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Einrichtung zur Regelung der Anpreßkraft eines Magnetwalzensystems
Die erfindung bezieht sich auf eine 'inrichtung zur Regelung der Anpreßkraft einer
zur Behandlung von flächenförmigen Warenbahnen dienenden und der Einwirkung einer
Magnetwalze ausgesetzten magnetisierbaren Gegenwalze.
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Die Lösung, Walzen auch großer Längen bei kleinem Durchmesser magnetisch
aneinander zu pressen, um damit einen über die ganze Waizenlänge gleichmäßigen Berührungsdruck
zu erzielen, ist bekannt (vgl. OE-PS 206 395). Bei derartigen Einrichtungen wird
mindestens eine Walze aus magnetiserbarem Material mit vorzugsweise geringem Durchmesser
von einer Magnetwalze angezogen und übt auf diese einen praktisch gleichmäßigen
Berührungsdruck über die ganze Länge aus.
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Werden Elektromagnetwalzen verwendet, so kaun deren Anzugskraft leicht
durch Veränderung der Speisespannung geregelt werden. Derartige Magnetwalzen sind
jedoch in ihrem Aufbau kompliziert und daher teuer. lLußerdem erwärmen sie sich
im Betrieb und sind daher für verschiedene Anweildu-,lgsgebiete nicht verwendbar.
Permanentmagnetwalzen sind in ihres Aufbau einfach, besitzen eine unbegrenzte Lebensdauer,
benötigen keine elektrische Leistung und erwärmen sich daher nicht. Gegenüber den
:Elektromagnetwalzen haben die üblichen Permanentmagnetwalzen den Nachteil, daß
die magnetische Anziehungskraft über die ganze Walzenlänge nicht regelbar und auc
h nicht abschaltbar ist. So bereitet es auch große Schwierigkeiten die Gegenwalze
von der Perinanentmagnetwalze abzuziehen. Beine Regelung der Anzugskraft von Permanentmagnetwalzen,
die allerdings nur über die ganze Länge gleichmäßig wirkt, wurde in der Weise versucht,
daß über die Magnetwalze eine aus abwechselnden magnetisierbaren und nichtmagnetisierbaren
Ringen bestehende Hülse über eine aus scheibenförmigen Magneten bestehende Walze
gezogen wurde. Werden die magnetisierbaren zeile der Hülse über gleichnamige Pole
der Walze gestellt, so wirkt das Magnetfeld durch die Hülse nach außen. erden dagegen
die magnetisierbafen teile der Hülse über ungleichnamige Pole der Walze gestellt,
so wird das Hagnetfeld abgeschirmt und wirkt nicht mehr nach außen.
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Der Nachteil dieser Einrichtung besteht jedoch darin, daß die linderung
der Lage der Hülse zur Magnetwalze wegen der auftretenden großen Kräfte nur sehr
schwer und aufwendig, wenn überhaupt, mit der nötigen Genauigkeit und Feinstufigkeit
erfolgen kann, da bereits geringe Lageänderungen einen wesentlichen Einfluß auf
das nach außen wirkende Magnetfeld haben.
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Die Praxis hat außerdem gezeigt, daß bei Walzenpressen, Kalander,
Foulard usw. der Anpreßdruck zweier Walzen entlang ihrer Berühnings linie veränderbar
sein muß, um besondere Effekte zu erzielen, oder naher Warenbahnen unterschiedlicher
Stärke behandeln zu können. Dieser Aufgabe wird eine bekannte Lösung mechanisch
gerecht, bei welcher eine Walze von innen hydraulisch beaufschlagt gegen eine Gegenwalze
gepreßt
wird und die hydraulische Beaufschlagung zonenweise steuerbar ist. Diese als "schwimmende
Walze" bekannt gewordene Ausführung ist aufwendig, kompliziert und daher teuer.
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Erfindungsgemäß wird nun vorgeschlagen, daß, zumindest ein auf der
der Hagnetwalze bzw. dem Magnetbalken abgewandten Seite der magnetisierbaren Gegenwalze
angeordneter Zusatzmagnet vorgesehen ist, dessen Wirkung auf mechanischem und bzw.
oder elektrischem Wege regelbare Anzugskraft auf die Gegenwalze jener der Magnetwalze
oder des Magnetbalkens entgegengerichtet ist.
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Eine derartige Anordnung ermöglicht es, die Wirkung der Magnetwalze
bzw. des Hagnetbalkens auf die Gegenwalze im jeweils gewünschten Ausmaß zu verringern.
Soll die Gegenwalze abgehoben werden, läßt man Zusatzniagnete auf der ganzen Länge
der Gegenwalze wirken. Soll hingegell bloß die Druckverteilung über die Breite der
Warenbahn variiert werden genügt eine Beeinflussung einzelner Teilbereiche der Gegenwalze.
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Erfindungsgemäße Einrichtungen werden anhand der Zeichnung näher eräutert.
Es zeigt Fig. 1 einen Gegenwalze, die durch eine Magnetwalze angezogen wird; Fig.
2 eine knordrnrng gemäß Fig. 1 mit einem erfindungsgemäß angeordneten zusätzlichen
Magneten, ig. 3 eine Anordnung gemäß rig. 2, wobei jedoch die durch den Zusatzmagneten
ausgeübte Kraft jene der Nagnetwalze übersteigt, Ilig. 4 eine Ailoldnung, bei der
für jeden scheibenförmigen Magneten der Magnetwalze ein elektrisch regelbarer Zusatzmagnet
vorgeschen ist, Fig. 5 eine Anordnung bei der die auf die Gegenwalze wirkende Iaft
der Zusatzmagnete auf mechanischem Wege geregelt wird, Fig. 6 eine Anordnung mit
einer Magnet- und mehreren Gegenwalzen deren Anpreßkraft durch erfindungsgemäße
Zusatzmagnete geregelt werden kann, Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel zur mechanischen
Veränderung der durch erfindungsgemäß Zusatzmagnete auf die Gegenwalze ausgeübte
Kraft, Fig. 8 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung bei einer Rundschabolen-Druckmaschine,
Pig.
9 eine erfindungsgemäße Einrichtung zum intermittierenden Beschichten. Fig.1O die
Anbringung des Zusatzmagneten Än einer Farbleiste.
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In Fig. 1 ist die aus scheibenförmigen Magneten bestehende Magnetwalze
1 und die aus magnetisch weichem Material hergestellte Gegenwalze 2 dargestellt,
wobei die Gegenwalze durch die Kräfte P gegen die Magnetwalze gepreßt wird. Wird
nun, wie in Fig. 2 dargestellt, über der Gegenwalze ein biegesteifer Träger 4, der
einen oder mehrere Zusate 3 trägt angebracht, so kann die durch die Magnetwalze
1 auf die Gegenwalze 2 ausgeübte Anzugskraft geregelt werden und zwar übt der Magnet
3 seinerseits eine Anzugskraft A auf die Gegenwalze 2 aus, wodurch diese an der
Stelle des Nagneten 3 nun mehr mit der Kraft P-A an die Magnetwalze angepreßt wird.
Durch Veränderung des Abstandes x des Ilagneten 3 von der Gegenwalze 2 wird die
Kraft 'L verändert und zwar wird die Kraft d größer je kleiner der abstand x wird.
@bersteigt die durch den Zusatzmagneten 3 ausgeübte Kraft die Anzugskraft der Magnetwalze
1 so kommt es wie in Fig. 3 dargestellt zu einer Abhebung der Gegenwalze 2 von der
Magnetwalze 1 an der Stelle der Einwirkung des Zusatzmagneten.
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flir große Walzenlängen ist es vorteilhaft, mehrere Zusatzmagnete
3 auf dera Trager 4 verschiebbar anzuordnen, oder wie in Fig. 4 und 5 dargestellt
für jeden der scheibenförmigen Magnete der Magnetwalze 1 einen Zusatzmagneten 3
vorzusehen, wobei diese Magneten entweder wie in Fig. 4 dargestellt, als einzeln
oder gemeinsam regelbare @ Elektromagnete 3, oder wie in Fig. 5 dargestellt als
in ihrem Abstand x zur Gegenwalze 2 durch die Spindel 7 und das Handrad 8 verstellbare
Permanentmagnete 6 ausgeführt sein können. in beiden Fällen ist es vorteilhaft,
die durch die Zusatzmagnete maximal ausübbare Kraft so zu bemessen, daß sie der
Anzugskraft der Magnetwalze 1 nahekommt oder diese sogar übertrifft, wodurch ein
leichteres Abheben der Gegenwalze, insbesondere für Reinigungsarbeiten, ermöglicht
wird.
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D'ig. 6 zeigt im Schnitt schematisch ein Walzensystem, das z. B.
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mit 4 Gegenwalzen 2 und zugehörigen Zusatzmagneten 3, die auf
einem
nicht dargestellten 'l'rager angeordne-t sind ausgestattet ist. Bei dieser Ausführungsform
wird eine Warenbahn 9 um die ISagnetwalze 1 und die Leitwalzen 10 geführt und durch
die am Umfang wirkenden Gegenwalzen 2 einer Oberflächenbehandlung z. B. einer Glättung
g unterworfen. Durch die Regeleinrichtung kann die Anpreßkraft jeder Gegenwalze
2 über die ganze Länge gemeinsam oder zonenweise unterschiedlich geregelt werden.
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Die Gegenwalzen 2 können auf die sich mit Produktionsgeschwi'ndigkeit
drehende Magnetwalze 1 aufgesetzt und abgehoben werden, wenn die Hagnetkräfte der
Zusatzmagnete 3 entsprechend dimensioniert werden.
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Fig. 7 stellt ein SLusführungsbeispiel einer Walzenpresse mit dem
erfindungsgemäßen regelbaren Zusatzmagneten 3 im Schnitt dar, wobei z. B. die Zusatzmagnete
3 in einzelnen Winkelhebeln 17 befestigt sind. Diese Winkelhebel 17 sind um eine
starre biegesteife Achse 13 schwenkbar. Der Abstand "X" und damit die magnetische
Anziehungskraft auf die Gegenwalze 2 ist mit der Stellschraube 11, 12 einstellbar,
wenn das Iagnetfeld des Zusatzmagneten 3 konstant ist. Durch Verschwenken der Welle
15 mit den daran befindlichen exzentern 14 werden alle Winkelhebel @@ verschwenkt
und die daran befindlichen Zusatzmagnete 3 ausgehoben und dabei die Anziehungskraft
auf die Gegenwalze 2 entsprechend der mit den Stellschrauben 11 einzeln ausgestellten
Gegenkräfte, gemeinsam verändert.
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Auch in diesem Fall kann die Gegenwalze 2 von der Magnetwalze 1 während
des Betriebes abgehoben oder aufgelegt werden', wenn die Anziehungskraft der zusatzmagnete
größer oder kleiner als jene der Magnetwalze 1 werden, beispielsweise, wenn mit
konstanter Spannung betriebene ab schaltbare Elektromagnete vorgesehen werden.
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Fig. 8 zeigt ein Anwendungsbeispiel eines regelbaren Mzgnetwalzensystems
bei einer Rundschablonendruckniaschine. bber einer mit einem Gummimantel 21 versehenen
Magnetwalze 1 ist eine in bekairnter
Form gelagerte Rundschablone
18 mit ihren Endringen 20 angeordnet. Im Inneren der Xundschablone 18, 20 ist die
dülme Ge;enaJalze 2, welche durch die Rundschablone 18, die Warenbahn 9 von der
Magnetwalze 1 angezogen und gegen die Gumraierung 21 der Magnetwalze gepreßt wird.
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Durch Veränderung der Anziehungskraft der über der Gegenwalze befindlichen
Zusatzmagnete 3, die in einem biegesteifen Balken 4 gehalten sind, kann die tatsächlich
wirkende Anpreßkraft beeinflußt und der Druckausfall verändert werden, da die Druckpaste
19 mit unterschiedlichem Druck durch die Rundschablone 18 auf und in die Ware gepreßt
wird.
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Die tatsächliche Anpreßkraft kann während des Druckvorganges periodisch
über die ganze Breite oder zonenweise verändert werden, wodurch besondere Druckeffekte
erzielbar sind.
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Fig. 9 zeigt eine Einrichtung zu;n. Auftragen von flüssigen oder pastösen
Nassen, wie Farben, Lacke od. dgl. auf eine Warenbahn 9, wobei die Warenbahn 9 zwischen
einer als Auftragswalze Magnetwalze 1 und einer Gegenwalze 2 aurchgezogen wird.
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lür verschiedene technische Anwendungen, wie zum Beispiel die Herstellung
elektrischer Kabel, ist es von Vorteil, eine Warenbahn, z. B. aus Papier, abschnittweise
zu beschichten, beispielsweise einen leitenden Lack aufzubringen. Dies war mit den
bisher bekannten Einrichtungen prakt is eh nicht möglich.
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bei der Einrichtung nach Fig. 9 wird dies nun dadurch erreicht, daß
die Gegenwalze 2 von der Auftragswalze abhebbar ist und die Warenbahn 9 bei abgehobener
Gegenwalze 2 in einem Abstand von der Auftragswalze verläuft.
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Die Auftragswalze ist also so angeordnet, daß sie die über Umlenkrollen
gespanulte Warenbahn 9 ohne Einwirkung der Gegenwalze 2 nicht berührt. Durch ein
intermittierendes Abheben und Senken der Gegeitwalze 2 kann ein unterbrochener Auftrag
auf der Warenbahn 9 erzielt erden, wobei besonders scharfe Ränder erzielt werden.
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Wie aus Fig. 9 hervorgeht, ist die Warenbahn 9 über die Umlenkrolle
22,23 und 33 gespannt und verläuft zwischen der ala Auftragsualze wirkenden Magnetwalze
1 und der abgehobenen magnetisierbaren Gegenwalze 2. Die Warenbahn 9 wird nach ihrem
Durchßrng zwischen Auftrags- und Gegenwalze an zwei Trocknern 32, 24 vorbeigeführt.
Die Gegen1ralze 2, die durch die Führungen 25 lagerfrei geführt wird, kann durch
einen oder mehrere regelbare Zusatzmagnete 3, deren maximale Magnetkraft jene der
Permanentmagnetwalze übersteigt, abgehoben werden. Wird nun die Magnetkraft der
Liektromagnete 3 stark vermindert, bzw. werden die Magnete abgeschaltet, so wird
die Gegenwalze 2 von der DIagnetwalze 1 angezogen und so die Warenbahn 9 gegen die
Magnetwalze 1 gepreßt. Die flüssige oder pastöse Masse 30, z. 3. Farbe, Lack etc.,
gelangt aus der Wanne 26 über die Schöpfwalze 29 und die gummierte Walze 28 auf
die Ilagnetwalze 1, wobei noch eine zweigeteilte Rakel 31 vorgesehen ist, deren
beiden Teile auf der Spindel 27 bewegt werden können und zur Abrakelung von einstellbaren
Randzonen der Auftragsualze dienen.
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Beim Betrieb einer derartigen Einrichtung hat es sich als günstig
verwiesen, die Hagnetwalze 1 gegen die Laufrichtung der Warenbahn 9 rotieren zu
lassen und für die gummierte Walze 28 die gleiche Drehrichtung wie für die Magnetwalze
1 vorzusehen, so daß an den Berührungsstellen der Warenbahn 9 mit der lsagnetwalze
1 und an deren Beriihrungsstelle mit der gummierten Walze28 jeweils eine Summierung
der Geschwindigkeiten auftritt. Nur bei der gummierten Walzens und der Schöpfwalze29
ist eine gegensinnige Drehrichtung von Vorteil.
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In Fig. 10 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem an der
Farbzuführeinrichtung, beispielsweise an einem Farbrohr 35 eine Farbstauleiste 36
befestigt ist, an deren Unterseite Magnete 37 angeordnet sind. Damit wird der Ein-
und Ausbau der Rollrakel 2 in die Rundschablone 18 wesentlich erleichtert.
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Die Rollrakel 2 wird beim Einbau durch die an der Farbstauleiste 36
befestigten Magnete 37 gehalten und gemeinsam mit dem Farbrohr 35 in die Rund schablone
18 eingebaut. Wird nun die Anzugskraft der regelbaren Magnetrolle 38 erhöht, so
überwiegt deren Anzugskraft jene der Magnete 37 und der Abstand der Stauleiste 36
von der Rollrakel 2 kann je nach den Betriebserfordernissen eingestellt werden.
Beim Ausbau der Rollrakel 2 wiederum wird die Stauleiste 36 mit der Rollrakel 2
in Kontakt gebracht, die Anzugskraft der Magnetwalze 38 vermindert und das Farbrohr
35 gemeinsam mit der Stauleiste 36 und der Rollrakel 2 ausgebaut.