Dauermagnetische Haltevorrichtung mit ausschaltbarer Haftkraft Die Erfindung bezieht sich auf eine dauermagne tische Haltevorrichtung mit ausschaltbarer Haftkraft, zum Festhalten von und an magnetisierbaren Gegen ständen, bei der die zum Festhalten bestimmte Fläche in mindestens ein Polfelderpaar unterteilt ist und die zwei benachbarten Polfelder mit je einem der beiden Pole eines Dauermagneten zur Einschaltung der Haft kraft in magnetisch leitende Verbindung gebracht werden können, z. B. Magnetfuss mit zwei entgegen gesetzten, mit Hilfe eines einzigen Magneten polari- sierbaren Polfeldern.
Bei bekannten Haltevorrichtungen dieser Art ist die zur Auflage auf der Unterlage oder für das Werk stück bestimmte Fläche aus Weicheisenstücken und schmalen Messingblechstreifen zusammengesetzt. Um eine gute mechanische Festigkeit zu erzielen, werden die Weicheisenstücke und die Messingblechstreifen miteinander hart verlötet und dann gemeinsam über schliffen.
Es sind auch sogenannte Magnetfüsse be kannt geworden, die ein aus zwei Hälften zusam mengesetztes Gehäuse mit einer Längsbohrung ha ben, in der ein einziger zylinderförmiger Dauer magnet drehbar gelagert ist, der mit seiner einen Polfläche in der Einschaltstellung gegen die eine der beiden Polhälften anliegt, während sein entgegen gesetzter Pol an der Bohrungswand der anderen Gehäusehälfte anliegt. Die beiden Gehäusehälften sind dabei durch zwischengelegte dünne Messing stücke voneinander getrennt, die in einer in der Drehachse verlaufenden Ebene liegen.
Auch bei die sen Magnetfüssen sind die Gehäuseteile und die Messingstücke miteinander hart verlötet. Diese An ordnungen machen es jedoch nötig, dass die als Über gangsflächen für den magnetischen Kraftfluss die nenden Bohrungsflächen nach dem Verlöten erneut bearbeitet werden müssen. Die Herstellung derartiger Haltevorrichtungen ist daher verhältnismässig zeit- raubend und demzufolge teuer, da ausserdem beson dere Vorsorge dafür getroffen werden muss, dass die miteinander zu verlötenden Teile während des Lötprozesses die vorgeschriebene Lage beibehalten.
Eine wesentliche Vereinfachung ergibt sich bei der dauermagnetischen Haltevorrichtung der eingangs beschriebenen Art, gemäss der Erfindung, bei der die Haltefläche von einem einstöckigen Bauteil aus magnetisierbarem Werkstoff gebildet ist, in dem zur Unterteilung in Polfelder wenigstens ein von der Haltefläche her geführter Einschnitt angebracht ist, der bis an die der Haltefläche abgekehrte, mit dem oder den Dauermagneten in Verbindung stehende Begrenzungsfläche des Bauteils unter Belassung eines Verbindungssteges heranreicht.
In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele der Erfindung zwei als Magnetfüsse ausgebildete Haltevorrichtungen im Schnitt und raumbildlich dar gestellt.
Der Magnetfuss nach Fig. 1 besteht im wesent lichen aus einem quaderförmigen Weicheisengehäuse 10 und einem in diesem drehbar angeordneten Dauer magneten 11, der zylindrische Polflächen 12 und 13 hat und in einer Bohrung 14 im Gehäuse 10 gelagert ist. Die Polflächen erstrecken sich jeweils über einen Winkel von etwa 90 . Sowohl die Ober seite 15 als auch die Unterseite 16 des Gehäuses können als Haltefläche dienen. Von der Oberseite 15 und Unterseite 16 her sind in das Gehäuse 10 zwei Schlitze 17 und 18 eingesägt, die bis nahe an die Bohrungswand 14 heranreichen, jedoch dort noch je einen dünnen Verbindungssteg 19 bzw. 20 stehen lassen, über die das Gehäuse ein einstöckiges Ganzes bleibt.
Durch die Schlitze entstehen an der Gehäuseoberseite 15 zwei zueinander entgegengesetzt magnetisierbare Polfelder 15a und 15b, während die als Aufstellfläche des Magnetfusses vorgesehene Un- terseite 16 in zwei Polfelder 16a und 16b unterteilt ist.
Wenn der Magnetfuss mit seiner Unterseite auf eine bei 21 angedeutete magnetisierbare Unterlage aufgesetzt wird und der Drehmagnet 11 in der in Fig. 1 dargestellten Stellung steht, sind die beiden Pole des Magneten je mit einem der beiden Polfelder <I>15a, b</I> bzw.<I>16a, b</I> an magnetisch leitender Verbin dung. Der zwischen den Unterseiten 16a und 16b und der Unterlage wirksame Luftspalt hat einen sehr viel niedrigeren magnetischen Widerstand als der Stegteil 20. Es stellt sich daher ein über die Unter lage 21 gehender magnetischer Fluss 0 ein, während der Kurzschlussfluss über den Steg 20 infolge der dort rasch erreichten Sättigung nur sehr klein bleibt. Durch den Fluss $ wird der Magnetfuss auf seiner Unterlage festgehalten.
Zum Abnehmen des Magnet fusses kann der Magnet 11 mit Hilfe eines in der Zeichnung nicht dargestellten Knebels um 90 derart gedreht werden, dass die Stege 19 bzw. 20 der Mitte der Polflächen 12 und 13 gegenüberstehen. In diesem Fall kann sich über jede der beiden durch die Stege von einander getrennten Gehäusehälften vom Nordpol zum Südpol des Magneten 11 ein Kurzschluss aus bilden, der bewirkt, dass der vorher über die Unter lage 21 gehende Magnetfluss von dieser abgelenkt wird und nun nur noch innerhalb des Gehäuses 10 verläuft. Dadurch wird die Haftkraft des Magnet fusses aufgehoben. Dieser kann daher ohne weiteres von seiner Unterlage abgehoben werden.
Der besondere Vorteil der dünnen Stege 19 bzw. 20 besteht dabei darin, dass man auf die seither üblichen, aus nicht magnetisierbarem Werkstoff be stehenden Zwischenlagen zwischen der einen und der anderen Gehäusehälfte verzichten kann und trotzdem einen genügend hohen magnetischen Wider- stand zwischen den beiden Gehäusehälften erzielt. Darüberhinaus stellen die Stege sicher, dass der vom Dauermagnet ausgehende Fluss einen ausreichend widerstandsarmen Streuweg über die Stege findet, wenn der Magnetfuss in der Einschaltstellung bleibt, ohne dass er mit einem seiner Polfelderpaare durch ein magnetisierbares Werkstück überbrückt ist.
Dadurch wird verhindert, dass der Kraftlinienweg des Dauer magneten vollständig geöffnet wird. Man kann daher in der beschriebenen Anordnung auch solche Magnet stähle verwenden, die sich beim vollständigen öff nen ihres Kraftlinienwegs zu stark entmagnetisieren würden.
Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, das ein Drehmagnetsystem enthält, wird beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 die zum Festhalten von oder an magnetisierbaren Werkstücken erfor derliche Haftkraft durch ein Schiebemagnetsystem erzeugt. Dieses besteht aus einem hohlzylindrischen Dauermagneten 31, der an der einen seiner beiden Stirnseiten einen Südpol S und an seiner anderen Stirnseite einen Nordpol N hat.
An jeder der beiden Stirnseiten des Dauermagneten, der nur dort zur Erzielung eines genügend kleinen magnetischen über- gangswiderstands geschliffen zu werden braucht, liegt eine aus Weicheisen bestehende dickwandige Metall scheibe 32 bzw. 33 an. Die beiden Metallscheiben sind auf einen gleichachsig zu ihnen angeordneten Messingbolzen 34 derart aufgezogen, dass sie sich vom Dauermagneten nicht lösen können. Sie sind in einer Bohrung 36 in dem aus Weicheisen herge stellten Gehäuse 37 in Achsrichtung des Bolzens 34 längsverschiebbar geführt. Das Weicheisengehäuse 37 hat annähernd prismatische Gestalt.
Jede seiner zur Achse der Bohrung 36 parallel verlaufenden Seitenflächen kann als Haltefläche zum Festhalten von oder an magnetisierbaren Werkstücken bzw. Unterlagen dienen, da von den Seitenflächen her eine quer zur Längsachse der Bohrung 36 verlau fende Ringnut 40 eingestochen ist, durch welche die Seitenflächen in jeweils zwei einander entgegengesetzt polarisierbare Polfelder 38 und 39 unterteilt werden. Die Ringnut 40 reicht bis nahe an die Bohrung 36 heran, so dass dort ein schmaler Verbindungssteg 42 verbleibt, über den das Gehäuse einstickig ist.
Mit Rücksicht auf die zur Ausschaltung der Haft kraft erforderliche Kurzschlussstellung des Dauer magneten im Gehäuse ist die Ringnut 40 in der Ver schieberichtung des Magnetsystems aussermittig der art angeordnet, dass in der in Fig. 2 dargestellten Einschaltstellung die gesamte Umfangsfläche der am Südpol anliegenden Scheibe 33 als Übergangsfläche für die vom Gehäusepolfeld 39 auf die Scheibe 33 übertretenden Kraftlinien zur Verfügung steht, wäh rend die Scheibe 32 am Magnetnordpol mit der Pol feld 3 8 magnetisch leitend verbunden ist.
Wenn das Magnetsystem in der mit einem Pfeil angedeuteten Richtung in seine Kurzschlussstellung verschoben wird, gleitet die den Rückschluss ergebende Scheibe 33 unter dem Steg 42 hinweg und gelangt dann un mittelbar in magnetisch leitende Verbindung mit dem gleichen Teil des Gehäuses, an dem bereits die mit dem Nordpol verbundene Scheibe 32 anliegt. Der Magnetfluss wird deshalb in der nicht dargestellten Kurzschlussstellung unter Umgehung des Widerstan des im Steg 42 von den Polflächen 39 abgeleitet.
Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung hat über die bereits bei Fig. 1 erwähnten Vorteile hinaus den weiteren Vorteil, dass man den Schlitz 40 in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Ausdrehen der Boh rung 36 anbringen kann und dass in diesem Fall der Steg zwischen den beiden Gehäuseteilen genau kon zentrisch zur Bohrungswand verläuft. Um zu ver- hindern, dass in die Schlitze 20 bzw. 40 magnetisch leitende Verunreinigungen eindringen und die durch die Schlitze erzielte magnetische Unterteilung be einträchtigen können, empfiehlt es sich, die Schlitze mit einer Vergussmasse aus Kunstharz oder derglei chen auszufüllen.
Permanent magnetic holding device with switchable adhesive force The invention relates to a permanent magnetic holding device with switchable adhesive force, for holding and on magnetizable objects, in which the area intended for holding is divided into at least one pole field pair and the two adjacent pole fields each with one of the two Poles of a permanent magnet to turn on the adhesive force can be brought into magnetically conductive connection, for. B. Magnetic base with two opposing pole fields that can be polarized with the help of a single magnet.
In known holding devices of this type to rest on the pad or piece for the work piece is composed of pieces of soft iron and narrow brass sheet strips. In order to achieve good mechanical strength, the soft iron pieces and the brass sheet strips are brazed together and then sanded over together.
So-called magnetic feet have also become known, which have a housing composed of two halves with a longitudinal bore in which a single cylindrical permanent magnet is rotatably mounted, which rests with its one pole face in the switched-on position against one of the two pole halves, while its opposite pole rests on the bore wall of the other housing half. The two halves of the housing are separated from one another by interposed thin brass pieces that lie in a plane running in the axis of rotation.
The housing parts and the brass pieces are also hard-soldered together with these magnetic feet. However, these arrangements make it necessary that the nenden bore surfaces must be processed again after soldering as the transition surfaces for the magnetic flux. The production of such holding devices is therefore relatively time-consuming and consequently expensive, since special precautions must also be taken to ensure that the parts to be soldered together maintain the prescribed position during the soldering process.
A substantial simplification results in the permanent magnetic holding device of the type described above, according to the invention, in which the holding surface is formed by a one-piece component made of magnetizable material, in which at least one incision made from the holding surface is made for subdivision into pole fields up to the boundary surface of the component facing away from the holding surface and connected to the permanent magnet or magnets, leaving a connecting web.
In the drawing, two holding devices designed as magnetic feet are shown in section and three-dimensionally as embodiments of the invention.
The magnetic base according to FIG. 1 consists essentially of a cuboid soft iron housing 10 and a permanent magnet 11 rotatably arranged therein, which has cylindrical pole faces 12 and 13 and is mounted in a bore 14 in the housing 10. The pole faces each extend over an angle of approximately 90. Both the top 15 and the bottom 16 of the housing can serve as a holding surface. From the top 15 and bottom 16, two slots 17 and 18 are cut into the housing 10, which reach close to the bore wall 14, but still leave a thin connecting web 19 or 20 there, over which the housing is a one-piece whole remains.
The slots create two oppositely magnetizable pole fields 15a and 15b on the upper side 15 of the housing, while the lower side 16 provided as the mounting surface of the magnetic foot is divided into two pole fields 16a and 16b.
When the lower side of the magnet base is placed on a magnetizable base indicated at 21 and the rotary magnet 11 is in the position shown in FIG. 1, the two poles of the magnet are each with one of the two pole fields <I> 15a, b </ I > or <I> 16a, b </I> on a magnetically conductive connection. The effective air gap between the undersides 16a and 16b and the base has a much lower magnetic resistance than the web part 20. Therefore, a magnetic flux 0 is established over the base 21, while the short-circuit flow over the web 20 due to the there saturation reached quickly remains very small. The magnetic foot is held on its base by the flux $.
To remove the magnet foot, the magnet 11 can be rotated 90 with the aid of a toggle (not shown in the drawing) in such a way that the webs 19 and 20 face the center of the pole faces 12 and 13. In this case, a short circuit can form over each of the two halves of the housing from the north pole to the south pole of the magnet 11, which are separated from each other by the webs, which causes the magnetic flux that previously went over the base 21 to be deflected by this and now only within of the housing 10 runs. This removes the adhesive force of the magnetic base. This can therefore easily be lifted from its base.
The particular advantage of the thin webs 19 and 20 is that you can dispense with the interlayers between one and the other of the housing halves, which have been customary since then, and still have a sufficiently high magnetic resistance between the two housing halves achieved. In addition, the webs ensure that the flux emanating from the permanent magnet finds a sufficiently low-resistance scatter path over the webs when the magnetic base remains in the switched-on position without one of its pole field pairs being bridged by a magnetizable workpiece.
This prevents the line of force path of the permanent magnet from being fully opened. You can therefore use such magnetic steels in the arrangement described, which would demagnetize too much when fully opening their path of force lines.
In contrast to the embodiment of FIG. 1, which contains a rotary magnet system, in the embodiment of FIG. 2, the adhesive force required to hold or on magnetizable workpieces is generated by a sliding magnet system. This consists of a hollow cylindrical permanent magnet 31, which has a south pole S on one of its two end faces and a north pole N on its other end face.
A thick-walled metal disk 32 or 33 made of soft iron rests on each of the two end faces of the permanent magnet, which only needs to be ground there to achieve a sufficiently small magnetic transition resistance. The two metal disks are drawn onto a brass bolt 34 arranged coaxially to them in such a way that they cannot detach from the permanent magnet. You are guided in a bore 36 in the Herge made of soft iron housing 37 in the axial direction of the bolt 34 longitudinally. The soft iron housing 37 has an approximately prismatic shape.
Each of its side surfaces running parallel to the axis of the bore 36 can serve as a holding surface for holding or on magnetizable workpieces or documents, since an annular groove 40 extending transversely to the longitudinal axis of the bore 36 is pierced from the side surfaces, through which the side surfaces in each case two oppositely polarizable pole fields 38 and 39 are divided. The annular groove 40 extends close to the bore 36, so that a narrow connecting web 42 remains there, over which the housing is one-piece.
With regard to the short-circuit position of the permanent magnet in the housing required to switch off the adhesive force, the annular groove 40 is arranged eccentrically in the direction of displacement of the magnet system, so that in the switched-on position shown in FIG Transition surface for the lines of force crossing from the housing pole field 39 to the disc 33 is available, while the disc 32 at the magnetic north pole is connected to the pole field 3 8 in a magnetically conductive manner.
When the magnet system is moved into its short-circuit position in the direction indicated by an arrow, the disc 33 resulting in the conclusion slides under the web 42 and then comes into direct magnetically conductive connection with the same part of the housing on which the one with the North Pole connected disk 32 is applied. The magnetic flux is therefore diverted from the pole faces 39 in the short-circuit position (not shown), bypassing the resistance in the web 42.
The arrangement shown in FIG. 2 has the additional advantage that the slot 40 can be made in one operation together with the turning of the drilling 36 and that in this case the web between the two Housing parts run exactly concentrically to the bore wall. In order to prevent magnetically conductive impurities from penetrating into the slots 20 or 40 and impairing the magnetic subdivision achieved by the slots, it is advisable to fill the slots with a potting compound made of synthetic resin or the like.