感应加热装置的制造方法_2

文档序号:9924685阅读:来源:国知局
括导电模型件,通过该导电模型件供给交流电流(I)。在整个说明书中,第一部件可被称为第一导体,所述第二部件可称为第二导体。
[0032]该两部件优选地平行布置,并且它们沿其至少部分分离开一定的距离,并且导电模型件被叠置。该距离产生空间61(参见图6),其中所述包装材料在操作中可以移动。电流被提供到第一导体,由此其在总体的第一方向上沿着导电模型件从起点行进到终点。当两个导电模型件电连接时,从第一导体的终点处离开第一导体的电流可进入第二导电模型件的起点。电流然后沿与第一方向相反的总体方向,在第二导电模型件的起点和终点之间流动。由于两个导电模型件叠置,所以沿导电模型件运行的电流会产生一些局部磁场。对于其中所述第一导电模型件的电流方向与第二导电模型件的电流方向相反的重叠部分,所得到的磁场将基本上为零或接近零。然而,对于其中所述第一导电模型件的电流方向与第二导电模型件的电流方向基本相同的重叠部分,所产生的磁场会增强。这导致通过单个感应加热装置而实现局部磁场的分布。该局部磁场已显示为对包装材料卷材产生小加热区的蜗旋电流。因为包装材料卷材移动,所以其会产生加热区域的受控线。另外,由于第一导体、移动的包装材料和第二导体的相对位置,会在小的孤立区域产生蜗旋电流,由此所产生的热量会跟随包装材料卷材边缘,即使在包装材料接头中铝箔被切断也如此。这种相对配置极大地减少了上述偏转,由此纵向条带可以被适当地层压,而不增大电流,即使在包装材料接头中也如此。
[0033]图2示意性示出了感应加热装置的第一导电模型件111和第二导电模型件121,即第一导体和第二导体。交流电流I被提供至在图2的顶部处的第一导电模型件111的起点
111。电流沿如在图2中标识的箭头流经导电模型件111直到其终点111b。图2的下部示出了第二导电模型件121。电流I从第二导电模型件的起点121a流向第二导电模型件的终点121b。在一些实施方式中,第一导电模型件的终点Illb可以连接到第二导电模型件的起点121a。然而,应理解,电流可以单独地提供给第二导电模型件的起点121,例如从与给第一导电模型件提供电流的电流源相同的电流源提供。
[0034]图3示出了被叠置在第一导电模型件111上的第二导电模型件121,由此在第一和第二导电模型件中的电流的流动由箭头指示。因此,图3示出了被布置在感应加热装置中时的导体,由此,第一和第二导体平行延伸,并提供了两个导体之间的恒定距离,以用于在层压纵向条带之前容纳所述包装材料。
[0035]如可在图3中观察到的,在沿两个叠置的导电模型件的某些部分,存在介于两个导电模型件之间的重叠部(overlap )0L。在这些重叠部处,在第一导电层中流动的电流I与在第二导电层中流动的电流I将具有相同的方向,从而导致在重叠的部分中、但在不同的导体中的流动的总电流21。因此,在这些重叠的部分,通过在两个叠置的导电模型件中流动的电流所产生的磁场将强于在非重叠的部分中的磁场。此外,沿着居中于两个叠置的导电模型件之间的纵向轴线31感测的磁场基本上将建立在零电流的基础上,因为就非重叠的部分而言,在第一和第二导电模型件之间的电流流动方向相反。图3的下部示出了从中心线31看到的沿叠置的导电模型件的纵向轴线所产生的磁场。在图3的曲线图的左端开始,在两导体
11、12中流动的电流将具有相反的方向,由此所产生的磁场将基本上为零。相邻的重叠区域OL将产生增强的磁场,这缘于两个导体11、12,在这两个导体11、12中电流以相同的方向流动。因此,所得到的磁场将会沿着中心线31形成若干个峰。
[0036]因此,相比于在非重叠区域中产生的磁场,两导电模型件的重叠OL部分产生幅值较大的局部磁场。围绕重叠部分的增强的局部磁场已经显示出改善对在感应加热装置的两个重叠部分之间形成的空间中移动的包装材料的铝箔的加热。因此,当包装材料通过两个叠置的导电模型件之间时,其会受到若干个增强的局部磁场作用。因为增强的磁场在导电模型件的离散重叠的部分产生,因此,向包装材料的铝箔提供足够的加热,同时保持工作电流尽可能低,从而防止任何不希望的过热或燃烧,这是可行的。从一般的观点看,局部磁场在包装材料中产生小的蜗旋电流,并且在电流集中之处,产生热量。用于产生热的蜗旋电流似乎在增强的局部磁场的区域中是最集中的,并且将在其他的区域散开。最集中的蜗旋电流的确切位置是在塑料的熔融发生之处。
[0037]图4示出了感应加热装置10的第一导体11的一实施方式。第一导体11包括第一导电模型件111。第一导电模型件可以任选包括多个冷却元件112,如散热片,冷却元件112与导电模型件111相接触以冷却整个导体11。通过冷却流体降低冷却元件112的温度可导致在使用中的感应加热装置10的有效冷却。
[0038]导电模型件111被安装在支撑件113上。支撑件113优选是聚合物材料刚性体,因此在注射模制工艺期间,使第一导体11嵌在刚性体113中。
[0039]在使用中,包装材料被布置成邻近于支撑件113的表面113a运行。此外,磁性插入件114也可以设置在支撑件113的内部,以增强由第一导电模型件111所产生的磁场。磁性插入件114可以优选地由有胶合剂的羰基铁(ferrotrone)或其他用于创建增强的磁场的类似的材料制成。
[0040]图5示出了感应加热装置10的第二导体12的一实施方式。第二导体12包括第二导电模型件121。第二导电模型件可以任选地包括若干个冷却元件122,如散热片,冷却元件122与导电模型件121接触以用于冷却整个导体12。通过冷却流体降低冷却元件122的温度可以导致在使用中的感应加热装置10的有效冷却。
[0041]导电模型件121被安装在支撑件123上,类似于已经参照图4所描述的。此外,磁性插入件124可以嵌入在支撑件123中,以增强磁场,如已经参照图4所描述的。
[0042]第二导体12的连接器121b优选为U形,如图5所示。这种形状是有利的,因为由U形部内(即在两腿之间)形成的空间可以被用于容纳卷筒130,其被用于对准纵向条带与相应的感应加热装置以及相应的材料卷材。此外,连接器121b的该形状可以防止未被屏蔽的连接器的叠置。
[0043]在使用中,包装材料被布置成邻近于支撑件123的表面123a运行。因此,当所述第二导体与第一导体11被布置成平行且有一定距离时,表面123a和113a彼此面对,由此材料卷材被布置在表面123a、113a之间。
[0044]图6示出了根据一实施方式的感应加热装置10。感应加热装置10包括第一导体11和第二导体12,第一导体11和第二导体12被安装在一起,以在它们之间形成空间61,在操作期间包装材料可以在该空间中行进。因此,空间61沿着第一和第二导体11、12的长度延伸,即在它们的纵向方向上延伸。
[0045]第一导体11和第二导体12的两个导电模型件在安装状态下叠置,以便根据以上的描述提供局部磁场。如可从图6中观察到的,第二导体的冷却块125包括用于冷却流体,例如水、空气等的通道(未示出)。类似冷却块可以被提供来用于第一导体11,但未在图6示出。冷却块125中的每一个可以被设置有用于输送冷却流体的通道。冷却通道(未示出)可以连接到若干冷却流体连接器62,冷却流体连接器62用于将冷却块连接到冷却流体源。在使用中,冷却流体被栗送通过冷却块,从而从第一和第二导体模型件除去热量,否则这些热量可能导致感应加热装置10的过热。
[0046]冷却也被提供给电连接器63a、63b。电连接器63a被连接到电源和第二导体12,而连接器63b被连接到电源和第一导体11。各连接器63a、63b包括用于使冷却流体能流过它们的壳体。正如在图6中可以看出的,第二导体12的终点121b连接到第一导体的起点11a,从而产生电路。支撑件64固定地连接到第一导体11,该支撑
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