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nVorrichtung zum kontinuierlichen Behandeln einer Warenbahn
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aus Papier, Textil oder Kunststoff".
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen
Behandeln einer Warenbahn aus Papier, Textil oder Kunststoff durch mittels Druckkörper
senkrecht auf die Warenbahn ausgeubten, durch Magnetkraft erzeugten Druck, wobei
die Warenbahn über mindestens eine Walze oder ein ebenes Widerlager geführt wird,
die Druckkörper sich über die Breite der Warenbahn erstrecken und aus mehreren,
im wesentlichen in Bahnquerrichtung nebeneinander gehaltenen, senkrecht zur Warenbahnoberfläche
frei beweglichen Rotationskörpern mit geringerer Länge bzw. Durchmesser als die
Warenbahnbreite bestehen und ferner die Walze aus magnetisierbarem Material von
Polschuhen eines Magneten umgeben ist oder solche Polschuhe dem Widerlager aus
magnetisierbarem
Material gegenüberliegen. Mindestens zwei derartige Reihen von Druckkörpern sind
in ihrer Längsrichtung versetzt in der Vorrichtung vorgesehen.
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Eine Vorrichtung mit derartigen Rotationskörpern, bei welchen der
Magnet die Walze konzentrisch umgibt, ist in einer älteren Anmeldung der Anmelder
vorgeschlagen. Gegenüber bis dahin bekannten Vorrichtungen bietet diese nicht nur
den Vorteil eines einfachen Aufbaus ohne Gerüst und Lager für die Walzen, sondern
ermöglicht auch bei unebener Oberfläche der Warenbahn, so z.B.
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bei Vorliegen von Noppen bei einer textilen Ware, über die Breite
derselben eine weitgehend gleichmäßige Druckbehandlung.
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An die Stelle der Linienberührung bisher bekannter Vorrichtungswalzen
mit der Warenbahn tritt nunmehr ein Feld von Rotationskörpern, die auf die Warenbahnoberfläche
einwirken, so daß der Wirkungsgrad einer solchen Vorrichtung gegenüber bekannten
Vorrichtungen gesteigert ist. - Ferner sind Kalander mit jeder Kalanderwalze zugeordneten
Magneten bekannt (DT-PS 1.164.233, DT-AS 1.226.522).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art zu schaffen, bei welcher eine achsiale und/oder tangentiale Shrung
der Druckkörper ohne gegenseitige Berührung und unter Verzicht auf einen Käfig oder
andere FUhrungsmittel gewährleistet ist. Ferner soll die Größe der tangential, d.h.
in Warenbahnlaufrichtung, auf die Drehkörper
wirkenden Magnetkraft
veränderbar sein, um z.B. der Reibung und Walkarbeit bei der Behandlung unterschiedlicher
Materialien Rechnung zu tragen. Letztlich soll gegenüber älteren Vorschlägen eine
Reduzierung des Widerstandes des magnetischen Kreises erreicht werden, wodurch der
von den Drehkörpern auf die zu behandelnde Warenbahn ausgeübte Druck mit geringerem
Aufwand, d.h. mit geringerer Ampere-Windungszahl des Elektromagneten, erreichbar
ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung eine Vorrichtung der
eingangs beschriebenen Art vor, bei der die Rotationskörper in tangential und/oder
achsial durch Abschnitte des Polschuhs begrenzten Ausnehmungen durch Magnetkraft
gehalten sind und der Luftspalt zwischen den tangential und/oder achsialen Ausnehmungswänden
und den Rotationskörpern kleiner ist als der Luftspalt zwischen der radialen Ausnehmungswand
und dem Rotationskorper.-Die Ausnehmungswände umschließen hierbei mehr als die Hälfte
des Umfanges der Rotationskörper.
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Bei der praktischen Ausführung der Vorrichtung nach der Erfindung
erweitern sich die Ausnehmungen oberhalb der Tangentialmittelebene des Druckkörpers,
d.h. in dem der Walze abgekehrten Bereich der Ausnehmungen in dem Polschuh.
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In weiterer Ausgestaltung umgeben die Wände der die Ausnehmungen
tangential
und/oder achsial begrenzenden Polschuhabschnitte die Drehkörper mindestens teilweise
konzentrisch.
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Zum Ausgleich der tangential wirkenden Reibungs- und Walkkräfte können
die die Ausnehmungen begrenzenden Polschuhabschnitte in tangentialer Richtung asymmetrisch
ausgebildet sein, wie auch die beiden die Ausnehmungen tangential begrenzenden Wände
der Polschuhabschnitte mit Belägen unterschiedlicher Stärke aus nichtmagnetisierbarem
Material versehen sein können.
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Ferner können der Polschuh oder Teile des Polschuhs an dem Magneten
in tangentialer Richtung verstellbar sein, wobei der Magnet in tangentialer Verstellrichtung
des Polschuhs Ausnehmungen besitzt.
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In weiterer Ausbildung des erfindungsgemäßen Kalanders können der
Polschuh oder Teile desselben schwenkbar an dem Magneten angeordnet sein.
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Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Polschuhes der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wiedergegeben und zwar zeigen die Fig. 1-8 verschiedene Ausbildungsformen
des Polschuhes und Fig. 9 das Feldlinienbild eines Polschuhes nach der Erfindung.
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In den Figuren 1-6 ist der Einfachheit halber teilweise statt der
Walze aus magnetisierbarem Material ein ebenes Widerlager aus dem gleichen Material
dargestellt, das wie eine Walze Anwendung finden kann.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der an einem Magneten gehaltene
Polschuh 1 in achsialer Richtung, d.h. in Querrichtung zu der über die Walze oder
das Widerlager 2 geführten Warenbahn W mit Ausnehmungen 3 versehen, die in Bewegungsrichtung
der Warenbahn (Pfeil P), d.h. in tangentialer Richtung und entgegengesetzt hierzu
von den Wänden 5,6 begrenzt werden. In radialer Richtung werden die Ausnehmungen
3 von den Wänden 7 begrenzt. - Der Abstand der Wände 5,6 einer Ausnehmung 3 voneinander,
d.h. die lichte tangentiale Weite der Ausnehmungen 3 ist um ein geringes größer
als der Durchmesser der von den Ausnehmungen 3 aufgenommenen Drehkörper 8, die Tonnen,
Kugeln, Walzen od.dgl. sind und sich nur über einen Teil der Warenbahnbreite erstrecken,
wobei die achsial nebeneinander gehaltenen Drehkörper einen walzenähnlichen Druckkörper
bilden und mehrere solcher Druckkörper, wie im Zusammenhang mit Fig. 8 noch näher
erläutert wird, achsial gegeneinander versetzt sind.
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Erfindungsgemäß ist die Ausbildung der Ausnehmungen in Bezug auf die
Drehkörper 8 derart gewählt, daß die Abstände t zwischen den Wänden 5 und 6 und
den jeweils benachbarten Abschnitten 9,11 des Drehkörpers geringer ist als der Abstand
des
jeweiligen Abschnittes 10 des Drehkörpers von der oberen, d.h. der Walze oder dem
Widerlager 2 abgekehrten Begrenzungswand 7.
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Bei der Ausbildung nach Fig. 2 umschließen die Wände 5a,6a der Ausnehmung
3a konzentrisch den Drehkörper 8, wobei die Ausnehmung 3a oberhalb des Drehkörpers,
d.h. an ihrem der Walze oder dem Widerlager 2 abgekehrten Abschnitt in eine Erweiterung
12 dbergeht, deren Wand 13 den Drehkörper 8 wiederum gleichfalls konzentrisch umgibt.
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Bei der Ausbildungsform nach Fig. 3 verlaufen die Wände 5b, 6b der
Ausnehmung 3b keilförmig derart, daß eine Verjüngung der Ausnehmung in Richtung
auf die Wartbahn W und das magnetisierbare Widerlager oder die Walze 2 zu erkennen
ist. Oberhalb, d.h. vom Widerlager oder der Walze 2 abgekehrt, ist die Ausnehmung
3b ebenfalls erweitert, während der untere Abschnitt, d.h. der dem Widerlager oder
der Walze 3 zugekehrte Abschnitt der Ausnehmung 3b, in einen gleichmäßigen Zwischenraum
14 übergeht.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 bis 3 ist erkennbar, daß die
die Ausnehmungen 3 bildenden Abschnitte 15 des Polschuhs 1 mit ihren Stirnseiten
18 bis dicht an die Warenbahn W reichen, wobei die Stirnseiten entweder wie in Fig.
1 parallel zu dem Widerlager bzw. der Oberfläche der Walze 2 verlaufen oder aber
einen keilförmigen Zwischenraum 19, wie in Fig. 2, bilden.
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Um der Reibung und der Walkkraft der Warenbahn Rechnung zu tragen,
können die Ausnehmungen 3 bzw. die sie bildenden Abschnitte des Polschuhs unterschiedlich
ausgebildet sein. So z.B. kann in der Ausführungsform nach Fig. 4, linke Darstellung,
der Abschnitt 15c des Polschuhs 1c asymmetrisch derart ausgebildet sein, daß die
Wand 6c in einem größeren Abstand von der Warenbahn W und damit von dem magnetisierbarem
Widerlager oder der Walze 2 endet als die Wand 5c, wenn die Warenbahn in Pfeilrichtung
P in Fig. 4 bewegt wird.
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Demselben Zweck dient die Ausbildung der Abschnitte 15d des Polschuhs
7d nach Fig. 4, rechte Darstellung. Dort ist die Wand 5d der Ausnehmung mit einem
Belag 20 aus nichtmagnetisierbarem Material versehen und die Wand 6d trägt demgegenüber
einen größeren und dickeren Belag 21 als der Belag 20.
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Wie zu erkennen ist, ist der stärkere und größere Belag 21 an der
Wand 6d der Ausnehmung angebracht, die, in Laufrichtung der Warenbahn (Pfeil P)
gesehen, vor dem Rotationskörper 8 gelegen ist.
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Bei der Ausfürhungsform nach Fig. 5 ist der Polschuh le als H-förmiger
Teil ausgebildet und an dem Magneten M in Richtung des Doppelpfeiles D verschieblich.
Auch hier sind die Abstände t geringer als der Abstand s zwischen dem Drehkörper
8 und der oberen Wand 7 des Polschuhes. Bei dieser Ausführungsform kann der Magnet
mit achsialen Nuten 23 an der Seite des Magneten M versehen sein, an welcher die
Polschuhe le verschieblich
sind und die dem Widerlager oder der
Walze 2 benachbart sind. Die Drehkörper 8 sind in der Lage, die verschieblichen
Polschuhe le in eine Lage an dem Magneten M zu bewegen, in welcher die Polschuhe
unter Berücksichtigung der aus den Abschnitten 15e austretenden Feldlinien sowie
der Reibung und Walkarbeit, die in der linken Darstellung in Fig. 5 wiedergegebene
Mittellage einnehmen.
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Die Ausführungsform nach Fig. 6 ist insbesondere dort geeignet, wo
unterschiedliche Warenbahngeschwindigkeiten sowie Warenbahnbeschaffenheiten und
-verhältnisse auftreten.
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Hierzu sind die Abschnitte 15f, die die Ausnehmung 3f tangential begrenzen,
mit Hilfe geeigneter Federmittel 24 in Bewegungsrichtung der Warenbahn (Pfeil P)
bzw. entgegengesetzt hierzu verschwenkbar. Trifft ein Drehkörper, wie in Fig. 6,
rechte Darstellung, gezeigt, auf den entsprechenden Abschnitt 15f, so kann dieser
ausschwenken und durch die Magnetfeldänderung sowie durch die vorzugsweise federnde
Anordnung eine Rückstellkraft auf den Drehkörper 8 in einer Weise ausüben, daß dieser
wieder in seine Mittellage oder annähernde Mittellage zwischen den beiden Abschnitten
15f gemäß Fig. 6, linke Darstellung, gelangt.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 und 8 besitzt der Polschuh 1g
wiederum Abschnitte 15g, die die Wände 5g,6g und 7g entstehen lassen. Im übrigen
kann die Ausbildung wie in Fig. 1 bis 6 dargestellt sein. - Fig. 8 läßt erkennen,
daß
die Polschuhe mit ihren Abschnitten 15g quer zur Warenbahnlaufrichtung
(Pfeil P) gegeneinander versetzt sind, daß eine streifenartige Bearbeitung der Warenbahn
erfolgt und bei Anwendung eines Drehkörperfeldes die Warenbahn W über ihre gesamte
Breite durch die Drehkörper bearbeitet wird.
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Es kann dafür gesorgt werden, daß die Drehkörper in achsialer Richtung,
d.h. in Querrichtung zum Warenbahnlauf gehalten werden. Dies kann auf magnetischem
Wege dadurch erfolgen, daß die Abschnitte 15 des Polschuhs in entsprechenden Abständen,
d.h.
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an den Enden bzw. Seiten der Drehkörper mit entsprechenden Querwänden
versehen sind, so daß die Drehkörper in ihrer Lage allein durch magnetische Kräfte
gehalten werden. Es kann jedoch auch dafür gesorgt werden, daß die Drehkörper mit
Hilfe von Dornen oder sonstiger vorspringender Zapfen, wie sie z.B.
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in Fig. 4, linke Darstellung, mit der Bezugsziffer 30 versehen sind,
in ihrer Lage gehalten werden, ohne daß hierbei die Bewegungsfreiheit der Drehkörper
senkrecht zur Warenbahn beeinträchtigt wird.
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In Fig. 9 ist der Feldlinienverlauf an einer Ausführungsform des Polschuhs
der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergegeben.
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Es ist deutlich zu erkennen, daß zwischen den Wänden 5,6 der Ausnehmung
3 und dem Drehkörper 8 eine größere Feldlinienstärke gegeben ist als zwischen der
Wand 7 und dem Drehkörper 8. Es wird für einen großen Luftspalt zwischen dem Widerlager
oder der Walze 3 und der gegenüberliegenden Wand 7 der
Ausnehmung
3 gesorgt, während in tangentialer Richtung zwischen den Wänden 5,6 und dem Drehkörper
ein geringer Luftspalt vorgesehen wird. Die magnetische Kraft in radialer Richtung
zur Walze 2 bzw. dem Widerlager ist in weiten Grenzen unabhängig von der Dicke der
Warenbahn, so daß der Vorteil der geschilderten Ausführungsformen unter anderem
auch darin zu sehen ist, daß Warenbahnen stark unterschiedlicher Dicke bearbeitbar
sind.
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Wie im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 5 angedeutet,
kann der Polschuh als Wagen ausgebildet sein, der sich auf der Warenbahn abstützt
oder aber an dem Magneten geführt ist. Wird dem Wagen hierbei eine axiale oszillierende
Bewegung erteilt, läßt sich ein Changiereffekt auf der Warenbahn erzielen.