Die Erfindung betrifft ein Lastaufnahmeorgan mit Dauermagneten, das für die Anhängung an Hebezeughaken, z.B. zur Aufnahme einer Last, zum Festhalten derselben bei anschliessender Beförderung durch das Hebezeug und zum Loslösen an der Entladestelle, bestimmt ist.
Das erfindungsgemässe Lastaufnahmeorgan mit Dauermagneten kann sehr erfolgreich zum Heben und Befördern von über 500 kg schweren Werkstücken mit unbearbeiteten Oberflächen in solchen Betriebsabteilungs-Abschnitten benutzt werden, an denen der Einsatz von elektromagnetischen Lastaufnahmeorganen infolge eventuellen Laststurzes bei plözlichen Elektroenergiezu- fuhr-Unterbrechungen einen Unfall verursachen kann.
Es sind Lastaufnahmeorgane mit Dauermagneten bekannt, die ein Gehäuse enthalten, in dem eine Magnetbaugruppe und eine zur Steuerung deren Magnetflusses bestimmte Einrichtung angeordnet sind, die unter dem Gewicht von Lastaufnahmeteilen anspricht.
Bei solchen Lastaufnahmeorganen besteht die Magnetbaugruppe aus einem unmagnetischen Teil. den Polen, die an den Wänden des Organgehäuses befestigt sind, und aus der verschiebbaren Einheit mit den Dauer- magneten, die in bezug auf die Pole durch die Steuereinrichtung auf- und abwärts versetzt wird. Dabei ist der Wert des durch die anzuhängende Last strömenden Magnetflusses nicht konstant und von der Grösse des Spieles zwischen der Magnetbaugruppe und den Polen abhängig. Beim kleinsten Spiel nimmt der Magnetfluss den maximalen Wert an und umgekehrt.
Die Lastaufuahmeorgane dieser Bauart weisen eine relativ geringe Tragfälligkeit auf. da zum vertikalen Heben der verschiebbaren Magnetbaugruppe grosse Kräfte erforderlich sind. die mit Ansteigen des Lastgewichtes eine wesentliche Erhöhung der Grösse und Masse der Steuereinrichtung verursachen, die in der Praxis nicht zweckmässig ist.
Ausserdem enden die Aus- und Ein-Schaltzyklen des Magnetflusses bei diesen Lastaufnahmeorganen im Anfahraugenblick des Hebezeuges, was ebenfalls als Nach- teil der bekannten Lastaufnahmeorgane anzusehen ist.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung der envähn- ten Nachteile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. ein Lastaufnahmeorgan zum Heben von z.B. über 500 kg schweren Werkstücken zu entwickeln.
Diese Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass beim Lastaufnahmeorgan mit Dauermagneten, das ein Gehäuse enthält, in dem eine Magnetbaugruppe und eine zur Steuerung deren Magnetflusses bestimmte Einrichtung angeordnet sind, die unter dem Gewicht von Lastaufnahmeteilen anspricht, erfindungsgemäss die Magnetbaugruppe aus zwei flach gestalteten parallel angeordneten Magneteinheiten besteht, die aus abwechselnden, der Breite nach einander gleichen. magnetischen und nicht magnetischen Gliedern zusammengesetzt sind. wobei die eine solche Magneteinheit am Unterteil des Gehäuses befestigt, die andere Einheit mit einem Spiel in der Zone der Zusammenwirkung der magnetischen Glieder durch die Steuereinrichtung um die Breite dieser Glieder in bezug auf die fest angeordnete Einheit hin- und herverschiebbar angeordnet ist.
Ein solche Bauart ermöglicht es, Kräfte, die zur Versetzung der verschiebbaren Magneteinheit erforderlich sind, bedeutend zu vermindern, da die Axialhubkraft durch die Rollreibungskraft ersetzt ist.
Es ist zweckmässig. die Steuereinrichtung in Gestalt eines Zahnstangengetriebes auszuführen, das die verschiebbare Magneteinheit mit der in bezug auf das Gehäuse verschiebbaren Hakenaufhängung verbindet, i der eine Feder eingebaut ist, die unter dem Gewicht von Lastaufnahmeteilen gespannt wird.
Dadurch wird die automatische Aufeinanderfolge der Lastaufnahme und des Lastlösens gewährleistet.
Die verschiebbare Magneteinheit kann in Lagern auf der feststehenden Magneteinheit angeordnet sein.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfin dungsgegenstandes anhand der beigelegten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 schematisch dargestellte Seitenansicht (Längsschnitt) des erfindungsgemässen Lastaufnahmeorgans mit Dauermagneten;
Fig. 2 Schnitt II-II der Fig. 1
Fig. 3 Schnitt III-III der Fig. 1.
Das erfindungsgemässe Lastaufnahmeorgan enthält ein Gehäuse 1 (Fig. 1 bis 3) in dem eine Magnetbaugrup pe2 und eine zum Steuern deren Magnetflusses bestimmte Einrichtung 3 angeordnet sind, die als Zahnstangengetriebe ausgeführt ist und von einer Feder 4 vorgespannt ist, die in einer Hakenaufhängung 5 eingebaut ist, die in bezug auf das Gehäuse I verschiebbar ist. Die Feder 4 wird unter dem Gewicht von Lastaufnahmeteilen bei der Versetzung der Aufhängung 5 in bezug auf das Gehäuse 1 gespannt, d.h. wenn das Lastaufnahmeorgan an dem (in der Zeichnung nicht dargestellten) Hebezeug angehängt wird.
Die Magnetbaugruppe 2 besteht aus zwei parallel angeordneten magnetischen Einheiten: aus feststehender Einheit 6 und verschiebbarer Einheit 7, wobei eine jede der beiden eine flach gestaltete Platte darstellt, die aus magnetischen Gliedern 8 (oxydischen Dauermagneten aus Bariumferrit) zusammengesetzt ist, welche mit nichtmagnetischen Gliedern (Polen) 9 abwechseln, die dieselbe Breite - denselben Schritt 10 - wie die Glieder 8 aufweisen.
Die feststehende Einheit 6 ist im Unterteil des Gehäuses 1 befestigt und die verschiebbare Einheit 7 ist über der Einheit 6 mit einem Spiel 11 in der Zone der Zusammenwirkung ihrer magnetischen Glieder 8 ange- ordnet und kann in Lagern 12 (Fig. 3) Hin- und Hergänge in bezug auf die feststehende Einheit 6. um den Schritt 10 der magnetischen Glieder 8 zum Schliessen und Unterbrechen deren Magnetflusses ausführen.
Diese Versetzungen der verschiebbaren Einheit 7 erfolgen durch die Steuereinrichtung 3. die über der Einheit 7 auf einer am Gehäuse 1 befestigten Montageplatte 13 angeordnet ist.
Die Steuereinrichtung 3 enthält eine auf der verschiebbaren Einheit 7 befestigte horizontale Zahnstange 14 (Fig. 1), die mit einem verzahnten Segment 15 in Eingriff steht, das mit Spielpassung auf einer Horizontalachse 16 sitzt, deren Enden in einem Halter 17 auf der Montageplatte 13 befestigt sind.
Durch das Ende des Hebels 1 5a am verzahnten Segment 15 läuft eine horizontale Achse 18, an deren Enden Zugstangen 19 lose (Fig. 2) sitzen. die die Achse 18 mit Achsen 20 verbinden, die ihrerseits in Kurbeln 21 befestigt sind. Die letzteren sind an den Enden einer Welle 22, die in den Lagern einer Konsole 23 (Fig. 1) läuft, befestigt, die ihrerseits auf der Montageplatte 13 befestigt ist. Auf der Welle 22 sitzt starr ein Sperrad 24 und mit Spielpassung ein Stirnrad 25, auf dem bewegbar die Klinke 26 des Sperrades 24 angeordnet ist. Das Zahnrad 25 steht im Eingriff mit einer vertikalen Zahnstange 27, die an der Aufhängung 5 befestigt ist.
Die Aufhängung 5 enthält eine Grundplatte 28 (Figur 3) mit Zentralöffnung, in der eine vertikale Führungsbüchse 29 und mit dieser konzentrisch auf der Grundplatte 28 eine zylindrische Hülse 30 befestigt sind, wobei auf der Seitenfläche der letzteren die vertikale Zahnstange 27 der Steuereinrichtung 3 befestigt ist.
An der Grundplatte 28 der Aufhängung 5 sind vertikale Wände 31 befestigt, de oben durch eine Öse 32 verbunden werden, durch die das Lastaufnahmeorgan am Haken des (in der Zeichnung nicht dargestellten) Hebezeugs angehängt wird.
Die Aufhängung 5 sitzt verschiebbar auf einem Bolzen 33, der in einer Führungsbüchse 29 läuft und mit seinem unteren Ende an der Montageplatte 13 befestigt ist. Auf dem oberen Ende des Bolzens 33 ist eine Begrenzungsbüchse 34 angoerdnet. Zwischen der Führungsbüchse 29 und der Hülse 30 sitzt die zylindrische Feder 4, die durch ihre untere Stirnfläche gegen die Grundplatte 28 der Aufhängung 5, durch ihre obere Stirnfläche aber gegen die Begrenzungsbüchse 34 stosst.
Die abnehmbaren Seitenwände 35 (Fig. 2) des Gehäuses 1 weisen vertikale Nuten 36 (Fig. 1) auf, in denen die vertikalen Wände 31 der Aufhängung 5 laufen.
Die Bewegung der Aufhängung 5 aufwärts ist durch Anschläge 37 begrenzt.
Das Lastaufnahmeorgan ist mit einem verschiebbaren Ein-Aus -Anzeiger 38 der Stellungen der verschiebbaren magnetischen Einheit 7 versehen.
Der Betrieb des Lastaufnahmeorgans verläuft in folgender Weise.
Das Lastaufnahmeorgan wird auf der (in der Zeichnung nicht dargestellten) zu befördernden Last angeordnet und die Öse 32 der Aufhängung 5 am Haken des Hebezeugs angehängt.
Nach dem Spannen des Seils am Hebezeug wird die Aufhängung 5 durch die auf dem Haken befindliche Öse 32 aufwärts versetzt. Dabei werden die Wände 31 der Aufhängung 5 in den Nuten 36 in bezug auf das Gehäuse 1 versetzt, die Büchse 29 aber wird auf dem Bolzen 33 so lange verschoben, bis die Grundplatte 28 der Aufhängung 5 gegen den Anschlag 37 stosst. Die Feder 4 wird dabei zusammengepresst.
Während der Aufwärtsbewegung der Aufhängung 5 dreht die Zahnstanze 27 das Zahnrad 25 im Uhrzeigerdrehsinn um 1800, wodurch die Klinke 26 am Sperrad 24 gleitet, und die Welle 22 sowie das mit dieser über die Kurbeln 21 und Zugstangen 19 verbundene verzahnten Segment 15 stehen still. Dabei steht, wie in Fig. 1 dargestellt ist, die verschiebbare magnetische Einheit 7 in Betriebsstellung- Ein)y, d.h. die magnetischen Glieder 8 liegen gegenüber den magnetischen Gliedern 8 der feststehenden Einheit 6 und der Magnetfluss der Einheiten 6 und 7 ist geschlossen und läuft durch die Last und die Last ist an die untere Oberfläche der feststehenden Einheit 6 angezogen.
Sobald die Aufhängung 5 gegen den Anschlag 37 stosst, beginnt das Heben des Lastaufnahmeorgans zusammen mit der Last, und in dieser Lage werden sie durch den Hebezeug zur Entladestelle befördert.
Das Loslösen der Last an der Entladestelle verläuft in folgender Weise. Sobald die Last das Lagerpodest berührt hat, wird sich die zusammengepresste Feder 4 entspannen und dabei die Aufhängung 5 so lange abwärts verschieben, bis ihre Grundplatte 28 die Montageplatte 13 berührt.
Dabei dreht die Zahnstange 27 das Zahnrad 25 gegen den Uhrzeigerdrehsinn um 1800 - die Klinke 26 wird sowohl das Sperrad 24 als auch die Welle 22 ebenfalls um 1800 drehen und betätigt hiermit die Kurbeln 21, die Zugstangen 19 und das verzahnte Segment 15, das bei seiner Zusammenwirkung mit der Zahnstange 14 die verschiebbare magnetische Einheit 7 in die Stellung Aus versetzt, bei der die magnetischen Glieder der Einheit 7 um den Abstand 10 in bezug auf die magnetischen Glieder 8 der feststehenden Einheit 6 versetzt werden - der Magnetfluss der Einheiten 6 und 7 wird unterbrochen und die Last vom Lastaufnahmeorgan gelöst (sie wird nicht mehr vom Lastaufnahmeorgan angezo gen).
Beim Heben des Lastaufnahmeorgans ohne Last aufwärts wird durch Ziehen an der Öse 32 die Aufhängung 5 in bezug auf das Gehäuse 1 versetzt.
Dabei wird die Feder 4 zusammengepresst, die Zahnstange 27 aber dreht das Zahnrad 25 im Uhrzeigerdrehsinn um 1800 - die Klinke gleitet auf dem Sperrad 24 u.
die Bewegung wird untercrochen, d.h. die verschiebbare Einheit 7 wird in der Lage Aus stehen.
In dieser Stellung wird das Lastaufnahmeorgan an die Verladestelle befördert.
Bei der Anordnung des Lastaufnahmeorgans an der Last erfolgt das Ansprechen der Aufhängung 5 und der Steuereinrichtung 3, die die magnetische Einheit 7 in die Stellung Ein in ähnlicher Weise wie bei dem oben beschriebenen Verlauf des Loslösens der Last versetzt.
The invention relates to a load-bearing member with permanent magnets, which is intended to be attached to lifting hooks, e.g. to pick up a load, to hold it in place when it is subsequently transported by the hoist and to be released at the unloading point.
The load-bearing device according to the invention with permanent magnets can be used very successfully for lifting and transporting workpieces weighing more than 500 kg with unmachined surfaces in those operating department sections where the use of electromagnetic load-bearing devices can cause an accident as a result of a possible load drop in the event of sudden interruptions in the electrical power supply .
Load-bearing members with permanent magnets are known which contain a housing in which a magnet assembly and a device intended for controlling the magnetic flux thereof are arranged, which device responds under the weight of load-bearing parts.
In such load-bearing organs, the magnet assembly consists of a non-magnetic part. the poles, which are attached to the walls of the organ case, and from the displaceable unit with the permanent magnets, which are moved up and down with respect to the poles by the control device. The value of the magnetic flux flowing through the load to be attached is not constant and depends on the size of the play between the magnet assembly and the poles. With the smallest clearance, the magnetic flux takes on the maximum value and vice versa.
The load-bearing organs of this type have a relatively low load-bearing capacity. because large forces are required to lift the movable magnet assembly vertically. which cause a significant increase in the size and mass of the control device as the load weight increases, which is not practical in practice.
In addition, the switch-off and switch-on cycles of the magnetic flux in these load-bearing devices end when the hoist starts up, which is also to be regarded as a disadvantage of the known load-bearing devices.
The invention aims to eliminate the disadvantages mentioned.
The invention is based on the object. a load-bearing device for lifting e.g. To develop workpieces weighing more than 500 kg.
This object was achieved in that in the case of the load-bearing element with permanent magnets, which contains a housing in which a magnet assembly and a device intended to control its magnetic flux are arranged, which respond under the weight of load-bearing parts, according to the invention the magnet assembly consists of two flat magnet units arranged in parallel consists of alternating ones that are equal in width to one another. magnetic and non-magnetic members are composed. one such magnetic unit being fixed to the lower part of the housing, the other unit being arranged to be slidable back and forth with a clearance in the zone of cooperation of the magnetic members by the control device by the width of these members with respect to the fixed unit.
Such a design makes it possible to significantly reduce the forces which are required to move the displaceable magnet unit, since the axial lifting force is replaced by the rolling friction force.
It is practical. to implement the control device in the form of a rack and pinion mechanism which connects the displaceable magnet unit to the hook suspension which is displaceable with respect to the housing and which has a built-in spring which is tensioned under the weight of load-bearing parts.
This ensures the automatic sequence of load pick-up and load release.
The displaceable magnet unit can be arranged in bearings on the stationary magnet unit.
An embodiment of the subject of the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 shows a schematic side view (longitudinal section) of the load-bearing element according to the invention with permanent magnets;
FIG. 2 section II-II of FIG. 1
3 section III-III of FIG. 1.
The load-bearing member according to the invention contains a housing 1 (Fig. 1 to 3) in which a Magnetbaugrup pe2 and a device 3 intended to control the magnetic flux thereof are arranged, which is designed as a rack and pinion gear and is biased by a spring 4 which is built into a hook suspension 5 which is slidable with respect to the housing I. The spring 4 is tensioned under the weight of load-bearing parts when the suspension 5 is displaced with respect to the housing 1, i.e. when the load-bearing device is attached to the hoist (not shown in the drawing).
The magnet assembly 2 consists of two magnetic units arranged in parallel: a fixed unit 6 and a displaceable unit 7, each of which represents a flat plate made up of magnetic members 8 (oxide permanent magnets made of barium ferrite), which are equipped with non-magnetic members ( Poles) 9, which have the same width - the same step 10 - as the links 8.
The fixed unit 6 is fastened in the lower part of the housing 1 and the displaceable unit 7 is arranged above the unit 6 with a play 11 in the zone of interaction of its magnetic members 8 and can move back and forth in bearings 12 (FIG. 3) Operations with respect to the fixed unit 6 to carry out step 10 of the magnetic members 8 to close and interrupt their magnetic flux.
These displacements of the displaceable unit 7 are carried out by the control device 3, which is arranged above the unit 7 on a mounting plate 13 attached to the housing 1.
The control device 3 contains a horizontal rack 14 (Fig. 1) fastened on the displaceable unit 7, which rack is in engagement with a toothed segment 15 which sits with a clearance fit on a horizontal axis 16, the ends of which are fastened in a holder 17 on the mounting plate 13 are.
A horizontal axis 18 runs through the end of the lever 1 5a on the toothed segment 15, at the ends of which tie rods 19 sit loosely (FIG. 2). which connect the axle 18 to axles 20 which in turn are fastened in cranks 21. The latter are attached to the ends of a shaft 22 which runs in the bearings of a bracket 23 (FIG. 1), which in turn is attached to the mounting plate 13. A ratchet wheel 24 is rigidly seated on the shaft 22 and a spur wheel 25 with a clearance fit on which the pawl 26 of the ratchet wheel 24 is movably arranged. The gear wheel 25 meshes with a vertical rack 27 which is attached to the suspension 5.
The suspension 5 contains a base plate 28 (FIG. 3) with a central opening in which a vertical guide bushing 29 and with this a cylindrical sleeve 30 are fastened concentrically on the base plate 28, the vertical rack 27 of the control device 3 being fastened on the side surface of the latter .
On the base plate 28 of the suspension 5 vertical walls 31 are attached, de are connected at the top by an eyelet 32 through which the load-bearing member is attached to the hook of the hoist (not shown in the drawing).
The suspension 5 is slidably seated on a bolt 33 which runs in a guide bush 29 and is fastened with its lower end to the mounting plate 13. A limiting sleeve 34 is angoerdnet on the upper end of the bolt 33. Between the guide bush 29 and the sleeve 30 sits the cylindrical spring 4, which abuts against the base plate 28 of the suspension 5 through its lower face, but against the limiting bush 34 through its upper face.
The removable side walls 35 (FIG. 2) of the housing 1 have vertical grooves 36 (FIG. 1) in which the vertical walls 31 of the suspension 5 run.
The upward movement of the suspension 5 is limited by stops 37.
The load-bearing element is provided with a sliding on-off indicator 38 of the positions of the sliding magnetic unit 7.
The operation of the load-bearing element is as follows.
The load-bearing element is arranged on the load to be transported (not shown in the drawing) and the eyelet 32 of the suspension 5 is attached to the hook of the hoist.
After the rope has been tensioned on the hoist, the suspension 5 is moved upwards through the eyelet 32 on the hook. The walls 31 of the suspension 5 are displaced in the grooves 36 with respect to the housing 1, but the bush 29 is shifted on the bolt 33 until the base plate 28 of the suspension 5 hits the stop 37. The spring 4 is thereby compressed.
During the upward movement of the suspension 5, the tooth punch 27 rotates the gear 25 clockwise by 1800, whereby the pawl 26 slides on the ratchet wheel 24, and the shaft 22 and the toothed segment 15 connected to it via the cranks 21 and tie rods 19 stand still. As shown in Fig. 1, the displaceable magnetic unit 7 is in the operating position-On) y, i.e. the magnetic members 8 oppose the magnetic members 8 of the fixed unit 6, and the magnetic flux of the units 6 and 7 is closed and passed through the load and the load is attracted to the lower surface of the fixed unit 6.
As soon as the suspension 5 strikes against the stop 37, the lifting of the load-bearing element begins together with the load, and in this position they are transported to the unloading point by the hoist.
The release of the load at the unloading point proceeds in the following way. As soon as the load has touched the bearing pedestal, the compressed spring 4 will relax and, in the process, move the suspension 5 downwards until its base plate 28 touches the mounting plate 13.
The rack 27 rotates the gear 25 counterclockwise by 1800 - the pawl 26 will also turn both the ratchet 24 and the shaft 22 by 1800 and thereby actuates the cranks 21, the tie rods 19 and the toothed segment 15, which is in its In cooperation with the rack 14, the displaceable magnetic unit 7 is placed in the Off position, in which the magnetic members of the unit 7 are displaced by the distance 10 with respect to the magnetic members 8 of the fixed unit 6 - the magnetic flux of the units 6 and 7 becomes interrupted and the load released from the load-bearing device (it is no longer attracted by the load-bearing device).
When the load-bearing member is lifted upwards without a load, the suspension 5 is displaced with respect to the housing 1 by pulling on the eyelet 32.
The spring 4 is compressed, but the rack 27 turns the gear 25 clockwise by 1800 - the pawl slides on the ratchet wheel 24 u.
the movement is interrupted, i.e. the displaceable unit 7 will be in the Off position.
In this position, the load-bearing device is transported to the loading point.
When the load pick-up element is arranged on the load, the suspension 5 and the control device 3 respond, which puts the magnetic unit 7 into the A position in a manner similar to the above-described course of releasing the load.