PL237456B1 - Podstawka elektromagnetyczna do cienkościennych profili, zwłaszcza do wiertarek - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest podstawka elektromagnetyczna do cienkościennych profili, zwłaszcza do wiertarek elektrycznych stosowana jako element mocujący stojaka wiertarki przy wierceniu przedmiotów obrabianych.

Podstawki elektromagnetyczne, zwłaszcza do wiertarek elektrycznych znane są przykładowo z opisów patentowych o numerach PL. 166982, PL. 190971 i US 20150251284. W polskim opisie patentowym PL. 166982 przedstawione jest rozwiązanie podstawki elektromagnetycznej posiadającej prostopadłościenny korpus z dwoma kanałkami pierścieniowymi. W kanałkach na rdzeniach wewnętrznych ułożone są cewki magnetyczne. Z polskiego opisu patentowego PL. 190971 znana jest podstawka elektromagnetyczna posiadająca w dolnej części elektromagnetyczną bazę z elektromagnesami do mocowania podstawki do przedmiotu obrabianego za pomocą sił magnetycznych pochodzących od elektromagnesów. We wspólnym polu działania linii sił magnetycznych umieszczony jes t kontaktron. Rozwiązane podstawki elektromagnetycznej do cienkich materiałów (zwłaszcza rur, w tym rur cienkościennych) przedstawione jest w opisie amerykańskiego wynalazku oznaczonego nr US 20150251284. W opisie tym na fig. 1 przedstawiono podstawkę elektromagnetyczną do wiertarek zawierającą korpus ferromagnetyczny i dwie cylindryczne cewki elektromagnesu mające osie centralne usytuowane prostopadle do płaskiej dolnej powierzchni korpusu. Cewki zasilane są przez źródło energii (nie pokazane) w celu namagnesowania korpusu ferromagnetycznego i zamocowania do powierzchni dolnej płaskiego przedmiotu obrabianego. Podstawka przywołana w stanie techniki posiada pojedynczą linię styku z cylindryczną lub wypukłą powierzchnią przedmiotu obrabianego. Aby zwiększyć powierzchnie styku podstawki elektromagnetycznej wiertarki z przedmiotem obrabianym zwłaszcza rurą w tym rurą cienkościenną zastosowano ferromagnetyczny korpus w kształcie litery H składający się z dwóch szyn połączonych poprzeczką. Na poprzeczce między szynami umieszczona jest cewka magnetyczna, która generuje siłę przytrzymującą przedmiot obrabiany gdy cewka jest wzbudzona. Cewkę stanowi jedno uzwojenie i jest ono skonfigurowane jako dwubiegunowy elektromagnes. Oś cewki usytuowana jest równolegle do dolnej powierzchni szyn, a sama cewka jest od nich odsunięta.

Istotą rozwiązania według wynalazku jest podstawka elektromagnetyczna do cienkościennych profili, zwłaszcza do wiertarek zawierająca ferromagnetyczny korpus z promieniowymi kanałkami, w których znajdują się cewki magnetyczne o osiach prostopadłych do powierzchni dolnej korpusu charakteryzująca się tym, że posiada segmentowy korpus ferromagnetyczny. W każdym segmencie na rdzeniach, zewnętrznym i wewnętrznym ułożone są współosiowo dwie magnetyczne cewki, wewnętrzna i zewnętrzna. Cewki magnetyczne posiadają porównywalną liczbę amperozwoi, a stosunek liczby amperozwoi cewki wewnętrznej 2 do liczby amperozwoi cewki zewnętrznej 3 zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1. Rdzeń zewnętrzny segmentowego korpusu ferromagnetycznego podstawki elektromagnetycznej posiada w każdym segmencie przecięcia pod wyprowadzenie uzwojeń magnetycznych cewek. Korzystnie, gdy stosunek pola powierzchni rdzenia zewnętrznego do sumy pól powierzchni rdzenia wewnętrznego i roboczej powierzchni zewnętrznej korpusu segmentów zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1.

Zaletą rozwiązania podstawki elektromagnetycznej według wynalazku jest wielordzeniowy charakter obwodu magnetycznego, dzięki czemu możliwe jest uzyskanie znacznie wyższych sił magnetycznych dla cienkich materiałów ferromagnetycznych stanowiących podłoże (np. profil stalowy).

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok podstawki elektromagnetycznej w układzie dwusegmentowym, w którym każdy z segmentów zawiera dwie magnetyczne cewki ułożone współosiowo, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny podstawki elektromagnetycznej z zaznaczonymi kierunkami linii sił pola elektromagnetycznego, fig. 3 przedstawia korpus podstawki elektromagnetycznej w widoku, a fig. 4 widok izometryczny korpusu podstawki elektromagnetycznej z przecięciami.

Podstawka elektromagnetyczna do cienkościennych profili posiada segmentowy korpus ferromagnetyczny 1, w którym wykonane są pierścieniowe kanałki 1A pod cewki magnetyczne 2 i 3. W każdym segmencie S1, S2 segmentowego korpusu ferromagnetycznego 1 na rdzeniach wewnętrznym Rw i zewnętrznym Rz są ułożone współosiowo dwie magnetyczne cewki, zewnętrzna 3 i wewnętrza 2. Stosunek pola powierzchni rdzenia zewnętrznego Rz do sumy pól powierzchni rdzenia wewnętrznego Rw i roboczej powierzchni zewnętrznej korpusu R zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1. Odpowiednie połączenie magnetycznych cewek 2 i 3 zapewnia kształtowanie linii sił pola magnetycznego zgodnie ze schematem przedstawionym na fig. 2, gdzie jako zwora 4 traktowane jest podłoże stalowe do którego

PL 237 456 B1 mocowana jest wiertarka w czasie pracy. Wynika to z faktu, że podłoże zamyka (zwiera) obwód magnetyczny podstawki tak jak przedstawiono w formie schematu na fig. 2. Pole magnetyczne generowane przez magnetyczne cewki 2 i 3, spełnia następującą zależność: zwrot wektora indukcji magnetycznej dla pola magnetycznego w rdzeniu Rz cewki magnetycznej zewnętrznej 3 jest przeciwny do zwrotu wektora indukcji magnetycznej dla pola magnetycznego w rdzeniu Rw cewki magnetycznej wewnętrznej 2 umieszczonej współosiowo. Korpus 1 podstawki elektromagnetycznej posiada przecięcia P co pozwala na wyprowadzenie uzwojeń magnetycznych cewek wewnętrznej 2 i zewnętrznej 3 przez otwory 5 znajdujące się w górnej części ferromagnetycznego korpusu 1. Korzystne jest jeśli magnetyczne cewki 2 i 3 wchodzące w skład każdego z segmentów S1, S2 charakteryzują się jednakową wartością iloczynu 1 x n (amperozwoi), a suma powierzchni poszczególnych biegunów na powierzchni roboczej podstawki elektromagnetycznej jest równa (suma powierzchni biegunów typu „N” = suma powierzchni biegunów typie „S”). W praktyce dopuszcza się aby w/w parametry (liczba amperozwoi dla magnetycznych cewek 2 i 3 oraz pola powierzchni biegunów „N” i „S”) różniły się w granicach ±10%. Aby uzyskać powyższe założenie magnetyczne cewki 2, 3 wchodzące w skład danego segmentu S1 lub S2 wykonane są z zachowaniem porównywalnej liczby amperozwoi, przy czym stosunek liczby amperozwoi magnetycznej cewki wewnętrznej 2 do liczby amperozwoi magnetycznej cewki zewnętrznej 3 zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1.

Claims (4)

1. Podstawka elektromagnetyczna do cienkościennych profili zawierająca ferromagnetyczny korpus z promieniowymi kanałkami, w których znajdują się cewki magnetyczne o osiach prostopadłych do powierzchni dolnej korpusu, znamienna tym, że segmentowy korpus ferromagnetyczny (1) posiada w każdym segmencie (S1, S2) na rdzeniach (Rw, Rz) współosiowo ułożone dwie cewki magnetyczne, zewnętrzną (3) i wewnętrzną (2).

2. Podstawka elektromagnetyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że magnetyczne cewki (2, 3) posiadają porównywalną liczbę amperozwoi, przy czym stosunek liczby amperozwoi magnetycznej cewki wewnętrznej (2) do liczby amperozwoi magnetycznej cewki zewnętrznej (3) zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1.

3. Podstawka elektromagnetyczna według zastrz. 1, znamienna tym, że w każdym segmencie (S1, S2) segmentowego korpusu ferromagnetycznego (1) rdzeń zewnętrzny (Rz) ma przecięcia (P).

4. Podstawka elektromagnetyczna według zastrz. 4, znamienna tym, że stosunek pola powierzchni rdzenia zewnętrznego (Rz) do sumy pól powierzchni rdzenia wewnętrznego (Rw) i roboczej powierzchni zewnętrznej korpusu (R) zawiera się w przedziale od 1:0,9 do 1:1,1.