Dauermagnetisches Verschluss-, Dichtungs- oder Haftelement und Verfahren zur Herstellung desselben . Die Erfindung bezieht sich auf ein dauermagne tisches Verschluss-, Dichtungs- oder Haftelement, welches dazu bestimmt ist, an einer ferromagneti- schen Unterlage zu haften oder mit einem zweiten, gleichartigen Element in haftende Verbindung zu treten. Derartige Elemente sind vorteilhaft anwend bar zum Verschliessen und Abdichten von Türen, Fenstern, Schränken und Klappen, sowie zum Hal ten und Schliessen- von Vorhängen oder Kleidungs stücken.
Ein Haftelement kann aber z. B. auch als Kabel ausgebildet sein, das auf einer ferromagneti- schen Unterlage haften bleibt und daher den Vor teil hat, ohne zusätzliche Mittel an derselben an gebracht werden zu können. Für gewisse dieser Zwecke sind Schlösser der verschiedensten Art, Rie gel, Vorreiber, sowie bei Bekleidungsstücken Haken, Ösen, Druckknöpfe und Reissverschlüsse bekannt und im Gebrauch.
Den bekannten Verschlüssen haftet jedoch der Nachteil an, dass dieselben in den mei sten Fällen nur an einer bestimmten Stelle die zu verschliessenden Teile erfassen, weil die Verschluss- elemente begrenzte Breite bzw. Länge haben.
Ledig lich bei Reissverschlüssen erstreckt sich die Ver- schlusswirkung auf die gesamte Länge der zu ver schliessenden Werkstoffränder, wobei jedoch bei Reiss verschlüssen wiederum der Nachteil auftritt, dass ein besonderer Schieber, welcher zu Störungen Anlass geben kann, beim Öffnen und Schliessen betätigt werden muss. Schliesslich unterliegen alle bekannten Verschlusseinrichtungen einer mehr oder weniger starken Abnutzung im Gebrauch.
Das Element nach der Erfindung gestattet, diese Nachteile zu beheben. Es zeichnet sich erfindungs gemäss dadurch aus, dass das ganze Element oder ein Teil desselben die Gestalt eines flächigen Gebil des hat, das wenigstens eine ebene, magnetisierte Fläche aufweist, und aus einem weichgestellten Bindemittel und einem zerkleinerten, dauermagneti schen Werkstoff besteht, und dass diese Fläche in Längs- oder Querrichtung eine Vielzahl von Polen wechselnder Polarität aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung dieses Elementes. Dieses Verfahren zeich net sich dadurch aus, dass einem mit Weichmachern versetzten Bindemittel in pulverförmigem Zustand ein zerkleinerter Dauermagnetwerkstoff mit einer hohen Koerzitivfeldstärke beigemischt und sodann aus dem Gemisch das genannte flächige Gebilde hergestellt wird.
Bei den vorzugsweise verwendeten Dauermagnet- stoffen, z. B. Barium-Ferrit, Blei-Ferrit, Strontium- Ferrit, Wismuth-Mangan, beträgt die Koerzitivfeld- stärke über<B>1000</B> örsted. Das Gemisch kann. z. B.
durch Strangpressen, Spritzen, Giessen oder Walzen zu Platten, Folien, Bändern oder mindestens eine ebene Fläche aufweisenden profilierten Leisten ge formt werden.
Die an ferromagnetischen Unterlagen haftenden Elemente können entsprechend der jeweiligen Form gebung zu den verschiedensten Zwecken verwendet werden, wobei die schliessende, dichtende oder haf tende Wirkung sich vorzugsweise über die ganze Fläche der Anwendungsstelle erstreckt und auch überall gleich gross ist. Für Türverschlüsse eignet sich beispielsweise vorzüglich ein bandförmiges Material, mit dem sowohl der Rahmen als auch das Türblatt auf dem gesamten Umfange belegt werden, so dass die Haftung und Abdichtung auf der gan zen Auslegung wirksam sind.
Sofern der Türrahmen oder das Türblatt selbst aus ferromagnetischem Werkstoff bestehen, wie es beispielsweise bei Kühl- schränken der Fall ist, genügt es, entweder nur den Türrahmen oder das Türblatt mit dauermagnetischem Material zu belegen.
Wenn das Element teilweise aus dem flächigen Gebilde und teilweise aus einem Tragkörper be steht, kann man die Materialien seiner beiden Teile in einem Arbeitsgange durch Spritzen herstellen. Man kann aber das Material des flächigen Gebildes auf als Tragkörper dienendes Textilmaterial aufbrin gen oder das flächige Gebilde mit einem unmagne- tischen, flexiblen Tragkörper verschweissen oder verkleben.
Das gemeinsame Spritzen der Materialien des Tragkörpers und des flächigen Gebildes ist beson ders vorteilhaft, wenn man elektrische Leitungs drähte mit einer isolierenden Tragkörpermasse um spritzt und zugleich auch das flächige Gebilde spritzt, so dass es fest mit dem isolierenden Trag körper verbunden ist. Bei flachen Kabeln, bei denen z. B. drei Leiter eine Ebene bilden, kann das flächige Gebilde selbst die Isolation bilden. Die Verlegung derartiger Haftkabel an ferromagnetischen Unter lagen, z.
B. beim Brücken- und Schiffbau, ist ausser ordentlich einfach. Dabei ist eine nachträgliche oder wiederholte Veränderung der Kabelanordnung ohne weiteres möglich, da weder neue Schraubenlöcher gebohrt noch sonstige mechanische Befestigungen versetzt werden müssen.
Man kann das flächige Gebilde gegebenenfalls auch im Tauchverfahren an einen Trägerkörper anformen. Das Verschluss-, Dich- tungs- oder Haftelement kann vorteilhaft zwecks mechanischer Verbindung mit anderen unmagneti- schen, elastischen Körpern mit Vorsprüngen oder Ausnehmungen versehen sein.
Bei der Herstellung von Verschlüssen für Klei dungsstücke oder beim Aufhängen von Vorhängen wird an den zu verbindenden Teilen vorteilhaft je ein Verschlusselement befestigt, wobei diese Ele mente in der Schliesslage magnetisch aneinander haften, wobei noch eine zusätzliche mechanische Verriegelung vorgesehen werden kann.
Das Verschluss-, Dichtungs- oder Haftelement kann in Form einer Folie oder eines Bandes er zeugt werden. Auf einer Folie oder einem solchen Band, die bzw. das gegebenenfalls auf eine festere Unterlage aus beliebigem Werkstoff aufkaschiert wird, haften ferromagnetische Teile beliebiger Form gestaltung, z. B. Figuren, verkleinerte Nachbildun gen von Gegenständen, ohne sich von selbst zu ver schieben. Solche Figuren oder Nachbildungen kön nen aber auch durch Ausstanzen oder Schneiden aus den Folien oder Bändern gewonnen werden, z. B. Ringe, Dichtungsscheiben und dergleichen.
<I>Beispiel</I> 40 vol % einer weichgestellten, bzw. mit Weich machern versetzten Masse aus Polyvinylchlorid wird im pulverförmigen Zustand mit 6011/u eines zerklei nerten Dauermagnetwerkstoffes mit einer Korn- grosse von unter 0,3 mm gemischt und in einer Schneckenpresse plastifiziert. Die plastifizierte Masse wird aus einer Breitschlitzdüse zur Herstellung einer Bahn oder eines breiten Bandes ausgespritzt.
Nach dem Erkalten wird ein Streifen der gewünschten Grösse auf eine Magnetisierungsvorrichtung gelegt, deren Polabstand 1 mm und deren Polbreite 3 mm beträgt. Mehrere derartige Magnetsysteme, die ab wechselnd Nord- und Südpole erzeugen, liegen auf einer Fläche in Reihen nebeneinander bzw. hinter einander verteilt. Diese Magnetisierungsvorrichtung wird von einem Kondensator-Entladegerät, mit z. B. einem Ignitron als Schalter durch einen kurzen Stromstoss hoher Intensität, z. B. 1000 Amp. erregt.
Hierbei werden in dem auf der Fläche der Magneti- sierungsvorrichtung liegenden Materialstreifen ent sprechende Gegenpole erzeugt und dadurch auf der ganzen Fläche des Materialstreifens abwechselnd Nord- und Südpole gebildet. Ein so hergestellter Materialstreifen hat bei einer Stärke von etwa 1,5 mm auf lackiertem Eisenblech eine Haftkraft von etwa 20 Gramm pro cm=. Wenn aber zwei dauermagnetische Folien unmittelbar aufeinander gelegt werden, dann ist die Haftkraft entsprechend grösser.
Als dauermagnetische Werkstoffe eignen sich besonders Eisen-Barium-Oxyde (kurz Barium- Ferrite genannt), Wismut-Mangan oder sonstige dauermagnetische Werkstoffe mit möglichst hoher Koerzitivkraft.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Verschluss-, Dichtungs- oder Haftelementes nach der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch ein elastisches, magne tisches Dichtungselement, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 2, Fig. 3 und 4 zwei Ansichten eines ganz ähn lichen Dichtungselementes, Fig. 5 einen Schnitt durch ein schlauchförmiges, magnetisches Dichtungselement, Fig. 6 einen Schnitt durch einen Türverschluss,
Fig. 7 bis 9 einen Kleiderverschluss.
Das elastische Dichtungselement nach Fig. 1 und 2 kann z. B. für dicht zu verschliessende Schränke benutzt werden. Dieses Element weist einen U-för mig profilierten Trägerkörper 1 aus thermoplasti schem Werkstoff, wie z. B. Polyäthylen auf. Der Trägerkörper 1 weist einen gewellten, elastischen Steg und einen dicken Flansch 3 auf, der mit einer schwalbenschwanzförmigen Nut versehen ist, in welcher eine dauermagnetische Leiste 4 mit einem entsprechenden Schwalbenschwanz 5 eingesetzt ist.
Diese Leiste 4 ist, wie in der Zeichnung angedeutet, über die ganze Länge und in längsgerichteten Strei fen abwechselnd nord- und südmagnetisch magneti siert, derart, dass längs der Streifen die Nordpole <I>N</I> und Südpole<I>S</I> in Abständen erzeugt sind. Die in Fig. 1 gezeichneten, die Pole N und S verbinden den Bögen stellen den Verlauf des magnetischen Flusses dar. Die freie obere Fläche der Leiste 4 ist eben. Der dem Flansch 3 gegenüberliegende Flansch weist Bohrungen auf, die zur Befestigung auf einer Unterlage, z. B. an dem Rahmen einer Tür, dienen.
Zur Erzeugung der Verschluss- und Dichtungskraft muss dem Teil 4 ein ferromagnetischer Teil, der an dem Schrankrahmen befestigt ist, gegenüberliegen. Diese magnetisch wirksamen Elemente werden über die ganze Länge und Höhe des Rahmens angebracht. Bei der Ausführung nach Fig. 3 und 4 handelt es sich, was die äussere Form anbetrifft, um das gleiche Element, wie in Fig. 1 und 2 (in um 90 gedreh ten Ansichten). Beim Element nach Fig. 3 und 4 ist jedoch die Magnetisierung so vorgenommen worden, dass die Nord- und Südpole quer zur Längsachse der profilierten Leiste 4 verlaufen.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch ein schlauch- förmiges Element, wie es zum Abdichten von Kühl schranktüren benutzt wird. Hier sind ebenfalls auf dem an dem profilierten Gummitragkörper an der einen Seite aufgebrachten dauermagnetischen Werk stoffband 8 reihenweise Nord- und Südpole auf magnetisiert, deren Kraftlinien sich in einem gegen überliegenden, nicht besonders dargestellten ferro- magnetischen Teil des Kühlschrankes schliessen.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch einen Türrahmen mit Türblatt aus Holz, bei welchem die gegenüber liegenden Flächen des Türrahmens 9 bzw. des Tür blattes 10 mit dauermagnetischem Band 11 bzw. 12 über die ganze Länge belegt sind. Zur Dämpfung ist auf der einen Seite zwischen dem Holz und dem dauermagnetischen Teil 12 ein Schaumstoffband 13 zum Ausgleich der Unebenheiten als Futter einge bracht.
Fig. 7, 8 und 9 zeigen einen Kleiderverschluss, der in gewisser Beziehung einem Reissverschluss ähnlich ist, und zwar zeigt Fig. 7 ein oberes Element, Fig. 9 ein unteres Element und Fig. 8 beide Ele mente im geschlossenen Zustand im Querschnitt. Die mit hakenförmig profilierten Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen ineinandergreifenden Bänder 14 und 15 bestehen aus elastischem, mit dauermagnetischem Werkstoff gefülltem, weichgestelltem Gummi oder Kunststoff, z. B.
Polyamid, Polyäthylen oder Poly- vinylchlorid, über welchem die zur Befestigung mit dem Stoff des Kleidungsstückes dienende Umhül lung 16, 17 kaschiert oder aufgeklebt ist. Die profi lierten, dauermagnetischen, elastischen Bänder 14 und 15 sind - wie in Fig. 9 angedeutet - strei- fenförmig abwechselnd nord- und südmagnetisch auf magnetisiert.
Die Bänder 14 und 15 haften mit ihren ebenen Flächen aufeinander, wie aus Fig. 8 ersicht lich ist, und sind in der Schliesslage durch die kom plementären Vorsprünge und Ausnehmungen auch mechanisch miteinander verriegelt. Zum Öffnen des Verschlusses muss man zunächst durch gegenseitiges Verschieben der Bänder 14 und 15 die mechanische Verriegelung lösen und dann diese Bänder unter Überwindung der magnetischen Haftung voneinan der trennen.
Permanent magnetic closure, sealing or adhesive element and method for producing the same. The invention relates to a permanent magnetic closure, sealing or adhesive element which is intended to adhere to a ferromagnetic base or to adhere to a second, similar element. Such elements are advantageously applicable bar for closing and sealing doors, windows, cupboards and flaps, as well as for holding and closing curtains or pieces of clothing.
But an adhesive element can, for. B. be designed as a cable that sticks to a ferromagnetic base and therefore has the advantage of being able to be attached to the same without additional means. For certain of these purposes, locks of various types, latches, sash fasteners, and hooks, eyes, snaps and zippers for clothing are known and in use.
The known closures, however, have the disadvantage that in most cases they only grasp the parts to be closed at a certain point because the closure elements have a limited width or length.
Only in the case of zips does the closing effect extend over the entire length of the material edges to be closed, but with zips the disadvantage again arises that a special slide, which can give rise to malfunctions, has to be operated when opening and closing. Finally, all known closure devices are subject to more or less severe wear and tear during use.
The element according to the invention makes it possible to overcome these disadvantages. According to the invention, it is characterized in that the whole element or part of it has the shape of a flat structure which has at least one flat, magnetized surface and consists of a softened binding agent and a comminuted, permanent magnetic material, and that this consists Surface in the longitudinal or transverse direction has a plurality of poles of alternating polarity.
The invention also relates to a method for producing this element. This method is characterized in that a powdered binder mixed with plasticizers is mixed with a comminuted permanent magnet material with a high coercive field strength and the said flat structure is then produced from the mixture.
In the case of the preferably used permanent magnets, e.g. B. barium ferrite, lead ferrite, strontium ferrite, bismuth-manganese, the coercive field strength is over <B> 1000 </B> örsted. The mixture can. z. B.
be shaped by extrusion, injection molding, casting or rolling into plates, foils, strips or profiled strips having at least one flat surface.
The elements adhering to ferromagnetic substrates can be used for a wide variety of purposes, depending on the respective shape, the closing, sealing or adhesive effect preferably extending over the entire area of the application site and being the same everywhere. For door locks, for example, a band-shaped material is particularly suitable, with which both the frame and the door leaf are covered over the entire circumference, so that the adhesion and sealing are effective over the entire design.
If the door frame or the door leaf itself consist of ferromagnetic material, as is the case, for example, with refrigerators, it is sufficient to cover either only the door frame or the door leaf with permanent magnetic material.
If the element is partly made of the sheet and partly of a support body, you can produce the materials of its two parts in one operation by spraying. However, the material of the flat structure can be applied to the textile material serving as a support body or the flat structure can be welded or glued to a non-magnetic, flexible support body.
The joint spraying of the materials of the support body and the sheet is particularly advantageous if you inject electrical conduction wires with an insulating support body mass and at the same time inject the sheet so that it is firmly connected to the insulating support body. With flat cables, where z. B. three conductors form a plane, the flat structure itself can form the insulation. The laying of such adhesive cables on ferromagnetic documents such.
B. in bridge and shipbuilding, is extremely easy. Subsequent or repeated changes to the cable arrangement are easily possible, since neither new screw holes have to be drilled nor other mechanical fastenings have to be moved.
If necessary, the flat structure can also be molded onto a carrier body by the immersion process. The closure, sealing or adhesive element can advantageously be provided with projections or recesses for the purpose of mechanical connection with other non-magnetic, elastic bodies.
When producing closures for clothing or when hanging curtains, a closure element is advantageously attached to the parts to be connected, these elements being magnetically adhered to one another in the closed position, and an additional mechanical lock can be provided.
The closure, sealing or adhesive element can be produced in the form of a film or tape. On a film or such a tape, or which is optionally laminated to a solid base made of any material, stick ferromagnetic parts of any shape design, z. B. Figures, scaled-down Nachbildun gene of objects without ver pushing themselves. Such figures or replicas can however also be obtained by punching or cutting from the foils or tapes, e.g. B. rings, sealing washers and the like.
<I> Example </I> 40 vol% of a plasticized compound made of polyvinyl chloride or mixed with plasticizers is mixed in the powdery state with 6011 / u of a crushed permanent magnet material with a grain size of less than 0.3 mm and in a Plasticized screw press. The plasticized mass is injected from a slot die to produce a sheet or a wide band.
After cooling, a strip of the desired size is placed on a magnetizing device whose pole spacing is 1 mm and whose pole width is 3 mm. Several such magnet systems, which alternately generate north and south poles, lie on a surface in rows next to each other or distributed one behind the other. This magnetization device is from a capacitor discharge device, with z. B. an Ignitron as a switch by a short high-intensity surge, z. B. 1000 Amp. Excited.
Corresponding opposing poles are generated in the material strip lying on the surface of the magnetization device, and north and south poles are thereby formed alternately over the entire surface of the material strip. A strip of material produced in this way has an adhesive force of about 20 grams per cm = with a thickness of about 1.5 mm on painted sheet iron. But if two permanent magnetic foils are placed directly on top of each other, the adhesive force is correspondingly greater.
Iron-barium oxides (called barium ferrites for short), bismuth-manganese or other permanently magnetic materials with the highest possible coercive force are particularly suitable as permanent magnetic materials.
In the drawing, exemplary embodiments of the closure, sealing or adhesive element according to the invention are shown, namely: FIG. 1 shows a section through an elastic, magnetic sealing element, FIG. 2 shows a plan view of FIGS. 2, 3 and 4 two views of a very similar union sealing element, FIG. 5 a section through a tubular, magnetic sealing element, FIG. 6 a section through a door lock,
7 to 9 show a clothes fastener.
The elastic sealing element according to FIGS. 1 and 2 can, for. B. can be used for tightly sealed cabinets. This element has a U-shaped profiled support body 1 made of thermoplasti Shem material such. B. polyethylene. The carrier body 1 has a corrugated, elastic web and a thick flange 3, which is provided with a dovetail-shaped groove in which a permanent magnetic bar 4 with a corresponding dovetail 5 is inserted.
As indicated in the drawing, this bar 4 is magnetically magnetized alternately north and south over the entire length and in longitudinal strips, such that the north poles <I> N </I> and south poles <I> S along the strips </I> are generated at intervals. The drawn in Fig. 1, the poles N and S connect the arcs represent the course of the magnetic flux. The free upper surface of the bar 4 is flat. The flange opposite the flange 3 has bores which are used for attachment to a base, e.g. B. on the frame of a door.
In order to generate the locking and sealing force, part 4 must be opposite a ferromagnetic part which is attached to the cabinet frame. These magnetically effective elements are attached over the entire length and height of the frame. In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, what the outer shape is concerned, the same element as in Fig. 1 and 2 (in 90 rotated views). In the element according to FIGS. 3 and 4, however, the magnetization has been carried out in such a way that the north and south poles run transversely to the longitudinal axis of the profiled strip 4.
Fig. 5 shows a cross section through a tubular element, as it is used for sealing refrigerator doors. Here, too, on the permanent magnetic material strip 8 attached to the profiled rubber support body on one side, north and south poles are magnetized in rows, whose lines of force close in an opposite, not particularly shown, ferromagnetic part of the refrigerator.
Fig. 6 shows a section through a door frame with a door leaf made of wood, in which the opposite surfaces of the door frame 9 and the door leaf 10 are covered with permanent magnetic tape 11 and 12 over the entire length. For damping is on the one hand between the wood and the permanent magnetic part 12, a foam tape 13 to compensate for the bumps is introduced as a lining.
7, 8 and 9 show a clothes fastener which in certain respects is similar to a zipper, namely Fig. 7 shows an upper element, Fig. 9 shows a lower element and Fig. 8 shows both elements in the closed state in cross section. The interlocking with hook-shaped projections or recesses bands 14 and 15 are made of elastic, filled with permanent magnetic material, softened rubber or plastic, for. B.
Polyamide, polyethylene or polyvinyl chloride, over which the envelope 16, 17 serving for attachment to the fabric of the garment is laminated or glued. The profiled, permanently magnetic, elastic bands 14 and 15 are - as indicated in FIG. 9 - magnetized in strips alternately north and south magnetically.
The bands 14 and 15 adhere to one another with their flat surfaces, as can be seen from Fig. 8, and are also mechanically locked together in the closed position by the COM plementary projections and recesses. To open the closure one must first release the mechanical lock by moving the straps 14 and 15 towards each other and then separate these straps from one another by overcoming the magnetic adhesion.