einen frei aufgehängten Wendel auf. Dieser Wendel, der der eigentliche Ort der Strahlungserzeugung
ist, wird durch die zugeführte elektrische Energie aufgeheizt, mangels einer Wärmeleitmöglichkeit
aber nicht durch die Kühlluft gekühlt. Damit läßt sich erreichen, daß die Wellenlänge
und die Frequenz des Strahlers immer in einem vorbestimmten Bereich gehalten werden.
[0022] Auch ist von Vorteil, daß die Bestrahlungsvorrichtung auf der der Walze abgewandten
Seite thermisch isoliert ist. Die Isolation erfolgt dabei zweckmäßigerweise durch
eine Isolierschicht auf der Außenseite der Bestrahlungsvorrichtung. Dadurch wird
verhindert, daß die Bestrahlungsvorrichtung in die "falsche" Richtung strahlt, nämlich
in die der Walze abgewandte Richtung. Vielmehr wird nahezu die gesamte Strahlungsenergie
in Richtung auf die Walze abgestrahlt, wodurch ein wirtschaftliches Arbeiten mit der
eingesetzten Energie möglich wird.
[0023] Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels in
Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Walzenstapel mit einer Vorrichtung zum Steuern der Dicke einer durch
einen Walzenspalt laufenden Materialbahn in Arbeitsstellung,
Fig. 2 einen Walzenstapel mit der Vorrichtung in Wartungsstellung,
Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Strahlers und
Fig. 6 eine Vorderansicht eines Strahlers.
[0024] Eine Materialbahn 1, beispielsweise eine Papierbahn, läuft durch mehrere Spalte 3
eines Walzenstapels 2, beispielsweise eines Kalanders. Walzenstapel 2 dieser Art dienen
im allgemeinen dazu, die Eigenschaften des durch sie hindurch laufenden Materials
zu verändern. Insbesondere dienen solche Walzenstapel dazu, die Dicke einer solchen
Materialbahn 1 einzustellen. Dabei wird im allgemeinen angestrebt, die Dicke der Materialbahn
1 quer zur Bewegungsrichtung konstant zu halten. Etwa auftretende Ungleichmäßigkeiten
können dadurch ausgeglichen werden, daß der Walzenspalt an der Stelle, an der die
Materialbahn zu dick ist, dünner gemacht wird, während er an den Stellen, an denen
die Materialbahn zu dünn ist, dicker gemacht wird. Dabei genügt es in der Regel, die
Dicke eines einzigen Walzenspaltes 4 einzustellen. Zu diesem Zweck wird eine Walze
5, die den Walzenspalt 4 begrenzt, durch eine Heizvorrichtung 6 beheizt, wodurch sie
sich ausdehnt und den Walzenspalt verkleinert. Durch eine gezielte Verteilung der
Heizenergie über die Länge der Walze 5 läßt sich die Größe des Walzenspalts 4 über
die Länge der Walze 5 entsprechend verändern. Wird beispielsweise die Heizvorrichtung
so betrieben, daß sie die Walze 5 nur in ihrer axialen Mitte aufheizt, so wird der
Walzenspalt 4 auch nur in der axialen Mitte der Walze 5 dünner, bleibt hingegen an
seinen Enden unverändert.
[0025] Die Heizvorrichtung 6 ist auf einem Hebelgestänge 10 montiert, das mit Hilfe einer
Kolben-Zylinder-Anordnung 8 um einen Drehpunkt 9, der an einer Basis 7 befestigt ist,
verschwenkt werden kann. Auf diese Art und Weise ist es möglich, die Heizvorrichtung
in einer Arbeitsstellung zu bringen, wo sie die Heizleistung durch Strahlung an die
Walze 5 abgeben kann. In einer Wartungsstellung (Fig. 2) ist es hingegen möglich,
Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten auszuführen, ohne daß der Walzenstapel 2 den
Zugang zur Heizvorrichtung 6 behindert.
[0026] Die Dicke der den Walzenstapel 2 verlassenden Materialbahn 1 wird durch ein Meßgerät
35 fortlaufend ermittelt. Das Meßgerät meldet die ermittelten Daten einem Steuergerät
36, das die Heizvorrichtung 6 so steuert, daß die Wärmeverteilung über die axiale
Länge der Walze 5 zu einer Vergleichmäßigung der Dicke des Walzenspaltes 4 und damit
zu einem Ausgleich der ungleichmäßigen Dickenverteilung der Materialbahn 1 führt.
[0027] Dazu weist die Heizvorrichtung 6 eine Anzahl von gleich aufgebauten Modulen 26-30
auf. Jedes Modul weist zwei Strahler 12 auf, die als Zwillingsrohrstrahler ausgebildet
sind. Jeder Zwillingsrohrstrahler weist einen Doppelkolben 31 auf, in dem zwei Wendel
32, 33 so aufgehängt sind, daß sie, abgesehen von ihrer Befestigung an Fassungen
37, 38 keine Berührung mit dem Kolben 31 haben. Der Strahler 12 ist mit seinen Fassungen
37, 38 in Gehäusefassungen 13, 14 aufgehängt, die jeweils mit Halterungen 15, 16
verbunden sind, die sich wiederum zwischen zwei Seitenwänden 17 eines Moduls 26-30
erstrecken.
[0028] Die Seitenwände 17 bilden Teile eines Gehäuses 18. In dem Gehäuse 18 ist auf der
der Walze gegenüberliegenden Seite des Strahlers 12 eine Reflektor angeordnet. Der
Reflektor reflektiert die Infrarot-Strahlen des Strahlers 12, die vom Strahler in
die falsche Richtung, d.h. in die der Walze 5 abgewandten Richtung, ausgesandt werden.
[0029] Um auch Strahlen reflektieren zu können, die nicht direkt auf den Reflektor treffen,
können die Seitenwände 17 des Gehäuses 18 ebenfalls als Reflektoren ausgebildet sein.
[0030] Die Breite der Module läßt sich im Prinzip auf die Breite eines Einfachstrahlers
verringern. Dadurch wird eine Auflösung der Walzenspaltdickenregelung in Axialrichtung
bis in die Größenordnung von ca. 20 mm möglich, d.h. die "Walzenscheiben", deren Durchmesser
beeinflußt werden soll, sind nur noch ca. 20 mm breit. Dadurch kann die Materialbahn
1 wesentlich gleichmäßiger und somit mit besserer Qualität gefertigt werden.
[0031] Zwischen Walze 5 und Strahler 12 ist eine Schutzscheibe 20 angeordnet, die aus Quarzglas
gebildet ist. Quarzglas hat die Eigenschaft, die Infrarot-Strahlung des Strahlers
12 ohne nennswerte Verluste durchtreten zu lassen. Es hat eine relativ hohe Temperaturbeständigkeit,
eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit und eine geringe elektrische Leitfähigkeit.
Durch die Schutzscheibe 20, den Reflektor 19 und die Seitenwände 17 des Gehäuses 18
wird eine Strahlerkammer 21 gebildet. In dieser Strahlerkammer 21 läßt sich nun eine
definierte Temperaturumgebung schaffen. Durch die Schutzscheibe 20 wird nämlich nicht
nur verhindert, daß Schmutzpartikel, die auf der Oberfläche der Walze 5 haften und
sich möglicherweise im Bereich des Strahlers 12 lösen, den Strahler verschmutzen
und sich entzünden. Die Schutzscheibe 20 verhindert auch, daß Luftwirbel, die durch
die Bewegung der Walze 5 unvermeidbar entstehen, den Strahler 12 unkontrolliert abkühlen.
[0032] Um eine Temperatur in einem definierten Temperaturbereich in der Strahlerkammer 21
aufrechtzuerhalten, ist eine Kühlluftzufuhrleitung 11 vorgesehen, die durch ein nicht
dargestelltes Rohrsystem und ein ebenfalls nicht dargestelltes Gebläse mit Kühlluft
beschickt wird. Die durch den Lufteintritt 11 in das Gehäuse 18 eintretende Luft wird
durch Öffnungen 23 im Reflektor in die Strahlerkammer 21 geleitet. Jedes Modul 26-30
hat einen eigenen Lufteintritt 11, so daß die Temperatur in der Strahlerkammer 21
eines jeden Moduls 26-30 unabhängig von der Temperatur in den Strahlerkammern anderer
Module eingestellt werden kann. Die Luft, die durch den Lufteintritt 11 in das Gehäuse
18 eintritt, kann durch schlitzförmige Öffnungen 24, 25 wieder entweichen. Die schlitzförmigen
Öffnungen 24, 25 erstrecken sich parallel zur Achse der Walze 5 und richten die austretende
Luft gegen die Oberfläche der Walze 5. Dadurch wird ein Teil der Energie, die die
Luft bei ihrem Weg durch die Strahlerkammer 21 aufnimmt, nutzbringend zum Aufheizen
der Walze 5 verwendet.
[0033] Jeder Strahler 12 ist über eine elektrische Zuleitung 22 mit dem Steuergerät 36 verbunden.
Das Steuergerät führt jedem Strahler 12 so viel elektrische Leistung zu, daß sich
die Wendel 32, 33 des Strahlers auf eine Temperatur zwischen etwa 1.000 und 2.000°
C erhitzen. Die Strahler 12 senden dann Infrarot-Strahlung einer Wellenlänge zwischen
etwa 1,3 und etwa 2,3 µm aus. Dies führt zu einer relativ hohen Energiedichte auf
der Walzenoberfläche, die die Walze relativ schnell aufheizt und damit auch relativ
schnell den Durchmesser der Walze 5 ändert. Wird die elektrische Energie, die über
die elektrische Zuleitung 22 zugeführt wird, abgeschaltet, so hört der Strahler 12
relativ schnell auf zu heizen. Die Walze wird abgekühlt, unter anderem durch die Materialbahn
1, und zieht sich zusammen, wodurch der Walzenspalt 4 an der Stelle, an der der Strahler
12 abgeschaltet ist, vergrößert wird. Damit ist es relativ schnell möglich, die Dicke
des Walzenspalts zu ändern.
[0034] Das Gehäuse 18 ist von einer Isolierschicht 34 (nur in Fig. 3 gezeigt) umgeben. Die
Isolierschicht 34 bewirkt eine thermische Isolierung des Gehäuses. Auf der der Walze
5 abgewandten Seite des Gehäuses 18 strahlt also nur relativ wenig Wärme ab. Dies
verhindert, daß sich die Umgebung auf der der Walze 5 abgewandten Seite des Gehäuses
18 übermäßig aufheizt und ermöglicht, daß nahezu die gesamte Energie der Infrarot-Strahler
12 auf die Walze 5 gerichtet wird.
1. Vorrichtung zum Steuern der Dicke einer durch einen Walzenspalt laufenden Materialbahn,
bei der der Durchmesser mindestens einer der den Walzenspalt begrenzenden Walzen
temperaturabhängig veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bestrahlungsvorrichtung
(6) vorgesehen ist, die die Walze (5) an einem Teil ihres Umfangs mit Infrarot-Strahlung
bestrahlt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsvorrichtung
(6) eine Vielzahl von Strahlern (12) aufweist, die im wesentlichen parallel zueinander
angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler (12)
stabförmig ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahler
(12) im wesentlichen parallel zu einer Senkrechten zur Walzenachse angeordnet sind.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrahlungsvorrichtung
(6) Module aufweist, wobei jedes Modul (26-30) mindestens einen Strahler (12) aufweist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen
den Strahlern (12) und der Walze (5) eine für die Infrarot-Strahlung der Strahler
(12) durchlässige Schutzscheibe (20) angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul (26-30)
auf der der Walze (5) abgewandten Seite der Strahler (12) einen Reflektor (19) aufweist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine
Kühleinrichtung (11) vorgesehen ist, die die Bestrahlungsvorrichtung (6) in einem
vorbestimmten Temperaturbereich hält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühleinrichtung ein
Gebläse und Luftleiteinrichtungen (11) aufweist, die Kühlluft durch die Bestrahlungsvorrichtung
(6) leiten.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Modul (26-30) einen
eigenen Kühlluftanschluß (11) aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der
Reflektor (19) Öffnungen (23) für den Eintritt der Kühlluft in eine zwischen Reflektor
(19) und Schutzscheibe (20) gebildete Strahlerkammer (21) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (23) im
Reflektor (19) in einem Bereich angeordnet sind, der von einer Ebene senkrecht zum
Reflektor geschnitten wird, in der auch der Strahler (12) liegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustritt
(24, 25) aus der Strahlerkammer (21) in Richtung auf die Walze (5) erfolgt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustritt durch
mindestens einen Schlitz (24, 25) erfolgt, der sich parallel zur Achse der Walze (5)
in der Nähe der Walzenoberfläche erstreckt.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Infrarot-Strahlung kurz- bis mittelwellig ist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß jeder
Strahler (12) mindestens einen frei aufgehängten Wendel (32, 33) aufweist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die
Bestrahlungsvorrichtung (6) auf der der Walze abgewandten Seite thermisch isoliert
ist.