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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, 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 abstützt, derart,
dass bei jeweils zwei oder mehreren eine Walze aus magnetisierbarem Material anziehende Magnetkörper die Resultierende der magnetischen Anziehungskraft zwischen der Walze aus magnetisierbarem Material und den dieser Walze gegenüberliegenden Magnetkörpern in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen der Achse der Walze aus magnetisierbarem Material einerseits und der Achse einer Gegenwalze aus beliebigem Material anderseits liegt, nach Patent Nr. 302951.
Während aber bei den im Stammpatent beschriebenen Ausführungsbeispielen einzelne Walzen und/oder die Magnetkörper relativ starken Biegebeanspruchungen ausgesetzt sind, besteht die Erfindung darin, dass die durch magnetische Kräfte aufeinander wirkenden Walzen und Magnetkörper ein geschlossenes statisches System bilden, in welchem die Walzen und Magnetkörper nicht auf Biegung beansprucht sind.
Dabei ist eine konzentrische Anordnung der Walzen und Magnetkörper besonders zweckmässig, derart, dass die Querschnittsmittelpunkte der Walzen aus magnetisierbarem Material und die Querschnittsmittelpunkte der Gegenwalzen aus beliebigem Material in einem oder mehreren konzentrischen Kreisen um eine Zentralachse des Walzensystems angeordnet sind.
Eine vorteilhafte Ausführung besteht darin, dass mindestens drei peripherale Walzen aus magnetisierbarem Material vorgesehen sind, zwischen denen periphere, die Walzen aus magnetisierbarem Material annähernd in Umfangsrichtung des Systems anziehende Magnetkörper angeordnet sind, und dass in dem von den Walzen aus magnetisierbarem Material und den Magnetkörpern umschlossenen Raum mindestens eine Gegenwalze aus beliebigem Material angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert.
In Fig. l ist das Konstruktionsprinzip gemäss Stammpatent veranschaulicht. In Fig. 2 bis 6 sind einige von diesem Konstruktionsprinzip abgeleitete erfindungsgemässe Ausführungsbeispiele dargestellt, u. zw. sind die Fig. 2 sowie 4 bis 6 schematische Darstellungen und Fig. 3 eine zu Fig. 2 gehörende Seitenansicht einer praktischen Ausführungslösung.
Fig. 1 veranschaulicht schematisch das Konstruktionsprinzip gemäss Stammpatent, bei welchem die Anpresskraft zwischen einer Walze--l--aus magnetisierbarem Material (welche üblicherweise eine Stahlwalze ist und eine harte Oberfläche aufweist) und einer Gegenwalze--2-- (welche üblicherweise eine weiche Oberfläche aufweist) durch die Resultierende der magnetischen Anziehungskräfte--MI und M2 -- zwischen den Magnetkörpern --3-- einerseits und der Walze--l--anderseits hervorgerufen wird. Die zu behandelnde Warenbahn--4--wird zwischen der Walze--l--und der Gegenwalze --2-- durchgeführt, wird daher
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die Stärke der Kraftwirkung zwischen den Walzen--l und 2--.
Nachfolgend werden einige von diesem Konstruktionsprinzip abgeleitete Ausführungsbeispiele beschrieben, in denen im Gegensatz zu den Ausführungsbeispielen des Stammpatentes die Walzen und Magnetkörper nicht auf Biegung beansprucht sind.
Bei der in Fig. 2 schematisch dargestellten Walzenanordnung sind drei konzentrisch im Dreieck angeordnete
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Verbindungsebenen der Walzenachsen liegen. Im Zentrum der Walzenanordnung befindet sich eine weitere Walze --2-- mit einem Belag--6--. Die zwischen den Stahlwalzen --1-- und Magnetbalken --3-- wirkenden magnetischen Anziehungskräfte ergeben für jede der Stahlwalzen--l--eine resultierende, die Stahlwalzen --l-- gegen die zentrale Walze--2--pressende Kraft. Da die Warenbahn--4--zwei der Luftspalten zwischen den Magnetbalken --3-- und den Stahlwalzen--l--durchsetzt, müssen diese Luftspalten grösser sein als die Dicke der Warenbahn--4--.
Die Anordnung gemäss Fig. 7 stellt ein geschlossenes statisches System dar, bei dem weder die Walzen noch die Magnetbalken auf Biegung beansprucht sind. Aus Fig. 3 ist eine praktische Ausführungsform des in Fig. 2 schematisch dargestellten Kalanders ersichtlich. Die unteren Stahlwalzen --l-- sowie die zentrale Walze--2--sind am Gestell fix gelagert. Die obere Stahlwalze--l--hingegen ist in vertikal beweglichen Führungslagern--13--, welche an den beiden gegenüberliegenden Seitenschildern --14-- ausgebildet sind, gelagert. Die Magnetballken --3-- sind stirnseitig an den Seitenschildern--14-befestigt.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Variante der Kalander-Anordnung gemäss Fig. 2, wobei einmal an Stelle von nur einen zentralen Walze-2-in dem von den Stahlwalzen-l-und den Magnetbalken-3 bzw. 3A
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--4-- durchMagnetbalken --3-- eine Einheit bilden. Auch dieses System ist wie jenes gemäss Fig. 2 statisch im Gleichgewicht.
Eine weitere Variante der Fig. 2 zeigt die Fig. 5. Hier sind vier konzentrisch im Quadrat angeordnete Stahlwalzen--l--vorhanden, zwischen welchen in den Verbindungsebenen der Walzenachsen die Magnetbalken --3-- angeordnet sind. Im Zentrum befindet sich eine Walze--2--mit einem weichen Belag --6--. Wie ferner aus Fig. 6 ersichtlich, können die vier Stahlwalzen--l--auch in einem auf der Spitze stehenden Quadrat angeordnet sein, und im Inneren des von den Stahlwalzen--l--und den Magnetbalken - umschlossenen Raumes sind mehrere Walzen angeordnet, u. zw. die Walzen-2-, welche die
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Anordnung nach Fig. 5 als auch jene nach Fig. 6 stellt ein statisch ausgewogenes System ohne Biegebeanspruchung dar.
Zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen, welche keineswegs eine erschöpfende Aufzählung der im Rahmen des erfindungsgemässen Konstruktionsprinzips möglichen Ausführungen darstellen, wird ergänzend noch folgendes ausgeführt :
Die Walzen welche in allen Ausführungsbeispielen als jene Walze bezeichnet wurden, die von den Magnetkörpern direkt über einen geringen Luftspalt angezogen werden, bestehen aus magnetisierbarem Material, sind also üblicherweise massive Stahlwalzen oder Walzen mit einem Stahlmantel. Dagegen können die Gegenwalzen, gegen welche die Walzen--l--durch eine Resultierende der magnetischen Anziehungskraft gepresst werden, aus beliebigem Material sein.
Die Gegenwalzen können einen Belag bzw. eine Beschichtung --6-- von beliebigem, meist weichem Material und beliebiger Oberflächengestaltung aufweisen.
Die Magnetkörper sind vorzugsweise als Magnetbalken --3-- ausgebildet. Dabei handelt es sich um über die Maschinenbreite (Warenbreite) sich erstreckende, balkenförmige Magnetkörper, welche meist aus einer Reihe von in Richtung der Maschinenbreite (Warenbreite) aufeinanderfolgenden Einzelmagneten bestehen, welche mit Polen oder Polschuhen von abwechselnd verschiedener Polung (N, S) in die Polflächen --3'-- ragen. Eine analoge, in Richtung der Maschinenbreite (Warenbreite) alternierende Polung werden vorzugsweise auch allenfalls verwendete Magnetwalzen an ihren Mantelflächen aufweisen. Die Magnetkörper können aus Elektromagneten oder auch aus Permanentmagneten bestehen.
Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen liegen die Walzenachsen horizontal. Die dargestellten Systeme lassen sich aber auch mit vertikal stehenden Walzenachsen realisieren, wodurch das Gewicht der Walzen ohne Einfluss auf die Kräfteverhältnisse praktisch allein durch die im System wirkenden Magnetkräfte bestimmt ist.
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 abstützt, derart,
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 Magnetkörpern in Richtung der Verbindungsgeraden zwischen der Achse der Walze aus magnetisierbarem Material einerseits und der Achse einer Gegenwalze aus beliebigem Material anderseits liegt, nach Patent Nr.302951, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die durch magnetische Kräfte aufeinander wirkenden Walzen (1, 2,24) und Magnetkörper (3,25) ein geschlossenes statisches System bilden, in welchem die Walzen und die Magnetkörper nicht auf Biegung beansprucht sind.
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