Permanentmagnetischer Werkstückhalter mit Polplatte. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein permanentmagnetischer Werkstück halter mit Polplatte, bei welchem ein Schmier mittel sowie Leitmittel für dieses und auf dieses zur Wirkung bringbare Druckmittel vorhanden sind um an der Gleitfläche zwi schen Magnet- und Polplatte einen Schmier mittelfilm zu erzeugen.
Die Möglichkeit der temporären Erzeu gung eines Schmiermittelfilms an der Gleit fläche zwischen Magnet- und Polplatte, welche zum Ein- und Ausschalten der magnetischen Wirkung des Werkstückhalters relativ zuein ander verschoben oder verdreht werden, bietet die Vorteile, dass die beim Ein- und Aus schalten zu überwindende Reibung bei vor heriger Erzeugung eines Schmiermittelfilms auf einen geringen Bruchteil, zum Beispiel 1 10 der trockenen Reibung zurückgeht, und dass die die Gleitfläche ergebenden, einem hohen Flächendruck ausgesetzten Oberflächen der Magnet- und der Polplatte nicht zum An fressen neigen.
Der Dimensionierung der bis herigen Werkstückhalter waren durch die zum Ein- und Ausschalten erforderliche Kraft und die Gefahr des Anfressens infolge des Flächendruckes sehr enge Grenzen gezogen, wogegen die vorliegende Erfindung ermög licht, diese Grenzen ganz erheblich auszu weiten.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Aus führungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Fig. 1 zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch einen teilweise veranschaulichten, per manentmagnetischen Werkstückhalter mit Pol platte und zu dieser längsverschiebbarer Magnetplatte, und Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1, mit teilweise weggebrochenen Teilen.
Am veranschaulichten Werkstückhalter bezeichnet 1 das Gehäuse, 2 die Polplatte und 3 die Magnetplatte, welche infolge ihrer magnetischen Anziehungskraft an der Unter seite der Polplatte 2 anliegt. Die Magnet platte 3 ist aus nebeneinanderliegenden Per manentmagnetstäben 4, - deren 'Pole an den schmalen Längsseiten liegen, und Eisenstäben 4a mit in abwechselnder Reihenfolge der Pol platte 2 zugekehrtem Nordpol und Südpol und zwischen diesen Magnetstäben 4 und Eisen stäben 4a liegenden, antimagnetischen Distanz stäben 5 mittels nicht gezeigter, das Stab paket zusammenhaltender 'Schraubenbolzen zusammengesetzt und mit einer als Eisenver bindung -unter den Magnetstäben 4 und Eisen stäben 4a dienenden,
an der Unterseite der letzteren festgeschraubten Platte 6 versehen. Die Magnetplatte 3 kann aus einem oder mehreren solchen, durch Magnetstäbe 4, Eisen stäbe 4a, Distanzstäbe 5 und Platte 6 gebilde ten Paketen bestehen. Bei mehreren Paketen im Falle von Werkstückhaltern grosser Dimen sionen sind diese Pakete miteinander durch an den Platten 6 festgeschraubte Bänder 7 verbunden. Die Polplatte 2 ist aus nebenein- anderliegenden Eisenstäben 8 und dazwischen- liegenden, antimagnetischen Distanzstäben 9 mittels nicht gezeigter, das Stabpaket zusam menhaltender Schraubenbolzen zusammen gesetzt und erstreckt sieh bis an den Längs rand des Werkstückhalters, so dass dessen ganze Breite magnetisch ausgenützt werden kann.
An der einen Stirnseite des Gehäuses 1 ist mittels nicht gezeigter 'Schrauben ein Pumpen gehäuse 10 mit einem Pumpenkolben 11 be festigt, der eine axiale Zahnstangenverzahnung 12 aufweist und über ein in diese eingreifen des Ritzel 13 mittels eines Schalthebels 11 verschiebbar ist, auf dessen Drehachse 15 das Ritzel befestigt ist. Der Kolben 11 besitzt gegen die Magnetplatte 3 zu einen Hals 16 mit geringerem Durchmesser als der Kolben und an dessen freiem Ende einen sich nur über den halben Halsumfang erstreckenden Bund 17.
Ein an der Magnetplatte 3 befestig ter Halbzylinder 18 umgibt den Bund 17 und weist einen nach innen vorstehenden, am halben Halsumfang anliegenden Bund 19 auf, an welchem bei der Kolbenverschiebung nach rechts in Fig. 1 der Kolben 11 mit dem freien Halsende und bei der Kolbenverschiebung nach links dessen Bund 17 nach Zurücklegung eines gewissen Kolbenweges a angreift und alsdann die Magnetplatte 3 mitnimmt. Der Kolben 11 besitzt eine von dem mit einem Schmiermittel, zum Beispiel Schmieröl, ge füllten Gehäusehohlraum 20 durch den Kolbenhals 16 eintretende und in den eben falls mit Schmieröl gefüllten Pumpenraum 21 mündende Bohrung 22, gegen deren Mündung eine Ventilkugel 23 durch eine am Kolben 11 abgestützte Schliessfeder 21 gepresst wird.
Vom Pumpenraum 21 führt ein Kanal 25 über ein Kugelrückschlagventil 26 zuunterst in einen Akkumulierraum 27, welcher der Druckakkumulierung dient und zu diesem Zweck in seinem obern Teil über dem Schmier ölspiegel luftgefüllt und gegen die Atmo sphäre durch einen Schraubdeckel 28 dicht abgeschlossen ist. Aus dem Druckakkumulier- raum 27 tritt zuunterst eine Leitung 29 aus, die am Stirnende der Polplatte 2 an den Hauptkanal eines in der Polplatte 2 vor- gesehenen, aus diesem Hauptkanal und Zweig kanälen bestehenden Kanalsystems angeschlos sen ist.
Der Hauptkanal und ein parallel dazu verlaufender Zweigkanal erstrecken sich quer durch einen Teil der Eisenstäbe 8 und Distanz stäbe 9 der Polplatte 2 und bestehen je aus einem in eine entsprechende Bohrung ein gesetzten Rohr 30 bzw. 31. Ein die Rohre 30 und 31 verbindender Zweigkanal 32 und aus den Rohren 30 und 37. nach unten an der Gleitfläche 33 gegen die Magnetplatte 3 mündende Zweigkanäle 31 sind jeweils in den Eisenstäben 8 vorgesehen, wobei die Zweig kanäle 34 in ungefähr gleichmässigen Abstän den voneinander angebracht sind.
An der vom Pumpengehäuse 10 abgekehr ten Stirnseite des Gehäuses 1 ist ein mit dem Gehäusehohlraum 20 kommunizierender Aus gleichsbehälter 35 befestigt, der gegen die Atmosphäre durch einen .durch eine Schrau benfeder 36 belasteten, elastischen Balg 37 dicht abgeschlossen ist.
Beim Bewegen des Pumpenkolbens von links nach rechts in Fig. 1 um die Wegstrecke a tritt eine gewisse Menge Schmieröl aus dem Gehäusehohlraum 20 in den Pumpenraum 21 über und beim Zurückbewegen des Kolbens gelangt diese Schmierölmenge in den Akku mulierraum 27, wo das Luftvolumen unter Druckerhöhung entsprechend zusammenge drückt wird, welche Druckerhöhung sich durch die Leitung 29 und das Kanalsystem 30, 31, 32 auf die Gleitfläche 33 fortpflanzt.
Nach einigen Kolbenbewegungen erreicht der Druck eine genügende Höhe, zum Beispiel 20 at, dass sich ein Schmierölfilm auf der Gleitfläche 33 zwischen Polplatte 2 und Magnetplatte 3 bildet, welcher die letztere von der Polplatte entgegen der magnetischen An ziehungskraft um zum Beispiel mm weg
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<B>100</B> drückt. Nunmehr lässt sich die Kolbenbewe gung zum Zwecke der Verschiebung der Magnetplatte 3 aus ihrer in der Zeichnung veranschaulichten Einschaltlage von links nach rechts über die Kolbenwegstrecke a hin aus mittels des Schalthebels 14 mit Leichtig keit fortsetzen, bis die Magnetplatte in die Ausschaltlage gelangt, in welcher die Distanz stäbe 5 unter der Mitte der Eisenstäbe 8 der Polplatte 2 stehen.
Die Ein- und die Ausschalt lage der Magnetplatte können durch je einen nicht gezeigten Anschlag festgelegt sein. Unter der Wirkung der magnetischen An ziehungskraft der Magnetplatte auf die Pol platte verschwindet der Schmierölfilm bei Nichtbetätigung der Pumpe allmählich, indem dessen Schmieröl in den Gehäusehohlraum 20 abfliesst. Der Balg 37 des Ausgleichsbehälters 35 wird, je nach dem durch die Pumpe be wirkten Schmierölentzug aus dem Gehäuse hohlraum bzw. dem Schmierölzufluss in diesen beim Entstehen bzw. Verschwinden des Schmierölfilms, unter dem Druck der Feder 36 mehr oder weniger tief in den Behälter 35 hineinragen. Die Einschaltverschiebung der Magnetplatte wird in analoger Weise vor bereitet und ausgeführt wie die beschriebene Ausschaltverschiebung.
Je nach der Breite der Platten 2 und 3 kann mehr als ein zum Hauptkanal 30 par alleler Zweigkanal 31 vorgesehen sein. Des gleichen wird die Anzahl der Austrittskanäle 34 und ihr Querschnitt den Dimensionen der Platte angepasst, damit sich ein gleichmässiger und lückenloser Schmierölfilm bilden kann. Die Magnetplatte oder -platten sind in der Verschiebungsrichtung an seitlichen Gehäuse rippen 38 geführt.
An Stelle der handbetätigten Plattenver schiebung könnte eine solche mittels hydrau lischem Druck, zum Beispiel Öldruck, erfolgen, wozu ein mit der Magnetplatte verbundener Zweiwegdruckkolben und ein Umschalthahn vorgesehen sein kann, mit welchem von einer Pumpe gefördertes Drucköl zur Herbeifüh rung der Einschaltverschiebung der Magnet platte 3 auf die eine Kolbenseite bzw. zur Herbeiführung der Ausschaltverschiebung auf die andere Kolbenseite geleitet wird, während jeweils das auf der entgegengesetzten Kolben seite befindliche Drucköl gleichzeitig durch einen Durchlass im Umschalthahn in den Gehäusehohlraum 20 zurückfliessen kann. Es könnte dann die gleiche Ölpumpe zur Erzeu gung sowohl des für die Bildung des Schmier- ölfilms als auch des für die Betätigung des Zweiwegdruckkolbens erforderlichen Öl druckes dienen.
Im Prinzip lassen sich die beschriebenen, der Erzeugung eines Schmiermittelfilms und erwünschtenfalls auch einer Relativbewegung von Magnet- und Polplatte dienenden Mittel in zweckentsprechender Ausbildung an durch Drehbewegung ein- und ausschaltbaren, per manentmagnetischen Werkstückhaltern vor sehen.
Permanent magnetic workpiece holder with pole plate. The present invention is a permanent magnetic workpiece holder with pole plate, in which a lubricant and conductive means for this and on this can be brought into effect pressure means are available to produce a lubricant film on the sliding surface between rule magnetic and pole plate.
The possibility of temporarily generating a lubricant film on the sliding surface between the magnet and pole plate, which is shifted or rotated relative to one another to switch the magnetic action of the workpiece holder on and off, offers the advantages that they switch on when switching on and off Overcoming friction with prior production of a lubricant film goes back to a small fraction, for example 1 10 of the dry friction, and that the surfaces of the magnet and pole plates that are exposed to high surface pressure and which result in the sliding surface do not tend to eat.
The dimensions of the previous workpiece holder were drawn by the power required to switch on and off and the risk of erosion due to the surface pressure very narrow limits, whereas the present invention made it possible to expand these limits considerably trainees.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment from the subject of the invention is shown. Fig. 1 shows a vertical longitudinal section through a partially illustrated, per manentmagnetischen workpiece holder with pole plate and this longitudinally displaceable magnetic plate, and Fig. 2 is a plan view of Fig. 1, with parts broken away.
On the workpiece holder illustrated, 1 denotes the housing, 2 the pole plate and 3 the magnetic plate, which rests against the underside of the pole plate 2 due to its magnetic attraction. The magnet plate 3 is made of adjacent Per manentmagnetstäben 4, - whose 'poles are on the narrow long sides, and iron rods 4a with in alternating order of the pole plate 2 facing north pole and south pole and between these magnetic rods 4 and iron rods 4a lying, antimagnetic distance rods 5 assembled by means of not shown, the rod package holding together 'screw bolts and with an iron connection -under the magnetic rods 4 and iron rods 4a serving,
provided on the underside of the latter screwed plate 6. The magnetic plate 3 can consist of one or more such, rods by magnetic rods 4, iron 4a, spacer rods 5 and plate 6 formed th packages. In the case of several packages in the case of workpiece holders of large dimensions, these packages are connected to one another by straps 7 screwed to the plates 6. The pole plate 2 is composed of adjacent iron rods 8 and intervening, antimagnetic spacer rods 9 by means of screw bolts (not shown) that hold the rod assembly together and extends to the longitudinal edge of the workpiece holder, so that its entire width can be used magnetically.
On one end face of the housing 1, a pump housing 10 with a pump piston 11 is fastened by means of screws (not shown), which has an axial rack toothing 12 and can be displaced via a pinion 13 engaging in this by means of a shift lever 11, on its axis of rotation 15 the pinion is attached. Against the magnetic plate 3, the piston 11 has a neck 16 with a smaller diameter than the piston and at its free end a collar 17 extending only over half the neck circumference.
A semi-cylinder 18 attached to the magnetic plate 3 surrounds the collar 17 and has an inwardly protruding collar 19 resting on half the neck circumference, on which the piston 11 with the free neck end and the piston displacement when the piston is shifted to the right in FIG to the left whose collar 17 engages after having covered a certain piston path a and then takes the magnetic plate 3 with it. The piston 11 has one of the housing cavity 20 filled with a lubricant, for example lubricating oil, entering through the piston neck 16 and opening into the pump chamber 21, which is also filled with lubricating oil, against the mouth of which a valve ball 23 is supported by a valve on the piston 11 Closing spring 21 is pressed.
From the pump chamber 21, a channel 25 leads via a ball check valve 26 at the bottom into an accumulation chamber 27, which is used for pressure accumulation and for this purpose is air-filled in its upper part above the lubricating oil level and sealed against the atmosphere by a screw cap 28. A line 29 emerges from the bottom of the pressure accumulation space 27 and is connected at the front end of the pole plate 2 to the main channel of a channel system provided in the pole plate 2 and consisting of this main channel and branch channels.
The main channel and a parallel branch channel extend transversely through part of the iron rods 8 and spacer rods 9 of the pole plate 2 and each consist of a tube 30 or 31 placed in a corresponding bore. A branch channel 32 connecting the tubes 30 and 31 and from the tubes 30 and 37. downwardly on the sliding surface 33 against the magnetic plate 3 opening branch channels 31 are each provided in the iron rods 8, the branch channels 34 are attached to each other at approximately equal spacing.
On the end face of the housing 1 turned away from the pump housing 10, a communicating with the housing cavity 20 from equalizing container 35 is attached, which is sealed against the atmosphere by a. By a screw spring 36 loaded, elastic bellows 37.
When moving the pump piston from left to right in Fig. 1 by the distance a, a certain amount of lubricating oil from the housing cavity 20 into the pump chamber 21 and when the piston is moved back this amount of lubricating oil enters the battery mulierraum 27, where the air volume under pressure increase accordingly is pressed together, which pressure increase propagates through the line 29 and the channel system 30, 31, 32 on the sliding surface 33.
After a few piston movements, the pressure reaches a sufficient level, for example 20 atm, that a lubricating oil film forms on the sliding surface 33 between pole plate 2 and magnetic plate 3, which pulls the latter away from the pole plate by, for example, mm against the magnetic attraction
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<B> 100 </B> presses. Now the piston movement for the purpose of moving the magnetic plate 3 from its switched-on position illustrated in the drawing from left to right over the piston travel distance a by means of the switching lever 14 continues with ease until the magnetic plate reaches the switched-off position, in which the Distance rods 5 stand under the center of the iron rods 8 of the pole plate 2.
The on and off position of the magnetic disk can be set by a stop, not shown. Under the effect of the magnetic force of attraction of the magnetic plate on the pole plate, the lubricating oil film gradually disappears when the pump is not actuated, in that the lubricating oil thereof flows into the housing cavity 20. The bellows 37 of the expansion tank 35 will, depending on the lubricating oil withdrawal from the housing or the lubricating oil inflow into this cavity when the lubricating oil film arises or disappears, protrude more or less deep into the container 35 under the pressure of the spring 36 . The switch-on shift of the magnetic disk is prepared and executed in an analogous manner as the switch-off shift described.
Depending on the width of the plates 2 and 3, more than one branch channel 31 parallel to the main channel 30 can be provided. At the same time, the number of outlet channels 34 and their cross-section are adapted to the dimensions of the plate, so that a uniform and gapless film of lubricating oil can form. The magnetic disk or disks are guided in the direction of displacement on the side housing ribs 38.
Instead of the manually operated plate shift, it could be done by means of hydraulic pressure, for example oil pressure, for which a two-way pressure piston connected to the magnetic plate and a switch valve can be provided, with which pressure oil delivered by a pump to bring about the switch-on shift of the magnetic plate 3 to the one piston side or to bring about the switch-off displacement to the other piston side, while the pressure oil located on the opposite piston side can simultaneously flow back into the housing cavity 20 through a passage in the switchover valve. The same oil pump could then be used to generate both the oil pressure required for the formation of the lubricating oil film and the oil pressure required for actuating the two-way pressure piston.
In principle, the means described, the generation of a lubricant film and, if desired, also a relative movement of the magnet and pole plate serving means can be seen in an appropriate design on magnetic workpiece holders that can be switched on and off by rotating movement.