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Dauermagnetisches Haftsystem Die Erfindung bezieht sich auf ein dauermagnetisches
Haftsystem mit mehreren Dauermagnetstreifen, die in Richtung ihrer geringsten Dicke
magnetisiert und abwechselnd mit Streifen aus magnetisch gut leitendem Werkstoff
derart aufeinandergelegt sind, daß in den Streifen aus gut leitendem Werkstoff jeweils
abwechselnd Nord- und Südpole entstehen. Derartige Haftsysteme können für die verschiedensten
Haftzwecke Anwendung finden, wie z. B. zum Greifen, Halten und Transportieren von
Eisenteilen oder Teilen, die mit ferromagnetischen Teilen versehen sind.
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Grundsätzlich kann jeder Magnet für Haftzwecke benutzt werden. Man
hat jedoch ausgesprochene Haftmagnetsysteme entwickelt, die nur an einer Fläche
zu Haftzwecken geeignet sind, im übrigen aber keine Außenstreuung besitzen, wobei
man bestrebt ist, bei diesen Systemen das Verhältnis ihrer Haftkraft zu ihrem Eigengewicht
so groß wie möglich zu machen. Unter Haftkraft wird dabei die Kraft verstanden,
die zum senkrechten Abreißen eines Magneten von einer ebenen Eisenplatte notwendig
ist. Als Eigengewicht gilt das Gewicht des ganzen Haftmagnetsystems, einschließlich
des Magnetgewichts.
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Die. bekannten dauermagnetischen Haftsysteme sind im wesentlichen
nach dem Prinzip der Topfmagnete aufgebaut. Sie bestehen aus einem zylindrischen
Dauermagneten, der von einer ummagnetischen Abstandsbüchse umgeben ist. Der zylindrische
Dauermagnet mit der Abstandsbüchse ist in einem Weicheisentopf eingesetzt, dessen
Innendurchmesser dem Außendurchmesser der urmagnetischen Abstandsbüchse entspricht.
Hierbei liegt der eine Pol des zylindrischen Dauermagneten an dem Topfboden an,
so daß die aus dem Pol austretenden Kraftlinien zum Topfrand hingeleitet werden,
der mit dem anderen Pol des eingesetzten zylindrischen Dauermagneten die Haftfläche
bildet.
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Es sind auch bereits magnetische Haftsysteme bekanntgeworden, die
aus einzelnen nebeneinander angeordneten platten- oder streifenförmigen, starren
Dauermagneten bestehen, die in Richtung ihrer geringsten Dicke magnetisiert sind,
wobei zwischen diesen Dauermagneten Platten oder Streifen aus magnetisch gut leitendem
Werkstoff vorgesehen sind. Die Platten oder Streifen aus magnetisch gut leitendem
Werkstoff sammeln und konzentrieren die aus den Magnetpolen der Dauermagnete austretenden
Kraftlinien und leiten sie zur Haftfläche des Systems, so daß abwechselnd Nord-
und Südpole entstehen. Diese Haftsysteme sind auf Grund der großen Anzahl von Bauer-
und ferromagnetischen Einzelteilen verhältnismäßig teuer. Die Polflächen der plattenförmigen
Dauermagnete, die bei Verwendung von Legierungsstählen gegossen oder bei Verwendung
von oxydkeramischen Dauermagnetwerkstoffen gesintert werden, müssen - wie auch die
als Polschuhe wirkenden Platten aus magnetisch gut leitendem Werkstoff - vollkommen
plan geschliffen werden, damit sie satt aneinander liegen, was hohe Herstellungskosten
erfordert. Darüber hinaus entstehen verhältnismäßig hohe Montagekosten, da die zahlreichen
einzelnen Platten zu dem kompletten Haftsystem zusammengesetzt werden müssen.
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Ein weiterer Nachteil dieser Haftsysteme besteht darin, daß diese
ein verhältnismäßig hohes Eigengewicht aufweisen, so daß das Verhältnis von Haftkraft
zum Eigengewicht des Systems klein ist.
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Es ist auch ein elektromagnetisches Haftsystem bekanntgeworden, bei
dem die Erregerspule und ein als Polschuh wirkendes Metallband unter Zwischenlage
eines Bandes aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff spiralförmig aufgewickelt und
in ein magnetisch leitendes Gehäuse eingesetzt sind. Bei diesem Haftsystem sind
lediglich zwei Pole entgegengesetzter Polarität vorhanden, sobald die Erregerspule
mit Gleichstrom erregt wird. Es bildet sich in dem zentralen, spiralförmig gewickelten
Polschuh der eine Pol aus, während in dem äußeren Kanten- oder Randgebiet, das von
dem magnetisch leitenden Gehäuse mit Bodenflansch gebildet wird, der andere Pol
entsteht. Dieses Haftsystem weist den Nachteil auf, daß bei der Haftung von kleineren
Eisenteilen, die nicht die ganze Haftfläche bedecken, die Kraftlinien einen Luftspalt
überbrücken müssen, um zu dem konzentrischen Gegenpol zu gelangen, so daß durch
die Streuverluste eine beachtliche Schwächung der Haftkraft eintritt. Abgesehen
davon weist dieses Haftsystem auf Grund der erforderlichen Isolation der Spule und
der Einfügung von ummagnetischem Material
einen verhältnismäßig
komplizierten Aufbau auf und ist stets von einer Stromquelle abhängig.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden
und ein dauermagnetisches Haftsystem zu schaffen, das auf einfache Art und Weise
ohne komplizierte Werkzeuge und Maschinen mit geringen Kosten hergestellt werden
kann und das bei geringem Eigengewicht eine große Haftkraft besitzt.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe ,dadurch gelöst, daß wenigstens
zwei als flexible Bänder ausgeführte Dauermagnetstreifen zusammen mit dem aufgelegten
Streifen aus magnetisch gut leitendem Material zu einer Spirale aufgewickelt sind
und durch Vorrichtungen in ihrer Wickellage gehalten werden.
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Bei einem derart spiralförmig aufgewickelten Haftsystem nach der Erfindung
liegen jeweils zwei gleichnamige Pole des als flexibles Band ausgebildeten Dauermagnetstreifens
an dem Streifen aus magnetisch gut leitendem Werkstoff an, der die aus den Polen
austretenden Kraftlinien konzentriert und zur Haftfläche hinleitet. Es entsteht
somit auf einfache Art und Weise ein dauermagnetisches Haftsystem, dessen Haftfläche
spiralförmig verlaufende Pole abwechselnder Polarität aufweist, die eine hohe Haftkraft
gewährleisten. So ist es beispielsweise gelungen, bei einem derartigen Haftsystem
nach der Erfindung, das einen Durchmesser von 53 mm aufweist, unter Verwendung von
isotropen, flexiblen Magnetbändern eine Haftkraft von 30 000 p zu erreichen, wobei
das gesamte Haftsystem nur ein Eigengewicht von 150 p hat.
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Die Herstellung eines derartigen Haftsystems nach der Erfindung erfolgt
in einfacher Weise .dadurch, daß die als flexible Bänder ausgebildeten Dauerrnagnetstreifen
und die Streifen aus magnetisch gut leitendem Werkstoff von der Vorratsrolle abgerollt
und kurz vor dem Aufwickelvorgang zu der Spirale so geführt werden, daß .sie in
der richtigen Polarität übereinander liegen. Vorzugsweise wird man die Bänder bzw.
Streifen auf einen Wickelkern aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff zur Spirale
aufwickeln.
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Damit sich die Bänder bzw. Streifen zu einer Spirale leichter aufwickeln
lassen, ist es zweckmäßig, die einzelnen Streifen aus magnetisch gut leitendem Werkstoff
in zwei oder mehrere dünnere Streifen zu unterteilen.
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Wenn es erforderlich ist, daß die Haftfläche bei Verwendung von als
flexible Bänder ausgebildeten Dauermagnetstreifen, die aus einer Mischung eines
pulverförmigen- Dauermagnetwerkstoffes und einem flexiblen Kunststoff- oder Gummibindemittel
hergestellt sind, vollständig aus metallischem Werkstoff besteht, kann an der Stirnfläche
der dauermagnetischen Streifen ein schmales Band aus metallischem, magnetisch nichtleitendem
Werkstoff vorgesehen werden, das bei dem Wickelvorgang gleichzeitig mit eingewickelt
und gegebenenfalls verklebt wird. Die als flexible Bänder ausgebildeten Dauermägnetstrsifen
sind in diesem Fall um die Breite des Bandes aus nichtmagnetischem Werkstoff von
der Haftfläche entfernt angeordnet.
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Die Magnetisierung der als flexible Bänder ausgebildeten Dauermagnetstreifen
kann vor oder während des Wickelvorganges vorgenommen werden. In letzterem Fall
dienen die zu beiden Seiten des Dauermagnetstreifens angeordneten Streifen aus magnetisch
gut leitendem Werkstoff als Kraftlinienleitstücke, die bei der Magnetisierutg maguttisehe
FdJ im zentrieren, so daß eine wirksame Magnetisierung gewährleistet ist.
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Die dauermagnetischen Haftsysteme werden in den verschiedensten Größen
benötigt, die jeweils 'föd' &r verlangten Haft bzw. Tragkraft abhängig siM.
Lur Herstellung dieser Systeme mit unterschiedlichen Abmessungen Aadd eine Vielzahl
von Einzelteilen und Werkzeugen unterschiedlicher Größe erforlnc@h. Diese Nachteile
werden bei dem erfindungge.`,aß vorgeschlagenen Haftsystem vermieden, denn es'!'
l'o@anen in einfacher Weise diese Haftsysteme in den eei#-schiedensten Größen aus
dem gleichen GTundmatern'äl hergestellt werden, indem die einzelnen Streifen' bis
zu einem solchen Durchmesser aufgewickelt wesd'en, der die jeweils geforderte Haft-
bzw. Tragkraft'sicherstellt. Hierbei ist für jede beliebige Abes °@ein und dasselbe
Wickelwerkzeug verwendbar.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ie nac4-folgend an Hand der
Zeichnung erläutert. Bg, zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung der .auf ei
Wickelkern spiralförmig aufgewickelten Streifen amflexiblem Dauermagnetwerkstoff
und aus soh gut leitendem Werkstoff, F i g. 2 einen Längsschnitt durch das I3aftssysta,
welches als sogenannter Greiferstab ausgebilst. Wie aus F i g. 1 hervorgeht, sind
auf einen Wickelkern 1, der aus einem magnetisch nichtleit Werkstoff besteht, die
als flexible Bänder ausg"b'il eten Dauermagnetstreifen 2 und die Streifen 3 ',a
magnetisch gut leitendem Werkstoff zu einer Spiz" aufgewickelt. Zu diesem Zweck
besitzt siel kern 1 zwei gegenüberliegende Schlitze, in ".a@bgewinkelte Enden 4
der Streifen 3 aus m:a efisch,@,t leitendem Werkstoff eingepreßt sind.
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Die flexiblen Dauermagnetstreifen 2 sind in cw tung ihrer geringsten
Dicke magnetisiert, so dai e auf der einen Oberfläche einen Nordpol und .au,f,"drr
gegenüberliegenden Oberfläche ein= Südpol''''"" sitzen. Diese flexiblen Dauermagnetstreifen
2 st4 nun so an die Streifen 3 aus magnetisch gut leltenem Werkstoff angelegt, daß
sich in dem einen Streifen 3 aus magnetisch gut leitendem Werkstoff einot und in
dem anderen Streifen 3 ein Südpol bde,.t. Durch die spiralförmige Aufwicklung
liepexl stets jeweils gleichnamige Pole der flexib>A haäiormagnetstreifen 2 an den
Streifen 3 aus maefsch 991 leitendem Werkstoff an, so daaß sich: '::::in ährxen
ab;-wechselnd jeweils ein Süd- bzw. ein Nordpol aus= bildet. "@dl Die Pole auf den
flexiblen Dauerwagum#'en 2 sind durch klein gezeichadte Buchstaben N umds`^d die
Pole auf den Streifen.3 aus magnetisch gei, dem Werkstoff durch groß gezeichnete
$uch4äbW: und S in F i g. 1 gekennzeichnet.
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In Fig.2 ist das fertiggewickelte Hafsys,.",,m"'a," Schnitt dargestellt.
Die einzelnen Lagen der Streum 2 und 3 werden durch einen Befestigungsbolzen@'",,^@@@-sammengehalten.Der
sich ergebende Wickelko''ist in ein topfförmiges :Gehäuse 6 eingepaßt, welches t
einem Flansch 7 versehen ist, in .den ein Ingewinde 8 eingeschnitten ist. Zur Handhabung
4es Haftsystems ist in das Innengewinde S ein Griff 9 eingeschraubt.
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Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende sführungsbeispiel beschränkt;
beispielsweise kann':' jer Wickelkern auch so ausgebildet sein, daß die ''-lung
an einer abgesetzten Fläche desselben heg:
Für verschiedene Zwecke
ist es auch nicht erforderlich, das Haftsystem in ein Gehäuse einzusetzen, es muß
nur durch Vorrichtungen in seiner Wickellage gehalten werden. In diesem Fall kann
der Wickelkern direkt in seiner Verlängerung als Griff ausgebildet sein oder Mittel
aufweisen, an denen Teile für die Handhabung angebracht werden können.