PL232307B1

PL232307B1 - Electromagnetic gun

Info

Publication number: PL232307B1
Application number: PL426271A
Authority: PL
Inventors: Przemysław Filipek
Original assignee: Lubelska Polt
Priority date: 2018-07-09
Filing date: 2018-07-09
Publication date: 2019-06-28
Also published as: PL426271A1

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest wyrzutnia elektromagnetyczna. Charakteryzuje się ona tym, że składa się z obudowy (1), korzystnie w kształcie rury, wewnątrz której umieszczony jest ruchomy magnes trwały (2). Na zewnątrz obudowy (1) znajdują się ułożone współosiowo do obudowy (1) - uzwojenia (3, 5, 7) wraz z umieszczonymi w ich sąsiedztwie czujnikami (4, 6, 8). W położeniu ustalonym, pierwsze uzwojenie (3) znajduje się w pobliżu płaszczyzny wyznaczonej przez linię międzybiegunową (9) magnesu trwałego (2).The subject of the application is an electromagnetic launcher. It is characterized by the fact that it consists of a housing (1), preferably in the shape of a pipe, inside which a movable permanent magnet (2) is placed. Outside the casing (1) there are windings (3, 5, 7) arranged coaxially to the casing (1) with sensors (4, 6, 8) placed nearby. In the fixed position, the first winding (3) is located near the plane defined by the interpole line (9) of the permanent magnet (2).

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest wyrzutnia elektromagnetyczna.The subject of the invention is an electromagnetic launcher.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN107571204 (A) znany jest elektryczny pistolet na gwoździe z magnesem trwałym, zaprojektowany zgodnie z zasadą, że pola magnetyczne tych samych biegunów magnetycznych odpychają się wzajemnie, a pola magnetyczne przeciwległych biegunów magnetycznych przyciągają się nawzajem. Zawiera on osłonę gwoździa, karkas cewki, uzwojenie cewki prądu stałego, rdzeń z miękkiego magnetycznego żelaza, wałek napędowy, igłę do wycinania, magnes stały, przełącznik ręczny. Uzwojenie cewki jest zamocowane na powłoce. Wał napędowy swobodnie porusza się w górę i w dół. Przełącznik ręczny jest uruchamiany, aby uzwojenie cewki połączyć z zasilaniem tak, że górny koniec rdzenia żelaznego jest przyciągany do bieguna N górnego końca magnesu trwałego. Gdy górny koniec żelaznego rdzenia jest biegunem S, a dolny koniec żelaznego rdzenia jest biegunem N, biegun N dolnego wewnętrznego rdzenia i biegun N dolnego końca stałego magnesu odpychają się wzajemnie, wytwarzając siłę napędową.From the patent application no. CN107571204 (A) there is known an electric nail gun with a permanent magnet designed according to the principle that the magnetic fields of the same magnetic poles repel each other and the magnetic fields of the opposite magnetic poles attract each other. It includes nail cover, coil carcass, DC coil winding, soft magnetic iron core, drive shaft, cutting needle, permanent magnet, hand switch. The coil winding is fixed on the shell. The drive shaft moves up and down freely. The manual switch is actuated to connect the coil winding to the power supply such that the upper end of the iron core is attracted to the N pole of the upper end of the permanent magnet. When the upper end of the iron core is the S pole and the lower end of the iron core is the N pole, the N pole of the lower inner core and the N pole of the lower end of the permanent magnet repel each other, producing the driving force.

Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN107552709 (A) znany jest pistolet nitujący. Pistolet nitujący składa się z ruchomego pręta, gumowej tulei, pierwszego magnetycznego osprzętu, panelu ogniwa słonecznego, małego obracającego się wału, dużego obracającego się wału, czujnika ciśnienia, nieruchomego pręta, pierścienia zabezpieczającego, elektromagnesu, tulei z tworzywa sztucznego, drugiego akcesorium magnetycznego, interfejsu USB, sprężyny i kontrolera. Ruchomy pręt jest połączony z małym obracającym się wałkiem. Mały obrotowy wał jest połączony z dolnym stałym prętem i połączony z dużym obracającym się wałkiem. Detektor ciśnienia jest zainstalowany na powierzchni dużego obracającego się wału. Mały wałek obrotowy jest połączony ze stałym prętem. Elektromagnes jest zainstalowany po jednej stronie stałego pręta a plastikowa tuleja jest zainstalowana po zewnętrznej stronie elektromagnesu. Pierścień zabezpieczający jest zainstalowany w środku plastikowej tulei.A riveting gun is known from the patent application no. CN107552709 (A). The riveting gun consists of a movable rod, rubber bushing, first magnetic fixture, solar cell panel, small rotating shaft, large rotating shaft, pressure sensor, fixed rod, lock ring, electromagnet, plastic sleeve, second magnetic accessory, interface USB, spring and controller. The movable rod is connected to a small rotating shaft. A small rotating shaft is connected to a lower fixed rod and connected to a large rotating shaft. A pressure detector is installed on the surface of a large rotating shaft. A small rotating shaft is connected to a fixed rod. The electromagnet is installed on one side of the fixed rod and the plastic sleeve is installed on the outside of the electromagnet. The locking ring is installed in the center of the plastic sleeve.

Znana jest z katalogu firmy Enes klisza magnetyczna, umożliwiająca wizualną kontrolę położenia linii granicznej pomiędzy biegunami magnesu trwałego (linii międzybiegunowej).A magnetic plate is known from the Enes catalog, which enables visual inspection of the position of the boundary line between the poles of a permanent magnet (inter-pole line).

Celem wynalazku jest poprawa wydajności wyrzutni elektromagnetycznej.The object of the invention is to improve the performance of an electromagnetic launcher.

Przedmiotem wynalazku jest wyrzutnia elektromagnetyczna posiadająca obudowę, magnes trwały i uzwojenia. Istotą wynalazku jest to, że składa się z obudowy, korzystnie w kształcie rury, wewnątrz której umieszczony jest ruchomy magnes trwały. Na zewnątrz obudowy znajdują się ułożone współosiowo do obudowy - uzwojenia wraz z umieszczonymi w ich sąsiedztwie czujnikami. W położeniu ustalonym, pierwsze uzwojenie znajduje się w pobliżu płaszczyzny wyznaczonej przez linię międzybiegunową magnesu trwałego.The invention relates to an electromagnetic launcher having a housing, a permanent magnet and windings. The essence of the invention is that it consists of a housing, preferably tube-shaped, inside which a movable permanent magnet is placed. Outside the casing there are coaxial to the casing - windings with sensors located in their vicinity. In a steady position, the first winding is adjacent the plane defined by the inter-pole line of the permanent magnet.

Korzystnie, czujnik jest czujnikiem hallotronowym albo czujnikiem indukcyjnym.Preferably, the sensor is a hall sensor or an inductive sensor.

Zaletą zastosowania wyrzutni elektromagnetycznej według wynalazku jest to, że charakteryzuje się małym poborem mocy w stosunku do innych rozwiązań o tej samej mocy i nie występują w niej straty magnesowania rdzenia. Wyrzutnia działa na zasadzie bezpośredniego oddziaływania przewodu z prądem na pole magnesu trwałego.The advantage of using the electromagnetic launcher according to the invention is that it is characterized by a low power consumption compared to other solutions of the same power and that there are no core magnetization losses in it. The launcher works on the principle of a direct interaction of the conductor with the current on the field of a permanent magnet.

Wynalazek został przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku w widoku perspektywicznym z wyrwaniem wyrzutni elektromagnetycznej.The invention has been shown in the embodiment in the drawing in a broken perspective view of an electromagnetic launcher.

Wyrzutnia elektromagnetyczna w przykładzie wykonania przedstawionym na rysunku składała się z obudowy 1 w kształcie rury wykonanej ze szkła akrylowego o długości 120 mm, średnicy wewnętrznej 13 mm i średnicy zewnętrznej 16 mm. Wewnątrz obudowy 1 umieszczony był ruchomy, neodymowy magnes trwały 2 - MW12x50/N38 w kształcie walca o średnicy 12 mm i wysokości 50 mm. Na zewnątrz obudowy 1 umieszczone były trzy ułożone współosiowo do obudowy 1 - uzwojenia 3, 5, 7, składające się z pięćdziesięciu zwojów miedzianego drutu nawojowego DN2E o średnicy 0,5 mm. Całkowita szerokość każdego uzwojenia wynosiła 5 mm. Krawędź pierwszego uzwojenia 3 znajdowała się w odległości 20 mm od krawędzi obudowy 1. Drugie uzwojenie 5 znajdowało się w odległości 30 mm od pierwszego uzwojenia 3. Trzecie uzwojenie 7 znajdowało się w odległości 30 mm od drugiego uzwojenia 5. W sąsiedztwie każdego z uzwojeń 3, 5, 7, znajdowały się liniowe czujniki 4, 6, 8 hallotronowe - AH5303.The electromagnetic launcher in the embodiment shown in the drawing consisted of a tubular casing 1 made of acrylic glass with a length of 120 mm, an internal diameter of 13 mm and an external diameter of 16 mm. Inside the housing 1 there was placed a movable, neodymium permanent magnet 2 - MW12x50 / N38 in the shape of a cylinder with a diameter of 12 mm and a height of 50 mm. Outside the casing 1 there were three windings 3, 5, 7 arranged coaxially to the casing 1, consisting of fifty turns of a copper winding wire DN2E with a diameter of 0.5 mm. The total width of each winding was 5 mm. The edge of the first winding 3 was 20 mm from the edge of the housing 1. The second winding 5 was 30 mm from the first winding 3. The third winding 7 was 30 mm from the second winding 5. Adjacent to each of the windings 3, 5, 7, there were 4, 6, 8 hall sensors - AH5303.

Działanie wyrzutni elektromagnetycznej polega na tym, że po wykryciu przez pierwszy czujnik 4 zmiany bieguna magnesu trwałego 2, prąd doprowadzony do końców 10 - pierwszego uzwojenia 3, bezpośrednio oddziałuje z magnesem trwałym 2, powodując wytworzenie siły przesuwającej magnes trwały 2 - odpychająco, względem pierwszego uzwojenia 3 w osi obudowy 1. Magnes trwały 2 przyciągany jest przez drugie uzwojenie 5 w którym płynie prąd doprowadzony do końców 11 uzwojenia 5 do momentu, kiedy drugi czujnik 6 wykryje zmianę bieguna magnesu trwałego 2. W drugim uzwojeniu 5The operation of the electromagnetic launcher is that after the first sensor 4 detects a change in the pole of the permanent magnet 2, the current fed to the ends 10 - of the first winding 3, directly interacts with the permanent magnet 2, creating a force that shifts the permanent magnet 2 - repulsively with respect to the first winding 3 in the housing axis 1. Permanent magnet 2 is attracted by the second winding 5 in which the current flows to the ends 11 of the winding 5 until the second sensor 6 detects the change of the pole of the permanent magnet 2. In the second winding 5

PL 232 307 B1 następuje zmiana kierunku prądu, co powoduje odpychanie linii międzybiegunowej 9 magnesu trwałego 2 od drugiego uzwojenia 5. Magnes trwały 2 przyciągany jest przez trzecie uzwojenie 7, w którym prąd doprowadzony jest do końców 12 uzwojenia 7 - do momentu, kiedy trzeci czujnik 8 wykryje zmianę bieguna magnesu trwałego 2. W trzecim uzwojeniu 7 następuje zmiana kierunku prądu, co powoduje odpychanie linii międzybiegunowej 9 magnesu trwałego 2 od trzeciego uzwojenia 7 i wyrzut magnesu trwałego 2 poza obudowę 1.The current direction changes, which forces the inter-pole 9 of the permanent magnet 2 away from the second winding 5. The permanent magnet 2 is attracted by the third winding 7, where the current is applied to the ends 12 of the winding 7 - until the third sensor 8 will detect the change of the pole of the permanent magnet 2. In the third winding 7 the current direction changes, which causes the inter-pole line 9 of the permanent magnet 2 to be repelled from the third winding 7 and the permanent magnet 2 to be thrown out of the housing 1.

Wykaz oznaczeńList of designations

- obudowa- housing

- magnes trwały- permanent magnet

- pierwsze uzwojenie- first winding

- pierwszy czujnik- first sensor

- drugie uzwojenie- second winding

- drugi czujnik- second sensor

- trzecie uzwojenie- third winding

- trzeci czujnik- third sensor

- linia międzybiegunowa- interpolar line

- koniec pierwszego uzwojenia- end of the first winding

- koniec drugiego uzwojenia- end of the second winding

- koniec trzeciego uzwojenia- end of the third winding

Claims

Patent claims

1. An electromagnetic launcher having a housing, a permanent magnet and windings, characterized in that it consists of a housing (1) made of a non-magnetic material, preferably in the shape of a tube, inside which a movable permanent magnet (2) is placed, and outside of the structure (1 ) are arranged coaxially to the housing (1) - the windings (3, 5, 7) with the sensors (4, 6, 8) located in their vicinity, enabling the detection of the poles of the permanent magnet (2), while in a fixed position, the first winding (3) is close to the plane defined by the inter-pole line (9) of the permanent magnet (2).

2. A launcher according to claim. The method of claim 1, characterized in that the sensor (4, 6, 8) is a hall sensor.

3. Launcher according to p. The method of claim 1, characterized in that the sensor (4, 6, 8) is an inductive sensor.