CS247074B2 - Electromagnetic fixture clamp - Google Patents

Description

Vynález se týká elektromagnetického upínadla, zejména elektromagnetického nosníku rovinného nebo sedlového pracovního stolu o libovolné délce, například pro tiskové, ovrstvovací a jiné pracovní stroje, pracující s magnetickou přítlačnou silou, přičemž je upraven alespoň jeden elektromagnet s jádrem magnetu a cívkou magnetu, jakož i magnetická závěrná lišta a nosná konstrukce. V případě potřeby může být magnetické upínadlo vestavěno ve válci. U magnetických upínadel, případně magnetických nosníků pracovních stolů spočívá velký problém v tom, jak se u nich má zajistit i při velkých stavebních délkách, případně pracovních šířkách, za každé teploty, případně v každém provozním stavu, dokonalá přímost, případně rovnost, a tak umožnit jejich použití i při nejvyšších nárocích na přesnost.

Až dosud známé konstrukce jsou zpravidla tvořeny deskou, která je vyztužena nosnou konstrukcí a do které jsou vloženy elektromagnety. Jednotlivé elektromagnety jsou svými volnými konci pólů vloženy do desky, například zašroubovány, a na opačném konci pólů jsou navzájem spojeny závěrnou lištou.

Protože pro použití magnetického upínadla je žádoucí, případně z provozně technických důvodů nutné, aby bylo magnetické upínadlo pokud možno přímé a pokud možno rovné, je třeba se vzrůstající konstrukční délkou desku včetně nosné konstrukce vytvářet se stále většími rozměry. Obítžný úkol, jak již bylo popsáno, který je třeba řešit z hlediska mechanické stability, je přídavně ještě znesnadňován tím, že v praxi je magnetické upínadlo, tak jak je to podmíněno jeho použitím, namáháno nejen mechanicky, ale především také elektricky, čímž je vystaveno značnému kolísání teplot. V klidovém stavu, to je ve stavu bez proudu, je magnetické upínadlo chladné. Podle seřízené přítlačné síly, případně velikosti proudu se potom vytvářejí různě vysoké provozní teploty.

Podle dosavadního stavu techniky je téměř nemožné konstruovat a vyrábět dlouhá magnetická upínadla, to je magnetická upínadla pro velké pracovní šířky, která by byla dostatečně stabilní a nezávislá na teplotě.

Podle současného stavu techniky jsou neodstranitelná prohnutí magnetických upínadel o větších konstrukčních délkách závislá na teplotě. Tato nežádoucí prohýbání u dlouhých magnetických upínadel mohou mít řádově hodnotu větší než 1 mm, čímž dochází ke značným nepřesnostem u pracovních postupů používajících magnetických upínadel.

Zatím se pro udržení konstantní teploty a tím i přímého stavu vestavují chladicí dmychadla. Jsou známé i jiné chladicí metody. Tato chlazení jsou nejen nákladná, nýbrž je třeba je také považovat toliko za nouzová opatření, umožňující udržet prohnutí způso4 bená oteplením alespoň v určitých přijatelných mezích.

Dokonalé přesnosti přímosti elektromagnetických upínadel, která jsou vystavena různému pracovnímu zatížení, případně různým velikostem proudů a z toho plynoucímu kolísání teplot, nelze podle dosavadního stavu techniky dosáhnout.

Vynález si klade za úkol vytvořit nový konstrukční princip znemožňující prohýbání nerovnoměrností teplot.

Vynález si klade za základ poznatek, že přišinou rušivého prohýbání nejsou absolutní rozdíly teplot, nýbrž navzájem relativně vznikající rozdíly teplot uvnitř konstrukce.

Uvedené nevýhody se odstraňují a podstata řešení elektrického upínadla, zejména nosníkového pracovního stolu spočívá v tom, že každé jádro magnetu je alespoň na svém konci pólu, unášejícím magnetickou závěrnou lištu, tepelně vodivě pevně spojeno s nosným profilem, upraveným souměrně к rovině os jader magnetů.

Elektromagnetické upínadlo podle vynálezu je stabilní a nezávislé na teplotě.

Vynález Je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladech provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je znázorněna konstrukce podle známého stavu techniky. Obr. 2 představuje řez konstrukcí magnetického upínadla podle vynálezu. Na obr. 3 je znázorěn další příklad provedení vynálezu. Stejně tak obr. 4 představuje další příklad provedení vynálezu. Na obr. 5 je znázorněná konstrukce podle vynálezu v obměněném provedení.

Jak je patrno z obr. 1, je deska 1 vyztužena nosnou konstrukcí 2, přičemž do desky 1 jsou vloženy elektromagnety 3. Elektromagnety 3 jsou svými volnými konci 4 pólů spojeny s deskou 1, například zašroubováním, zatímco na opačném konci pólů jsou navzájem spojeny spojovací závěrnou lištou

5.

První příklad konstrukce elektromagnetického upínadla podle vynálezu, který je znázorněn na obr. 2, je tvořen skříňovým nosníkem 6, 6‘, vytvořeným ze dvou shodných polovin, rovnoměrně upravených vzhledem ke střední rovině 7, 7‘, ke které jsou obě poloviny souměrné, přičemž tyto poloviny jsou vytvořeny například z lehkého kovu.

Do této konstrukce, spojené například šroubovými spojeními 8, 8‘ s rozpěrnými objímkami 9, 9‘, jsou vloženy systémy elektromagnetů 3 s cívkami 18, navinutými kolem jader 17 magnetů, s výhodou v uspořádání po dvojicích, a to tak, že odvod tepla se uskutečňuje souměrně a rovnoměrně na všechny strany prostřednictvím obou konců 4, 4‘ pólů prostřednictvím tvarově pevného spojení se skříňovým nosníkem 6, 6‘. Na koncích 4‘ pólů se uskutečňuje přestup tepla přes magnetickou závěrnout lištu 10.

Konec 4 pólu je zašroubován do skříňo

I vého nosníku 6 a konec 4‘ pólu je spojen prostřednictvím šroubového spojení 11 · a magnetické závěrné lišty 10 se skříňovým nosníkem 6‘.

Jako další znak vynálezu může být · ještě na^; magneticky vodivých · magnetických · závěrných lištách 10 upevněna přídavně magneticky nevodivá · lišta · 12 · ' pro odvod tepla, která ·· potom svým · tvarově · pevným spojením zajišťuje přestup tepla · k té části nosného profilu a profilu pro odvod tepla, která je protilehlá k pracovní · · straně.

Tato varianta je zobrazena na obr. 3.

Další varianta konstrukce elektromagnetického upínadla podle vynálezu je znázorněna · na obr. 3.· Zde jsou jádra · magnetů · svým koncem 4 pólu, který je přivrácen k · pracovní ploše 13, pevně držena · mezi oběma · polovinami · profilového nosníku · 6, · 6‘ svěrným spojením 8, 9· a nejsou do profilového nosníku 6 zašroubována, takže magnetická síla vystupující z · volného konce 4 · pólu jádra musí' proniknout nosníkem 6, případně stěnou · pracovní plochý 13.

Obr. 4 · znázorňuje magnetické upíhadlo podle vynálezu s vyklenutým profilem 14, jehož tvar je vhodný pro montáž do magnetického · válce 15.

Při' · montáži v magnetickém válci 15 · . má přímost zvláště· velkou důležitost, aby bylo možné · seřídit co nejmerlší štěrbinu mezi magnetickým upínadlem a pláštěm magnetického válce 15) Rovinu 7‘ · souměrnosti je v souladu s myšlenkou vynálezu třeba chápat nikoli · ve smyslu · formální symetrie, nýbrž · ve smyslu symetrie odvodů · tepla.

Přídavně je na · · obr. 2 a 4 · čárkovaně znázorněna možnost úpravy přídavných chladicích · žeber 16.

Možnosti · vytvoření zdvojeného nebo trojitého magnetického upínadla · při · využití základní myšlénky vynálezu vyplývá jako logický' důsledek ' a · není proto na výkrese znázorněna.

Na obr. 5 je znázorněna druhá varianta konstrukce podle · vynálezu. Pro ozbrazení byl · zvolen magnetický · válec, ve kterém je uspořádán · elektromagnet nebo · elektromagnety. Je však samozřejmě také možné uspořádat tuto konstrukci podle vynálezu v jiném plášti. Konec jádra 17 magnetu, odvrácený od pracovní plochy, spočívá · také zde · opět na magnetické· závěrné liště · 24.· Tato magnetická závěrná líšta · 24' je zde vsazena’ do nosného profilu 19 · ve · tvaru písmene · H, a to do jeho příčníku · 20. Spojení mezi · vlastním nosným profilem a magnetickou závěrnou lištou 24 lze uskutečnit například šrouby 23. Nosný profil 19 ve tvaru písmene· H · je buď zavěšen v oblasti svých příčníků · 20 na nosnících 25, nebo spočívají podélníky 21 na · odpovídajících nosnících [neznázorněno). V tom případě je však magnetická závěrná · lišta · 24' spojeha · s · jádrem · 17 magnetu toliko · na · jedné straně. Tím, · že jádro 17 · magnetu vytváří se souměrným nosným profilem 19 · jednu konstrukční¹ jednotku, · vzniká také symetrický · odvod tepla, vznikajícího průtokem · proudu cívkami 18. Tak · se vytváří konstrukce nosníku · prostého bimetalového efektu, který slouží jak · jako · těleso pro odvod · · tepla, tak i · těleso pro' · vyzařování.

Tím, že zde není pro magnetické upínadlo upravena žádná krycí deska, lze upravit jádro · 17 magnetu až těšně k · plášti · 26 a · případně k němit · může · dokonce přiléhat. Zpravidla · · se však · ponechává · minimální štěrbina 22 mezi koncem jádra 17 magnetu a pláštěm · 26. Přídavně· potřebuje jádro· 17 magnetu přesahovat · toliko minimálně přes · konce cívek · 18; ·· Tím· se vytváří · velmi nepatrná vzdálenost · k těm zařízením, na · které má· působit · mangetické pole, tědy například¹ ke stíracímu pravítku z · máteriálu · schopného zmagnetizování, k přítlačnému ústrojí · apod. To znamená; že buď · lze získat při · stejném přívodu proudů do · cívek 18 · větší magnetické pole, nebo · žě při menší spotřebě energie lze · dosáhnout stejné magnetické síly, což opět vytváří menší vznik · teploty.

Podélníky 21 · nosného ·. profilu 19 mohou být vytvořeny· buď z · jednoho kusu · po celé délce magnetického nosníku, nebo každý nosný profil 19, objímá jen jeden, případně dva elektromagnety, přičemž jsou' potom jednotlivé nosné · profily · navzájem spojeny buď přes všechny elektromagenty zasahující magnetickou · závěrnou lištou 24· a případně závěsným nosníky 25, to · znamená, že nosná konstrukce je zde rozdělena · na úseky.

Pro · podporu · odvodu tepla lze zde ještě přídavně upravit chlazení, například dmychadlo, které · je uspořádáno uprostřed elektromagnetického nosníku. K · tomu · účelu lze například na jedné straně nosného · profilu 19 · ve tvaru · písmene · H vytvořit kanál, který má po délce uspořádané otvory, z nichž vystupuje· chladicí vzduch.

Je třeba · výslovně upozornit · na tu skutečnost, že elektromagnet znázorněný na obr. 5 ve spodní polovině lze vypustit. Provedení se dvěma protilehlými elektomagnety lze použít při optimalizaci sil nebo · ve speciálních případech. Pokud jsou elektromagnety spojený · toliko s jednou stranou magnetické závěrné lišty 24, lze příčník 20· - nebo příčníky · · usadit · hlouběji, což umožňuje prodloužit jádra - 17'magnetů.

Vynález se pochopitelně neomezuje na zňázorněné příklady provedení.

Claims (19)

1. Elektromagnetické upínadlo, zejména elektromagnetický nosník rovinného nebo sedlového pracovního stolu o libovolné délce, například pro tiskové, ovrstvovací a jiné zpracovací stroje, pracující s magnetickou přítlačnou silou, přičemž je upraven alespoň jeden elektromagnet s jádrem magnetu a cívkou magnetu, jakož i magnetická závěrná lišta a nosná konstrukce, vyznačené tím, že každé jádro (17) magnetu je alespoň na svém konci (4‘) pólu unášejícím magnetickou závěrnou lištu (10, 24) tepelně vodivě pevně spojeno s nosným profilem (6, 6‘; 19), upraveným souměrně k rovině (7) os jader (17) magnetů.

2. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 1, vyznačené tím, že každé jádro (17) magnetů je na svém konci (4‘) pólu unášejícím magnetickou závěrnou lištu (10, 24) spojeno nosným profilem (6, 6‘; 19) prostým bimetalového účinku do kontsrukční jednotky.

3. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že jádro (17) magnetu je na svých obou koncích (4, 4‘) pólu tepelně vodivě spojeno se skříňovým nosným profilem (6, 6‘).

4. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 3, vyznačené tím, že skříňový nosný profil (6, 6‘) je vytvořen souměrně také kolmo k rovině (7‘) jader magnetů vedené osami jader (17) magnetů.

5. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačené tím, že skříňový nosný profil (6, 6‘) je souměrně složen a sešroubován ze dvou tvarově a materiálově shodných profilů.

6. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 1 až 5, vyznačené tím, že jeden z konců (4) pólu je zašroubován do pracovní plochy (13) nosného profilu (6), přivrácené k pracovní oblasti.

7. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačené tím, že konec (4‘) pólu, odvrácený od pracovní plochy (13), je tepelně vodivě spojen prostřednictvím alespoň jedné spojovací lišty (12) pro odvod tepla se stranou nosného profilu (6), odvrácenou od pracovní plochy (13).

8. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačené tím, že jádro (17) magnetu je svými oběma konci (4, 4‘) pólu sevřením připojeno tepelně vodivě k oběma polovinám nosného profilu (6, 6‘).

9. Elektromagnetické upínadlo podle jedVYNAlEZU noho z bodů 1 až 8, vyznačené tím, že celé magnetické upínadlo je pro zabránění nerovnoměrnému odvodu tepla uloženo bodově.

10. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 1 nebo 2, vyznačené tím, že každé jádro (17) magnetu je na svém konci (4‘) pólu, unášejícím magnetickou závěrnou lištu (24), spojeno s nosným profilem (19) ve tvaru písmene H.

11. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 10, vyznačené tím, že nosný profil (19) ve tvaru písmene H je zavěšen v oblasti svého příčníku (20).

12. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 10, vyznačené tím, že nosný profil (19) ve tvaru písmene H spočívá na svém podélníku (21).

13. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 10 až 12, vyznačené tím, že souměrně k příčníku (20) nosného profilu (19) ve tvaru písmene H je upraven vždy jeden elektromagnet (3).

14. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 10 až 13, vyznačené tím, že jádro (17) magnetu přečnívá přes podélníky (21) nosného profilu (19) ve tvaru písmene H a až na minimální štěrbinu (22) dosahuje k pracovní ploše (13), přičemž jádro (17) magnetu přesahuje přes cívku (18) magnetu.

15. Elektromagnetické upínadlo· podle jednoho z bodů 10 až 14, vyznačené tím, že pro každé jádro (17) magnetu je upraven samostatný nosný profil (19) ve tvaru písmene H a jednotlivé nosné profily (19) jsou navzájem spojeny alespoň jednou lištou.

16. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z bodů 10 až 15, vyznačené tím, že magnetická závěrná lišta (24) je vložena do příčníku (20) a je s ním spojena, s výhodou spojením šroubem (23).

17. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z předcházejících bodů, vyznačené tím, že k nosnému profilu (6, 6‘; 19) je přiřazeno chlazení. ·

18. Elektromagnetické upínadlo podle bodu 17, vyznačené tím, že jako chladicí ústrojí je upraveno dmychadlo.

19. Elektromagnetické upínadlo podle jednoho z předcházejících bodů, vyznačené tím, že uprostřed nosného profilu (6, 6‘; 19) je uspořádáno chlazení, jehož účinek směřuje od středu ke koncům.