DE3533968C2 - Vorrichtung zur Magnetisierung von magnetisierbares Material enthaltenden Schichten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Ist magnetisierbares Material in Gummi- oder Plastikschichten eingebunden, dann spricht man von Magnetflex-Folien oder -bändern. Die Erfindung bezieht sich auf die Magnetisierung des eingebundenen Materials, unabhängig von dem einbindenden Werkstoff. Der einbindende Werkstoff kann z. B. auch Bitumen oder jeder andere, zu Schichten verarbeitbare Werkstoff sein. Insbesondere im Automobilbau setzt es sich immer mehr durch, Körperschalldämpfungsfolien mit magnetisierbaren Bestand­ teilen (Bariumferrit, Strontiumferrit, auch mit durch Binde­ mittel verbesserten Magnetisierungseigenschaften bzw. er­ höhter Koerzitivkraft) zu versetzen, diese zu magnetisieren und die magnetisierten Folien zunächst allein aufgrund der Magnetkraft auf den zu entdröhnenden Blechabschnitten zu haltern. In einem sich anschließenden Wärmebehandlungsab­ schnitt wird dann eine Klebeverbindung mittels eines Heiß­ klebers hergestellt.

Aus der US 44 27 481 ist es bekannt, ein magnetisierbares Material enthaltendes Klebeband im Durchlauf durch eine Magne­ tisierungseinrichtung zu magnetisieren. Die Magnetisierung erfolgt in bekannter Weise mittels kurzzeitig fließender Ströme, die durch Kondensatorenentladungen erzeugt werden. Nachteilig ist, daß bei jedem Stromimpuls nur eine begrenzte Fläche des Bandes magnetisiert werden kann und deshalb die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes durch die Magnetisierungs­ einrichtung von der Frequenz abhängt, mit der die Stromim­ pulse erzeugt werden können. Der technische Aufwand dieser Art der Magnetisierung ist ohnehin schon relativ hoch. Er wird um so höher, je schneller die Durchlaufzeit des zu mag­ netisierenden Banden sein soll.

Die DD-PS 70 147 offenbart eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Magnetisierung von Dauermagneten. Der Dauermagnet kann auch eine Magnetgummibahn sein. Die Ausbildung einer walzenförmigen Anordnung wird beschrieben. Allerdings sind die Magnetscheiben bei der offenbarten walzenförmigen Lösung (Fig. 6) von einem unmagnetischen Werkstoff 6 umgeben. Die Erzeugung hoher magne­ tischer Haftkräfte in der zu magnetisierenden Schicht dürfte deshalb zweifelhaft sein. Die DE-OS 31 23 746 beschreibt die Orientierung von magnetisch anisotropen Pigmenten bei der Herstellung eines Magnetbandes mit Hilfe von Magnet­ feldern. Walzenförmig ausgebildete, permanentmagnetische Anordnungen sind nicht erwähnt.

Schließlich ist aus der EP 00 34 552 B1 eine Vorrichtung zur Magnetisierung von magnetisierbares Material enthaltenden Schichten mit Hilfe einer permanentmagnetischen Anordnung bekannt. Diese besteht aus abwechselnd nebeneinander ange­ ordneten Permanentmagneten und Polelementen, an denen vorbei die zu magnetisierende Schicht geführt wird. Bei der offen­ barten walzenförmigen Variante sind von einer Welle durch­ setzte Ringe vorgesehen. Die Welle hat einen relativ großen Durchmesser, nimmt also einen relativ großen Raum in Anspruch, so daß für die Unterbringung von Magnet- und Polmaterial wenig Platz vorhanden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, die eine wesentlich stärkere Magnetisierung von Schichten er­ möglicht, welche neben dem magnetisierbaren Material weiche Materialien, insbesondere Bitumen, enthalten.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Eine Magnetisierungsvorrichtung mit diesen Merkmalen ist wenig aufwendig und erlaubt hohe Durchlaufgeschwindigkeiten. Insbesondere erlaubt sie die Erzeugung optimal hoher Magnet­ feldwerte im Bereich der zu magnetisierenden Schichten, so daß hohe Haftkräfte erzielbar sind. Die Erfindung ist deshalb ins­ besondere für Bitumen enthaltende Schichten von besonderer Bedeutung. Das in Bitumen eingelagerte magnetisierbare Material ist wegen der relativ weichen Konsistenz dieses Werkstoffes nicht fest eingebunden. Aufgrund der nach der Magnetisierung wirkenden Kräfte treten Positionsveränderungen auf, die die Magnetisierung relativ schnell wieder aufheben. Wegen der Erfindung, mit der besonders starke Magnetisierungen mög­ lich sind, kann die Zeit zwischen der Magnetisierung und der Applikation, die eine ausreichende Haftkraft erfordert, maß­ geblich verlängert werden.

Für die beschriebene Magnetisierung mit Hilfe von Permanentmagneten sind starke Magnete besonders geeignet. Überraschende Ergebnisse sind mit Magnetmaterialien erziel­ bar, die Neodym enthalten, z. B. auf Basis Neodym/Eisen/Bor mit geeigneten Bindemitteln.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Im folgenden soll die Erfindung anhand von in den Fig. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung mit Magneten und Polelementen,

Fig. 2 und 3 eine Anordnung mit Klauenpolen sowie

Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit scheibenförmigen Magneten.

Fig. 1 zeigt eine permanent-magnetische Anordnung 1, die aus den Magneten 2 und den Polelementen 3 aufgebaut ist. Sie hat einen etwa quadratischen Querschnitt. Die Pole 3 ragen in dem Bereich, in dem das zu magnetisierende Band 4 in Richtung des Pfeiles 5 an der permanent-magnetischen Anordnung 1 vorbeigeführt wird, um einen kleinen Betrag aus der Anordnung 1 hervor. Die Anordnung der Magnetpole ist so getroffen, daß die dem zu magnetisierenden Band zugewandten Pole abwechselnd ein Nordpol und ein Südpol sind, so daß die Kraftlinien das zu magnetisierende Material durchsetzen.

Das Band 4 wird zum Zwecke seiner Magnetisierung möglichst nahe an der permanent-magnetischen Anordnung vorbeigeführt. Im Bereich der Pole 3 wird das in dem Band 4 enthaltene magnetisierbare Material besonders stark magnetisiert, so daß die Magnetisierung im wesentlichen streifenförmig erfolgt. Durch strichpunktiert eingezeichnete Streifen 6 ist diese Wirkung angedeutet.

Soll eine intensive Streifen-Magnetisierung erreicht werden, dann ist es zweckmäßig, auf beiden Seiten des zu magnetisie­ renden Bandes eine permanent-magnetische Anordnung vorzu­ sehen. Diese ist in Fig. 1 gestrichelt angedeutet und mit 1′ bezeichnet.

Die Fig. 2 und 3 zeigen in Seitenansicht bzw. im Schnitt eine Ausführungsform mit z. B. Oxid-Magneten 7, denen klauen­ förmige Pole 8 und 9 zugeordnet sind. Insgesamt sind sieben Magnete 7 vorgesehen. Zwischen dem zweiten und dritten sowie fünften und sechsten Magneten befinden sich die Klauen 8 bzw. 9. Die Magnete 7 sowie die Klauen 8 und 9 sind in der U-Schiene 10 eingespannt.

Die Anordnung der Magneten 7 und Klauenpole 8, 9 ist so ge­ troffen, daß die Klauen 8 den einen Pol (z. B. Nordpol) und die Klauen 9 den anderen Pol (Südpol) bilden. Im Bereich ihrer Spitzen sind die Pole 8 und 9 derart mit Aussparungen 11 und 12 versehen, daß eine Überlappung benachbarter Polspitzen möglich ist. Dadurch entsteht eine Reihe nebeneinanderliegender Pol­ paare 8, 9, an denen das zu magnetisierende Band vorbeigeführt wird.

Die Aussparungen 11, 12 sind so groß gewählt, daß zwischen den Spitzen benachbarter Pole 8 und 9 jeweils noch eine Ab­ schirmung 13 Platz findet. Diese kann wie üblich aus Eisen bestehen. Besonders zweckmäßig ist jedoch die Verwendung von Abschirmplatten 13, die selbst Magneten sind. Sie sind derart magnetisiert und zwischen den jeweiligen Polpaaren 8, 9 ange­ ordnet, daß ihre Nordpole den Nordpolen der Polpaare (und vice versa) zugewandt sind.

Zur Konzentration der Feldlinien ist es weiterhin zweckmäßig, oberhalb der Magnetplatten 13 (zwischen den Klauen 8 und 9) und oberhalb der Magneten 7 weitere Abschirmungen vorzusehen, welche der Übersichtlichkeit wegen nicht eingezeichnet sind. Auch diese können wieder selbst magnetisch sein. Besonders zweckmäßig ist es, als Abschirmplatten relativ starke Magneten, z. B. aus einer Samarium-Cobalt-Legierung zu verwenden.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform mit kreisförmigen Magnetscheiben 14 und ebenfalls kreisförmigen Eisen-Polscheiben 15. Diese im vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen (Teflon) bestehenden Körper 16 untergebrachte, walzenförmige Anordnung aus Permanentmagneten 14 (axial magnetisiert) und Polelementen 15 ist von Abschirmplatten 17, vorzugsweise ebenfalls magnetisch, umgeben und ragt mit einem relativ kleinen Segment aus dem Körper 16 hervor. Zweckmäßig ist dabei (wie auch beim Aus­ führungsbeispiel nach den Fig. 2 und 3), daß die Polelemente um einen kleinen Betrag (ca. 1 mm) gegenüber den Magneten hervor­ stehen.

Die Anordnung kann so getroffen sein, daß die Magnet- und Polscheiben im Kunststoffkörper 16 fest angeordnet sind. Durch seitliche (unmagnetische) Halteflansche 18, die mittels Schrauben 19 am Körper 16 befestigt sind, werden sie in dieser Stellung gehalten. In diesem Fall brauchen die scheiben­ förmigen Elemente 14 und 15 nicht unbedingt kreisförmig zu sein. Sie können z. B. oval gestaltet sein und mit einem Segment aus dem Körper 16 herausragen, dessen Peripherie die geringere Krümmung (des Ovals) hat.

Eine andere Möglichkeit besteht darin, die aus den Elementen 14 und 15 bestehende Walze drehbar im Körper 16 anzuordnen. In diesem Falle müssen zwischen den Halteflanschen 18 und den Stirnseiten der Walze Axialdrucklager angeordnet sein.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 wird die zu magnetisie­ rende Bahn im Bereich der hervorragenden Segmente der Magnet- und Polscheiben möglichst nahe am Körper 16 vorbeibewegt. Ein direkter Kontakt ist ohne weiteres möglich, wenn die Scheiben 14 und 15 auf dem zu magnetisierenden Band abrollen.

Ein besonderer Vorteil der Magnetisierungs­ einrichtung besteht noch darin, daß sie ohne besonderen tech­ nischen Aufwand in beliebiger Länge herstellbar ist und damit den zu magnetisierenden Bahnen in einfacher Weise angepaßt werden kann.

Die Vorrichtung ist geeignet für die Magnetisierung jeder Art magnetisierbares Material enthaltender Folien oder Schichten; auch z. B. dünnwandiges Oxidmaterial kann streifenförmig mag­ netisiert werden. Besonders zweckmäßig ist die Anwendung der Erfindung bei magnetisierbaren Bitumen-, kunststoff­ modifizierten Bitumen- und Kunststoffolien, die in viel­ facher Form im Kfz-Bereich Anwendung finden.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Magnetisierung von magnetisierbares Material sowie Gummi, Kunststoff und/oder Bitumen enthaltenden Schichten (4), wie Bänder, Bahnen oder Folien, mit einer permanentmagnetischen, walzenförmig ausgebildeten Anordnung, die aus abwechselnd nebenein­ ander angeordneten, jeweils kreisscheibenförmigen, Permanentmagneten (14) und Polelementen (15) besteht, an denen vorbei, und zwar in einer sich parallel zu den Magnet- und Polscheibenebenen erstreckenden Richtung, die zu magnetisierende Schicht (4) geführt wird, wobei die Anordnung der Magnetpole so getroffen ist, daß die der zu magnetisierenden Schicht (4) zugewandten Pole abwechselnd ein Nordpol und ein Südpol sind, gekenn­ zeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:

• - die aus den kreisförmigen Magnetscheiben (14) und Polscheiben (15) bestehende, walzenförmige Anordnung ist in einem Körper (16) untergebracht, aus dem sie mit einem Segment hervorragt;
• - die Polscheiben (15) stehen gegenüber den Magnet­ scheiben (14) um einen kleinen Betrag hervor;
• - der Körper (16) besteht aus Kunststoff und ist mit seitlichen Flanschen (18) zur Halterung der walzenförmigen Anordnung aus Magnet- und Pol­ scheiben ausgerüstet;
• - die walzenförmige Anordnung ist im Körper (16) drehbar gelagert;
• - zwischen den Stirnseiten der walzenförmigen An­ ordnung und den Halteflanschen (18) sind Drucklager angeordnet;
• - den Magnetscheiben (14) und Polscheiben (15) sind Abschirmungen (17) zugeordnet, die selbst magne­ tisch sind;
• - die Magnetscheiben (14) bestehen aus einem Magnet­ material, das Neodym enthält.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die walzenförmige Anordnung aus Magnet- und Pol­ scheiben etwa die Breite der zu magnetisierenden Band­ materialien (4) hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwei um etwa die Stärke der zu magne­ tisierenden Schicht (4) beabstandete permanentmagnetische Anordnungen (1) vorgesehen sind.