PL108574B1 - Magnetic chuck with permanent and electro-permanent magnets - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest stól magnetyczny o magne¬ sach trwalych oraz magnesach elektro-trwalych, zwlaszcza stól o uchwytach magnetycznych do zestawiania z rózny¬ mi maszynami lub oraz narzedziami.Stól magnetyczny zawiera podstawe z materialu ma- gnetycznego miekkiego, rame otaczajaca rdzen magnetycz¬ ny utworzony przez zestawione obok siebie magnesy i ele¬ menty biegunowe oraz plyte biegunowa warstwowa two¬ rzaca wiele biegunów rozdzielonych szczelinami.Spomiedzy wielu istniejacych typów stolów magne¬ tycznych, wyróznia sie zwlaszcza stoly o magnesach trwa¬ lych, stoly z elektromagnesami oraz stoly o magnesach ekktrotrwalych. W tym ostatnim typie co najmniej czesc magnesów trwalych lub wszystkie magnesy trwale sa oto¬ czone przez zwojnice elektryczna pozwalajaca na zmiane kierunku ich namagnesowania i skutkiem tego zmiane ob¬ wodu magnetycznego co pozwala na otrzymanie pierwsze¬ go stanu zwanego stanem pracy, w którym linie sil pola magnetycznego zamykaja sie przechodzac w miejscach, w których przedmioty przeznaczone do obróbki sa ulo¬ zone na stole oraz drugiego stanu zwanego postojowym, w którym linie sil zamykaja sie poprzez elementy stolu, skutkiem czego ten ostatni nie wywiera dzialania magne¬ tycznego.Typ stolów z magnesami elektro-trwalymi obecnie wzbudza wiecej zainteresowania od stolu ze zwyczajnymi pojedynczymi magnesami trwalymi, w którym przejscie ze stanu pracy do stanu postoju wymaga wzglednego przemieszczenia magnesów, a wiec ruchomych czesci mechanicznych, lub od stolu z elektromagnesami wy- 10 15 20 25 30 magajacego w stanie pracy stalego zasilania elektrycz¬ nego a wiec znacznego zuzycia energii, natomiast mag¬ nesy elektro-trwale zuzywaja energie elektryczna tylko podczas trwania impulsów pradu powodujacego ich mag¬ nesowanie w jednym lub drugim kierunku.Rozwój tego rodzaju stolów magnetycznych dopro¬ wadzil do wykonan w których zestawiane sa oba typy magnesów to jest magnesy, których kierunek namagneso¬ wania jest niezmienny, nie zawierajace uzwojenia elek¬ trycznego wybrane pomiedzy magnesami o duzym na¬ tezeniu koercji oraz magnesy o zmiennym kierunku na¬ magnesowania otoczone uzwojeniem, wybrane pomiedzy magnesami o malym natezeniu koercji, w ten sposób omi¬ nieto ryzyko rozmagnesowania pierwszych magnesów przy przeplywie impulsu pradowego przez magnesy elektro-trwale.W znanym wykonaniu tego typu, w przestrzeni po¬ miedzy dwoma elementami biegunowymi nastepujacych po sobie rdzeni magnetycznych umieszczony jest srod¬ kowy magnes elektrotrwaly otoczony dwoma magnesami trwalymi. Gdy namagnesowanie magnesu elektro-trwa- lego jest tego samego kierunku jak obu magnesów trwa¬ lych dwa przylegle elementy biegunowe staja sie odpo¬ wiednio biegunami pólnocnym i poludniowym co odpo¬ wiada stanowi pracy. Przy odwróceniu kierunku namag¬ nesowania magnesu srodkowego linie sil zamykaja sie poprzez oba rozpatrywane elementy biegunowe co odpo¬ wiada stanowi spoczynkowemu. Dobre wykonanie z pun¬ ktu widzenia dzialania, jest konstrukcja zlozona, ciezka i droga. Zwlaszcza koniecznosc umieszczenia pewnej 108 574108 574 4 mienny kierunek namagnesowania pokazany na fig. 1 strzal¬ kami 7, usytuowanych na przemian z innymi magnesami 8 o zmiennym magnetyzmie, magnesy te sa oddzielone jeden od drugiego przez elementy biegunowe 9 z miekkiej 5 stali.Magnesy 6 o stalym kierunku namagnesowania sa mag¬ nesami trwalymi o duzym natezeniu koercji przykladowo magnesami typu ferrytów twardych. Te, które sa usy¬ tuowane na dwu krancach zestawu, sa w styku z dwoma io przeciwleglymi bokami jarzma 2 i stanowia bieguny zew¬ netrzne, jarzmo 2 jest wykonane ze stali miekkiej.Magnesy 8 o zmiennym kierunku namagnesowania sa magnesami trwalymi o slabym natezeniu koercji przy¬ kladowo magnesami typu ticonal otoczonymi zwojni- 15 cami elektrycznymi 10.Elementy biegunowe 9, które przedzielaja rózne mag¬ nesy maja takie same rozstawienie jak bieguny powstajace na plycie biegunowej 3 i sa w styku ze strona wewnetrzna tej plyty. 20 Wszystkie elementy stosu sa przytrzymywane mecha¬ nicznie na przyklad przy pomocy nie pokazanych na ry¬ sunku sworzni przymocowanych do jarzma 2 na pewnej wysokosci nad podstawa 1.W stanie spoczynku magnesy 8 typu ticonal sa wszystkie namagnesowane w tym samym kierunku jak magnesy 6 typu twardego magnesowania dzieki impulsowi prado¬ wemu o odmiennym kierunku przeplywajacemu w uzwo¬ jeniu 10, jak przedstawia to fig. 2, na kótrej pokazany jest schematycznie przebieg linii sil pola magnetycznego, zestaw zachowuje sie jako jeden magnes zwarty przez elementy z miekkiej stali 1 i 2 obwód magnetyczny za¬ myka sie poprzez podstawe 1 i boki zewnetrzne jarzma 2 tak, ze zadne pole magnetyczne nie pojawia sie na bie¬ gunach plyty biegunowej 3, która jest wtedy obojetna. 35 W pozycji pracy, bieguny 8 typu ticonal sa wszystkie namagnesowane w kierunku przeciwnym do magnesów 6 typu twardego ferrytu, dzieki impulsowi pradu od¬ powiedniego kierunku, który jest przesylany przez uzwo¬ jenie 10. Jak pokazuje to fig. 3, na której pokazany jest schematycznie przebieg linii sil pola magnetycznego, zestaw zachowuje sie wówczas jak by mial tyle biegunów ile jest magnesów. Elementy biegunowe 9 staja sie na przemian biegunami pólnocnymi i poludniowymi a to samo zachodzi z biegunami powstalymi na plycie bie¬ gunowej 3, które na fig. 3 sa wyróznione literami N i S.Linie sil wychodzace z kazdego bieguna zamykaja sie w ten sposób przez dwa bieguny 9 nastepujace po sobie, dwa bieguny sasiednie plyty 3 i przedmiot lub przedmioty do umocowania ustawione na plycie, nie przedstawione na rysunku. 3 wielokrotnosci trzech magnesów pomiedzy dwoma ele¬ mentami biegunowymi, których rozstaw jest ustalony, narzuca wielka dokladnosc wykonania aby uniknac szcze¬ lin pomiedzy magnesami i elementami biegunowymi.Celem wynalazku jest zaradzic tym niedogodnosciom, a jego zadaniem jest dostarczenie stolu magnetycznego o magnesach trwalych i elektro-trwalych, a którego wy¬ konanie jest znacznie uproszczone i bardziej ekonomiczne.Stól magnetyczny wedlug wynalazku wewnatrz jarzma wykonanego z materialu magnetycznego miekkiego za¬ wiera stos magnesów obejmujacy magnesy majace wszytkie ten sam niezmienny kierunek namagnesowania o duzym natezeniu koercji ustawionych na przemian z innymi mggnesami o zmiennym kierunku namagnesowania i njnjejszym natezeniu koercji otoczonych uzwojeniem elektrycznym, magnesy, te sa oddzielone jeden od dru¬ giego przez elementy biegunowe z materialu magnetycz¬ nego miekkiego, które stykaja sie ze strona wewnetrzna piyty_magnetycznej ale znajduja sie w pewnej odleglosci od podstawy.Rdzen magnetyczny jest wiec utworzony przez proste zlozenie w stos magnesów na przemian z elementami bie¬ gunowymi, stos ten jest przytrzymywany mechanicznie na przyklad przy pomocy sworzni zamocowanych do jarzma z materialu magnetycznego miekkiego bez ko¬ niecznosci wykonywania drogiego pasowania poszczegól¬ nych elementów.Zasada dzialania stolu magnetycznego jest prosta, w stanie postoju magnesy elektro-trwale sa wszystkie na¬ magnesowane w tym samym kierunku zgodnym z kie¬ runkiem namagnesowania magnesów trwalych na skutek czego linie sil przenikaja stos magnesów na calej jego dlu¬ gosci i zamykaja sie poprzez strone zewnetrzna jarzma i podstawy, które to elementy sa wykonane z materialu magnetycznego miekkiego. W stanie pracy magnesy elektro- -trawle sa namagnesowane w kierunku przeciwnym do magnesów trwalych tak wiec elementy biegunowe staja sie alternatywnie biegunami pólnocnym i poludniowym co powoduje, ze linie sil zamykaja sie poprzez plyte biegu¬ nowa lub przedmioty usytuowane na plycie dla zamoco¬ wania.Magnesy o kierunkach namagnesowania niezmiennych i o duzym natezeniu koercji sa np. typu ferrytów twar¬ dych podczas gdy magnesy o zmiennym kierunku na¬ magnesowania i o malym natezeniu koercji, otoczone uzwo¬ jeniem, sa przykladowo typu ticonal lub alcomax... Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia stól W widoku z góry, z plyta biegunowa podniesiona, fig. 2 — — stól w przekroju bocznym podluznym wedlug 2—2 z fig, 1, w stanie spoczynkowym, z plyta biegunowa, fig. 3 — stól w przekroju takim samym jak na fig. 2, w stanie pracy.Stól magnetyczny jest uformowany przez nalozenie na podstawe 1 z miekkiej stali jarzma 2 o ksztalcie prosto¬ kata i plyty biegunowej 3, która na figurze 1 jest usu¬ nieta, ale dobrze widoczna na fig. 2 i 3. Plyta biegunowa 3 zawiera przekladke glówna 4 wyznaczajaca poszczególne bieguny i przekladki pomocnicze 5 przynalezne do kaz¬ dego bieguna.Przedmiot wynalazku stanowi uklad obwodu magne¬ tycznego usytuowanego wewnatrz jarzma 2 ponizej plyty biegunowej 3, _ Wedlug wynalazku obwód magnetyczny jest utworzony przez stos magnesów 6, majacych wszystkie ten sam niez- Przekroje obu typów uzytych magnesów sa tak wyz¬ naczone, ze na powierzchni plyty biegunowej 3 indukqa magnetyczna wytworzona przez magnes 8 ma wielkosc tego samego rzedu jak wytworzona przez magnesy 6.Nie oddala sie od istoty wynalazku przewidujac stos za¬ wierajacy inna ilosc magnesów przedstawiajacych zawsze ten sam uklad i/lub wykorzystujac magnesy, które nie nar leza do typu magnesowania twardego wzglednie ticonal, ale maja wlasnosci zgodne z zasada wynalazku.Wynalazek obejmuje równiez wszystkie imaki, suporty oraz stoly magnetyczne z/lub bez plyt magnetycznych wierzchnich, mogacych miec rózne usytuowanie bie- gunów, a które maja ten sam uklad obwodu magnetycz¬ nego. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60Wl-.W* Zastrzezenia patentowe 1. Stól magnetyczny o magnesach trwalych i elektro- trwalych, zawierajacy podstawe z materialu magnetycz¬ nego miekkiego, jarzmo otaczajace magnesy i ewentualnie plyte biegunowa, przy czym magnesami sa magnesy trwale o kierunku magnesowania niezmiennym i o duzym na¬ tezeniu koerqi oraz magnesy o kierurku magneso¬ wania zmiennym i o slabym natezeniu kocreji* otoczone zwojnica elektryczna, znamienny tym, ze magnesy te wewnatrz jarzma (2) wykonanego z materialu magne¬ tycznego miekkiego tworza stos, w którym magnesy o du¬ zym natezeniu koercji (6) majace ten sam kierunek na- 10 magnesowania (7) sa ustawione na przemian z magne¬ sami o malym natezeniu koercji (8) z których kazdy jest otoczony przez zwojnice elektryczna (10), przy czym wszystkie te magnesy (6, 8), które tworza stos, sa oddzielone jeden od drugiego przez elementy biegunowe (9), z ma* terialu magnetycznego miekkiego, stykaja sie ze strona spodnia plyty biegunowej (3) ale znajduja sie w odleglosci od podstawy (1) stolu. 2. Stól magnetyczny wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stos magnesów (6, 8) i elementów biegunowych (9) jest zespolony mechanicznie przy pomocy sworzni za¬ mocowanych na jarzmie (2) z materialu magnetycznego miekkiego.FIG.FIG.2 ^ ^^ /-k z^: ^s s ^s ^s*'s ^s s SI .31 s 's 's sb± PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Stól magnetyczny o magnesach trwalych i elektro- trwalych, zawierajacy podstawe z materialu magnetycz¬ nego miekkiego, jarzmo otaczajace magnesy i ewentualnie plyte biegunowa, przy czym magnesami sa magnesy trwale o kierunku magnesowania niezmiennym i o duzym na¬ tezeniu koerqi oraz magnesy o kierurku magneso¬ wania zmiennym i o slabym natezeniu kocreji* otoczone zwojnica elektryczna, znamienny tym, ze magnesy te wewnatrz jarzma (2) wykonanego z materialu magne¬ tycznego miekkiego tworza stos, w którym magnesy o du¬ zym natezeniu koercji (6) majace ten sam kierunek na- 10 magnesowania (7) sa ustawione na przemian z magne¬ sami o malym natezeniu koercji (8) z których kazdy jest otoczony przez zwojnice elektryczna (10), przy czym wszystkie te magnesy (6, 8), które tworza stos, sa oddzielone jeden od drugiego przez elementy biegunowe (9), z ma* terialu magnetycznego miekkiego, stykaja sie ze strona spodnia plyty biegunowej (3) ale znajduja sie w odleglosci od podstawy (1) stolu.
2. 2. Stól magnetyczny wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stos magnesów (6, 8) i elementów biegunowych (9) jest zespolony mechanicznie przy pomocy sworzni za¬ mocowanych na jarzmie (2) z materialu magnetycznego miekkiego. FIG. FIG.2 ^ ^^ /-k z^: ^s s ^s ^s*'s ^s s SI .31 s 's 's sb± PL