專利名稱：感應(yīng)干燥機(jī)及磁力分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱或以其他方式處理金屬物體的方法，特別涉及以感應(yīng)方式加熱或其他方式處理金屬罐蓋或封閉物的方法與裝置，供干燥、固化或其他用途，用來使其間保持一空隙并沿一路徑推動這些物體。
金屬飲料容器的封閉物通常為圓形，具有稱為卷邊的一凸緣周邊。這些封閉物通常系由鋁或鋼制成，卷邊則用于經(jīng)由一接觸操作將該封閉物附加到罐體。為有助于在罐體與封閉物之間形成密封完整性，通常的方法為在該封閉物制造時(shí)在該卷邊內(nèi)施加封閉劑的聯(lián)珠。不同型類的涂層也可選擇地或一般地施加到金屬罐封閉物以供各種其他用途例如修理損壞的涂層。
在該制造過程中發(fā)生的一問題為這些涂層的固體或干燥。最近將水基封閉劑用于容器工業(yè)已有所增加，這些封閉劑可能須達(dá)十天才干燥到可接受的狀態(tài)以將該封閉物施加到一金屬罐體。就溶劑的涂層而言，這不是嚴(yán)重的問題，因?yàn)檫@種揮發(fā)性溶劑能迅速蒸發(fā)，且可接受干燥以便很好地在24至48小時(shí)內(nèi)將封閉物施加于一金屬罐體。
過去，金屬罐封閉物通常系通過紅外線輻射或?qū)α骷訜岱椒ㄓ枰约訜嵩趨f(xié)助干燥或固化過程。這些系統(tǒng)，特別是對流加熱系統(tǒng)傾向于工作量大、笨重及由于缺乏有效的能量使用而使作業(yè)費(fèi)用過高。
金屬罐封閉物通常系用兩種方法的任何一種運(yùn)送到加熱裝置。這些封閉物可用一輸送器皮帶運(yùn)送，在此情況下，封閉平臥在皮帶上將有涂層的一側(cè)上，或可堆疊在一軌道或籠內(nèi)，互相成面對面接觸的接觸在后者的狀況中，各封閉物系在與其表面成橫交的方向上被推動通過該裝置。后者的裝置揭示在頒給Sullivan的美國專利第4，333，246號中。
在兩種排列方向中，干燥裝置的輸送速度及長度系經(jīng)選擇以確保每一罐頭封閉物從該裝置出現(xiàn)時(shí)涂層內(nèi)已有充分的水含量被排出。不過如若生產(chǎn)線因某種理由或不知何故被阻塞而停止，則會發(fā)生問題，在該情況下，在加熱裝置中的金屬罐封閉物可比原定的有更長時(shí)間的停留，因而使其過于加熱而可能損毀。無閉合回路的機(jī)構(gòu)中已提供用來理此種情況，但對紅外線系統(tǒng)及高溫對流系統(tǒng)而言，即使設(shè)有此種機(jī)構(gòu)，也將難以足夠迅速停止加熱過程以避免損害。的確已有較低溫度的對流加熱系統(tǒng)可避免過度加熱罐蓋的危險(xiǎn)，因其后并未熱得足以造成損害，但這些較低溫度亦令人無法滿意地需較低的干燥時(shí)間及較長的輸送路徑。
許多用于金屬罐蓋封閉物的已有技術(shù)加熱器另一問題因輸送罐封閉物通過加熱裝置的速度而發(fā)生。金屬罐蓋封閉物是在約每分鐘1，600個(gè)的高速率不斷生產(chǎn)，特別對輸送器皮帶運(yùn)送系統(tǒng)需要以高速率的速度通過加熱器。當(dāng)以該速度移動時(shí)，金屬制度蓋極易飛離皮帶。為避免該情況發(fā)生，已有技術(shù)的加熱裝置通常包括真空裝備或永久磁石將封閉物緊吸于皮帶上。此種真空裝備可能耗費(fèi)很大且體積龐大。
若干種金屬物件用高頻感應(yīng)加熱乃屬已有技術(shù)，但迄今尚未應(yīng)用于金屬罐封閉物的制造。參閱例如頒給米樂(Miller)的美國專利第4，339，645號，頒給瑪瑞爾斯(Maurice)的美國專利第4，481，397號;頒給伯克物(Beckert)美國專利第4，296，294號及頒給諾加克(Nozaki)的美國專利第4，849，598號。雖然這些文獻(xiàn)中所揭示的若干系統(tǒng)可用于加熱金屬罐封閉物，但并非最佳的方法。特別是例如這些系統(tǒng)可能非常大而笨重，需要水冷卻及由于磁通量的不必要消耗而效率很差。已有技術(shù)的感應(yīng)加熱裝置的各線圈通常亦必須非常小心地造型，以確保適當(dāng)?shù)哪芰哭D(zhuǎn)移。
本發(fā)明的目的在提供能克服上述若干或全部缺點(diǎn)的金屬罐封閉物加熱裝置。
根據(jù)本發(fā)明，概括地說，金屬罐封閉物是置于一高頻振蕩磁場中給予感應(yīng)加熱，該磁場是由線繞在一高導(dǎo)磁率及低導(dǎo)電性心體的一感應(yīng)線圈產(chǎn)生的。心體的形狀及定向是制成為使其磁性相反的兩極以集中的方式從線圈沿通過金屬罐封閉物的一路徑導(dǎo)引磁通。
金屬罐封閉物可沿通過該磁場的一輸送路徑運(yùn)送，并能在一輸送皮帶上平直或互相成堆疊的面對面關(guān)系而定向。如果平臥在一輸送器皮帶上及如果金屬罐封閉物包括鐵磁性物料，則各心體縱輸送器下方將磁通線集中進(jìn)入該輸送路徑，因而除以感應(yīng)方式加熱外，并用磁力保持封閉物在皮帶上。這樣可不必需要上述龐大真空系統(tǒng)。
在本發(fā)明的另一特點(diǎn)方面，多心體能在沿輸送路徑的不同縱向位置及/或在輸送路徑附近的不同徑向位置產(chǎn)生多振蕩磁場。該磁場產(chǎn)生裝置能迅速模組化，因而容易適合每一特定生產(chǎn)線的改變需要。
又在本發(fā)明的另一特點(diǎn)中，設(shè)有檢測金屬罐蓋溫度的裝置以對罐封閉物的閉合回路溫度進(jìn)行控制。如果溫度超過一預(yù)定臨界值則關(guān)閉該加熱裝置。
本發(fā)明是以其特殊、具體的實(shí)施例加以說明的，并參考各附圖，在附圖中，

圖1為本發(fā)明裝置的側(cè)面圖。
圖2為說明圖1所述的裝置中所產(chǎn)生的若干磁通線的圖。
圖3為圖1中所示的連同圖1中金屬罐封閉的物各心體的一頂視圖。
圖4為本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的正面圖。
圖5為圖4中線5-5的一頂視圖。
圖6及7分別為本發(fā)明的另一具體實(shí)施例的側(cè)面圖及一橫斷面。
圖8及9是用來說明本發(fā)明的推動技術(shù)。
圖10及11為根據(jù)本發(fā)明的裝置的側(cè)面圖，用來表示它的各特色。
圖12為本發(fā)明裝置之一部分的頂視圖，可與例如圖1中所示的輸送器皮帶聯(lián)合使用。
圖1表示本發(fā)明的感應(yīng)干燥裝置。該裝置包含置于沿一輸送路徑16的長度不同的縱向位置的一系列E形心體10，12及14。每一心體具有一中央平行叉頭20及兩個(gè)外側(cè)的平行叉頭22及24。各心體系因下述理由以各自的間隙26及28在縱向分隔的。各E形心體的平行叉頭20，22，24的每一叉頭是指向輸送路徑16。
一輸送器皮帶40是置于各心體10，12及14的上方，并是由符號為42表示的一馬達(dá)與滾子的旋轉(zhuǎn)，在輸送路線16的縱方向上不斷向前移動。一系列金屬罐封閉物50平臥在輸送器皮帶40上，并由于輸送器皮帶40的運(yùn)動沿輸送路徑向前移動。如圖4所示，各金屬罐封閉物50是停留在它的從封閉物主要表面向下伸展的卷邊52上。將要干燥的涂層圓緣(未圖示)可在置于輸送器皮帶40上之前放置在這些卷邊中。
第一E形心體10，12或14的中央叉頭是用導(dǎo)線66與線圈60，62或64纏繞的。導(dǎo)線66的相反兩端連接到一交流電源68。線圈62系從線圈60的相反方向纏繞的，且線圈64是從線圈62的相反方向纏繞的。使用不同的線圈繞組方向的理由是顯然可知的。
圖2顯示在交流源68的一相位線圈60，62及64連同心體10，12及14所產(chǎn)生的磁通路徑。當(dāng)該交流源68在其正半周時(shí)，在線圈60中產(chǎn)生一感應(yīng)磁場，其北極在心體10的中央叉頭自由端及南極在該線圈相反端(底部)。不過，心體10，12及14各是高導(dǎo)磁性的，然而有包含從線圈60底部發(fā)出的磁通線并將它們載送至心體10的兩外側(cè)平行叉頭22與24附近的效應(yīng)。
由這會產(chǎn)生兩磁通回路。一回路從北極20延伸并跨過空氣隙至南極22并環(huán)繞心體10的基底再回至北極20。另一自北極20延伸跨越E形心體的另一空隙而至南極24，以反方向環(huán)繞心體10的基底再回到北極20。由于心體10的形狀，自北極20跨越空隙至南極24的磁力線一般均為弧形路線。又由于心體10的定向及位置，這些弧形路線通過輸送路徑16，并在其通過時(shí)最后通過每個(gè)金屬罐封閉物50。因此，可以說，心體10的形狀，定向及位置在本質(zhì)上集中來自線圈60所產(chǎn)生的磁場的磁力線通過輸送路線16。本發(fā)明的特點(diǎn)大大改善了從交流電源68進(jìn)入金屬罐封閉物50的能量耦合效率且不要求線圈60的繞組或成形的任何特別準(zhǔn)確性。
由于心體10，12，及12，14之間的上述縱向間隙26與28，可獲得額外的效率。如前所述，線圈62是以與心體10和14的繞組相反的方向纏繞于E形心體12的中央叉頭上。因此，無論何時(shí)E形心體10的外側(cè)分叉頭22與24為磁性南極，那么，E形心體12外側(cè)叉頭22與24則為北極。此對心體12與14間的關(guān)系亦屬真實(shí)，因此除了通過每一單獨(dú)心體所產(chǎn)生的磁通路徑外，一另外的弓形磁通路徑是通過每對鄰接心體的外側(cè)分叉頭產(chǎn)生的。
交流電源68在20千赫芝左右振蕩，因而使線圈及心體所產(chǎn)生的磁場亦在相同的頻率振蕩。當(dāng)它們沿輸送路徑16移動時(shí)亦在金屬罐封閉物50其內(nèi)產(chǎn)生同一頻率振蕩的交流電流。20千赫芝的數(shù)是為金屬罐封閉物加熱的適宜深度并作為最佳基本頻率來選擇的。由于表層效應(yīng)，正如大家熟知的，較低的頻率將感應(yīng)深入金屬罐封閉物的感生電流，而較高頻率感生的電流則較淺。最好的交流電源68是足夠靈活并能在每一方向變更數(shù)千赫芝的頻率，以使尺寸可用、形狀、物料內(nèi)容及以心體10，12與14為準(zhǔn)位置均不同的各種金屬罐封閉物50有最佳的能量交換效率。
圖3顯示一E形心體的頂視圖及其一選用的金屬罐封閉物50?？梢娦捏w10的寬度在與輸送路徑16橫交的方向上系較金屬罐封閉物50的直徑要寬。一般來說，為保證使金屬罐封閉50的所有部分被加熱，心體10應(yīng)至少與最大預(yù)期工作件寬度相同。
如前所述，心體10，12與14應(yīng)由高導(dǎo)磁率的材料制成，以對線圈60，62與64所產(chǎn)生的磁力線作最大的包含。各心體亦應(yīng)具有低導(dǎo)電性，以防止心體內(nèi)因電流感應(yīng)所產(chǎn)生的能量損失。鐵酸鹽磁體是達(dá)到這些目的的合適材料。類似地，輸送器皮帶40應(yīng)由非導(dǎo)電性物質(zhì)制成。
可見，圖1，2，3及3中所示的具體實(shí)施例的各種變化是可能的。舉例而言，雖然三個(gè)線圈60，62及64被顯示為與同一交流電源68串聯(lián)，某一或該線圈全體可用分開的電源代替供電。作為另一范例，雖然仍將磁通集中通過輸送路徑16，但各心體仍可有不同的定向。又一范例，雖然圖1中所示的每一心體具有僅圍繞中央平行叉頭20的繞組，但是在反方向另增繞組可置于外側(cè)平行叉頭22與24的周圍。各繞組亦可置于各心體基部的周圍。其他的形狀或心體亦屬可行。例如一U形心體亦可工作，只要該心體被放置及通過輸送路徑16定向于將磁通集中的地方。
圖1-3中表示感應(yīng)加熱裝置構(gòu)造的模組性對各心體的配置可提供廣泛的彈性。舉例而言，僅靠加入或移除心體，即可容易增加或減少金屬罐及封閉物加熱所生產(chǎn)過的輸送路徑的長度。例如由于生產(chǎn)線的速度改變或待干燥的涂層中含水量的變化，可能產(chǎn)生這種需要。作為另一范例，在許多情況下，當(dāng)工作件進(jìn)入加熱器裝置時(shí)，可能希望較慢地增加其溫度，而當(dāng)工作件向下游前進(jìn)時(shí)，則希望更迅速地增加。此可由配置上游心體(或各心體)在距輸送路徑較大距離的地方及更多的下施主體在距輸送路徑較小距離的地方而實(shí)現(xiàn)。
顯然可知，本發(fā)明并不限于金屬罐封閉物，而也可與其它裝置合用，最好不一定使用平坦的導(dǎo)電性工作件。許多其他變化亦很明顯。
圖12為本發(fā)明的裝置的不同實(shí)施例的頂部圖，其中省略心體10，12及14。該裝置包含一支架350，在該支架上面對及循輸送路徑16連續(xù)配置多個(gè)螺施形繞組系。載有金屬罐蓋50的輸送器皮帶40(圖1)并未顯示于圖12中。各螺簧350系以多相方式互相連接的，特別是每個(gè)第三彈簧都連接在一起。交流電源68(圖12未顯示)的三相系分別連接在螺簧三個(gè)相位A，B及C。如同圖1的實(shí)施例，圖12的實(shí)施例將金屬罐封閉物50沿輸送路徑移動，在其中產(chǎn)生高頻振蕩渦流。如圖12所示的對多相位螺簧的使用是適合于提供下文中將更詳細(xì)解釋的推動力。如果推動是由某種其他裝置例如一移動的輸送器皮帶提供的，則僅需一單相配置。
如前所述，已有技術(shù)的金屬罐封閉物干燥裝置的問題是當(dāng)生產(chǎn)線由于某種原因被阻塞或停止時(shí)，該裝置具有過度加熱及損毀或破壞加熱器內(nèi)的金屬罐封閉物傾向。即使設(shè)有一在生產(chǎn)線停止時(shí)間關(guān)閉加熱器的裝置，加熱仍能繼續(xù)一令人厭惡的長時(shí)間。
根據(jù)本發(fā)明的一特點(diǎn)，是金屬罐蓋50設(shè)有閉合回路的溫度控制。特別是圖1所示，可以為常用紅外線(IR)傳感器的一溫度傳感器80是設(shè)置在輸送路徑16的附近以檢測封閉物50的溫度。如果溫度高于在一預(yù)定的溫度，交流電源68即自動關(guān)閉。這樣可停止流經(jīng)金屬罐封閉物的所有電流，因而幾乎立即防止封閉物過熱。
即使沒有象生產(chǎn)線停止的失效溫度檢測亦可用作感應(yīng)式加熱器正常操作的閉合回路溫度控制器的一部分，例如，我們已知知道，置于卷邊52內(nèi)的一種特殊水基密封水基密封劑已于封閉物50達(dá)到溫度150-220F時(shí)，在10分鐘內(nèi)充分加熱達(dá)到98%的固體。因此，一閉合回路的溫度檢測系統(tǒng)可納入一感應(yīng)干燥器，該系統(tǒng)個(gè)別檢測金屬罐封閉物的溫度，并于每一封閉物到達(dá)臨限溫度時(shí)關(guān)閉交流電源68。應(yīng)用該方法，不同尺寸，厚度，位置或定向的封閉物，甚至可被容納在各封閉物的連續(xù)流內(nèi)而不改變生產(chǎn)線感應(yīng)干燥部分的結(jié)構(gòu)。
保持裝置圖1的輸送器皮帶40通常移動非常迅速，以便每分鐘干燥1，600左右的金屬罐封閉物。在此速度下，常使各封閉物滑出輸送器皮帶40，除非用某種保持裝置將其保持在原位置上。且亦應(yīng)包括一種保持裝置用以抵消各繞組中電流及金屬罐封閉物中感生電流間的磁排斥力。
如前所述，金屬罐封閉物通常是由鋁或鋼制成。對鋁制金屬罐封閉物而言，可制成一種將空氣由輸送器的皮帶40中各穿孔向下方吸氣的保持裝置。不過此種真空裝置可能昂貴及體積龐大，如若可能，最好避免使用。因此，對于鋼(或其他鐵磁性物質(zhì))制的罐封閉物，用心體10，12及14及線圈60，62與64本身提供該保持裝置。除在封閉物50內(nèi)感應(yīng)產(chǎn)生合適的電流外各心體仍放置及定向，也用磁力將各封閉物吸向輸送器皮帶40。心體10，12及14的定位及取向應(yīng)使該磁吸力比抵消感生電源產(chǎn)生所需的斥力更大。
可選用的實(shí)施例圖4及圖5中所示的為根據(jù)本發(fā)明制成的感應(yīng)式干燥裝置的可選用的實(shí)施例，其中金屬罐封閉物系面面對疊置及在與各封閉物主要表面橫交的方向上被推送并通過加熱裝置。
圖4表示該裝置的正面圖，圖5表示沿圖4中線5-5的投影圖。一組心體即心體120及直接在其后面的各心體系在圖5中省略以使圖示清晰。在該裝置中，一堆疊中的每一金屬罐封閉物100以直立方式在一對導(dǎo)桿102與104上停留。另設(shè)有兩根導(dǎo)桿106與108用以協(xié)助將各封閉物保持在其位置上。此四根導(dǎo)桿102，104，106及108共同限定疊置封閉物100的輸送路徑110。雖然各封閉物100在圖5中被顯示為互相分隔，此僅為顯示方便，否則將無法觀看該裝置的各部份。實(shí)際上，各金屬罐蓋系互相抵住(接觸)，且如其形狀許可，各罐蓋互相套置。應(yīng)用該方式，整疊罐蓋可僅由來自該疊的后端力沿輸送路徑110推進(jìn)。
在圍繞輸送路徑110的三個(gè)不同徑向位置有多個(gè)E形心體120，122及124。各心體120，122及124的每一心體具有各自的線圈126，128及130，以有關(guān)圖1的裝置所述方式纏繞在其中央分頭上。此三個(gè)心體120，122及124系附加在未圖示及邊跨于導(dǎo)桿102，104，106及108上的一框架。應(yīng)用此方法，此三個(gè)心體120，122及124形成一相關(guān)的機(jī)內(nèi)模組(僅交流電源例外)，而可置于沿輸送路徑110的長度的任何縱向位置。這些模組亦可根據(jù)任何特定生產(chǎn)線的改變需要，根據(jù)需要加入到一感應(yīng)加熱器中或從該加熱器去除。另外的模組性可由包括在每一模組內(nèi)的分開交流電源獲得。
如圖5所示，此種特殊的感應(yīng)干燥裝置包括沿輸送路徑110的三個(gè)連續(xù)縱向位置處的三個(gè)模組。特別是，緊接圖4中可見的模組后面的該模組包括由相應(yīng)的線圈136及138纏繞之心體132及134。置于心體120(圖4)的相同徑向位置的一第三心體在圖5中的被省略，以使示例清晰。相類似地，包括繞有相應(yīng)的線圈146及148的心體142及144系沿輸送路徑110在縱向位于心體132及134的后面。再者，與心體120(圖4)位于相同徑向位置的一第三心體已在圖5中省略。
纏繞沿輸送路徑110的縱向軸的各E形連續(xù)心體的中央分叉頭的各線圈是以相反方向纏繞的，且各心體是以與上述于圖2相同一理由互相分隔的。此外，導(dǎo)桿102，104，106及108是由例如塑膠或陶瓷的不導(dǎo)電物料制成的。
操作時(shí)，金屬罐封閉物是用選擇性涂層處理的，且通常以磁輪或其他裝置(未圖示)推到上述堆疊的后端。將每一新金屬罐封閉物堆送至堆疊后端是動作有效推送整個(gè)堆疊向前達(dá)到一金屬罐封閉物的寬度，已干燥的各封閉物則以相同的速率從該堆疊的前端除去。
當(dāng)各封閉物通過圖4及5中所示的各心體及線圈產(chǎn)生的交流磁場時(shí)，高頻交流電流即產(chǎn)生于各封閉物內(nèi)，因而用如上述有關(guān)圖1中裝置的差不多相同的方式加熱各封閉物。圖4及5亦表示另一特點(diǎn)，即各心體可在分叉頭的末端形成與工作件形狀相似，以便使通過罐蓋的磁通量為最大。該特點(diǎn)系分別由E形心體120，122及124的分叉頭末端150，152及154的弓形來表示的。
由于使用圖1中的裝置，一交流電源168是包括在圖4及5的裝置中，以使通過各繞組的電流以約6-20千赫芝的頻率振蕩。此外閉合回路溫度控制器可包括在一紅外線溫度檢測器180中，如果和當(dāng)各蓋的溫度增至一預(yù)定臨限值以上時(shí)，則關(guān)閉該交流電源。上述有關(guān)圖1中裝置的考慮事項(xiàng)及變化的其余部分亦適用于圖4及5的裝置。
另一實(shí)施例當(dāng)金屬罐蓋或其他實(shí)質(zhì)上為板片狀物件移動并通過一干燥或固化裝置時(shí)，則希望使其互相分開以允許空氣進(jìn)到工作件的所有各部份。上述Sullivan的美國專利第4，333，246號敘述一項(xiàng)將正在橫交工作件主要表面方向上以面對面關(guān)系沿一軌道推進(jìn)的一系列工作件予以分離的技術(shù)。在該專利案中，工作件被推進(jìn)通過由一不變寬度的軌道所限定的一曲線路徑，以允許在較短半徑范圍附近的工作件各部分上擺動，因而在較長半徑附近的各部份發(fā)生扇形分開。上述專利人使用該軌道作案，在加熱空氣指向分開的各部份時(shí)，將各罐蓋部份分離。
上述Sullivan技術(shù)有若干主要缺點(diǎn)。第一，雖然第一工作件的一部份與其他工作件分開，常用工作件的另一部份(在較短半徑附近之各部份)接觸其他的工作件。這些工作件僅成為扇形散開，而非真正分離。因此，如若該裝置用于固化選擇性，并施加涂層在罐蓋上，舉例而言，該裝置僅能選擇性用于已施加涂層的地方，而不能為各蓋可能互相接觸的周邊附近。此外，由沿軌道推進(jìn)各蓋的力所導(dǎo)致的各蓋確實(shí)互相接觸的部分上的壓力，能軟化及/或損壞各蓋上的金屬或其涂層。又，此種Sullivan裝置僅能在各金屬罐蓋成扇形部分間產(chǎn)生有限的分離，因?yàn)檩^大的分離要求軌道作案中較緊的曲線，轉(zhuǎn)而需要將各蓋沿該軌道推進(jìn)的裝置有更大的力量及較強(qiáng)的物料。由于相同的理由，該技術(shù)不能使用于長輸送路徑，即使各曲線保持為甚淺時(shí)也這樣。再者，Sullivan技術(shù)不能在具有拉環(huán)的金屬罐蓋上工作良好，因?yàn)檫@些罐蓋并未作良好的套置，并且如果各罐蓋接觸，則可能互相刮傷。
在一磁場內(nèi)移動的多個(gè)磁性物件將展開以均等共用全部可利用的磁場，這一點(diǎn)已被人們熟知。不過，此項(xiàng)技術(shù)迄今尚未使用于加熱金屬飲料罐蓋的裝置，因?yàn)樵谶^去可能需用具有非常高的居里溫度的昂貴磁性物料。
圖6顯示使用永久性磁石以保持鋼(或其他鐵磁性物)制飲料容器蓋100進(jìn)行感應(yīng)式加熱的裝置的側(cè)視圖(部分被切除)。圖7則顯示同一裝置的橫斷面。這些金屬罐蓋以末端相向方式停留于一對導(dǎo)桿202及204上，并另有兩根導(dǎo)桿206及208用以協(xié)助保持各封閉物在其原位上。此四根導(dǎo)桿202，204，206及208一起限定該疊封閉物100的輸送路徑。導(dǎo)桿202，204，206及208系在沿一導(dǎo)管220內(nèi)表面上各不同周邊位置予以軸向定位。各導(dǎo)桿及該導(dǎo)管系由不導(dǎo)電物料例如陶瓷或聚四氟乙烯制成的。最好該導(dǎo)管220亦該熱絕緣，其理由可從下文中荻悉。導(dǎo)桿202，204，206及208可在若干具體實(shí)例中省略，其功能由導(dǎo)管220本身取代。
安裝于導(dǎo)管220外表面上的為電感性配線222，此配線系與如圖1中所示的交流電原68連接。上述配線包含四個(gè)螺施線223的平行區(qū)域，每一區(qū)域?qū)ο蛟趯?dǎo)管220周邊的略少于四分的一的弧及實(shí)質(zhì)上沿該管的全長延伸(加熱系欲在該管內(nèi)實(shí)施)?？墒褂酶鞣N不同的已知技術(shù)以滿足電源供應(yīng)的電子交換需求及允許配線有較高電流承載能量。如若欲有模組性或其他用途，亦可將配線222設(shè)置為一系列軸向鄰接的配線組。
應(yīng)注意螺施線223的代替，上述配線222可作為纏繞該管220的單一多匝線圈(未圖示)。不過該裝置所感生的磁力超于將各金屬罐蓋繞一直徑旋轉(zhuǎn)，而使其難于保持其正面在輸送路徑的方向橫交定向。而且該裝置有如下所述的不希望的加熱永久性分離器磁石的超向。
該管220沿其全長各不同位置上有諸如224的各孔，以例金屬罐蓋內(nèi)部通氣?？諝饪山?jīng)由這些孔循環(huán)以去除濕氣，冷卻或其他處理。螺旋線223在這些孔224纏繞。這樣影響該管內(nèi)側(cè)在該點(diǎn)的交流感應(yīng)磁場，但全部加熱過程未受重大影響。因?yàn)樯鲜雠渚€實(shí)際上仍延伸用于感應(yīng)加熱該管全長。
位于螺旋線223的四個(gè)區(qū)域間隙內(nèi)及沿該管220的長度縱向定向?yàn)槎喔墬l磁石230。圖6中僅提供有多根軌條磁石230的一條于以例示清晰。永久性磁石230的定向可沿該管220周邊交替的磁石北極與南極。圖7中顯示有四個(gè)永久性磁石230，但可使用多于1的任何數(shù)目。而且，永久磁石230可分別沿該管的長度，或可設(shè)成軸向的鄰接段以提供模組性或供其他目的。
圖6及7的裝置還包括一振動器240(僅在圖6中示出)，在軸向永久磁石230以機(jī)械方式振動。
操作中，當(dāng)一特定數(shù)目的金屬罐蓋100是在該管的內(nèi)側(cè)時(shí)，這些罐蓋試圖均等分用沿該管長度的各永久磁石230所產(chǎn)生的磁場。摩擦乃由機(jī)械振動器240予以克服，此使磁石230振動及由此永久磁石在軸向產(chǎn)生的磁場。振動頻率可在60赫芝左右，及其波長也較各蓋間間隔要短。振動可用其他方法代替達(dá)成諸如安裝導(dǎo)桿202，204，206及208在彎曲部上使其作軸向振動，或使用線圈222的反磁場中原有的磁力振蕩。另一可選用者為沿該管220纏繞一線圈(未圖示)以提供特別用以振動金屬罐蓋100的較慢振蕩磁場。如若振動與進(jìn)行的方向橫交，亦屬有效。
將金屬罐蓋置于該管220的內(nèi)側(cè)，并由永久磁石230所產(chǎn)生的磁場分離，一高頻交流磁場被供應(yīng)到配線222。因而在該管內(nèi)邊的每一金屬罐蓋中產(chǎn)生一高頻交流磁場。此磁場產(chǎn)生渦流以對金屬罐蓋加熱并使其干燥。
人們知道雖然高溫系在罐蓋100的本身內(nèi)誘生，配線222仍保持微冷。少匝數(shù)的感應(yīng)線圈的水冷并非必要。又因?yàn)楦邷赝ǔH限于金屬蓋100本身，且因?yàn)橛谰么攀?30實(shí)際上在螺旋線223所產(chǎn)生的磁場外面，永久磁石可用廉價(jià)的陶瓷磁石代替高居里溫度物料制成的昂貴磁石。還應(yīng)注意的是，雖然永久磁石是顯示在圖6及7中，也可用交流或直流電磁石代替以實(shí)現(xiàn)間隔。
只要不施加其他力量，在該管220內(nèi)的金屬罐蓋100將分開以共用永久磁石230產(chǎn)生的磁場?？商峁┮煌苿恿蛲苿友b置以使各蓋在縱向上沿進(jìn)路210移動。施加此種力量的一方法為傾斜該管以使其進(jìn)口端高于出口端。此方法應(yīng)用重力以使各罐蓋的分布沿該管的長度歪斜。故管蓋向出口端移動時(shí)其間隔即更接近。當(dāng)各蓋在出口處到達(dá)最大緊縮密度時(shí)，永久磁石230所產(chǎn)生的磁場不再強(qiáng)得足以克服最接近出口而從該管跌出的蓋的重力趨勢。因此，就立即欲放在管內(nèi)的指定數(shù)目的金屬罐蓋及間隔磁石所產(chǎn)生的指定磁場而言，一傾斜角可由無論何時(shí)一金屬蓋被加入到該管的入口，另一蓋則由該管跌出而決定。因此能保持通過感應(yīng)干燥器罐蓋連續(xù)流動。
各蓋100也可用其他方法將其推動通過管220，例如每次加入一新蓋時(shí)以機(jī)械方式將一蓋自該管的出口移除。舉例而言，圖8顯示一上游輸送器皮帶250將各罐蓋100輸送至一磁力上堆積器252，此堆積器定期將一新罐蓋100加入到該管220的進(jìn)口。每次加入此一新罐蓋時(shí)，一磁力下堆積器254即在該管220的出口處移除該罐蓋并將其置于一下游輸送器皮帶256上以便進(jìn)一步處理。每次加入一罐蓋到進(jìn)口并自出口移除另一罐蓋時(shí)，在該管內(nèi)的其余各罐蓋則自動調(diào)整其縱向位置以均等分配永久磁石230(圖8中未顯示)所產(chǎn)生的磁場，亦可使用一旋轉(zhuǎn)力(未圖示)代替下堆積器254以從該管220出口端移除單獨(dú)的罐蓋。
另一在該管220內(nèi)沿輸送路徑210推送金屬罐蓋的方法為使各罐蓋移動如同一直線型感應(yīng)馬達(dá)的一部份。如若螺旋線223系以例如三相連接，及供給三相的交流電流，則可假定各螺旋線系適當(dāng)分開，各罐蓋100中的一指定蓋將被重復(fù)吸引至下一個(gè)游螺旋線，并于電流源68的相位旋轉(zhuǎn)時(shí)被前一螺旋線所排斥。螺旋線223能以任何需要的匝數(shù)的位移連接。
另一方式為提供一推動裝置，其方法為加入一纏繞該管220一分離多相推動線圈，以沿該管220內(nèi)輸送路徑推動罐蓋100，圖9中顯示一個(gè)三相(A、B、C)推動線圈260。此推動線圈260可在一較低的頻率例如60赫芝下操作。一分離的推動線圈有下列缺點(diǎn)。即它需要另外加上配線，但有利的是加熱及推動的功能可保持感應(yīng)上的獨(dú)立。因此各罐蓋可由一分離的推動線圈例如260保持移動，甚至通過并不希望感應(yīng)加熱的該管220的一部份內(nèi)。該特征在修理涂層干燥器時(shí)特別有用，例如可將金屬罐蓋移動通過該管的感應(yīng)加熱部份，接著通過該管的熱空氣均熱部份，接著同一管的部份冷卻。在此種系統(tǒng)中，該管的一部份或可繞以推動線圈260，以及僅在該管的感應(yīng)加熱部份設(shè)有感應(yīng)配線222。
一推動線圈不應(yīng)使用在感應(yīng)加熱將要發(fā)生的該管220的同一部份，因?yàn)楦袘?yīng)性配線所產(chǎn)生的磁場可能在推動線圈內(nèi)誘發(fā)不需要的電流，并且反之亦然。
任何上述推動技術(shù)在如果需要時(shí)可靠分離器磁石230有目的的配置來輔助。舉例而言，在圖10中，各永久磁石230的兩個(gè)被顯示的縱向220轉(zhuǎn)向其出口端傾斜。此可減少在出口端的管內(nèi)分離磁場，因而允許罐蓋轉(zhuǎn)向該管的出口端，以便有更為緊密的間隔?？刂蒲卦摴?20長度各點(diǎn)的罐蓋100密度的技術(shù)可按需要用于任何目的。舉例而言，如若須在任何方面需要簡化該管出口端移除罐蓋的過程，則該技術(shù)可能有用。
本發(fā)明在金屬罐蓋處理裝備的設(shè)計(jì)上能有極大的彈性。例如由于永久磁石230(圖6及7)不需要具有高居里溫度，這些磁石可用一撓性材料制成。這樣允許例如圖11中所示者的一彎曲管220使用。在圖11中的管300雖然主要是水平的，但在進(jìn)口處有90°的彎曲以形成一垂直直升進(jìn)口。管300的進(jìn)口系直接置于一輸送器皮帶302上，而將各罐蓋100載送至其位置。各金屬罐蓋系由永久磁石304(圖11中僅顯示二個(gè))逐一吸入管300中，并跟隨該管的彎曲部，在管300上可設(shè)置一感應(yīng)配線例如222(圖6及7)，或如圖11中所示僅設(shè)在其一部分上。此一技術(shù)可有效排除對一上升口的需要即在該管300之出口處的相似彎曲則能排除對一下堆積器的需要。
鋁制罐蓋及本體因其為非鐵磁性，可能無法用例如230的間隔磁石(圖6及7)作磁力的分隔。不過，由于鋁制罐蓋及本身因該管220外側(cè)上的布線而保證在其中傳導(dǎo)渦流，鋁制罐蓋依然受到布線222所感應(yīng)產(chǎn)生的加熱。本發(fā)明的推動特點(diǎn)亦適用于鋁制工作件，因?yàn)樵诠ぷ骷姓T發(fā)的渦流產(chǎn)生對布線222所產(chǎn)生的磁場有排斥性傾向的磁場。因此工作件與布線222形成一排斥的直線性馬達(dá)，沿該管220的內(nèi)側(cè)縱向推進(jìn)該工作件。再者，雖然就磁鐵性工作件而言，工作件對螺旋線223的磁吸引力可能強(qiáng)得反制所產(chǎn)生的磁斥力，這在鋁制金屬罐蓋中并不真實(shí)。因此鋁制工作件將自該管的所有各側(cè)邊以實(shí)質(zhì)上的一致性被向內(nèi)排斥，迫使其進(jìn)入該管的中央，因而在工作件縱向推進(jìn)時(shí)使摩擦減至最小限。這樣將一例如240的振動器的需要減至最低。鋁制的工作件亦可由一多相繞組例如顯示為260的撓組(圖9)形成的多相線性推進(jìn)馬達(dá)予以推進(jìn)。
本發(fā)明已以與其有關(guān)的特定具體實(shí)施例說明，并且許多在其范圍內(nèi)可變化。
權(quán)利要求
1.一種對一導(dǎo)電性金屬罐封閉物加熱的裝置，其特征在于包含產(chǎn)生裝置，用以產(chǎn)生通過該物件的一磁場；以及振蕩裝置，用以振蕩該磁場的強(qiáng)度，因而在該導(dǎo)電性金屬罐封閉物內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流。
2.一種對一系列導(dǎo)電性物件加熱的裝置，其特征在于包含電感性配線;施加裝置，用以對該電感應(yīng)配線施加一交流電流，而使該配線產(chǎn)生一第一振蕩磁場;以及磁力推動裝置，用于以磁力推動上述物件沿一輸送路徑通過該第一振蕩磁場。
3.一種用以處理多個(gè)鐵磁性金屬罐封閉物的裝置，其特征在于包含用以處理該封閉物的裝置;以及磁裝置以磁力方式使上述封閉物具有間隔。
全文摘要
用來感應(yīng)加熱金屬罐蓋的裝置，包括高導(dǎo)磁率及低導(dǎo)電性的各心體，這些心體具有至少兩個(gè)磁性相反的極部，均指向各金屬罐蓋的一輸送路徑。高頻交流電流系施加于這些心體的繞組，因而在金屬罐蓋內(nèi)感生交流加熱電流，并對其充分加熱以驅(qū)除濕氣。這些心體可為E形，并可置于沿該輸送路徑的各縱向位置及/或繞該輸送路徑的各徑向位置成為模組。也可包括閉合回路的溫度控制器以防止萬一生產(chǎn)線發(fā)生意外的停止時(shí)各金屬罐封閉物的過熱。
文檔編號F26B23/08GK1080454SQ92103528
公開日1994年1月5日 申請日期1992年5月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年11月30日
發(fā)明者羅伯特·A·史倫吉 申請人:蒼鷺技術(shù)股份有限公司