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PATENTANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung von Blechmaterialien, mit einem zum Zurückhalten von Magnetpulver bestimmten Magnetsystem, welches zwei aus einem magnetisch leitenden Werkstoff hergestellte, mit einem Spalt zum Durchschieben des zu bearbeitenden Blechmaterials angeordnete Walzen und einen Magnetfelderreger aufweist, welcher mindestens auf einer Seite den Stirnflächen der Walzen benachbart derart angeordnet ist, dass die magnetischen Kraftlinien in Achsrichtung der Walzen verlaufen und den Spalt dazwischen durchqueren, durch welchen das Magnetpulver während der Rotation der Walzen als eine Schicht hindurchgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgleichsvorrichtung (10; 1415;
; 1Q vorgesehen ist, um die Verteilung der Magnetpulverkörner in der genannten Schicht über die gesamte Länge des Spaltes auszugleichen und/oder dass die Walzen derart ausgebildet sind, dass ein Ausgleich der Verteilung des Magnetpulvers resultiert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleich Abschrägungen (7) an den Rändern der magnetisch leitenden Walzen (5) in der Zone einer relativ hohen Magnetfeldstärke angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschrägungen (7) derart ausgeführt sind, dass die Walzen im wesentlichen eine ballige Form aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Ausgleichsvorrichtung ein Messer (10) mit konkaver Schneide vorgesehen ist, welche mit ihrer Konkavität der Walze (11) derart zugekehrt ist, dass die Schneide in derjenigen Zone, in der die Magnetfeldstärke kleiner ist, vom Walzenmantel weiter entfernt ist als in derjenigen Zone, in der die Magnetfeldstärke grösser ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, in der Magnetfelderreger an beiden Stirnflächen der Walzen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer (10) bogenförmig ausgebildet ist und dass sich die Schneide des bogenförmigen Messers mit ihrer Mitte in der Walzenmitte, in welcher die Magnetfeldstärke geringer als in den Randgebieten ist, befindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneide längs der Mantellinie der magnetisch leitenden Walze angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Messerschneide zwei Abschnitte (15, 16) aufweist, die sich beiderseits der Walzenmitte befinden, den Walzenmantel teilweise umgeben und unter einem Winkel zur Walzenmantellinie in Richtung zum Spalt zwischen den Walzen zusammenlaufend angeordnet sind, wodurch sich in Wechselwirkung mit der Messerschneide das Magnetpulver vom Walzenrand zur Walzenmitte hin bewegt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Messer bei der Walze, auf die das Magnetpulver zusätzlich aufgegeben wird, angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetwalzen (19) derart ausgeführt sind, dass die Stirnseiten der Walzen eine niedrigere Leitfähigkeit aufweisen als der mittlere Teil der Walzen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetwalzen (19) aus Scheiben (21) mit unterschiedlichen, magnetischen Leitfähigkeiten hergestellt sind, die auf einem magnetisch leitenden Schaft (20) angeordnet sind, wobei die im mittleren Teil der Walze befindlichen Scheiben eine höhere Leitfähigkeit aufweisen als die Scheiben, die den Stirnseiten benachbart angeordnet sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung von Blechmaterialien der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.
Eine solche Vorrichtung kann mit Vorteil zur Bearbeitung von Halbzeugen gedruckter Leiterplatten für verschiedene elektronische Schaltungen der Hochfrequenz- und Unterhaltungsindustrie sowie auf anderen Gebieten der Technik verwendet werden, wobei an die Qualität der bearbeiteten Oberflächen hohe Anforderungen gestellt werden.
Aus der CH-PS 608 410 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, welche ein Magnetsystem zum Zurückhalten von Schleifpulver in der Bearbeitungszone aufweist. Dieses Magnetsystem weist zwei aus einem magnetisch leitenden Werkstoff hergestellte, mit einem Spalt dazwischen zum Durch schieben des zu bearbeitenden Blechmaterials angeordnete Zylinderwalzen auf, welche derart angeordnet sind, dass sie in entgegengesetzten Drehrichtungen mit im wesentlichen gleichen Drehzahlen angetrieben werden.
Diese bekannte Vorrichtung weist einen Mechanismus zum Zuführen des zu bearbeitenden Blechmaterials in die Bearbeitungszone und einen Magnetfelderzeuger mit einem Magnetleiter auf, der mindestens von seiten der einen Stirnfläche der Walzen derart angeordnet ist, dass magnetische Kraftlinien in Achsrichtung der Walzen verlaufen und den Spalt dazwischen durchqueren. Bei einem solchen Aufbau ist eine der Walzen der eine Pol und die andere der andere Pol des gleichen Magnetsystems, und die Schleifpulverteilchen können infolgedessen im Spalt zwischen den Walzen während des Bearbeitungsvorgangs gehalten werden.
Diese Vorrichtung hat sich im Betrieb sehr gut bewährt.
Sie gestattet die zweiseitige Bearbeitung von Halbzeugen gedruckter Leiterplatten, bei der die Oxid- bzw. Schutzschicht von der Blechoberfläche entfernt wird und eine von der Technologie vorgegebene Rauhigkeit der Oberfläche erreicht werden kann, wodurch im nachfolgenden ein zuverlässiges Haften der Photobeschichtung an der Halbzeugoberfläche ermöglicht wird.
Das als Schleifmittel verwendete Magnetpulver ist ausserordentlich billig und nicht knapp.
Mit der Möglichkeit, besonders dünne Halbzeuge gedruckter Leiterplatten (bis 0,03 mm dick) im Fliessverfahren zu bearbeiten, kommt ein besonderer Vorteil dieser Vorrichtung zum Vorschein.
Wie sich aber im Betrieb herausgestellt hatte, wird das zwischen den Walzen durchgehende Blech bei einer solchen Betriebsweise in Randgebieten intensiver bearbeitet als im mittleren Teil, und die Abnahme des Materials erweist sich infolgedessen in Randgebieten der Halbzeugoberfläche grösser als im mittleren Teil. Das hat eine ungleichmässig bearbeitete Oberfläche und damit eine im wesentlichen verschlechterte Qualität der Leiterplatten zur Folge.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung zu entwikkeln, bei der das Blech über seine gesamte Oberfläche gleichmässig bearbeitet wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung zur Bearbeitung von Blechmaterialien derart auszuführen, dass eine gleichmässige Bearbeitung des Blechmaterials über die gesamte Oberfläche ermöglicht wird, um eine hohe Qualität des Blechhalbzeuges zu gewährleisten.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die Erfindung beruht auf der bei der bekannten Vorrichtung festgestellten Erscheinung einer ungleichmässigen Verteilung des Magnetpulvers über die Länge der Walzen, welche damit zusammenhängen muss, dass die einen gewissen, zwar geringfügigen Widerstand für den magnetischen Fluss
aufweisenden Magnetwalzen eine ungleichmässige Verteilung des Magnetfeldes längs der Bearbeitungszone ent stehen lassen. In den Bereichen der Bearbeitungszone, welche an die einen magnetischen Fluss im System erzeugenden
Spulen angrenzen, ist die magnetische Feldstärke etwas grösser als im mittleren Teil der Bearbeitungszone.
Die Menge an Magnetpulver, die vom Magnetfeld zurückgehalten wird, und seine Dichte verteilen sich demzufolge ungleichmässig längs der Magnetwalzen und folglich auch in der Bearbeitungszone. Das Blech wird im Durchgehen zwischen den Magnetwalzen in den Randgebieten der Bearbeitungszone intensiver als in ihrem mittleren Teil bearbeitet, d.h. es wird flächenmässig ungleichmässig, und zwar in seinen Randgebieten stärker und in seinem mittleren Teil schwächer bearbeitet.
Der Einsatz der Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Verteilung der Magnetpulverkörner beseitigt eine wie gesagt von der Ungleichmässigkeit des Magnetfeldes henüh- rende ungleichmässige Verteilung des Magnetpulvers und ermöglicht eine gleichmässig intensive Bearbeitung der ganzen Fläche und somit eine hohe Bearbeitungsgüte des Bleches.
In ihrer einfachsten Form werden die Walzen dieser Art aus unterschiedliche Leitwerte aufweisenden, auf einen magnetisch leitenden Schaft aufgesetzten Elektroblechscheiben zusammengesetzt. Die Scheiben der an die elektrischen Spulen anstossenden Randgebiete der Magnetwalzen werden aus den Elektroblechen mit einer geringeren magnetischen Leitfähigkeit ausgeführt als die Scheiben, die den mittleren Teil der Magnetwalzen ausbilden. Der Schaft ist aus einem magnetisch hochleitenden Stahl herzustellen, er muss den Magnetfluss in dem Umfang durchlassen, dass die in den Scheiben des mittleren Teils geschaffene magnetische Induktion mit der magnetischen Induktion der Randgebiete der Magnetwalzen gleich ist.
Die Erfindung wird im Nachstehenden an Hand der Ausführungsbeispiele der Vorrichtung, die mit einer Ausgleichsvorrichtung versehen ist, näher erläutert mit Hinweisen auf die beiliegenden Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch eine Ausführungsart der Vorrichtung zur Bearbeitung von Blechmaterialien, versehen mit einer Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Magnetpulverschicht im Arbeitsspalt, welche als Abschrägungen der Randgebiete der magnetisch leitenden Walzen in Zonen einer relativ hohen Magnetfeldstärke ausgeführt sind,
Fig. 2 schematisch eine Ausführungsart der Ausgleichsvorrichtung, welche als den Walzen eine ballige Form mitteilende Abschrägung ausgeführt ist,
Fig. 3 eine Vorrichtung zur Bearbeitung von Blechmaterialien, versehen mit einer Ausgleichsvorrichtung, welche in Form eines Messers mit längs der Magnetwalzen angeordneter Schneide ausgeführt ist,
Fig.
4 eine Vorrichtung, die der Vorrichtung nach der Fig. 3 im wesentlichen ähnlich ist, versehen aber mit einem anderen Messer, welches aus einzelnen Elementen besteht, deren Lage gegenüber der Walze verstellbar ist,
Fig. 5 perspektivisch eine Vorrichtung mit einem Messer, dessen Schneide längs der Magnetwalzen angeordnet ist,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsart der Vorrichtung zur Bearbeitung von Blechmaterialien, versehen mit Schneiden, die unter einem Winkel zur Mantellinie der Walzen montiert sind,
Fig. 7 perspektivisch die Vorrichtung nach der Fig. 6,
Fig. 8 eine Ausführungsart der Vorrichtung, in der die Magnetwalzen aus mehreren auf einen magnetisch leitenden Schaft aufgesetzten Scheiben zusammengesetzt sind.
Zuerst soll auf die Fig. 1 eingegangen sein, wo mit der Bezugsziffer 1 die Vorrichtung zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung von Blechmaterialien bezeichnet ist, die in der
CH-PS 608 410 ausführlich beschrieben ist, und auf die in der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen wird. Die se Vorrichtung braucht deswegen nicht ausführlich beschrieben zu werden, nur einige wesentliche Teile davon sind zum besseren Verständnis nochmals zu erläutern.
Die in Rede stehende Vorrichtung umfasst elektrische Spulen 2, deren Ziel ist, im System einen magnetischen Fluss zu erzeugen, dann Magnetleiter 3 und einen Drehantrieb 4 für die Magnetwalzen 5, auf denen das Magnetpulver 6 von einem Magnetfeld zurückgehalten wird. Wie schon eingangs hingewiesen und in der vorstehend erwähnten CH-PS ausführlich beschrieben worden ist, sind die Magnetwalzen mit einem Spalt montiert, damit ein Blech dazwischen durchgehen kann, und stellen die Pole eines Magnetsystems dar. Die Walzen 5 drehen sich in entgegengesetztem Drehsinn mit im wesentlichen gleichen Geschwindigkeiten, und das an den Walzen haftende und im Spalt dazwischen schichtweise verteilte Magnetpulver bewirkt die Bearbeitung des Bleches.
Die Walzen 5 weisen Abschrägungen 7 auf, die in ihren Randgebieten in der Zone einer relativ höheren Magnetfeldstärke angeordnet sind. Diese Abschrägungen 7 sind ihrem Wesen nach eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Verteilung des Magnetpulvers 6 in der Pulverschicht längs der Magnetwalzen 5 im Spalt 8 zwischen ihnen. Der Ausgleich wird deswegen vorgenommen, dass der Luftspalt 8 zwischen den Walzen 5 einen wesentlich grösseren magnetischen Widerstand besitzt als die metallischen Teile der Magnetwalzen 5; so ruft eine kleine Änderung des Luftspalts 8 dementsprechend eine Neuverteilung der Dichte des magnetischen Flusses in ihm hervor.
Also kann man durch richtige Wahl der Durchmesser und der Abschrägungswinkel der Magnetwalzen die Magnetfeldstärke längs des ganzen Spaltes zwischen den Magnetwalzen 5 und damit auch die Menge an Magnetpulver, die sich sowohl im mittleren Teil als auch in den Randgebieten der Magnetwalzen befindet, ausgleichen und so eine gleichmässige Bearbeitungsintensität erzielen, was letzten Endes eine gleichmässige Bearbeitung des Bleches über seine gesamte Fläche ermöglicht.
Berechnungen, die aus Platzmangel hier nicht angeführt werden können, und ein umfangreiches Versuchsprogramm, das mit den Walzen unterschiedlicher Grösse durchgeführt worden ist, ergaben, dass zum Beispiel für die Walze mit einem Durchmesser von 120 mm und einer Länge von 300 mm der Unterschied zwischen dem Durchmesser des mittleren Teiles und dem minimalen Durchmesser des abgeschrägten Teiles nicht über 1 mm beträgt.
Es ist zu berücksichtigen, dass hier eine Konstruktion verwendet worden ist, bei der die ein Magnetfeld erzeugenden elektrischen Spulen 2 an den beiden Stirnflächen der Magnetwalzen 5 angeordnet sind und die Walzen ebenso an den beiden Stirnflächen abgeschrägt sind. Wenn aber die Spulen nur an einer Stirnfläche anzubringen sind, müssen die Walzen nur an einem den Spulen zugekehrten Ende abgeschrägt werden.
Jetzt soll die Fig. 2, wo eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Schleifbearbeitung von Blechmaterialien gemäss der Erfindung schematisch dargestellt ist, des näheren betrachtet werden.
Auf der Fig. 2 sind die Teile der Vorrichtung, welche mit denen der Vorrichtung nach der Fig. 1 identisch sind, mit denselben Bezugsziffern bezeichnet.
Die gleiche Bezifferung gilt auch für die nachfolgenden Figuren der Zeichnungen.
Die Vorrichtung nach der Fig. 2 unterscheidet sich von der Vorrichtung nach der Fig. 1 nur durch die Form der Abschrägungen. Diese sind in der Fig. 2 als eine Kurve 9, die den Walzen eine ballige Form vermittelt, ausgebildet. Die Magnetwalzen einer solchen Gattung sind bei der Anfer tigung etwas komplizierter als die Walzen mit gradlinigen Abschrägungen, aber mit den balligen Walzen können die Körner über die ganze Länge des Arbeitsspaltes gleichmässiger verteilt werden und die Bearbeitungsgüte von Blechmaterialien steigt noch mehr an.
Jetzt soll die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung kurz beleuchtet werden, in der Annahme, dass sie im wesentlichen aus der eingangs erwähnten Patentanmeldung klar genug ist.
Den Spulen 2 wird ein elektrischer Strom zugeführt und im Magnetsystem ein magnetischer Fluss induziert, der die Magnetleiter 3 und die Magnetwalzen 5 durchfliesst und sich im Arbeitsspalt 8 zwischen den Magnetwalzen schliesst. Auf den Walzen wird mit Hilfe eines Magnetfeldes das Magnetpulver 6 zurückgehalten, das beim Drehen der Magnetwalzen 5 mit einer linearen Geschwindigkeit, welche die Bewegungsgeschwindigkeit des Blechhalbzeuges übersteigt, die Oberfläche des Blechhalbzeuges bearbeitet.
Bei der richtig festgelegten Grösse der Abschrägungen verteilt sich das Magnetpulver über den Arbeitsspalt 8 längs der Magnetwalzen 5 gleichmässig, obwohl der Werkstoff der Walzen dem Durchgang des magnetischen Flusses einen gewissen Widerstand leistet.
In Anbetracht dessen, dass der Widerstand des mit dem Magnetpulver gefüllten Luftspaltes bedeutend höher ist als der eines magnetisch leitenden Werkstoffes, beispielsweise des Stahles, ist es naheliegend, dass eine Ungleichmässigkeit des magnetischen Flusses längs der Magnetwalzen sehr einfach ausgeglichen werden kann, indem man die Höhe des Spaltes 8 zwischen den Magnetwalzen 5 ändert.
Durch Vergrössern bzw. Verringern des Spaltes 8 zwischen den Magnetwalzen 5, welches vorgenommen werden kann, indem man die Gestalt der Abschrägungen ändert, kann man den durch diese Zone durchgehenden magnetischen Fluss verringern bzw. vergrössern.
Unter Berücksichtigung des gesamten Widerstandswertes, der sich für den magnetischen Fluss bei seinem Durchgang durch die Magnetwalzen und den Luftspalt ergibt, kann ein gleichmässiger Wert des magnetischen Flusses längs des ganzen Arbeitsspaltes erzielt werden, wenn man die Grösse des Spaltes, der in der Zone, wo es Abschrägungen gibt, grösser ist, ändert, wodurch eine gleichmässigere Verteilung der Pulverschicht im Spalt zwischen den Walzen herbeigeführt wird.
Auf der Fig. 3 ist schematisch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Schleifbearbeitung von Blechmaterialien dargestellt, die mit einer als Messer ausgeführten Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Verteilung des Magnetpulvers ausgestattet ist.
Die Vorrichtung gemäss der Fig. 3 weist zum Unterschied von der eingangs beschriebenen Vorrichtung eine Ausgleichsvorrichtung auf, welche in Form eines bogenförmigen Messers 10 ausgeführt ist, dessen Konkavität der zylindrischen Magnetwalze 11 derart zugekehrt ist, dass die Schneide 12 des Messers 10 in einem grösseren Abstand von den Magnetwalzen in ihrem mittleren Teil entfernt ist, d.h.
im Gebiet einer geringeren Magnetfeldstärke, als in den Randgebieten, wo die Magnetfeldstärke grösser ist.
Die Fig. 3 zeigt in Draufsicht die Vorrichtung mit beiderseits der Magnetwalze 11 angeordneten Messern 10. Ein derartiger Aufbau könnte dann als bevorzugt angesehen werden, wenn Blechmaterialien in einem die Magnetwalzenumkehr vorsehenden Verfahren bearbeitet werden, welches als Gegenstand einer selbständigen Erfindung zum Patent angemeldet war und z. Z. begutachtet wird.
Wenn verhältnismässig dickere Bleche ( > 0,2 mm) bearbeitet werden müssen und die Walzen in einer Drehrichtung ohne Umkehren umlaufen, so genügt es, nur ein Messer 10 an einer Walzenseite anzubringen, und zwar an der Seite, wo das Magnetpulver der Bearbeitungszone zugeführt wird.
In der Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform der Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Verteilung des Magnetpulvers im Spalt zwischen den Magnetwalzen schematisch dargestellt. Die Ausgleichsvorrichtung enthält einen Halter 13 und Klingen 14, die an den Halterrändern beiderseits des mittleren Teils der zylindrisch ausgebildeten Walze befestigt sind und längs der Mantellinie der Walze unter einem Winkel zum Walzenmantel verlaufen. Die Klingen sind verstellbar, d.h. mit einer Möglichkeit, den Abstand zwischen ihnen und der Walze zu verändern, befestigt, so dass beim Betrieb die Klingen in einer solchen Lage eingestellt werden können, bei der sich die Magnetpulverschicht über die ganze Walzenlänge gleichmässig verteilt.
In Fig. 5 ist eine Ausgleichsvorrichtung zum Ausgleich der Verteilung des Magnetpulvers im magnetischen Spalt der Walzen perspektivisch dargestellt. Von der Fig. 5 wird eigentlich nur deswegen Gebrauch gemacht, weil die Anordnung der Klingen und des Messers längs der Mantellinie der Magnetwalze dabei besonders sichtbar veranschaulicht wird.
In der Fig. 6 wird noch eine weitere Ausführungsform der Ausgleichsvorrichtung gezeigt, die in der Vorrichtung zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung von Blechmaterialien zum Einsatz kommt, die zwar als Messer, doch mit einem Aufbau und dessen einer Anordnung derselben ausgeführt ist, die von denen in den Fig. 3 und 4 gezeigten abweichen.
Das Messer nach der Fig. 6 besitzt Klingen I5 und 16, die beiderseits der Mitte der Mantellinie der Walze mit teilweiser Umfassung des Mantels der Walze 11 unter einem Winkel zur Mantellinie derart angeordnet sind, dass sie in Richtung des Spaltes 8 zusammenlaufen. Der Winkel zwischen der Mantellinie und den Klingen ist dabei so festzulegen, dass eine kräftige Beförderung des Magnetpulvers von den Randgebieten der Walze zu deren mittlerem Teil herbeigeführt werden kann. Die Fig. 7 zeigt die an Hand der Fig. 6 beschriebene Vorrichtung in räumlicher Darstellung und, wie es mit den Pfeilen 17 angedeutet ist, bewegt sich das Pulver von den Randgebieten der Walzen zu deren mittlerem Teil.
Die Drehrichtung der Walzen ist mit Pfeilen 18 angegeben.
In allen Vorrichtungen zur Magnetpulver-Schleifbearbeitung von Blechmaterialien, die mit einer als Messer ausgeführten Ausgleichsvorrichtung ausgestattet sind, können die Magnetwalzen sowohl eine zylindrische als auch eine ballige Form haben.
Die Vorrichtungen, bei denen das Messer zum Ausgleich der Pulververteilung ausgenutzt wird, arbeiten im wesentlichen ebenso wie die bekannten oder im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtungen. Der Unterschied besteht nur darin, dass die Messer einen Teil des Magnetpulvers in Zonen einer höheren Magnetfeldstärke mechanisch abschneiden, anstatt die Magnetfeldstärke in diesen Zonen zu ändern, wie dies in den Vorrichtungen nach den Fig. 1 und 2 vorgesehen ist.
Wollen wir uns an dieser Stelle mit einigen Besonderheiten der Messerausnutzung kurz beschäftigen. Die Höhe der Schicht des noch auf den Magnetwalzen verbleibenden Magnetpulvers 6 lässt sich durch Herannahen bzw. Entfer-.
nen der Messerschneide an die bzw. von der Oberfläche der Magnetwalze 11 regeln. Durch Verwendung einer konkaven Schneide verbleibt auf der Walze eine höhenmässig veränderliche Schicht 6 des Magnetpulvers, und zwar so, dass die Höhe dieser Schicht im mittleren Teil der Walzen 11 grösser ist als in den Randgebieten. Da aber die Dichte der in den Randgebieten der Magnetwalzen 11 vom Magnetfeld gehaltenen Magnetpulverschicht grösser ist als die Dichte im mittleren Teil der Walzen, so erweist sich die in die Bearbeitungszone gelangende gesamte Menge Magnetpulver 6 über die ganze Länge des Spaltes zwischen den Magnetwalzen 11 gleichmässig verteilt. Damit wird die Oberschicht des in die Bearbeitungszone zugeführten Blechmaterials durch die sich in seine Oberfläche einschneidenden Körner des Magnetpulvers 6 gleichmässig abgenommen.
Zum Ausgleich der sich ändernden Bearbeitungsverhältnisse ist es erwünscht, die Messer derart anzuordnen, dass der Abstand zwischen der Klinge und der Oberfläche der Walze 11 geregelt werden kann.
Die Anordnung, bei der die Messer längs der Magnetwalze 11 gerichtet sind, ist in konstruktiver Hinsicht die einfachste.
Wie aber experimentell festgestellt worden ist, häufen sich an den Stellen, wo die grösste Menge Pulver von den Messern abgeschnitten wird, im Anwendungsfall des Messers mit einer längs der Magnetwalze gerichteten Schneide grosse Klumpen des Magnetpulvers an, die sich allmählich am Messer zum mittleren Teil der Walze 11 bewegen und dort von ihr mitgenommen werden.
Die sich in grosser Menge an den Messern ansammelnden Pulverklumpen behindern eine normale Funktion der Vorrichtung.
Wenn aber die Messerschneide unter einem Winkel zur Mantellinie mit teilweisem Umfassen des Walzenmantels, wie dies aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich, angebracht ist, so kommt es zu einer schnelleren Neuverteilung des abgeschnittenen Teils des Magnetpulvers 6 aus der Zone einer höheren Magnetfeld stärke in die Zone einer niedrigeren Magnetfeldstärke, ohne dass dabei sich grosse Klumpen des Magnetpulvers ausbilden.
Wenn die Anordnung des Messers gegenüber einer Walze derart eingestellt ist, dass sich das Magnetpulver im Spalt zwischen den Walzen gleichmässig verteilt befindet, so, wie mit den durchgeführten Versuchen nachgewiesen worden ist, hält sich auf der anderen Magnetwalze das Magnetpulver selbsttätig auch in einer Schicht aufrecht, welche der Schicht auf der ersten Walze im wesentlichen ähnlich ist. Es ist also klar, dass das Messer sowohl bei der oberen als auch bei der unteren Walze angebracht werden kann. Doch ist es zweckmässig, das Messer bei der unteren Walze anzuordnen, wenn das Magnetpulver zusätzlich von einer Palette aufgegeben wird, und bei der oberen Walze, wenn die zusätzliche Zumessung des Magnetpulvers von oben erfolgt.
Man muss auch beachten, dass die in Rede stehende Konstruktion, d.h. die Messer und die balligförmigen Walzen, kombiniert werden können und dass die Wahl einer jeweiligen Konstruktion durch die an die Bearbeitungsgüte gestellten Anforderungen und die Herstellungsmöglichkeiten der Vorrichtung bestimmt sind.
Eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur Magnetpulverbearbeitung von Blechmaterialien ist in einem Längsschnitt in der Fig. 8 veranschaulicht, und zwar durch einen Sonderaufbau der Magnetwalzen.
Diese Vorrichtung unterscheidet sich von den eingangs beschriebenen durch eine besondere Ausführung der Magnetwalzen, bei der die magnetische Leitfähigkeit des mittleren Teiles der Walzen höher ist als deren Randgebiete.
Die Magnetwalze einer solchen Art lässt sich herstellen, indem man die chemische Zusammensetzung des Walzenwerkstoffes längenmässig verändert oder die Walze einer speziellen Wärmebehandlung, beispielsweise einer Härtung oder einer Einsatzhärtung ihrer Randgebiete bei unterschiedlicher Sättigungstiefe u.a. mit dem Unverhärtetlassen des mittleren Teiles, unterzieht. Es ist aber äusserst schwierig, die Walzen herzustellen, die eine unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit im mittleren Bereich und in den Randgebieten aufweisen.
Die Walze mit einer unterschiedlichen Leitfähigkeit im mittleren Bereich und im Randgebiet kommt doch viel einfacher in einer zusammengesetzten Walze zustande, die aus auf einen magnetisch leitenden Schaft aufgesetzten unterschiedlich leitfähigen Elektroblechscheiben besteht.
Wie aus der Fig. 8 hervorgeht, besitzt die Magnetwalze 19 eine magnetisch leitende Welle 20 bzw. Kern, auf dem die eine Walze ausbildenden Elektroblechscheiben 21 aufgesetzt und befestigt sind. Der Werkstoff dieser Scheiben hat unterschiedliche magnetische Leitfähigkeit. Die Abschnitte der Magnetwalze 19, die sich näher bei den Elektromagnetspulen 2 befinden, werden aus Scheiben mit einer niedrigeren magnetischen Leitfähigkeit zusammengesetzt, während mit dem Herannahen an die Mitte der Walze die magnetische Leitfähigkeit der Scheiben grösser gewählt wird.
Kurz gefasst ist die Wirkungsweise der Vorrichtung nach der Fig. 8 wie folgt.
Der von den Elektro spulen 2 erzeugte magnetische Fluss durchfliesst die Magnetleiter und die magnetisch hochleitenden Wellen 20 und erreicht die Innenteile der Magnetwalze 19.
Obwohl die Wellen 20 aus einem magnetisch hoch leitenden Werkstoff hergestellt sind, stellen sie doch für den magnetischen Fluss einen gewissen Widerstand dar. Der magnetische Fluss geht auch von einer Magnetwalze 19 durch den Luftspalt 8 zur anderen Magnetwalze 19. Deshalb ist die magnetische Induktion in der Welle 20 in den nahe den Elektromagnetspulen 2 gelegenen Zonen höher als die magnetische Induktion im mittleren Teil der Welle. Durch entsprechende Wahl der Scheiben 21, bei der sich die magnetische Leitfähigkeit der an die Elektromagnetspulen 2 angrenzenden Scheiben 21 niedriger erweist als die magnetische Leitfähigkeit der im mittleren Teil befindlichen Scheiben, kann eine gleichmässige Magnetfeldstärke längs des Spaltes 8 zwischen den Walzen 19 erzielt werden.
Dies liegt daran, dass der während der Arbeit über die Welle 20 dem Innendurchmesser der Scheiben 21 zugeleitete magnetische Fluss zwar einen höheren magnetischen Induktionswert nahe den Spulen 2 aufweist als im mittleren Teil der Magnetwalze 19, er hat es jedoch schwer, zum Aussendurchmesser durch die aus einem magnetisch schlecht leitenden Werkstoff ausgeführten Scheiben 21 durchzugehen, und es kommt dazu, dass ein grösserer Teil des magnetischen Flusses durch die magnetisch hoch leitenden Scheiben 21, die sich im mittleren Teil der Magnetwalze 19 befinden, durchzugehen beginnt.
Man kann also durch richtige Wahl der Scheiben 21 mit unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit und durch ihre Anordnung auf der Welle einen gleichmässigen Durchgang des magnetischen Flusses längs des Arbeitsspaltes 8 herbeiführen und damit die Verteilung des auf den Walzen 19 vom Magnetfeld gehaltenen Magnetpulvers 6 ausgleichen, wodurch eine gleichmässige Bearbeitung der ganzen Fläche des Bleches wiederum ermöglicht werden kann.
Sollten die Scheiben mit unterschiedlicher magnetischer Leitfähigkeit in ausreichender Menge nicht zur Verfügung stehen, so könnte man, um eine stetige Änderung der magnetischen Leitfähigkeit über die ganze Spaltlänge zu erreichen, von einer kombinierten Konstruktion Gebrauch machen, in der sowohl Scheiben mit unterschiedlicher Leitfähigkeit als auch Messer bzw. Abschrägungen an den Magnetwalzen vorgesehen werden.
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PATENT CLAIMS
1.Device for magnetic powder grinding of sheet metal materials, with a magnetic system intended for the retention of magnetic powder, which has two rollers made of a magnetically conductive material, arranged with a gap for pushing through the sheet metal material to be processed, and a magnetic field exciter which has at least one side End faces of the rollers are arranged adjacent such that the magnetic lines of force run in the axial direction of the rollers and pass through the gap between them, through which the magnetic powder is drawn as a layer during the rotation of the rollers, characterized in that a compensating device (10; 1415;
; 1Q is provided to compensate for the distribution of the magnetic powder grains in the layer mentioned over the entire length of the gap and / or for the rollers to be designed in such a way that the distribution of the magnetic powder is equalized.
2. Device according to claim 1, characterized in that bevels (7) are arranged on the edges of the magnetically conductive rollers (5) in the zone of a relatively high magnetic field strength to compensate.
3. Device according to claim 2, characterized in that the bevels (7) are designed such that the rollers have a substantially spherical shape.
4. The device according to claim 1, characterized in that a knife (10) with a concave cutting edge is provided as a compensating device, which is turned with its concavity of the roller (11) such that the cutting edge in that zone in which the magnetic field strength is smaller , is further away from the roll shell than in the zone in which the magnetic field strength is greater.
5. The device according to claim 4, in which magnetic field exciters are arranged on both end faces of the rollers, characterized in that the knife (10) is arcuate and that the cutting edge of the arcuate knife with its center in the middle of the roller, in which the magnetic field strength is lower than is in the outskirts.
6. The device according to claim 4 or 5, characterized in that the knife edge is arranged along the surface line of the magnetically conductive roller.
7. The device according to claim 4, characterized in that the knife edge has two sections (15, 16), which are located on both sides of the roller center, partially surround the roller shell and are arranged converging at an angle to the roller shell line in the direction of the gap between the rollers, whereby the magnetic powder interacts with the knife edge from the roller edge to the roller center.
8. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the knife is arranged on the roller on which the magnetic powder is additionally applied.
9. The device according to claim 1, characterized in that the magnetic rollers (19) are designed such that the end faces of the rollers have a lower conductivity than the central part of the rollers.
10. The device according to claim 9, characterized in that the magnetic rollers (19) are made of disks (21) with different magnetic conductivities, which are arranged on a magnetically conductive shaft (20), the disks located in the central part of the roller have a higher conductivity than the disks, which are arranged adjacent to the end faces.
The invention relates to a device for magnetic powder grinding of sheet materials of the type mentioned in the preamble of claim 1.
Such a device can be used advantageously for processing semi-finished printed circuit boards for various electronic circuits in the radio frequency and entertainment industries and in other fields of technology, with high demands being placed on the quality of the processed surfaces.
Such a device is known from CH-PS 608 410, which has a magnet system for retaining grinding powder in the processing zone. This magnet system has two cylinder rollers made of a magnetically conductive material, with a gap between them for pushing through the sheet metal material to be processed, which are arranged in such a way that they are driven in opposite directions of rotation at substantially the same speed.
This known device has a mechanism for feeding the sheet material to be processed into the processing zone and a magnetic field generator with a magnetic conductor which is arranged at least on one side of the end face of the rolls in such a way that magnetic lines of force run in the axial direction of the rolls and cross the gap between them. With such a construction, one of the rollers is one pole and the other the other pole of the same magnet system, and the abrasive powder particles can consequently be kept in the gap between the rollers during the machining process.
This device has proven itself very well in operation.
It permits the two-sided processing of semi-finished products on printed circuit boards, in which the oxide or protective layer is removed from the sheet metal surface and a roughness of the surface specified by the technology can be achieved, which subsequently enables the photocoating to adhere reliably to the semi-finished product surface.
The magnetic powder used as an abrasive is extremely cheap and not scarce.
With the possibility of processing particularly thin semi-finished products of printed circuit boards (up to 0.03 mm thick) in the flow process, a particular advantage of this device is evident.
However, as it turned out in the company, the sheet metal that passes between the rollers is processed more intensively in peripheral areas in this way than in the central part, and the decrease in material consequently proves greater in peripheral areas of the semi-finished product surface than in the central part. This results in an unevenly machined surface and thus an essentially deteriorated quality of the printed circuit boards.
The purpose of the present invention is to develop a device for magnetic powder grinding processing in which the sheet is processed uniformly over its entire surface.
The object of the invention is to implement the device for processing sheet metal materials in such a way that uniform processing of the sheet material is made possible over the entire surface in order to ensure high quality of the sheet metal semi-finished product.
The object is achieved according to the invention by the features specified in the characterizing part of claim 1.
The invention is based on the appearance of an uneven distribution of the magnetic powder over the length of the rollers, which must be related to the fact that there is a certain, albeit slight resistance to the magnetic flux
Magnet rollers have an uneven distribution of the magnetic field along the processing zone ent. In the areas of the processing zone that create a magnetic flux in the system
Adjacent coils, the magnetic field strength is slightly greater than in the central part of the processing zone.
As a result, the amount of magnetic powder retained by the magnetic field and its density are distributed unevenly along the magnetic rollers and consequently also in the processing zone. The sheet is processed more intensely in the passage between the magnetic rollers in the peripheral areas of the processing zone than in its central part, i.e. it becomes unevenly in terms of area, more intensively in its peripheral areas and less in the middle.
The use of the compensating device to compensate for the distribution of the magnetic powder grains eliminates an uneven distribution of the magnetic powder resulting from the non-uniformity of the magnetic field and enables uniformly intensive processing of the entire surface and thus high processing quality of the sheet.
In their simplest form, the rolls of this type are composed of electrical sheet metal disks having different conductivity values and placed on a magnetically conductive shaft. The disks of the edge regions of the magnetic rollers which abut the electrical coils are made from the electrical sheets with a lower magnetic conductivity than the disks which form the central part of the magnetic rollers. The shaft is to be made of a magnetically highly conductive steel, it must allow the magnetic flux to pass to the extent that the magnetic induction created in the disks of the central part is the same as the magnetic induction of the peripheral areas of the magnetic rollers.
The invention is explained below with reference to the embodiments of the device, which is provided with a compensating device, with reference to the accompanying drawings. Show it:
1 schematically shows an embodiment of the device for processing sheet metal materials, provided with a compensating device for compensating the magnetic powder layer in the working gap, which are designed as bevels of the edge regions of the magnetically conductive rollers in zones of a relatively high magnetic field strength,
2 schematically shows an embodiment of the compensating device, which is designed as a bevel which conveys a spherical shape,
3 shows a device for processing sheet metal materials, provided with a compensating device, which is designed in the form of a knife with a cutting edge arranged along the magnetic rollers,
Fig.
4 a device which is essentially similar to the device according to FIG. 3, but provided with another knife, which consists of individual elements, the position of which is adjustable relative to the roller,
5 is a perspective view of a device with a knife, the cutting edge of which is arranged along the magnetic rollers,
6 shows a further embodiment of the device for processing sheet metal materials, provided with cutting edges which are mounted at an angle to the surface line of the rolls,
7 is a perspective view of the device according to FIG. 6,
8 shows an embodiment of the device in which the magnetic rollers are composed of a plurality of disks placed on a magnetically conductive shaft.
First of all, reference should be made to FIG. 1, where reference number 1 denotes the device for magnetic powder grinding of sheet metal materials, which is shown in FIG
CH-PS 608 410 is described in detail, and to which reference is made in the present description. This device therefore need not be described in detail, only a few essential parts of it are to be explained again for better understanding.
The device in question comprises electrical coils 2, the aim of which is to generate a magnetic flux in the system, then magnetic conductors 3 and a rotary drive 4 for the magnetic rollers 5, on which the magnetic powder 6 is retained by a magnetic field. As already mentioned at the beginning and has been described in detail in the above-mentioned CH-PS, the magnetic rollers are mounted with a gap so that a sheet can pass between them and represent the poles of a magnet system. The rollers 5 rotate in the opposite direction with im essentially the same speeds, and the magnetic powder adhering to the rollers and distributed in layers in the gap between them effects the processing of the sheet.
The rollers 5 have bevels 7 which are arranged in their edge regions in the zone of a relatively higher magnetic field strength. These bevels 7 are essentially a compensating device for compensating the distribution of the magnetic powder 6 in the powder layer along the magnetic rollers 5 in the gap 8 between them. The compensation is carried out because the air gap 8 between the rollers 5 has a significantly greater magnetic resistance than the metallic parts of the magnetic rollers 5; a small change in the air gap 8 accordingly causes a redistribution of the density of the magnetic flux in it.
So you can correct the magnetic field strength along the entire gap between the magnetic rollers 5 and thus also the amount of magnetic powder, which is located both in the middle part and in the peripheral areas of the magnetic rollers, by correct choice of the diameter and the bevel angle of the magnetic rollers, and so one achieve uniform processing intensity, which ultimately enables uniform processing of the sheet over its entire surface.
Calculations, which cannot be given here due to lack of space, and an extensive test program that was carried out with the rollers of different sizes, showed that, for example, for the roller with a diameter of 120 mm and a length of 300 mm, the difference between the Diameter of the middle part and the minimum diameter of the beveled part is not more than 1 mm.
It should be noted that a construction has been used here in which the electrical coils 2 generating a magnetic field are arranged on the two end faces of the magnetic rollers 5 and the rollers are also beveled on the two end faces. If, however, the coils are only to be attached to one end face, the rollers only have to be chamfered at one end facing the coils.
2, where a further embodiment of the device for grinding sheet metal materials according to the invention is shown schematically, will now be considered in more detail.
2, the parts of the device which are identical to those of the device according to FIG. 1 are designated by the same reference numerals.
The same numbering also applies to the following figures of the drawings.
The device according to FIG. 2 differs from the device according to FIG. 1 only in the shape of the bevels. These are formed in FIG. 2 as a curve 9 which conveys a spherical shape to the rollers. The magnetic rollers of such a type are somewhat more complicated to manufacture than the rollers with straight bevels, but with the spherical rollers the grains can be distributed more evenly over the entire length of the working gap and the processing quality of sheet materials increases even more.
The operation of the device described is now to be briefly examined, on the assumption that it is essentially clear enough from the patent application mentioned at the beginning.
An electrical current is supplied to the coils 2 and a magnetic flux is induced in the magnet system, which flows through the magnetic conductors 3 and the magnetic rollers 5 and closes in the working gap 8 between the magnetic rollers. The magnetic powder 6 is retained on the rollers with the aid of a magnetic field and, when the magnetic rollers 5 rotate, processes the surface of the semi-finished sheet metal at a linear speed which exceeds the speed of movement of the semi-finished sheet metal.
With the correctly defined size of the bevels, the magnetic powder is distributed evenly over the working gap 8 along the magnetic rollers 5, although the material of the rollers provides a certain resistance to the passage of the magnetic flux.
In view of the fact that the resistance of the air gap filled with the magnetic powder is significantly higher than that of a magnetically conductive material, for example steel, it is obvious that an unevenness in the magnetic flux along the magnetic rollers can be compensated very easily by adjusting the height of the gap 8 between the magnetic rollers 5 changes.
By increasing or decreasing the gap 8 between the magnetic rollers 5, which can be done by changing the shape of the bevels, one can decrease or increase the magnetic flux passing through this zone.
Taking into account the total resistance value that results for the magnetic flux as it passes through the magnetic rollers and the air gap, a uniform value of the magnetic flux along the entire working gap can be achieved if one considers the size of the gap in the zone where there are bevels, is larger, changes, which leads to a more even distribution of the powder layer in the gap between the rollers.
FIG. 3 schematically shows a further embodiment of the device for grinding sheet metal materials, which is equipped with a compensating device designed as a knife to compensate for the distribution of the magnetic powder.
In contrast to the device described at the outset, the device according to FIG. 3 has a compensating device which is designed in the form of an arcuate knife 10, the concavity of which faces the cylindrical magnetic roller 11 in such a way that the cutting edge 12 of the knife 10 is at a greater distance is removed from the magnetic rollers in its central part, ie
in the area of a lower magnetic field strength than in the peripheral areas where the magnetic field strength is greater.
3 shows a top view of the device with knives 10 arranged on both sides of the magnetic roller 11. Such a construction could then be regarded as preferred if sheet metal materials are processed in a method which provides for the magnetic roller reversal, which was the subject of a separate invention and a patent was applied for e.g. Z. is examined.
If relatively thicker sheets (> 0.2 mm) have to be processed and the rollers rotate in one direction of rotation without reversing, it is sufficient to attach only one knife 10 to one side of the roller, on the side where the magnetic powder is fed to the processing zone .
A further embodiment of the compensating device for compensating the distribution of the magnetic powder in the gap between the magnetic rollers is shown schematically in FIG. 4. The balancer includes a holder 13 and blades 14 which are attached to the holder edges on either side of the central part of the cylindrical roller and which run at an angle to the roller shell along the surface line of the roller. The blades are adjustable, i.e. with a possibility to change the distance between them and the roller, so that during operation the blades can be adjusted in such a position that the magnetic powder layer is distributed evenly over the entire length of the roller.
5, a compensation device for compensating the distribution of the magnetic powder in the magnetic gap of the rollers is shown in perspective. 5 is actually used only because the arrangement of the blades and the knife along the surface line of the magnetic roller is illustrated in a particularly visible manner.
6 shows yet another embodiment of the compensating device which is used in the device for magnetic powder grinding of sheet metal materials, which is designed as a knife, but with a structure and an arrangement thereof, which is different from that in FIGS 3 and 4 differ.
6 has blades I5 and 16, which are arranged on both sides of the center of the surface line of the roller with partial encirclement of the surface of the roller 11 at an angle to the surface line such that they converge in the direction of the gap 8. The angle between the surface line and the blades is to be determined in such a way that the magnetic powder can be conveyed vigorously from the edge regions of the roller to its central part. FIG. 7 shows the device described with reference to FIG. 6 in a spatial representation and, as is indicated by the arrows 17, the powder moves from the edge regions of the rollers to the middle part thereof.
The direction of rotation of the rollers is indicated by arrows 18.
In all devices for magnetic powder grinding of sheet metal materials, which are equipped with a compensating device designed as a knife, the magnetic rollers can have both a cylindrical and a spherical shape.
The devices in which the knife is used to compensate for the powder distribution work essentially in the same way as the known devices or those described in connection with FIGS. 1 and 2. The only difference is that the knives mechanically cut off part of the magnetic powder in zones of a higher magnetic field strength, instead of changing the magnetic field strength in these zones, as is provided in the devices according to FIGS. 1 and 2.
Let us briefly deal with some special features of knife utilization here. The height of the layer of the magnetic powder 6 still remaining on the magnetic rollers can be approached or removed.
regulate the knife edge to or from the surface of the magnetic roller 11. By using a concave cutting edge, a layer 6 of the magnetic powder which varies in height remains on the roller, in such a way that the height of this layer in the central part of the rollers 11 is greater than in the peripheral regions. However, since the density of the magnetic powder layer held by the magnetic field in the edge regions of the magnetic rollers 11 is greater than the density in the central part of the rollers, the total amount of magnetic powder 6 entering the processing zone proves to be evenly distributed over the entire length of the gap between the magnetic rollers 11 . The upper layer of the sheet metal material fed into the processing zone is thus removed uniformly by the grains of the magnetic powder 6 which cut into its surface.
To compensate for the changing machining conditions, it is desirable to arrange the knives in such a way that the distance between the blade and the surface of the roller 11 can be regulated.
The arrangement in which the knives are directed along the magnetic roller 11 is structurally the simplest.
However, as has been experimentally established, where the greatest amount of powder is cut from the knives, large clumps of the magnetic powder accumulate in the case of using the knife with a cutting edge directed along the magnetic roller, which clumps gradually on the knife towards the middle part of the Move roller 11 and be taken there by it.
The powder clumps accumulating in large quantities on the knives hinder the normal functioning of the device.
However, if the knife edge is attached at an angle to the surface line with partial encirclement of the roller shell, as can be seen in FIGS. 6 and 7, the cut-off part of the magnetic powder 6 is redistributed faster from the zone of a higher magnetic field strength the zone of a lower magnetic field strength, without large clumps of the magnetic powder being formed.
If the arrangement of the knife in relation to a roller is set in such a way that the magnetic powder is evenly distributed in the gap between the rollers, as has been proven in the tests carried out, the magnetic powder on the other magnetic roller also automatically maintains itself in one layer which is substantially similar to the layer on the first roller. So it is clear that the knife can be attached to both the top and the bottom roller. However, it is expedient to arrange the knife on the lower roller if the magnetic powder is additionally fed in from a pallet, and on the upper roller if the additional magnetic powder is metered in from above.
It should also be noted that the construction in question, i.e. the knives and the spherical rollers can be combined and that the choice of a particular construction is determined by the demands placed on the quality of processing and the manufacturing possibilities of the device.
Another embodiment of the device for magnetic powder processing of sheet metal materials is illustrated in a longitudinal section in FIG. 8, namely by a special construction of the magnetic rollers.
This device differs from the ones described at the outset by a special design of the magnetic rollers, in which the magnetic conductivity of the central part of the rollers is higher than their peripheral regions.
The magnetic roller of such a type can be produced by changing the length of the chemical composition of the roller material or by subjecting the roller to a special heat treatment, for example a hardening or case hardening of its peripheral areas with different saturation depths etc. with the hardening of the middle part. However, it is extremely difficult to manufacture the rolls which have different magnetic conductivity in the middle area and in the peripheral areas.
The roller with a different conductivity in the middle area and in the peripheral area comes about much more easily in a composite roller, which consists of differently conductive electrical steel sheets placed on a magnetically conductive shaft.
As can be seen from FIG. 8, the magnetic roller 19 has a magnetically conductive shaft 20 or core, on which the electrical sheet metal disks 21 forming a roller are placed and fastened. The material of these disks has different magnetic conductivity. The sections of the magnetic roller 19, which are closer to the electromagnetic coils 2, are composed of disks with a lower magnetic conductivity, while the magnetic conductivity of the disks is chosen to be larger as they approach the center of the roller.
In brief, the mode of operation of the device according to FIG. 8 is as follows.
The magnetic flux generated by the electrical coils 2 flows through the magnetic conductors and the magnetically highly conductive waves 20 and reaches the inner parts of the magnetic roller 19th
Although the shafts 20 are made of a magnetically highly conductive material, they nevertheless represent a certain resistance for the magnetic flux. The magnetic flux also goes from one magnetic roller 19 through the air gap 8 to the other magnetic roller 19. Therefore, the magnetic induction is in the Wave 20 in the zones located near the electromagnetic coils 2 higher than the magnetic induction in the central part of the wave. By appropriate selection of the disks 21, in which the magnetic conductivity of the disks 21 adjoining the electromagnetic coils 2 proves to be lower than the magnetic conductivity of the disks located in the middle part, a uniform magnetic field strength can be achieved along the gap 8 between the rollers 19.
This is because the magnetic flux supplied to the inside diameter of the disks 21 while working on the shaft 20 has a higher magnetic induction value near the coils 2 than in the middle part of the magnet roller 19, but it has a hard time going to the outside diameter through the disks 21 made of a magnetically poorly conductive material, and it happens that a larger part of the magnetic flux begins to pass through the magnetically highly conductive disks 21, which are located in the central part of the magnetic roller 19.
One can thus bring about a correct passage of the magnetic flux along the working gap 8 by correct choice of the disks 21 with different magnetic conductivity and their arrangement on the shaft and thus compensate for the distribution of the magnetic powder 6 held on the rollers 19 by the magnetic field, thereby ensuring a uniform Processing of the entire surface of the sheet can be made possible.
If the discs with different magnetic conductivity are not available in sufficient quantity, one could use a combined design in which discs with different conductivity as well as knives could be used to achieve a constant change in the magnetic conductivity over the entire gap length or bevels are provided on the magnetic rollers.