CH318344A - Zylindrischer Körper mit durch Dauermagnete erregter Umfangsfläche - Google Patents

Description

  



  Zylindrischer   Eörper    mit durch Dauermagnete erregter Umfangsfläche
Es ist schon vorgeschlagen worden, zylin  drische    Körper, z. B. Räder, Rollen oder Walzen, an der Umfangsfläche   dauermagnetisch    zu erregen, um auf diese Weise zu erreichen, dass ferromagnetische Körper an der UmfangsfIäche haften, wobei diese zur Haftung zu bringenden   Korper,    falls sie eine Achse aufweisen, entweder achsparallel oder mit ihrer Achse senkrecht zur Achse des magnetisehen Körpers angeordnet werden können.

   Fiir derartige Einrichtungen, die als Transportwalzen verwendet werden oder auch als Reibräder in   Reibradgetrieben    dienen und ferner als Seilscheiben oder dergleichen benutzt werden können,   kornmt    es darauf an, an der Umfangsfläche einen stark wirkenden   m. agnetischen      Arbeitsluftspalt    aufzubauen.



   Gemäss der Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die Umfangsfläche eines zylindrisehen Körpers aus Teilen aus ferromagnetischem Werkstoff und zwischengeschalteten Teilen aus nichtmagnetischem Werkstoff aufgebaut wird. Die Erregung kann alsdann durch Dauermagnete erfolgen, die zweckmässig zwischen den Teilen aus   niehtmagnetischem    Werkstoff als Stege parallel zur Zylinderachse angeordnet sind. In einer abgewandelten Ausgestaltung der Erfindung können die die ferromagnetischen Teile erregenden Dauermagnete radial im Zylinder angeordnet sein.



   In den Zeichnungen sind verschiedene A. usfiihrungsbeispiele des   Erfindungsgegen-    standes dargestellt.



   Fig.   1    ist ein senkrechter   Selmitt    durch eine Ausführungsform.



   Fig. 2 ist ein ebensolcher   Selinitt    durch eine weitere Ausführungsform.



   Fig. 3 ist eine Seitenansicht des antimagnetischen Nabenkörpers 2 mit Bohrungen zur Aufnahme der Magnetstege gemäss Fig.   I    und
Fig. 4 eine Ansicht des Umfanges.



   Fig. 5 zeigt eine Aneinanderreihung von Rädern nach Fig.   1    im senkrechten Schnitt.



   Fig. 6 und 7 sind senkrechte Schnitte zweier weiterer Ausführungsformen.



   Fig. 8, 9 und 10 sind senkrechte Schnitte durch abgewandelte Ausführungsformen.



   Fig. 11 zeigt im senkrechten Schnitt eine Mehrfachanordnung.



   Fig.   12,    13, 14 und 16 zeigen senkrechte Schnitte durch Räder oder Rollen mit besonderer Profilierung der Umfangsfläche.



   Fig. 15 ist eine Seitenansicht zu Fig.   14,   
Fig. 17 eine Seitenansicht zu Fig. 16.



   Fig. 18 und 19 zeigen zwei   Anwendungs-    fälle.



   Fig. 20 ist eine Draufsicht auf einen zylindrischen Körper mit einem nichtmagnetischen Flächenabschnitt und
Fig. 21 ein senkrechter Schnitt durch diesen Körper.



   Bei den Ausführungsformen nach Fig.   1    und 2 ist auf einer Welle   1    ein Nabenkörper 2 aus nichtmagnetischem Werkstoff aufgesetzt.



  Dieser Nabenkörper 2 trägt ferromagnetisehe Ringscheiben 3, die aus Stahl oder aus Weich eisen hergestellt sein können. Zwischen diese   Ringseheiben    3 sind als Stege die Dauermagnete 4 eingesetzt, deren   Aehsen    parallel zu den Wellenachsen 1 laufen. Die Ringscheiben 3 sind an ihrem Umfang so geformt, dass sie zusammen mit einem Ring 5 aus nichtmagnetischem Werkstoff die Umfangsfläche des Rades bilden, die entweder, wie in Fig.   1    dargestellt, eben sein kann oder, wie aus Fig. 2 ersichtlieh, profiliert.



   Die Ringe 3 werden entsprechend den eingezeichneten Buchstaben von den Dauermagneten 4 erregt, und am Umfang bildet sich zwischen den Polen   lY'lmd S'der Arbeitsluft-    spalt, der einen auf dem Umfang des Rades gelegten ferromagnetischen Körper festhält.



   In Fig. 5 sind eine Reihe Räder gemäss Fig. l auf eine Achse nebeneinandergesetzt, um auf diese Weise eine Verbreiterung der Umfangsfläche zu erreichen. Es ist   zweck-    mässig, die einzelnen Räder in diesem Falle so aneinanderzureihen, dass auf dem Umfang gleichnamige Pole nebeneinanderliegen. Im gewählten Beispiel sind drei solcher Räder zu einer Mehrfachanordnung zusammengebaut.



  Es ist selbstverständlich, dass dieser   Zusam-    menbau in beliebiger Anzahl vor sieh gehen kann.



   In den beiden Ausführungsformen nach Fig. 6 und 7 sind die Dauermagnete radial angeordnet. Die Gesamtordnung sieht auf der Welle   1    einen Körper 2 aus nichtferromagnetischem Werkstoff, beispielsweise einer Alu  minium-oder      Magnesiumlegierung,    vor. Dieser Nabenkörper 2 trägt einen Ringsteg 6 aus ferromagnetischem Werkstoff, auf den die Dauermagnete 4 radial aufgesetzt sind, und zwar gegenpolar magnetisiert, wie aus den eingezeichneten Buchstaben erkennbar. Auf den Dauermagneten sitzen Ringe 7 aus ferromagnetischem Werkstoff, getrennt durch einen Ring 5 aus nichtmagnetischem Werkstoff.



  Über diesen Ring 5 hinweg bildet sich der Arbeitsluftspalt. Es ist zweckmässig, die Seiten des Radkörpers mittels Scheiben 8 aus nichtmagnetischem Werkstoff abzudecken.



   Die beiden Ausführungsformen Fig. 6 und 7 sind praktisch gleich, jedoch mit dem Un  terschied,    dass der Ringsteg 6 in Fig. 7 abge  schrägt    ist und die Magnete abgeschrägt mit ihm verbunden sind. Hierdurch wird eine bessere   Lei-Ring    der magnetischen Kraftlinien sichergestellt. Ausserdem ist die   Umfangs-    fläche nach Fig. 7 profiliert.



   In Fig. 8 ist die Ausführungsform'so gewählt, dass der Ringsteg 6 (gemäss Fig. 6 und 7) durch entsprechende Ausbildung des Nabenkörpers 2 aus   nichtferromagnetischem    Werkstoff aus   Konstruktionsgründen    fortfällt.



   Während bei den Ausführungsformen nach Fig. 6 bis 8 die Dauermagnete gegenpolar angeordnet sind, zeigt Fig. 9 eine   Ausführungs-    form mit   gleichpolarer    Anordnung. Auf der Welle 1 ist der Nabenkörper 2 vorgesehen, auf diesen ist der ferromagnetische Körper 9 aufgeschoben, der mit einem mittleren Ringsteg 10 versehen ist. Die Dauermagnete 4 sind   gleichpolar    aufgesetzt und tragen an ihrem äussern Ende je einen Ring 7 aus ferromagnetischem Werkstoff. Die Verteilung der Pole ergibt sich aus den eingezeichneten Buchstaben ; am Umfang des Rades bilden sich zwei Arbeitsluftspalte 5 zwischen den Ringen 7 einerseits und dem   ringstegartigen    Körper 10.



   In Fig. 10 ist eine Mehrfachanordnung ge  mäss    Fig. 9 dargestellt, wobei der Ringsteg 9 einstückig ist. Die Seiten sowohl bei der Aus  führungsform    nach Fig. 9 als aueh nach Fig. 10 können wiederum abgedeekt werden mit nichtmagnetischen Ringplatten   8.   



   Fig. 11 zeigt eine Mehrfachanordnung besonderer Art. Auf der Welle   1    sitzt ein Nabenkörper 11 aus ferromagnetischem Werkstoff, der eine Nut oder Aussparung 12 aufweist, in den radial die Dauermagnete 4 eingesetzt sind. Auf den Dauermagneten 4 sitzt ein Ring 13 ebenfalls aus ferromagnetischem Werkstoff als   Polschuh,    und zwischen diesem Ring und den Rändern der Aussparung 12 im   Kör-    per 11 befinden sich die   nichtmagnetisehen    Ringe 14. Die Verteilung der Pole ist aus den eingezeichneten Buchstaben ersichtlich. Im ge  wählten    Beispiel sind vier solcher Magnetsysteme so nebeneinandergesetzt, dass auf dem Umfang der entstehenden Walze jeweils gleichnamige Pole nebeneinanderliegen.

   Es ist selbstverständlich, dass jeder dieser Körper aueh als Einzelrad verwendet werden kann, genau so wie es möglich ist, die   Mehrfach-    anordnung auch mit einer andern Anzahl von Systemen zu versehen.



   In den Fig. 12 und 13 sind   Ausführungs-    formen gemäss Fig. 11 als Einzelanordnungen gezeigt, bei denen aber die   Umfangsfläehe      abgeschragt    (Fig. 12) oder bombiert ist (Fig. 13). Auch Fig. 14 zeigt eine solehe Anordnung, jedoch ist die Umfangsfläche ausgenommen und auf diese Weise besonders geeignet, ein Rohr oder einen Stab 15 zu fordern, wenn die dauermagnetisch erregte Rolle in Umlauf versetzt wird.



   Häufig wird gefordert, dass ein   Werkstiiek,    beispielsweise ein Rohr 16, beim Transport sich auch noch drehen soll. In diesem Falle wird zweckmässigerweise eine Anordnung ge  mäss    Fig.   16/17    verwendet. Im wesentlichen entspricht das Dauermagnetsystem der Ausführungsform nach Fig. 11. Es ist jedoch der eine Rand 17 des Körpers 11 wesentlich höher   hinaufgezogen    als der andere, und die Ringe   14 und    13 sind abgeschrägt.

   Infolgedessen läuft das Rohr auf dem Umfang des Rades und wird beim Umlauf des Rades vom Radkranz 17 und dem magnetischen Feld zwischen 17 und 13 länger festgehalten als zwischen dem Ring   13 und    dem gegenüberliegenden   Radkranz.    Auf diese Weise wird dem Rohr 16 eine drehende Komponente vermittelt.



   Räder, Rollen und Walzen mit dauermagnetischer Erregung gemäss der Erfindung können für die verschiedensten Zwecke verwendet werden, so dass die erwähnten   Verwen-    dungszwecke keineswegs erschöpfend aufgeführt sind. Es ist beispielsweise   möglieh,      Stützböcke    18 (Fig. 18) mit derartigen dauermagnetisch erregten Rollen 19 zu versehen und diese in mehr oder minder gleichmässiger Verteilung vorzusehen, um Bleche transportieren zu können, beispielsweise in Blechrichtwerken oder   Abkantvorrichtungen.    Eine andere Möglichkeit der Verwendung ist in Fig.

   19 dargestellt, wo in einem   Stützblock    18 zwei dauermagnetische Rollen 19 und 20 vorgesehen sind, die dazu dienen, einen Stab 21 oder dergleichen niederzuhalten, während irgendwelche Operationen an dem Werkstück vorgenommen werden. Diese Anwendungsfälle lassen sich beliebig vermehren.



   Da sich Fälle ergeben, wo zum Beispiel der Transportweg kleiner ist als der Umfang der zylindrischen Körper oder der zu transportierende Gegenstand infolge der magnetischen Haftkraft nur unter einem nicht unerheblichen Kraftaufwand von dem zylindrischen Körper entfernt werden kann, wird gemäss Fig. 20 und 21 ein zylindrischer Körper vorgeschlagen, der bei an sich gleicher Bauweise auf seinem Umfang eine unmagnetische bzw. praktisch unmagnetische Zone in Form eines Segmentes 22 aufweist.



   Ein besonders einfaches und zweckmässiges Verfahren zur Herstellung solcher teilmagnetischer zylindrischer Körper besteht darin, beim zylindrischen Körper, der mit parallel zur Zylinderachse stehenden, auf einem Kreis angeordneten Dauermagneten versehen ist, die Schnittebene so zu führen, dass sie mindestens angenähert tangential zu diesem Kreis liegt und den abgeschnittenen segmentförmigen Teil zu ersetzen durch einen Teil aus   nicht-    magnetischem Werkstoff Dieser Massnahme zufolge werden an dieser Stelle die magnetischen Kraftlinien des Magnetsystems so weit geschwächt, dass das entsprechende Oberflä  chenteil    des zylindrischen Körpers praktisch   unmagnetisch    ist.



   Da die zu transportierenden Gegenstände nur eine   linienformige    bzw. je nach der Pro  filierung    eine   punktformige    Berührung mit dem zylindrischen Körper erhalten, ist der durch das aufgesetzte   Segmentstüek    geschaffene nichtmagnetische Oberflächenteil des Körpers ausreichend für eine unmagnetische bzw. praktisch   unmagnetisehe    Zone, in der das Abheben der transportierten Gegenstände erfolgen kann. Sollte aber die nichtmagnetische Oberfläche gegenüber der magnetischen Oberfläche zu klein sein, können selbstverständlich mehrere Segmente abgeschnitten und diese durch nichtmagnetische Segmente wieder er setzt werden.

   Auf diese Weise lassen sich auf der Umfangsfläche auch abwechselnd magne  tische vmd    unmagnetische Zonen schaffen.



   Je nach der Lage des Schnittes (Sehkante) zur Peripherie des Magnetsystems lässt sich eine mehr oder weniger starke Schwächung der Kraftlinien erzielen und gegebenenfalls noch ein gewisser Magnetismus beibehalten, was das Abheben der Gegenstände nicht wesentlich behindern würde. Besondere   Verwen-    dungszwecke können die Beibehaltung eines schwachen Magnetismus erforderlich erscheinen lassen.



   Das erwähnte Abschneiden eines Segmentes 22 hat den Vorteil, dass das konzentrisch um die Achse aufgebaute Magnetsystem nicht verändert zu werden braucht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Zylindrischer Körper mit durch Dauermagnete erregter Umfangsfläche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche aus Teilen aus ferromagnetischem Werkstoff und zwischengeschalteten Teilen aus nichtmagnetischem Werkstoff aufgebaut ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Zylindrischer Körper nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die die ferromagnetischen Teile erregenden Dauermagnete als Stege zwischen Teilen aus ferro- magnetischem Material parallel zur Zylinderachse angeordnet sind.

   2. Zylindrischer Körper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die die ferromagnetischen Teile erregenden Dauermagnete radial im zylindrischen Körper angeordnet sind.

   3. Zylindrischer Körper nach Unteransprueh 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete paarweise nebeneinander und mit ihren Polen entgegengesetzt angeordnet sind.

   4. Zylindrischer Körper nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete gleichgerichtet nebeneinander angeordnet und die am wirksamen Umfang mit der entsprechenden Gegenpolarität zu bildenden Arbeitsluftspalte durch herausgeführte ferromagnetisehe Ringstege gebildet sind.

   5. Zylindrischer Korper nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnete gleichgerichtet innerhalb der ringnutenförmigen Aussparung eines ferromagne tischen zylindrischen Korpers eingebaut sind.

   6. Zylindrischer Körper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl der durch Dauermagnete erregten Körper axial nebeneinandergesetzt sind.

   7. Zylindrischer Korper nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläehe der Körper profiliert ist.

   8. Zylindrischer Körper nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche bombiert ist.

   9. Zylindrischer Körper nach Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche im Bereich des magnetischen Luftspaltes eine Vertiefung aufweist.

   10. Zylindrischer Körper nach Unteransprueh 7, dadurch gekennzeichnet, dass die sehräge Umfangsfläehe an der hoehliegenden Seite mit einem durch Dauermagnete erregten Radkranz versehen ist.

   11.. Zylindrischer Körper nach Patentaspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Umfangsfläche nur auf einem Teil des Umfanges magnetisiert ist.

   PATENTANSPRUCH II Verfahren zur Herstellung eines zylindri schen Körpers nach Patentanspruch I und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass von dem zylindrischen Korper mit längs des ganzen Umfangs vorgesehener Magnetisie- rung ein Segment abgeschnitten und dieser segmentförmige Teil ersetzt wird durch einen formentsprechenden Teil aus nichtmagneti- schem Werkstoff.

   UNTERANSPRUCH 12. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der zylindrische Körper mit parallel zur Zylinderachse stehen den, auf einem Kreis angeordneten Dauermagneten versehen ist und die Schnittebene so geführt wird, dass sie mindestens angenähert tangential zu diesem Kreis liegt.

   PATENTANSPRUCH III Verwendung eines zylindrischen Korpers nach Patentanspruch I in Stützboeken zum Niederhalten von Werkstücken.