DE1246970B

DE1246970B - Elektromagnet zum Heben grosser Lasten feinkoerniger ferromagnetischer Substanzen

Info

Publication number: DE1246970B
Application number: DEF45357A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Dietzel; Dr Ulrich Veiel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1965-02-25
Filing date: 1965-02-25
Publication date: 1967-08-10
Also published as: GB1088627A; US3372357A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

B 66c

HOIf

Deutsche Kl.: 35 b-6/23

Nummer: 1 246 970

Aktenzeichen: F 45357 XI/35 b

Anmeldetag: 25. Februar 1965

Auslegetag: 10. August 1967

Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten mit einer als Rotationskörper ausgebildeten Spule ohne Eisenkern zum Heben großer Lasten feinkörniger ferromagnetischer Substanzen.

In der Industrie werden für bestimmte Zwecke Topfmagnete zum Heben von Eisenfeilspänen, Nagelspitzen u. dgl. verwendet. Diese Topfmagnete haben auf Grund ihrer Konstruktion nur dann einen optimalen Wirkungsgrad, wenn Blöcke, Bleche oder Scheiben gehoben werden sollen. Beim Heben von Eisenspänen bzw. von Nagelspitzen zeigen diese Magnete nicht die gewünschte Leistung, da sich das Gut nur im Luftspalt des Magnets ansammelt, der wegen der speziellen Konstruktion relativ gering gehalten ist. Aus diesem Grund besteht die Last bei einem Topfmagnet im wesentlichen aus einem toroidf örmig um den einen Pol angeordneten Bart. Andererseits besitzen diese Magnete ein sehr hohes Eigengewicht im Verhältnis zur gehobenen Last.

Es sind Vorrichtungen zum magnetischen Greifen und Befördern von Eisenschrott, Masseln und ähnlichem Eisenmaterial bekannt, die aus zwei oder mehr gelenkig miteinander verbundenen plattenartigen Magneten oder Magnetgruppen bestehen, deren gegenseitige Lage derart verändert werden kann, daß eine zum Gut hin sich erweiternde Magnetanordnung erhalten wird. Bei dieser Magnetanordnung sind verschiedene gleichartige Pole benachbart, so daß keine einheitliche Feldverteilung in einer Richtung vorliegt. Außerdem sind mehrere unabhängig voneinander zu bedienende Zugvorrichtungen erforderlich. Es ist weiterhin bekannt, einen Lasthebemagnet ohne Eisenkern zu machen, bei dem jedoch im wesentlichen die bei Topfmagneten verwendeten Konstruktionsmerkmale angewandt werden.

Derartige Magnete, vor allem dann, wenn sie zylindrisch sind, ergeben zwar ein geringeres Eigengewicht als entsprechende Topf magnete; sie gestatten aber nicht, große Lasten feinkörniger ferromagnetischer Substanzen wie z. B. Eisenpulver od. dgl. zu heben. Die Menge des zu hebenden Gutes kann nur dadurch erhöht werden, daß man den Durchmesser des Magnets vergrößert. Dieser Durchmesservergrößerung sind jedoch wegen der gegebenen Breite von Eisenbahnwaggons, Schiffen usw. Grenzen gesetzt. Versucht man mit einem Magnet, wie er oben erwähnt wird, derartige feinkörnige Substanzen zu heben, so bildet sich unter der Spule ein nur kleiner Bart aus. Eine gewisse Menge Eisenspäne setzt sich längs der Wandungen des zylindrisch ausgebildeten Magnets an, das Innere der Magnetspule wird jedoch nicht optimal dicht mit diesen Eisenspänen Elektromagnet zum Heben großer Lasten
feinkörniger ferromagnetischer Substanzen

Anmelder:

Farbenfabriken Bayer Aktiengesellschaft,

Leverkusen

Als Erfinder benannt:

Dr. Karl Dietzel, Krefeld-Uerdingen;

Dr. Ulrich Veiel, Krefeld-Bockum

ausgefüllt. Setzt man außerdem auf die Magnetspule einen Zylinder auf, der im wesentlichen aus Eisen besteht, so erhält man eine außerordentliche Verschlechterung der Leistung, weil der äußere Weg der magnetischen Feldlinien nicht nur vergrößert wird, sondern weil außerdem die magnetischen Feldlinien über das Weicheisen abgeleitet bzw. an dessen Kanten gestreut werden.

Es ist der Zweck der Erfindung, dafür zu sorgen, daß nicht nur alle vorhandenen magnetischen Feldlinien für das Heben des feinen Eisengutes zur Anwendung kommen können, sondern daß auch für die geeignete Konstruktion Sorge getragen wird, damit die in das Innere der im wesentlichen kernlosen Spule hereingezogenen Späne den gleichen Wert der Schüttdichte erreichen wie in nicht eingeschaltetem Zustand.

Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, dafür Sorge zu tragen, daß das zu hebende Gut ohne besonderen zusätzlichen Aufwand in dem Elektromagnet beim Einschalten der Wicklung genügend hoch gehoben wird. Der Erfindungsgegenstand ist gekennzeichnet durch eine zum Gut hin konisch erweiterte Form der Spule, deren Wicklung so ausgebildet ist, daß die magnetische Feldstärke längs der Rotationsachse nach der dem zu hebenden Gut abgewandten Seite hin ansteigt. Bei fest vorgegebenem maximalem Durchmesser der konischen Spule und einer Höhe der Spule, die in gleicher Größenordnung wie deren Durchmesser liegt, wird eine genügend große Kraftwirkung vom oberen Ende auf die am unteren Ende befindlichen Eisenspäne ausgeübt.

Durch die konische Ausbildung des Elektromagnets und durch entsprechende Wicklung der Spule wird am oberen Ende der Spule die Feldstärke mindestens doppelt so hoch wie am unteren Ende.

709 620/111

Claims

Nach Einschaltung des Stromes werden die Eisenspäne angehoben und wegen der Zunahme der Feldstärke in ihrer Bewegung nach oben beschleunigt. Da aber andererseits infolge der Konizität die Öffnung des Elektromagnets oben kleiner ist als unten, wird zunächst der obere Teil der Spule, dann der mittlere Teil und schließlich erst der untere Teil der Spule gefüllt und auf Grund dieser Konstruktion dafür gesorgt, daß im eingeschalteten Zustand das in der Spule befindliche Gut das gleiche spezifische Schüttgewicht aufweist, wie es die noch auf dem Waggon befindlichen nicht magnetisierten Späne aufweisen. Man ist also in der Lage, aus dem Rauminhalt des Elektromagnetinnern die gehobene Lastmenge bzw. deren Gewicht zu berechnen. Um hierbei die zu hebende Lastmenge weiter zu erhöhen, ist es erforderlich, dafür zu sorgen, daß keine Feldlinien durch Streuung verlorengehen und daß diejenigen Feldlinien, die oben aus dem offenen Teil des Elektromagnets austreten, auf dem kürzesten Wege wieder nach unten zurückgeführt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Spule nur außen mit einem ebenfalls konischen Mantel aus Weicheisen umgeben ist, wobei der Mantel bis an die obere Öffnung der Spule heranreicht. Durch diese Maßnahme wird bewirkt, daß eine weitere Menge Eisenspäne in Form eines vom Topfmagnet her bekannten, toroidförmigen Bartes zusätzlich gehoben werden kann. Außerdem hat eine derartige Vorrichtung den Vorteil, daß der gesamte Elektromagnet stoßunempfindlich wird. Mit einem derartig konstruierten Elektromagnet kann man bis zu 75°/o seines Eigengewichtes an feinen Eisenspänen heben, wogegen das Verhältnis von Last zu Eigengewicht bei dem bekannten Elektromagnet mit Spule ohne Eisenkern trotz des wesentlich geringeren Eigengewichtes nicht größer ist als bei einem Topfmagnet moderner Konstruktion mit hohem Eigengewicht. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Elektromagnets gemäß der Erfindung schematisch dargestellt. Ein Weicheisenmantel 1 umgibt eine Kupfer- oder Aluminiumwicklung 2, die auf einem Spulenkörper 3 aus nichtmagnetischem Material aufgebracht ist. Ein Haltering 4 für die Spule besteht ebenfalls aus nichtmagnetischem Material. Als besonders günstige Konstruktion hat sich ein Verhältnis von unterer öffnung zur Höhe von etwa 1:1 erwiesen. Dieses Größenverhältnis soll jedoch nicht bindend sein. Die in der Zeichnung angedeuteten Ecken sind zweckmäßigerweise abzurunden. Desgleichen sollte ίο der Mantel 1 oben, d. h. an der kleineren öffnung, etwa doppelt bis dreimal so dick sein wie am eigentlichen Kegelmantel, um den magnetischen Kraftlinien einen kleineren Widerstand entgegenzusetzen. *5 Patentansprüche:

1. Elektromagnet mit einer als Rotationskörper ausgebildeten Spule ohne Eisenkern zum Heben großer Lasten feinkörniger ferromagnetischer Substanzen, gekennzeichnetdurch eine zum Gut hin konisch erweiterte Form der Spule, deren Wicklung (2) so ausgebildet ist, daß die magnetische Feldstärke längs der Rotationsachse nach der dem zu hebenden Gut abgewandten Seite hin ansteigt.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (2) der Spule so ausgebildet ist, daß die Feldstärke am oberen Ende der Spule, im Mittelpunkt des Rotationskörpers, mindestens doppelt so hoch ist wie im Mittelpunkt der unteren, dem Gut zugewandten Seite.

3. Elektromagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet oben offen ist und die Form eines Kegelstumpfes besitzt.

4. Elektromagnet nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule nur außen von einem Mantel (1) aus Weicheisen umgeben ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 307 930,425 872.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 620/111 7.67 θ Bundesdruckerd Berlin