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Dauermagnetischer Werkstückhalter Die Erfindung betrifft einen dauermagnetischen
Werkstückhalter mit einem eine Aufspannfläche aufweisenden Oberteil und einem relativ
zum Oberteil durch eine Bewegungsvorrichtung mit Kurbeltrieb in AUS- und EIN-Schaltstellung
verschiebbaren Teil des Dauermagnetsystems aus gleichsinnig polarisierten Dauermagneten,
der am Anfang der Aus- und Einschaltbewegung von der Unterseite des Oberteils trennbar
ist.
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Dauermagnetische Werkstückhalter oder -futter zur schnellen, einfachen
Befestigung von Werkstücken auf Dreh- oder Werkzeugmaschinen u. dgl. sind bekannt.
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Halterungen dieser Art bestehen im allgemeinen aus zwei Reihen von
Magnetelementen mit abwechselnder Polarität. Bei Relativverschiebung dieser Reihen
werden wahlweise entweder gleich polarisierte Elemente in Reihen geschaltet, wodurch
resultierende Kraftflüsse aus dem System dringen, oder aber es treffen ungleiche
Pole aufeinander, wodurch ein Kraftlinienfluß ausschließlich innerhalb des Systems
und ein neutrales Verhalten nach außen bewirkt wird. Auf diese Weise werden Werkstücke
entweder durch den Halter angezogen und fixiert oder - nach Verschiebung einer Magnetelementreihe
- von ihm wieder freigegeben.
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Bei diesen bekannten Vorrichtungen treten jedoch Schwierigkeiten beim
Verschieben der Magnete gegeneinander auf. In der Stellung, in der sich ungleiche
Pole gegenüberstehen, ziehen sich die Magnetelementreihen gegenseitig funktionsgemäß
sehr stark an. Einer Verschiebung in die entsprechende andere Position wird dadurch
aber eine Kraft entgegengesetzt, zu der noch der Reibungswiderstand der unter Druck
aneinanderlicgenden Metallflächen hinzukommt. Dieser Reibungswiderstand erschwert
schon bei kleinen Vorrichtungen dieser Art das Umschalten von einer Stellung in
die andere und macht zudem eine einwandfreie Konstruktion sehr großer von Hand ein-
und ausschaltbarer, magnetischer Werkstückhalter praktisch unmöglich.
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Die Verringerung dieses Reibwiderstandes zwischen den Magnetreihen
wurde bereits durch Erzeugung eines Schmierfilms zwischen den entsprechenden Metallflächen
angestrebt. Abgesehen vom großen technischen Aufwand der dafür notwendigen Schmieröl-Pumpvorrichtungen,
haben derartige Werkstückhalter den Nachteil, daß das sich anfangs zwischen den
Berührungsflächen der Magnetreihen befindliche Öl durch die Anziehungskraft der
Magnete herausgepreßt wird, so daß nach einer gewissen Zeit wieder eine trockene,
metallische Berührung mit großer Haft- bzw. Gleitreibung vorliegt, welche eine Relativbewegung
der Magnetreihen erschwert oder verhindert.
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Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen dauermagnetischen
Werkstückhalter zu schaffen, der bei einfachster Konstruktion ohne großen Kräfteaufwand
ein- oder ausschaltbar ist, bzw. die Konstruktion reibungsarm arbeitender größerer
Werkstückhalter zu ermöglichen. Außerdem soll sie einen optimal einfachsten und
wirtschaftlichsten Aufbau derartiger Werkstückhalter gewährleisten.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kurbelwelle
der Bewegungsvorrichtung mit dem bewegbaren Teil des Dauermagnetsystems durch einen
Lenker verbunden ist, der zwischen seinen Anlenkenden eine gegen eine Stützfläche
des Oberteils gerichtete Abhebesteuerfläche aufweist.
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Die Erfindung ist nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel an Hand
von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 eine Aufsicht auf ein Futter
mit einem Dauermagnetsystem mit den erfindungsgemäßen Merkmalen zur Bewirkung des
Übergangs zwischen der EIN- und der AUS-Stellung, F i g. 2 einen Schnitt längs der
Linie 5-5 der F i g. 1, bei dem sich die Teile in Kraftfluß verstärkender bzw. werkstückhaltender
Stellung befinden. und F i g. 3 eine Ansicht ähnlich F i g. 2, bei der sich das
Futter jedoch in AUS-Stellung befindet.
F i g. 1 zeigt einen grundsätzlichen
Aufbau eines derartigen Magnetfutters mit den Merkmalen der Erfindung. Das Gehäuse
besteht hier aus einer Grundplatte 12 und einem kastenförmigen Oberteil 14. Die
verschiebbare Dauermagnetreihe ist dabei über unmagnetische Seitenstreifen 44 mit
dem Lenker 40, 42 verbunden, der seinerseits am Kurbelzapfen 46 der Kurbelwelle
30 exzentrisch angelenkt ist.
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In F i g. 2 ist ein Werkstückhalter in EIN-Stellung gezeigt. In dieser
Stellung stoßen sich die Dauermagnete (in zwei Streifen durch »N, S« in ihrer
Polarität charakterisiert) ab, so daß keine Veranlassung besteht, das bewegbare
Dauermagnetsystem von dem am Oberteil 14 befestigten Magnetsystem zu entfernen,
wenn umgeschaltet werden soll; vielmehr muß in diesem Zustand das bewegbare Dauermagnetsystem
sogar an das Oberteil 14 angepreßt werden. Dies geschieht durch die Schraube 50
über den Lenker 40, 42, der damit eine Doppelfunktion ausübt.
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In F i g. 3 ist die AUS-Stellung gezeigt. Hier liegen sich ungleichnamige
Magnetpolflächen gegenüber, so daß sich die Permanentmagnete anziehen. Wenn man
von der AUS- in die EIN-Stellung schalten will, muß man das bewegbare Dauermagnetsystem
vom Oberteil 14 mit Kraft abheben. Hierzu wird die Kurbelwelle--30 im Gegenuhrzeigersinn
gedreht, was eine exzentrische Bewegung des Kurbelzapfens 46 hervorruft. Der Punkt,
an dem der Lenker 42 mit dem bewegbaren Dauermagnetsystem verbunden ist, hat zunächst
einen gewissen geringen Abstand vom Oberteil 14. Der Lenker 42 liegt
mit seiner Steuerfläche 42a am Oberteil 14. Bewegt man nun die Kurbelwelle 30 entgegen
dem Uhrzeigersinn, so wird unter anderem das rechte Ende des Lenkers 42 angehoben.
Ähnlich wie bei einem doppelarmigen Hebel bildet nun die Steuerfläche 42a den Schwenkpunkt,
um den das linke Ende des Lenkers 42 vom Oberteil 14 wegbewegt wird.
Hierdurch ist auch das bewegbare Dauermagnetsystem vom Oberteil 14 abgehoben worden.
Der soeben beschriebenen Auf-Ab-Bewegung überlagert sich dabei die Hin- und Herbewegung.
Selbstverständlich ist es bedeutungslos, ob sich, wie in den Figuren dargestellt,
das Oberteil 14 oben und das bewegbare Magnetsystem unten befindet, oder ob die
Anordnung »kopfstehend« verwendet wird.
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Für die Funktion der Erfindung ist es außerdem nicht wesentlich, ob
der Lenker 40, 42 ein Gabellenker ist. Er könnte z. B. auch in der Medialebene des
Dauerinagnetsystems als Einzellenker vorgesehen sein. Außerdem wären auch Dreifach-,
Vierfachusw. Lenker möglich.
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Auf die Form des Lenkers kommt es für das Abheben nur insoweit an,
als er eine Fläche, nämlich die Steuerfläche 42a, aufweisen muß, mit deren Hilfe
er in der Lage ist, sein linkes Ende vom Oberteil 14 wegzudrücken. Diese Fläche
42a braucht nicht ein Teil der Umfangsfläche des Lenkers 42 zu sein. Ebenfalls braucht
sich die Steuerfläche 42a nicht direkt am Oberteil abzustützen, ihre Stützfläche
kann vielmehr auch an anderer Stelle angebracht sein.