CH91052A - Elektromagnetische Aufspannvorrichtung. - Google Patents

Description

  



  Elektromagnetische Aufspannvorrichtung.



   Die bis jetzt in der Technik zum Festhalten von   Arbeitsstücken    verwendeten Magnetplatten, zum Beispiel für   Schleif-    maschinen, werden mit Gleichstrom gespeist.



  Da gewöhnlich in Werkstätten für Licht und Kraft nur Wechselstrom vorhanden ist, bedingt eine   Gleiehstrom-Magnetplatte    entweder einen   Gleichstrom-Generator    oder eine Umformung des Wechselstromes in   Gleich-    strom, zum Beispiel mittelst einer Umformergruppe. Wäre es möglich, Wechselstrommagnete verwenden zu können, so hätte man den wesentlichen Vorteil, den Wechselstrom direkt zur Magnetisierung verwenden zu   kön-    nen, ohne diesen vorerst in Gleichstrom umformen zu müssen.



   Bei der direkten Verwendung von Wechselstrom zur Magnetisierung für grössere Zugkräfte findet eine Vibration des Arbeitsstückes statt, was von den Perioden herrührt, und erhält man eine ungleichmässige Zugkraft.



   Eine graphische Darstellung der Zugkraft eines Wechselstrommagnetes zeigt die Fig.   1    der Zeichnung, in welcher i den Momentanwert des Wechselstromes, B die Induktion und Z die Zugkraft darstellt. Es ist dann : B   =      c ¯ E = c@ ¯ i, ferner    Z =   e" B ,      worin c, c'und c"Konstanten    sind. E ist der Effektivwert der   Spalmun,,.    Da die Zugkraft proportional dem Quadrate der   Induk-    tion ist, ist diese immer positiv, wenn sie nicht Null ist. Hieraus ergibt   sieh.    dass die Zugkraft in bestimmten Zeitpunkten Null ist, und es ist somit   möglich, das Arbeits-    stück zu diesen Zeitpunkten zu verschieben.



   Gegenstand vorliegender Erfindung ist nun eine   elektromagnetische Aufspannvor-    richtung. bei der die einzelnen Magnetspulen so gewickelt und angeordnet sind. dass die verschiedenen Magnetspulen auf verschiedene durch ein Arbeitsstück gehende Magnetkreise wirken können, und diese Magnetspulen von Strömen verschiedener Phase durchflossen werden, das Ganze derart, dass immer eine Zugkraft vorhanden ist.



     Man kann auch Einphasenstrom    verwenden. wenn man zwei Elektromagnete parallel schaltet, wobei dem einen Selbstinduktion   vorgeschaltet    ist.



   Beim Zweiphasen- und Drehstrom sind diese   künstliehen Mittel zur Erzielung einer     Phasenverschiebung überflüssig, da diese Phasenströme schon um 90 0, resp. um 1200   phasenversehoben    sind. Der zeitliche Verlauf des magnetischen Flusses in den einzelnen magnetischen Kreisen bei Verwendung von Drehstrom zeigt das   Vektordiagramm    gemäss Fig. 2. Die   drei Vektoren I, II.    III stellen die   phasenversellobenen    Flüxe der magnetischen Kreise   clar.

   Die Projektionen    der drei   Vektoren    auf die rotierende Zeitlinie   V-N    sind die Momentanwerte der   Flüxe.    Die Zugkraft für jeden Magnetkreis ist proportional dem Quadrate seines durch das   Arbeitsstück    gehenden   Fluxes.   



   Es ist zweckmässig, die Kerne   sehwach    zu sättigen und B   =      3000    bis   10,      000    Linien zu wählen, wobei dann eine verhältnismässig geringe Erwärmung stattfindet.



   Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.



   Fig. 3 zeigt dasselbe teils in Vorderansicht, teils in senkrechtem   Längssehnitt    ;
Fig. 4 zeigt dasselbe im Grundriss, teilweise im wagreehten Schnitt, und
Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht, teils im Schnitt ;
Fig. 6 zeigt ein   Schaltungsschema.   



   Aus   siliziumhaltigem      Dynamoblech    bestehende Magnetkerne 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind paarweise durch ein Joch   7    miteinander verbunden. Auf den Magnetkernen 1,   2,    3, 4, 5, 6 sitzen Spulen 8. deren   Amperewindungen       die magnetischen Kraftlinien erzeugen. Je-    der einzelne Magnet ist mit Messingsehrauben 9 mit einer eisernen Grundplatte   10    verschraubt. Auf letzterer befindet sich ein   Gussrahmen      11.    zwischen welchem und dem   Magneten sieh    zur magnetischen Isolation eine   Messingleiste]    12 befindet.

   Zwischen den freien Enden der   Magnetkerne    befinden   siel    Fiberschienen 13. Die magnetischen   Kreise    werden durch ein   Arbeitsstück 19. welches    in Fig. 3   strichpunktiert angedeutet ist. ge-    schlossen. und erschweren die   Fiberschienen    13 einen direkten Übergang der Magnetlinien von Kern zu Kern. Der ganze Apparat ist von einem Aluminiumblech 14 umschlossen, Die dargestellte elektromagnetische Aufspannvorrichtung dient hauptsächlich zum Aufspannen von Werkstücken auf Werk  zeugmaschinen    und   kann mit Dreiphasen-    Wechselstrom gespeist werden. Zu diesem Zweck sind die Magnetspulen 8 an eine Stöpselvorriehtung 15 angeschlossen.

   Dabei bilden die Magnetkerne   1,    2, 3,4,5,6 drei magnetische Kreise, von denen jeder durch eine Phase erregt wird. Die andere Hälfte der   Vorricltung gemäss Fig. 3    ist ähnlich beschaffen wie die vorstehend beschriebene.



   Je drei benachbarte Magnete, sechs   Verne    umfassend, bilden zusammen einen Satz, so dass die in Fig. 3   dargestellte Aufspannvor-    richtung aus zwei Sätzen besteht, die in der Verlängerung voneinander liegen. Man könnte auch die Sätze für Drehstrom nebeneinander oder rund anordnen und sonstwie   clen    Er  fordernissen    anpassen. Jeder Satz ist   mit.    einer   Stöpselvorriehtung    15 versehen. Die   Stöpselvorrichtungen    15 stehen miteinander elektrisch in Verbindung, so dass man je nach Wunsch den einen oder andern Teil der   Aufspannvorrichtung    oder beide einsehalten kann.

   Man kann drei voneinander isolierte Stifte als Stöpsel verwenden und dafür die   Stöpselvorrichtung,    wie Fig. 6 zeigt, ausbilden, so dass, wenn dieser dreipolige Stöpsel in die obern drei Löcher 16 eingesetzt wird, die Magnetspulen in Sternschaltung liegen, und wenn der dreipolige Stöpsel in die Löcher 17 eingesetzt wird, die Magnetspulen in Dreieckschaltung liegen.



  Je nachdem Dreieck-oder Sternschaltung vorliegt, hat man eine andere Zugstärke, wobei theoretisch die Zugstärke sich wie 1 zu 3 verhalten.



   Im Gegensatz zu Gleichstromaufspann  vorriehtungen,    wo die Magnetkerne   vonein-    ander vielfach durch Zinkeinlagen magnetisch isoliert sind, können diese   Zinkeinlagen    bei Wechselstrom nicht verwendet werden, weil in denselben Wirbelströme entstehen würden. Die Wirbelströme würden eine grosse Wärmeentwicklung zur Folge haben, so dass die Aufspannvorrichtung viel zu heiss würde. 



   Der Verlauf der magnetischen Linien ist in Fig. 3 eingezeichnet. Die Linien, die sieh nicht durch das   Arbeitsstück    schliessen, sind Streulinien und machen zirka 5 % des gesamten magnetischen Flusses aus. In der Zeichnung sind die Polsehuhe länglicher   Ge-    stalt, wodurch bezweckt wird, dass die einzelnen Phasen auch örtlich einander näher gerückt sind.



   Die   Aufspannvorrichtung    könnte je nach Grösse der Arbeitsstücke auch drei, sechs, neun etc. magnetische Kreise enthalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Elektromagnetische Aufspannvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Magnetspulen so gewickelt und angeordnet sind, dass die verschiedenen Magnetspulen auf verschiedene durch ein Arbeitsstück ge- hende Magnetkreise wirken können und diese Magnetspulen von Strömen verschiedener Phase durehflossen werden, das Ganze derart, dass immer eine Zugkraft vorhanden ist.

   UNTERANSPRUCH: Etektromagnetische Aufspannvorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet. dass die einzelnen Magnetspulen in den verschiedenen Phasen eines Mehrphasenstromes liegen.