DE19951703C2 - Abschaltbarer Dauermagnet mit bewegtem magnetischem Kolben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen abschaltbaren Dauermagneten in Form eines geschlossenen Zylinders.

Schaltbare-Magneten sind in der Technik weit verbreitet. Sie haben vielfältige Aufgaben z. B. der Transport von Lasten, das Anhaften an ferromagnetischen Gegenständen oder zum Schalten von Kontakten. Zurückzuführen ist ihre Funktion jedoch auf zwei verschiedene Zustände "Magnetfeld am Bauteil vorhanden oder nicht vorhanden". Erreicht werden diese Zustände auf verschiedenen Wegen, dem "EIN" und "AUS" Schalten eines Stromes in einer Spule, dem internen oder externen Kurzschluß eines Permanentmagneten, die Überlagerung eines Permanentmagnetfeldes durch ein gegenpoliges Elektromagnetfeld oder durch ausreichende Entfernung des Magnetfeldes vom Werkstück. Als nächstliegender Stand der Technik ist das Patent US 3 771 084 anzuführen.

Alle diese Systeme besitzen Vor- und Nachteile. Bei Elektromagneten oder Elektro- Permanentmagneten muß immer berücksichtigt werden, daß zum Halten eines der beiden Schaltzustände eine andauernde Energiezufuhr notwendig ist. Die damit verbundene Erwärmung wird nicht selten als störend oder sogar schädlich empfunden. Oft brennen die Spulen auch auf Grund von zu starker Erwärmung durch. Abschaltbare Dauermagneten besitzen diese bekannten Nachteile nicht. Geschaltet werden sie durch Umlegen bzw. Verdrehen von Hebeln oder durch das Verschieben von Magnetblöcken. Dieses geschieht von Hand durch montierte Hydraulik-Pneumatikzylinder, Elektromotoren oder Hubmagneten. Bei Elektromotoren oder Hubmagneten als Schalteinrichtung kommen die selben Nachteile wie o. g. bei den Elektromagneten zum tragen. Desweiteren ist der "ex" Schutz oft eine zusätzliche Problemstellung. An den abschaltbaren Dauermagneten montierte Pneumatikzylinder bauen oft sperrig, die Übergänge sind dem Umgebungsschmutz ausgesetzt (Dichtungsverschleiß), bei Hydraulik störender Oelaustritt. Letztlich kann man es so betrachten, daß bei Schaltbaren-Permanentmagneten immer zwei Geräte notwendig sind, um die Funktion "Magnetfeld am Bauteil vorhanden oder nicht vorhanden" zu erreichen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die notwendige Anzahl an Bauteilen drastisch zu reduzieren und einen kleinen, kompakten, in sich geschlossenen Magneten herzustellen, der die oben genannten Nachteile ausschließt.

Erreicht wurde dieses Ziel durch die Erfindung eines abschaltbaren Dauermagneten in Form eines geschlossenen Zylinders, insbesondere mit einem darin bewegtem magnetischem Kolben, durch dessen Bewegung das Magnetfeld außerhalb des Zylinders durch Druchluft auf den Kolben gesteuert wird und je nach Kolbenstellung an definierter Zylinderfläche austritt oder im Inneren bleibt. Die Haftfläche des Magnetkolbens wird als druckbeaufschlagte Kolbenfläche verwendet, was eine ideale Krafteinleitung für diese Art von "Abreißmagneten" zur Folge hat. Nach außen ist die Einheit voll gekapselt und besitzt nur ein bewegtes Bauteil, den Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2).

Kolben (2.1/2.2) und Permanentmagneten (5.1/5.2) bilden eine Einheit, wobei der Kolben (2.1/2.2) zusätzlich die Aufgabe einer feldverstärkenden Rückenplatte für die Magneten(5.1/5.2) übernimmt. Die durch die Druckluftzuführung (6.1/6.2) einströmende Luft bewegt den Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) in die Arbeitsposition. Die Feldlinien der Permanentmagneten (5.1/5.2) dringen durch den Zylinderboden und der Magnet haftet am Bauteil. Zum Lösen des Bauteils wird der Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) von unten her durch die Druckluftzuführung (7.1/7.2) mit Luft beaufschlagt und der Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) bewegt sich in die obere Ruheposition, das Bauteil löst sich vom Magnetkörper (1.1/1.2). Bei kleinen Bauformen wird der Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) einteilig gefertigt. Der hin und her fahrende Magnetkolben(2.1/2.2)(5.1/5.2) verschließt auf seinem Weg mit seiner Mantelfläche oder der Führungsbuchse Fig. 2-1 (11.2), je nach Ausführung, ganz oder teilweise die Strömungskanäle (8.1/8.2/9.2). Die behindert abströmende Luft dämpft auf diese Weise den Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2), insbesondere auf dem Weg in seine Arbeitsposition wenn die Permanentmagneten (5.1/5.2) auf das anzuhaftende Bauteil eine Zugkraft ausüben. Große Ausführungen Fig. 2-1 besitzen mindestens eine Zugstange (7.2), um den notwendigerweise dünnen Zylinderboden (3.1/3.2) gegen Ausbeulen durch Druckluftbeaufschlagung zu schützen. Die Magneten besitzen im Zylinderkörper Fig. 1 (1.1) Anschraubbohrungen (10.1) und sind aneinanderzureihen.

Claims (7)

1. Abschaltbarer Dauermagnet in Form eines geschlossenen Zylinders mit einem darin bewegtem magnetischem Kolben, durch dessen Bewegung das Magnetfeld außerhalb des Zylinders gesteuert wird, gekennzeichnet dadurch, dass der Kolben pneumatisch bewegt wird.

2. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass dessen Kolbenmagnetfeld in Arbeitsstellung das Zylindergehäuse an definierter Stelle, dem Zylinderboden (3.1/3.2), durchdringt.

3. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, dass dessen Kolbenmagnetfeld in Ruhestellung das Zylindergehäuse (1.1/1.2) an definierter Stelle, dem Zylinderboden (3.1/3.2), nicht durchdringt.

4. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass der Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) seine Strömungskanäle (8.1/8.2/9.2) in den Endlagen verschließt.

5. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass der Magnetkolben (2.1/2.2)(5.1/5.2) als Rückenplatte für die Permanentmagneten (5.1/5.2) ausgeführt ist.

6. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass der Zylinderboden mindestens eine Zugstange (7, 2) besitzt.

7. Abschaltbarer Dauermagnet nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch, dass die Druckluftanschlüsse (6.1/7.1; 6.2/7.2) einseitig herausgeführt sind.