DE29501717U1 - Flat permanent magnetic adhesive system with high adhesive force and a large spread on only one surface - Google Patents

Flat permanent magnetic adhesive system with high adhesive force and a large spread on only one surface

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"Prof. Dr.-Ing Gerhard Hennig
Ammerseestrasse 90 . *'
D.82131 Gautingb. Müncheh J "&ogr; . I '
" Tel: 089-850 8498 FAX -8*5989*7?* *.♦* "Prof. Dr.-Ing. Gerhard Hennig
Ammerseestrasse 90 . *'
D.82131 Gautingb. Müncheh J "&ogr; . I '
" Tel: 089-850 8498 FAX -8*5989*7?* *.♦*

Haftmagn.wpsAdhesive magnet.wps

Flaches dauermagnetisches Haftsystem mit hoher Haftkraft und großer Streuweite an nur einer FlächeFlat permanent magnetic holding system with high holding force and large scattering range on just one surface

Die vorliegende Erfindung betrifft ein flaches magnetisches Haftsystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a flat magnetic adhesive system according to the preamble of claim 1.

Dauermagnetische Haftsysteme (im folgenden kurz "Haftmagnetsysteme") dienen zur schnellen, lösbaren Befestigung verschiedenster Dinge an einer ferromagnetischen, insbesondere aus Eisen oder Stahl bestehenden Unterlage ("Haftfläche"). Es sind folgende Typen solcher Haftmagnetsysteme bekannt:Permanent magnetic holding systems (hereinafter referred to as "holding magnet systems") are used for the quick, detachable attachment of a wide variety of objects to a ferromagnetic base, particularly one made of iron or steel ("holding surface"). The following types of such holding magnet systems are known:

1. einfache zweipolig magnetisiert^ Stäbe, Scheiben oder Platten, Derartige Systeme haben ein weites Streufeld, ihre Haftkraft ist auch bei direkter Anlage der Haftfläche vergleichsweise (d. h. bei vorgegebenem Magnetwerkstoff) gering.1. Simple two-pole magnetized rods, disks or plates. Such systems have a wide stray field, their adhesive force is comparatively low even when the adhesive surface is directly in contact (i.e. with a given magnetic material).

2. Sogenannte Topfsysteme mit einem stab-oder scheibenförmigen Dauermagnet, der in einer topfförmigen Kappe sitzt, welche den Magnetfluß des der Haft fläche abgewandten Poles des Magneten über den Topfrand zur Haftfläche leitet. Die Haftkraft ist bei direkter Anlage an eine ebene Haftfläche vergleichsweise hoch, sie nimmt jedoch mit zunehmendem Abstand des Systems von der Haftfläche steil ab. Das magnetische Streufeld auf der der Haftfläche abgewandten Seite ist klein.2. So-called pot systems with a rod or disc-shaped permanent magnet, which sits in a pot-shaped cap, which directs the magnetic flux of the pole of the magnet facing away from the holding surface over the edge of the pot to the holding surface. The holding force is comparatively high when placed directly on a flat holding surface, but it decreases steeply as the distance of the system from the holding surface increases. The magnetic stray field on the side facing away from the holding surface is small.

3. Haftmagnetsysteme, insbesondere für technische Zwecke, die eine rechteckige Magnetplatte enthalten, die zwischen zwei im Querschnitt kreissegmentförmigen weichmagnetischen Pojschuhen angeordnet sind. Die Haftkraft dieser Systeme ist vergleichsweise groß, sie bauen jedoch relativ hoch und haben allseitig ein starkes Streufeld.3. Holding magnet systems, especially for technical purposes, which contain a rectangular magnetic plate arranged between two soft magnetic pole pieces with a circular segment shape in cross section. The holding force of these systems is comparatively high, but they are relatively high and have a strong stray field on all sides.

4. Lineare Magnetsysteme, die einen Stapel streifenförmiger Platten aus abwechselnd Dauermagnetwerkstoff und weichmagnetischem Werkstoff enthalten. Auch mit solchen Systemen können vergleichsweise hohe Haftkräfte erzeugt werden, Bauhöhe und Streuung sind jedoch auch hier relativ groß.4. Linear magnet systems that contain a stack of strip-shaped plates made of alternating permanent magnet material and soft magnetic material. Such systems can also generate relatively high holding forces, but the height and dispersion are also relatively large.

Der Absolutwert der Haftkraft hängt bei allen Haftmagnetsystemen selbstverständlich vom verwendeten Dauermagnetwerkstoff ab. Vergleichsweise besonders hohe Kräfte lassen sich mit den modernen Hochenergie - Seltenerd-Dauermagnetwerkstoffen erzielen, wie z. B. SmCo und NdFeB, die auch hier bevorzugt werden.The absolute value of the holding force in all holding magnet systems naturally depends on the permanent magnet material used. Comparatively particularly high forces can be achieved with modern high-energy rare earth permanent magnet materials, such as SmCo and NdFeB, which are also preferred here.

Für manche Anwendungen wird eine hohe Haftkraft bei gleichzeitig kleinen Abmessungen, insbesondere geringer Höhe, und minimaler Außenstreuung gefordert, z. B. bei Haftmagnetsystemen für die Befestigung von sog. Tankrucksäcken auf dem Tank eines Motorrads. Hier ist eine hohe und zuverlässige Haftkraft unabdingbar, außerdem muß die Gefahr vermieden werden, daß Gegenstände, wie Kreditkarten, Disketten u. s. w., die gegen Magnetfelder empfindlich sind, durch ein rückseitiges Streufeld des Haftmagnetsystems beschädigt werden können.Some applications require a high holding force with small dimensions, particularly low height, and minimal external scattering, e.g. in magnetic holding systems for attaching so-called tank bags to the tank of a motorcycle. Here, a high and reliable holding force is essential, and the risk of objects such as credit cards, floppy disks, etc., which are sensitive to magnetic fields, being damaged by a stray field from the rear of the magnetic holding system must be avoided.

Diese Anforderungen lassen sich mit den bekannten Haftmagnetsystemen nicht voll zufriedenstellend erfüllen, sei es daß die Haftkraft zu wünschen übrig läßt, insbesondere, wenn die Haftfläche nicht ganz eben ist und/oder eine direkte Anlage des Haftmagnetsystems an der Haftfläche wegen einer Gewebezwischenlage o. dgl. nicht möglich ist, sei es daß das Streufeld untragbar groß ist oder daß das System zu groß baut.These requirements cannot be fully met satisfactorily with the known magnetic holding systems, either because the holding force leaves something to be desired, especially if the holding surface is not completely flat and/or direct contact of the magnetic holding system with the holding surface is not possible due to an intermediate fabric layer or the like, or because the stray field is unacceptably large or because the system is too large.

Der vorliegenden Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, ein Haftmagnetsystem zu schaffen, das auch bei nicht ganz ebener Anlage- oder Haftfläche und/oder nicht direkter Anlage an diese zuverlässig eine hohe Haftkraft liefen, flach baut und auf der der Haftfläche abgewandten Seite praktisch kein Streufeld aufweist.The present invention is therefore based on the object of creating a holding magnet system which reliably provides a high holding force even when the contact or holding surface is not completely flat and/or does not lie directly against it, is flat and has practically no stray field on the side facing away from the holding surface.

Diese Aufgabe wird durch ein gattungsgemäßes dauermagnetisches Haftsystem mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruch 1 gelöst.This object is achieved by a generic permanent magnetic holding system with the characterizing features of claim 1.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Haftmagnetsystems sind Gegenstand weiterer Ansprüche.Further developments and advantageous embodiments of the holding magnet system according to the invention are the subject of further claims.

Das vorliegende Haftmagnetsystem liefert auch in einem gewissen Abstand (z. B. 1 bis 3 mm) von der Haftfläche noch eine hohe Haftkraft, die daher auch durch Unebenheiten der Haftfläche oder eine zwischen dem Haftsystem und der Haftfläche befindliche Gewebeschicht wenig beeinträchtigt wird, es baut flach und es hat auf der der Haftfläche abgewandten Seite kein störendes magnetisches Streufeld, welches Uhren, Kreditkarten etc. gefährdet. Weitere Vorteile bestehen darin, daß es auch in mittleren Stückzahlen, d. h. bei Mengen zwischen etwa 1000 bis 20 000 Stück, preisgünstig gefertigt werden kann und daß relativ wenig teurer Magnetwerkstoff benötigt wird.The present magnetic holding system still provides a high holding force even at a certain distance (e.g. 1 to 3 mm) from the holding surface, which is therefore only slightly affected by unevenness of the holding surface or a layer of fabric between the holding system and the holding surface, it is flat and has no disruptive magnetic stray field on the side facing away from the holding surface, which could endanger watches, credit cards, etc. Further advantages are that it can be manufactured inexpensively even in medium quantities, i.e. in quantities between around 1,000 and 20,000 pieces, and that relatively little expensive magnetic material is required.

Im Folgenden werden bevorzugte Ausfuhrungsbeispiele des vorliegenden Haftmagnetsystems unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert, dabei werden noch weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung zur Sprache kommen.In the following, preferred embodiments of the present holding magnet system are explained in more detail with reference to the drawings, and further features and advantages of the invention are also discussed.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Axialschnitt einer ersten Ausführungsform des vorliegenden Haftmagnetsystems.Fig. 1 shows an axial section of a first embodiment of the present holding magnet system.

Fig. 2 eine auseinandergezogene isometrische Darstellung des Systems gemäß Fig. 1;Fig. 2 is an exploded isometric view of the system of Fig. 1;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die bei Benutzung des Systems der Haftfläche zugewandte Unterseite des Haftmagnetsystems gemäß Fig. 1 und 2;Fig. 3 is a plan view of the underside of the magnetic holding system according to Figs. 1 and 2 facing the holding surface when the system is in use;

Fig 4 und 5 Ansichten einer zweiten Ausführungsform, die den Ansichten gemäß Fig. 1 und 3 entsprechen.Fig. 4 and 5 are views of a second embodiment corresponding to the views according to Fig. 1 and 3.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Haftmagnetsystem 10 enthält eine kreisringförmige Eisenrückschlußplatte 12, auf die eine gerade Anzahl, vorzugsweise, wie dargestellt, mindestens zwei Paare kurzer, zylindrischer, axial magnetisierter Dauermagnetkörper 14 mit gleichen Winkelabständen und abwechselnder Polung, wie in Fig. 2 durch N und S angedeutet ist, aufgesetzt sind. Um Beschädigungen der Haftfläche bei direktem Kontakt mit den Dauermagnetkörpern zu vermeiden, können deren äußere Ränder abgerundet oder mit einer Fase versehen sein, um scharfe Kanten zu vermeiden, und/oder es kann in bekannter Weise ein dünner Mantel aus Gummi o. dgl. vorgesehen sein. Die Dauermagnetkörper können auch eine andere Form, z. B. die von Kreis- oder Kreisring-Sektoren haben.The holding magnet system 10 shown in Figs. 1 to 3 contains a circular iron return plate 12 onto which an even number, preferably, as shown, at least two pairs of short, cylindrical, axially magnetized permanent magnet bodies 14 with equal angular spacing and alternating polarity, as indicated by N and S in Fig. 2, are placed. In order to avoid damage to the holding surface in the event of direct contact with the permanent magnet bodies, their outer edges can be rounded or provided with a chamfer to avoid sharp edges, and/or a thin jacket made of rubber or the like can be provided in a known manner. The permanent magnet bodies can also have a different shape, e.g. that of circular or circular ring sectors.

Diese Magnetanordnung 12 -14 ist in einem z. B. aus einem Thermoplast, wie ABS, durch Spritzguß hergestellten Kunststoffgehäuse untergebracht, das aus einem flachen, schalenförmigen Teil 16 und einem ringscheibenförmigen Deckel 18 besteht. Das Teil 16 hat im Boden Löcher 20 zur Aufnahme der Dauermagnetkörper 14 und einen zentralen Zapfen 22 zur Zentrierung der Rückschlußplatte 12 und zur Befestigung des Deckels 18. Der Zapfen hat ein axiales Loch 24, in dessen bodenseitiges Ende ein Schraubenmuttereinsatz 26 eingepreßt sein kann. Der Deckel ist mit seinem Mittelloch im Preßsitz auf dem Zapfen 22 befestigt.This magnet arrangement 12 - 14 is housed in a plastic housing, e.g. made of a thermoplastic such as ABS, by injection molding, which consists of a flat, bowl-shaped part 16 and a ring-disk-shaped cover 18. The part 16 has holes 20 in the base for receiving the permanent magnet bodies 14 and a central pin 22 for centering the return plate 12 and for fastening the cover 18. The pin has an axial hole 24, into the bottom end of which a screw nut insert 26 can be pressed. The cover is fastened with its center hole in a press fit on the pin 22.

Die Magnetkörper 14 stehen geringfügig über die Unterseite des Bodens des Teils vor. Sie sind zusätzlich durch eine Klebstoffschicht 28 an der Rückschlußplatte 12 befestigt, um zu vermeiden, daß sie sich von der Rückschlußplatte 12 lösen, wenn die Haftkraft an der Haftfläche die Haftkraft an der Rückschlußplatte übersteigt.The magnetic bodies 14 protrude slightly from the underside of the base of the part. They are additionally secured to the return plate 12 by an adhesive layer 28 to prevent them from becoming detached from the return plate 12 if the adhesive force on the adhesive surface exceeds the adhesive force on the return plate.

Selbstverständlich können auch mehr als zwei Paare von Dauermagnetkörpern vorgesehen sein und die äußeren Stirnflächen der Dauermagnetkörper können auch mit der Unterseite des Gehäusebodens fluchten.Of course, more than two pairs of permanent magnet bodies can be provided and the outer end faces of the permanent magnet bodies can also be flush with the underside of the housing base.

Das Haftmagnetsystem gemäß Fig. 4 und 5 enthält eine kreisringförmige Rückschlußplatte 112, auf die sechs Dauermagnetkörper 114 aufgesetzt sind. Die Dauermagnetkörper haben hier die Form von Kreisringsektoren und sind wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 mit abwechselnder Polung senkrecht zur Rückschlußplatte magnetisiert. Die Magnetanordnung 112 - 114 ist wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 in einem Kunststoffgehäuse untergebracht, das aus einem flachen, schalenförmigen Teil 116 und einem Deckel 118 besteht. Hier hat der Boden des Teiles 116 jedoch keine durchgehenden Löcher sondern an der Innenseite flache Mulden, die Sitze für die Magnetkörper 114 bilden. Am Ort der Mulden ist der Boden des Teiles 116 sehr dünn, &zgr;. B. 0,2mm, um die Haftkraft nicht zu sehr zu schwächen. Die Magnetkörper sind in den Mulden durch eine dünne Kleberschicht 128 befestigt. Im übrigen kann die Ausführungsform gemäß Fig. 4 und 5 der gemäß Fig. 1 bis 3 entsprechen.The holding magnet system according to Fig. 4 and 5 contains a circular ring-shaped return plate 112 onto which six permanent magnet bodies 114 are placed. The permanent magnet bodies here have the shape of circular ring sectors and are magnetized with alternating polarity perpendicular to the return plate, as in the embodiment according to Fig. 1 to 3. The magnet arrangement 112 - 114 is housed in a plastic housing, as in the embodiment according to Fig. 1 to 3, which consists of a flat, bowl-shaped part 116 and a cover 118. Here, however, the base of part 116 does not have through holes but rather flat depressions on the inside that form seats for the magnet bodies 114. At the location of the depressions, the base of part 116 is very thin, e.g. 0.2 mm, in order not to weaken the holding force too much. The magnetic bodies are secured in the recesses by a thin adhesive layer 128. Otherwise, the embodiment according to Fig. 4 and 5 can correspond to that according to Fig. 1 to 3.

Die beschriebenen Ausführungsbeispiele lassen sich z. B. dadurch abwandeln, daß das Gehäuse aus biegsamem Material hergestellt und der magnetische Rücksschluß radial derart unterteilt wird, daß die Teile jeweils einem oder mehreren Paaren von Dauermagnetkörpern zugeordnet sind. Dies ist in Fig. 5 dargestellt: Der magnetische Rückschluß ist in drei kreisringsektorförmige Teile 112a, 112b und 112c unterteilt, wie durch punktierte radiale Linien 130 angedeutet ist. Jedem der Teile ist ein Paar entgegengesetzt axial magnetisierter Dauermagnetkörper 114 zugeordnet. Auch das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 3 kann in entsprechender Weise ausgebildet werden.The described embodiments can be modified, for example, by making the housing from flexible material and dividing the magnetic yoke radially in such a way that the parts are each assigned to one or more pairs of permanent magnet bodies. This is shown in Fig. 5: The magnetic yoke is divided into three circular sector-shaped parts 112a, 112b and 112c, as indicated by dotted radial lines 130. Each of the parts is assigned a pair of oppositely axially magnetized permanent magnet bodies 114. The embodiment according to Figs. 1 to 3 can also be designed in a corresponding manner.

Durch das flexible Gehäuse und den unterteilten Rückschluß haben die Anordnungen aus den Rückschlußteilen und den auf ihnen sitzenden Dauermagnetkörpern eine gewisse axiale Bewegungsfreiheit in Bezug aufeinander, sodaß auch bei unebener oder gebogener Haftfläche eine hohe Haftkraft gewährleistet ist.Due to the flexible housing and the divided magnetic return path, the arrangements of the magnetic return path parts and the permanent magnet bodies sitting on them have a certain axial freedom of movement in relation to one another, so that a high adhesive force is guaranteed even with an uneven or curved adhesive surface.

Anstelle der beschriebenen bevorzugten kreis- bzw. ringförmigen Konfigurationen des Systems sind auch andere Formen möglich, z. B. länglichrund, quadratisch, rechteckig, polygonal, u. s. w. Das Gehäuse kann mit radialen Ösen zum Annähen versehen sein. Der Deckel kann scheibenförmig sein und mit seinem Außenrand einem Preßsitz mit dem schalenförmigen Gehäuseteil bilden, der dann keinen zentralen Zapfen zu haben braucht.Instead of the preferred circular or ring-shaped configurations of the system described, other shapes are also possible, e.g. oblong, square, rectangular, polygonal, etc. The housing can be provided with radial eyelets for sewing. The cover can be disc-shaped and its outer edge can form a press fit with the bowl-shaped housing part, which then does not need to have a central pin.

• st·»• st·»

Claims (12)

• · Ansprüche• · Claims 1. Magnetisches Haftsystem mit mindestens einem Dauermagnetkörper und mindestens einer magnetischen Rückschlußplattenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Paare von Dauermagnetkörpern (14, 114) mit abwechselnder Polung auf die Rückschlußplattenanordnung (12, 112) aufgesetzt und mit dieser in einem aus Kunststoff bestehenden Gehäuse angeordnet sind.1. Magnetic holding system with at least one permanent magnet body and at least one magnetic return plate arrangement, characterized in that at least two pairs of permanent magnet bodies (14, 114) with alternating polarity are placed on the return plate arrangement (12, 112) and arranged with it in a housing made of plastic. 2. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückschlußplattenanordnung (12, 112) ringförmig ist.2. Magnetic holding system according to claim 1, characterized in that the return plate arrangement (12, 112) is annular. 3. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse zwei durch einen Preßsitz miteinander verbundene Teile (16, 18; 116, 118) enthält.3. Magnetic adhesion system according to claim 1 or 2, characterized in that the housing contains two parts (16, 18; 116, 118) connected to one another by a press fit. 4. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 1 oder 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse einen schalenförmigen Teil (16, 116) mit zentralem Zapfen (22) und einen ringförmigen Deckel (18, 118) enthält.4. Magnetic adhesion system according to claim 1 or 2 or 3, characterized in that the housing contains a bowl-shaped part (16, 116) with a central pin (22) and an annular cover (18, 118). 5. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (18, 118) den Preßsitz mit dem zentralen Zapfen (22) bildet.5. Magnetic adhesive system according to claim 3 and 4, characterized in that the cover (18, 118) forms the press fit with the central pin (22). 6. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse, insbesondere der zentrale Zapfen (22) ein axiales Loch hat.6. Magnetic holding system according to claim 4 or 5, characterized in that the housing, in particular the central pin (22) has an axial hole. 7. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das axiale Loch (24) eine Gewindbuchse (26) enthält.7. Magnetic holding system according to claim 6, characterized in that the axial hole (24) contains a threaded bushing (26). 8. Magnetisches Haftsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des schalenfförmigen Teiles (16) Löcher für die Dauermagnetkörper (14) aufweist.8. Magnetic holding system according to one of claims 4 to 7, characterized in that the bottom of the bowl-shaped part (16) has holes for the permanent magnet bodies (14). 9. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnetkörper (14) an die Rückschlußanordnung (12) angeklebt sind.9. Magnetic adhesive system according to claim 8, characterized in that the permanent magnet bodies (14) are glued to the magnetic return arrangement (12). 10. Magnetisches Haftsystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des schalenförmigen Teils (116) innen Sitzmulden für die Dauermagnetkörper (114) aufweist.10. Magnetic holding system according to one of claims 4 to 7, characterized in that the bottom of the bowl-shaped part (116) has seating recesses for the permanent magnet bodies (114) on the inside. 11. Magnetisches Haftsystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauermagnetkörper (114) in die Sitzmulden eingeklebt sind.11. Magnetic adhesive system according to claim 10, characterized in that the permanent magnet bodies (114) are glued into the seat recesses. 12. Magnetisches Haftsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse flexibel ist und daß die Rückschlußanordnung aus mehreren Teilen (112a, 112b, 112c) besteht, die in Richtung senkrecht zur Magnetisierungsrichtung der Dauermagnetkörper nebeneinander angeordnet sind.12. Magnetic holding system according to one of the preceding claims, characterized in that the housing is flexible and that the return arrangement consists of several parts (112a, 112b, 112c) which are arranged next to one another in a direction perpendicular to the magnetization direction of the permanent magnet bodies.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE29618217U1 (en) * 1996-10-21 1996-12-19 Brugger GmbH, 78739 Hardt Holding magnet
DE10002055A1 (en) * 2000-01-19 2001-08-09 Lucas Varity Gmbh Vacuum braking force booster with mechanical emergency braking aid e.g. for vehicle braking system, has permanent magnet fixed inside a pot-shaped component by means of a plastics cover
DE202010005660U1 (en) * 2010-06-17 2011-10-21 POLO EXPRESSVERSAND Gesellschaft für Motorradbekleidung und Sportswear mbH Tank bag for motorcycles with magnetic holding devices

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