DE1178531B

DE1178531B - Permanent magnetic clamping plate that can be switched on and off

Info

Publication number: DE1178531B
Application number: DEG34351A
Authority: DE
Inventors: Sigismund Geiler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1962-02-26
Filing date: 1962-02-26
Publication date: 1964-09-24

Description

Permanentmagnetische, ein- und ausschaltbare Spannplatte Die Erfindung bezieht sich auf eine permanentmagnetische, ein- und ausschaltbare Spannplatte mit in der Deckplatte angeordneten, magnetische Haftflächen bildenden Leitplatten aus weichmagnetischem Material und scheibenförmigen, axial magnetisierten Dauermagneten, welche auf einer Achse befestigt und mittels dieser zwischen die Leitplatten eindrehbar angeordnet sind.Permanent magnetic clamping plate that can be switched on and off The invention refers to a permanent magnetic clamping plate that can be switched on and off arranged in the cover plate, magnetic adhesive surfaces forming guide plates soft magnetic material and disc-shaped, axially magnetized permanent magnets, which is attached to an axis and can be rotated between the guide plates by means of this are arranged.

Es ist eine Spannplatte der genannten Art bekannt, bei der halbkreisförmige Dauermagnete parallel zueinander und mit gleichbleibendem Abstand auf einer Achse befestigt sind. Die Dauermagnete sind in Richtung der Achse magnetisiert und so auf dieser angebracht, daß ihre einander zugekehrten Seitenflächen jeweils gleichnamige magnetische Pole aufweisen. In einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Werkstoff ist diese Achse dreh- und in zwei um einen Drehwinkel von 180° unterschiedlichen Lagen feststellbar gelagert. Von der Oberfläche des Gehäuses her sind in Schlitze Leitplatten aus weichmagnetischem Werkstoff eingesetzt, wobei die Leitplatten einen der Dicke der halbkreisförmigen Dauermagnete entsprechenden Abstand voneinander besitzen und so bemessen sind, daß sie bis unmittelbar an die die Dauermagnete tragende Achse reichen.A clamping plate of the type mentioned is known in which the semicircular Permanent magnets parallel to each other and with a constant distance on one axis are attached. The permanent magnets are magnetized in the direction of the axis and so attached to this so that their facing side surfaces each have the same name have magnetic poles. In a housing made of non-magnetic material this axis can be rotated and in two different positions by an angle of rotation of 180 ° stored lockable. From the surface of the housing there are guide plates in slots Made of soft magnetic material, the guide plates are one of the thickness of the semicircular permanent magnets have a corresponding distance from one another and are dimensioned so that they are right up to the axis carrying the permanent magnets are sufficient.

Soll auf dieser Spannplatte ein ferromagnetisches Werkstück festgehalten werden, so werden durch Verdrehung der Achse die Dauermagnete zwischen die Leitplatten eingeschwenkt. In dieser Stellung werden in den an jeweils zwei Dauermagnete mit gleichnamig gepolten Seitenflächen angrenzenden Leitplatten abwechselnd Magnetpole verschiedenen Vorzeichens induziert, deren Feldlinien sich über ein auf mindestens zwei Leitplatten aufliegendes Werkstück schließen, so daß auf dieses eine magnetische Haltekraft ausgeübt wird.A ferromagnetic workpiece is to be held on this clamping plate the permanent magnets between the guide plates are set by turning the axis swiveled in. In this position, there are two permanent magnets in each side surfaces of the same polarity, adjacent guide plates, alternating magnetic poles induced with different signs, whose field lines extend over a on at least close two guide plates resting workpiece, so that on this one magnetic Holding force is exerted.

Zum Beseitigen dieser magnetischen Haltekraft, also zum Ausschalten der permanentmagnetischen Spannplatte, wird die Achse um einen Drehwinkel von 180° gedreht. Dabei geraten die Dauermagnete mit den in der Gehäuseoberfläche eingelassenen Leitplatten außer Eingriff, so daß das Werkstück abgehoben werden kann. Da jedoch die halbkreisförmigen Dauermagnete auf ihren gesamten Seitenflächen je einen magnetischen Pol aufweisen und die Leitplatten bis nahe an die die Dauermagnete tragende Achse reichen, wird auch im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte in den Leitplatten eine geringe Feldstärke der bisherigen Polarität induziert. Dieses erklärt sich vor allem daraus, daß die halbkreisförmigen Dauermagnete an ihrem dem Halbkreis gegenüberliegenden Teil eine Hälfte einer zylindrischen Nabe für die Befestigung der Dauermagnete auf der Achse aufweisen müssen. Dabei liegen die stirnseitigen Begrenzungsflächen dieser Naben praktisch in den Seitenflächen der Dauermagnete, sie weisen also auch deren magnetische Pole auf. Da sich somit die magnetischen Pole der Dauermagnete auch im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte nahe ihrer Leitplatten befinden, bildet sich zwischen diesen ein magnetisches Restfeld aus, dessen Feldlinien über das noch auf den Leitplatten liegende Werkstück geschlossen werden. Auf das Werkstück wird also eine, wenn auch im Vergleich zur eingeschalteten Stellung der Spannplatte geringere Haltekraft ausgeübt. Trotzdem kann diese noch verbleibende Haltekraft so groß sein, daß das Werkstück nur mit Mühe bzw. mit Hilfsmitteln von der Spannplatte abgehoben werden kann. Auch Einrichtarbeiten sind deshalb schwer durchführbar.To eliminate this magnetic holding force, i.e. to switch off the permanent magnetic clamping plate, the axis is rotated through an angle of 180 ° turned. The permanent magnets come into contact with those embedded in the housing surface Guide plates disengaged so that the workpiece can be lifted. However, since the semicircular permanent magnets each have a magnetic on their entire side surfaces Have pole and the guide plates close to the axis carrying the permanent magnets is enough, even when the clamping plate is switched off in the guide plates induces a low field strength of the previous polarity. This is explained especially from the fact that the semicircular permanent magnets on their the semicircle opposite part one half of a cylindrical hub for attachment must have permanent magnets on the axis. The frontal ones are The boundary surfaces of these hubs are practically in the side surfaces of the permanent magnets, so they also have their magnetic poles. Since the magnetic Poles of the permanent magnets close to theirs even when the clamping plate is switched off Guide plates are located, a residual magnetic field is formed between them, whose field lines are closed over the workpiece still lying on the guide plates will. So one is applied to the workpiece, albeit in comparison to the one that is switched on Position of the clamping plate exerted less holding force. Nevertheless, it can still remaining holding force must be so great that the workpiece can only be removed with difficulty or with aids can be lifted off the clamping plate. Set-up work is therefore also difficult feasible.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine permanentmagnetische, ein- und ausschaltbare Spannplatte mit in der Deckplatte angeordneten, magnetische Haftflächen bildenden Leitplatten aus weichmagnetischem Material und scheibenförmigen, axial magnetisierten Dauermagneten, welche auf einer Achse befestigt und mittels dieser zwischen die Leitplatten eindrehbar angeordnet sind, zu schaffen, bei der die magnetischen Restfelder der im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte den Leitplatten zugewendeten Teile der Dauermagnete sich unmittelbar zwischen diesen kurzschließen.It is the object of the invention to provide a permanent magnetic, one and Switchable clamping plate with magnetic adhesive surfaces arranged in the cover plate forming guide plates made of soft magnetic material and disk-shaped, axially magnetized permanent magnets, which are attached to an axis and by means of this are arranged rotatable between the guide plates, to create in which the magnetic Remaining fields of those facing the guide plates when the clamping plate is switched off Parts of the permanent magnets short-circuit directly between them.

Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dauermagnetscheiben abwechselnd derart magnetisiert sind und ,derart auf der Achse angeordnet sind, daß ihre einander zugekehrten Flächen im Bereich oberhalb der Achse gleichnamige magnetische Pole, im Bereich unterhalb der Achse dagegen ungleichnamige Pole haben.This is achieved according to the invention in that the permanent magnet disks are alternately magnetized and arranged on the axis in such a way that their facing surfaces in the area above the axis have the same name magnetic poles, but have unlike poles in the area below the axis.

Bei einer Anordnung mit zwei oder mehr nebeneinanderliegenden, Magnetscheiben tragendenAchsen sind vorteilhaft die Magnetscheiben auf benachbarten Achsen um jeweils einen Magnetscheibenabstand versetzt angeordnet.In an arrangement with two or more adjacent magnetic disks supporting axes the magnetic disks on adjacent ones are advantageous Axes arranged offset by one magnetic disk spacing.

Es ist auch vorteilhaft, den Leitplatten einen T-förmigen Querschnitt zu geben und sie mit dem verbreiterten Querschnitt in der Deckplatte zu befestigen.It is also advantageous for the guide plates to have a T-shaped cross section to give and to fasten them with the enlarged cross-section in the cover plate.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der permanentmagnetischen Spannplatte sind praktisch in deren ausgeschalteten Zustand auf ihrer Oberfläche keine Restmagnetfelder mehr festzustellen. Da bei den zu den Leitplatten der ausgeschalteten Spannplatte zeigenden Teilen der Dauermagnete nun jeweils ungleichnamige magnetische Pole einander gegenüberstehen, bildet sich zwischen diesen ein homogenes Magnetfeld aus. Dieses erstreckt sich nicht mehr auf die Leitplatten, so daß auch die Oberfläche der Spannplatte unbeeinflußt bleibt und auf das Werkstück keine Haltekraft ausgeübt wird.Due to the inventive design of the permanent magnetic clamping plate there are practically no residual magnetic fields on their surface when they are switched off to find out more. As with the to the guide plates of the switched off clamping plate pointing parts of the permanent magnets now have different magnetic poles to each other are opposite, a homogeneous magnetic field is formed between them. This no longer extends to the guide plates, so that the surface of the clamping plate remains unaffected and no holding force is exerted on the workpiece.

Diese beschriebene Wirkung tritt auch bei permanentmagnetischen Spannplatten auf, deren Magnetsystem aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden, Dauermagnete tragenden Achsen besteht. Infolge der axialen Versetzung der Dauermagnete auf benachbarten Achsen um einen Dauermagnetscheiben-Abstand liegen im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte, auch in Längsrichtung der gemeinsamen Leitplatten gesehen, jeweils ungleichnamige magnetische Pole hintereinander, so daß sich auch in dieser Richtung kein die Abnahme der Werkstücke behinderndes Restmagnetfeld ausbilden kann.This described effect also occurs with permanent magnetic clamping plates whose magnet system consists of two or more adjacent permanent magnets supporting axes. As a result of the axial displacement of the permanent magnets on neighboring ones Axes by a distance between the permanent magnet disks are in the switched-off state Clamping plate, also seen in the longitudinal direction of the common guide plates, respectively dissimilar magnetic poles one behind the other, so that they also move in this direction no residual magnetic field that hinders the removal of the workpieces can develop.

Demgegenüber wird durch die Anwendung von Leitplatten mit T-förmigem Querschnitt erreicht, daß auf einer größeren Fläche der Spannplatte magnetische Feldlinien vorhanden sind und somit auch kleine Teile, deren Länge kleiner als der Abstand zwischen zwei Leitplatten mit rechteckigem Querschnitt ist, sicher gehalten werden.In contrast, the use of guide plates with T-shaped Cross section achieved that on a larger area of the clamping plate magnetic Field lines are present and thus also small parts, the length of which is smaller than the Distance between two guide plates with a rectangular cross-section is held securely will.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße permanentmagnetische Spannplatte mit aufgelegtem Werkstück in eingeschaltetem Zustand, F i g. 2 einen Querschnitt wie in F i g. 1, jedoch im ausgeschalteten Zustand, F i g. 3 den Ausschnitt A der F i g. 2 vergrößert und mit T-förmigen Leitplatten und F i g. 4 einen rechtwinkligen Schnitt zu dem in F i g. 1 bei einer Spannplatte mit zwei nebeneinanderliegenden Achsen.Several exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. It shows F i g. 1 shows a cross section through a permanent magnetic according to the invention Clamping plate with the workpiece placed on it in the switched-on state, FIG. 2 one Cross-section as in FIG. 1, but in the switched-off state, FIG. 3 the cutout A of FIG. 2 enlarged and with T-shaped guide plates and F i g. 4 a right-angled Section to that shown in FIG. 1 for a clamping plate with two adjacent Axles.

Die permanentmagnetische Spannplatte besteht aus einem Gehäuse 1, in dem eine Achse 2 mittels Kugellager 3 drehbar gelagert ist (F i g. 1 und 2). Die Achse 2 ist an ihrem einen Ende aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und trägt dort einen Drehgriff 4. Mehrere etwa halbkreisförmige Dauermagnetscheiben 5 und 6 sind parallel zueinander und durch Distanzringe 7 mit jeweils gleichbleibendem Abstand auf der Achse 2 innerhalb des Gehäuses 1 befestigt. Dabei sind die Dauermagnetscheiben 5 und 6 so magnetisiert und auf der Achse 2 angeordnet, daß abwechselnd neben Dauermagnetscheiben 5, auf deren Seitenflächen sich jeweils nur ein magnetischer Pol befindet, Dauermagnetscheiben 6 sitzen, auf deren Seitenflächen sich jeweils zwei ungleichnamige magnetische Pole befinden.The permanent magnetic clamping plate consists of a housing 1, in which an axle 2 is rotatably mounted by means of ball bearings 3 (FIGS. 1 and 2). The axle 2 is led out of the housing 1 at one end and carries there a rotary handle 4. Several approximately semicircular permanent magnet disks 5 and 6 are parallel to each other and by spacer rings 7 with constant spacing mounted on the axis 2 within the housing 1. Here are the permanent magnet disks 5 and 6 so magnetized and arranged on the axis 2 that alternately next to permanent magnet disks 5, each with only one magnetic pole on each side, permanent magnet disks 6 sit, on the side surfaces of which there are two magnetic poles of different names are located.

Das Gehäuse 1 ist durch eine Bodenplatte 8 verschlossen. Dabei ist die aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Bodenplatte 8 über eine in der Zeichnung (F i g. 2) nicht besonders kenntlich gemachte magnetische Isolierung mit dem Gehäuse 1 verbunden. In der Bodenplatte 8 sowie in der Oberfläche des Gehäuses 1 sind über die gesamte Breite der Spannplatte Leitplatten 9 und 10 aus weichmagnetischem Werkstoff eingelassen, wobei sie einen gleichbleibenden, der Breite der Dauermagnetseheiben 5 und 6 entsprechenden Abstand voneinander besitzen und jeweils gegenüber der Lücke zwischen den Dauermagnetscheiben 5 und 6 angeordnet sind. Die Leitplatten 9 sind hierbei magnetisch gut leitend mit der Bodenplatte 8 verbunden, während die Leitplatten 10 bei 11 in der Oberfläche des Gehäuses 1 magnetisch isoliert sind. Sie weisen entsprechend den F i g. 1 und 2 einen rechteckigen Querschnitt auf, können aber auch gemäß F i g. 3 mit einem T-förmigen Querschnitt ausgeführt werden.The housing 1 is closed by a base plate 8. The base plate 8, which is made of a soft magnetic material, is connected to the housing 1 via magnetic insulation, which is not specifically identified in the drawing (FIG. 2). In the base plate 8 as well as in the surface of the housing 1 guide plates 9 and 10 made of soft magnetic material are embedded over the entire width of the clamping plate, whereby they have a constant, the width of the permanent magnet disks 5 and 6 corresponding to each other and each opposite the gap between the Permanent magnet disks 5 and 6 are arranged. The guide plates 9 are connected to the base plate 8 with good magnetic conductivity, while the guide plates 10 are magnetically insulated at 11 in the surface of the housing 1. You have according to the F i g. 1 and 2 have a rectangular cross section, but can also according to FIG. 3 can be designed with a T-shaped cross-section.

Bei Spannplatten mit zwei parallel nebeneinander im Gehäuse 1 gelagerten Achsen 2 (s. F i g. 4) sitzt auf jeder Achse 2 ein Zahnrad 12 (F i g. 2), welches mit den auf den benachbarten Achsen 2 befindlichen im Eingriff steht. Bei diesen Spannplatten sitzen bei einem rechtwinkligen Schnitt durch die Achsen 2 nach F i g. 4 immer jeweils Dauermagnetscheiben 5 und 6 nebeneinander, wobei diese Anordnung bei symmetrischen Dauermagnetscheiben 5 und 6 aus einer axialen Verschiebung der Dauermagnetscheiben auf benachbarten Achsen 2 um einen Magnetscheibenabstand sowie einer Drehung um ihre Symmetrieachse entstanden gedacht werden kann.In the case of clamping plates with two axles 2 (see FIG. 4) mounted parallel to each other in the housing 1, a gear 12 (FIG. 2) is seated on each axle 2 and meshes with those on the adjacent axles 2. These clamping plates sit in a right-angled section through the axes 2 according to FIG. 4 always permanent magnet disks 5 and 6 next to each other, whereby this arrangement can be thought of with symmetrical permanent magnet disks 5 and 6 from an axial displacement of the permanent magnet disks on adjacent axes 2 by a magnet disk distance as well as a rotation around their axis of symmetry.

Die Arbeitsweise ist wie folgt: Bei Verdrehung des Drehgriffes 4 und damit der Achse 2 werden die Dauermagnetscheiben 5 und 6 zwischen die Leitplatten 10 eingeschwenkt (s. F i g. 1). In dieser Lage befindet sich jeweils eine Leitplatte 10 zwischen je einer Dauermagnetscheibe 5 und 6. Da oberhalb der Achse 2 die einander zugewendeten Seitenflächen der Dauermagnetscheiben 5 und 6 jeweils gleich polarisiert sind, wird in der zwischen beiden befindlichen Leitplatte 10 ein Magnetpol des gleichen Vorzeichens induziert. Es liegen damit jeweils Leitplatten 10 mit ungleichnamigen magnetischen Polen nebeneinander, so daß ein auf der Oberfläche des Gehäuses 1 aufgelegtes ferromagnetisches Werkstück (in F i g. 1 mit Strich-Punkt-Linie angedeutet) bedingt durch den Schluß der magnetischen Feldlinien festgehalten wird.The mode of operation is as follows: When the rotary handle 4 and thus the axis 2 are rotated, the permanent magnet disks 5 and 6 are swiveled between the guide plates 10 (see FIG. 1). In this position there is a guide plate 10 between each permanent magnet disk 5 and 6. Since above the axis 2 the facing side surfaces of the permanent magnet disks 5 and 6 are polarized in the same way, a magnetic pole of the same sign is induced in the guide plate 10 between the two . In each case guide plates 10 with different magnetic poles lie next to one another, so that a ferromagnetic workpiece placed on the surface of the housing 1 (indicated by dash-dot line in FIG. 1) is held in place by the closure of the magnetic field lines.

Die permanentmagnetische Spannplatte wird durch Drehen des Drehgriffes 4 um einen Drehwinkel von 1$0° ausgeschaltet (s. F i g. 2). Dabei werden die Dauermagnetscheiben 5 und 6 aus den Leitplatten 10 heraus- und zwischen die Leitplatten 9 eingeschwenkt. In dieser Stellung sind die magnetischen Feldlinien des Hauptfeldes über die Leitplatten 9 und die Bodenplatte B kurzgeschlossen. Der Feldlinienverlauf ist in F i g. 2 angedeutet. Bedingt durch die erfindungsgemäße Magnetisierung der Dauermagnetscheiben 5 und 6 weisen die nun zu den Leitplatten 10 zeigenden Teile der Dauermagnetscheiben 5 und 6 an den jeweils einander zugekehrten Seitenflächen ungleichnamige Pole auf, so daß das durch diese genannten Teile entstehende Restmagnetfeld unmittelbar kurzgeschlossen wird. Es tritt praktisch keine Beeinflussung der Oberfläche der permanentmagnetischen Spannplatte mehr auf.The permanent magnetic clamping plate is switched off by turning the rotary handle 4 through an angle of rotation of 1 $ 0 ° (see FIG. 2). The permanent magnet disks 5 and 6 are swiveled out of the guide plates 10 and pivoted between the guide plates 9. In this position, the magnetic field lines of the main field are short-circuited via the guide plates 9 and the base plate B. The course of the field lines is shown in FIG. 2 indicated. Due to the magnetization of the permanent magnet disks 5 and 6 according to the invention, the parts of the permanent magnet disks 5 and 6 now facing the guide plates 10 have different poles on the facing side surfaces, so that the residual magnetic field created by these parts is immediately short-circuited. The surface of the permanent magnetic clamping plate is practically no longer influenced.

Auch bei Spannplatten, die zwei oder mehr nebeneinanderliegende, im Gehäuse 1 gelagerte Achsen 2 aufweisen (F i g. 4), kann kein Restmagnetfeld auftreten, da durch die Anordnung der Dauermagnetscheiben, quer zur Achsrichtung gesehen, jeweils ungleichnamige magnetische Pole den Leitplatten 10 zugewendet sind, so daß sich auch die Restmagnetfelder in dieser Richtung kurzschließen.Even with clamping plates that have two or more adjacent, im Housing 1 have axles 2 on bearings (Fig. 4), no residual magnetic field can occur, there by the arrangement of the permanent magnet disks, seen transversely to the axial direction, respectively dissimilar magnetic poles are facing the guide plates 10, so that also short-circuit the residual magnetic fields in this direction.

Claims

Claims: 1. Permanent magnetic clamping plate that can be switched on and off with guide plates which are arranged in the cover plate and form magnetic adhesive surfaces made of soft magnetic material and disc-shaped, axially magnetized permanent magnets, which is attached to an axis and can be rotated between the guide plates by means of this are arranged, characterized in that the permanent magnet disks (5 and 6) alternate so magnetized and arranged on the axis (2) that their each other facing surfaces in the area above the axis (2) magnetic poles of the same name, in the area below the axis (2), however, have unlike poles.

2. Permanent magnetic Clamping plate according to claim 1, characterized in that when there are two or more adjacent axes (2) carrying magnetic disks (5 and 6) the magnetic disks (5 and 6) on adjacent axes (2) by one magnetic disk distance each are arranged offset.

3. Permanent magnetic clamping plate according to claim 1, characterized in that the guide plates (10) have a T-shaped cross-section and are inserted and fastened with the widened cross-sectional part in the cover plate of the housing (1). Documents considered: German Patent No. 750 790; Austrian Patent No. 188 577; British Patent No. 593,939.