PL212741B1 - Uchwyt magnetyczny - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest uchwyt magnetyczny przeznaczony szczególnie do chwytania, podnoszenia i przemieszczania ciężkich przedmiotów wykonanych z materiałów ferromagnetycznych, magnetycznie miękkich.

Powszechnie znane są rozwiązania uchwytów magnetycznych złożonych z magnesu trwałego oraz nabiegunników w postaci prostopadłościennych płytek żelaznych, przylegających do przeciwległych powierzchni magnesu trwałego, prostopadłych do kierunku namagnesowania magnesu. Ich działanie polega na tym, ze strumień magnetyczny wytworzony przez magnes trwały na stosunkowo dużej powierzchni magnesu jest przewodzony przez nabiegunniki i koncentrowany w miejscu połączenia uchwytu z materiałem chwytanym. Takie rozwiązanie charakteryzuje się powstawaniem dużych sił przyciągających przedmiot chwytany do uchwytu magnetycznego, które umożliwiają chwytanie i podnoszenie ciężkich przedmiotów wykonanych z materiałów magnetycznie miękkich.

Wadą takiego uchwytu jest to, że aby oderwać taki uchwyt od chwytanego przedmiotu, trzeba użyć siły odrywającej o wartości większej, niż siła przyciągania, co przy większych uchwytach powoduje, że nie można ręcznie oderwać uchwytu od przedmiotu chwytanego.

Uchwyt magnetyczny według wynalazku posiada ruchomy magnes trwały, umieszczony w szczelinie utworzonej pomiędzy powierzchniami zwory magnetycznej i nabiegunników tworzących magnetowód. Magnes trwały namagnesowany jest w kierunku prostopadłym do powierzchni przylegania w szczelinie połączony jest z prowadnikiem. Przylegające do siebie powierzchnie zwory magnetycznej i nabiegunników są względem siebie skośne pod kątem 30°-120° morząc przewężenie przekroju magnetowodu.

Działanie uchwytu polega na zmniejszaniu się strumienia magnetycznego zamykającego się poprzez przedmiot przyciągany w wyniku przesuwania magnesu trwałego w szczelinie z pozycji pomiędzy nabiegunnikami do pozycji w obszarze zwory magnetycznej.

Uzyskanie dużych wartości zmiany strumienia magnetycznego zamykającego się poprzez przedmiot możliwe jest dzięki przewężeniu magnetowodu pomiędzy nabiegunnikami a zworą magnetyczną, co powoduje powstanie dużej reluktancji magnetycznej w miejscu przewężenia. W związku z tym strumień magnetyczny, podczas przesuwania magnesu trwałego z pozycji pomiędzy nabiegunnikami do pozycji w obszarze zwory magnetycznej, ulega rozdzieleniu na dwa strumienie. Wartości podzielonych strumieni zależne są od położenia magnesu w szczelinie magnetowodu.

Uchwyt według wynalazku zapewnia dużą siłę przyciągania do elementu chwytanego, magnetycznie miękkiego i jednocześnie łatwe, ręczne odrywanie uchwytu od tego elementu bez użycia elementów wspomagających oraz bez użycia energii elektrycznej. Powyższe cechy sprawiają, że uchwyt taki nadaje się do zastosowania w trudnych warunkach, gdzie nie możemy stosować elektromagnesów, na przykład do eksploracji podwodnych - do chwytania i wyciągania ciężkich przedmiotów żelaznych z dna zbiorników wodnych.

Wynalazek przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym Fig. 1 przedstawia przekrój uchwytu w widoku z boku, Fig. 2 przedstawia przekrój uchwytu w widoku z góry, Fig. 3 przedstawia rozkład linii sił pola magnetycznego w uchwycie będącym w pozycji chwytania podnoszonego przedmiotu a Fig. 4 przedstawia rozkład linii sił pola magnetycznego w uchwycie w pozycji odrywania uchwytu od przedmiotu.

Uchwyt magnetyczny składa się z magnesu trwałego 1 umieszczonego w szczelinie 2 magnetowodu, składającego się z dwóch nabiegunników 4 oraz ze zwory magnetycznej 3. Przylegające do siebie powierzchnie zwory magnetycznej 3 i nabiegunników 4 są względem siebie skośne pod kątem 30°-120° tworząc przewężenie przekroju magnetowodu. Nabiegunniki 4 i zwora magnetyczna 3 są rozmieszczone względem siebie tak, że powierzchnie ich tworzą szczelinę 2, wewnątrz której umieszczony jest magnes trwały 1 namagnesowany w kierunku prostopadłym do powierzchni przylegania w szczelinie 2. Magnes 1 posiada możliwość ruchu wzdłuż szczeliny 2 utworzonej w zworze magnetycznej 3 oraz pomiędzy nabiegunnikami 4.

W momencie chwytania przedmiotu magnes 1 znajduje się pomiędzy nabiegunnikami 4 powodując zamknięcie się całego strumienia magnetycznego przez przedmiot chwytany 8. Siła przyciągania jest w tym przypadku największa.

W celu zwolnienia uchwytu przedmiotu magnes trwały 1 przeciąga się całkowicie do szczeliny pomiędzy zworą magnetyczną 3, przez co cały strumień zamyka się pomiędzy zworą magnetyczną 3 a magnesem 1 powodując, ze przez przedmiot chwytany 8 przepływa tylko strumień szczątkowy, co

PL 212 741 B1 powoduje odpadanie przedmiotu chwytanego 8 od uchwytu. Siła przyciągania w tym przypadku jest bliska zeru.

Korzystnym jest, jeśli magnes trwały namagnesowany jest prostopadle do największej powierzchni magnesu. Korzystnym jest również wykonanie nabiegunnika o takich wymiarach, aby nie występowało nasycenie magnetowodu, oraz wykonanie sfazowania nabiegunnika na krawędzi przylegającej do przedmiotu chwytanego po przeciwległej stronie do powierzchni styku z magnesem, w celu osiągnięcia maksymalnej indukcji magnetycznej oraz w celu pewniejszego mocowania magnetowodu w korpusie uchwytu.

Przesuwanie magnesu 1 w uchwycie realizowane jest za pomocą prowadnika 5 w korpusie 6. Korpus 6 posiada zaczep 7 umożliwiający zaczepienie liny bądź haka do przenoszenia ciężaru przedmiotu chwytanego 8.

Uchwyt stosuje się przykładając powierzchnie czołowe nabiegunników 4, do przedmiotu chwytanego 8, po czym przez przesunięcie prowadnika 5 w kierunku przedmiotu chwytanego 8 następuje połączenie uchwytu z przedmiotem. Chwytając za zaczep 7 możemy podnieść chwytany przedmiot 8 i przenieść go w inne miejsce. Zwolnienie uchwytu następuje po przesunięciu prowadnika 5 w kierunku zaczepu 7.

Claims (1)

1. Uchwyt magnetyczny złożony z korpusu, magnesów trwałych oraz elementów magnetycznie miękkich, znamienny tym, że posiada ruchomy magnes trwały (1), umieszczony w szczelinie (2) utworzonej pomiędzy powierzchniami zwory magnetycznej (3) i nabiegunników (4), tworzących magnetowód, przy czym magnes trwały (1) namagnesowany jest w kierunku prostopadłym do powierzchni przylegania w szczelinie (2) i połączony jest z prowadnikiem (5) a przylegające do siebie powierzchnie zwory magnetycznej (3) i nabiegunników (4) są względem siebie skośne pod kątem 30°-120° tworząc przewężenie przekroju magnetowodu.