Dauermagnetische Spannvorrichtung mit ausschaltbarer Haftkraft und
Verfahren zur Herstellung des zugehörigen Dauermagneten Die Erfindung bezieht sich
auf eine dauermagnetische Spannvorrichtung mit ausschaltbarer Haftkraft zum Festhalten
von und an magnetisierbaren Gegenständen, mit einem wenigstens eine Spannfläche
aufweisenden, in mindestens zwei zueinander entgegengesetzt magnetisierbare Polfelder
unterteilten Polgehäuse, das in einer Bohrung einen drehbaren, quer zu seiner Längsachse
magnetisierten Dauermagneten enthält, dessen Polflächen zylindrisch gewölbt sind
und an der Bohrungswand des Polgehäuses anliegen, während die in der neutralen Zone
liegenden Seitenflächen des Dauermagneten abgeflacht sind, so daß zwischen ihnen
und der Bohrungswand ein Zwischenraum entsteht.Permanent magnetic clamping device with switchable adhesive force and
Method of Manufacture of Associated Permanent Magnet The invention relates to
on a permanent magnetic clamping device with detachable holding force for holding
from and on magnetizable objects, with at least one clamping surface
having, in at least two oppositely magnetizable pole fields
subdivided pole housing, which in a bore a rotatable, transverse to its longitudinal axis
contains magnetized permanent magnets, the pole faces of which are curved cylindrically
and abut against the bore wall of the pole housing, while those in the neutral zone
lying side surfaces of the permanent magnet are flattened so that between them
and a gap is created in the wall of the bore.
Spannvorrichtungen dieser Art sind bekannt. Die Dauermagneten in eierartigen
Spannvorrichtungen bestehen meist aus Legierungen mit Aluminium-Nickel-oder Aluminium-Nickel-Köbalt-Anteilen
und werden in zylindrischer Forni gegossen. Da sie zur Vermeidung eines die Haftkraft
vermindernden Luftspaltes zwischen ihren Polflächen und der Bohrungssand des Polgehäuses
an ihren Polflächen auf den erforderlichen Durchmesser geschliffen werden müssen,
für den Schleifvorgang jedoch nur schwer Zentrierbohrungen angebracht werden können,
kann man die an ihren Seitenflächen in der späteren neutralen Zone liegenden Abflachungen
erst nach dem Schleifen der Polflächen anbringen. Dieses nachträgliche Abschleifen
ist jedoch sehr kostspielig, weil es wegen der großen abzutragenden Werkstoffmenge
viel Arbeitszeit und einen erheblichen Schleifrnittelaufwand erfordert.Clamping devices of this type are known. The permanent magnets in egg-like
Clamping devices usually consist of alloys with aluminum-nickel or aluminum-nickel-Köbalt components
and are cast in a cylindrical shape. As they avoid the adhesive force
reducing air gap between their pole faces and the bore sand of the pole housing
their pole faces must be ground to the required diameter,
However, it is difficult to make center holes for the grinding process,
one can see the flats lying on their side surfaces in the later neutral zone
Apply only after grinding the pole faces. This subsequent sanding down
however, it is very expensive because of the large amount of material to be removed
requires a lot of working time and a considerable amount of sanding equipment.
Eine wesentlich einfachere Herstellung ergibt sich bei einer Spannvorrichtung
der eingangs beschriebenen Art, wenn gemäß der Erfindung der Dauermagnet an seinen
die Abflachungen aufweisenden Seitenflächen quer zur Drehachse abstehende, schmale
Rippen trägt, deren Stirnflächen zusammen mit den Polflächen auf einem gemeinsamen
Zylindermantel liegen. In diesem Fall ist es. möglich, die Rippen samt den zwischen
ihnen liegenden Aussparungen bereits beim Gießen des Magnetkerns durch geeignete
Gießformen zu erzeugen. Die Rippen erleichtern den Schleifvorgang wesentlich, da
sie das Beschleifen des Magnetkerns auf üblichen, ohne Zentrierspitzen arbeitenden
Schleifmaschinen gestatten. Ein weiterer Vorteil ergibt sich bei der vorgeschlagenen
Anordnung dadurch, daß die Rippen mit ihren Stirnflächen an der Bohrungswand des
Polgehäuses anliegen und dabei auch dann eine gute Zentrierung und eine leichte
Drehbeweglichkeit des Dauermagneten in der Gehäusebohrung sicherstellen, wenn die
Aussparungen zwischen den Rippen zur Verminderung des Werkstoffaufwandes verhältnismäßig
tief gemacht werden.A clamping device is much simpler to manufacture
of the type described above, if according to the invention the permanent magnet on his
the flattened side surfaces protruding transversely to the axis of rotation, narrow
Bears ribs, the end faces of which together with the pole faces on a common
Cylinder jacket lie. In this case it is. possible, the ribs including those between
recesses lying on them when casting the magnetic core through suitable ones
Generate casting molds. The ribs make the grinding process much easier because
they grind the magnetic core on conventional ones that work without centering points
Allow grinding machines. Another advantage results from the proposed one
Arrangement in that the ribs with their end faces on the bore wall of the
Contact the pole housing and also then a good centering and a light
Ensure that the permanent magnet can rotate in the housing bore if the
Recesses between the ribs to reduce the cost of material proportionally
be made deep.
Die Erfindung ist nachstehend an einem in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiel, eitlem als Träger einer Meßuhr geeigneten Dauermagnetfuß, näher
beschrieben und erläutert. Es zeigt Fig. 1 den Magnetfuß im Längsschnitt nach dem
gebrochenen Linienzug 1-I in Fig. 2, Fig. 2 im Querschnitt nach der Linie II-II
in Fig. 1, Fig. 3 ebenfalls im Querschnitt und in perspektivischer Darstellung bei
eingeschalteter Haftkraft, Fig. 4 bei ausgeschalteter Haftkraft seines Dauermagneten
und Fig.5 den Dauermagneten des Magnetfußes in perspektivischer Darstellung.The invention is illustrated below at one in the drawing
Embodiment, vain permanent magnet foot suitable as a carrier of a dial gauge, closer
described and explained. It shows Fig. 1 the magnetic base in longitudinal section after
broken line 1-I in Fig. 2, Fig. 2 in cross section along the line II-II
in Fig. 1, Fig. 3 also in cross section and in perspective
switched on adhesive force, Fig. 4 with switched off adhesive force of its permanent magnet
and FIG. 5 shows the permanent magnet of the magnetic base in a perspective illustration.
Der Magnetfuß weist in seinem einteilig aus Weicheisen hergestellten
Polgehäuse 10 eine durchgehende Längsbohrung 11 auf, die den in Fig. 5 näher
dargestellten Dauermagneten 12 aufnimmt. Dieser besteht aus einer Stahllegierung
mit Aluminium-Nickel-Kobalt-Anteilen und ist quer zu seiner Längsachse magnetisiert,
so daß von den zwei zylinderförmig beschliffenen Polflächen 13 und 14, die eine
den magnetischen Nordpol, die andere den magnetischen Südpol bildet. In its pole housing 10 , which is made in one piece from soft iron, the magnetic base has a continuous longitudinal bore 11 which receives the permanent magnet 12 shown in more detail in FIG. 5. This consists of a steel alloy with aluminum-nickel-cobalt components and is magnetized transversely to its longitudinal axis, so that of the two cylindrically ground pole faces 13 and 14, one forms the magnetic north pole, the other the magnetic south pole.
Wie aus den Fig. 2 bis 4 zu ersehen, ist das Polgehäuse durch zwei
mit der Achse der Bohrung 11 in einer gemeinsamen Ebene liegende Einschnitte 15
und
16 so unterteilt, daß die hierdurch entstehenden Gehäusehälften nur durch dünne
Stege 17 und 18 miteinander verbunden sind. Ein derartiger Aufbau eines Polgehäuses
von dauermagnetischen Spannvorrichtungen ist bekannt. Wird der Dauermagnet in einem
solchen Gehäuse entsprechend Fig.3 so gedreht, daß seine Magnetisierungsebene parallel
zu den Spannflächen 20, 22 und den Aufstellflächen 21, 23 liegt, so steht jede Polfläche
ganz mit je einer Gehäusehälfte in Verbindung, so daß sich auf den dazugehörigen
Spann- bzw. Aufstellflächen 20, 21 Magnetpole von entgegengesetztem Vorzeichen wie
auf den Flächen 22, 23 ausbilden. Der magnetische Fluß 0 kann sich dann vom Magnetfuß
über eine magnetisierbare Unterlage 25 schließen und hält die Spannvorrichtung auf
dieser fest, während außerdem auf die Spannseite gelegte magnetisierbare Gegenstände
durch den über sie geschlossenen magnetischen Fluß auf der Spannvorrichtung festgehalten
werden. Zum Ausschalten der Haftkraft wird der Magnet 12 um 90° in die in Fig. 4
dargestellte Lage gedreht, bei der sich der magnetische Fluß über die symmetrisch
zur Magnetisierungsrichtung des Dauermagneten liegenden Polgehäusehälften schließt
und dadurch von den Spann- bzw. Aufstellflächen 20 bis 23 abgeleitet wird.As can be seen from FIGS. 2 to 4, the pole housing is divided by two
Incisions 15 lying in a common plane with the axis of the bore 11
and
16 divided so that the resulting housing halves only through thin
Web 17 and 18 are connected to one another. Such a structure of a pole housing
of permanent magnetic clamping devices is known. Becomes the permanent magnet in one
such a housing rotated according to Fig.3 so that its plane of magnetization is parallel
is to the clamping surfaces 20, 22 and the mounting surfaces 21, 23, so each pole face is
completely connected to each half of the housing, so that the associated
Clamping or mounting surfaces 20, 21 magnetic poles of opposite signs as
on the surfaces 22, 23 form. The magnetic flux 0 can then move away from the magnetic base
close via a magnetizable base 25 and hold the clamping device on
this fixed, while also placed magnetizable objects on the clamping side
held by the magnetic flux closed over them on the jig
will. To switch off the adhesive force, the magnet 12 is turned by 90 ° into the position shown in FIG. 4
Rotated position shown, in which the magnetic flux on the symmetrical
to the magnetization direction of the permanent magnet closes the pole housing halves
and is thereby derived from the clamping or mounting surfaces 20 to 23.
Um in der Einschaltstellung eine möglichst große Haftkraft zu erhalten,
müssen die zwischen den Einschnitten 15 und 16 und der Bohrung 11 verbleibenden
Stege 17 und 18 zwischen den Polgehäusehälften möglichst dünn ausgebildet werden,
und außerdem müssen die Seitenflächen des Magneten an der zwischen den Polflächen
13 und 14 liegenden neutralen Zone so weit abgeflacht werden, daß zwischen der neutralen
Zone und der Bohrungswand ein wirksamer Luftspalt verbleibt. Damit trotz der hierfür
erforderlichen Abflachungen das Beschleifen der Polflächen 13 und 14 auf üblichen,
ohne Zentnerspitzen arbeitenden Schleifmaschinen möglich ist, sollen nach dem Vorschlag
der Erfindung an jeder Seitenfläche des Magnetkerns senkrecht zu dessen Drehachse
abstehende schmale Rippen 26 bzw. 27 vorgesehen sein, die zusammen mit den zwischen
ihnen liegenden Aussparungen 28 beim Gießen des Magnetkerns durch Wahl geeigneter
Gießformen erzeugt sind. Diese Rippen ergeben die notwendige Führung des Kerns beim
Beschleifen der Polflächen und liegen mit diesen Polflächen auf einem gemeinsamen
Zylindermantel, dessen Durchmesser gegenüber dem Bohrungsdurchmesser nur um so viel
kleiner ist, daß sich der Magnetkern in der Bohrung ohne merkliches Spiel drehen
läßt. Da die Rippen 26 und 27 eine wesentlich geringere Dicke haben als die zwischen
ihnen liegenden Aussparungen 28, kann sich nur ein sehr geringer Streufluß zwischen
den Polflächen 13 und 14 ausbilden, so daß die Haftkraft des Magneten praktisch
nicht geschwächt wird.In order to obtain the greatest possible adhesive force in the on position,
the remaining between the incisions 15 and 16 and the bore 11 must be
Web 17 and 18 between the pole housing halves are made as thin as possible,
and also the side faces of the magnet must be on the one between the pole faces
13 and 14 lying neutral zone are flattened so far that between the neutral
Zone and the bore wall an effective air gap remains. So in spite of this
necessary flattening the grinding of the pole faces 13 and 14 on the usual,
grinding machines working without centners points are possible according to the proposal
of the invention on each side face of the magnetic core perpendicular to its axis of rotation
protruding narrow ribs 26 and 27 may be provided, which together with the between
them lying recesses 28 when casting the magnetic core by choosing a suitable one
Casting molds are generated. These ribs provide the necessary guidance for the core
Grind the pole faces and lie on a common ground with these pole faces
Cylinder jacket, the diameter of which is only as much as the diameter of the bore
is smaller that the magnetic core rotate in the bore without noticeable play
leaves. Since the ribs 26 and 27 have a much smaller thickness than those between
them lying recesses 28, can only a very small leakage flux between
the pole faces 13 and 14 form, so that the adhesive force of the magnet is practical
is not weakened.
Zum Drehen des Magneten 12 ist an einer seiner beiden Stirnseiten
ein aus nicht magnetisierbarem Werkstoff bestehender Knebel 30 vorgesehen.To rotate the magnet 12 is on one of its two end faces
a toggle 30 made of non-magnetizable material is provided.