DE2347868A1 - Vorrichtung zum ausueben von magnetischen kraeften - Google Patents

Description

23478RS

PATENTANWÄLTE

dr. ing. H. NEGENDANK dipping. H. HAIiCK dipi.-phra W. SCHMITZ DIPI.-ING. E. GRAALFS · dipl-istg. W. WEKNEKT

HAMBURG-MÜNCHEN ZUSTEI.I.UNGSANSCHRIFT; HAMBURG 36 · NEUER WAIL 41 TSI·. 88 7« 28 HUB SS «I IB

Branco R. Perkufc teusgr. wsgbdapatbnt hahbusg

2 Hamburg München is - mozartsth. as

Heidenkampsweg 74 ^m-^eMM8<l

UHd TSlBGH. KSGESAFATBirT MÜNCHEN

Hermann Hallmann

2 Hamburg 76 Hamburg, 21. Sept. 1973

Hofweg 5

Vorrichtung zum Ausüben von, magnetischen Kräften

Zusatz zum Patent . ..· ...

(Patentanmeldung E 23 37 887.2, Anwaltsakte 24 815)

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, zum Ausüben von

magnetischen Kräften, mit einer Vielzahl von Magnetkörpern, die jeder mindestens je einen Nordpol und Südpol aufweisen und einander benachbart zu gemeinsamer Einwirkung auf einen Gegenstand, auf den magnetische Kräfte ausgeübt werden sollen, angeordnet sind, wobei die Magnetkörper so angeordnet

sind, daß bei mindestens einem Paar, vorzugsweise allen Paaren, der nebeneinanderliegenden Magnetkörper zwei gleichnamige Pole einander benachbart und zwei entgegengesetzt gleichnamige Pole voneinander entfernt sind und der Gegenstand, auf den magnetische Kräfte ausgeübt werden sollen, im Wirkungsbereich der einander benachbarten gleichnamigen Pole angeordnet werden kann, nach Patent · ····« (Patentanmeldung P 23 37 887.2).

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Wie im Hauptpatent ausführlich dargelegt, haben Vorrichtungen nach dem Hauptpatent beträchtliche Vorteile, insbesondere im Hinblick auf besonders hohe Kraftwirkung, geringe Streuverluste und Unempfindlichkeit gegen Luftspalte. Vorrichtungen nach dem Hauptpatent sind deshalb insbesondere für magnetische Spannvorrichtungen vorteilhaft.

Bei den Vorrichtungen nach dem Hauptpatent ist jeweils eine Umschaltung zwischen einer magnetisch aktiven Arbeitsstellung und einer magnetisch inaktiven Neutralstellung vorgesehen. Es hat sich gezeigt, daß es besonders bei Werkstücken aus Materialien mit verhältnismäßig hoher magnetischer Remanenz wünschenswert sein kann, dem nach dem Ausschalten in die Neutralstellung verbleibenden remanenten Magnetismus entgegenzuwirken, um das Abheben des Werkstückes von der Spannplatte zu erleichtern. Bei elektromagnetischen Spannvorrichtungen ist es zu diesem Zweck gebräuchlich, kurzzeitig den Betriebsstrom umzupolen.

Die vorliegende Erfindung geht von der Aufgabe aus, die im Hauptpatent beschriebene Vorrichtung zur Ausübung von magnetischen Kräften weiter dahingehend zu verbessern, daß unter Beibehaltung der paarweise gleichpoligen Anwendung von Magnetkörpern eine vollständige oder teilweise Umpolung "in einfacher Weise möglich ist, insbesondere auch dann, wenn

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ausschließlich Permanentmagnete verwendet werden.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst mit einer Vorrichtung der eingangs angegebenen Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß bei wenigstens einem Paar, vorzugsweise bei allen Paaren der nebeneinanderliegenden Magnetkörper die Polaritäten beider Magnetkörper des Paares vertauschbar sind.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann man ebenso wie bei elektromagnetischen Spannplatten eine Umpolung vornehmen, ohne daß sich an dem besonders vorteilhaften grundsätzlichen magnetischen Aufbau der Vorrichtung etwas zii ändern braucht. Es liegen also auch in der umgepolten Einstellung alle die Vorteile vor, die ausführlich im Hauptpatent beschrieben sind; dazu gehören insbesondere die streuarme symmetrische zweiseitige gleichpoJ%e Durchflutung von Polstücken oder dergleichen, die die Streuverluste stark verringert und es ermöglicht, Luftspalte auch im magnetischen Nutzpfad vorzusehen.

Die Vertauschung der Polaritäten kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung insbesondere sehr einfach, dadurch erfolgen, daß beide Magnetkörper des Paares zwischen zwei Positionen mit vertauschter Polarität bewegbar, insbesondere drehbar sind.

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im Es ist aber auch möglich, ebenso wie bei deii/Hauptpatent vorzugsweise beschriebenen Vorrichtung die Vertauschung der Polaritäten beider Magnetkörper dadurch zu erzielen, daß beide Magnetkörper des Paares gegen je einen entgegengesetzt gepolten zusätzlichen Magnetkörper austauschbar sind} auch dies kann durch eine Dreh- oder Kreisbewegung oder in besonders einfacher Weise durch eine Linearbewegung erfolgen.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn nicht nur umgepolt, sondern auch, wie bei der Vorrichtung nach dem Hauptpatent, in eine Neutralstellung umgeschaltet werden kann. Dazu kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine Vorrichtung dienen, bei der stationäre Polstücke aus magnetisch leitendem Material, vorzugsweise mit geringer Remanenz oder und geringer Koerzitivkraft, in der Arbeitsstellung der Vorrichtung zwischen einander benachbarten gleichpoligen Enden der Magnetkörper angeordnet sind, wobei diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß die beiden Magnetkörperpaare in eine Neutralstellung bewegbar sind, in der die nach außen ausgeübten Magnetischen Kräfte minimal sind. Davu kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung eine gemeinsame Bewegung beider Magnetkörperpaare in eine Zwischenstellung dienen, es kann aber auch die Neutralstellung durch Relativbewegung der zu einem Paar gehörigen Magnetkörper einstellbar sein.

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Besonders einfach ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Umschaltung zwischen Arbeitsstellung, Neutralstellung und Umpolstellung durch eine einfache lineare Schaltbewegung erfolgt« Bei dieser Vorrichtung sind beiderseits einer Reihe vonf^gegenseitigem Abstand angeordneten Polstücken je eine Reihe von Magnetkörpern mit entsprechender Teilung derart angeordnet₉ daß in jeder der Reihen die Pole der Magnetkörper in abwechselnd entgegengesetzter Polarität zu der Reihe der Polstück© hin bzw. von ihr weggewandt sind -und die sieh beiderseits der Reihe der Polstücke gegenüberliegendem Pole der jeweils ein Paar bildenden gegenüberliegendem gleichnamig sind; die Reihen der Magnetkörper sind dabei an der Reihe der Polstücke entlang relativ au bewegbar.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben, wobei alle sich vom Stand der Technik unterscheidenden Merkmale von erfindungswesentlicher Bedeutung sein können. Es zeigen:

Pig, 1 eine stark schematisierte Schnittansicht einer

' erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Werkstück-Spannvorrichtung verwendet werden kann.,

Fig. 2 eine sciiematisclie Teil-Schnittdarstellung nach der Linie II-II der FIg₄ 1,

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Schnittdarstellung bei Einstellung der Vorrichtung in die Neutralstellung,

Fig, ,4 eine stark schematisierte Erläuterung nach Art einer Seitenansicht einer andereijStusführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, die als Werkstück-Spannvorrichtung verwendet werden kann,

Fig. 5 eine stark scneraatische Schnittdarstellung nach der Linie V-V der F±g, 4,

Fig. 6 bis 8 stark schematisierte Erläuterungen einer anderen Ausfiihrungsform und

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Fig. 9 eine stark schematische Erläuterung einer weiteren Ausführungsform nach dem Prinzip der Ausführungsform der Fig. 6 bis 8.

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Flg. 1 erläutert in einer ganz schematIschen Längsschnitt-Darstellung den Aufbau einer als magnetische Spannplatte verwendbaren Vorrichtung.

Sechs quaderförmige Magnetkörper 2, 4, 6, 8, 10 und 12, die jeder an entgegengesetzten Seitenflächen einen Nordpol N und einen Südpol S haben, sind einander benachbart in einer Reihe angeordnet, um gemeinsam auf einen Gegenstand 14, insbesondere ein zu bearbeitendes Werkstück, einzuwirken und magnetische Kräfte darauf auszuüben« Die Magnetkörper sind *o angeordnet, daß bei jedem Paar zweier nebeneinander liegender Magnetkörper zwei gleichnamige Pole einander benachbart gegenüberliegen und zwei entgegengesetzt gleichnamige Pole voneinander entfernt sind. So sind beispielsweise bei dem Paar der Magnetkörper 2 und 4 die Südpole S einander zugewandt, während die N₀rdpole N voneinander abgewandt sind. Der in Fig. 1 rechts liegende Nordpol dieses Paares stellt für das nächste Paar der Magnetkörper 4 und einen der beiden innen liegenden, einander benachbart sich gegenüberliegenden gleichnamigen Pole dar, während der in dem Paar 2, 4 innen liegend« Südpol S des Magnetkörpers 4 ebenso wie der Südpol S des Magnetkörpers S die voneinander entfernten gleichnamigen Pole des Paares 4, 6 bilden. Auf diese Weise erhält man eine Reihe von Magnetkörpern, die sich abwechselnd mit gleichnamigen Polen gegenüberliegen.

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Zwischen den benachbarten gleichnamigen Polen sind Zwischenräume vorgesehen, und in diesen Zwischenräumen befinden sich Polstücke 16, 18, 20, 22, 2k aus Veicheisen, und ferner sind an den Enden der Reihe entsprechende Polstücke 2.6 und 28 vorgesehen, die durch einen magnetischen Rückjflußkörper 30 magnetisch leitend miteinander verbunden sind. Die Polstücke 16 bis 28 liegen voll zwischen den Pol-Endquerschnitten der Magnetkörper und ragen im Sinne der Fig. 1 nach oben etwas über die Magnetkörper hinaus. Die oberen Endflächen der Polstücke sind aufeinander ausgerichtet und liegen in der Oberfläche einer Platte 32 aus magnetisch nicht leitendem Material, beispielsweise Kunststoff, Messing oder dergleichen, die Öffnungen für den Durchtritt der oberen Enden der Polstücke aufweist. Auf die Platte 32 ist eine Verschleißpolplatte ^h aufgesetzt, die ebenfalls aus magnetisch nichtleitendem Werkstoff besteht und an den Stellen, wo sie mit den oberen Endflächen der Polstücke 16 bis 28 in Berührung tritt, mit Einsätzen 36, 38, ^O, k2_t hh, 46, k8 aus magnetisch leitendem Werkstoff, insbesondere Eisen, versehen ist. Die Zwischenplatte 32 und die Verschleiß-Polplatte 3k können in irgendeiner Weise mit den übrigen stationären Teilen der Vorrichtung verbunden sein; in Fig. 1 ist die Möglichkeit angedeutet, daß beide Platten durch Schrauben 50, 52 auf die Endflächen des Rückeohlußkörpers 30 aufgeschraubt sind.

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In Pig. 1 ist in bezug auf die Halterung der Magnetkörper und des Rüokschlußkörpers 30 die Möglichkeit angedeutet, daß ein Grundkörper oder Rahmen 54 vorgesehen ist, in dem die. einzelnen Teile der Vorrichtung genau positioniert gelagert sind. Der Rahmen 54 kann beispielsweise aus Kunststoff, nicht-magnetischem Metallguß oder dergleichen bestehen.

Die Magnetkörper 2, 4, 6, 8, 10 und 12 sind mit Hilfe von NabenstUcken 56, 57, 58, 59, 60 und 61 an einer Welle befestigt. Die Nabenstücke können auf der Welle 62 beispielsweise mit Feststellschrauben befestigt sein. Die Nabenstücke tragen ferner in einer gegen die Magnetkörper 2 bis 12 um 180 versetzten symmetrischen Anordnung zusätzliche Magnetkörper 64, 65, 66, 67, 68 und 69t die entgegengesetzt zu den Magnetkörpern 2 bis 12 gepolt sind. Die Welle^2 ist in dem Rahmen $k drehbar gelagert und wird darin in einer bestimmten Axialposition gehalten; zu diesem Zweck sind Stellringe 70 und 72, die an entgegengesetzte Bndflächen des Rahmens 54 angrenzen, auf der Welle 62 festklemmbar. An dem in Fig. 1 linken Ende tritt die Welle aus dem Rahmen 54 heraus und ist dort mit einem Stellhebel ¹Jh verbunden, der mit einer nicht näher dargestellten Verriegelungseinrichtung 76 so zusammenwirkt, daß er in der in Fig. 1 gezeigten Einschaltstellung der Vorrichtung, ferner in einer dazu um 90 ° verdrehten Neutralstellung und

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schließlich in einer gegen die Einschaltstellung um ISO verdrehten UmpοIsteilung verriegelt werden kann·

TJm eine leichte Drehbarkeit der Welle 62 zu erzielen, sind zwischen den beweglichen Magnetkörpern und den ihnen benachbarten stationären Teilen Spalte in symmetrischer Anordnung vorgesehen. Um einfache quaderförmige Magnetkörper verwenden zu können, sind zwischen den Umfangsflächen der Magnetkörper und den ihnen gegenüberliegenden Flachen genügend große Abstände vorgesehen, so daß sich die quaderförraigen Magnetkörper ungehindert auf ihrer Kreisbahn um die Velle 6Z bewegen lassen. Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung ist dies durch eine entsprechende Dicke der Zwischenplatte 32 sichergestellt, die Ausschnitte an den Stellen aufweist, wo sich die beweglichen Magnetkörper befinden.

In Fig. 1 ist die Arbeitsstellung der Vorrichtung dargestellt, in welcher eine starke Anziehungskraft auf den Gegenstand 14 ausgeübt wird. Betrachtet man zunächst die Pole der in Fig. 1 oberen Reihe der Magnetkörper, so erkennt man, daß sich jeweils gleichnamige Magnetpole gleichartiger Magnetkörper symmetrisch gegenüberstehenden und symmetrisch von entgegengesetzten Seiten ihren Fluß in ein Polstück einspeisen. Dadur-ch ergibt sich eine starke Zusammendrängung und Eonzentrierung des Flusses in dem Polstück} insbesondere werden Streuverluste durch Austritt von

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magnetischem Streufluß aus der von dem jeweiligen betrachteten Pol abgewandten Fläche des Polstück praktisch vollständig unterdrückt. Es ergibt sich so in jedem der Polstücke 16, 18, 20, 22 und 2k eine sehr starke streuarme Induktion, und diese Folstücke haben abwechselnd Nord- und Südpolarität. Ein auf die Verschleiß-Polplatte 3k aufgesetzter Gegenstand Ik aus ferromagnetischera Material wird infolgedessen mit sehr großer Kraft angezogen und festgehalten. Da die Vorrichtung eine gerade Anzahl von Magnetkörpern in der in Fig. 1 oberen Reihe der Magnetkörper enthält, sind die an den Enden der Reihe liegenden Pole infolge der angewandten Anordnungsregel gleichnamig! der Rückschlußkörper 30, der über die an den Enden liegenden Polstücke 26 und 28 diese End-Pole miteinander magnetisch leitend verbindet, bleibt somit wirkungslos, und die an Enden liegenden Poletücke 26 und 28 tragen mit zu der magnetischen Anziehungskraft auf den Gegenstand 14 bei.

Durch Drehung der Welle 62 um 180 ° werden in der magnetisch wirksamen oberen Reihe der Magnetkörper bei allen Paaren von nebeneinanderliegenden Magnetkörpern die Polaritäten beider Masnetkörper des betreffenden Paares vertauscht, und zwar dadurch, daß beide Magnetkörper des Paares gegen je einen entgegengesetzt gepolten zusätzlichen Magnetkörper ausgetauscht werden. Man erkennt, daß bei der Vorrichtung nach Fig. 1 jedes Paar von zusätzlichen

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Magnetkörpern (in Fig. 1 untere Reihe) ein zweites Paar von Magnetkörpern bildet, das eine dem zugeordneten ersten Paar analoge, jedoch gegenpolige Funktion ausübt · Durch die Drehung um 180 werden die jeweils zugeordneten beiden Paare aus der oberen und unteren Reihe gemeinsam in einer Kreisbahnbewegung zwischen gegenseitig ausgetauschten Positionen bewegt. Dabei wird die Magnetisierung des Gegenstandes Ik umgepolt.

Bei Drehung der Welle 62 um 90 gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Arbeitsstellung ergibt sich eine Neutralstellung, da dann die jedes Paar der in Fig. 1 oberen Magnetkörper und das zugeordnete Paar der zusätzlichen, in Fig. 1 unteren Magnetkörper symmetrisch mit entgegengesetzten Polaritäten auf die ihnen benachbarten Polstücke einwirken, so daß eine magnetische Kraftwirkung auf den außen liegenden Gegenstand nicht oder jedenfalls nur in stark verminderten Ausmaß eintritt. Um diese Neutralisierung zu verbessern, können (vergleiche Fig. 2 und 3) Nebenschluß-Polstücke 71 und 73 vorgesehen sein, die in der Neutralstellung (gegenüber Fig. 1 um 90 verdreht) zwischen die Magnetkörper zu liegen kommen und durch Nebenschlußplatten 75 bzw. 77 miteinander magnetisch kurzgeschlossen sind. In Fig. 1 ist nur eine Nebenschlußplatte 77 erkennbar.

Aufgrund der vorstehenden Beschreibung ist ohne weiteres

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verständlich, daß man mit der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Vorrichtung von einer Arbeitsstellung (Fig. 1 und 2) in eine Umpolstellung (Welle 62 gegenüber Fig« 1 um 180 gedreht) umschalten kann; zwischen diesen beiden Schaltstellungen liegt jeweils eine Neutralstellung (Welle 62 in bezug auf Fig. 1 um 90 gedreht, vergleiche Fig. 3). Man kann also mit der dargestellten Spannvorrichtung sehr einfach bis in eine Umpolstellung umschalten, in der die magnetische Kraftwirkung auf den festzuhaltenden Gegenstand 14 genau polaritätsverkehrt ist. Diese Möglichkeit ist insbesondere dann sehr vorteilhaft, wenn bei Werkstücken aus Materialien mit verhältnismäßig hoher Remanenz das Abnehmen des Werkstückes von der Spannvorrichtung Schwierigkeiten bereitet, da die beim Ausschalten verbleibende reeanente Magnetisierung den Gegenstand noch mit verhältnismäßig großer Kraft auf der Verschleiß-Polplatte 34 festhält. In solchen Fällen kann man kurz in die Umpolstellung oder wenigstens ein Stück weit in Richtung auf die Umpolstellung schalten und dadurch eine der Remanenz entgegenwirkende gegenpolige Magnetisierung hervorrufen. Es versteht sich, daß man auch zwischen der Neutralstellung und der Arbeits- und Umpolstellung weitere Verriegelungs- oder Einrastmöglichkeiten schaffen kann, um das Einstellen von Zwischenstellungen mit abgeschwächter Gegenpolarität zu ermöglichen.

Es versteht sich weiter, daß Vorrichtungen nach Art der

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Fig. 1 auch mit einer ungeraden Anzahl von Magnetkörpern pro Reihe aufgebaut sein können. Es liegt dann im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise vor; ein Unterschied besteht lediglich an den Enden, da dann bei der vorgeschriebenen Anordnung der wirksamen Pole die am Ende liegenden Pole ungleichnamig sind. Verbindet man dann die Endpole durch einen Rückechlußkörper entsprechend dem in Fig. 1 dargestellten Rückschlußkörper 30, so sind die Endpole unwirksam. Man wird deshalb bei einer ungeraden Anzahl von Magnetkörpern den Rückschlußkörper im allgemeinen weglassen·

Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, wobei nur die wichtigsten Teile dargestellt sind.

Fig. 3 entspricht in der Darstellung der Fig. 2, zeigt jedoch die Vorrichtung nach Fig. 1 in der Neutralstellung, in der die Nebenschluß-Polstücke 71 und 73 zwischen den Magnetkörpern liegen und diese über die Nebenschlußplatten 75 bzw. 77 kurzschließen.

Bei der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 wird nur eine der beiden Reihen von Magnetkörpern ausgenutzt.

Fig. k und 5 zeigen in stark schematisierten Darstellungen eine mögliche Ausführungsform, bei der nur eine Reihe von Magnetk3rpern verwendet wird und sowohl in der Arbeitsstellung

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als auch in der Umpolstellung wirksam ist. Die in den Fig.

4 und 5 erläuterte Ausführungsform enthält eine Reihe

von vier walzenförmigen Magnetkörpern 202, 2O4, 206 und 208, die symmetrisch zu einer Durchmesserebene (in den Pig. 4 und

5 gestrichelt angedeutet) magnetisiert sind. Diese Magnetkörper sind um ihre Achsen drehbar gelagert, und zwar zwischen teilkreisförmig ausgeschnittenen Polstücken 210, 212 und 214 sowie den Enden eines Rückschlußkörpers 216. Die Magnetkörper 202 und 206 sind über mit ihnen fest verbundene Zahnräder 218 bzw, 220 gemeinsam mittels einer Zahnstange 222 drehbar, und die Magnetkörper 204 und 208 sind mittels an ihnen angebrachter Zahnräder 224 bzw. 226 gemeinsam mittels einer Zahnstange 228 drehbar. Die Drehung kann jeweils um 180 erfolgen. Zwischen den oberen Enden der Polstücke liegen nicht-magnetische Füllstücke 23O, 232, 234 und 236, und es kann ferner auch noch eine Verschleiß-Polplatte ähnlich wie in Fig. 1 vorgesehen sein, die jedoch in den Fig. 4 und 5 weggelassen ist. Die Zahnstangen 222 und 228 sind an ihren Enden mit Handgriffen 238 bzw. 24o versehen.

In den Fig. 4 und 5 ist die Arbeitsstellung der Vorrichtung dargestellt, bei der beide Zahnstangen 222 und 228 ganz nach rechts gezogen und die Magnetkörper demzufolge in der für die Arbeitsstellung vorgeschriebenen Anordnung eingestellt

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sind, in welcher in jedem Paar der Magnetkörper sich jeweils gleichnamige Pole beiderseits eines Polstückes gegenüberliegen. Man erkennt ohne weiteres, daß dadurch in einem Gegenstand 14 aus ferr©magnetischem Material eine sehr starke magnetische Durchflutung erzielt und dieser Gegenstand sehr stark festgehalten wird. Insoweit ist die Wirkungsweise dieselbe wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1·

Bewegt man nur eine der beiden Zahnstangen 222 oder 228 nach links bis in eine Stellung (die ebenso wie die

und/oder vorzugsweise verriegelt dargestellte Stellung von einem Anschlag bestimmt/sein kann), in welcher die zugeordneten beiden Magnetkörper um 180 verdreht sind, so ergibt sich eine Anordnung, bei der sich beiderseits jedes Polstückes ungleichnamige Pole der Magnetkörper gegenüberliegen, so daß sich ein geschlossener magnetischer Kreis durch die Polstücke und den Rückschlußkörper 216 ergibt und die Kraftwirkungen auf den Gegenstand 14 minimal sind· Dieser Zustand stellt somit die Neutralstellung der Vorrichtung dar. Bewegt man beide Zahnstangen 222 und 228 nach links, so daß sich alle Magnetkörper um 180 drehen, so erhält man die Umpolstellung, bei der die gleiche Wirkung vorliegt wie bei der Arbeite-

stellung nach den Fig. h und 5, jedoch mit entgegengesetzter Polarität.

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Bei der Vorrichtung nach den Fig. k und 5 sind die Magnetkörper nicht gegen zusätzliche Magnetkörper austauschbar wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1, sondern zwischen zwei Positionen mit vertauschter Polarität bewegbar, speziell drehbar. Dabei wird zur Polaritätsvertauschung bei jedem Paar von nebeneinanderliegenden Magnetkörpern die Drehung gemeinsam ausgeführt, und zur Erzielung der Neutralstellung wird eine Relativbewegung der jeweils zu einem betrachteten Paar gehörigen beiden Magnetkörper ausgeführt. Es versteht sich, daß die Drehung der Magnetkörper bei der Vorrichtung nach den Fig. h und 5 auch in anderer Weise als durch die dargestellten Zahnstangen hervorgerufen werden kann.

Eine noch einfachere Ausführungsform, bei der zum Umschalten lediglich Linearbewegungen ausgeführt werden müssen, ist in den Fig. 6 bis 8 im Prinzip schematisch erläutert. Ein

nach Fig. 6

Paar von quaderförmigen Magnetkörpern 302, 3O4 ist/so angeordnet, daß zwei gleichnamige Pole (die Nordpole) einander benachbart und zw4 entgegengesetzt gleichnamige Pole (die Südpole) voneinander entfernt sind und daß ein Polstück 306 im Wirkungsbereich der einander benachbarten gleichnamigen Pole angeordnet ist. Ein zweites Paar von Magnetkörpern 308, 310 ist neben dem ersten Paar angeordnet, jedoch mit umgekehrter Polarität. Zwischen den beiden Paaren 302, 30^ und 308, 310 sind magnetisch isolierende Zwischenstücke 312/

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314 vorgesehen. .Die beiderseits des Polstückes 306 liegenden Reihen von je zwei Magnetkörpern 302, 308 bzw. 3O4, 310 sind relativ zu dem Polstück 306 linear bewegbar.

Fig. 6 zeigt eine Arbeitsstellung, in ,welcher das Polstück 306 nordmagnetisch ist. Durch eine gemeinsame Linearbewegung der Magnetkörper nach links gelangt man die Umpolstellung nach Fig. 71 in welcher das Polstück 306 südmagnetisch ist.

Fig. 8 zeigt die Zwischenstellung, in welcher die innen liegenden ungleichnamigen Pole der Magnetkörper über das Polstück 306 symmetrisch miteinander verbunden sind, so daß am Polstück 306 keine magnetische Kraftwirkung nach außen hin auftritt.

Fig. 9 erläutert eine Erweiterung des in den Fig. 6 bis 8 dargestellten Prinzips auf eine Reihe von Polstücken mit zugeordneten Magnetkörpern. Man erkennt ohne weiteres, daß dann beiderseits der Reihe vonigegenseitigem Abstand angeordneten Polstücken 306, 316, 318, 320 je eine Reihe von Magnetkörpern 302, 322, 32*l·, 326, 328 bzw. 304, 33Ο, 332, 33^» 336 mit entsprechender Teilung derart angeordnet ist, daß in jeder der Reihen die Pole der Magnetkörper in abwechselnd entgegengesetzter Polarität zu der Reihe der Polstücke hin bzw. von ihr weg gewendet sind und die sich

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beiderseits der Reihe der Polstücke gegenüberliegenden Pole der jeweils ein Paar bildenden gegenüberliegenden Magnetkörper gleichnamig sind. Zur Umschaltung zwischen der Arbeitsstellung, Neutralstellung und Umpolstellung sind die Reihen der Magnetkörper an der Reihe der Polstücke entlang relativ zu diesen bewegbar. Man kann auf diese Weise außerordentlich einfache magnetische Spannvorrichtungen bauen, bei denen die Vorzüge der gleichpolig gegenüberliegenden Anordnung voll vorhanden sind (insbesondere der Vorteil, daß man zwischen den Polstücken und den Magnetkörpern Spalte vorsehen und dadurch die Bewegbarkeit sehr erleichtern kann) und eine Umschaltung in äußerst einfacher Weise durch eine lineare Bewegung möglich ist.

Andere Ausführungsformen sind möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

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Claims (14)

Patentansprüche

1.j Vorrichtung zum Ausüben von magnetischen Kräften, mit einer Vielzahl von Magnetkörpern, die jeder mindestens je einen Nord- und Südpol aufweisen und einander benachbart zu gemeinsamer Einwirkung auf einen Gegenstand, auf den magnetische Kräfte ausgdübt werden sollen, angeordnet sind, wobei die Magnetkörper so angeordnet sind, daß bei mindestens einem Paar, vorzugsweise allen Paaren, der nebeneinander-liegenden Magnetkörper zwei gleichnamige Pole einander benachbart und zwei entgegengesetzt gleichnamige Pole voneinander entfernt sind und der Gegenstand, auf den magnetische Kräfte ausgeübt werden sollen, im Wirkungsbereich der einander benachbarten gleichnamigen Pole angeordnet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß bei wenigstens einem Paar, vorzugsweise bei allen Paaren der nebeneinanderliegenden Magnetkörper (2, h\ 202, ZOh\ 302, 30^) die Polaritäten beider Magnetkörper des Paares vertauschbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetkörper des Paares zwischen zwei Positionen mit vertauschter Polarität bewegbar, insbesondere drehbar sind (Fig. k und 5).

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Magnetkörper des Paares gegen je einen entgegengesetzt gepolten zusätzlichen Magnetkörper (64, 65) austauschbar sind (Fig. 1 bis 3).

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden zusätzlichen Magnetkörper (64, 65) ein zweites Paar mit einer dem ersten Paar (2, 4) analogen Funktion bilden.

5. Vorrichtung, nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Paare (2, 4; 64, 65) zwischen ausgetauschten Positionen bewegbar sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Magnetkörperpaare gemeinsam bewegbar sind.

7· Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung eine Dreh- oder Kreisbahnbewegung ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung eine linearbewegung ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, mit stationären Polstücken aus magnetisch leitendem Material, vorzugsweise mit geringer Remanenz und geringer Koerzitivkraft, die in der Arbeitsstellung

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der Vorrichtung zwischen einander benachbarten gleichpoligen Enden der Magnetkörper angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Magnetkörperpaare (2, k; 6k, 65) in eine Neutralstellung bewegbar sind, in der die nach außen ausgeübten magnetischen Kräfte minimal sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 91 dadurch gekennzeichnet,

daß die Neutralstellung durch gemeinsame Bewegung beider Magnetkörperpaare (2, 4; 6k, 65) in eine Zwischenstellung (Fig. 3) einstellbar ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einem Paar gehörigen Magnetkörper relativ zueinander bewegbar sind, insbesondere zur Erzielung einer Neutralstellung, in der die nach außen ausgeübten magnetischen Kräfte minimal sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 111 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Paare von Magnetkörpern mit einer Reihe von mit gegenseitigem Abstand angeordneten Polstücken zusammenwirkend derart angeordnet sind, daß die in der Reihe aufeinanderfolgenden Polstücke (16, 18, 20, 22, 24| 210, 212, 214» 3O6, 316, 318, 320) abwechselnd entgegengesetzte Polaritäten haben.

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13· Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits einer Reihe von mit gegenseitigem Abstand angeordneten Polstücken (306, 316, 318, 320) je eine Reihe von Magnetkörpern (302, 322, 324, 326, 3285 3O4, 330, 332, 334, 336) mit entsprechender Teilung derart angeordnet ist, daß in jeder der Reihen die Pole der Magnetkörper in abwechselnd entgegengesetzter Polarität zu der Reihe der Polstücke hin bzw. von ihr weggewandt sind und die sich beiderseits der Reihe der Polstücke gegenüberliegenden Pole der jeweils ein Paar bildenden gegenüberliegen Magnetkörper (302, 3O4; 322, 330; 324, 332; 326, 334; 328, 336) gleichnamig sind, und daß die Reihen der Magnetkörper an der Reihe der Polstücke entlang relativ zu diesen bewegbar sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Reihe von mit gegenseitigem Abstand angeordneten Polstücken (16, 18, 20, 22, 24) jeweils eine von zwei Reihen von Magnetkörpern (2, 4, 6, 8, 10} 64, 65, 66, 67, 68, 69) mit entsprechenden gegenseitigen Abständen in die Reihe der Polstücke derart ineinandergreifend hineinbewegbar ist, daß in jeder der Reihen von Magnetkörpern die Pole je zweier in der Reihe aufeinanderfolgender, ein Paar bildender Magnetkörper gleichnamig mit abwechselnder Polarität gegenüberliegen, und daß die Aufeinanderfolge der Polaritäten in den beiden

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Reihen vertauscht ist.

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L e e r s e i t e