DE1481751C - Elektro-Lasthebemagnet zur Handhabung von ferromagnetischen Gegenständen, insbesondere von Blechen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektro-Lasthebemagneten zur Handhabung von ferromagnetischen Gegenständen, insbesondere von Blechen, bestehend aus mindestens drei konzentrisch oder mindestens vier parallel angeordneten Polen und aus mindestens zwei getrennt einschaltbaren Erregerwicklungen. Derartige Lasthebemagneten sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt, insbesondere in Reihenanordnungen an Traversen zum Transportieren, Stapeln und Sortieren von Blechen.

Die Lasthebemagneten werden mit ihrer Polfläche auf den zu bewegenden Blechstapel aufgesetzt und nach Einschaltung des Erregerstroms haften, je nach Dicke und Gewicht der Einzelbleche, mehrere Bleche an der Lasthebemagneteinrichtung. Der Abwurf der unteren Bleche, die mit ungenügender Sicherheit festgehalten werden, erfolgt dabei meist durch Erzeugung eines starken Abfalls der Feldstärke durch Schwächung des Erregerstroms.

Große Schwierigkeiten bereitet immer das Abheben eines Einzelbleches von einem Blechstapel. Beim Aufsetzen eines erregten Lasthebemagneten auf einen Blechstapel entsteht in der Polfläche infolge der Blechstapeldicke eine hohe Induktion, die zwar relativ schnell mit zunehmender Entfernung von der Polfläche abnimmt, aber bei dünnen Blechen immer ausreichend ist, um mehrere dieser dünnen Bleche anzuheben.

Das Abheben eines Einzelbleches mit Hilfe der Erregerstromschwächung ist äußerst schwierig. Wird der Erregerstrom zu stark geschwächt, so reicht die Induktion in der Polfiäche nicht aus, um das oberste Blech vom Stapel zu lösen. Wird der Erregerstrom nicht genügend geschwächt, so wird das zweite Blech ebenfalls mitgenommen.

Es ist bereits eine Schaltung für Lasthebemagneten bekannt, die bei »Schwächen« sicherstellt, daß sich der Lasthebemagnet immer bis auf ein und denselben eingestellten Wert entregt. Bei dünnen Blechen unterscheidet sich jedoch die Erregerstromstärke, die erforderlich ist, um ein Einzelblech zu heben, kaum von derjenigen, die eine Mitnahme des darunterliegenden Bleches bewirkt. Bereits geringfügige Unterschiede in den Blechdicken, "entsprechend den üblichen Toleranzen, bewirken eine Verschiebung der erforderlichen Erregerstromstärken. Eine sichere Handhabung der Bleche ist auch mit Hilfe dieser besonderen Schaltung fast unmöglich.

Ebenfalls bekannt ist die Schwächung der Induktion in der Polfläche durch Abdecken derselben mit Hilfe eines unmagnetischen Bleches. Diese unmagnetischen Bleche erzeugen einen kleinen Abstand zwischen der Haftfiäche und den festgehaltenen Gegenständen und ermöglichen in Verbindung mit einer Schwächung des Erregerstroms ein leichteres Abheben von Einzelblechen. Sie haben den Nachteil, daß sie die Tragkraft des Lasthebemagneten dauernd herabsetzen.

Weiterhin bekannt sind Polflächen mit schmalen Leisten aus ferromagnetischem Werkstoff, die einen Abstand zwischen der übrigen Polfläche und der ferromagnetischen Last erzeugen. Sie weisen dieselben Nachteile auf wie die Bleche aus unmagnetischem Werkstoff und verschleißen überdies sehr schnell.

Es ist auch bereits ein Lasthebemagnet bekannt mit mehr als zwei mit Erregerspulen versehenen Magnetkernen, die mit Hilfe von Umschaltern verschiedene Gruppierungen der Magnetpole ermöglichen.

Mit Hilfe dieser Anordnung ist, ohne beweglichen Teile, die Veränderung der Polteilung eines Lasthebemagneten möglich, und das Abheben von Einzelblechen wird erleichtert. Dieser Lasthebemagnet hat den Nachteil, daß die relativ geringe Tragkraft nach dem Abheben eines Einzelbleches nicht mehr verstärkt werden kann. Eine Neuschaltung der Gruppen ■ der Erregerspulen hat eine Unterbrechung im Erregerstromkreis und somit ein Abfallen des Bleches

ίο zur Folge.

Es sind weiterhin Lasthebemagneten bekannt, die neben dem Hauptmagnetkreis mindestens einen Hilfsmagnetkreis besitzen. Der Hilfsmagnetkreis ist entweder dauernd vom Hauptmagnetkreis getrennt, oder fest mit ihm gekoppelt. Die Hilfsmagneten haben die Aufgabe, das Feld des Hauptmagneten derart zu beeinflussen, daß es tiefer in die zu fassende Last eindringt. Diese Anordnungen sind beim Abheben von Einzelblechen absolut ungeeignet, weil sie

ao die erforderliche Feldschwächung nicht bewirken.

Es ist auch bereits ein Lasthebemagnet mit beweglichen Polen und beweglicher Erregerwicklung bekannt. Bei dieser Ausführungsform werden die beweglichen Teile mit Hilfe einer Vorrichtung in das zu hebende Gut eingefahren. Die Verwendung solcher L'asthebemagneten kann beim Transport von Schüttgütern vorteilhaft sein. Beim Transport von Blechen können die beweglichen Teile nicht in das zu hebende Gut eingefahren werden und sind daher nicht in der Lage, die Feldform zu beeinflussen.

Es sind weiterhin Vorrichtungen mit Dauermagneten zum Heben magnetisierbarer Bleche bekannt, in denen das permanentmagnetische System verschiebbar zwischen Polplatten und Jochstück angeordnet sind. Durch Verschieben der einzelnen Teile des magnetischen Kreises wird zumindest ein Teil des Magnetflusses über Jochstücke geleitet. Dieser magnetische Nebenschluß bewirkt eine Verringerung des Magnetfeldes in der Polfläche. Dieser Vorgang ist vergleichbar mit der Erregerstromschwäehung bei Elektro-Lasthebemagneten. Beim Abheben von Einzelblechen treten die gleichen Schwierigkeiten auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Lasthebemagneten zu schaffen, der sowohl alle üblichen ferromagnetischen Lasten sicher zu transportieren gestattet wie auch eine sichere Handhabung von Einzelblechen ermöglicht.

Bei einem Lasthebemagneten der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die zwei inneren Pole mit einem sie verbindenden, verhältnismäßig dünnen Jochstück einen inneren Magnetkreis bilden, der durch starke Luftspalte und Teile aus unmagnetischem Werkstoff vom Jochstück der Außenpole magnetisch getrennt ist, und daß im Inneren des Lasthebemagneten mindestens ein bewegbarer Anker aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet ist, der bei Erregung der inneren Erregerwicklung durch die Kraft einer Rückstellfeder daran gehindert wird, sich in Richtung zum Jochstück zu bewegen, und der erst bei Erregung der dem (den) Außenpol(en) zugeordneten äußeren Erregerwicklung(en) die Kraft der Rückstellfeder überwindet, den Luftspalt überbrückt und die magnetische Verbindung aller Pole des Lasthebemagneten herstellt.

Hierdurch wird erreicht, daß der Lasthebemagnet einen inneren Magnetkreis besitzt, der mit einer Er-

Claims (3)

1. 3 4

   regerwicklung versehen ist, die bei einer bestimmten Stellung ist die gesamte Polfläche des Lasthebe-Ankerstellung nur zur Erregung dieses Magnetkreises magneten wirksam.

   dient und nicht in der Lage ist, die äußeren Pole zu Zur Handhabung von massiven ferromagnetischen beeinflussen. Lasten werden die Erregerwicklungen 9 und 10 Durch die Wahl einer kleinen Polteilung und einer 5 gleichzeitig eingeschaltet. Zum Abheben von Einzelgeringen Jochdicke treten in diesem inneren Magnet- blechen von einem Stapel wird zunächst nur die kreis schon bei geringen Lastdicken hohe Sättigungen innere Erregerwicklung 9 eingeschaltet, beim weiteren auf, so daß ein Abheben eines dünnen Bleches vom Transport wird die äußere Erregerwicklung 10 zuge-Blechstapel ohne Beeinflussung des darunterliegenden schaltet.

   Bleches möglich ist. Hierbei treten trotzdem bereits io Bei dem in F i g. 2 dargestellten Lasthebemagneten

   hohe Haftkräfte auf. Ein weiterer Vorteil des erfin- mit U-förmigem Magnetsystem nimmt ein Gehäuse

   dungsgemäß ausgebildeten Lasthebemagneten ist 14 aus Aluminiumguß alle magnetisch wirksamen

   darin zu sehen, daß bei zusätzlicher oder gleich- Teile auf. Der innere Magnetkreis aus ferromagne-

   zeitiger Einschaltung der äußeren Erregerwicklungen tischem Werkstoff, bestehend aus inneren Polen 15,

   die bewegbaren Anker eine magnetische Verbindung 15 15 a, einem dünnen Jochstück 16 und einer der Ein-

   zwischen dem inneren Magnetkreis und den äußeren Stellung dienenden Platte 17, ist gemeinsam mit einem

   Polen herstellen und die Polteilung und somit die Jochstück 21 eines äußeren Magnetkreises, von dem

   Haftkräfte des Lasthebemagneten erheblich ver- er durch ein unmagnetisches Zwischenstück 20 ge-

   größern. trennt ist, mit Hilfe von Schrauben 29 im Gehäuse 14

   Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher 20 befestigt. Außenpole 18, 18 a sind mit Hilfe von

   erläutert; diese zeigt in Schrauben 28 befestigt.

   F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Als Kopplungsanker dienen bewegbare Anker 19, Topf-Lasthebemagneten gemäß der Erfindung, 19 a aus ferromagnetischem Werkstoff, die mit Hilfe Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine von Führungsbolzen22, 22a und Rückstellfedern 23, U-förmige Ausführungsform eines Lasthebemagneten 25 23 a. gegen das Gehäuse 14 und die -Außenpole 18, gemäß der Erfindung. 18 α gedrückt werden. In rechteckigen Räumen zwi-Ein in Fig. 1 dargestellter Topf-Lasthebemagnet sehen den einzelnen Polen 15,15a, 18,18a sind eine weist ein Gehäuse aus Dynamostahlguß auf, welches innere Erregerwicklung 24 für den inneren Magneteinen Außenpol 4 und ein dazugehöriges Jochstück kreis und äußere Erregerwicklungen 25, 25 a für die 4 a bildet. Ein innerer Magnetkreis aus ferromagne- 30 Außenpole 18, 18 a eingebaut. Unterhalb derselben tischem Werkstoff besteht aus einem Mittelpol 1, sind Bodenplatten 26, 27, 27 a aus unmagnetischem einem Gegenpol 3 und einem diese Pole 1 und 3 ver- Werkstoff eingeschoben.

   bindenden Jochstück 2. Mit Hilfe von aufschraub- Im rechten Teil der F i g. 2 ist die Stellung des baren Platten 6 aus ferromagnetischem Werkstoff Ankers 19 α bei nicht erregter äußerer Erregerwickkann die Dicke des inneren Jochstücks 2 verändert 35 lung 25 α eingezeichnet. Ein starker Luftspalt 30 und der zur Handhabung bestimmten Last angepaßt trennt den inneren Magnetkreis vom Außenpol 18 a werden. Der innere Magnetkreis und der Außenpol 4 und macht diesen magnetisch nahezu unwirksam, sind mit Hilfe eines Gewinderinges 7 aus unmagne- Bei Einschaltung der äußeren Erregerwicklungen tischem Werkstoff und Schrauben 13 fest verbunden. 25, 25 α sind die Zugkräfte, die auf jeden Anker 19, Zwischen dem inneren Magnetkreis und dem Außen- 40 19 a ausgeübt werden, ausreichend, um den Druck pol 4 ist ein bewegbarer Anker 5 so angeordnet, daß der Rückstellfedern 23, 23 α zu überwinden. Die er durch eine als Blattfeder ausgebildete Rückstell- Anker 19, 19 a werden durch das Jochstück 21 derart feder 8 gegen das äußere Gehäuse gedrückt wird. In angezogen, daß sie den Luftspalt 30 überbrücken den Ringräumen zwischen den einzelnen Polen 1, 3 und alle Teile der Magnetkreise koppeln. Eine solche und 4 sind eine Erregerwicklung 9 für den inneren 45 Ankerstellung ist im linken Teil der F i g. 2 darge-Magnetkreis und eine Erregerwicklung 10 für den stellt. Bei dieser Ausführungsform eines Lasthebe-Außenpol 4 eingeschoben. Unterhalb derselben sind magneten gemäß der Erfindung ist eine Abstufung ringförmige Bodenplatten 11, 11 α aus unmagne- der Tragkräfte durch getrenntes oder gruppenweises tischem Werkstoff eingeschoben und mit Hilfe von Schalten der Erregerwicklungen 24, 25, 25 a möglich. Segerringen 12, 12 α befestigt. 50

   Im rechten Teil der F i g. 1 ist die Stellung des

   Ankers 5 bei abgeschalteter Erregerwicklung 10 ein- Patentansprüche:
   gezeichnet. Ein starker Luftspalt 7 a trennt den inneren Magnetkreis vom Außenpol 4. Bei Erregung der 1. Elektro-Lasthebemagnet zur Handhabung inneren Erregerwicklung 9 sind die Kräfte, die auf 55 von ferromagnetischen Gegenständen, insbesonden Anker 5 ausgeübt werden, so schwach, daß er dere von Blechen, bestehend aus mindestens drei durch die Rückstellfeder 8 in der oberen Lage fest- konzentrisch oder mindestens vier parallel angegehalten wird. Hiermit ist der Außenpol 4 magnetisch ordneten Polen und aus mindestens zwei getrennt nahezu unwirksam. Lediglich der innere Magnetkreis einschaltbaren Erregerwicklungen, dadurch mit kleiner Polteilung und dünnem Jochstück2 ist in 60 gekennzeichnet, daß die zwei inneren Pole Betrieb und ermöglicht ein sicheres Abheben von (1, 3; 15, 15a) mit einem sie verbindenden ver-Einzelblechen mit geringer Dicke. Bei zusätzlicher hältnismäßig dünnen Jochstück (2; 16) einen Erregung der äußeren Erregerwicklung 10 wird der inneren Magnetkreis bilden, der durch starke Anker 5 durch den inneren Magnetkreis angezogen Luftspalte (7 a; 30) und Teile aus unmagnetischem und koppelt alle Teile der Magnetkreise. Das gleiche 65 Werkstoff (Gewindering 7; Zwischenstück 20) geschieht bei Einzelerregung der äußeren Erreger- vom Jochstück (4 a; 21) der Außenpole (4; 18, wicklung 10. Diese Stellung des Ankers 5 ist im 18 a) magnetisch getrennt ist, und daß im Inneren linken Teil der F i g. 1 dargestellt. Bei dieser Anker- des Lasthebemagneten mindestens ein bewegbarer

   Anker (5; 19,19 α) aus ferromagnetischem Werkstoff angeordnet ist, der bei Erregung der inneren Erregerwicklung (9; 24) durch die Kraft einer Rückstellfeder (8; 23, 23 a) daran gehindert wird, sich in Richtung zum Jochstück (2; 16, 21) zu bewegen, und der erst bei Erregung der dem (den) Außenpol(en) (4; 18, 18 a) zugeordneten äußeren Erregerwicklung(en) (10; 25, 25 a) die Kraft der Rückstellfeder (8; 23, 23 a) überwindet, den Luftspalt (7; 30) überbrückt und die magnetische Verbindung aller Pole (1, 3, 4; 15, 15 a, 18, 18 a) des Lasthebemagneten herstellt.
2. 2. Elektro-Lasthebemagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Jochstücks (2; 16) des inneren Magnetkreises mit Hilfe von auswechselbaren Platten (6; 17) aus ferromagnetischem Werkstoff und unmagnetischen Zwischenstücken (20) zur Anpassung an die kleinsten, einzeln abzuhebenden Blechstärken veränderbar ist.
3. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen