DE102014114336B3 - Permanent magnetic adhesive system and method for operating such a permanent magnetic adhesive system - Google Patents

Permanent magnetic adhesive system and method for operating such a permanent magnetic adhesive system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein permanentmagnetisches Haftsystem (1) zum Halten von Gegenständen mit einem Magnetkreis (10), in welchem mindestens ein erster Permanentmagnet (20) und ein zweiter Permanentmagnet (30) angeordnet sind, wobei mindestens einer der beiden Permanentmagnete (20, 30) im Magnetkreis (10) verdrehbar angeordnet ist. Dabei ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) von einer Erregerspule (40) umgeben ist und durch Bestromung der Erregerspule (40) dieser mindestens eine verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) verdrehbar ist.The invention relates to a permanent magnetic adhesive system (1) for holding objects with a magnetic circuit (10), in which at least one first permanent magnet (20) and a second permanent magnet (30) are arranged, at least one of the two permanent magnets (20, 30). in the magnetic circuit (10) is arranged rotatably. The invention is characterized in that the at least one rotatably arranged permanent magnet (30) by an excitation coil (40) is surrounded and by energizing the exciter coil (40) of these at least one rotatably arranged permanent magnet (30) is rotatable.

Description

Die Erfindung betrifft ein permanentmagnetisches Haftsystem gemäß dem Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.The invention relates to a permanent magnetic adhesive system according to the features of the preamble of claim 1.

Permanentmagnetische Haftsysteme sind hinlänglich bekannt und werden zu unterschiedlichsten Zwecken benutzt, unter anderem zum Beispiel zum Verschließen beziehungsweise Öffnen von Fenstern oder Türen. Ein dafür vorgesehenes permanentmagnetisches Haftsystem ist zum Beispiel in DE 202 00 588 U1 beschrieben. Die dort offenbarte Tür- und Fenstersicherung weist zwei sich gegenüberliegende Permanentmagnetpaare auf. Einer der Magnete ist dabei in einem feststehenden Rahmen der Tür oder des Fensters und der andere Permanentmagnet im beweglichen Tür- oder Fensterblatt platziert. Der in dem Tür- oder Fensterblatt integrierte Permanentmagnet ist dabei über den Tür- oder Fenstergriff verdrehbar und zwar derart, dass sich bei geschlossener Tür oder geschlossenem Fenster die beiden Magnete anziehen und bei geöffneter Stellung des Handgriffes abstoßen. Durch diese Maßnahme wird einerseits sichergestellt, dass bei geschlossener Tür oder geschlossenem Fenster das Tür- beziehungsweise Fensterblatt fest an den Rahmen gedrückt wird und bei Offenstellung des Drehgriffes ein Abstoßen des Tür- beziehungsweise Fensterblattes vom Rahmen erfolgt, sodass dieses nicht ungewollt zufallen kann.Permanent magnetic adhesive systems are well known and are used for a variety of purposes, including, for example, for closing or opening windows or doors. A dedicated permanent magnetic adhesive system is, for example, in DE 202 00 588 U1 described. The door and window security disclosed therein has two opposing permanent magnet pairs. One of the magnets is placed in a fixed frame of the door or window and the other permanent magnet in the movable door or window leaf. The integrated in the door or window leaf permanent magnet is rotatable about the door or window handle in such a way that attract with the door closed or closed window, the two magnets and repel in the open position of the handle. By this measure, on the one hand ensures that when the door is closed or closed window, the door or window leaf is pressed firmly against the frame and in the open position of the rotary handle a repulsion of the door or window leaf from the frame, so this can not accidentally fall.

Ein anderes permanentmagnetisches Haftsystem ist aus US 2 915 681 A bekannt. Dort ist ein Magnetsystem mit einer Erregerspule und einem Permantmagneten für mechanische Betätigungen beschrieben. Dabei ist ein Magnetkreis vorgesehen, der die Magnetkraft des Permanentmagneten an einen Anker so umlenkt, dass dieser vom Magnetkreis angezogen wird und dort anhaftet. Im Ruhezustand wird der Anker also durch die Kraft des Permanentmagneten an den Magnetkreis angezogen und dort festgehalten. Wird dagegen die Erregerspule von Strom durchflossen und die Polarität des Stromes dabei so gewählt, dass das Feld des Permanentmagneten abgeschwächt oder gar neutralisiert wird, fällt der Anker dagegen vom Magnetkreis ab und wird freigegeben.Another permanent magnetic adhesive system is off US 2,915,681 A known. There is described a magnetic system with an exciter coil and a permanent magnet for mechanical operations. In this case, a magnetic circuit is provided which deflects the magnetic force of the permanent magnet to an armature so that it is attracted by the magnetic circuit and adheres there. At rest, the armature is thus attracted by the force of the permanent magnet to the magnetic circuit and held there. On the other hand, if current flows through the excitation coil and the polarity of the current is selected such that the field of the permanent magnet is weakened or even neutralized, the armature drops from the magnetic circuit and is released.

Eine ähnliche Anordnung beschreibt das deutsche Gebrauchsmuster DE 18 23 772 U .A similar arrangement describes the German utility model DE 18 23 772 U ,

Ein weiteres permanentmagnetisches Haftsystem zum Halten von Gegenständen mit einem Magnetkreis offenbart die US 7 453 341 B1 . In den Magnetkreis ist ein erster Permanentmagnet und ein zweiter Permanentmagnet angeordnet, wobei einer der beiden Permanentmagnete im Magnetkreis verdrehbar sitzt.Another permanent magnetic adhesive system for holding objects with a magnetic circuit discloses the US Pat. No. 7,453,341 B1 , In the magnetic circuit, a first permanent magnet and a second permanent magnet is arranged, wherein one of the two permanent magnets is rotatably seated in the magnetic circuit.

Ein permanentmagnetisches Haftsystem zum Halten von Gegenständen, insbesondere zum Klemmen, mit einem Magnetkreis, bei dem der Magnetkreis aus einer der Vielzahl von aneinander grenzenden Jochen gebildet ist, beschreibt die US 2 209 558 A .A permanent magnetic adhesive system for holding objects, in particular for clamping, with a magnetic circuit in which the magnetic circuit is formed from one of the plurality of adjoining yokes, describes the US 2,209,558 A ,

Schließlich offenbart auch die US 7 038 565 B1 einen Magnetkreis für magnetocalorische Materialien, bei dem der erste Permanentmagnet und ein verdrehbar angeordneter zweiter Permanentmagnet in Öffnungen des Magnetkreises eingesetzt sind.Finally, also reveals the US Pat. No. 7,038,565 B1 a magnetic circuit for magnetocaloric materials, in which the first permanent magnet and a rotatably arranged second permanent magnet are inserted into openings of the magnetic circuit.

Problematisch bei den erwähnten permanentmagnetischen Haftsystemen ist die Tatsache, dass sich diese durch verhältnismäßig starke magnetische Streufelder, insbesondere im offenen Zustand des Haftsystems, auszeichnen. Solche magnetischen Streufelder sind unerwünscht, weil diese nicht nur gesundheitsschädlich sind, sondern auch andere Einrichtungen, wie zum Beispiel Herzschrittmacher oder dergleichen, negativ beeinflussen können.The problem with the mentioned permanent magnetic adhesive systems is the fact that they are characterized by relatively strong magnetic stray fields, especially in the open state of the adhesive system. Such magnetic stray fields are undesirable because they are not only harmful to health, but can also adversely affect other devices, such as cardiac pacemakers or the like.

Die Erfindung hat deshalb das Ziel, das eingangs genannte permanentmagnetische Haftsystem so weiterzubilden, dass keine oder nur geringe magnetische Streufelder im offenen Zustand des Haftsystems auftreten. Darüber hinaus soll sich das aufzufindende permanentmagnetische Haftsystem durch eine erhöhte Haltekraft auszeichnen.The invention therefore has the goal of developing the aforementioned permanent magnetic adhesive system so that no or only small stray magnetic fields occur in the open state of the adhesive system. In addition, the permanent magnetic adhesive system to be found should be characterized by an increased holding force.

Dieses Ziel wird durch ein permanentmagnetisches Haftsystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.This object is achieved by a permanent magnetic adhesive system having the features of claim 1.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Darüber hinaus soll ein Verfahren zum Betreiben eines solchen permanentmagnetischen Haftsystems vorgeschlagen werden.In addition, a method for operating such a permanent magnetic adhesive system is to be proposed.

Ein solches Verfahren ist Gegenstand des Patentanspruchs 8.Such a method is the subject of claim 8.

Das erfindungsgemäße permanentmagnetische Haftsystem zum Halten von Gegenständen weist im Wesentlichen einen Magnetkreis auf, in dem zwei Permanentmagnete angeordnet sind. Mindestens einer der Permanentmagnete ist dabei verdrehbar angeordnet. Der verdrehbare Permanentmagnet ist von einer Erregerspule umgeben. Bei Bestromung der Erregerspule mit einem Strom vorgegebener Polarität wird der Permanentmagnet um 180° verdreht, sodass einmal die beiden Permanentmagnete im Magnetkreis in Reihe und zum anderen Mal parallel geschaltet sind. Befinden sich die beiden Permanentmagnete in Reihenschaltung, verlaufen die Magnetfeldlinien der beiden Permanentmagnete in einem geschlossenen Kreis innerhalb des Magnetkreises, sodass ein Anker, insbesondere eine Ankerplatte, vom Magnetkreis abfallen kann. Sind die beiden Permanentmagnete durch Verdrehen des einen Permanentmagneten dagegen parallel geschaltet, wird der Anker, beziehungsweise die Ankerplatte, vom Magnetkreis angezogen.The permanent magnetic adhesive system according to the invention for holding objects essentially has a magnetic circuit in which two permanent magnets are arranged. At least one of the permanent magnets is rotatably arranged. The rotatable permanent magnet is surrounded by an exciter coil. When energizing the exciter coil with a current of predetermined polarity of the permanent magnet is rotated by 180 °, so that once the two permanent magnets in the magnetic circuit in series and the other time are connected in parallel. If the two permanent magnets are connected in series, the magnetic field lines of the two permanent magnets run in one closed circuit within the magnetic circuit, so that an armature, in particular an anchor plate can fall off the magnetic circuit. On the other hand, if the two permanent magnets are connected in parallel by turning the one permanent magnet, the armature or armature plate is attracted to the magnetic circuit.

Der verdrehbare Permanentmagnet befindet sich vorzugsweise in einer zylindrischen Öffnung des Magnetkreises und ist von einer Erregerspule umgeben. Zum Verdrehen des Permanentmagneten von einer ersten in eine zweite Stellung wird die Erregerspule entsprechend bestromt. Die Bestromung kann mit einem ausreichenden Stromimpuls oder ausreichenden Stromimpulsen erfolgen. Es ist jedoch auch möglich, eine Dauerbestromung vorzusehen, sodass die Haltekräfte des Ankers am Magnetkreis erhöht sind.The rotatable permanent magnet is preferably located in a cylindrical opening of the magnetic circuit and is surrounded by an exciter coil. For rotating the permanent magnet from a first to a second position, the excitation coil is energized accordingly. The current can be supplied with a sufficient current pulse or sufficient current pulses. However, it is also possible to provide a continuous current, so that the holding forces of the armature are increased in the magnetic circuit.

Einer der beiden Permanentmagnete oder beide Permanentmagnete können mit Hebeln ausgestattet sein, um auch ein manuelles Verdrehen der Permanentmagnete zu gestatten.One of the two permanent magnets or both permanent magnets can be equipped with levers to allow also a manual rotation of the permanent magnets.

Zweckmäßigerweise ist der Spalt, in dem der verdrehbare Permanentmagnet platziert ist, asymmetrisch gestaltet, um zwei Vorzugsstellungen des Permanentmagneten bei Verdrehung sicherzustellen.Conveniently, the gap in which the rotatable permanent magnet is placed, asymmetrically designed to ensure two preferred positions of the permanent magnet during rotation.

In einer Weiterbildung der Erfindung kann die Ankerplatte des Haftsystems mit einer geeigneten Einrichtung versehen sein, um diese zum Beispiel an Lasten zu koppeln. Hierfür kann der Anker mit einem geeigneten Haken ausgestattet oder gekoppelt sein, wobei an diesem Haken eine Last hängt.In a further development of the invention, the anchor plate of the adhesive system may be provided with a suitable device to couple these, for example, to loads. For this purpose, the anchor can be equipped or coupled with a suitable hook, with a hook hanging on this hook.

Selbstverständlich kann das bisher beschriebene permanentmagnetische Haftsystem mit seinem Magnetkreis und dem Anker auch in oder an Türen beziehungsweise Fenstern angeordnet werden, um für ein sicheres Verschließen beziehungsweise Öffnen der Türen und Fenster zu sorgen.Of course, the previously described permanent magnetic adhesive system with its magnetic circuit and the armature can also be arranged in or on doors or windows in order to ensure a secure closing or opening of the doors and windows.

Die Erfindung wird nachfolgend im Zusammenhang mit zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below in connection with two exemplary embodiments. Show it:

1 eine schematische Schnittansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines permanentmagnetischen Haftsystems mit einem drehbar angeordneten Permanentmagneten im angezogenen Zustand des Ankers, 1 a schematic sectional view of a first embodiment of a permanent magnetic adhesive system with a rotatably arranged permanent magnet in the attracted state of the armature,

2 das permanentmagnetische Haftsystem von 1 im abgefallenen Zustand des Ankers, 2 the permanent magnetic adhesive system of 1 in the fallen state of the anchor,

3 den Prinzipaufbau eines zweiten Ausführungsbeispieles eines permanentmagnetischen Haftsystems mit zwei verdrehbaren Permanentmagneten und angezogenem Anker, und 3 the basic structure of a second embodiment of a permanent magnetic adhesive system with two rotatable permanent magnet and attracted anchor, and

4 das permanentmagnetische Haftsystem von 3 mit abgefallenem Anker. 4 the permanent magnetic adhesive system of 3 with dropped anchor.

In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung.In the following figures, unless otherwise stated, like reference numerals designate like parts with the same meaning.

Das in 1 in seinem prinzipiellen Aufbau dargestellte permanentmagnetische Haftsystem ist mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet. Dieses Haftsystem 1 weist einen Magnetkreis 10 auf, der ein querliegendes erstes Joch 10a aufweist. An der in 1 links dargestellten Seite des ersten Joches 10a erstreckt sich ein senkrecht verlaufendes zweites Joch 10b im rechten Winkel nach unten und endet in einem ersten Polschuh 10g nach oben. Von dem unteren Ende dieses ersten Polschuhes 10g etwas zurückversetzt verläuft ein querliegendes drittes Joch 10c nach rechts. Die beiden querliegenden Joche 10a und 10c sind auf ihrer rechten Seite in 1 mit einem wiederum senkrecht verlaufenden vierten Joch 10d verbunden. Dieses vierte Joch 10d endet an seiner unteren Seite in einem zweiten Polschuh 10h. An den beiden Polschuhen 10g und 10h liegt ein Anker 12, vorliegend eine Ankerplatte, in noch zu erläuternder Art und Weise an. Die Joche 10a und 10d können miteinander einstückig verbunden sein und zum Beispiel auch aus Weicheisenmaterial bestehen. Es ist aber auch möglich, die einzelnen Joche 10a bis 10d als lamellierte Eisenpakete auszubilden.This in 1 in its basic structure shown permanent magnetic adhesive system is denoted by the reference numeral 1 designated. This adhesive system 1 has a magnetic circuit 10 on, the one transverse first yoke 10a having. At the in 1 left side of the first yoke 10a extends a vertically extending second yoke 10b at a right angle down and ends in a first pole piece 10g up. From the lower end of this first pole piece 10g set back a third transverse yoke runs 10c to the right. The two transverse yokes 10a and 10c are on your right in 1 with a turn vertical fourth yoke 10d connected. This fourth yoke 10d ends at its lower side in a second pole piece 10h , At the two pole shoes 10g and 10h is an anchor 12 , in the present case an anchor plate, in a manner to be explained. The yokes 10a and 10d can be integrally connected to each other and, for example, consist of soft iron material. But it is also possible, the individual yokes 10a to 10d to train as laminated iron packages.

Das erste Joch 10a weist mittig einen Spalt 10e auf. Ein weiterer Spalt 10f ist in dem darunter liegenden, querverlaufenden Joch 10c vorgesehen. In dem Spalt 10f ist ein erster Permanentmagnet 20 vorzugsweise luftspaltfrei eingesetzt. Wie in 1 ersichtlich, hat dieser erste Permanentmagnet 20 eine Außenkontur, die vorzugsweise mit der Außenkontur des Joches 10c fluchtet. In 1 ist der erste Permanentmagnet 20 so in dem Spalt 10f platziert, dass sich links der magnetische Nordpol N und rechts der magnetische Südpol S des Permanentmagneten 20 befindet.The first yoke 10a has a gap in the middle 10e on. Another gap 10f is in the underlying, transverse yoke 10c intended. In the gap 10f is a first permanent magnet 20 preferably used without air gap. As in 1 can be seen, this first permanent magnet 20 an outer contour, preferably with the outer contour of the yoke 10c flees. In 1 is the first permanent magnet 20 so in the gap 10f placed to the left of the magnetic north pole N and right of the magnetic south pole S of the permanent magnet 20 located.

Der in dem oberen, querverlaufenden ersten Joch 10a ausgebildete Spalt 10e ist so geschaltet, dass er einen zweiten Permanentmagneten aufnehmen kann, der eine Außenkontur eines Zylinders aufweist. Dieser zweite Permanentmagnet ist mit dem Bezugszeichen 30 bezeichnet und drehbar um eine Rotationsachse 32 in dem Spalt 10e angeordnet.The one in the upper, transverse first yoke 10a trained cleft 10e is connected so that it can receive a second permanent magnet having an outer contour of a cylinder. This second permanent magnet is denoted by the reference numeral 30 designated and rotatable about an axis of rotation 32 in the gap 10e arranged.

In der Darstellung von 1 ist der magnetische Nordpol N des zweiten Permanentmagneten 30 wiederum links platziert und der magnetische Südpol S rechts. Der erste Permanentmagnet 20 und der zweite Permanentmagnet 30 sind deshalb in 1 parallel zueinander geschaltet.In the presentation of 1 is the magnetic north pole N of the second permanent magnet 30 again placed on the left and the magnetic south pole S on the right. The first permanent magnet 20 and the second permanent magnet 30 are therefore in 1 connected in parallel.

Wie zusätzlich aus 1 ersichtlich, ist um das erste Joch 10a mit dem darin befindlichen zweiten Permanentmagneten 30 eine Erregerspule 40 gewickelt. Diese Erregerspule 40 dient dazu, den verdrehbar um die Rotationsachse 32 angeordneten zweiten Permanentmagneten 30 bei Bedarf um 180° verdrehen zu können, sodass der magnetische Nordpol N rechts und der magnetische Südpol S links liegt, so wie es in 2 datgestellt ist.As additional from 1 it is obvious that this is the first yoke 10a with the second permanent magnet located therein 30 an excitation coil 40 wound. This exciter coil 40 serves to rotate around the axis of rotation 32 arranged second permanent magnet 30 If necessary, to be able to turn by 180 °, so that the magnetic north pole N is on the right and the magnetic south pole S on the left, as it is in 2 is datast.

Der Verlauf der magnetischen Feldlinien, der durch die beiden Permanentmagneten 20 und 30 bestimmt ist, ist in 1 ebenfalls dargestellt. Die Magnetflusslinien des ersten Permanentmagneten 20 sind mit dem Bezugszeichen 25 angegeben und verlaufen ausgehend von dem magnetischen Nordpol N des ersten Permanentmagneten im Joch 10c nach links, um dann dort nach unten in Richtung Polschuh 10g umgelenkt zu werden. Die Magnetflusslinien 25 gelangen dann in den Anker 12 und laufen nach rechts, um dort in den Polschuh 10h einzutauchen, im Joch 10d nach oben zu laufen und schließlich im Bereich des dritten Jochs 10c wieder nach links um 90° in Richtung des magnetischen Südpols S des ersten Permanentmagneten 20 umgelenkt zu werden. Die Magnetflusslinien 25 des ersten Permanentmagneten 20 verlaufen demnach entgegen zum Uhrzeigersinn vom ersten Polschuh 10g durch die Ankerplatte 12 in Richtung des zweiten Polschuhs 10h.The course of the magnetic field lines through the two permanent magnets 20 and 30 is determined is in 1 also shown. The magnetic flux lines of the first permanent magnet 20 are denoted by the reference numeral 25 indicated and run starting from the magnetic north pole N of the first permanent magnet in the yoke 10c to the left, then down there towards the pole piece 10g to be diverted. The magnetic flux lines 25 then get into the anchor 12 and walk to the right to get into the pole shoe 10h to dive in the yoke 10d to run up and finally in the area of the third yoke 10c again to the left by 90 ° in the direction of the magnetic south pole S of the first permanent magnet 20 to be diverted. The magnetic flux lines 25 of the first permanent magnet 20 Accordingly, run counterclockwise from the first pole piece 10g through the anchor plate 12 in the direction of the second pole piece 10h ,

Wie aus 1 ersichtlich, ist der Verlauf der Magnetflusslinien 35 des zweiten Permanentmagneten 30 ähnlich und damit gleichgerichtet. Die Magnetflusslinien 35 des zweiten Permanentmagneten 30 verlassen den Permanentmagneten 30 an dessen magnetischem Nordpol N und laufen zunächst im linken Teil des ersten Jochs 10a nach links, um von dort nach unten entlang des zweiten Jochs 10b zu laufen. Am ersten Polschuh 10g tauchen diese Magnetflusslinien 35 in die Ankerplatte 12 und fließen dort parallel zu den Magnetflusslinien 25 des ersten Permanentmagneten 20, um dann am rechten Ende der Ankerplatte 12 über den zweiten Polschuh 10h wieder in das senkrechte Joch 10d zu laufen. Am oberen Ende des Joches 10d biegen die Magnetflusslinien 35 nach links ab, um letztlich in dem magnetischen Südpol S des zweiten Permanentmagneten 30 einzutauchen.How out 1 can be seen, is the course of the magnetic flux lines 35 of the second permanent magnet 30 similar and thus rectified. The magnetic flux lines 35 of the second permanent magnet 30 leave the permanent magnet 30 at its magnetic north pole N and run first in the left part of the first yoke 10a to the left, from there down along the second yoke 10b to run. At the first pole piece 10g dive these magnetic flux lines 35 in the anchor plate 12 and flow parallel to the magnetic flux lines 25 of the first permanent magnet 20 then to the right end of the anchor plate 12 over the second pole piece 10h back into the vertical yoke 10d to run. At the top of the yoke 10d bend the magnetic flux lines 35 to the left to ultimately in the magnetic south pole S of the second permanent magnet 30 immerse.

Durch diese Parallelschaltung des ersten Permanentmagneten 20 und zweiten Permanentmagneten 30 ergibt sich deshalb eine verstärkte Haltekraft an den beiden Polschuhen 10g und 10h, sodass die Ankerplatte 12 am Magnetkreis 10 gut festgehalten wird. Diese hohe Haltekraft führt dazu, dass eine an der Ankerplatte 12, beispielsweise über einen Haken 14, angekoppelte Last L mit hohen Haltekräften festgehalten werden kann.Through this parallel connection of the first permanent magnet 20 and second permanent magnets 30 Therefore, there is an increased holding force on the two pole pieces 10g and 10h so that the anchor plate 12 at the magnetic circuit 10 is well recorded. This high holding force causes one at the anchor plate 12 , for example via a hook 14 , coupled load L can be held with high holding forces.

Zum Lösen der Ankerplatte 12 und damit der Last L ist es ausreichend, dass die Erregerspule 40 bestromt wird. Dies kann mit einem geeigneten Stromimpuls oder mehreren Stromimpulsen erfolgen. Es ist lediglich notwendig, die Erregerspule 40 so zu bestromen, dass der verdrehbare Permanentmagnet 30 um 180° in dem Spalt 10e verdreht wird, sich der zweite Permanentmagnet 30 also um die Rotationsachse 32 um 180° drehen kann. Die so verdrehte Stellung des zweiten Permanentmagneten 30 zeigt 2. Betrachtet man die Magnetflusslinien 25 des ersten Permanentmagneten 20, so fällt auf, dass diese jetzt aufgrund der Reihenschaltung mit dem zweiten Permanentmagneten 30 nicht in Richtung des ersten Polschuhs 10g laufen, sondern vielmehr in dem Joch 10b nach oben, um im Joch 10a in den zweiten Permanentmagneten 30 einzutauchen und dort wieder im magnetischen Nordpol N auszutreten. Die Magnetflusslinien 35 des zweiten Permanentmagneten 30 haben exakt den gleichen Verlauf, sodass sich ein geschlossener Kreis der Magnetflusslinien 25, 35 vom ersten Permanentmagneten 20 zum zweiten Permanentmagneten 30 ergibt. Die Folge hiervon ist, dass die Ankerplatte 12 nicht mehr an den Polschuhen 10g und 10h gehalten wird und abfallen kann.To release the anchor plate 12 and thus the load L, it is sufficient that the excitation coil 40 is energized. This can be done with a suitable current pulse or multiple current pulses. It is only necessary, the exciter coil 40 to energize so that the rotatable permanent magnet 30 180 ° in the gap 10e is twisted, the second permanent magnet 30 So around the axis of rotation 32 can turn 180 °. The so twisted position of the second permanent magnet 30 shows 2 , Looking at the magnetic flux lines 25 of the first permanent magnet 20 , it is noticeable that these now due to the series connection with the second permanent magnet 30 not in the direction of the first pole piece 10g but rather in the yoke 10b up to the yoke 10a in the second permanent magnet 30 dive in and out there in the magnetic north pole N again. The magnetic flux lines 35 of the second permanent magnet 30 have exactly the same course, so that a closed circle of the magnetic flux lines 25 . 35 from the first permanent magnet 20 to the second permanent magnet 30 results. The consequence of this is that the anchor plate 12 no longer on the pole pieces 10g and 10h is held and can fall off.

Der große Vorteil eines solchen permanentmagnetischen Haftsystems 1 wird bereits anhand der Darstellung von 2 deutlich. Die Reihenschaltung der beiden Permanentmagnete 20 und 30 innerhalb des Magnetkreises 10 sorgt nämlich dafür, dass an den Polschuhen 10g und 10h keine Magnetfeldlinien austreten, also kein Streufeld existiert. Dies ist gewollt.The big advantage of such a permanent magnetic adhesive system 1 is already based on the representation of 2 clear. The series connection of the two permanent magnets 20 and 30 within the magnetic circuit 10 that ensures that on the pole pieces 10g and 10h no magnetic field lines emerge, so no stray field exists. This is wanted.

An dieser Stelle ist noch anzumerken, dass die an der Ankerplatte 12 bereitgestellte Haltekraft, die ohnehin aufgrund der Parallelschaltung der beiden Permanentmagnete 20 und 30 groß ist, noch weiter erhöht werden kann, wenn die Erregerspule 40 dauerhaft mit einem Strom bestromt wird, der zu einem Magnetfluss führt, der den Magnetflusslinien 35 des zweiten Permanentmagneten 30 gleichgerichtet ist.At this point it should be noted that at the anchor plate 12 provided holding force, which in any case due to the parallel connection of the two permanent magnets 20 and 30 is large, can be further increased when the exciter coil 40 is permanently energized with a current that leads to a magnetic flux, the magnetic flux lines 35 of the second permanent magnet 30 is rectified.

In 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines ähnlichen permanentmagnetischen Haftsystems 1 dargestellt. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 ist jetzt auch der erste Permanentmagnet 20 als um eine Achse 22 verdrehbarer Permanentmagnet ausgebildet. Dieser erste Permanentmagnet 20 ist von einer Erregerspule 12 umgeben. Bei geeigneter Bestromung dieser Erregerspule 12, entweder durch einen Stromimpuls, mehrere Stromimpulse oder eine dauerhafte Bestromung, ist der Permanentmagnet 20 um 180° verdrehbar. In 3 ist der magnetische Nordpol N des ersten Permanentmagneten 20 links und der magnetische Südpol S rechts dargestellt. Bei der erwähnten Bestromung dreht sich dieser Permanentmagnet 20 um 180°, sodass der magnetische Nordpol N rechts liegt und der magnetische Südpol links (vergleiche hierzu 4).In 3 is a second embodiment of a similar permanent magnetic adhesive system 1 shown. In contrast to the embodiment of 1 and 2 is now also the first permanent magnet 20 as about an axis 22 rotatable permanent magnet formed. This first permanent magnet 20 is from an exciter coil 12 surround. With suitable energization of this exciter coil 12 , either by a current pulse, several current pulses or a permanent current, is the permanent magnet 20 rotatable by 180 °. In 3 is the magnetic north pole N of the first permanent magnet 20 left and the south magnetic pole S shown on the right. In the mentioned energization of this permanent magnet rotates 20 180 ° so that the magnetic north pole N is on the right and the magnetic south pole on the left (compare this 4 ).

Der zweite Permanentmagnet 30 ist in 3 ebenfalls verdrehbar. Zum Verdrehen dieses zweiten Permanentmagneten 30 ist jedoch ein Handhebel 50 vorgesehen. Die beiden Permanentmagnete 20, 30 können deshalb entweder durch Bestromung der Spule 12 oder durch Verdrehung des Hebels 50 zueinander in Reihe oder parallel geschaltet werden, um den in Zusammenhang mit 1 und 2 beschriebenen Effekt des Anhaftens und Abstoßens des Ankers 12 zu bewerkstelligen.The second permanent magnet 30 is in 3 also rotatable. To twist this second permanent magnet 30 is however a hand lever 50 intended. The two permanent magnets 20 . 30 can therefore either by energizing the coil 12 or by twisting the lever 50 connected in series or in parallel with each other in connection with 1 and 2 described effect of sticking and repelling the anchor 12 to accomplish.

Wenngleich es in den 1 bis 4 nicht dargestellt ist, ist es zweckmäßig, die Permanentmagnete 20, 30 so auszubilden, dass sie zwei Vorzugsstellungen aufweisen, für den Fall, dass die Permanentmagnete 20, 30 verdrehbar sind. Im Falle eines mechanisch zu betätigenden Hebels 50 können diese Vorzugsstellungen beispielsweise Raststellungen sein, in die der Hebel 50 einrastet. Wird dagegen der Permanentmagnet durch Bestromung der Spule 12 um 180° gedreht, so ist durch geeignete Geometrien der entsprechenden Joche 10a, 10c beziehungsweise durch die Außenkontur des jeweiligen Permanentmagneten 20, 30 sicherzustellen, dass solche Vorzugsstellungen der Permanentmagneten möglich sind.Although it is in the 1 to 4 not shown, it is appropriate, the permanent magnets 20 . 30 form so that they have two preferred positions, in the event that the permanent magnets 20 . 30 are rotatable. In the case of a mechanically operated lever 50 For example, these preferred positions can be detent positions in which the lever 50 locks. If, however, the permanent magnet by energizing the coil 12 rotated by 180 °, so is by appropriate geometries of the corresponding yokes 10a . 10c or by the outer contour of the respective permanent magnet 20 . 30 to ensure that such preferential positions of the permanent magnets are possible.

Das permanentmagnetische Haftsystem ist bevorzugt einsetzbar in permanentmagnetischen Sicherheitseinrichtungen bzw. Kupplungen, welche nach der Auslösung nicht wieder selbstständig aktiv werden dürfen. Dann nach einem Abriss bzw. einer Wegnnahme des Ankers 12 (vergleiche hierzu 4) der drehbare Permanentmagnet immer in einer Reihenstellung zum feststehenden Permanentmagnet springt, neutralisieren sich die jeweiligen Pole. Erst nach einer Bestromung der Erregerspule 40 mit der richtigen Polen bzw. einer Handpositionierung (Bildung des Parallelfeldes) ist wieder ein Magnetfeld an den Polen vorhanden.The permanent magnetic adhesive system is preferably used in permanent magnetic safety devices or couplings, which must not be independently again after the release. Then after a demolition or a removal of the anchor 12 (compare to this 4 ) the rotatable permanent magnet always jumps in a row position to the stationary permanent magnet, neutralize the respective poles. Only after energizing the exciter coil 40 with the correct poles or a hand positioning (formation of the parallel field), there is again a magnetic field at the poles.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
permanentmagnetisches Haftsystempermanent magnetic adhesive system
1010
Magnetkreismagnetic circuit
10a10a
erstes Jochfirst yoke
10b10b
zweites Jochsecond yoke
10c10c
drittes Jochthird yoke
10d10d
viertes Jochfourth yoke
10e10e
Öffnungopening
10f10f
Spalt, ÖffnungGap, opening
10g10g
erster Polschuhfirst pole piece
10h10h
zweiter Polschuhsecond pole piece
1212
Ankerplatteanchor plate
1414
Hakenhook
2020
erster Permanentmagnetfirst permanent magnet
2222
Rotationsachseaxis of rotation
2525
MagnetflusslinienMagnetic flux lines
3030
zweiter Permanentmagnetsecond permanent magnet
3232
Rotationsachseaxis of rotation
3535
MagnetflusslinienMagnetic flux lines
4040
Erregerspuleexcitation coil
5050
Hebellever
NN
NordpolNorth Pole
SS
SüdpolSouth Pole
LL
Lastload

Claims (9)

Permanentmagnetisches Haftsystem (1) zum Halten von Gegenständen mit einem Magnetkreis (10), in welchem mindestens ein erster Permanentmagnet (20) und ein zweiter Permanentmagnet (30) angeordnet sind, wobei mindestens einer der beiden Permanentmagnete (20, 30) im Magnetkreis (10) verdrehbar angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) von einer Erregerspule (40) umgeben ist und durch Bestromung der Erregerspule (40) dieser mindestens eine verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) verdrehbar ist.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) for holding objects with a magnetic circuit ( 10 ), in which at least one first permanent magnet ( 20 ) and a second permanent magnet ( 30 ) are arranged, wherein at least one of the two permanent magnets ( 20 . 30 ) in the magnetic circuit ( 10 ) is rotatably arranged, characterized in that the at least one rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) from an exciter coil ( 40 ) is surrounded and by energizing the exciter coil ( 40 ) this at least one rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) is rotatable. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) mit einem Hebel (50) gekoppelt ist zur manuellen Verdrehung des Permanentmagneten.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) with a lever ( 50 ) is coupled to the manual rotation of the permanent magnet. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der drehbar angeordnete Permanentmagnet (30) als Zylinder ausgebildet ist.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) is designed as a cylinder. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Magnetkreis (10) eine Ankerplatte (12) angeordnet ist, die – je nach Stellung des verdrehbaren Permanentmagneten (30) – entweder vom Magnetkreis (10) angezogen oder abgestoßen wird. Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the magnetic circuit ( 10 ) an anchor plate ( 12 ) is arranged, which - depending on the position of the rotatable permanent magnet ( 30 ) - either from the magnetic circuit ( 10 ) is attracted or repelled. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetkreis (10) aus einer der Vielzahl von aneinandergrenzenden Jochen (10a bis 10d) gebildet ist.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the magnetic circuit ( 10 ) from one of the multiplicity of adjoining yokes ( 10a to 10d ) is formed. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Permanentmagnet (20) und der verdrehbar angeordnete zweite Permanentmagnet (30) in Öffnungen (10f, 10e) des Magnetkreises (10) eingesetzt sind.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the first permanent magnet ( 20 ) and the rotatably arranged second permanent magnet ( 30 ) in openings ( 10f . 10e ) of the magnetic circuit ( 10 ) are used. Permanentmagnetisches Haftsystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der verdrehbar angeordnete Permanentmagnet (30) in seinem Spalt (10e) des Magnetkreises (10) so angeordnet ist, dass er zwei Vorzugspositionen aufweist.Permanent magnetic adhesive system ( 1 ) According to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) in its gap ( 10e ) of the magnetic circuit ( 10 ) is arranged to have two preferential positions. Verfahren zum Betreiben eines permanentmagnetischen Haftsystems nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspule (40) zum Verdrehen des mindestens einen verdrehbar angeordneten Permanentmagneten (30) mit mindestens einem Stromimpuls beaufschlagt wird.Method for operating a permanent magnetic adhesive system according to one of Claims 1 to 7, characterized in that the exciter coil ( 40 ) for rotating the at least one rotatably arranged permanent magnet ( 30 ) is applied with at least one current pulse. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erregerspule (40) dauerhaft mit Strom beaufschlagt wird.Method according to claim 8, characterized in that the exciter coil ( 40 ) is permanently energized.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2209558A (en) * 1937-04-22 1940-07-30 Karl Otto Goettsch Magnetic clamping appliance
US2915681A (en) * 1957-11-20 1959-12-01 Indiana Steel Products Co Magnet assemblies
DE1823772U (en) * 1959-07-31 1960-12-22 Magnetschultz Spezialfabrik Fu ELECTRICALLY SWITCHED DC MAGNET.
DE20200588U1 (en) * 2002-01-16 2003-01-02 Cechal Peter Door and window securement arrangement involves fixed stationary magnet (1) in door or window frame (3) and rotatable magnet (2) fitted in movable parts (4) of door or window
US7038565B1 (en) * 2003-06-09 2006-05-02 Astronautics Corporation Of America Rotating dipole permanent magnet assembly
US7453341B1 (en) * 2004-12-17 2008-11-18 Hildenbrand Jack W System and method for utilizing magnetic energy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2209558A (en) * 1937-04-22 1940-07-30 Karl Otto Goettsch Magnetic clamping appliance
US2915681A (en) * 1957-11-20 1959-12-01 Indiana Steel Products Co Magnet assemblies
DE1823772U (en) * 1959-07-31 1960-12-22 Magnetschultz Spezialfabrik Fu ELECTRICALLY SWITCHED DC MAGNET.
DE20200588U1 (en) * 2002-01-16 2003-01-02 Cechal Peter Door and window securement arrangement involves fixed stationary magnet (1) in door or window frame (3) and rotatable magnet (2) fitted in movable parts (4) of door or window
US7038565B1 (en) * 2003-06-09 2006-05-02 Astronautics Corporation Of America Rotating dipole permanent magnet assembly
US7453341B1 (en) * 2004-12-17 2008-11-18 Hildenbrand Jack W System and method for utilizing magnetic energy

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