DE19706659C2 - Elektromagnet mit einer von einer Batterie gespeisten Spule - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf einen Elektromagneten mit Gegenplatte und mit einer von einer Batterie gespeisten Spule zum zeitweisen Aufbringen von Haltekräften.

Es gibt eine Fülle von Einsatzfällen, bei denen wenigstens kurzzeitig Hub- oder Haltemagnete einer vergleichsweise ho­ hen Haltekraft eingesetzt werden müssen, was in der Regel bedeutet, daß die entsprechenden Magnetspulen mit einer ex­ ternen Stromversorgung ausgerüstet werden, mit der Folge, daß ein Kabel zum Magneten geführt werden muß, was etwa zu­ sätzlich zu einem Hubkabel Handhabungsnachteile mit sich bringt.

Grundsätzlich ist es bekannt, Magnete insbesondere kleiner Leistung, mit Batterien auszurüsten, wie dies in der DE 32 12 382 A1, DE 38 06 469 A1 oder DE 43 41 649 A1 be­ schrieben ist.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Lösung, mit der Haltekräfte für eine gewisse Zeit bei niedrigem Ener­ giebedarf aufgebracht werden können, wobei das für die Energiebereitstellung benötigte Zusatzvolumen im Bereich des Magneten möglichst gering gehalten wird.

Mit einem Elektromagneten der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß zur Aufbringung einer Haltekraft von 1.000 N der Magnet eine Polfläche von etwa 16 cm² aufweist mit einer Spule mit 1.300 Windungen eines 0,5 mm Cu-Drahtes, wobei der Magnet aus einer FeNi-Legierung mit darin eingebetteter Spule ge­ bildet ist und mit einer 3 V-Knopfzellenbatterie mit einem fließenden Strom von ca. 13,8 mA ausgerüstet ist.

Durch den niedrigen Energiebedarf und die große Haltekraft kann auch an Einsätze im Weltall, z. B. beim Kuppeln von Raumfahrtelementen, gedacht werden. Ein Einsatz bei Auf­ spannvorrichtungen für Werkzeugmaschinen od. dgl. ist eben­ falls möglich. Bei der gewählten Ausgestaltung eines Elek­ tromagneten nach der Erfindung werden schon mit einer Ener­ giezufuhr von I = 13,8 mA und U = 3 V Zugkräfte von z. B. 1.000 N erzielt, die eine derartige Batterie 1,5 bis 2 Stunden aufrechterhalten kann. Damit ist es möglich, einen solchen Magneten mit Gegenplatte als Kupplung einzusetzen.

Durch den geringen Platzbedarf, den eine Knopfzelle benö­ tigt, kann die gesamte Energieversorgung z. B. in einem Hal­ teknauf untergebracht werden, wobei die Unterbringung einer Batterie in einem Griff grundsätzlich für sich gesehen aus der DE 43 41 649 A1 bekannt ist.

An dieser Stelle sei bemerkt, daß FeNi-Legierungen für Elektromagnete für sich gesehen ebenfalls bekannt sind, so beispielsweise aus der DE 34 10 596 A1 oder der DE 39 41 811 A1, um nur zwei Beispiele zu nennen.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Diese zeigt in

Fig. 1 eine Schnittzeichnung durch ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie in

Fig. 2 eine Schnittzeichnung durch ein weiteres Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung.

Im dargestellten Beispiel nach Fig. 1 ist der Magnet all­ gemein mit 1 bezeichnet, er besteht aus einem Magnetkörper 2 mit der integrierten Spule 3 und, im dargestellten Bei­ spiel, einer zentrischen Befestigungsbohrung 4 zum Befesti­ gen eines Hakens, einer Öse od. dgl.

Dem Magnetkörper 2 ist, wie bei derartigen Magneten üblich, eine Gegenplatte 5 zugeordnet, wobei die der Gegenplatte 5 gegenüberliegende Seite des Magnetkörpers 2 mit einem Kunststoff-Flachgehäuse 6 ausgerüstet ist mit einem Ver­ schlußdeckel 7 und einer Aufnahmekammer 8 für eine auswech­ selbare Knopfbatterie 9, die über einen nach außen weisen­ den Schalter 10 aktivierbar ist.

Die Magnetplatte 2 besteht aus einer FeNi-Legierung mit ca. 47% Ni-Anteil. Die Spule kann beispielsweise 1.300 Windun­ gen eines Cu-Drahtes von 0,15 min Durchmesser aufweisen. Die 3 V-Knopfzelle ermöglicht einen Strom von ca. 14 mA, so daß sich bei einer wirksamen Polfläche von beispielsweise 16 cm² eine Zugkraft von 1.000 N ergibt.

In Fig. 2 sind die entsprechenden Teile gleich bezeichnet, dort ist noch dargestellt, daß der Magnetkörper 2 mit einem Aktivierungsgriff 11 versehen ist, der als Aufnahmekörper für die Knopfzelle 9' dient und der z. B. mit einem von der handhabenden Person aktivierbaren Schalter 10' auf der Un­ terseite ausgerüstet ist.

Natürlich sind die beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung insbeson­ dere nicht auf die hier speziell angegebenen Maße und Wick­ lungszahlen beschränkt, wenngleich sich diese Vorgaben als besonders zweckmäßig erwiesen haben.

Claims (3)

1. Elektromagnet mit Gegenplatte und mit einer von einer Batterie gespeisten Spule zum zeitweisen Aufbringen von Haltekräften, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufbringung einer Haltekraft von 1.000 N der Magnet (2) eine Polfläche von etwa 16 cm² aufweist mit einer Spule (3) mit 1.300 Windungen eines 0,5 mm Cu-Drahtes, wobei der Magnet (2) aus einer FeNi-Legierung mit darin eingebetteter Spule (3) gebildet ist und mit einer 3 V-Knopfzellenbatte­ rie (9) mit einem fließenden Strom von ca. 13,8 mA ausgerü­ stet ist.

2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (2) mit einem Installationsdeckel (6, 7) und/oder -griff (11) versehen ist zur Aufnahme der Knopf­ zelle (9, 9') und eines Schalters (10, 10') zur Aktivierung der Magnetspule (3).

3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet (2) und die Gegenplatte (5) mit Mitteln (4) zur Befestigung von Haken, Ösen od. dgl. versehen sind.