DE1502697A1 - Elektromagnetisches Spannfutter - Google Patents

Description

• Dlektromagnetisches Spannfutter Damit ein Werkstück an einem magnetischen Spannfutter gehalten wird, muss es weni`rstens durch einen HauptluftsDalt zwischen zwei Teilen entgegengesetzter Polarität gehen, damit es als Leiter für den ma'netischen Pluss dient und so den Durchtritt der Kraftlinien erleichtert.
• Damit das Werkstück von dem elektromagnetischen Spannfutter gut gehalten wird, müssen die Kraftlinien durch das Innere des Pjetalls des Werkstücks gehen und dort ohne Streuung konzentriert werden. Diese Bedingungen sind nun nicht in allen Fällen bei den üblichen elektromagnetischen Spannfuttern-genau erfüllt. Da nämlich das Spannfutter eine bestimmte Polteilung hat, sind die Richtung und die Zage der Kraftlinien ebenfalls genau bestimmt und eignen sich normalerweise entweder nur zum Halten von Werkstücken geringer Dicke oder von Werkstücken mittlerer und grosser Dicke. Wenn die Polteilung klein ist, werden nämlich die Kraftlinien zusammengedrückt, so dass sie sich nur zum Halten von dünnen Werkstücken eignet. Wenn dagegen die Polteilung gross ist, breiten sich die Kraftlinien aus und ermöglichen dann eine gute Befestigung von dicken Werkstücken. Anders ausgedrückt, ein elektromagnetisches Spannfutter eignet sich normalerweise nur zur Befestigung von Werkstücken, deren Dicke zwischen ziemlich engen Grenzen liegt.
• Die Erfindung hilft diesem Nachteil ab. Hierfür hat sie ein elektromagnetisches Spannfutter zum Gegenstand, bei welchem der Abstand zwischen den Polen entgegengesetzten Zeichens, d.h. die Polteilung, durch einfache elektrische Umschalturig verändert werden kann, derart, dass die Kraftlinien entsprechend der Dicke des zu befestigenden Werkstücks mehr oder weniger zusammengedrückt oder ausgebreitet werden können. Die Zahl der Werte der Polteilungen kann be-. liebig sein und zwei, drei, vier usw. betragen, wobei die elektrische Umschaltung für den Wechsel der Polteilung z.B. entweder durch einen Handschälter oder durch einen Schaltkasten mit Druekknopfbetätigung erfolgt. Die Erfindung ist auf alle elektromagnetischen Spannfutter anwendbar, unabhängig davon, ob sie parallele geradlinige Luftspalte oder konvergierende Luftspalte besitzen. In diesem letzteren Fall sind die Spulen ringförmig angeordnet, wobei der innere Ring Einzelspulen aufweist, während der äussere Ring oder die äusseren Ringe Gruppen von mehreren Spulen besitzen, bei welchen die Polarität der Spulen dieser Gruppen verändert werden kann, um die Polteilung des äusseren Hinges oder der äusseren Ringe zu verändern. Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert: Fig. 1 und 2 sind sehr schematische lotrechte Schnitte eines Abschnitts eines elektromagnetischen Spannfutters zur Verdeutlichung der beiden mit diesem Spannfutter erzielbaren Polteilungen. Fig. 3 und 4 zeigen die Schaltung zur Veränderung der Polteilung in dem elementaren Fall von vier paarweise in Reihe geschalteten Spulen. Fig. 5 ist eine teilweise Draufsicht eines Spannfutters mit konvergierenden Luftspalten. In Pig. 1 und 2 bezeichnen 2 die Polmassen, 3 die Spulen, q. die .Polplatte und 5 die Luftspalte. Die Nord-und Südpole sind mit N bzw. S bezeichnet. Werin zwei benachbarte Spulen gegensinnig geschaltet sind, d.h. wenn die Polarität von einer Polmasse zur nächsten wechselt, wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Kraftlinien 6a zusammengedrückt, was_die wirksame Befestigung ,von dünnen Werkstücken gestattet. Wenn dagegen zwei benachbarte Spulen in dem gleichen Sinn geschaltet sind, d.h. die gleiche Polarität haben, wie in Fig. 2 dargestellt, breiten sich die Kraftlinien 6b aus, was die wirksame Befestigung von Werkstücken mittlerer oder grosser Dicke gestattet. Zum Übergang von einer Polteilung zur anderen sieht die Erfindung eine elektrische Umschaltung durch einen von Hand betätigten Umschalter oder einen Schaltkasten mit Druckknopfbetätigung vor, mit welchen die Ausschaltung bzw.'die Stellung für eine kleine Polteilung (Fig. 1) bzw. die Stellung für eine grosse Polteilung (Fig. 2) hergestellt werden kann. Die Zahl der Polteilungen kann natürlich.grösser als zwei sein. Fig. 3 und 4 zeigen beispielshalber eine Schaltung, welche die Umschaltung für den Fall von vier paarweise in Reihe geschalteten Spulen zeigen. Die Veränderung der Polteilung wird dadurch erhalten, dass die Stromrichtung an den beideh Klemmen 7 und 8 umgekehrt wird, während-an den Klemmen 9 und 10 keine Umkehrung erfolgt. Dieses Prinzip der Veränderung der Polteilung kann bei elektromagnetischen Spannfuttern mit parallelen geradlinigen 'Luftspalten sowie bei Spannfuttern mit konvergierenden 'Luftspalten angewandt werden. Bei Spannfuttern mit geradlinigen parallelen 'Luftspalten ist die Ausführung infolge der Symmetrie und des Parallelismus der Luftspalte ohne weiteres klar. Für Spannfutter mit konvergierenden Luftspalten sind infolge der Form der durch die Luftspalte begrenzten geometrischen Figuren einige weitere Erläuterungen erforderlich, welche nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 5 gegeben sind, welche beispielshalber und nur teilweise ein elektromagnetisches Spannfut-i;er mit zwei magnetischen Ringen zeigt, dessen Aussenring zwei Kupplungen ermöglicht. 12 ist der Innenring mit den Spulen 13 und den Luftspalten 14. 15 ist der Aussenring mit den Spulen 18, welche paarweise zwischen den 'Luftspalten 14 angeordnet und in dem gleichen Paar durch einen Zuftspalt-16 getrennt sind. Die beiden Ringe 12 und 15 sind magnetisch durch einen kreisförmigen Zuftspält 17 getrennt. N und S bezeichnen die Nord- bzw. Südpole der Polmassen. In dem Innenring 12 ist die Polteilung unveränderlich, während sie in dem Aussenring 15 zwei Werte haben kann. Von diesen beiden Werten E;eht der eine aus den unteren dieser Figur hervor. Der erste Wert entspricht einer grossen Polteilung, während der zweite einer kleinen Polteilung entspricht. Die beiden magnetischen Ringe 12 und 15 werden natürlich getrennt gespeist, und ein Umschaltsystem für den Aussenring 15 ist in dem Gehäuse des Spannfutters vorgesehen. Die Kupplungen erfordern (.ibri,eens ein Speisekabel mit sechs Leitern und eine Schleifringanordnung finit sechs Ringen, nc:nllich zwei Ringen für den Innenring 12 und vier Ringen für den Aus senrin# 15. Die elektrische Steuerung erfolgt durch einen Schaltkasten mit @ieni#.;stens fünf Druckknöpfen, nämlich für den Betrieb des Innenringes 12, für die Abstellung dieses Rinsges, für den Betrieb des Aussenringes 15 mit einer Kupplung @@,rt, für den Betrieb des Aussenringes Aussenringes 15 mit der anderen Kupplungsart, und für die Abstellung des Aussenringes 15. Ferner muss eine Entmall=;rietisierungssteuerund vorgesehen sein. Der Betrieb des Spannfutters wird durch die Abmessungen des zu befestigenden Werkstücks. bestimmt. Wenn die Werkstücke einen Durchmesser haben, welcher kleiner als der Aussendurchmesser des Ringes 12 ist, ist die Speisung dieses Ringes erforderlich, während der Aussenring 15 nicht gespeist zu werden braucht. Renn die Werkstücke eine Bohrung haben, welche grösser als der Aussendurchmesser des Ringes 12 ist, ist die Speisung dieses Ringes unnötig, und es braucht nur der Aussenring 15 gespeist zu werden. Wenn schliesslich die Werkstücke eine Bohrung haben, welche kleiner als der Aussendurchmesser des Ringes 12 ist, und einen Durchmesser, welcher grösser als der Aussendurchmesser dieses Ringes ist, müssen beide Ringe 12 und 15 gespeist werden.
• . In den Fällen, in welchen der Aussenring 15 gespeist werden iduss, wird seine Kupplung entsprechend der Dicke des zu befestigenden Werkstücks gewählt. Werin das Werkstück dünn ist, wird die zusammengedrückte Kraftlinien ergebende Kupplung gewählt (oberer rechter Teil der Fig. 5). Wenn dagegen das Werkstück dick ist, wird die auseinandergespreizte Kraftlinien ergebende Kupplung gewählt (unterer rechter Teil der Fig. 5). Der Durchmesser des Spannfutters kann natürlich beliebig sein, ebenso wie die Zahl seiner Lagnetrin-e und seiner Polteilungen in diesen Rinnen,

Claims (1)

1. P a t e n t ans p r ü c h e 1.) ßlektromagnetisches Spannfutter, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen gegensinnigen Polen, d.h# die Polteilung, durch einfache elektrische Umschaltung der Erregerspulen entsprechend der Dicke des zu befestigenden Werkstücks so verändert werden kann, dass die Kraftlinien mehr oder weniger zusammengedrückt (Fig. 1) oder auseinandergespreist (Fig. 2) sind. - 2.) Blektromagnetisches Spannfutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehnet,@dass von vier aufeinanderfolgenden Erregerspulen die erste und vierte einerseits und die zweite und dritte andererseits in Reihe gespeist werden (Fig. 3), wobei zur Änderung der Polteilung die Stromrichtung in einer dieser beiden Gruppen umgekehrt wird (Fig. 4). 3.) Elektromagnetisches Spannfutter nach Anspruch 1 mit radialen Luftspalten, gekennzeichnet durch wenigstens zwei ringförmig, durch einen ringförmigen Luftspalt (17)voneinander magnetisch isolierte Magnetanordnungen (12, 15), wobei die Polteilung in wenigstens einer dieser Magnetanordnungen durch Umschaltung der Erregerspulen veränderlich ist: 4.) 'elektromagnetisches Spannfutter nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch zwei ringförmige Lagnetanordnungen (12, 15), wobei die Veränderung der Polteilung durch Umschaltung der Erregerspulen nur an der äusseren Magnetanordnung vorgenommen wird.