DE1100426B

DE1100426B - Switchable permanent magnetic clamping device

Info

Publication number: DE1100426B
Application number: DED18995A
Authority: DE
Inventors: Herbert Closset
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1954-10-29
Filing date: 1954-10-29
Publication date: 1961-02-23

Description

Ausschaltbare dauermagnetische Aufspannvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine dauermagnetische Aufspannvorrichtung, bestehend aus einer Haftplatte mit nebeneinanderliegenden, durch unmagnetischen Werkstoff voneinander getrennten Eisenpolleisten. Diese Eisenpolleisten werden von einem Dauermagnetsystem über Weicheisenstreifen eingespeist. Zum Ein- und Ausschalten sind die beiden Teile relativ zueinander und senkrecht zur Richtung der Eisenpolleisten verschiebbar angeordnet, wobei das Schalten durch Verschieben um eine halbe Polteilung erfolgt.Disengageable permanent magnetic clamping device The invention relates on a permanent magnetic clamping device, consisting of an adhesive plate with adjacent, separated by non-magnetic material Iron bollards. These iron pole strips are operated by a permanent magnet system over soft iron strips fed in. To switch on and off, the two parts are relative to each other and arranged displaceably perpendicular to the direction of the iron pole strips, the switching takes place by shifting by half a pole pitch.

Wenn das Ausschalten einer derartigen Einrichtung in an sich bekannter Weise durch einen Kurzschluß erfolgen soll, so sind die Eisenpolleisten ebenso breit wie die Dauermagnete. Auf diese Weise ist es aber nicht möglich, die Eisenpolleisten im eingeschalteten Zustand magnetisch zu sättigen, was zur Folge hat, daß nicht die maximale Haftkraft erzielt wird, die an sich auf Grund des vorgesehenen Dauermagnetwerkstoffes möglich wäre. Es ergibt sich somit eine schlechte Ausnutzung desselben. Auch bei Anwendung der magnetischen Kompensation sind derartige Aufspannvorrichtungen nur unter großem Aufwand an Werkstoff schaltbar zu machen, da hierbei eine doppelte Anzahl von Dauermagneten erforderlich ist: Haftsysteme mit so aneinandergereihten Dauermagneten, daß die in Richtung der Reihung magnetisierten Magnetkörper an den End- bzw. Polflächen mit Weicheisenplatten bestückt sind, sind bekannt und dienen als Haftvorrichtung mit dauernd wirkender Haftkraft. Die Magnete sind hierbei breiter als die Weicheisenstreifen und liegen mit jeweils gleichen Polaritäten an diesen an, so daß die Polarität von Streifen zu Streifen wechselt. Solche Systeme sind bisher nicht schaltbar ausgeführt worden.When switching off such a device in per se known Way is to be done by a short circuit, the iron pole strips are just as wide like the permanent magnets. In this way it is not possible to use the iron pole strips to saturate magnetically when switched on, with the result that not the maximum adhesive force is achieved, which is due to the intended permanent magnet material it is possible. It thus results in poor utilization of the same. Also at Such jigs are only used for magnetic compensation to make switchable with great effort in terms of material, since this is a double Number of permanent magnets is required: Adhesive systems with so lined up Permanent magnets that the magnetic body magnetized in the direction of the row to the End or pole faces are equipped with soft iron plates, are known and are used as an adhesive device with permanent adhesive force. The magnets are wider here than the soft iron strips and are attached to them with the same polarities so that the polarity changes from strip to strip. Such systems are previously not switchable.

Erfindungsgemäß wird -bei schaltbaren Aufspannvorrichtungen der bekannten Art vorgeschlagen, die bei solchen Haftvorrichtungen bekannte Reihung von Dauermagneten und Weicheisenstreifen mit untereinander gleicher Höhe als Dauermagnetsystem zu verwenden, wobei die Weicheisenstreifen die Eisenpolleisten einspeisen. An den Weicheisenstreifen liegen jeweils gleiche Polaritäten an, so daß aufeinanderfolgende Weicheisenstreifen unterschiedliche Polarität aufweisen. Die bekannte Tatsache, daß ein Dauermagnet zwischen den beiden Polen eine neutrale Zone aufweist, wird dazu ausgenutzt, bei einem solchen System die Ausschaltstellung in der Weise zu bilden, daß die Eisenpolleisten der Haftfläche diesen Zonen anliegen. Der Weg, der zum Erreichen dieser Stellung zurückzulegen ist, entspricht der halben Magnetstabbreite und in bezug auf die Haftfläche einer halben Polteilung. Es ergeben sich auf diese Weise insbesondere bei entsprechend gewählten Dauermagnetwerkstoffen kurze Schaltwege. Die Bauhöhen von Systemen gemäß der Erfindung sind vergleichsweise gering. Vorzugsweise werden für die Herstellung der Haftvorrichtungen gemäß der Erfindung aushärtbare Dauermagnete auf der Basis Eisen-Nickel-Aluminium mit oder ohne Zusätzen an weiteren Legierungselementen verwendet, die auch eine Vorzugsrichtung der Magnetisierung aufweisen können. Es ist aber auch möglich, oxydische Magnetwerkstoffe zu verwenden, beispielsweise auf der Basis Eisen-III-Oxyd-Bariumoxyd.According to the invention -in switchable clamping devices of the known Kind of proposed the series of permanent magnets known in such adhesive devices and soft iron strips with the same height as a permanent magnet system use, with the soft iron strips feeding the iron pole strips. On the soft iron strips the polarities are the same, so that successive strips of soft iron have different polarity. The well-known fact that a permanent magnet has a neutral zone between the two poles, is used in such a system to form the switch-off position in such a way that the iron pole strips the adhesive surface are in contact with these zones. The way to reach this position is to be covered, corresponds to half the width of the magnetic bar and in relation to the adhesive surface half a pole pitch. In this way, in particular, there are corresponding selected permanent magnet materials short switching paths. The overall heights of systems according to of the invention are comparatively small. Preferably used for making the adhesive devices according to the invention curable permanent magnets on the base Iron-nickel-aluminum used with or without additives to other alloy elements, which can also have a preferred direction of magnetization. It is also possible to use oxidic magnetic materials, for example based on iron-III-oxide-barium oxide.

Es wird bei völliger Sättigung der Eisenpolleisten und damit maximaler Haftkraft ein einfacher Aufbau bei geringer Bauhöhe erzielt.It becomes maximum when the iron pole strips are completely saturated Adhesive force achieved a simple structure with a low overall height.

Um eine wohldefinierte neutrale Zone zu schaffen und damit die Schaltgenauigkeit der Haftvorrichtung zu erhöhen, wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung der jeweils zwischen den Weicheisenstreifen des Magnetblockes liegende Dauermagnet aus zwei gleich-großen Dauermagnetstücken gebildet und zwischen-diesen Stücken ein die neutrale Zone bildender Weicheisenabschnitt angeordnet.To create a well-defined neutral zone and thus the switching accuracy To increase the adhesive device is in a further embodiment of the invention permanent magnets located between the soft iron strips of the magnetic block Two permanent magnet pieces of equal size are formed and a die between these pieces neutral zone forming soft iron section arranged.

Haftvorrichtungen gemäß der Erfindung lassen sich unter Verwendung von Gehäusen aus nicht ferromagnetischem Werkstoff in rechteckiger und runder Form aufbauen. Verbunden mit den geringen erforderlichen Bauabmessungen und den kurzen Schaltwegen können die Vorrichtungen den verschiedensten Verhältnissen angepaßt werden.Adhesive devices according to the invention can be used of housings made of non-ferromagnetic material in rectangular and round shapes build up. Connected with the small required structural dimensions and the short Switching paths, the devices can be adapted to a wide variety of conditions will.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. Es zeigt Abb. 1 eine rechteckige Haftvorrichtung in der Einschaltstellung, Abb. 2 dieselbe Vorrichtung in der Ausschaltstellung, Abb:3-und 4-eine Abwandlung. -der Ausführungsform nach Abb. 1 und 2, in -der Ein- und Ausschaltstellung.Preferred embodiments of the invention are shown in the drawing. Fig. 1 shows a rectangular adhesive device in the switch-on position, Fig. 2 the same device in the off position, Fig: 3-and 4-one Modification. -the embodiment according to Fig. 1 and 2, in -the on and off position.

Die Ausführungsform nach Abb. 1 und 2 weist ein Gehäuse 1 aus nichtferromagnetischem Werkstoff, beispielsweise Leichtmetall, auf. Die Oberseite .des Gehäuses stellt die Haft-, oder Spannfläche 2 dar, wobei in das Gehäuse Streifen 3 aus ferromagnetischem Werkstoff, vorzugsweise aus Weicheisen, eingegossen sind. In dem Hohlraum 4- unter-der Haftfläche 2 befindet sich der Magnetblock 5. Der Magnetblock 5 besteht in bekannter Weise aus einzelnen Dauermagneten 6, die parallel zur Haftfläche 2 magnetisiert sind. Unter - Zwischenschaltung von Weicheisenstreifen 7 sind die Magnete 6 so aneinandergereiht, daß gleichnamige Pole einander zugekehrt sind.The embodiment according to Fig. 1 and 2 has a housing 1 made of non-ferromagnetic Material, for example light metal, on. The top of the housing represents the adhesive or clamping surface 2, with strips 3 made of ferromagnetic in the housing Material, preferably made of soft iron, are cast. In the cavity 4- under-the The magnetic block 5 is located on the adhesive surface 2. The magnetic block 5 is known Way from individual permanent magnets 6, which magnetizes parallel to the adhesive surface 2 are. With the interposition of soft iron strips 7, the magnets 6 are lined up in such a way that that poles of the same name are facing each other.

Befindet sich der Magnetblock 5 in der (in Abb. 1 dargestellten) Einschaltstellung, ist ohne weiteres ersichtlich, daß den einzelnen Streifen 3 der Haftfläche 2 die jeweilige Polarität der Streifen 7 des Magnet-Blockes induziert wird. Auf der Länge der Haftfläche 2 wechselt somit die Polarität von Streifen zu Streifen.If the magnet block 5 is in the switch-on position (shown in Fig. 1), is readily apparent that the individual strips 3 of the adhesive surface 2 the respective polarity of the strips 7 of the magnet block is induced. On the length the adhesive surface 2 thus changes the polarity from strip to strip.

Zum Zwecke des Ausschaltens ist der Magnetblock 5 verschiebbar, und zwar im gewählten Beispiel mittels einer Exzenterwelle 8, die finit ihren Exzentern 9 in angegossenen Lageraugen 10 des Gehäuses gelagert ist. Die Exzenterwelle 8 ist über einen Mitnehmer 11 mit dem Magnetblock 5 verbunden. Wird die Exzenterwelle 8 gedreht, verschiebt sich der Magnetblock und -kann in die (in Abb.2 dargestellte) Ausschaltstellung gebracht werden.. Inder Ausschaltstellung liegen die ferromagnetischen Streifen 3 der Haftfläche 2 im Bereich der neutralen Zonen der Dauermagnete 6 an. In ihnen wird daher kein Magnetismus induziert und weisen daher das Potential Null auf. Die Dicke D der Haftfläche 2 muß so bemessen sein, daß Streuflüsse der Magnete 6 in der Ausschaltstellung möglichst nicht über die Oberfläche der Haftfläche 2 hinaus gelangen können.For the purpose of switching off the magnet block 5 is displaceable, specifically in the selected example by means of an eccentric shaft 8, which is finitely supported by its eccentrics 9 in cast-on bearing eyes 10 of the housing. The eccentric shaft 8 is connected to the magnet block 5 via a driver 11. If the eccentric shaft 8 is rotated, the magnet block moves and - can be brought into the switch-off position (shown in Fig. 2). No magnetism is induced in them and therefore have zero potential. The thickness D of the adhesive surface 2 must be dimensioned in such a way that stray fluxes of the magnets 6 in the switched-off position cannot, if possible, pass over the surface of the adhesive surface 2.

Wie ohne weiteres ersichtlich, sind nur - kurze Schaltwege notwendig, um den Magnetblock so zu verschieben, daß einmal die Streifen 3 den durch die Weicheisenstreifen 7 gebildeten Polen der Dauermagnete und einmal der neutralen Zone anliegen. -Um im Magnetblock 5 eine wohldefinierte neutrale Zone zu schaffen, ist es möglich, den Aufbau so zu treffen, wie dies in Abb. 3 dargestellt ist. Der Magnetblock 5 besteht hierbei aus einzelnen Dauermagneten 12, die entsprechend der Ausführungsform nach Abb. 1 und 2 zwischen den Weicheisenstreifen 7 liegen. Die Dauermagnete 12 bestehen indes aus je zwei gleich großen Magnetstücken 12' "und 12", zwischen-denen ein weiterer Streifen 13 aus Weicheisen angeordnet ist, der die., neutrale Zone bildet, da derselbe von den beiderseits--anliegenden Magneten 12' und 12" mit wechselnder Polarität eingespeist wird und somit magnetisch neutral ist.As can be seen without further ado, only - short switching paths are necessary, to move the magnetic block so that once the strips 3 through the soft iron strips 7 poles formed by the permanent magnets and once in the neutral zone. -Around To create a well-defined neutral zone in the magnetic block 5, it is possible to to meet the structure as shown in Fig. 3. The magnetic block 5 consists of individual permanent magnets 12, which correspond to the embodiment according to Fig. 1 and 2 between the soft iron strips 7 lie. The permanent magnets 12 consist, however, of two magnet pieces of equal size 12 '"and 12", between them Another strip 13 of soft iron is arranged, which the., neutral zone forms, as the same from both sides - adjacent magnets 12 'and 12 "with alternating Polarity is fed in and is therefore magnetically neutral.

In der -in Abb. 4 gezeigten Ausschaltstellung ist der Magnetblock 5- gegenüber der Haftfläche 2 so verschoben, da,ß sich die Weicheisenstreifen 13 den ferromagnetischen Streifen 3 der Haftfläche gegenüber befinden.The magnet block is in the switch-off position shown in Fig. 4 5- relative to the adhesive surface 2 shifted so that the soft iron strips 13 ß the ferromagnetic strips 3 are located opposite the adhesive surface.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß sich der Erfindungsgedanke auch in anderen äußeren Raumformen verkörpern läßt. Es ist ferner möglich, die Anordnung grundsätzlich auch so zu treffen, daß nicht der Magnetblock, sondern die eigentliche Spannfläche verschoben wird, was für gelegentliche Spannaufgaben von Vorteil sein kann. Die beschriebenen Spannvorrichtungen lassen sich mit besonderem Vorteil dann auch anwenden, wenn Werkstücke geringer Permeabilität, wie beispielsweise Verbundkörper, aus Gummi oder Kunststoff mit- eingelagerten, ferromagnetischen Pulvern gespannt werden sollen.It is readily apparent that the inventive concept also can be embodied in other external spatial forms. It is also possible to change the arrangement basically also to hit in such a way that not the magnetic block, but the actual Clamping surface is shifted, which can be advantageous for occasional clamping tasks can. The clamping devices described can then be used with particular advantage can also be used when workpieces with low permeability, such as composite bodies, made of rubber or plastic with embedded ferromagnetic powders should be.

Claims

PATENT CLAIMS: 1: Permanent magnetic clamping device, consisting from an adhesive plate with adjacent, non-magnetic material separate terminal strips and one the terminal strips over soft iron strips feeding Danermagnetsystem, whereby the two parts for switching on and off relative to each other and perpendicular to the direction of the pole bars by half a pole pitch are displaceable, characterized by the use of an adhesive device known series of permanent magnets (6) and soft iron strips (7) with one another the same height at which the permanent magnets are magnetized in the direction of displacement, where the same polarity is applied to the soft iron strips, and the distance between the Soft iron strips from each other, and therefore the width of the magnets is greater than the width of the cast iron strips.

2. Clamping device according to claim -1, characterized in that the permanent magnets (12) are constructed in two parts (12 'and 12 ") and a soft iron strip (13) extending perpendicular to the direction of displacement is arranged between the two parts Patent specifications No. 650 728; 880 841, 908 225; French patent specification No. 846 256; USA: patent specifications No. 2 269 149, 2 271 904.