DE3220801A1 - SWITCHABLE, PERMANENT MAGNETIC HOLDING DEVICE - Google Patents
SWITCHABLE, PERMANENT MAGNETIC HOLDING DEVICEInfo
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Schaltbare, dauermagnetische HaltevorrichtungSwitchable, permanent magnetic holding device
Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung zur magnetischen Haftung von oder an ferromagnetischen Gegenständen.The invention relates to a switchable, permanent magnetic holding device for magnetic adhesion of or to ferromagnetic ones Objects.
Es ist bereits eine dauermagnetische Haltevorrichtung zum Halten von ferromagnetisehen Gegenständen, wie z.B. von zu bearbeitenden Werkstücken bekannt, die aus wenigstens zwei Paar plattenförmigen Polschuhen aus weichmagnetischem Material besteht, wobei jedes Polschuhpaar durch ein nicht magnetisches Medium, wie z.B. Messing, getrennt ist. Zwischen den plattenförmigen Polschuhen sind ein oder mehrere plattenförmig ausgebildete, feststehende Dauermagnete vorgesehen, die eine kreisförmige Aussparung aufweisen, in der jeweils ein scheibenförmiger Dauermagnet verdrehbar angeordnet ist. Sowohl der feststehende als auch der verdrehbare Magnet weist wenigstens zwei Polpaare mit in axialer Richtung wechselnder Polarität auf.It is already a permanent magnetic holding device for holding ferromagnetic objects, such as those to be processed Workpieces known, which consists of at least two pairs of plate-shaped pole pieces made of soft magnetic material, each pair of pole pieces being separated by a non-magnetic medium such as brass. Between the plate-shaped Pole pieces are one or more plate-shaped, Fixed permanent magnets are provided which have a circular recess in each of which a disk-shaped Permanent magnet is rotatably arranged. Both the fixed as well as the rotatable magnet has at least two pole pairs with alternating polarity in the axial direction.
Bei den so gebildeten Dauermagnetanordnungen liegen in der Einschaltstellung jeweils gleichnamige Polbezirke der feststehenden und verdrehbaren Dauermagnete und in der Ausschaltstellung jeweils ungleichnamige Polbezirke der feststehenden und verdrehbaren Dauermagnete an den durch unmagnetische Medien unterteilten Polplatten an. (DE-OS 25 17 364)In the case of the permanent magnet arrangements formed in this way, in the switched-on position there are pole regions of the same name in each of the stationary ones and rotatable permanent magnets and in the switch-off position Pole districts with different names of the fixed and rotatable Permanent magnets on the subdivided by non-magnetic media Pole plates. (DE-OS 25 17 364)
m W m W WW WW * · · W W W WW * · · W
-4--4-
Bei einer derart aufgebauten dauermagnetischen Haltevorrichtung bleiben wenigstens zwei Haftflächen ungenutzt. Darüber hinaus sind bei einer derartigen Haltevorrichtung die Haftflächen diametral zu den verdrehbaren Dauermagneten angeordnet, woraus sich eine unvermeidbar große Bauhöhe ergibt.With a permanent magnetic holding device constructed in this way at least two adhesive surfaces remain unused. In addition, the adhesive surfaces are in such a holding device arranged diametrically to the rotatable permanent magnets, which inevitably results in a large overall height.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung zur magnetischen Haftung von oder an ferromagnetischen Gegenständen zu schaffen, die eine sehr flache Bauweise aufweist und bei der gleichzeitig sämtliche Polflächen ihre Haftwirkung auf einer Haftfläche entfalten können.The object of the invention is to provide a switchable, permanent magnetic holding device for magnetic adhesion of or to ferromagnetic To create objects that have a very flat design and at the same time all pole faces can develop their adhesive effect on an adhesive surface.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein äußerer, einseitig offener Hohlkörper und ein innerer Hohlkörper aus magnetisch gut leitendem Material, wie z.B. Weicheisen, konzentrisch so ineinander angeordnet sind, daß sämtliche Polflächen, an denen Kraftlinien austreten, in einer Haftebene liegen, wobei jeder Hohlkörper durch wenigstens ein unmagnetisches Medium, wie z.B. Messing oder Luft, in wenigstens zwei Teile unterteilt ist, und daß zwischen den Hohlkörperwandungen des inneren und äußeren Hohlkörpers ein feststehender, magnetisch unterteilter Dauermagnet vorgesehen ist und daß zwischen dem Hohlkörperboden des äußeren Hohlkörpers und.dem Hohlkörperboden des inneren Hohlkörpers ein drehbarer Dauermagnet angeordnet ist, wobei die Dauermagnete in Richtung ihrer geringsten Dicke so magnetisiert sind, daß die gegenüberstehenden benachbarten Polflächen jedes Hohlkörper teils in der Einschaltstellung Pole unterschiedlicher Polarität aufweisen, derart, daß die Pole des drehbaren Magneten und die Pole des feststehenden Magneten in den jeweiligen Hohlkörperteilen den magnetischen Fluß verstärken und in der Ausschal tstellung den magnetischen Fluß kompensieren. According to the invention, this object is achieved in that an external, Hollow body open on one side and an inner hollow body made of magnetically highly conductive material, such as soft iron, concentric are arranged one inside the other that all pole faces at which lines of force emerge lie in a sticking plane, with each hollow body through at least one non-magnetic medium, such as brass or air, is divided into at least two parts, and that between the hollow body walls of the inner and outer hollow body a fixed, magnetically subdivided permanent magnet is provided and that between the hollow body base of the outer hollow body und.dem hollow body bottom of the inner hollow body a rotatable permanent magnet is arranged, the permanent magnets being magnetized in the direction of their smallest thickness are that the opposing adjacent pole faces of each hollow body partly in the switched-on position poles different Have polarity, such that the poles of the rotatable magnet and the poles of the fixed magnet in the respective hollow body parts Increase the magnetic flux and compensate for the magnetic flux in the switch-off position.
Die einseitig offenen Hohlkörper können' topfförmig, quaderförmig, ring- oder schienenförmig mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet sein.The hollow bodies open on one side can be pot-shaped, cuboid, ring-shaped or rail-shaped with a U-shaped cross-section be.
Durch die erfindungsgemäß ausgebildete Haltevorrichtung gelingt es in überraschender Weise, das eingebrachte maximale Volumen an Dauermagnetmaterial bei flacher Bauhöhe ohne Streu Verluste maximal auszunutzen, indem sämtliche an den Polflächen austretenden magnetischen Kraftlinien an der ferromagnetischen Fläche, an der die Haltevorrichtung zur Haftung angelegt wird, voll u/irksam werden. Dadurch ergibt sich bei einfachem Aufbau eine außerordentlich hohe Haftkraft.The holding device designed according to the invention succeeds it surprisingly, the introduced maximum volume of permanent magnet material with a flat overall height without stray losses to maximize the use of all magnetic lines of force emerging from the pole faces on the ferromagnetic face, to which the holding device is applied for adhesion, full u / become ineffective. This results in an extremely high adhesive force with a simple structure.
Darüber hinaus können bei der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Ausbildung der Haltevorrichtung auch relativ preiswerte Dauermagnetwerkstoffe, wie z.B. kunststoffgebundene, gespritzte und/ oder flexible Dauermagnete auf der Basis von Barium-, Strontiumoder Bleiferrit eingesetzt werden.In addition, the proposed according to the invention can Formation of the holding device also relatively inexpensive permanent magnet materials, such as plastic-bonded, injection-molded and / or flexible permanent magnets based on barium, strontium or Lead ferrite can be used.
Werden magnetisch hochwertigere Dauermagnetwerkstoffe verwendet, wie z.B. Seltene Erden-Kobalt Magnete, so ist nur ein relativ geringes Volumen an Dauermagnetwerkstoff erforderlich.If magnetically higher quality permanent magnet materials are used, such as rare earth cobalt magnets, then only one is relative small volume of permanent magnet material required.
Außerdem ist die erfindungsgemäß vorgeschlagene Haltevorrichtung universell zur Haftung an ferromagnetisehen Unterlagen anwendbar. Beispielsweise kann die Haltevorrichtung als Antennenoder Lampenhalter an Kraftfahrzeugen verwendet werden, wobei durch die Einschaltung nach dem Aufsetzen auf die Kraftfahrzeug-Karosserie ein Verkratzen der Lackoberfläche vermieden wird.In addition, the holding device proposed according to the invention is Universally applicable for adhesion to ferromagnetic documents. For example, the holding device can be used as an antenna or Lamp holder can be used on motor vehicles, being switched on after being placed on the motor vehicle body scratching of the paint surface is avoided.
Selbstverständlich sind auch andere Anwendungsmöglichkeiten als Spannelement für die Bearbeitung von Werkstücken, zur Halterung von Messgeräten oder sonstigen Haftzwecken gegeben.It goes without saying that there are also other possible uses than Clamping element for the processing of workpieces, for holding measuring devices or other adhesive purposes.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können insbesondere bei einer Haltevorrichtung in schienen- oder ringförmiger Ausbildung mehrere drehbare Dauermagnete zwischen dem äußerenIn an advantageous embodiment of the invention, in particular in the case of a holding device in the form of a rail or ring, several rotatable permanent magnets between the outer one
und inneren Hohlkörper vorgesehen werden, die gemeinsam durch eine Zahnstange oder einen Zahnring von der Ein- in; die Ausschal tstellung und umgekehrt verstellbar sind. and inner hollow body are provided, which are jointly by a rack or a toothed ring from the one in; the switch-off position and vice versa are adjustable.
Die drehbaren Dauermagnete können scheibenförmig, quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein. Sie können sowohl aus gesintertem als auch aus gespritztem, kunststoffgebundenem Dauermagnetmaterial bestehen. Die feststehenden Dauermagnete können aus einem Streifen aus flexiblem Dauermagnetmaterial bestehen, wobei als Dauermagnetmaterial Barium-, Strontium- und/oder Bleiferritpulverteilchen in einem gummiartig flexiblen Bindemittel eingebettet sind. Diese Magnete können auch aus Seltenen Erden-Kobalt Magnetmaterial bestehen.The rotating permanent magnets can be disc-shaped, square or be rectangular. They can be made of both sintered and injection-molded, plastic-bonded permanent magnet material exist. The fixed permanent magnets can consist of a strip of flexible permanent magnet material, with barium, strontium and / or lead ferrite powder particles as permanent magnet material are embedded in a rubber-like flexible binder. These magnets can also be made from rare earth cobalt Magnet material consist.
Um ein Verkratzen der Haftfläche beim Aufsetzen der Haltevorrichtung auf die ferromagnetische Unterlage zu vermeiden, kann der innere Hohlraum der Haltevorrichtung mit einem gummielastischen Material ausgefüllt sein, das gegenüber der Haftebene geringfügig hervorsteht.To avoid scratching the adhesive surface when putting on the holding device To avoid the ferromagnetic base, the inner cavity of the holding device can be covered with a rubber-elastic Be filled with material that protrudes slightly from the adhesive plane.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend in topfförmiger Ausbildung anhand der Zeichnung erläutert.An exemplary embodiment of the invention is shown below in the form of a pot Training explained using the drawing.
Es zeigen:Show it:
Fig.l einen senkrechten Schnitt durch die Haltevorri chtung,Fig.l is a vertical section through the Haltevorri attention,
Fig.2 eine Unteransicht der Haltevorrichtung2 shows a view from below of the holding device
Die schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung besteht gemäß Fig.l aus einem äußeren topffÖrmigen Hohlkörper 1 und einem inneren topf förini gen Hohlkörper 2 aus magnetisch gut leitendem Material, wie Weicheisen, die konzentrisch ineinander angeordnet sind, wie auch aus Fig.2 hervorgeht.The switchable, permanent magnetic holding device exists According to Fig.l from an outer pot-shaped hollow body 1 and an inner pot förini gene hollow body 2 from magnetically good conductive material, such as soft iron, which are arranged concentrically one inside the other, as can also be seen from FIG.
Der äußere topfförmige Hohlkörper 1 wie auch der innere topfförmige
Hohlkörper 2 sind durch ein unmagnetisches Medium 3,4, wie Messing oder Luft, in u/enigstens z\i/ei Teile unterteilt.
Zwischen den Wandungen 5,6 des äußeren und inneren topfförmigen Hohlkörpers 1,2 befindet sich ein Dauermagnetstreifen 7, der an
den gleichen Stellen wie die beiden topfförmigen Hohlkörper magnetisch unterteilt ist. Der Dauermagnetstreifen kann z.B. aus
flexiblem Dauermagnetmaterial bestehen, wobei als Dauermagnetmaterial Barium-, Strontium-, und/oder Bleiferritpulverteilchen
in einem gummiartig flexiblen Bindemittel eingebettet sind. Er ist in Richtung seiner geringsten Dicke durchmagnetisiert. Die
Pole sind in der Zeichnung durch die Buchstaben N und S gekennzeichnet.
Wie man erkennen kann, liegt in der rechten Hälfte des topfförmigen
Hohlkörpers ein Südpol an der inneren Umfangsflache des
äußeren topförmigen Hohlkörpers 1 und ein Nordpol an der äußeren Umfangsflache des inneren topfförmigen Hohlkörpers 2 an, während
in der linken Hälfte der Fig.l ein Nordpol des Dauermagnetstreifens
an der inneren Umfangsflache des äußeren topfförmigen
Hohlkörpers und ein Südpol an der äußeren Umfangsflache des
inneren topfförmigen Hohlkörpers anliegt.The outer cup-shaped hollow body 1 as well as the inner cup-shaped hollow body 2 are divided into at least two parts by a non-magnetic medium 3, 4, such as brass or air. Between the walls 5, 6 of the outer and inner cup-shaped hollow bodies 1, 2 there is a permanent magnet strip 7 which is magnetically divided at the same points as the two cup-shaped hollow bodies. The permanent magnet strip can for example consist of flexible permanent magnet material, barium, strontium and / or lead ferrite powder particles being embedded in a rubber-like flexible binder as permanent magnet material. It is magnetized through in the direction of its smallest thickness. The poles are identified by the letters N and S in the drawing.
As can be seen, in the right half of the cup-shaped hollow body there is a south pole on the inner circumferential surface of the outer cup-shaped hollow body 1 and a north pole on the outer circumferential surface of the inner cup-shaped hollow body 2, while in the left half of Fig.l a north pole of the Permanent magnet strip on the inner circumferential surface of the outer cup-shaped hollow body and a south pole on the outer circumferential surface of the inner cup-shaped hollow body.
Zwischen Boden 8 des äußeren topfförmigen Hohlkörpers 1 und Boden 9 des inneren topfförmigen Hohlkörpers 2 ist ein scheibenförmiger Dau3rmagnet 10 drehbar angeordnet, dessen eine Hälfte entgegengesetzt zur anderen Hälfte in Richtung der geringstenBetween the bottom 8 of the outer cup-shaped hollow body 1 and At the bottom 9 of the inner cup-shaped hollow body 2, a disk-shaped permanent magnet 10 is rotatably arranged, one half of which opposite to the other half in the direction of the least
Dicke des Magneten durchmagnetisiert ist. Die Pole sind wiederum durch die Buchstaben N und S in der Zeichnung gekennzeichnet. Der drehbare, scheibenförmige Magnet 10 ist in seinem Mittelpunkt mit einer Vierkant-Aussparung versehen, in die die mit Bund versehene Buchse 16 eingreift, die im Boden des inneren und äußeren topfförmigen Hohlkörpers drehbar gelagert ist. Zum Zwecke der Ein- und Ausschaltung der Haltevorrichtung ist die Buchse 16 mit einem verrastbaren Betätigungsteil 14 verbunden. In die Buchse greift ein Stab 19 ein,z.B. ein AntennenstabThickness of the magnet is magnetized. The poles are again identified by the letters N and S in the drawing. The rotatable, disc-shaped magnet 10 is in his Provide the center with a square recess into which the engages with collar provided bush 16 which is rotatably mounted in the bottom of the inner and outer cup-shaped hollow body. For the purpose of switching the holding device on and off, the socket 16 is connected to a latchable actuating part 14. A rod 19 engages in the socket, e.g. an antenna rod
-8--8th-
In Fig.l ist die Einschaltstellung der Haltevorrichtung dargestellt. In der rechten Hälfte der Fig.l liegt ein Südpol an der inneren Bodenfläche des äußeren topfförmigen Hohlkörpers und ein Nordpol an der äußeren Bodenfläche des inneren topfförmigen Hohlkörpers. In der linken Hälfte sind die Verhältnisse genau umgekehrt.In Fig.l the switched-on position of the holding device is shown. In the right half of Fig.l there is a south pole on the inner bottom surface of the outer cup-shaped hollow body and a north pole on the outer bottom surface of the inner cup-shaped Hollow body. In the left half, the situation is exactly the opposite.
Wie aus den Fig.l und 2 ersichtlich ist, befinden sich an den jeweils gegenüberstehenden halbringförmigen Pol- bzw. Haftflächen 11,12 Pole unterschiedlicher Polarität, so daß ein ferromagnetisches Teil 13 gehalten wird, indem sich die magnetischen Kraftlinien über dieses Teil schließen.As can be seen from FIGS. 1 and 2, there are semicircular pole or adhesive surfaces on the opposing sides 11.12 poles of different polarity, making a ferromagnetic Part 13 is held by the magnetic lines of force close over this part.
Wird der drehbare Dauermagnet 10 mit Hilfe eines Betätigungsteils 14 um 180 verdreht, so befindet sich die Haltevorrichtung in der Ausschaltstellung, weil sich die Pole über die Hälften des inneren und äußeren topfförmigen Hohlkörpers kurzschließen bzw. der magnetische Fluß kompensiert wird. In diesem Fialle treten an der Haftfläche keine Kraftlinien aus, so daß die magnetische Hai tevorri chtun'g und das ferromagnetische Teil 13 voneinander lösbar sind.If the rotatable permanent magnet 10 is rotated by 180 with the aid of an actuating part 14, the holding device is located in the off position because the poles are over the halves the inner and outer cup-shaped hollow body short-circuit or the magnetic flux is compensated. In this case no lines of force emerge on the adhesive surface, so that the magnetic holding device and the ferromagnetic part 13 are detachable from each other.
Der innere Hohlraum 15 der Haltevorrichtung kann mit einem gummielastischen Material 18 so ausgefüllt werden, daß es geringfügig gegenüber der Haftebene 17 hervorsteht, so daß beim Aufsetzen der Haltevorrichtung auf ein Haftteil, z.B. auf die Kraftfahrzeugkarosserie, zunächst die Pdlflächen 11,12 nicht mit dem Haftteil in Berührung kommen. Beim Einschalten der Haltevorrichtung überwindet deren hohe Haftkraft sodann die geringfügige Federwirkung des gummielastisehen Materials 18 und ist dann voll wirksam. Dadurch wird schon beim Aufsetzen der Haltevorrichtung ein Verkratzen der Karosserieoberfläche vermieden.The inner cavity 15 of the holding device can be filled with a rubber-elastic material 18 so that it protrudes slightly from the adhesive plane 17, so that when the holding device is placed on an adhesive part, e.g. on the motor vehicle body, the Pdlflächen 11,12 initially not with the adhesive part come into contact. When the holding device is switched on, its high adhesive force overcomes the slight spring action of the rubber-elastic material 18 and is then fully effective. This avoids scratching the body surface when the holding device is put on.
Die Haltevorrichtung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel eingeschränkt. Die Hohlkörper können z.B. auch kreuzweise unterteilt sein. In diesem Falle wird der verdrehbare Dauermagnet in Richtung seiner geringsten Dicke mit vier Polen wechselnder Polarität magnetisiert, so daß sich vier sektorfÖrmige Polbereiche ergeben. Hierbei ist dann auch der zwischen den Hohlkörpervi/andungen fest angeordnete Dauermagnetstreifen in vier Abschnitte magnetisch unterteilt, die ebenfalls vi/echselpolig zueinander in Richtung der geringsten Dicke des Dauermagnetstreifens magnetisiert sind. In diesem Falle ist für die Ausschaltung nur ein V/erdrehwinkel von 90° erforderlich.The holding device is not restricted to the illustrated embodiment. The hollow bodies can, for example, also crosswise be divided. In this case, the rotatable permanent magnet becomes in the direction of its smallest thickness with four poles alternating polarity magnetized, so that four sector-shaped Pole areas result. The permanent magnet strip, which is fixedly arranged between the hollow body vias, is then also divided into four Sections divided magnetically, which are also multi-pole are magnetized to each other in the direction of the thinnest thickness of the permanent magnet strip. In this case it is for switching off only a turning angle of 90 ° required.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| 8131 | Rejection |