DE3590734C2

DE3590734C2 - Elektromagnetische Halteeinrichtung

Info

Publication number: DE3590734C2
Application number: DE19853590734
Authority: DE
Inventors: Arkadij Vernikov; Tosif Gamarnik; Michail Raakovic; Boris Trostanovskij; Aleksandr Chinkus
Original assignee: OD SPECIAL NOE KB SPECIAL NYCH
Current assignee: OD SPECIAL NOE KB SPECIAL NYCH
Priority date: 1985-02-13
Filing date: 1985-02-13
Publication date: 1989-05-03
Also published as: GB8623837D0; FR2579125A1; JPH0227102B2; DE3590734T1; JPS62501759A; FR2579125B1; GB2180100B; WO1986004850A1; NL8520088A; GB2180100A; US4691183A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Halteeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs (US-PS 24 35 737).

Bekannt sind Vorrichtungen zur magnetischen Befesti gung von Werkstücken, die eine Magnetfeldquelle, welche Spulen, die Stahlkerne umfassen, darstellt, und eine auf diesen angeordnete Platte zur Aufnahme der zu bearbei tenden Werkstücke enthält (s. z. B. US-PS 24 35 737).

In der Platte der obenerwähnten Vorrichtung sind Nu ten ausgeführt, die zur Trennung der ungleichnamigen Pole dienen. Diese Nuten sind mit nichtmagnetischem Material, zum Beispiel Aluminium, gefüllt und nichtdurchgehend aus geführt, damit die bei der Bearbeitung verwendete Schmier- und Kühlmittel nicht auf die Magnetfeldquelle auftreffen.

Bei solcher Ausführung der Platte werden zwischen der Nutensohle und der der Magnetfeldquelle zugewandten Plat tenfläche Abschnitte gebildet, über welche eine Ableitung des Magntflusses stattfindet, was den Wirkungsgrad der Vorrichtung herabsetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken zu schaffen, bei der die Platte eine solche konstruktive Aus führung hat, die einen verhältnismäßig hohen Wirkungsgrad bei Sicherung der Dichtheit der Vorrichtung gewährleistet.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch gelöst.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Vor richtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken bei deren Bearbeitung auf Werkzeugmaschinen gestattet es, bei ihrer verhältnismäßig einfachen konstruktiven Ausführung die Größe und Gleichmäßigkeit der Anziehkraft der Vor richtung und folgliche ihre Zuverlässigkeit und Betriebs sicherheit wesentlich zu erhöhen.

Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur magneti schen Befestigung von Werkstücken (Querschnitt);

Fig. 2 eine Kurve der Abhängigkeit der Anziehkraft der Vorrichtung von dem Verhältnis der geometrischen Parame ter der Platte.

Die Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werk stücken 1 (Fig. 1) enthält eine Grundplatte 2, auf der Ker ne 3 mit Spulen 4, die eine Magnetfeldquelle bilden, ange ordnet sind. Über der Magnetfeldquelle ist eine Platte 5 angeordnet, die zur Aufnahme der Werkstücke 1 dient und aus ferromagnetischem Material ausgeführt ist.

In der Platte 5 sind seitens der Aufnahmefläche für die Werkstücke 1 Nuten 6 ausgeführt, die die Pole der Plat te 5 begrenzen. Die Nuten 6 sind mit nichtmagnetischem Ma terial, zum Beispiel, mit einer Buntmetallegierung aus gefüllt.

In der Platte 5 sind an der der Magnetfeldquelle 3, 4 zugewandten Seite zusätzliche Nuten7, die symmetrisch über den Spulen 4 zwischen den Nuten 6 mit gegenseitiger Überdeckung angeordnet sind, ausgeführt.

Die zusätzlichen Nuten 7 sind relativ zu den Nuten 6 um einen Abstand "a" versetzt, der dem Abstand "b" vom Nutengrund der Nut 6 bis zu der Magnetfeldquelle 3, 4 zuge wandten Fläche der Platte 5 und der Größe "c" der Über deckung der Nut 6 und der zusätzlichen Nut 7 gleich ist.

Es ist möglich, die zusätzlichen Nuten 7 a auch über den Kernen 3 anzuordnen, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.

Die Platte 5 kann eine runde Form haben. In diesem Falle sind die Nuten 6 und die zusätzlichen Nuten 7, 7 a, die Kerne 3 und die Spulen 4 ringförmig ausgeführt und konzentrisch angeordnet.

Die Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werk stücken auf Werkzeugmaschinen funktioniert folgenderweise.

Die zu bearbeitenden Werkstücke 1 ordnet man auf der Platte 5 an und schließt die Spulen 4 an eine Gleichstrom quelle (nicht mitgezeichnet) an. Die Spulen 4 sind mit einander derart verbunden, daß nach deren Einschaltung die magnetischen Polungen der in den Nachbarspulen unterge brachten Kerne 3 an der der Platte 5 zugewandten Seite verschieden (N, S) sind.

Der Magnetfluß F, der von den Spulen 4 erzeugt wird, fließt durch die Grundplatte 2, dieKerne 3, die Platte 5 und das Werkstück 1.

Der Weg des Magnetflusses F durch die Platte 5 wird durch deren geometrische Form und die Maße des Werkstücks 1 bestimmt. Ist das Werkstück hinreichend groß und überbrückt zumindest zwei Kerne 3, so gelangt der Magntfluß in diese auf dem Wege des Magnetflusses F ₂ und tritt aus dem Werk stück 1 auf dem Wege des Magnetflusses F ₂ aus. Hierbei ver hindern die zusätzlchen Nuten 7 das Schließen des Magnet flusses über die Platte 5 auf dem Wege des Magneflusses F ₃.

Ist das Werkstück verhältnismäßig klein und überdeckt nur einen der Kerne 3, so durchsetzt der Magnetfluß dieses und schließt sich über die Platte 5 auf dem Wege der Mag netflüsse F und F ₄ oder F ₁ und F ₂. In diesem Falle for mieren die zusätzlichen Nuten 7 den Weg der Magnetflüsse F und F ₄, indem sie diese Flüsse in das Werkstück 1 leiten und deren Schließen auf dem Wege des Magnetflusses F ₃ ver hindern.

Experimentell kann man den Einfluß der geometrischen Form der Platte 5 auf die Anziehkraft des Werkstücks er mitteln. Die geometrische Form der Platte 5 läßt sich am zweckmäßigsten durch das Verhältnis deren Maße, die die Durchgangsbedingungen für die Magnetflüsse F ₁ und F ₄ be stimmen, kennzeichnen. In Fig. 2 ist der Einfluß des Abstandes "a" zwischen der Nut 6 und der zusätzlichen Nut 7, der Überdeckung "c" der Nut 6 und der zusätzlichen Nut 7 und des Abstandes "b" zwischen der Sohle der Nut 6 und der der Magntfeldquelle zugewandten Fläche der Platte 5 auf die Anziehkraft P des Werkstückes gezeigt. Aus Fig. 2 geht klar hervor, daß die maximale Anziehkraft dann gesichert wird, wenn die erwähnten Größen "a", "b", "c" gleich sind, d. h. die Verhältnisse a/b und c/b gleich 1 sind.

Ein Versuchsmuster der Vorrichtung zur magnetischen Befestigung von Werkstücken wurde mit einer runden Platte von 800 mm Durchmesser hergestellt und auf einer Flach schleifmaschine mit einem Rundtisch und einer vertikalen Spindel angeordnet. Die Prüfungen der Vorrichtung zeigten, daß sie eine zuverlässige Befestigung von Werkstücken mit einer minimalen Größe der Auflagefläche von 40 mm sichert. Die spezifische Anziehkraft (die auf eine Einheit der Werk stückauflagefläche entfällt) ist hinreichend gleichmäßig verteilt und deren minimaler Wert beträgt bei voller Be lastung der Vorrichtung 35 N/cm².

Am zweckmäßigsten kann die Erfindung auf Schleif-, Fräs-, Hobel- und anderen Werkzeugmaschinen benutzt werden.

Es ist möglich die erfindungsgemäße Vorrichtung als Greifzeug in Hebe- und Förderausrüstungen und Robotern zu benutzen.

Claims

Elektromagnetische Halteeinrichtung, insbesondere Elektromagnetspannplatte zum Festspannen von Werkstücken auf Werkzeugmaschinen, mit einer Magnetfeldquelle (3, 4) und einer hieran angeordneten Platte (5), deren Fläche zur Aufnahme der zu haltenden Teile (1) Nuten (6) zur Trennung der Pole aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (5) an der der Magnetfeldquelle (3, 4) zugewandten Fläche zusätz lichen Nuten (7) aufweist, die zu den Nuten (6) an der der Magnetfeldquelle abgewandten Fläche versetzt sind, wobei der Abstand (a) zwischen den Nuten (6) und den zusätzlichen Nuten (7), der Abstand (b) vom Nutengrund der Nuten (6) bis zu der der Magnetfeldquelle (3, 4) zugewandten Fläche der Platte (5) und die Überdeckung (c) der an den entgegengesetzten Flächen der Platte (5) angeordneten Nuten (6) und (7) senkrecht zu diesen Flächen im wesentlichen einander gleich sind.