PL246257B1 - Przyrząd do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest przyrząd do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych, mający zastosowanie na liniach produkcyjnych. Przyrząd zawiera uzwojenie z drutu miedzianego (1) nawinięte na prostokątnym karkasie (2), wykonanym z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego i przez otwór karkasu (2) przechodzi wypełniająca go środkowa część rdzenia (3), o przekroju poprzecznym prostokątnym, mającego kształt odwróconej litery U, której ramiona są zwrócone pionowo w dół i dolne końce tych ramion mają po stronach zewnętrznych ukośne ścięcia (4, 5). W przestrzeni wewnętrznej między tymi ramionami na jednym ramieniu znajduje się próg górny (6) w kształcie graniastosłupa trapezowego, a poniżej tego progu jest ostrze (7) w kształcie ostrosłupa o podstawie prostokątnej, zwróconego wierzchołkiem w kierunku przeciwległego ramienia. Pod ostrzem znajduje się wnęka (8) w kształcie graniastosłupa pięciokątnego, ograniczona od strony przeciwległego ramienia progiem dolnym (9) i w tej wnęce są zbierane nieferromagnetyczne opiłki (10) zaś dno wnęki (8) jest zaopatrzone w nagwintowany otwór, zamykany zakrętką (11) z radełkowanym łbem, wkręcaną w dno wnęki (8) od dołu. Rdzeń (3) jest wykonany w całości z materiału ferromagnetycznego, magnetycznie miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i dużej rezystywności, korzystnie ze stali krzemowej, również zakrętka (8) jest wykonana z tego samego materiału, co rdzeń (3).

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest przyrząd do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych, mający zastosowanie na liniach produkcyjnych, w warsztatach oraz w zakładach prowadzących zbiórkę i przetwórstwo metali nieżelaznych.

Ze specyfikacji technicznych firmy „Magnetix” zamieszczonych na stronie internetowej o adresie https://magnetix.com.pl/chwytnik-elektromagnetyczny-okragly-eo,4,pl,5,1,93.html?gclid=EAIaIQobChMImd-OVoP-f9wIVgwDmCh1jS w1bEAAYASAAEgLRqfD_BwE są znane elektromagnesy powszechnie stosowane do przenoszenia złomu stalowego i prefabrykatów wykonanych ze stali, zawierające uzwojenie nawinięte na kraksie o przekroju kołowym albo prostokątnym. Karkas o przekroju kołowym jest umieszczony na rdzeniu typu garnkowego, zaś karkas o przekroju prostokątnym jest umieszczony na rdzeniu prostopadłościennym, albo na rdzeniu w kształcie litery „E” o ramionach zwróconych pionowo w dół, przy czym środkowe części rdzenia wchodzą do otworu karkasu, a boczne części rdzenia otaczają karkas z boków. Rdzenie są wykonane z materiału magnetycznie miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i zaopatrzone od góry w ucha, przeznaczone do ich podwieszenia na wysięgniku dźwigu lub po wózkiem suwnicy. Działanie znanych elektromagnesów polega na tym, że elektromagnes zbliża się do przenoszonych materiałów i załącza uzwojenie do źródła stałego prądu elektrycznego. W wyniku tego rdzeń elektromagnesu zostaje namagnesowany i przyciąga przenoszone przedmioty o właściwościach ferromagnetycznych, które również uległy namagnesowaniu. Następnie elektromagnes przemieszcza się do miejsca przeznaczenia przenoszonych przedmiotów i wyłącza prąd elektryczny, zasilający uzwojenie. W wyniku tego rdzeń ulega rozmagnesowaniu i przeniesione przedmioty spadają w miejscu przeznaczenia. Elektromagnesy o analogicznej konstrukcji i działające w ten sam sposób są znane również z materiałów informacyjnych firmy „Aspol Lifting & Handling Technology”, zmieszczonych na stronie internetowej o adresie https://dhc.pl/produkt/produkty-dosuwnic/chwytniki-elektromagnetyczne/elektromagnesy-do-zlomu/.

Istota rozwiązania według wynalazku polega na tym, że przyrząd zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych zawiera uzwojenie z drutu miedzianego nawinięte na prostokątnym karkasie, wykonanym z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego, korzystnie z tekstolitu i przez otwór tego karkasu przechodzi wypełniająca go środkowa część rdzenia o przekroju poprzecznym prostokątnym, mającego kształt odwróconej litery „U”, której ramiona są zwrócone pionowo w dół i dolne końce tych ramion mają po stronach zewnętrznych ukośne ścięcia, zaś w przestrzeni wewnętrznej między tymi ramionami na jednym ramieniu znajduje się próg górny w kształcie graniastosłupa trapezowego, a poniżej tego progu jest ostrze w kształcie ostrosłupa o podstawie prostokątnej, zwróconego wierzchołkiem w kierunku przeciwległego ramienia. Pod ostrzem znajduje się wnęka w kształcie graniastosłupa pięciokątnego, ograniczona od strony przeciwległego ramienia progiem dolnym i w tej wnęce są zbierane nieferromagnetyczne opiłki. Dno wnęki jest zaopatrzone w nagwintowany otwór, zamykany zakrętką z radełkowanym łbem, wkręcaną w dno wnęki od dołu. Rdzeń jest wykonany w całości z materiału ferromagnetycznego, magnetycznie miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i dużej rezystywności, korzystnie ze stali krzemowej Również zakrętka jest wykonana z tego samego materiału co rdzeń. Do dolnych części ramion rdzenia są przyklejone po obu stronach płytki, zamykające przestrzeń między tymi częściami ramion i wykonane z materiału przezroczystego, korzystnie z polimetakrylanu metylu. Do rdzenia są przymocowane od góry ramiona uchwytu w kształcie litery „U”, zwrócone pionowo w dół i mające przekrój poprzeczny prostokątny, przy czym mocowanie jest wykonane za pomocą śrub, przechodzących przez otwory w ramionach i wkręconych w czołowe przeciwległe powierzchnie rdzenia. Uchwyt jest wykonany z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego. Między ramionami uchwytu jest umieszczony generator impulsów piłokształtnych, zamknięty w prostopadłościennej obudowie przymocowanej do tych ramion i wyjście generatora jest połączone przewodami z końcówkami uzwojenia. Część środkowa uchwytu jest skierowana poziomo i ma przekrój poprzeczny kołowy i jest w niej wykonane prostopadłościenne wydrążenie, w którym znajduje się wyłącznik, połączony szeregowo przewodami z wejściem generatora impulsów piłokształtnych i przewodami z wtyczką sieciową. Wydrążenie nad wyłącznikiem jest zamknięte elastyczną membraną, wykonaną z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego, korzystnie z silikonu, której brzegi są wciśnięte w rowek wykonany wokół tego wydrążenia.

Podstawową zaletą rozwiązania według wynalazku jest zdolność zbierania i przenoszenia opiłków metalowych nieferromagnetycznych, co było dotychczas niemożliwe przy użyciu znanych elektromagnesów oraz separacja tych opiłków od opiłków metali i stopów ferromagnetycznych.

Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój podłużny przyrządu pionową płaszczyzną symetrii A-A, fig. 2 stanowi jego widok od strony czołowej, natomiast fig. 3 pokazuje widok przyrządu z boku, zaś fig. 4 stanowi wykres zależności od czasu impulsów napięcia elektrycznego, zasilającego uzwojenie przyrządu.

Przyrząd do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych zawiera uzwojenie z drutu miedzianego 1 nawinięte na prostokątnym karkasie 2, wykonanym z tekstolitu i przez otwór karkasu 2 przechodzi wypełniająca go środkowa część rdzenia 3, o przekroju poprzecznym prostokątnym, mającego kształt odwróconej litery „U”, której ramiona są zwrócone pionowo w dół i dolne końce tych ramion mają po stronach zewnętrznych ukośne ścięcia 4, 5. W przestrzeni wewnętrznej między tymi ramionami na jednym ramieniu znajduje się próg górny 6 w kształcie graniastosłupa trapezowego, a poniżej tego progu jest ostrze 7 w kształcie ostrosłupa o podstawie prostokątnej, zwróconego wierzchołkiem w kierunku przeciwległego ramienia. Pod ostrzem znajduje się wnęka 8 w kształcie graniastosłupa pięciokątnego, ograniczona od strony przeciwległego ramienia progiem dolnym 9 i w tej wnęce są zbierane nieferromagnetyczne opiłki 10. Dno wnęki 8 jest zaopatrzone w nagwintowany otwór, zamykany zakrętką 11 z radełkowanym łbem, wkręcaną w dno wnęki 8 od dołu. Rdzeń 3 jest wykonany w całości ze stali krzemowej, również zakrętka 8 jest wykonana z tego samego materiału, co rdzeń 3. Do dolnych części ramion rdzenia 3 są przyklejone po obu stronach płytki 12, 13, zamykające przestrzeń między tymi częściami ramion i wykonane z polimetakrylanu metylu. Do rdzenia 3 są przymocowane od góry ramiona 14, 15 uchwytu w kształcie litery „U”, zwrócone pionowo w dół i mające przekrój poprzeczny prostokątny, przy czym mocowanie jest wykonane za pomocą śrub 16, 17, przechodzących przez otwory w ramionach 14, 15 i wkręconych w czołowe przeciwległe powierzchnie rdzenia 3. Uchwyt jest wykonany z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego. Między ramionami 14, 15 uchwytu jest umieszczony generator impulsów piłokształtnych 18, zamknięty w prostopadłościennej obudowie przymocowanej do tych ramion i wyjście generatora 18 jest połączone przewodami 19 z końcówkami uzwojenia 1. Część środkowa 20 uchwytu jest skierowana poziomo i ma przekrój poprzeczny kołowy i jest w niej wykonane prostopadłościenne wydrążenie, w którym znajduje się wyłącznik 21, połączony szeregowo przewodami 22 z wejściem generatora impulsów piłokształtnych 18 i przewodami 23 z wtyczką sieciową 24. Wydrążenie nad wyłącznikiem 21 jest zamknięte elastyczną membraną 25, wykonaną z silikonu, której brzegi są wciśnięte w rowek wykonany wokół tego wydrążenia.

Zasada działania przyrządu do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych polega na tym, że trzymając przyrząd dłonią za uchwyt 20, umieszcza się dolne końce rdzenia 3 z ukośnymi ścięciami 4, 5 nad nieferromagnetycznymi opiłkami 26, które mają być zebrane. Następnie, naciskając palcem wyłącznik 21, załącza się generator impulsów piłokształtnych 18. Skutkiem tego przez uzwojenie 1 przepływa prąd elektryczny, który za pośrednictwem rdzenia 3 wytwarza niejednorodne i zmienne pole magnetyczne w przestrzeni między dolnymi końcami rdzenia 3 z ukośnymi ścięciami 4, 5, przenikające opiłki 26. Narastanie indukcji tego pola powoduje indukowanie w metalowych opiłkach 26 przepływu wirowych prądów elektrycznych. Ponieważ czas narastania tn napięcia U jest długi, to natężenia prądów wirowych i siły elektrodynamiczne, działające między tymi prądami i rdzeniem elektromagnesu 3 są bardzo małe i opiłki 26 pozostają wtedy nieruchome. Szybki zanik napięcia U w czasie to powoduje, że zgodnie z regułą Lenza, w opiłkach 26 są indukowane prądy wirowe o znacznie większych natężeniach i siły elektrodynamiczne działające wtedy między tymi prądami i rdzeniem elektromagnesu 3 powodują przyciągnięcie opiłków 26 do rdzenia. Opiłki są przy tym wciąganie w obszar pola najsilniejszego i najbardziej niejednorodnego pola magnetycznego, czyli tam gdzie indukcja togo pola ma największą wartość i najszybciej się zmienia. Specjalne ukształtowanie dolnej części rdzenia 3, przez zaopatrzenie dolnych końców jego ramion w ukośne ścięcia 4, 5, oraz dodanie progów 6, 9 i ostrza 7, powoduje, że obszar najsilniejszego i najbardziej niejednorodnego pola magnetycznego znajduje się we wnęce 8. Tam też są wciągane opiłki, które podczas zaniku pola magnetycznego opadają na dno wnęki 8 i stają się opiłkami zebranym 10. Przezroczyste płytki 12, 13 pozwalają na obserwację ilości zebranych opiłków 10. Po napełnieniu wnęki 8 opiłkami 10 wyłącza się prąd płynący przez uzwojenie za pomocą wyłącznika 21, wykręca ręcznie zakrętkę 11 i przez otwór po tej zakrętce wysypuje zebrane opiłki 10. Po tym znowu wkręca zakrętkę 11 i przyrząd jest gotowy do dalszego użytku. Wykonanie rdzenia 3 z materiału ferromagnetycznego, magnetycznie miękkiego dużej przenikalności magnetycznej i dużej rezystywności, korzystnie ze stali krzemowej, umożliwia wytworzenie pola magnetycznego o dużej wartości indukcji magnetycznej i zmniejsza natężenie indukowanych w rdzeniu 3 szkodliwych prądów wirowych. Dzięki temu przyrząd zbiera opiłki o większych rozmiarach i wykazuje mniejsze straty energii elektrycznej na nagrzewanie rdzenia 3. Elastyczna membrana 25, wykonana korzystnie z silikonu, zabezpiecza wyłącznik 21 przed zabrudzeniem podczas używania przyrządu.

Claims (5)

1. Przyrząd do zbierania opiłków metalowych nieferromagnetycznych, zawierający uzwojenie z drutu miedzianego nawinięte na prostokątnym karkasie, wykonanym z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego, korzystnie z tekstolitu, znamienny tym, że przez otwór karkasu (2) przechodzi wypełniająca go środkowa część rdzenia (3), o przekroju poprzecznym prostokątnym, mającego kształt odwróconej litery „U”, której ramiona są zwrócone pionowo w dół i dolne końce tych ramion mają po stronach zewnętrznych ukośne ścięcia (4, 5), zaś w przestrzeni wewnętrznej między tymi ramionami na jednym ramieniu znajduje się próg górny (6) w kształcie graniastosłupa trapezowego, a poniżej tego progu jest ostrze (7) w kształcie ostrosłupa o podstawie prostokątnej, zwróconego wierzchołkiem w kierunku przeciwległego ramienia, natomiast pod ostrzem znajduje się wnęka (8) w kształcie graniastosłupa pięciokątnego, ograniczona od strony przeciwległego ramienia progiem dolnym (9) i w tej wnęce są zbierane nieferromagnetyczne opiłki (10), zaś dno wnęki (8) jest zaopatrzone w nagwintowany otwór, zamykany zakrętką (11) z radełkowanym łbem, wkręcaną w dno wnęki (8) od dołu, a ponadto rdzeń (3) jest wykonany w całości z materiału ferromagnetycznego, magnetycznie miękkiego o dużej przenikalności magnetycznej i dużej rezystywności, jak również zakrętka (8) jest wykonana z tego samego materiału co rdzeń (3), z kolei do dolnych części ramion rdzenia (3) są przyklejone po obu stronach płytki (12), (13), zamykające przestrzeń między tymi częściami ramion i wykonane z materiału przezroczystego, oprócz tego do rdzenia (3) są przymocowane od góry ramiona (14, 15) uchwytu w kształcie litery „U”, zwrócone pionowo w dół i mające przekrój poprzeczny prostokątny, przy czym mocowanie jest wykonane za pomocą śrub (16, 17), przechodzących przez otwory w ramionach (14, 15) i wkręconych w czołowe przeciwległe powierzchnie rdzenia (3), przy czym uchwyt jest wykonany z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego, a poza tym między ramionami (14, 15) uchwytu jest umieszczony generator impulsów piłokształtnych (18), zamknięty w prostopadłościennej obudowie przymocowanej do tych ramion i wyjście generatora (18) jest połączone przewodami (19) z końcówkami uzwojenia (1), a oprócz tego część środkowa (20) uchwytu jest skierowana poziomo i ma przekrój poprzeczny kołowy i jest w niej wykonane prostopadłościenne wydrążenie, w którym znajduje się wyłącznik (21), połączony szeregowo przewodami (22) z wejściem generatora impulsów piłokształtnych (18) i przewodami (23) z wtyczką sieciową (24), a ponadto wydrążenie nad wyłącznikiem (21) jest zamknięte elastyczną membraną (25), wykonaną z materiału elektroizolacyjnego i nieferromagnetycznego, której brzegi są wciśnięte w rowek wykonany wokół tego wydrążenia.

2. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że rdzeń (3) jest wykonany ze stali krzemowej.

3. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że zakrętka (10) jest wykonana ze stali krzemowej.

4. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że płytki (12, 13) są wykonane z polimetakrylanu metylu.

5. Przyrząd według zastrz. 1, znamienny tym, że membrana (25) jest wykonana z silikonu.