Magnetisches Aufspannger ät. Die Erfindung bezieht sich auf ein mag netisches Aufspanngerät, wie sie hauptsäch lich in Verbindung mit Werkzeugmaschinen, insbesondere .Schleifmaschinen, zum Festhal- ien der Werkstücke benutzt werden.
Im allgemeinen wird bei derartigen Ge räten die Magneterregung durch Gleichstrom, also auf elektromagnetischem Wege erzielt. Es ist aber auch schon vorgeschlagen worden, zu diesem Zwecke Dauermagnete mit sehr grosser Koerzitivkraft vorzusehen, die ge wöhnlich aus einer Legierung von Alu minium, Nickel und Eisen mit gewissen andern Zuschlägen bestehen.
Bei derartigen Aufspanngeräten macht nun das Abnehmen -der Werkstücke wegen .des in ihnen sowie auch in den Weicheisenteilen des Gerätes auch nach dem Aufhören der magnetischen Erregung durch den Dauermagneten verblei benden sogenanuten remanenten Magnetis mus Schwierigkeiten.
Ferner erfordern die bekannten Aufspanngeräte dieser Art -den Aufwand verhältnismässig .grosser Kräfte bei der 'die Erregung und Enterregung herbei führenden relativen Verschiebung zwischen den Dauermagneten und den zugehörigen Weicheisenteilen 'des Magnetkreises..
Bei dem den Gegenstand der Erfindung bildenden Aufspanngerät ist dieser Übel stand dadurch vermieden, .dass der Dauer- margnet einen quer zur Drehachse polarisier ten Drehkörper darstellt, dessen Umfang an diametral gegenüberliegenden .Stellen durch eine zur Drehachse koaxiale Zylinderfläche gebildet wird, und dass der Drehkörper von der gemeinsamen koaxialen Zylinderfläclhe der Innenseiten zweier diametral liegenden Polstücke von gleicher Polbogenlängedieht umschlossen wird.
In der Zeichnung sind Ausführungsbei- spiele der Erfindung dargestellt; es zeigt: F'ig. 1 einen senkrechten, quer zu den Drehachsen ider Magnetkörper gelegten Schnitt 'durch einen Teil eines Aufsspann- gerätes; <B>0</B> Fib. 2 zeigt in entsprechender Dars]-el- lungsweiseeine geänderte Ausfülirunbsforin;
Fib. zeigt eine in Verbindung mit dein Aufspannberät zivecl@nlässi- zu verwendende Aufspaniplatte von unten besehen; Fig. 4 ist ein senkrechter, durch eine der Drehachsen der Dauerma.bnetkörper @,eführ- ter Schnitt durch ein Gerät, auf das eine Aufspannplatte nach F'ig. 3 aufbebraclit ist;
Fig. 5 veranschaulicht ein mit einem ein zigen Magnet versehenes Aufspa.nn-erät in Ansicht von der einen Stirnseite aus.
Bei der Ausführung nach Fib. 1 sind auf einer Grundplatte 1 aus nielitmabnetischem Material eine der Länge des Aufspannberäte:s entsprechende Anzahl von @abnetagbreb < i- ten aufgebaut, die als Ganzes mit 2, :;, 4 usw. bezeichnet sind.
Die einzelnen Agbre- gate setzen sieh in der Hauptsache aus je zwei Sehenkeln 2'a, <I>2b,</I> 3a, 3b usw. aus Mreieheisen und den zwischen je zwei Sehen keln drehbar gelagerten Dauermagneten 5. 5a, <I>5b</I> usw. zusammen.
Die Z-""ischenräizine zwischen .den obern Enden der Schenkel sind in bei Magnetspannplatten bekannter Weise durch Leisten 8, 8a, 8b aus niehtmabneti- schem iHateria.l ausgefüllt. Die Dauermabnet- körper 5 bilden in den dargestellten Ausfüh- rungsformen Kreiszylinder mit diametral gegenüberliegenden Abflaehunben, die aber auch fehlen können.
Sie sind mit möglichst geringem Spielraum zwischen den, eiAspre- chend zylindrisch ausgehöhlten Schenkeln belagert, und zwar kann dies, entweder wie in Fig. 4 angedeutet, finit Hilfe besonderer durch entsprechende Bohrungen der Abdeck- platten 11, 12 für die Stirnseiten der Mag- rtetag,
5rebate gehender Drehzapfen beseliehen. oder aber die Magnetkörper können auch als solche mit ihren Umfängen in den zylindri- sehe.n Ausnehmunben (Polbögen) der zu ihnen gehörigen Magnetschenkel belagert sein.
Sie bilden dann gewissermassen ihre eigenen Lagerzapfen, Prä hrend die Polhüben die Lagerschalen darstellen, Die einerseits durch die 14labnetschenkel 2a, <I>2b,</I> 3ca, 31) us w., ihre Verbindungsleisten 8, 8a, <I>8b</I> :
sowie die Cxruizdpla.tte 1, andemeits durch die Stirnab- u leel iplaflen 11. 12 gebildeten HOhlrä.iline werden zweckniässib mit<B>01</B> oder konsisten- 1-em Fett gefüllt, wodurch einmal die Dreh körper 5 in ihren durch die Polbögen gebil- detcn Labern geschmiert werden,
anderseits (in,; Eindringen von Schleifstaub, Feuchti-- lieit und dergl. in das Innere der AggTebalte vei-liindert; wird. Zum Ein- und Abführen des (-)]s oder Fettees können Schmiernippel 7 ('Fig. -1) vorgesehen sein.
Wie in Fib. 1 und 2 durch bestriehelte 'eilltreise angedeutel; ist und Fib. 4 deut- lJeher erkennen lässt, sind mit denDauermab- netkörpern 5, )a, 5b Zahnräder 13 fest ver bunden, und zwar kämmen je zwei Zahn räder benac.hhaiter Magnetkörper mitein ander,
so dass man durch Drehen einer auf den durch den Deckel 12 liindurchra.benden Vierkantzapfen 14 aufzusetzenden Kurbel säm.tli-elien Magnetkörpern bleichzeitig eine Drehbewegung um denselben Drehwinkel er teilen kann. Die Ma,bnetkörper 5, 5a, 5b usw.
sind so mabnet.isieret, dass ihre Kraftlinien sie diametral, und zwar gegebenenfalls ini wesentlichen parallel zu den erwähnten Ab- flachungen, durchsetzen. Die dadurch an den bebeniiberliebendeii Umfangskögen gebilde- ten Pole sind finit N und IS' bezeichnet.
Bei der in Fig. l dargestellten Labe. der Magnet körper finden die Kraftlinien an den Luft spalten zwischen den zylindrischen Teilen der -.#labnetkirpcr und den gegenüberliegen- den Polbögen der Schenkel 2ra, 2b usw. ver hältnismässig beringen Widerstand, so dass.
wein auf der wie üblich glatt geschliffenen Oberseite der Mabnets.chenkel ein Werkstück hl' aus magnetischem Material sich befindet, sich starke Kra.ftliniensysteme ausbilden, die den durch die gestrichelten Linien angedeu teten Verlauf nehmen, so dass das Werk- stüek 1P kräftig angezogen wird.
Soll nach Beendigung der Schleifarbeit oder derb l. das N\'erkstück abgenommen werden, so werden sä mtlieho 31a,bnetkö rper <I>5,</I> 5a, 5b usw. mit tels einer auf den Vierkant 14 zu stecken- den Kurbel in der oben beschriebenen Weise in. Riclitim- der Pfeile der Fib. 1 um einen Winkel von etwa 90 gedreht.
Dabei wird allmählich der Kraftlinienfluss geschwächt; indem die magnetischen Widerstände zwi schen den sich deckenden Teilen der Magnet körperpole einerseits und der Polbögen der Magnetschenkel anderseits immer grösser werden.
Nach einer Drehung von 90 werden die Magnetkörper durch die zugehörigen T Mag gnetsclienkel magnetisch kurzgeschlossen, und die Wirkungen der dabei neu auftreten- den paarigen Kraftliniensysteme heben sich auf.
Infolge .des memanenten Magnetismus so wohl der Magnetschenkel als auch ,des Werk stückes bleibt das letztere aber noch haften, so dass das Abnehmen unter Umständen Schwierigkeiten macht. Um auch den letz ten Rest Magnetismus zu beseitigen, braucht man die Magnetkörper 5, 5a, 5b usw. nur noch um einen :geringen Winkelbetrag weiter zu drehen.
Dabei nimmt der durch die Mag netschenkel und das Werkstuck gehende Streufluss wieder zu; die Kraftlinien haben nun aber die umgekehrte Richtung wie vor her, ,so dass der remanente Magnetismus voll ständig zum Verschwinden gebracht werden kann.
Nach Auflegen neuer Werkstücke wer den die Magnetkörper 5, 5a, 5b usw. durch entsprechende Rückwärtsschwenkung wieder in,die ursprüngliche Lage (Fig. 1) gebracht, in der die Kraftliniensysteme wieder voll- stän.dig ausgebildet sind, so dass die Werk- stücke sicher festgehalten werden.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausfüh- rungsform besteht die Fussplatte 1 aus mag netischem Material, beispielsweise Eisen. Hier ,sind die gleichfalls als Zylinder ausge bildeten Magnetkörper 5, 5a, 5b, 5c zwischen den senkrecht übereinanderliegenden Pol bögen der Magnetschenkel 2a, 2b gelagert, von denen die letzeren unmittelbar auf der rxrundplatte 1- sitzen.
Auf diese Weise bil- rlen sich die Kraftliniensysteme in den durch die gestrichelten Linien angedeuteten Bahnen aus. Im übrigen ist die Handhabung und Wirkungsweise,die gleiche wie im Falle der Ausführung naeh Fig. 1.
Die Dauermagnete können auch mehr- polig magnetisiert sein. Bei einem vier- poligen Magnetsystem würde die Drehung der Dauermagnetkörper um einen Winkel von höchstens 50 ausreichen, um mit Sicher heit nach dem Kurzschliessen noch die .das leichte Abnehmen der Werkstücke ermög lichende Umpolung zu erzielen.
Die als Material für die Dauermagnete benutzten Legierungen sind sehr schwer zu bearbeiten. Deshalb kann es sich empfehlen, die Legierungen in ,granuliertem Zustaude in dünnwandigen Hüllen unterzubringen, die der gewünschten Form der Magnetkörper entsprechend :
gestaltet sind. Beispielsweise könnte man an Stelle .der beschriebenen aus dem Legierungsmaterial bestehenden massi ven Zylinder dünnwandige Hohlzylinder aus Eisen verwenden, die mit dem ,granulierten Legierungsmaterial, gegebenenfalls unter Bei gabe von Bindemitteln, gefüllt sind. Die zwangläufige gegenseitige Verbindung der Dauermagnetkörper, ;
die die übereinstim mende Vereehiebungsbewegung sichert, kann natürlich auch in anderer Weise als durch ineinander greifende Zahnräder, z. B. durch Hebel, Zahnstangen und dergl. erreieht wer den.
Aufspanugeräte der beschriebenen Art lassen sich leicht im Wege der Massenfabri kation herstellen. Die einzelnen Aggregate bilden dabei gewissermassen die Grundele mente des Spanngerätes, dem sich durch An ein:anderreihen von mehr oder weniger Ein zelaggregaten von verschiedener Länge jede gewünschte Flächenausdehnung geben lässt.
Man braucht also nur Aggregate von .den verschiedenen in Frage kommenden. Spann- gerätplatten entsprechender Länge herzustel len und auf Lager zu halten und sie nach Be darf in ,der in F'ig. 1 veranschaulichten Weise auf einer Grundplatte nebeneinander zu reihen. Die gegenüberliegenden offenen .Stirnseiten werden :
dann durch Abdeckplat- ten aus nicht magnetischem Material nach Art der in Fig. 4 dargestellten Platten 11, 12 abgedeckt, .die gleichzeitig zur Lagerung der Dauermagnete 5 dienen können. Die Magnetschenkel 2a, 2,b 3a,
3b usw. können in einfachster Weise aus Abschnitten von entsprechendem :gezogenen Profilmaterial :ge- bildet werden.
Zu den Aggregaten können a 'h die die untern Enden der Magnetschen- ue en kel meehaniseh miteinander verbindenden aber magnetisch isolierenden Fussplatten ge hören, wie in Fig. 1 durch die die Platte 1 durchsetzenden, die Verlängerung .der Trenn fugen der einzelnen Aggregate bildenden ge- strichelten Linien angedeutet ist.
Die Aggre gate müssten dann noch auf eine über die ganze Länge des Gerätes durchgehende Bo denplatte aufgebracht werden.
Um für die Bearbeitung kleinerer Werk- stüeke eine möglichst feine Polunterteilung der eigentlichen Aufspannfläche zur Ver fügung zu haben, empfiehlt es sieh, dem Aufspa.nngerät eine oder mehrere Spannplat, t:
en mitzugeben, .die nach Bedarf auf die Oberfläche der für gewönhlieh selbst als Spannplatte dienenden, durch die magnetisch isolierenden Zwischenleisten 8 miteinander v bundenen Ma--netschenkel aufgebracht er t-, werden können. Diese Spannplatten setzen sieh, wie die Fig. 3 und 4 erkennen lassen, aus zahlreichen verhältnismässig schmalen Streifen oder Vierkantstäben 15, 16 aus ab wechselnd magnetischem (Eisen) und un- magnetisehem (z. B. Messing) Material zu sammen.
Die Eisenstäbe 15 weisen in der Unterteilung der Oberseite des Aufspann- gerätes entsprechenden Abständen vonein ander nach unten gerichtete Vorsprünge 15b auf, die durch flache Aus.nehmungen 15a voneinander getrennt sind. Die Länge der vorspringenden Teile 15b entspricht der Breite der in der Oberfläche des Aufspann- gerätes liegenden Teile der Magnetschenkel 2n, 2b.
Die aus den Stäben 15 und 16 zu zusammengesetzte, als Ganzes mit 1.7 bezeich nete Spannplatte wird so auf die Oberfläche des Aufspanngerätes aufgelegt, dass die ge nannten Stäbe rechtwinklig zu den Dreh achsen der Magnetkörper 5 und damit auch der zu diesen parallelen Teilfugen der Ober seite des Gerätes verlaufen.
In Fig. 5 ist ein Spanngerät vera.nschau- lieht, das nur aus einem Aggregat, und zwar einem solchen von verhältnismässig geringer Länge besteht, so dass sich ein Magnetsystem von im wesentlichen kubischer Form ergibt. Die Ausbildung des Magnetsystems ist die gleiche wie oben beschrieben.
Es enthält gleichfalls zwei den zylindrischen Dauer magnetkörper mit diametralen Polbögen um schliessende Weicheisensehenkel oder Pol stücke, deren obern durch ein magnetisches Zwischenstück mechanisch verbundenen En- tlen die Aufspannfläehe bilden, während ihre untern Enden auf einer Grundplatte 1 aus Eisen befestigt sind.
Das Aggregat ruht mit seiner Grundplate 1 auf dem Flansch 18 eines Halters 19, der zweckmässig einen vierkantigen Zapfen bildet und zum Ein spannen zwischen den Backen eines Schraub stockes oder dergl. dient.
l)ie Verbindung der Grundplatte 1 mit dem Halter 19 erfolgt mit Hilfe einer durch eine Bohrung des Ilal- terzapfen-s <B>11)</B> zugänglichen Schraube 20, die eine Drehung des Spanngerätes 2 gegenüber dem Halter 18, 19 zulässt. Zweckmässig ist noch eine Einrichtung getroffen, die ein Feststellen des Spanngerätes ? in verschie denen Drehlagen ermöglicht. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise aus einer in dem Flansch 18 unterb brachten, auf die Grundplatte 1 wirkenden Schleppfeder be stehen.
In Fig. 5 ist zu diesem Zwecke ledig lich eine Klemmschraube 21 vorgesehen.
Zu bemerken ist noch, dass die Ausbil dung des Dauermagnetes als einfacher Dreh körper, insbesondere in Zylinderform, ganz besonders kurze Kraftliniemvege ergibt, was wegen der geringen magnetischen Leitfähig- keit des für die Dauermagnete in Frage kom menden hoch koerzitiven Materials von gro sser Bedeutung ist.