JPS6252170B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は磁気接手機構であつて、中空円筒形の
内側の連行磁石装置を保持しかつ媒体によつて管
内で作動せしめられる可動体と、スリーブによつ
て取り囲まれた中空円筒形の外側の連行磁石装置
を保持しかつ前記の管の外周面上で走行する被駆
動部分とを有し、前記の各連行磁石装置がそれぞ
れ、軸線方向で連続配置された複数の環状磁石か
ら形成されており、また少なくとも一方の磁石装
置においてその各環状磁石がスペーサプレートに
よつて分離されており、更に各連行磁石装置がそ
れぞれの隣接した管表面に対する僅かな距離を以
つての半径方向遊びのもとで、磁気的に相互結合
されている形式のものに関する。

従来の技術 このような形式の磁気接手機構は特に搬送装置
に使用され、この場合に該機構の被駆動部分に被
搬送物のための搬送台が結合されている。このよ
うにして、大きな寸法を有する貨物も気送郵便に
似た形式で搬送することが可能である。このよう
な搬送装置は西ドイツ特許出願公開第2737924号
明細書に記されている。

公知の磁気接手機構においては故障のない運転
を保証するために、磁石装置と管との互いに向き
合つた面の間に比較的大きな半径方向遊びが必要
とされる。従来はこのような方法によつてのみ、
管に常に存在する表面凹凸及び不正確な横断面を
甘受することが可能であつた。しかし他方では当
然ながら、両磁石装置間の全空隙の大きさを小さ
くすることが可能であるならば、ピストンと被駆
動部分との間の磁力による連行力に関して有利で
あるのは明らかである。この場合には磁気接手機
構のピストンと被駆動部分との間に所望の連行力
を形成するために、従来よりも小さく延いてはわ
ずかな重量のしかも特に極めて安価な磁石装置を
用いることが可能となるはずである。

発明の課題 従つて本発明の課題は、冒頭に述べた形式の磁
気接手機構を改良して、両方の連行磁石装置の間
に大きな連結力が形成され延いては、ピストンと
被駆動部分との間に大きな連行力が得られかつそ
れにも拘らず、そのピストン及び被駆動部分が管
に引つ掛かつて動かなくなるようなことを完全に
防ぎ、良好な滑り特性を達成することである。

課題を解決するための手段 上記の課題は本発明によれば、当該接手機構
が、管に沿つて対象物を動かすための圧力媒体作
動式の搬送装置内に用いられており、管の両端部
がそれぞれ選択的に圧力媒体源又は圧力媒体吸込
み部に接続可能であり、前記の内側の連行磁石装
置を保持する可動体が、管内で液密に走行するピ
ストンとして形成されており、このピストンが、
該ピストンの両端部に配置されて管内面のための
掻取りリングを形成する各シールリングと、軸線
方向で見てこの両掻取りリングの間に位置する滑
り案内リングとを保持しており、更に前記の被駆
動部分が、該被駆動部分の両端部に配設されて無
負荷の出発位置では前記ピストンの各掻取りリン
グにほぼ向かい合つて位置する、弾性的な可撓性
材料から成る各掻取りリングを介して、管上に摺
動可能に配置されていることによつて解決され
た。

発明の作用及び効果 今日入手できる非磁性管材料はきわめて良好な
表面品質を有しているので、それによつて既に磁
石装置と管表面との間の空隙自体を公知技術に比
べて著しく減少することができるはずであるが、
実際的にはこのことから今だに解決できない運転
故障が生じていた。しかしながら本発明によれば
次のことが明らかである、つまり前記運転故障
は、管材料の表面の凹凸および不正確な横断面に
よるものではなく（それどころか今日ではきわめ
て良好な表面品質を伴つての管区分の突合せ熔接
が可能である）、むしろ管表面に常にごみや夾雑
物が存在することに起因し、磁石装置と管表面と
の間の間隙が小さく選定形成されている場合に
は、このようなごみおよび夾雑物がもはやその間
隙を通過することが出来ず、該間隙内にくい込ん
で滞留することによるのである。このようなこと
は、本発明の前記の構成による磁気接手機構にお
いてもはや生ずることはない。何故ならば被駆動
部分の掻取りリング又は、ピストンに支持された
管内面用の掻取りリングであるシールリングが、
管面上のごみや夾雑物を掻取り除去して、それら
が管表面と磁石装置との間の間隙内に入りこむこ
とを防止し、それによつて磁石装置下に走入する
管表面部分がきれいに保たれるからである。

実施態様 本発明の一実施態様によれば、内側および外側
の掻取りリングの圧着力によつて、両磁石装置間
の全空隙を小さくするために薄い壁厚を以つて形
成されるべき当該の管に変形回転モーメントが作
用せしめられることはなくなる。

さらに別の実施態様によれば、ピストンの掻取
りリングが比較的柔く形成可能でありかつ案内機
能を有する必要は殆んどなくなる。これによつて
磁気接手機構内の摩耗損失を少なくすることが可
能である。

本発明の別の実施態様による磁気接手機構を備
えた搬送装置の場合、圧力負荷により直ちに始動
しかつ圧力負荷終了により直ちに停止するピスト
ンと被駆動部分との運動が可能となり、これによ
つて圧力媒体供給装置の制御を以つて被駆動部分
を極めて正確に位置決めすることが可能となる。
更に圧力媒体が大きな圧力を有している必要はな
く、何故ならばピストンの運動は差圧負荷によつ
てではなく、むしろ液体流における連行力によつ
て生ぜしめられるからである。

また本発明においては長い磁気接手機構を形成
することも可能である。

被駆動部分の周辺の漂遊磁場を小さくすると有
利であり、これによつて、ピストンおよび被駆動
部分が磁化可能な機械部分の傍を通過する際に生
じ得る不都合な制動力を回避することができる。

更に有利にはピストンの重量を特に小さくする
ことが可能であり、また被駆動部分によつて制限
形成される内室内のピストン本体に磁化不能な材
料を選ぶことによつて比較的強い均質な磁場が形
成され得、これは連行力を高める点で有利であ
る。

また磁石装置を分割型の構造にすることによつ
て磁場を軸線方向で均質にすることができ、これ
はやはりピストンによる被駆動部分の連行作用に
有利に作用する。

更に複数のピストンを枢着的に連結することに
より、全体として軸線方向に大きな寸法を有する
ピストンを形成することが可能であり、このピス
トンは、内側の磁石装置と管内壁との間の半径方
向間隔がわずかしかないにも拘らず、湾曲した管
区分を通つて運動することが可能である。つまり
枢着的に連結された各ピストン部分と、該ピスト
ン部分に配属されかつ磁力によつて結合された複
数の相互旋回可能な被駆動部分とを備えた長い搬
送機構（リニアモータ）が得られる。従つてこの
ような搬送機構においては、大きな支持負荷を管
の大きな長さに亙つて分配することができかつピ
ストンと被駆動部分との間に大きな連行力が形成
され、それにも拘らず湾曲した管区分を通つて移
動することが可能である。

図面には、比較的薄くてかつ比較的小さな直径
を有し、しかも耐蝕性の非磁性材料例えば非磁性
特殊鋼、黄銅又は場合によつては繊維で補強され
たプラスチツクから成る管１０を備えた磁気接手
機構が示されている。この管１０は、相互間に熔
接継目１４を有する互いに突合せ熔接又は突合せ
接着された管セグメント１２ａ，１２ｂから成つ
ており、この際に該熔接継目は管内面及び管外面
に不連続な表面を全く形成していない。その各端
部を選択的に圧力媒体源又は圧力媒体吸込み部に
接続可能である管１０内には、全体を符号１６で
示すピストンが配置されている。このピストン１
６は管１０に対する圧力媒体供給及び圧力媒体ド
レーンによつて駆動され、即ち圧力媒体源に接続
された方の管端部からの圧力媒体負荷と他方の管
端部における圧力媒体ドレーンとが同時に行なわ
れることによつてピストン１６が圧力の低い方向
へ動き、またその圧力媒体供給ドレーンが適切な
弁によつて切換えられれば逆方向へ動く。これに
よつて、該ピストン１６と後述の方法で磁気結合
された被駆動部分１８が連行されて管１０上を走
行し、延いては該被駆動部分１８に適当な方法で
固定された積載機構に積載された被搬送物が搬送
される。

ピストン１６は、アルミニウムまたは他の軽量
な非磁性材料から製造されたピストン本体を有し
ている。このピストン本体は軸線方向で連続した
複数の永久環状磁石２０を保持しており、これら
の環状磁石は半径方向に極性が与えられておりか
つその間にはスペーサプレート２２が配置されて
いる。この各環状磁石２０から成り全体として中
空円筒状である連行磁石装置の両側でピストン本
体は、該ピストン本体の溝内に部分的に嵌込まれ
かつピストン本体表面から突出ししかも管内面上
の滑りばめ内で走行する滑り案内リング２４を保
持している。更にこの滑り案内リング２４の軸線
方向外側には、エラストマ製のシールリングから
成る掻取りリング２６がそれぞれ１つ設けられて
おり、この掻取りリングはやはりピストン本体の
溝内に嵌込まれている。ピストン１６の両端面に
は各々１つの緩衝器２８が保持されており、この
緩衝器を介してピストン１６は位置固定的なスト
ツパ（図示せず）の所で制動せしめられる。緩衝
器２８は更に後述のように、複数のピストン１６
を枢着的にかつ機械的に連結するために役立つ。

各環状磁石２０の外周面は、管１０の内壁に対
して僅かな距離を有している。しかしながら前述
のようにピストン１６には、管内に形成されたこ
の円筒状スペースをシールするシールリングとし
ての機能を合せ持つ掻取りリング２６と、軸線方
向で見てこの両掻取りリング２６の間に配置され
てピストンを摩擦なしに案内するために働く滑り
案内リング２４とが配設されており、環状磁石か
ら成る磁石装置２０は両側でこの掻取りリング２
６と滑り案内リング２４とによつて閉鎖され、管
１０の製造時に該管内に残留した夾雑物、または
圧力媒体（例えば油あるいは95％の水と５％の油
との混合物）と共にもたらされる夾雑物が、環状
磁石装置の外面と管内面との間の僅かな間隙内に
達することが十分に防がれている。このような夾
雑物が存在すると、ピストン１６は管１０内で引
つ掛かつて動かなくなつてしまい得る。即ち本発
明においては、このような夾雑物は掻取りリング
２６によつて掻取られ、また万一夾雑物がこの掻
取りリングを通過してしまつた場合には更に滑り
案内リング２４によつてとめられて、ピストン１
６の前方へ押しずらされ、これによつて環状磁石
装置２０は常に管内壁のきれいな区間に相対する
ことができる。

磁気接手機構の被駆動部分１８はピストン１６
に対してほぼ鏡面対称的に形成されており、この
場合の鏡面は両方の管表面の間の中心に位置する
円筒面である。従つてスリーブ３０はピストン本
体に対応した形状でかつ、漂遊磁場を減少させる
ために磁化可能材料から製造されている。スリー
ブ３０は軸線方向で順次並んだ複数の永久環状磁
石３２を囲繞保持しており、これらの各環状磁石
はやはり半径方向にしかも、前記のピストン１６
に配設された環状磁石２０と同一方向に極性が与
えられておりかつ、相互間に位置するスペーサプ
レート３４によつて分離されている。こうして両
磁石装置２０，３２は連行磁石装置として働き、
前述のようなピストン１６の運動時の被駆動部分
１８の連行が可能となる。この磁気的な相互結合
を形成するために各連行磁石装置２０，３２は環
状磁石から形成され、例えば半径方向に極性を与
えられた各環状磁石が、その磁石の一方の極が半
径方向内側にそして他方の極が外側に位置するよ
うに配置されかつ、内側の連行磁石装置２０の半
径方向外面と、外側の連行磁石装置３２の半径方
向内面とにそれぞれ逆の極が形成されるように配
置されなければならない。しかしまた内側と外側
の各連行磁石装置として、軸線方向に極性を与え
られた環状磁石を用いることも可能である。この
場合は個々の連行磁石装置内で各環状磁石の同極
同志が軸線方向で対向し、また両連行磁石装置の
間では異なる極同志が半径方向で対向するように
配置される。この連行磁石装置における極配置は
他にも種々に可能である。更に各環状磁石３２は
エラストマから成る圧力リング３６を介して、や
はり磁化可能材料から製造されかつスリーブ３０
と螺合された２つの端壁３８間に締込まれてい
る。

この各端壁３８は、管１０を僅かな遊びを以つ
て取囲む中央の開口部４０を有しており、該開口
部の、例えば四弗化エチレンである比較的摩擦力
の小さな材料によつて被覆された内周壁内には、
内方に向かつて開いた溝４２が設けられており、
この溝内に掻取りリング４４が配設されている。
この第２の掻取りリング４４は被駆動部分１８の
ための摩擦の少ない滑り支承部を形成しており、
この被駆動部分上で管の外面に沿つて滑動して、
外側の連行磁石装置３２と管外壁との間の半径方
向ギヤツプ内への夾雑物の侵入を防ぐ働きをす
る。外気にさらされている管上のどこかしらには
付着している夾雑物は、被駆動部分１８がその個
所に達すると即座に、該夾雑物が環状磁石に達つ
する前にこの掻取りリング４４によつて掻取られ
る。こうして環状磁石３２から成る円筒状の磁石
装置の内周面が管１０の表面からわずかな距離し
か有していない被駆動部分１８においても、その
わずかな間隙内に夾雑物が決して侵入できないよ
うになつており、被駆動部分１８が高い摩擦によ
つて固着してしまうことが防がれる。

従つて今や環状磁石２０によつて形成される内
側の磁石装置と、環状磁石３２によつて形成され
る外側の磁石装置との間の全空隙、つまり管内壁
から環状磁石２０までの距離と管１０の壁厚さと
管外壁から環状磁石３２までの距離とから成る全
空隙を極めて小さくすることができ、しかも小さ
な夾雑物ももはや磁石装置と管表面との間に侵入
することはできないので、両磁石装置間に極めて
良好な磁力結合を得ることができ、延いては圧力
媒体によつて生ぜしめられる力を被駆動部分に良
好に伝達することができる。

図面から明らかなように、掻取りリング４４と
２６とは半径方向で整合されており、これによつ
て形成される管１０への圧着力が回転モーメント
の発生を全体的に防いでいる。このような構造に
基づいて、当該のピストン及び被駆動部分は湾曲
された管区分をも容易に通過移動可能となつてい
る。

上述の磁気接手機構を比較的重い貨物の搬送用
に形成することも簡単に可能である。このために
は単に、補助排気装置を有する管区分内で２つの
ピストン１６を相前後して配置し、その際に各ピ
ストン１６をその緩衝器２８を以つて互いに突合
わせかつ各々のピストン用に１つの被駆動部分を
管１０の上に被せ嵌め、この被駆動部分を磁力に
よつて自動的に所属のピストン上に位置決め結合
するだけでよい。貨物用の支持装置はこの場合、
被駆動部分の各々と枢着的に結合される。こうし
て２つのピストンから１つの、枢着的に連結され
た（媒体圧力によつて装置内に相並んで保持され
た）２倍（又は３倍）の長さの単一ピストンが有
利に形成され、そしてその２つの（または３つ
の）被駆動部分は正確にかつ同期的に移動せしめ
られる。このようにして被搬送貨物の重量を管の
大きな長さ区分に亙つて分配することが可能とな
りそれにも拘らず、本発明のように磁石装置と管
表面との間の空隙を小さくしてかつ相応して長く
した１つのピストン及び被駆動部分を使用した場
合に生じ得るであろう嵌合問題は全く生じない。
また湾曲した管区分を通過することも可能であつ
て、これもやはり相応した長さの一体型のピスト
ン及び被駆動部分を用いては不可能なことであ
る。

更に明らかなように前記構成によれば、基本部
材（ピストン１６、被駆動部分１８）を何ら変更
することなく、磁気接手機構の駆動部分及び貨物
保持部分を有効に延長することが可能であり、即
ちそれは使用場所でもまた最初の配管取付け後に
も容易に可能である。管１０の比較的大きな長さ
に亙つて荷重を分配することは、薄壁の管が使用
されている場合には特に重要であり、この薄壁構
造はピストンと被駆動部分との間の磁力結合にと
つて特に有利である。また薄いプラスチツク管は
表面特性に関しては極めて有利であるが、大抵あ
まり大きな支持力を有しておらず、従つてこのよ
うなプラスチツク管にとつて、枢着的に結合され
た複数のピストンおよび被駆動部分を有する前述
のような構造は特に適している。

所望の個所に被駆動部分を停止させるために、
管１０への圧力媒体供給装置に作用する制御発信
器が当該個所に取付けられ、この制御発信器は、
機械的または光学的に被駆動部分の到来に応動す
る発信器、あるいは誘導型発信器、または漂遊磁
場に応動する発信器、例えばリード（Reed）ス
イツチ等として形成可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであつて、
管および被駆動部分の一部を断面して示す磁気接
手機構の斜視図である。 １０……管、１２ａ，１２ｂ……管セグメン
ト、１４……熔接継目、１６……ピストン、１８
……被駆動部分、２０，３２……環状磁石（連行
磁石装置）、２２，３４……スペーサプレート、
２４……滑り案内リング、２６，４４……掻取り
リング、２８……緩衝器、３０……スリーブ、３
６……圧力リング、３８……端壁、４０……開口
部、４２……溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気接手機構であつて、中空円筒形の内側の
   連行磁石装置２０を保持しかつ媒体によつて管１
   ０内で作動せしめられる可動体と、スリーブ３０
   によつて取り囲まれた中空円筒形の外側の連行磁
   石装置３２を保持しかつ前記の管１０の外周面上
   で走行する被駆動部分１８とを有し、前記の各連
   行磁石装置２０，３２がそれぞれ、軸線方向で連
   続配置された複数の環状磁石から形成されてお
   り、また少なくとも一方の磁石装置においてその
   各環状磁石がスペーサプレート２２，３４によつ
   て分離されており、更に各連行磁石装置２０，３
   ２がそれぞれの隣接した管表面に対する僅かな距
   離を以つての半径方向遊びのもとで、磁気的に相
   互結合されている形式のものにおいて、当該接手
   機構が、管１０に沿つて対象物を動かすための圧
   力媒体作動式の搬送装置内に用いられており、管
   １０の両端部がそれぞれ選択的に圧力媒体源又は
   圧力媒体吸込み部に接続可能であり、前記の内側
   の連行磁石装置２０を保持する可動体が、管１０
   内で液密に走行するピストン１６として形成され
   ており、このピストン１６が、該ピストンの両端
   部に配置されて管内面のための掻取りリング２６
   を形成する各シールリングと、軸線方向で見てこ
   の両掻取りリング２６の間に位置する滑り案内リ
   ング２４とを保持しており、更に前記の被駆動部
   分１８が、該被駆動部分１８の両端部に配設され
   て無負荷の出発位置では前記ピストン１６の各掻
   取りリング２６にほぼ向かい合つて位置する、弾
   性的な可撓性材料から成る各掻取りリング４４を
   介して、管１０上に摺動可能に配置されているこ
   とを特徴とする、磁気接手機構。 ２ 被駆動部分１８の掻取りリング４４が、該被
   駆動部分１８の各半径方向端壁３８に内方へ向け
   て開いて形成された環状溝４２内にそう入されて
   おり、この各端壁がそれぞれ、管１０を僅かな遊
   びを以て取り囲む同心的な開口部４０を有してお
   り、該開口部の内面周壁が摩擦の低い材料で被覆
   可能である、特許請求の範囲第１項記載の磁気接
   手機構。 ３ 前記ピストン１６の各端部に、弾性的に可撓
   性の緩衝器２８が保持されており、該緩衝器の周
   面がやはり管１０の内面に対して半径方向距離を
   おいて延在している、特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の磁気接手機構。 ４ 複数のピストン１６が前記緩衝器２８によつ
   て互いに接合され、これに相応した数の、それぞ
   れのピストンに１つずつ磁気結合された被駆動部
   分１８が配置されている、特許請求の範囲第３項
   記載の磁気接手機構。 ５ 前記磁石装置２０，３２がそれぞれ、軸線方
   向で連続配置されかつ半径方向に極性を与えられ
   た複数の環状磁石から成つており、この各環状磁
   石が、その間に位置する磁化不能のスペーサプレ
   ートによつて分離されている、特許請求の範囲第
   １項から第４項までのいずれか１項記載の磁気接
   手機構。 ６ 前記スリーブ３０が磁化可能な材料から成つ
   ている、特許請求の範囲第１項から第５項までの
   いずれか１項記載の磁気接手機構。