-
Permanentmagnetische, ein- und ausschaltbare Spannplatte Die Erfindung
bezieht sich auf eine permanentmagnetische, ein- und ausschaltbare Spannplatte mit
in der Deckplatte angeordneten, magnetische Haftflächen bildenden Leitplatten aus
weichmagnetischem Material und scheibenförmigen, axial magnetisierten Dauermagneten,
welche auf einer Achse befestigt und mittels dieser zwischen die Leitplatten eindrehbar
angeordnet sind.
-
Es ist eine Spannplatte der genannten Art bekannt, bei der halbkreisförmige
Dauermagnete parallel zueinander und mit gleichbleibendem Abstand auf einer Achse
befestigt sind. Die Dauermagnete sind in Richtung der Achse magnetisiert und so
auf dieser angebracht, daß ihre einander zugekehrten Seitenflächen jeweils gleichnamige
magnetische Pole aufweisen. In einem Gehäuse aus nichtmagnetischem Werkstoff ist
diese Achse dreh- und in zwei um einen Drehwinkel von 180° unterschiedlichen Lagen
feststellbar gelagert. Von der Oberfläche des Gehäuses her sind in Schlitze Leitplatten
aus weichmagnetischem Werkstoff eingesetzt, wobei die Leitplatten einen der Dicke
der halbkreisförmigen Dauermagnete entsprechenden Abstand voneinander besitzen und
so bemessen sind, daß sie bis unmittelbar an die die Dauermagnete tragende Achse
reichen.
-
Soll auf dieser Spannplatte ein ferromagnetisches Werkstück festgehalten
werden, so werden durch Verdrehung der Achse die Dauermagnete zwischen die Leitplatten
eingeschwenkt. In dieser Stellung werden in den an jeweils zwei Dauermagnete mit
gleichnamig gepolten Seitenflächen angrenzenden Leitplatten abwechselnd Magnetpole
verschiedenen Vorzeichens induziert, deren Feldlinien sich über ein auf mindestens
zwei Leitplatten aufliegendes Werkstück schließen, so daß auf dieses eine magnetische
Haltekraft ausgeübt wird.
-
Zum Beseitigen dieser magnetischen Haltekraft, also zum Ausschalten
der permanentmagnetischen Spannplatte, wird die Achse um einen Drehwinkel von 180°
gedreht. Dabei geraten die Dauermagnete mit den in der Gehäuseoberfläche eingelassenen
Leitplatten außer Eingriff, so daß das Werkstück abgehoben werden kann. Da jedoch
die halbkreisförmigen Dauermagnete auf ihren gesamten Seitenflächen je einen magnetischen
Pol aufweisen und die Leitplatten bis nahe an die die Dauermagnete tragende Achse
reichen, wird auch im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte in den Leitplatten
eine geringe Feldstärke der bisherigen Polarität induziert. Dieses erklärt sich
vor allem daraus, daß die halbkreisförmigen Dauermagnete an ihrem dem Halbkreis
gegenüberliegenden Teil eine Hälfte einer zylindrischen Nabe für die Befestigung
der Dauermagnete auf der Achse aufweisen müssen. Dabei liegen die stirnseitigen
Begrenzungsflächen dieser Naben praktisch in den Seitenflächen der Dauermagnete,
sie weisen also auch deren magnetische Pole auf. Da sich somit die magnetischen
Pole der Dauermagnete auch im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte nahe ihrer
Leitplatten befinden, bildet sich zwischen diesen ein magnetisches Restfeld aus,
dessen Feldlinien über das noch auf den Leitplatten liegende Werkstück geschlossen
werden. Auf das Werkstück wird also eine, wenn auch im Vergleich zur eingeschalteten
Stellung der Spannplatte geringere Haltekraft ausgeübt. Trotzdem kann diese noch
verbleibende Haltekraft so groß sein, daß das Werkstück nur mit Mühe bzw. mit Hilfsmitteln
von der Spannplatte abgehoben werden kann. Auch Einrichtarbeiten sind deshalb schwer
durchführbar.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine permanentmagnetische, ein- und
ausschaltbare Spannplatte mit in der Deckplatte angeordneten, magnetische Haftflächen
bildenden Leitplatten aus weichmagnetischem Material und scheibenförmigen, axial
magnetisierten Dauermagneten, welche auf einer Achse befestigt und mittels dieser
zwischen die Leitplatten eindrehbar angeordnet sind, zu schaffen, bei der die magnetischen
Restfelder der im ausgeschalteten Zustand der Spannplatte den Leitplatten zugewendeten
Teile der Dauermagnete sich unmittelbar zwischen diesen kurzschließen.
-
Dieses wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Dauermagnetscheiben
abwechselnd derart magnetisiert sind und ,derart auf der Achse angeordnet sind,
daß ihre einander zugekehrten Flächen im Bereich oberhalb der Achse gleichnamige
magnetische Pole, im Bereich unterhalb der Achse dagegen ungleichnamige Pole haben.
-
Bei einer Anordnung mit zwei oder mehr nebeneinanderliegenden, Magnetscheiben
tragendenAchsen
sind vorteilhaft die Magnetscheiben auf benachbarten
Achsen um jeweils einen Magnetscheibenabstand versetzt angeordnet.
-
Es ist auch vorteilhaft, den Leitplatten einen T-förmigen Querschnitt
zu geben und sie mit dem verbreiterten Querschnitt in der Deckplatte zu befestigen.
-
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der permanentmagnetischen Spannplatte
sind praktisch in deren ausgeschalteten Zustand auf ihrer Oberfläche keine Restmagnetfelder
mehr festzustellen. Da bei den zu den Leitplatten der ausgeschalteten Spannplatte
zeigenden Teilen der Dauermagnete nun jeweils ungleichnamige magnetische Pole einander
gegenüberstehen, bildet sich zwischen diesen ein homogenes Magnetfeld aus. Dieses
erstreckt sich nicht mehr auf die Leitplatten, so daß auch die Oberfläche der Spannplatte
unbeeinflußt bleibt und auf das Werkstück keine Haltekraft ausgeübt wird.
-
Diese beschriebene Wirkung tritt auch bei permanentmagnetischen Spannplatten
auf, deren Magnetsystem aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden, Dauermagnete
tragenden Achsen besteht. Infolge der axialen Versetzung der Dauermagnete auf benachbarten
Achsen um einen Dauermagnetscheiben-Abstand liegen im ausgeschalteten Zustand der
Spannplatte, auch in Längsrichtung der gemeinsamen Leitplatten gesehen, jeweils
ungleichnamige magnetische Pole hintereinander, so daß sich auch in dieser Richtung
kein die Abnahme der Werkstücke behinderndes Restmagnetfeld ausbilden kann.
-
Demgegenüber wird durch die Anwendung von Leitplatten mit T-förmigem
Querschnitt erreicht, daß auf einer größeren Fläche der Spannplatte magnetische
Feldlinien vorhanden sind und somit auch kleine Teile, deren Länge kleiner als der
Abstand zwischen zwei Leitplatten mit rechteckigem Querschnitt ist, sicher gehalten
werden.
-
In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße permanentmagnetische
Spannplatte mit aufgelegtem Werkstück in eingeschaltetem Zustand, F i g. 2 einen
Querschnitt wie in F i g. 1, jedoch im ausgeschalteten Zustand, F i g. 3 den Ausschnitt
A der F i g. 2 vergrößert und mit T-förmigen Leitplatten und F i g. 4 einen rechtwinkligen
Schnitt zu dem in F i g. 1 bei einer Spannplatte mit zwei nebeneinanderliegenden
Achsen.
-
Die permanentmagnetische Spannplatte besteht aus einem Gehäuse 1,
in dem eine Achse 2 mittels Kugellager 3 drehbar gelagert ist (F i g. 1 und 2).
Die Achse 2 ist an ihrem einen Ende aus dem Gehäuse 1 herausgeführt und trägt dort
einen Drehgriff 4. Mehrere etwa halbkreisförmige Dauermagnetscheiben 5 und 6 sind
parallel zueinander und durch Distanzringe 7 mit jeweils gleichbleibendem Abstand
auf der Achse 2 innerhalb des Gehäuses 1 befestigt. Dabei sind die Dauermagnetscheiben
5 und 6 so magnetisiert und auf der Achse 2 angeordnet, daß abwechselnd neben Dauermagnetscheiben
5, auf deren Seitenflächen sich jeweils nur ein magnetischer Pol befindet, Dauermagnetscheiben
6 sitzen, auf deren Seitenflächen sich jeweils zwei ungleichnamige magnetische Pole
befinden.
-
Das Gehäuse 1 ist durch eine Bodenplatte 8 verschlossen. Dabei ist
die aus weichmagnetischem Werkstoff bestehende Bodenplatte 8 über eine in der Zeichnung
(F i g. 2) nicht besonders kenntlich gemachte magnetische Isolierung mit dem Gehäuse
1 verbunden. In der Bodenplatte 8 sowie in der Oberfläche des Gehäuses 1 sind über
die gesamte Breite der Spannplatte Leitplatten 9 und 10 aus weichmagnetischem
Werkstoff eingelassen, wobei sie einen gleichbleibenden, der Breite der Dauermagnetseheiben
5 und 6 entsprechenden Abstand voneinander besitzen und jeweils gegenüber
der Lücke zwischen den Dauermagnetscheiben 5 und 6 angeordnet sind. Die Leitplatten
9 sind hierbei magnetisch gut leitend mit der Bodenplatte 8 verbunden, während die
Leitplatten 10 bei 11 in der Oberfläche des Gehäuses 1 magnetisch isoliert sind.
Sie weisen entsprechend den F i g. 1 und 2 einen rechteckigen Querschnitt auf, können
aber auch gemäß F i g. 3 mit einem T-förmigen Querschnitt ausgeführt werden.
-
Bei Spannplatten mit zwei parallel nebeneinander im Gehäuse 1 gelagerten
Achsen 2 (s. F i g. 4) sitzt auf jeder Achse 2 ein Zahnrad 12 (F i
g. 2), welches mit den auf den benachbarten Achsen 2 befindlichen im Eingriff steht.
Bei diesen Spannplatten sitzen bei einem rechtwinkligen Schnitt durch die Achsen
2 nach F i g. 4 immer jeweils Dauermagnetscheiben 5 und 6 nebeneinander, wobei diese
Anordnung bei symmetrischen Dauermagnetscheiben 5 und 6 aus einer axialen Verschiebung
der Dauermagnetscheiben auf benachbarten Achsen 2 um einen Magnetscheibenabstand
sowie einer Drehung um ihre Symmetrieachse entstanden gedacht werden kann.
-
Die Arbeitsweise ist wie folgt: Bei Verdrehung des Drehgriffes 4 und
damit der Achse 2 werden die Dauermagnetscheiben 5 und 6 zwischen die Leitplatten
10 eingeschwenkt (s. F i g. 1). In dieser Lage befindet sich jeweils eine Leitplatte
10
zwischen je einer Dauermagnetscheibe 5 und 6. Da oberhalb der Achse 2 die
einander zugewendeten Seitenflächen der Dauermagnetscheiben 5 und 6 jeweils gleich
polarisiert sind, wird in der zwischen beiden befindlichen Leitplatte
10 ein Magnetpol des gleichen Vorzeichens induziert. Es liegen damit jeweils
Leitplatten 10 mit ungleichnamigen magnetischen Polen nebeneinander, so daß ein
auf der Oberfläche des Gehäuses 1 aufgelegtes ferromagnetisches Werkstück
(in F i g. 1 mit Strich-Punkt-Linie angedeutet) bedingt durch den Schluß der magnetischen
Feldlinien festgehalten wird.
-
Die permanentmagnetische Spannplatte wird durch Drehen des Drehgriffes
4 um einen Drehwinkel von 1$0° ausgeschaltet (s. F i g. 2). Dabei werden die Dauermagnetscheiben
5 und 6 aus den Leitplatten 10
heraus- und zwischen die Leitplatten
9 eingeschwenkt. In dieser Stellung sind die magnetischen Feldlinien des Hauptfeldes
über die Leitplatten 9 und die Bodenplatte B kurzgeschlossen. Der Feldlinienverlauf
ist in F i g. 2 angedeutet. Bedingt durch die erfindungsgemäße Magnetisierung der
Dauermagnetscheiben 5 und 6 weisen die nun zu den Leitplatten 10 zeigenden
Teile der Dauermagnetscheiben 5 und 6 an den jeweils einander zugekehrten Seitenflächen
ungleichnamige Pole auf, so daß das durch diese genannten Teile entstehende Restmagnetfeld
unmittelbar kurzgeschlossen wird. Es tritt praktisch keine Beeinflussung der Oberfläche
der permanentmagnetischen Spannplatte mehr auf.
-
Auch bei Spannplatten, die zwei oder mehr nebeneinanderliegende, im
Gehäuse 1 gelagerte Achsen 2 aufweisen (F i g. 4), kann kein Restmagnetfeld auftreten,
da
durch die Anordnung der Dauermagnetscheiben, quer zur Achsrichtung gesehen, jeweils
ungleichnamige magnetische Pole den Leitplatten 10 zugewendet sind, so daß sich
auch die Restmagnetfelder in dieser Richtung kurzschließen.