DE102014116676A1 - Device with permanent magnets - Google Patents

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Abstract

Es wird eine Lasthebevorrichtung, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Lasthebevorrichtung dargestellt mit einem Rotor, einem Statorgehäuse sowie zwei Permanentmagneten, bei welchen die beiden Permanentmagnete als kreisbogenförmig gekrümmte Magnetplattensegmente, die im Wesentlichen gleiche Krümmungsgrade aufweisen, ausgebildet sind, der Rotor ein zylinderförmig ausgebildetes Kernelement aufweist, dessen Außenradius etwa gleich dem Krümmungsradius der Magnetplattensegmente ist und das Kernelement drehbar um seine Zylinderachse im Inneren des Statorgehäuses angeordnet ist.The invention relates to a load lifting device and to a method for producing a load lifting device comprising a rotor, a stator housing and two permanent magnets, in which the two permanent magnets are designed as circular-arc-shaped magnetic-plate segments having substantially equal degrees of curvature, the rotor having a cylindrical core element Whose outer radius is approximately equal to the radius of curvature of the magnetic disk segments and the core member is rotatably disposed about its cylinder axis in the interior of the stator housing.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aufnahme und zum Anheben, sowie zum Festhalten von magnetisierbarem Material, insbesondere von ferromagnetischem Material nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, sowie ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 13. The present invention relates to a device for receiving and lifting, as well as for holding magnetizable material, in particular of ferromagnetic material according to the preamble of patent claim 1, and a method for producing such a device according to the preamble of patent claim 13.

Neben Vakuumlasthebevorrichtungen, welche nach dem Unterdruckprinzip funktionieren und für den Transport flächiger Bauteile mit glatten Oberflächen, beispielsweise Blechen geeignet sind, gibt es, insbesondere zum Anheben ferromagnetischer Lasten auch Lasthebemagneten, die auf dem Prinzip des Magnetismus basieren. Vakuumhebegeräte können auch nichtmetallische Bauteile bei entsprechender Oberflächenstruktur heben, erfordern jedoch einen höheren technischen Aufwand mit Vakuumpumpe, Speicher, Saugplatten und Sicherheitsvorrichtungen als Lasthebemagneten, die auf dem Prinzip des Magnetismus basieren. In addition to Vakuumlasthebevorrichtungen which operate on the vacuum principle and are suitable for the transport of flat components with smooth surfaces, such as sheets, there are, in particular for lifting ferromagnetic loads and lifting magnets, which are based on the principle of magnetism. Vacuum lifting devices can also lift non-metallic components with appropriate surface structure, but require a higher technical effort with vacuum pump, memory, suction plates and safety devices as lifting magnets, which are based on the principle of magnetism.

Solche Lasthebemagneten lassen sich einerseits grob in die beiden Kategorien Elektrolasthebemagneten und Permanentlasthebemagneten aufteilen. On the one hand, such lifting magnets can be roughly divided into the two categories of electromagnet lifting magnets and permanent-load lifting magnets.

Während bei Elektrolasthebemagneten das Magnetfeld durch Anlegen einer Spannung erzeugt wird, wird bei Permanentlasthebemagneten die Magnetkraft mechanisch durch Drehen der Magnetwelle aktiviert. Permanentlasthebemagneten haben daher den Vorteil, dass sie auch in Umgebungen, in denen kein elektrischer Strom vorhanden ist, verwendet werden können. While the magnetic field is generated by applying a voltage in the case of electromotive lifting magnets, in the case of permanent lifting magnets, the magnetic force is mechanically activated by rotating the magnet shaft. Permanent load lifting magnets therefore have the advantage that they can also be used in environments in which no electrical current is present.

Permanentlasthebemagneten weisen in der Regel ein Statorgehäuse sowie einen darin angeordneten Rotor auf. In dem Statorgehäuse ist ein Statormagnet angeordnet, dessen magnetische Kraft sich auf das Statorgehäuse überträgt. Die beiden Statorhälften wirken also wie eine „Verlängerung“ der Magnetpole. Somit fungiert, z. B. die linke Statorhälfte als Nordpol und die rechte Statorhälfte als Südpol. Sind beide Statorhälften durch magnetisch leitendes Material wie z.B. bei einem aus einem massiven Block gefertigten Stator miteinander verbunden, findet an den Übergängen ein magnetischer Kurzschluss statt, der mit Verlusten an magnetischen Energie verbunden ist. Permanent load lifting magnets generally have a stator housing and a rotor arranged therein. In the stator housing, a stator magnet is arranged, the magnetic force is transmitted to the stator housing. The two stator halves thus act as an "extension" of the magnetic poles. Thus, acts, for. B. the left half of the stator as the north pole and the right half of the stator as the south pole. If both stator halves are covered by magnetically conductive material, e.g. When connected to a stator made of a solid block, a magnetic short circuit takes place at the junctions, which is associated with losses of magnetic energy.

Die Bauform des Statorgehäuses ist so konzipiert, dass die Feldlinien zwischen dem Nord- und dem Südpol eines Dauermagneten entgegen ihrer üblichen räumlichen Ausbreitung in eine Wirkrichtung gedrängt und gebündelt werden. Das Prinzip dahinter entspricht dem eines ummantelten Magnetsystems, welches, je nach Bauform, nur an einer Seite Haftflächen aufweist, während von den übrigen Flächen keine nennenswerte magnetische Kraftwirkung ausgeht. Dadurch ist die räumliche Wirkung des Magnetfelds begrenzt. Ein unerwünschtes Aufmagnetisieren der Umgebung wird zudem durch den Einsatz von Isolationsschichten an den Außenflächen des Lasthebemagneten verhindert. The design of the stator housing is designed in such a way that the field lines between the north and south poles of a permanent magnet are urged and bundled in a direction of action contrary to their usual spatial spread. The principle behind this corresponds to that of a jacketed magnet system which, depending on the design, has adhesive surfaces on only one side, while no appreciable magnetic force acts on the other surfaces. As a result, the spatial effect of the magnetic field is limited. An undesirable magnetization of the environment is also prevented by the use of insulating layers on the outer surfaces of the lifting magnet.

An der Unterseite einer jeden Statorhälfte befindet sich eine Spann- bzw. Anschlagsfläche. Diese Flächen sind so dimensioniert, dass die maximale materialspezifische Flussdichte an ihren Übergangsstellen zum Werkstück erreicht werden kann, woraus die höchstmögliche Anziehungskraft für ferromagnetische Materialien resultiert. Die Formgebung des Stators ist daher so gewählt, dass im Stator eine Verdichtung der Feldlinien erfolgt, um an der Anschlagsfläche die maximale magnetische Haltekraft zu erreichen. Über das Anlegen eines ferromagnetischen Werkstoffes an die beiden Anschlagsflächen wird der Magnetkreis geschlossen und der magnetische Fluss breitet sich vom Nordpol des Dauermagneten über die linke Statorhälfte und deren Anschlagsfläche, das Werkstück, die rechte Anschlagsfläche und die rechte Statorhälfte zum Südpol des Dauermagneten aus. Die auftretenden Kräfte würden je nach Dimensionierung des Magnetensystems genügen, um Werkstücke zu heben, der Lasthebemagnet ließe sich dann aber nicht deaktivieren. At the bottom of each stator half is a clamping or stop surface. These surfaces are dimensioned so that the maximum material-specific flux density can be achieved at their transition points to the workpiece, resulting in the highest possible attraction for ferromagnetic materials. The shape of the stator is therefore chosen so that in the stator, a compression of the field lines takes place in order to achieve the maximum magnetic holding force on the stop surface. About the application of a ferromagnetic material to the two stop surfaces of the magnetic circuit is closed and the magnetic flux propagates from the north pole of the permanent magnet on the left half of the stator and the stop surface, the workpiece, the right stop surface and the right half of the stator to the south pole of the permanent magnet. Depending on the dimensioning of the magnet system, the occurring forces would be sufficient to lift workpieces, but the lifting magnet would then not be able to be deactivated.

Durch den Einsatz des Rotors, welcher ebenfalls mit Dauermagneten in ähnlicher Dimensionierung bestückt ist, und deren Polung, die sich ebenfalls auf die linke bzw. rechte Rotorhälfte überträgt, kann der Magnetfluss des Magnetkreises über das Werkstück, je nach Stellung verstärkt oder geschwächt, bzw. kompensiert werden. Entspricht die magnetische Ausrichtung des Rotors jener des Stators, werden die Magnetkräfte im Sinne einer Parallelschaltung gebündelt und der Magnetfluss kann über das Werkstück an den Anschlagflächen fließen. Ist die Stellung des Rotors um 180° gedreht und grenzt der Nordpol des Rotors an den Südpol des Stators und umgekehrt, so schließen sich der bzw. die Magnetkreise bereits innerhalb des Lasthebemagneten kurz und der Lasthebemagnet ist nach außen hin deaktiviert. An den Anschlagsflächen wirkt dann keine magnetische Kraft mehr. Through the use of the rotor, which is also equipped with permanent magnets in similar dimensions, and their polarity, which also transfers to the left and right half of the rotor, the magnetic flux of the magnetic circuit on the workpiece, depending on the position amplified or weakened, or be compensated. If the magnetic orientation of the rotor corresponds to that of the stator, the magnetic forces are concentrated in the sense of a parallel connection and the magnetic flux can flow over the workpiece to the stop surfaces. If the position of the rotor is rotated through 180 ° and the north pole of the rotor adjoins the south pole of the stator and vice versa, then the magnetic circuit or magnets already close within the load lifting magnet and the load lifting magnet is deactivated towards the outside. At the stop surfaces then no magnetic force acts more.

Aus dem Stand der Technik sind mehrere magnetische Haltevorrichtungen bekannt. Eine handbetätigte magnetische Haltevorrichtung offenbart z. B. die DE 69 907 377 T2 . Bei dieser magnetischen Haltevorrichtung ist ein monolithischer ferromagnetischer Block vorgesehen, der seitlich und oben den neutralen Kranz oder das Joch zum Kurzschließen des Statorkerns definiert, und unten zwei Kollektorpole oder Polstücke. Während zwei Nuten von den gegenüberliegenden Seitenwänden des monolithischen Blocks abzweigen, die sich nach innen erstrecken um den Statorkern zu umgeben, ist an der vorderen Wand des monolithischen Blocks eine im wesentlichen kreisförmige Öffnung ausgebildet, die sich in longitudinaler Richtung nach innen erstreckt, um den reversiblen Läuferkern zu umgeben. Several magnetic holding devices are known from the prior art. A hand-operated magnetic holding device disclosed z. B. the DE 69 907 377 T2 , In this magnetic holder, there is provided a monolithic ferromagnetic block which defines laterally and above the neutral ring or the yoke for shorting the stator core and at the bottom two collector poles or pole pieces. While two grooves branch off from the opposite side walls of the monolithic block, which extend inwardly To surround the stator core, a substantially circular opening is formed on the front wall of the monolithic block and extends inward in the longitudinal direction to surround the reversible rotor core.

Die EP 1 036 753 A2 offenbart einen Lasthebemagnet, welcher an einer Aufhängung höhenveränderlich aufgehängt ist und zur Aufnahme von magnetisierbarem Material an einer Stelle sowie zu dessen Transport von der einen zu einer anderen Stelle und dessen Abwurf an der anderen Stelle dient. Der Lasthebemagnet ist dabei als Elektromagnet ausgebildet, der, um bei Stromausfall ein Abfallen des am Magneten hängenden Material zu verhindern, noch zusätzlich Permanentmagnete aufweist. The EP 1 036 753 A2 discloses a lifting magnet which is suspended in height from a suspension and serves to receive magnetizable material at a location and to transport it from one location to another and drop it off at the other location. The lifting magnet is designed as an electromagnet which, in order to prevent falling of the material hanging on the magnet in case of power failure, additionally has permanent magnets.

Die WO 2007/051439 A1 offenbart ebenfalls einen Lasthebemagneten zum Heben, Wenden und Transportieren von ferromagnetischem Material, wobei die Magnetkraft des Lasthebemagneten elektrisch erzeugt wird. The WO 2007/051439 A1 also discloses a lifting magnet for lifting, turning and transporting ferromagnetic material, wherein the magnetic force of the lifting magnet is generated electrically.

Eine weitere magnetische Anziehungsvorrichtung ist schließlich in der EP 630 851 B1 offenbart. Another magnetic attraction device is finally in the EP 630 851 B1 disclosed.

Die im Stand der Technik bekannten Permanentlasthebemagneten weisen innerhalb des Magnetsystems, bedingt durch viele montage- und konstruktionsbedingte Luftspalte oft relativ hohe magnetische Verluste auf. Die magnetische Kraft in Permanentlasthebemagneten wird meist dadurch erzeugt, dass Magnetelemente, bestehend aus unter anderem Neodym verwendet werden, einem Seltenerdmetall, welches überwiegend in China gewonnen und abgebaut wird und welches relativ teuer ist. The permanent-magnet lifting magnets known in the prior art often have relatively high magnetic losses within the magnet system due to many assembly and construction-related air gaps. The magnetic force in Permanentlasthebemagneten is usually generated by the fact that magnetic elements consisting of, inter alia, neodymium, a rare earth metal, which is mainly obtained and mined in China and which is relatively expensive.

Das einleitend am Beispiel von Permanentlasthebemagneten beschriebene Prinzip kann auch in Halte-Montage Anwendungen integriert werden. So können derartige Vorrichtungen auch beispielsweise dazu verwendet werden, Werkstücke zu halten. In diesem Fall wäre der Stator dann, beispielsweise auf oder an dem Tisch einer Bearbeitungsmaschine fest angebaut. Das Werkstück könnte dann aufgelegt und durch Drehen des Rotors magnetisch gespannt werden. Es könnte beispielsweise auch eine Bearbeitungsmaschine auf einem Werkstück befestigt werden. The principle described in the example of permanent load lifting magnet can also be integrated into holding-mounting applications. Thus, such devices can also be used, for example, to hold workpieces. In this case, the stator would then, for example, firmly attached to or on the table of a processing machine. The workpiece could then be placed on and magnetically tensioned by rotating the rotor. For example, a processing machine could also be mounted on a workpiece.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Aufnahme von Gegenständen und / oder zum Heben von Lasten, und / oder zum Festhalten von magnetisierbarem Material bereitzustellen, insbesondere einen Permanentlasthebemagneten bereitzustellen, der mit einem geringeren Einsatz an solchem Magnetmaterial bei gleicher Traglast aufgebaut werden kann und bei dem die Verluste innerhalb des Magnetsystems möglichst gering sind. Object of the present invention is therefore to provide a device for receiving objects and / or for lifting loads, and / or for holding magnetizable material, in particular to provide a permanent load lifting magnet, which are constructed with a smaller use of such magnetic material with the same load can and where the losses within the magnet system are as low as possible.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung nach Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Patentanspruch 13. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den jeweiligen Unteransprüchen offenbart. This object is achieved by a device according to claim 1 and by a method for producing a device according to claim 13. Advantageous embodiments are disclosed in the respective subclaims.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme von Gegenständen und / oder zum Heben von Lasten, und / oder zum Festhalten von magnetisierbarem Material bereitzustellen, insbesondere Lasthebevorrichtung weist einen Rotor auf, ein Statorgehäuse sowie wenigstens zwei Permanentmagnete. Die Permanentmagnete sind erfindungsgemäß als kreisbogenförmige, vorzugsweise als kreisbogenförmig gekrümmte Magnetplattensegmente, die im Wesentlichen gleiche Krümmungsradien aufweisen, ausgebildet. The inventive device for receiving objects and / or for lifting loads, and / or for holding magnetizable material provide, in particular load lifting device has a rotor, a stator housing and at least two permanent magnets. According to the invention, the permanent magnets are in the form of circular arc-shaped, preferably circular arc-shaped magnetic plate segments which have substantially equal radii of curvature.

Unter einem Magnetplattensegment soll hier ein im Wesentlichen plattenförmig ausgebildeter Gegenstand aus einem magnetischen und/oder magnetisierbaren Material verstanden werden, der zumindest auf einer seiner Breitflächen eine Wölbung aufweist, wobei die Wölbung zylindermantelförmig, konvex und kreisbogenförmig ausgebildet ist, und der Krümmungsradius dem Radius des Kreisbogens entspricht. Vorzugsweise ist das Magnetplattensegment konkav-konvex ausgebildet und ist somit im Querschnitt senkrecht zu seiner Zylinderachsenrichtung ringförmig ausgebildet. Das Magnetplattensegment kann jedoch beispielsweise auch plan-konvex ausgebildet sein. A magnetic disk segment is here to be understood as meaning a substantially plate-shaped object made of a magnetic and / or magnetizable material which has a curvature on at least one of its broad surfaces, the curvature being cylindrical-wall-shaped, convex and circular-arc-shaped, and the radius of curvature being the radius of the circular arc equivalent. Preferably, the magnetic disk segment is concave-convex and is thus annular in cross-section perpendicular to its cylinder axis direction. However, the magnetic disk segment may, for example, also be plano-convex.

Der Rotor weist ein rotationssymmetrisches, vorzugsweise im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildetes Kernelement auf, dessen Außenradius an den Krümmungsradius der Magnetplattensegmente angepasst ist, vorzugsweise diesem entspricht. Die wenigstens zwei Magnetplattensegmente sind an dem Kernelement außenliegend angeordnet, wobei die die Zylinderachse des Kernelements umgebende Außenfläche so ausgebildet ist, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente im Wesentlichen flächig darauf anordenbar sind. Das Kernelement ist drehbar um seine Zylinderachse im Inneren des Statorgehäuses angeordnet. Eine derartige Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass, im Gegensatz zu den bekannten Lasthebevorrichtungen im Stand der Technik nur noch Magnetplattensegmente, d. h. Permanentmagnete verwendet werden müssen, die am Rotor angeordnet sind. Das Statorgehäuse kann daher leicht monolithisch aufgebaut werden, es müssen keine weiteren Ausnehmungen für Permanentmagnete im Statorgehäuse vorgesehen werden. Dadurch vermindern sich naturgemäß auch die Anzahl der Spalte in einem solchen Gehäuse, und deshalb auch die magnetischen Verluste. Eine derartige Vorrichtung kommt somit auch mit einem geringeren Einsatz an Magnetmaterial bei gleicher erzielbarer magnetischer Leistung und damit Haltekraft aus. The rotor has a rotationally symmetrical, preferably substantially cylindrically shaped core element whose outer radius is adapted to the radius of curvature of the magnetic disk segments, preferably corresponds to this. The at least two magnetic disk segments are arranged on the core element on the outside, wherein the outer surface surrounding the cylinder axis of the core element is designed such that the at least two magnetic disk segments can be arranged substantially flat thereon. The core member is rotatably disposed about its cylinder axis inside the stator housing. Such a device is characterized in that, in contrast to the known lifting devices in the prior art only magnetic disk segments, ie permanent magnets must be used, which are arranged on the rotor. The stator housing can therefore be easily monolithically constructed, it must be provided no further recesses for permanent magnets in the stator housing. This naturally also reduces the number of gaps in such a housing, and therefore also the magnetic losses. Such Device thus also comes with a lower use of magnetic material with the same achievable magnetic power and thus holding power.

Vorteilhafterweise hat der Bogenwinkel der kreisförmigen Krümmung der beiden Magnetplattensegmente einen Krümmungswinkel von jeweils weniger als 180°. Die beiden Magnetplattensegmente sind dabei vorzugsweise flächig auf der zylinderförmigen Außenwand des Kernelements, einander gegenüber liegend so angeordnet, dass ihre Schmalseiten oder Kanten in Umfangsrichtung voneinander beabstandet bleiben. Eine derartige Vorrichtung, bei welcher wenigstens zwei Magnetplattensegmente der beschriebenen Art um das Kernelement herum angeordnet sind, weist somit in radialer Richtung um das Kernelement herum zwei Lücken auf, die vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet sind und gleiche Breiten aufweisen und die mit einem nichtmagnetischen Material ausgefüllt werden können. Advantageously, the arc angle of the circular curvature of the two magnetic disk segments has a curvature angle of less than 180 °. The two magnetic disk segments are preferably arranged flat on the cylindrical outer wall of the core element, lying opposite each other so that their narrow sides or edges remain spaced apart in the circumferential direction. Such a device, in which at least two magnetic disk segments of the type described are arranged around the core element, thus has two gaps in the radial direction around the core element, which are preferably arranged opposite each other and have equal widths and which are filled with a non-magnetic material can.

Die Magnetplattensegmente sind flächig auf dem Kernelement befestigt angeordnet, so dass der Rotor leicht in dem Statorgehäuse angeordnet werden kann. Ein derartiger Aufbau ist daher auch einfacher zu realisieren, als Aufbauten von z.B. Lasthebevorrichtungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Ein weiterer Vorteil ist die einfachere Bedienbarkeit. So muss beispielsweise bei der erfinderischen Vorrichtung zwischen der Aktivierung und der Deaktivierung nur noch ein reduzierter Betätigungsweg von weniger als 90° ausgeführt werden. Dies bedeutet, dass die Aktivierung und die Deaktivierung leicht über eine Einhandbetätigung, beispielsweise über einen Handhebel, der Teil des Rotors sein kann und der drehfest mit dem Kernelement verbunden sein kann, erfolgen kann. The magnetic disk segments are arranged fixed on the surface of the core element, so that the rotor can be easily arranged in the stator housing. Such a construction is therefore also easier to implement than constructions of e.g. Lifting devices, as known from the prior art. Another advantage is the ease of use. For example, in the inventive device between activation and deactivation only a reduced actuation of less than 90 ° must be performed. This means that the activation and deactivation can easily take place via a one-hand operation, for example via a hand lever, which can be part of the rotor and which can be connected in a rotationally fixed manner to the core element.

Die beiden Magnetplattensegmente werden vorzugsweise vor dem Aufmagnetisieren flächig mit dem Kernelement verbunden. Das Aufmagnetisieren erfolgt derart, dass das erste der beiden Magnetplattensegmente so magnetisiert wird, dass sein Nordpol in Richtung auf das Kernelement weist, während das zweite der beiden Magnetplattensegmente so magnetisiert wird, dass sein Südpol in Richtung auf das Kernelement weist. Die Vorrichtung ist dann aktiviert, wenn einer der beiden von den beiden Magnetplattensegmenten ausgebildeten Lücken in der Nähe der bodenseitigen Fläche der Vorrichtung zu liegen kommt. Die Vorrichtung ist deaktiviert, wenn gegenüber dieser Lage der Rotor um 90° verdreht ist. The two magnetic disk segments are preferably connected flat with the core element before being magnetized. The magnetization is performed such that the first of the two magnetic disk segments is magnetized so that its north pole points in the direction of the core element, while the second of the two magnetic disk segments is magnetized so that its south pole points in the direction of the core element. The device is activated when one of the two gaps formed by the two magnetic disk segments comes to lie in the vicinity of the bottom surface of the device. The device is deactivated when the rotor is rotated by 90 ° with respect to this position.

In den bevorzugten Ausführungsformen weist der Kreisbogen, der die Krümmung der Magnetplattensegmente definiert, einen Winkel von wenigstens 90°, vorzugsweise einen Winkel zwischen 120° und 160°, und besonders vorzugsweise einen Winkel von etwa 150° auf. Das Kernelement ist vorteilhafterweise aus ferromagnetischem Material. In the preferred embodiments, the arc defining the curvature of the magnetic disk segments has an angle of at least 90 °, preferably an angle between 120 ° and 160 °, and most preferably an angle of about 150 °. The core element is advantageously made of ferromagnetic material.

Die Magnetplattensegmente weisen vorteilhafterweise Eisen und/oder Bor und/oder Neodym auf, und sie sind mit einer, vorzugsweisen metallischen, Beschichtung beschichtet und vorteilhafterweise auf das Kernelement geklebt, wobei die Dicke der Klebeschicht möglichst klein, vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist, um eine zu große Spaltbreite zwischen den Magnetplattensegmenten und dem Kernelement zu vermeiden und damit die magnetischen Verluste möglichst gering zu halten. Als Klebstoffe kommen beispielsweise Zweikomponentenklebstoffe in Frage, es können aber z. B. auch Konstruktionsklebebänder aus Epoxidharz verwendet werden. Klebestoffe mit magnetisch leitenden Metallbeimischungen können helfen, die Verluste durch den Klebespalt weiter zu reduzieren. The magnetic disk segments advantageously have iron and / or boron and / or neodymium, and they are coated with a, preferably metallic, coating and advantageously glued to the core element, the thickness of the adhesive layer being as small as possible, preferably smaller than 0.1 mm, To avoid too large gap width between the magnetic disk segments and the core element and thus to keep the magnetic losses as low as possible. As adhesives, for example, two-component adhesives in question, but it can, for. B. also design adhesive tapes made of epoxy resin can be used. Adhesives with magnetically conductive metal admixtures can help to further reduce the losses due to the adhesive gap.

Das Statorgehäuse ist vorteilhafterweise als Monoblock ausgebildet. Die Geometrie des Statorgehäuses ist dabei so auszubilden, dass an den Übergangsflächen möglichst geringe Verluste durch magnetischen Kurzschluss entstehen. Das Kernelement des Rotors kann als Monoblock verlustfrei hergestellt werden. The stator housing is advantageously designed as a monoblock. The geometry of the stator housing is designed in such a way that as small as possible losses occur due to magnetic short circuit at the transition surfaces. The core element of the rotor can be produced lossless as a mono block.

Das Statorgehäuse ist bevorzugt aus einem ferromagnetischem Material, es kann beispielsweise von einem Umgehäuse aus einem nichtferrotmagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoff, Aluminium oder Edelstahl, umgeben sein, um z. B. das Statorgehäuse vor Umwelteinflüssen und Korrosionen zu schützen, und magnetische Haltekräfte an anderen, als den dafür vorgesehenen Anschlagsflächen zu vermeiden. The stator housing is preferably made of a ferromagnetic material, it may for example be surrounded by a surrounding housing made of a nonferrotagnetischem material, for example, plastic, aluminum or stainless steel, for. B. to protect the stator housing from environmental influences and corrosion, and to avoid magnetic holding forces other than the intended stop surfaces.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die von dem Kernelement weg gerichtete Oberfläche jedes Magnetplattensegments, beispielsweise mit einer Pulverbeschichtung, vorzugsweise jedoch mit einer galvanischen Beschichtung beschichtet, wobei die Beschichtung jedes einzelnen Magnetplattensegments eine das einzelne Magnetplattensegment nicht voll umhüllende flächige Beschichtung ist, die vorzugsweise Nickel und/oder Zinn enthält. Eine derartige Beschichtung entsteht immer dann, wenn die Magnetplattensegmente erst dann beschichtet werden, wenn sie bereits auf dem Kernelement befestigt, zum Beispiel mit einer Klebeverbindung befestigt, angeordnet sind. Die Klebeschichtseite wird dann nicht beschichtet. Die Magnetplattensegmente können zum Beispiel eine Dicke von vorzugsweise 4 bis 20 mm, beispielsweise 6 bis 15 mm aufweisen. In an advantageous embodiment, the surface of each magnetic disk segment facing away from the core element is coated, for example with a powder coating, but preferably with a galvanic coating, the coating of each individual magnetic disk segment being a flat coating which does not completely envelop the individual magnetic disk segment, which is preferably nickel and / or or tin. Such a coating always arises when the magnetic disk segments are only coated when they are already fastened to the core element, for example fixed with an adhesive bond. The adhesive layer side is then not coated. The magnetic disk segments may, for example, have a thickness of preferably 4 to 20 mm, for example 6 to 15 mm.

Der Rotor weist bevorzugt einen Betätigungsmechanismus, beispielsweise in Form eines Handhebels zum Drehen des Rotors im Statorgehäuse auf. In den bevorzugten Ausführungsformen ist sowohl das Statorgehäuse als auch das Kernelement aus einem ferromagnetischen Material, beispielsweise aus Eisen, z. B. aus einem Edelstahl mit wenig Kohlenstoffanteil. The rotor preferably has an actuating mechanism, for example in the form of a hand lever for rotating the rotor in the stator housing. In the preferred embodiments, both the stator housing and the core member are made of a ferromagnetic material, for example Iron, z. B. from a stainless steel with little carbon.

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung der beschriebenen Art weist folgende, zeitlich nacheinander auszuführende Verfahrensschritte auf:
Zunächst werden ein erstes und ein zweites unmagnetisiertes kreisbogenförmig gekrümmtes Magnetplattensegment hergestellt oder bereitgestellt. Diese beiden Magnetplattensegmente werden auf dem Kernelement eines Rotors befestigt, so dass sie mit dem Rotor flächig verbunden sind. Danach erfolgt die Beschichtung der auf dem Kernelement befestigten Magnetplattensegmente. Danach erfolgt das Aufmagnetisieren der auf dem Kernelement befestigten Magnetplattensegmente.
The preferred method for producing a device of the type described has the following steps, which are to be carried out successively in time:
First, a first and a second unmagnetized circular arcuate magnetic disk segment are manufactured or provided. These two magnetic disk segments are mounted on the core member of a rotor, so that they are connected flat to the rotor. Thereafter, the coating of the magnetic disk segments mounted on the core element takes place. Thereafter, the magnetization of the magnet plate segments mounted on the core element takes place.

Ein solches Verfahren hat den Vorteil, dass eine exakte Ausrichtung und Fixierung der Magnetplattensegmente auf dem Kernelement erfolgen kann, da zu diesem Zeitpunkt die Magnetplattensegmente noch nicht aufmagnetisiert sind. Such a method has the advantage that an exact alignment and fixation of the magnetic disk segments can take place on the core element, since the magnetic disk segments are not yet magnetized at this time.

Die Magnetplattensegmente werden vorteilhaftweise auf dem Kernelement mit einer Klebeschicht befestigt. Sie müssen möglichst passgenau auf dem Kernelement des Rotors befestigt werden. Der Krümmungsradius auf der nach außen weisenden Oberfläche der beiden Permanentmagnete kann beispielsweise 25 bis 26 mm betragen. Selbstverständlich sind auch andere Außenradien möglich. Bei einem Außenradius von 25 bis 26 mm kann beispielsweise das Magnetplattensegment eine Dicke von 5 bis 6 mm aufweisen, der Kreisbogen beispielsweise einen Winkel von 150°. Nach dem Aufbringen der Magnetplattensegmente auf das Kernelement können in einer bevorzugten Ausführungsform deren nach außen weisenden Oberflächen feinstbearbeitet werden, dadurch, dass sie vor dem Beschichten soweit überschliffen werden, dass sie nach dem Beschichten möglichst passgenau und drehbar in der Aufnahme des Statorgehäuses angeordnet werden können. Die Beschichtung hat vorzugsweise eine Dicke zwischen 5 und 20 µm. Eine passgenaue Einführung kann dafür sorgen, dass der Feldverlust möglichst gering gehalten wird. Daher sollte der Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Statorgehäuse weniger als 0,1 mm auf jeden Fall jedoch weniger als 0,2 mm, auf eine Länge von beispielsweise 200 mm betragen. The magnetic disk segments are advantageously fastened to the core element with an adhesive layer. They must be fastened as accurately as possible on the core element of the rotor. The radius of curvature on the outwardly facing surface of the two permanent magnets may be 25 to 26 mm, for example. Of course, other external radii are possible. For example, with an outer radius of 25 to 26 mm, the magnetic disk segment may have a thickness of 5 to 6 mm, and the circular arc may have an angle of 150 °, for example. After applying the magnetic disk segments to the core element, in a preferred embodiment, their outwardly facing surfaces can be microfinished, in that they are ground to the extent that they can be arranged as accurately as possible and rotatable in the receptacle of the stator housing after coating. The coating preferably has a thickness of between 5 and 20 μm. A tailor-made introduction can ensure that field loss is minimized. Therefore, the air gap between the rotor and the stator housing should be less than 0.1 mm, but in any case less than 0.2 mm, to a length of, for example, 200 mm.

Das Aufmagnetisieren der auf dem Kernelement befestigten Magnetplattensegmente kann bevorzugt auch dadurch erfolgen, dass zunächst der Rotor in das Statorgehäuse eingebaut wird und das Statorgehäuse mit dem eingebauten Rotor zum Aufmagnetisieren der Magnetplattensegmente anschließend in einer Magnetisiereinheit, vorzugsweise in einer Impulsmagnetisiereinheit angeordnet und dort aufmagnetisiert wird. The magnetization of the magnet plate segments fastened on the core element can preferably also take place by first installing the rotor in the stator housing and then arranging the stator housing with the installed rotor for magnetizing the magnetic disk segments in a magnetizing unit, preferably in a pulse magnetizing unit, and magnetizing it there.

Die Magnetplattensegmente können diametral oder abschnittsweise diametral oder radial aufmagnetisiert werden, wobei das erste der beiden Magnetplattensegmente so magnetisiert wird, dass sein Nordpol in Richtung auf das Kernelement weist, und das zweite der beiden Magnetplattensegmente so magnetisiert wird, dass sein Südpol in Richtung auf das Kernelement weist. Werden die Magnetplattensegmente abschnittsweise diametral aufmagnetisiert, so kann zwischen zwei Aufmagnetisierungen die aufzumagnetisierende Einheit, beispielsweise die gesamte Vorrichtung inklusive Stator, oder auch nur der Rotor alleine um einen Drehwinkel senkrecht zur Zylinderachse des Kernelements gedreht werden, wobei der Drehwinkel vorzugsweise zwischen 5 und 40° beträgt. Das Einbringen des Rotors mit den Magnetplattensegmenten vor dem Aufmagnetisieren ist insofern zweckmäßig, als ein passgenaues Einbringen nach dem Aufmagnetisieren wegen der dann vom Rotor auf das Statorgehäuse wirkenden magentischen Kräfte nicht möglich, bzw. sehr aufwändig und mit erheblichen Risiken verbunden wäre. The magnetic plate segments can be diametrically or partially magnetized diametrically or radially, wherein the first of the two magnetic disk segments is magnetized so that its north pole facing towards the core element, and the second of the two magnetic disk segments is magnetized so that its south pole in the direction of the core element has. If the magnetic disk segments are diametrically magnetized in sections, the unit to be magnetized, for example the entire device including the stator, or even the rotor alone can be rotated by a rotation angle perpendicular to the cylinder axis of the core element between two magnetizations, wherein the rotation angle is preferably between 5 and 40 ° , The introduction of the rotor with the magnetic disk segments prior to magnetization is expedient in that a precise insertion after magnetization because of the then acting from the rotor to the stator housing magenta forces not possible, or would be very complex and associated with considerable risks.

Die beiden kreisbogenförmig gekrümmten Magnetplattensegmente haben vorzugsweise die gleiche geometrische Gestalt, also gleiche Dicken, gleiche Längen und gleiche Kreisbogenwinkel. Sie bestehen vorteilhafterweise aus dem gleichen magnetischen Material und sie werden vorzugsweise gleich stark aufmagnetisiert. Dadurch kann ein gleichmäßiger, symmetrischer, magnetisch ausgeglichener Aufbau der Vorrichtung erreicht werden. The two circular arc-shaped curved magnetic disk segments preferably have the same geometric shape, ie equal thicknesses, equal lengths and the same circular arc angle. They are advantageously made of the same magnetic material and they are preferably magnetized equally strong. As a result, a uniform, symmetrical, magnetically balanced construction of the device can be achieved.

Die in der nachfolgenden Beschreibung verwendeten Bezeichnungen wie oben, unten, links, rechts und ähnliches beziehen sich auf die Figuren und sollen in keiner Weise einschränkend sein, auch dann nicht, wenn sie sich auf bevorzugte Ausführungsformen beziehen. In dieser Beschreibung soll weiterhin der Begriff „im Wesentlichen gleiche“ Abweichungen von bis zu 10 % von der Gleichheit umfassen. Gleiches gilt für den Begriff „etwa gleich“. The terms used in the following description, such as top, bottom, left, right and the like, refer to the figures and are not intended to be limiting in any way, even if they relate to preferred embodiments. In this description, the term "substantially equal" is intended to encompass deviations of up to 10% from equality. The same applies to the term "about the same".

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt: The invention will be described in more detail with reference to drawings. In the drawings shows:

1 eine Permanentlasthebevorrichtung aus dem Stand der Technik, 1 a permanent load lifting device of the prior art,

2 eine perspektivische Darstellung einer erfinderischen Lasthebevorrichtung, 2 a perspective view of an inventive lifting device,

3 einen Querschnitt durch die erfinderische Lasthebevorrichtung senkrecht zur Zylinderachse im aktivierten Zustand und 3 a cross section through the inventive load lifting device perpendicular to the cylinder axis in the activated state and

4 den gleichen Querschnitt wie in 3 in deaktiviertem Zustand. 4 the same cross-section as in 3 in deactivated state.

1 zeigt eine Lasthebevorrichtung 1 aus dem Stand der Technik. Die Lasthebevorrichtung 1 weist ein Statorgehäuse 2 sowie einen Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist in dem Statorgehäuse 2 um eine Zylinderachse 6 drehbar angeordnet. Das Statorgehäuse 2 weist einen Statormagneten 8 auf, dessen Südpol beispielsweise zur linken Statorgehäusehälfte und dessen Nordpol somit zur rechten Statorgehäusehälfte weisend ausgerichtet ist. Zwischen dem Statormagnet 8 und dem Statorgehäuse 2 ist ein Montageluftspalt 12 vorhanden. In dem Rotor 4 ist ein Rotormagnet 14 angeordnet. Auch hier befindet sich zwischen dem Rotor 4 und dem Rotormagnet 14 fabrikationsbedingt ein Montageluftspalt 18. Der eine Pol des Rotormagneten 14 weist zur linken, der andere Pol zur rechten Statorgehäusehälfte. Zwischen dem Rotor 4 und dem Statorgehäuse 2 ist ein Freilaufluftspalt 20 angeordnet, damit der Rotor im Stator drehbar ist. Im deaktivierten Zustand sind der Rotormagnet 14 und der Statormagnet 8 so aufeinander gerichtet, dass ihre einander zugewandten Pole unterschiedlich sind. In diesem Zustand kann die bodenseitige Fläche 22 der Lasthebevorrichtung 1 kein ferromagnetisches Material anheben, da die beiden Magnete kurzgeschlossen werden. Wird nun der Rotor 4 um 180° um die Zylinderachse 6 gedreht, so weisen gleiche Pole des Rotormagneten 14 auf gleiche Pole des Statormagneten 8. In diesem Zustand kann die bodenseitige Fläche 22 der Lasthebevorrichtung 1 ferromagnetisches Material anheben. Die zusätzlichen Spalte im Statorgehäuse bewirken magnetische Verluste, so dass nicht die gesamte magnetisch wirkende Kraft zum Anheben von ferromagnetischem Material zur Verfügung steht. 1 shows a load lifting device 1 from the prior art. The lifting device 1 has a stator housing 2 and a rotor 4 on. The rotor 4 is in the stator housing 2 around a cylinder axis 6 rotatably arranged. The stator housing 2 has a stator magnet 8th on, whose south pole is oriented, for example, to the left Statorgehäusehälfte and its north pole thus facing the right Statorgehäusehälfte. Between the stator magnet 8th and the stator housing 2 is a mounting air gap 12 available. In the rotor 4 is a rotor magnet 14 arranged. Also here is between the rotor 4 and the rotor magnet 14 production-related an assembly air gap 18 , The one pole of the rotor magnet 14 points to the left, the other pole to the right Statorgehäusehälfte. Between the rotor 4 and the stator housing 2 is a freewheeling air gap 20 arranged so that the rotor is rotatable in the stator. When deactivated, the rotor magnet 14 and the stator magnet 8th directed towards each other so that their poles facing each other are different. In this state, the bottom surface 22 the lifting device 1 Do not lift any ferromagnetic material as the two magnets are shorted. Will now be the rotor 4 180 ° around the cylinder axis 6 rotated, so have the same poles of the rotor magnet 14 on the same poles of the stator magnet 8th , In this state, the bottom surface 22 the lifting device 1 Lift ferromagnetic material. The additional gaps in the stator housing cause magnetic losses, so that not all the magnetically acting force for lifting ferromagnetic material is available.

2 zeigt eine perspektivische Darstellung einer erfinderischen Lasthebevorrichtung 1 mit einem Statorgehäuse 2, sowie einem Rotor 4, der um eine Zylinderachse 6 an einem Handhebel 24 drehbar ist. Der Betätigungswinkel des Handhebels 24 zwischen deaktiviertem Zustand und aktivierten Zustand der Lasthebevorrichtung 1 beträgt höchstens oder weniger als 90°, vorteilhafterweise sogar weniger als 80°. 2 shows a perspective view of an inventive lifting device 1 with a stator housing 2 , as well as a rotor 4 that is around a cylinder axis 6 on a hand lever 24 is rotatable. The operating angle of the hand lever 24 between deactivated state and activated state of the lifting device 1 is at most or less than 90 °, advantageously even less than 80 °.

3 zeigt die Lasthebevorrichtung 1 aus 2 in einem Schnitt senkrecht zur Zylinderachse 6 durch den Körper des Statorgehäuses 2. An einem Kernelement 26 des Rotors 4 sind ein erstes Magnetplattensegment 28, sowie ein zweites Magnetplattensegment 30 angeordnet. Die beiden Magnetplattensegmente 28, 30 sind mit einer Klebeschicht 32 auf dem Kernelement 26 befestigt. Die äußeren Oberflächen 34 der beiden Magnetplattensegmente 28, 30 weisen eine Metallbeschichtung 36, vorzugsweise aus Nickel und/oder Zinn auf. Das Kernelement 26 ist drehbar um die Zylinderachse 6 in dem Statorgehäuse 2 angeordnet. Dafür sorgt der Luftspalt 20, der als Freilaufluftspalt für den Rotor ausgebildet ist, und der im vorliegenden Fall etwa 0,1 mm beträgt. Die beiden Magnetplattensegmente 28, 30 sind mit ihren in Richtung auf das Kernelement 26 weisenden inneren Oberflächen 38 flächig auf das Kernelement 26 aufgeklebt. Sie sind durch jeweils eine Lücke 40 beabstandet voneinander auf dem Kernelement 26 befestigt. Eine auf dem Statorgehäuse (2) angeordnete Abdeckplatte (42) aus magnetisch nicht leitendem Material sorgt dafür, dass die Magnetkraft oberhalb des Rotors (4) nicht kurzgeschlossen wird. Das erste Magnetplattensegment 28 ist so magnetisiert, dass seine äußere Oberfläche 34 den Südpol bildet, und seine innere Oberfläche 38 den Nordpol bildet. Das zweite Magnetplattensegment 30 ist so magnetisiert, dass seine innere Oberfläche den Südpol bildet und seine äußere Oberfläche den Nordpol bildet. Somit ist in 3 die linke Seite des Statorgehäuses 2 als Südpol ausgebildet, die rechte Seite des Statorgehäuses 2 als Nordpol. Die Lasthebevorrichtung 1 ist aktiviert, und die bodenseitige Fläche 22 der Lasthebevorrichtung 1 kann ein ferromagnetisches Material anheben. 3 shows the lifting device 1 out 2 in a section perpendicular to the cylinder axis 6 through the body of the stator housing 2 , At a core element 26 of the rotor 4 are a first magnetic disk segment 28 , as well as a second magnetic disk segment 30 arranged. The two magnetic disk segments 28 . 30 are with an adhesive layer 32 on the core element 26 attached. The outer surfaces 34 the two magnetic disk segments 28 . 30 have a metal coating 36 , preferably of nickel and / or tin. The core element 26 is rotatable about the cylinder axis 6 in the stator housing 2 arranged. This is ensured by the air gap 20 , which is designed as a freewheeling air gap for the rotor, and in the present case is about 0.1 mm. The two magnetic disk segments 28 . 30 are with their towards the core element 26 facing inner surfaces 38 flat on the core element 26 glued. They are each through a gap 40 spaced apart on the core element 26 attached. One on the stator housing ( 2 ) arranged cover plate ( 42 Magnetically non-conductive material ensures that the magnetic force above the rotor ( 4 ) is not short-circuited. The first magnetic disk segment 28 is magnetized so that its outer surface 34 forming the south pole, and its inner surface 38 forms the north pole. The second magnetic disk segment 30 is magnetized so that its inner surface forms the South Pole and its outer surface forms the North Pole. Thus, in 3 the left side of the stator housing 2 designed as a south pole, the right side of the stator housing 2 as North Pole. The lifting device 1 is activated, and the bottom surface 22 the lifting device 1 can lift a ferromagnetic material.

4 zeigt die Lasthebevorrichtung von 3 im deaktivierten Zustand. Das Kernelement 26 ist in 3 gegenüber dem Kernelement 26 in 3 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, so dass der Südpol des ersten Magnetplattensegments 28 in Richtung auf die bodenseitige Fläche 22 der Lasthebevorrichtung 1 weist. In diesem Zustand werden zwischen der linken Seite des Statorgehäuses 2 und der rechten Seite des Statorgehäuses 2 keine Feldlinien ausgebildet, so dass kein ferromagnetisches Material angehoben werden kann. Die Permanentmagneter sind dann jeweils im Stator kurzgeschlossen. 4 shows the lifting device of 3 in the deactivated state. The core element 26 is in 3 opposite the core element 26 in 3 rotated counterclockwise by 90 ° so that the south pole of the first magnetic disk segment 28 towards the bottom surface 22 the lifting device 1 has. In this state are between the left side of the stator housing 2 and the right side of the stator housing 2 no field lines formed so that no ferromagnetic material can be raised. The permanent magnets are then each short-circuited in the stator.

Die Erfindung wurde anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels erläutert, ohne auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt zu sein. So kann die Lücke 40 beispielsweise mit einem nichtmagnetischen Material ausgefüllt oder auch unausgefüllt sein. Die Permanentmagnete können als gekrümmte Magnetplattensegmente ausgebildet sein mit einem inneren Krümmungsradius und einem äußeren Krümmungsradius, so dass ihr Schnitt senkrecht zu ihrer Längserstreckung eine ringsegmentförmige Fläche ist, sie können auch als zylinderabschnittsförmige Magnetplattensegmente ausgebildet sein, deren die äußere Kontur bestimmende Seite durch den Krümmungsradius bestimmt ist und deren der die äußere Kontur bestimmende Seite gegenüberliegende Seite als plane Ebene ausgebildet ist. The invention has been explained with reference to a preferred embodiment, without being limited to this embodiment. That's the gap 40 for example, filled with a non-magnetic material or be unfilled. The permanent magnets may be formed as curved magnetic disk segments having an inner radius of curvature and an outer radius of curvature, so that their section perpendicular to their longitudinal extension is a ring segment-shaped surface, they may also be formed as a cylinder-segment-shaped magnetic disk segments whose outer contour determining side is determined by the radius of curvature and whose side opposite the outer contour determining side is formed as a plane plane.

Die Anzahl der Luftspalte bei der erfinderischen Ausführung ist, verglichen mit der Anzahl der Luftspalte in dem im Stand der Technik dargestellten Beispiel aus 1 kleiner. Daher sind auch weniger Störungen und Magnetfeldverluste vorhanden, so dass ein höherer Anteil an magnetischer Kraft zum Heben von ferromagnetischem Material verfügbar ist. In der erfinderischen Ausführungsform der 2 bis 4 weist nur das Kernelement 26 des Rotors zwei Magnetplattensegmente auf, im Stator müssen keine Magnetplattensegmente vorgesehen werden. Dadurch kann magnetisches Material eingespart werden, was zu einer nicht unerheblichen Kostenreduktion einer derartigen Lasthebevorrichtung führt. The number of air gaps in the inventive embodiment is, compared to the number of air gaps in the example shown in the prior art 1 smaller. Therefore, fewer disturbances and magnetic field losses are present, so that a higher proportion of magnetic force is available for lifting ferromagnetic material. In the inventive embodiment of 2 to 4 has only the core element 26 of the rotor on two magnetic disk segments, in the stator no magnetic disk segments must be provided. As a result, magnetic material can be saved, which leads to a not inconsiderable cost reduction of such a lifting device.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Vorrichtung, Lasthebevorrichtung Device, lifting device
2 2
Statorgehäuse stator
4 4
Rotor rotor
6 6
Zylinderachse cylinder axis
8 8th
Statormagnet stator magnet
12 12
Montageluftspalt des Statormagnets Mounting air gap of the stator magnet
14 14
Rotormagnet rotor magnet
18 18
Montageluftspalt des Rotormagnets Mounting air gap of the rotor magnet
20 20
Freilaufluftspalt des Rotors, Luftspalt Freewheeling air gap of the rotor, air gap
22 22
bodenseitige Fläche bottom-side surface
24 24
Handhebel, Betätigungsmechanismus Hand lever, operating mechanism
26 26
Kernelement core element
28 28
erstes Magnetplattensegment first magnetic disk segment
30 30
zweites Magnetplattensegment second magnetic disk segment
32 32
Klebeschicht the adhesive layer
34 34
äußere Oberfläche des Magnetplattensegments outer surface of the magnetic disk segment
36 36
Beschichtung, Metallbeschichtung Coating, metal coating
38 38
innere Oberfläche des Magnetplattensegments inner surface of the magnetic disk segment
40 40
Lücke gap
42 42
Abdeckplatte cover

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 69907377 T2 [0009] DE 69907377 T2 [0009]
  • EP 1036753 A2 [0010] EP 1036753 A2 [0010]
  • WO 2007/051439 A1 [0011] WO 2007/051439 A1 [0011]
  • EP 630851 B1 [0012] EP 630851 B1 [0012]

Claims (19)

Vorrichtung (1), aufweisend einen Rotor (4), ein Statorgehäuse (2), sowie wenigstens zwei Permanentmagnete, dadurch gekennzeichnet, dass – die wenigstens zwei Permanentmagnete als vorzugsweise kreisbogenförmig gekrümmte, Magnetplattensegmente (28, 30), die im Wesentlichen gleiche Krümmungsradien aufweisen, ausgebildet sind, – der Rotor (4) im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet ist und ein Kernelement (26) aufweist, dessen die Zylinderachse (6) umgebende Außenfläche so ausgebildet ist, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) flächig darauf anordenbar sind, – die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) auf der Außenfläche des Kernelements (26) angeordnet sind – und das Kernelement (26) drehbar um seine Zylinderachse (6) im Inneren des Statorgehäuses (2) angeordnet ist. Contraption ( 1 ), comprising a rotor ( 4 ), a stator housing ( 2 ), as well as at least two permanent magnets, characterized in that - the at least two permanent magnets as preferably arcuately curved, magnetic disk segments ( 28 . 30 ), which have substantially the same radii of curvature, are formed, - the rotor ( 4 ) is substantially cylindrical and a core element ( 26 ), whose cylinder axis ( 6 ) surrounding outer surface is formed so that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) can be arranged flat on it, - the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) on the outer surface of the core element ( 26 ) - and the core element ( 26 ) rotatable about its cylinder axis ( 6 ) inside the stator housing ( 2 ) is arranged. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bogenwinkel der kreisbogenförmigen Krümmung der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) kleiner als 180 Grad ist und beide Magnetplattensegmente (28, 30) flächig auf der zylinderförmigen Außenwand des Kernelements (26) einander gegenüberliegend so angeordnet sind, dass ihre einander benachbarten Kanten und/oder Schmalseiten voneinander beabstandet sind. Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the arc angle of the arcuate curvature of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is less than 180 degrees and both magnetic disk segments ( 28 . 30 ) flat on the cylindrical outer wall of the core element ( 26 ) are arranged opposite each other so that their adjacent edges and / or narrow sides are spaced from each other. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (28) der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) so magnetisiert ist, dass sein Nordpol in Richtung auf das Kernelement (26) weist und das zweite (30) der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) so magnetisiert ist, dass sein Südpol in Richtung auf das Kernelement (26) weist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first ( 28 ) of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is magnetized so that its north pole towards the core element ( 26 ) and the second ( 30 ) of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is magnetized so that its south pole is directed towards the core element ( 26 ). Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreisbogen der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) einen Winkel von wenigstens 90 Grad, vorzugsweise einen Winkel zwischen 120 Grad und 160 Grad aufweist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the circular arc of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) has an angle of at least 90 degrees, preferably an angle between 120 degrees and 160 degrees. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kernelement (26) aus ferromagnetischem Material besteht. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the core element ( 26 ) consists of ferromagnetic material. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) Eisen und/oder Bor und/oder Neodym, sowie eine, vorzugsweise metallische, Beschichtung (36) aufweisen. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) Iron and / or boron and / or neodymium, as well as a, preferably metallic, coating ( 36 ) exhibit. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) auf das Kernelement (26) geklebt sind, wobei die Dicke der Klebeschicht (32) vorzugsweise kleiner als 0,1 mm ist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) on the core element ( 26 ), wherein the thickness of the adhesive layer ( 32 ) is preferably less than 0.1 mm. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Kernelement (26) weg gerichtete Oberfläche jedes der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) eine das einzelne Magnetplattensegment nicht vollumhüllende, flächige Beschichtung (36) aufweist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that that of the core element ( 26 ) directed away surface of each of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) a single magnetic disk segment not completely enveloping, flat coating ( 36 ) having. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) eine Dicke von vier bis fünfzehn Millimeter, vorzugsweise sechs bis zwölf Millimeter aufweisen. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) have a thickness of four to fifteen millimeters, preferably six to twelve millimeters. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (4) einen Betätigungsmechanismus (24) zum Drehen des Rotors (4) im Statorgehäuse (2) aufweist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor ( 4 ) an actuating mechanism ( 24 ) for rotating the rotor ( 4 ) in the stator housing ( 2 ) having. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) als Monoblock ausgebildet ist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator housing ( 2 ) is designed as a monoblock. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Statorgehäuse (2) und das Kernelement (26) aus einem ferromagnetischen Material bestehen. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the stator housing ( 2 ) and the core element ( 26 ) consist of a ferromagnetic material. Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) als Lasthebevorrichtung ausgebildet ist. Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) is designed as a lifting device. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung (1) nach einem der vorigen Ansprüche, aufweisend folgende Verfahrensschritte: a) Herstellung eines ersten (28) und eines zweiten (30) unmagnetisierten kreisbogenförmig gekrümmte Magnetplattensegments b) Befestigen des ersten (28) und des zweiten (30) Magnetplattensegments auf dem Kernelement (26) des Rotors (4) c) Beschichten der auf dem Kernelement (26) befestigten Magnetplattensegmente (28, 30) d) Aufmagnetisieren der auf dem Kernelement (26) befestigten Magnetplattensegmente (28, 30) Method for producing a device ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising the following method steps: a) production of a first ( 28 ) and a second ( 30 ) unmagnetized circular arc curved magnetic disk segment b) attaching the first ( 28 ) and the second ( 30 ) Magnetic disk segment on the core element ( 26 ) of the rotor ( 4 ) c) coating on the core element ( 26 ) attached magnetic disk segments ( 28 . 30 ) d) magnetizing the on the core element ( 26 ) attached magnetic disk segments ( 28 . 30 ) Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) auf dem Kernelement (26) mit einer Klebeschicht (32) befestigt werden. A method according to claim 14, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) on the core element ( 26 ) with an adhesive layer ( 32 ) are attached. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) zwischen Schritt b und Schritt c des Verfahrens überschliffen werden. Method according to one of claims 14 to 15, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) between Step b and step c of the process are ground. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Schritt c und Schritt d des Verfahrens der Rotor (4) in das Statorgehäuse (2) eingebaut wird und das Statorgehäuse (2) mit dem eingebauten Rotor (4) zum Aufmagnetisieren der Magnetplattensegmente (28, 30) vorzugsweise in einer Impuls-Magnetisiereinheit angeordnet wird. Method according to one of claims 14 to 16, characterized in that between step c and step d of the method, the rotor ( 4 ) in the stator housing ( 2 ) and the stator housing ( 2 ) with the built-in rotor ( 4 ) for magnetizing the magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is preferably arranged in a pulse magnetizing unit. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) diametral, abschnittsweise diametral oder radial aufmagnetisiert werden, wobei das erste (28) der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) so magnetisiert wird, dass sein Nordpol in Richtung auf das Kernelement (26) weist und das zweite (30) der wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) so magnetisiert wird, dass sein Südpol in Richtung auf das Kernelement (26) weist. Method according to one of claims 14 to 17, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) diametrically, partially diametrically or radially magnetized, wherein the first ( 28 ) of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is magnetized so that its north pole in the direction of the core element ( 26 ) and the second ( 30 ) of the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) is magnetized so that its south pole in the direction of the core element ( 26 ). Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Magnetplattensegmente (28, 30) abschnittsweise diametral aufmagnetisiert werden, wobei zwischen zwei Aufmagnetisierungen die Magnetplattensegmente (28, 30) um einen Drehwinkel senkrecht zur Zylinderachse (6) gedreht werden, wobei der Drehwinkel vorzugsweise zwischen 5 Grad und 30 Grad beträgt. A method according to claim 18, characterized in that the at least two magnetic disk segments ( 28 . 30 ) are magnetized diametrically in sections, wherein between two magnetizations the magnetic disk segments ( 28 . 30 ) by a rotation angle perpendicular to the cylinder axis ( 6 ), wherein the angle of rotation is preferably between 5 degrees and 30 degrees.
DE102014116676.0A 2014-11-14 2014-11-14 Device with permanent magnets Pending DE102014116676A1 (en)

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EP0630851B1 (en) 1992-12-15 1999-09-15 JUNG, Hyung Magnetic attraction device
EP1036753A2 (en) 1999-03-17 2000-09-20 Woko GmbH Lifting magnet
DE69907377T2 (en) 1998-06-15 2004-04-01 Tecnomagnete S.P.A. MANUAL MAGNETIC HOLDING DEVICE
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