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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Oberflächenbehandlung einer Warenbahn, welche relativ zwischen gegeneinander unter der Wirkung magnetischer Kräfte einen Druck ausübenden Walzen bewegt wird. Als bevorzugtes Beispiel einer solchen Einrichtung seien Kalander genannt.
Um die Schwierigkeiten, die sich bei normalen gewichtsbelasteten Kalandern in der Papier- und
Textilindustrie bei grossen Arbeitsbreiten ergeben, zu beheben, wurden neben andern Lösungen auch
Magnetkalander (z. B. österr. Patentschrift Nr. 206395, Fig. 6) vorgeschlagen, die einen gleichmässigen Liniendruck ergeben.
Von besonderem Vorteil erwies sich die Tatsache, dass derartige Magnetkalander keine Durchbiegung der
Walzen aufweisen, weil sich diese gegeneinander anziehen und dadurch über die ganze Arbeitslänge einen gleichmässigen Liniendruck erzeugen.
Nachteilig ist bei diesen Magnetkalanderkonstruktionen, dass zwei harte Magnetwalzen gegeneinander wirken und die zu behandelnde Warenbahn zwischen den beiden Walzen liegt und einen mehr oder minder grossen Luftspalt bildet, dessen Überwindung eine grosse Verlustleistung notwendig macht.
Derartige Magnetkalander sind nur für dünne Warenstärken und Materialien geeignet, welche von beiden
Seiten mit harten Walzen behandelt werden sollen.
In den meisten Fällen des Einsatzes von Kalandern soll jedoch auf eine harte Walze aus Stahl eine beschichtete Walze folgen, welche einen Belag aus Papier, Gummi, Kunststoff usw. aufweist. Würde eine derartige beschichtete Kalanderwalze mit einem Kern aus magnetisierbarem Material direkt von einer Magnetwalze angezogen werden, müssten grosse Verlustleistungen aufgewendet werden. Aber bereits bei grösseren Materialstärken lassen sich kaum die gewünschten Pressdrücke erzielen, da der Leistungsaufwand zu gross wird, und das Kühlungsproblem nur schwierig zu lösen ist.
Diesen Mangel weist auch eine bekannte Anordnung von magnetisch angezogenen Walzen auf (österr. Patentschrift Nr. 206395, Fig. 8 und 14), wobei mindestens eine der Walzen aus magnetisierbarem Material besteht, wobei ferner ein diese Walze anziehender Magnetkörper vorgesehen ist und sich die Walze aus magnetisierbarem Material gegen eine Gegenwalze aus beliebigem Material abstützt. Bei dieser bekannten Walzenanordnung befindet sich sowohl der Walzenmantel der Walze aus beliebigem Material als auch die zu behandelnde Warenbahn zwischen dem Magnetkörper und der Walze aus magnetisierbarem Material. Dies mag für Walzendruckmaschinen oder Schablonendruckmaschinen (für welche diese bekannten Vorschläge gedacht sind) zu brauchbaren Ergebnisse führen.
Infolge der bereits erwähnten Leistungsverluste würden aber damit höhere Pressdrücke, wie sie bei Kalandern oder Walzenpressen erforderlich sind, praktisch nicht erzielbar sein.
Die Erfindung geht nun von dem bekannten Vorschlag aus, ausser Magnetkörpern und Walzen aus magnetisierbarem Material noch Walzen aus beliebigem Material, gegen welche sich die Walzen aus magnetisierbarem Material abstützen, zu verwenden, vermeidet die angezeigten Nachteile aber dadurch, dass bei jeweils zwei oder mehreren eine Walze aus magnetisierbarem Material anziehenden Magnetkörpern die Resultierende der magnetischen Anziehungskraft zwischen der Walze aus magnetisierbarem Material und den dieser Walze gegenüberliegenden Magnetkörper in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen der Achse der Walze aus magnetisierbarem Material einerseits und der Achse einer Gegenwalze aus beliebigem Material anderseits liegt.
Zweckmässigerweise wird dabei die Warenbahn so geführt, dass sie das Magnetfeld zwischen den Magnetkörpern und der Walze aus magnetisierbarem Material nicht durchsetzt. Wenn jedoch die Dicke der Warenbahn geringer ist als der Luftspalt zwischen Magnetkörper und Walze aus magnetisierbarem Material, so kann die Warenbahn ausnahmsweise auch diesen Luftspalt durchsetzen. Wesentlich ist jedoch, dass die Pressung der Warenbahn nicht im Luftspalt zwischen den Magnetkörpern und der vom Magnetkörper angezogenen Walze aus magnetisierbarem Material erfolgt, sondern entweder zwischen einer Walze aus magnetisierbarem Material und einer Gegenwalze aus beliebigem Material oder zwischen zwei Walzen aus beliebigem Material.
Die Walze aus magnetisierbarem Material kann eine volle Stahlwalze sein, oder aber eine Walze mit einem Stahlmantel bei beliebigem Kern. Die Magnetkörper werden zweckmässig als Magnetbalken ausgebildet, wobei insbesondere die einseitig belasteten balkenförmigen Magnetkörper als biegesteife Träger gleicher Festigkeit ausgebildet sind. Die vorzugsweise balkenförmigen Magnetkörper können aus Elektromagneten oder Permanentmagneten bestehen und sollen auch im letzteren Fall regelbar sein. Die Gegenwalzen aus beliebigem Material können eine beliebige, dem Anwendungszweck entsprechende Beschichtung aufweisen. Das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung sind Kalander, wobei auch Walzensysteme mit mehreren Walzen gebildet werden können. Die Abstände der Kalanderwalzen sollen veränderbar und auf die gegebene Materialstärke der zu behandelnden Warenbahn einstellbar sein.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In Fig. l ist das erfindungsgemässe Konstruktionsprinzip veranschaulicht. In den Fig. 2 und 3 sind zwei Ausführungsformen von erfindungsgemässen Kalandern durch schematische Querschnitte dargestellt.
Gemäss dem an Hand der Fig. 1 erläuterten erfmdungsgemässen Konstruktionsprinzip wird die Anpresskraft zwischen einer Walze aus magnetisierbarem Material --1-- und einer Gegenwalze --2-- aus beliebigem Material durch die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte Mi und M2 zwischen den Magnetkörpern
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--3-- einerseits und der Walze--l--anderseits hervorgerufen. Die zu behandelnde Warenbahn--4--wird z. B. zwischen der Walze--l--und der Gegenwalze --2-- durchgeführt, wird daher vom magnetischen Kraftfeld, welches zwischen den Magnetkörpern --3-- einerseits und der Walze--l--anderseits ausgebildet ist, nicht durchsetzt.
Es bleibt daher die Dicke der Warenbahn--4--ohne Einfluss auf die Stärke der Kraftwirkung zwischen den Walzen--l und 2--.
Fig. 2 zeigt schematisch einen Kalander, bei dem eine Anzahl von Walzen--l, 2, 5-in der bei Kalandern üblichen Art in vertikaler Reihe übereinander angeordnet sind. Die zu behandelnde Warenbahn --4-- durchläuft von oben nach unten die Walzenfugen. Die Walzen-l und 5-sind glatte Stahlwalzen, also Walzen mit harter Oberfläche, während die Walzen --2-- eine der Behandlung der Warenbahn-4-
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--6-- aufweisMagnetbalken --3-- angezogen und erfährt eine resultierende Presskraft senkrecht nach unten, welche in allen darunter befindlichen Walzenfugen zur Wirkung gelangt und über die ganze Breite der Walzen gleichmässig ist.
In Fig. 3 ist eine andere Ausführungsform eines Kalanders dargestellt, welche sich gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 2 dadurch unterscheidet, dass alle mit einer Beschichtung--6--versehenen Walzen - gleichen Durchmesser aufweisen und die Warenbahn --4-- auch den Walzenspalt zwischen der Stahlwalze--l--und der obersten der beschichteten Walzen--2--durchläuft. Im übrigen haben die Bezugsziffern die an Hand Fig. 2 erläuterte Bedeutung.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Oberflächenbehandlung einer Warenbahn, welche relativ zwischen gegeneinander unter der Wirkung magnetischer Kräfte einen Druck ausübenden Walzen bewegt wird, wobei mindestens eine der Walzen aus magnetisierbarem Material besteht, wobei ferner diese Walze anziehende Magnetkörper vorgesehen sind und sich die Walze aus magnetisierbarem Material gegen wenigstens eine Gegenwalze aus beliebigem Material
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magnetisierbarem Material anziehenden Magnetkörpern (3) die Resultierende der magnetischen Anziehungskraft zwischen der Walze (1) aus magnetisierbarem Material und den dieser Walze (1) gegenüberliegenden Magnetkörper (3) in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen der Achse der Walze (1) aus magnetisierbarem Material einerseits und der Achse einer Gegenwalze (2)
aus beliebigem Material anderseits liegt.
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The invention relates to a device for the surface treatment of a web of material which is moved relatively between rollers which exert a pressure under the action of magnetic forces. Calenders may be mentioned as a preferred example of such a device.
To address the difficulties associated with normal weight-loaded calenders in the paper and
Textile industry with large working widths resulted in fixing, were among other solutions also
Magnetic calender (z. B. Austrian. Patent No. 206395, Fig. 6) proposed, which result in a uniform line pressure.
The fact that such magnetic calenders do not sag in the
Have rollers, because they attract each other and thus generate an even line pressure over the entire working length.
The disadvantage of these magnetic calender constructions is that two hard magnetic rollers act against each other and the web to be treated lies between the two rollers and forms a more or less large air gap, which requires a large power loss to be overcome.
Such magnetic calenders are only suitable for thin fabric thicknesses and materials, which of the two
Pages are to be treated with hard rollers.
In most cases of the use of calenders, however, a hard roller made of steel should be followed by a coated roller, which has a covering made of paper, rubber, plastic, etc. If such a coated calender roll with a core made of magnetizable material were to be attracted directly by a magnetic roll, great power losses would have to be expended. But even with larger material thicknesses, the desired pressing pressures can hardly be achieved, since the effort required is too great and the cooling problem is difficult to solve.
This deficiency is also shown by a known arrangement of magnetically attracted rollers (Austrian Patent No. 206395, FIGS. 8 and 14), at least one of the rollers being made of magnetizable material, with a magnetic body that attracts this roller being provided and the roller made of magnetizable material is supported against a counter roller made of any material. In this known roller arrangement, both the roller shell of the roller made of any material and the web to be treated are located between the magnetic body and the roller made of magnetizable material. This may lead to useful results for roller printing machines or stencil printing machines (for which these known proposals are intended).
As a result of the power losses already mentioned, however, higher press pressures, as are required in calenders or roller presses, would practically not be achievable.
The invention is based on the known proposal to use, in addition to magnetic bodies and rollers made of magnetizable material, rollers made of any material against which the rollers made of magnetizable material are supported, but avoids the disadvantages indicated by the fact that each two or more one Roll made of magnetizable material attracting magnetic bodies the resultant of the magnetic force of attraction between the roller made of magnetizable material and the magnet body opposite this roller lies in the direction of the connecting straight line between the axis of the roller made of magnetizable material on the one hand and the axis of a counter roller made of any material on the other.
The material web is expediently guided in such a way that it does not penetrate the magnetic field between the magnetic bodies and the roller made of magnetizable material. If, however, the thickness of the material web is less than the air gap between the magnetic body and the roller made of magnetizable material, the material web can exceptionally penetrate this air gap. However, it is essential that the material web is not pressed in the air gap between the magnet bodies and the roller made of magnetizable material that is attracted by the magnet body, but either between a roller made of magnetizable material and a counter roller made of any material or between two rollers made of any material.
The roller made of magnetizable material can be a full steel roller, or a roller with a steel shell with any core. The magnetic bodies are expediently designed as magnetic bars, in particular the bar-shaped magnetic bodies that are loaded on one side are designed as rigid supports of the same strength. The preferably bar-shaped magnetic bodies can consist of electromagnets or permanent magnets and should also be controllable in the latter case. The counter rollers made of any material can have any coating appropriate to the application. The preferred field of application of the invention are calenders, it also being possible to form roll systems with several rolls. The distances between the calender rollers should be changeable and adjustable to the given material thickness of the web to be treated.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
The construction principle according to the invention is illustrated in FIG. In FIGS. 2 and 3, two embodiments of calenders according to the invention are shown by schematic cross sections.
According to the construction principle according to the invention explained with reference to FIG. 1, the contact force between a roller made of magnetizable material --1-- and a counter roller --2-- made of any material is determined by the resultant of the magnetic forces of attraction Mi and M2 between the magnetic bodies
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--3-- on the one hand and the roller - l - on the other. The web to be treated - 4 - is z. B. carried out between the roller - l - and the counter roller --2--, is therefore not penetrated by the magnetic force field which is formed between the magnetic bodies --3-- on the one hand and the roller - l - on the other .
The thickness of the material web remains - 4 - without any influence on the strength of the force between the rollers - 1 and 2 -.
Fig. 2 shows schematically a calender in which a number of rollers - 1, 2, 5 - are arranged in a vertical row one above the other in the manner customary in calenders. The web to be treated --4-- runs through the roller joints from top to bottom. Rolls 1 and 5 are smooth steel rolls, i.e. rolls with a hard surface, while rolls --2-- are used for treating the web of material 4-
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--6-- aufweisMagnetbarbar --3-- is attracted and experiences a resulting pressing force vertically downwards, which takes effect in all the roller joints underneath and is uniform over the entire width of the rollers.
In Fig. 3 another embodiment of a calender is shown, which differs from the embodiment according to Fig. 2 in that all with a coating - 6 - provided rollers - have the same diameter and the web of material - 4 - also Nip between the steel roller - 1 - and the topmost of the coated rollers - 2 - passes through. Otherwise, the reference numbers have the meaning explained with reference to FIG.
PATENT CLAIMS:
1. Device for the surface treatment of a web which is moved between rollers that exert pressure relative to one another under the action of magnetic forces, at least one of the rollers being made of magnetizable material, this roller also being provided with magnetic bodies that attract and the roller made of magnetizable material against at least one counter roll made of any material
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Magnetisable material attracting magnetic bodies (3) the resultant of the magnetic force of attraction between the roller (1) made of magnetizable material and the magnet body (3) opposite this roller (1) in the direction of the straight line connecting the axis of the roller (1) made of magnetizable material on the one hand and the axis of a counter roll (2)
of any material on the other hand.
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