Magnetische Aufspannvorrichtung Die Erfindung bezieht, sich auf magne tische Aufspannvorrichtungen, die zum Auf spannen von Werkstücken bei deren Bearbei tung, aber auch für andere Zwecke, beispiels weise zum Aufspannen von Druckformträ gern mit magnetisierbarer Unterlage in einer Druckmaschine verwendbar sind.
Bei allen diesen Aufspannvorrichtungen ist es aus Gründen der baulichen Vereinfachung und der Betriebssicherheit. .erwünscht, für die Er zeugung des Haftflusses Permanentmagnete zu verwenden. Bei Druckmaschinen mit. ro tierendem Druckformträger ist eine perma nentmagnetische Aufspannung besonders wichtig, weil bei elektromagnetischer Ruf spannung eine Stromunterbrechung dadurch zu schweren Unfällen führen .kann, dass der Druckformträger infolge seiner hohen Rota tionsgeschwindigkeit beim Ausfall der ma gnetischen Haltekraft mit. grosser Wucht vom Zylinder abgeschleudert wird.
Die Erfindung geht von jener Bauart einer magnetischen Aufspannvorrichtung aus, bei welcher sieh unter der magnetischen Auf- spa.nnfläelie zumindest ein stabförmiger, senkrecht zu seiner Längsachse magnetisier ter Permanentmagnet befindet, der um seine parallel zur Aufspannfläche verlaufende Längsachse drehbar ist und dessen Fluss in einer Winkelstellung des Magneten durch unter der Aufspannfläche liegende ferro- magnetische Teile geleitet wird, in der dazu um mindestens annähernd 90 verdrehten Winkelstellung hingegen über die Aufspann fläche austritt.
Die bekannten Aufspannvorrichtungen dieser Art weisen den Übelstand auf, dass das Magnetsystem auf der Polfläche mit relativ hohem Druck anliegt, wodurch zum Ein- und Ausschalten oft recht erhebliche Kräfte er forderlich sind. Aus diesem Grunde konnten bisher vor allem permanentmagnetische Auf spannvorrichtungen für magnetisierbare Druckformträger, bei denen die erforderliche Aufspannfläche ein Vielfaches der zum Auf spannen von Werkstücken erforderlichen Flä chenabmessungen beträgt, nicht gebaut wer den.
Überdies bedingen die bekannten Auf spa.nnvo:rrichtungen .ein gewisses Spiel zwi- sehen Magnetsystem, Polplatte und Grund platte, um ein Verstellen des Magnetsystems zu ermöglichen. Dadurch kann die Polplatte bei Belastung eine Durchbiegung erleiden, welche die erzielbare Präzision der Rufspan nung begrenzt.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Mängel und besteht darin, dass der Perma nentmagnet in einer Bohrung eines ferro- magnetischen Grundkörpers angeordnet ist, deren Wandung mit Ausnahme eines parallel zur Drehachse des Magneten verlaufenden und durch die Aufspannfläche gegen aussen begrenzten Kanals allseitig geschlossen ist, und dass in diesem Kanal ein mit dem Grundkörper durch nicht maguetisierbares Material verbundenes, längliches Polstück an geordnet ist, wobei in der Einschaltstellung des Magneten ein Pol des Magneten diesem Polstück zugekehrt ist, in der dazu um min destens annähernd 90 verdrehten Ausschalt stellung hingegen die Wandung der Bohrung die Magnetpole überbrückt.
Nachstehend sind einige Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes an Hand der Fig. 1 bis 9 näher erläutert.
Die Fig. 1 und 2 stellen zwei Herstellungs phasen eines ferromagnetischen Grundkörpers für eine magnetische Aufspannvorrichtung gemäss dem ersten Beispiel dar. Fig. 3 zeigt ferromagnetische Einlegeteile für diesen Grundkörper, Fig. 4 den Grundkörper samt den Einlegeteilen und Fig. 5 den fertigen Grundkörper samt den in Bohrungen ange ordneten Permanentmagneten. Die Fig. 6 und 7 erläutern den Verlauf des magnetischen Flusses bei eingeschalteten bzw. abgeschalte ten Pol- oder Aufspannflächen. Fig. 8 zeigt. ein zweites Beispiel der erfindungsgemässen Aufspannvorrichtung mit zwei voneinander unabhängigen, einander gegenüberliegenden Polflächen. Fig. 9 stellt ein drittes Beispiel der erfindungsgemässen Aufspannvorrichtung mit zylindrischer Polfläche zum Aufspannen von magnetisierbaren und biegsamen Druck formträgern dar.
In einem ferromagnetischen Grundkörper 1 gemäss Fig. 1, der vorteilhaft aus Weich stahl oder Weicheisen, gegebenenfalls mit einem Legierungszusatz, wie z. B. Kobalt, be steht, sind parallel zur einen Hauptachse nutenförmige Vertiefungen 2 bis 2"", z. B. durch Fräsen, Hobeln oder auf andere Weise ausgespart. Die Anzahl dieser Aussparungen ist von den Dimensionen und der Feinheit der Polteilung der Aufspannvorrichtung ab hängig.
In Fig. 2 ist der gleiche Grundkörper nach der zweiten Bearbeitungsphase darge stellt. Hier sind parallel zur andern Haupt achse ebenfalls nutenförmige Vertiefungen 3 bis 3" ausgespart, die allerdings weniger tief sind als die senkrecht zu ihnen orientier ten Aussparungen 2-2"". Fig. 3 zeigt drei gleiche ferromagnetische Einlegeteile. Diese Teile bestehen aus einem Flachstab 4 mit seitlichen, kammartig ange ordneten Zähnen 5 bis 5"", die symmetrisch links und rechts vom Stab verteilt sind.
Diese drei Teile bilden zusammen mit dem beschrie benen Grundkörper die Polplatte der Auf- spannvorriehtung. Die Dicke dieser Teile entspricht der Tiefe der parallel zur Brei- tenaehse verlaufenden Aussparungen 3 bis 3", während ihre übrigen Dimensionen so be messen sind, dass, mit Ausnahme der Auflage- fläehen am Grund der zugehörigen Nute<B>3,</B> eine Berührung dieser Teile 4 mit dem Grund körper 1 vermieden ist.
Fig. 4 zeigt eine Ansieht des Grundkör- pers nach dem Einlegen der Teile 4-. Hierauf, werden die freien Zwischenräume der Ausspa rungen mit einem nichtmagnetischen Mate rial, wie z. B. Weichlot, Kunstharz oder der gleichen, ausgefüllt, wodurch diese Teile gleichzeitig fest mit. dem Grundkörper ver bunden werden. In die so vorbereitete Auf spannplatte werden zur Aufnahme von Per manentmagneten parallel und symmetrisch zur Längsachse der Teile 4 Pollöcher 6 bis 6" ausgebohrt. Die Dicke der eingelegten Teile 4 ist so gewählt, dass diese Teile 4 einen Teil der Bohrungswandung bilden.
Fig. 5 zeigt den Grundkörper mit den eingelegten Teilen 4 nach erfolgter Bohrung der Pollöcher 6 bis 6". Während das erste Polloch noch leer ist, weisen. die beiden. an dern Pollöcher je einen Permanentmagneten 7 bzw. 8 auf. Bei lotrechter Stellung des 11Ia- gneten 7 ist in diesem Bereich der Polplatte ein Haftfluss wirksam, wogegen bei waagrech ter Stellung des 11-lagneten 8 der magnetische Fluss vollständig innerhalb -des Grundkörpers verläuft, so da.ss dieser Teil der Polplatte nicht erregt, wird.
Bei erregter Polplatte wer den die Haftpole der einen magnetischen Po larität, durch den Grundkörper selbst und die Haftpole der entgegengesetzten Polarität durch die Teile 4 gebildet.
Der Verlauf des magnetischen Flusses ist. in Fig. 6 bei erregter und in Fig. 7 bei nicht. erregter Polplatte noch gesondert wiedergege ben.
In Fig. 8 ist ein weiteres Ausführungs beispiel einer Aufspannvorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt. Diese Vorrichtung weist. gegenüber der bereits beschriebenen einige Änderungen auf. So sind beispielsweise die Einlegeteile 9 bis 9"" als gerade Stäbe ausgeführt. Im Grundkörper sind daher nur in einer Richtung orientierte nutenförmige Aussparungen vorgesehen, in welche diese Flachstäbe eingelegt sind. Mit. Ausnahme ihrer Auflagefläche sind die eingelegten Teile wieder berührungsfrei durch ein dia magnetisches Material mit dem Grundkörper verbunden. Nach erfolgter Bohrung der Pol löcher bilden die eingelegten Teile wieder einen Teil der Bohrungswandung.
Dieses Ausführungsbeispiel weist ferner zwei voneinander unabhängige und entgegen gesetzt orientierte Aufspannflächen auf, die durch je ein eigenes Magnetsystem erregt werden. Die durch die vorzugsweise einzeln verstellbaren Magnete 10 bis 13 erregte un tere Aufspannfläche dient zum magnetischen Aufspannen der Vorrichtung auf einer Werk zeugmaschine, wogegen die obere Aufspann fläche zur Aufnahme eines Werkstückes dient.
Im allgemeinen genügt bei schmalen Auf spannvorriehtungen eine Lagerung der Ma gnete an ihren beiden Enden. Bei grösserer Breite der Aufspannvorrichtung ist es da gegen vorteilhafter, mehrere kurze Teil magnete pro Polbohrung zu verwenden, um durch Einfügen von Führungs- und Verbin dungsteilen eine Durchbiegung der Magnete zu verhindern. Diese Durchbiegung kann bei längeren Magneten durch die Anziehungs kräfte zwischen den Magnetpolen und der Bohrungswandung zustande kommen. Auch aus Fabrikationsgründen ist die Verwendung von mehreren, zusammengekuppelten Magne ten vorzuziehen.
In Fig. 9 ist ein Magnetzylinder zum Auf spannen von magnetisierbaren und biegsamen Druckformträgern dargestellt. Die Polteilung an der Magnetzylinderfläche ist die gleiche wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 5. In dem vollen Metallzylinder, der hier als Grundkörper dient, sind in Richtung der Achse und des Umfanges des Grundkörpers verlaufende nutenförmige Vertiefungen aus gespart, in welche, ähnlich wie bei der Auf spannvorrichtung nach den Fig. 1 bis 5, ferromagnetische Teile 36 bis 36"" mit kamm artig angeordneten Zähnen eingelegt und mit dem Rotationsgrundkörper des Magnet zylinders durch ein diamagnetisches Material verbunden sind.
Wenn die eingelegten Teile flach sind, stehen sie auf der Zylinderoberfläche teil weise vor. Durch Drehen oder Schleifen kön nen diese Teile. bis auf den Zylinderdurch messer abgetragen werden.
Auch bei diesem Magnetzylinder sind die beiden Arten von Aussparungen verschieden tief. Im übrigen entsprechen die Herstellungs phasen dieses Magnetzylinders vollständig denjenigen des bereits beschriebenen Aus führungsbeispiels nach den Fig. 1 bis 5.
Ebenso werden nach erfolgtem Einlegen der Teile 36 bis 36"" wieder symmetrisch und parallel zur Längsachse dieser Teile Pol löcher im Rotationskörper ausgebohrt, in wel che die Magnete in der beschriebenen Art ein gesetzt werden.
Der Magnetzylinder ist auf einer Achse 37 aufgezogen. Zwei Flanschteile 38 und 39 schliessen den Magnetzylinder an seinen bei den Enden ab. In diesen Teilen, welche eben falls aus nichtmagnetischem Material, wie z. B. Messing, rostfreiem, nichtmagnetischem Stahl oder einem andern geeigneten Material, bestehen, sind Verstellvorrichtungen für die Magnete eingebaut.