NL2009798C2

NL2009798C2 - In-/uitschakelbare magnetische grijper.

Info

Publication number: NL2009798C2
Application number: NL2009798A
Authority: NL
Inventors: Ad Jacobs
Original assignee: Goudsmit Magnetic Systems B V
Priority date: 2012-11-13
Filing date: 2012-11-13
Publication date: 2014-05-14

Description

In-/uitschakelbare magnetische grijper BESCHRIJVING: 5

Gebied van de uitvinding

De uitvinding heeft betrekking op een In-/uitschakelbare magnetische grijper omvattende een behuizing met daarin een cilindrische ruimte, waarin een 10 permanente magneet verschuifbaar is tussen een werkpositie waarin de magneet in een eerste deel van de cilindrische ruimte nabij een eerste uiteinde van de ruimte aanwezig is, en een rustpositie waarin de magneet in een tweede deel van de ruimte nabij het andere, tweede uiteinde van de ruimte aanwezig is.

15 Stand van de techniek

Een dergelijke magnetische grijper is bekend uit EP 0 079 807 Al. Deze bekende magnetische grijper heeft een behuizing met daarin een verschuifbare, als zuiger uitgevoerde magneet. In de onderste stand loopt de magneetflux door de bodem 20 van de behuizing en kan een last opgenomen worden. Met bij voorkeur perslucht wordt de magneet weg geschoven van de bodem zodat de magneetflux niet meer door de bodem loopt. De last wordt zo losgelaten. De behuizing van dit concept is in niet magnetisch materiaal uitgevoerd en heeft geen taak in het doorlaten van de magneetflux.

25

Samenvatting van de uitvinding

Een doel van de uitvinding is het verschaffen van een magnetische grijper van de in de aanhef omschreven soort die net zoals de bekende magnetische 30 grijper een eenvoudige en dus goedkopen bouwwijze heeft maar daarbij een grotere aantrekkingskracht ofwel hefvermogen heeft dan de bekende magneet. Hiertoe is de magnetische grijper volgens de uitvinding gekenmerkt, doordat de behuizing geheel of in hoofdzaak van magnetisch materiaal is, dat de magneet in een richting haaks op de begrenzingswand van de cilindrische ruimte is gemagnetiseerd, en dat tussen het eerste 2 en tweede deel van de cilindrische ruimte de wand van de behuizing is voorzien van een eerste magnetische weerstand voor magneetflux, en de wand van het eerste deel van de ruimte op twee tegenover elkaar aanwezig plaatsen aan weerszijde van de cilindrische ruimte is voorzien van een tweede en een derde magnetische weerstand, waarbij de 5 magneet niet verdraaibaar is in de cilindrische ruimte en de magnetisatierichting haaks of nagenoeg haaks staat op de verbindingslijn tussen de tweede en een derde magnetische weerstand. Onder een magnetische weerstand wordt hier een weerstand tegen het doorlaten van magneetflux verstaan.

Doordat de in de permanente magneet gegenereerde magneetflux direct 10 door de behuizing wordt doorgeleid naar de last en daarbij nergens onderbroken wordt door een luchtspleet (hetgeen wel het geval is bij de bekende magnetische grijper waar de bodem gezien dient te worden als een luchtspleet) is de grijper volgens de uitvinding sterker dan de bekende grijper. De opbouw van de grijper is voorts eenvoudig, waardoor de grijper goedkoop is te produceren.

15 Bij voorkeur strekt de eerste magnetische weerstand zich over de hele omtrek van de behuizing uit, zodat magneetflux niet ongewenst deels via een magnetische kortsluiting ongehinderd door geleid wordt.

Voorts strekken bij voorkeur de tweede en derde magnetische weerstanden zich vanaf het eerste uiteinde tot aan de eerste weerstand uit, ook weer om 20 te voorkomen dat magneetflux ongewenst deels via een magnetische kortsluiting ongehinderd door geleid wordt.

Een uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de eerste en/of tweede en/of derde magnetische weerstand is/zijn gevormd door een verdunning van de wand.

25 Een andere uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat de eerste en/of tweede en/of derde magnetische weerstand is/zijn gevormd doordat ter plaatse van de weerstand de wand van niet magnetisch materiaal is.

Een verdere uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de 30 uitvinding waarbij op eenvoudige wijze is voorkomen dat de magneet kan verdraaien is gekenmerkt, doordat in de cilindrische begrenzingswand ten minste één zich in axiale richting uitstrekkende groef aanwezig is en de magneet deel uitmaakt van een zuiger die is voorzien van een uitsteeksel dat in de groef steekt en in de groef verplaatsbaar is.

3

Nog een verdere uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding is gekenmerkt, doordat ter plaatse van het eerste uiteinde de behuizing een bodem omvat die de cilindrische ruimte aan dit uiteinde afsluit en dat in de wand van de behuizing nabij het eerste uiteinde een opening aanwezig is voor het aansluiten van een 5 pneumatische leiding. Hierdoor kan de zuiger eenvoudig met behulp van perslucht verplaatst worden. Bij voorkeur is ook ter plaatse van het tweede deel een opening in de wand aanwezig voor het aansluiten van een verdere pneumatische leiding.

Beknopte omschrijving van de tekeningen 10

Hieronder zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van in de tekeningen weergegeven uitvoeringsvoorbeelden van de magnetische grijper volgens de uitvinding. Hierbij toont:

Figuur 1 een deels opengewerkt aanzicht in perspectief van een eerste 15 uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding;

Figuur 2 een deels opengewerkt aanzicht in perspectief van een tweede uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding;

Figuur 3 de zuiger met de permanente magneet van de grijper;

Figuur 4 een opengewerkte schematische weergave van de grijper met de 20 zuiger in werkpositie; en

Figuur 5 een opengewerkte schematische weergave van de grijper met de zuiger in rustpositie.

Gedetailleerde omschrijving van de tekeningen 25

In figuur 1 is een deels opengewerkt aanzicht in perspectief van een eerste uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding weergegeven. De magnetische grijper 1 heeft een behuizing 3 met daarin een cilindrische ruimte 5, alsmede een in de ruimte verschuifbare zuiger 7. De zuiger is samengesteld uit een 30 cirkelcilindrische permanente magneet 9 die diametraal gemagnetiseerd is. De magnetisatierichting is met een pijl 11 aangegeven. De magneet 9 is verschuifbaar tussen een werkpositie, waarin de magneet in een eerste deel 13 van de cilindrische ruimte 5 nabij een eerste uiteinde 15 van de ruimte aanwezig is, en een rustpositie, 4 waarin de magneet 9 in een tweede deel 17 van de ruimte nabij het andere, tweede uiteinde 19 van de ruimte aanwezig is.

De behuizing 3 is van magnetisch materiaal, en de magneet 9 is in een richting haaks op de begrenzingswand van de cilindrische ruimte gemagnetiseerd.

5 Tussen het eerste en tweede deel 13, 17 van de cilindrische ruimte, aangegeven met 21, is de wand 23 bevindt zich een magnetische weerstand 21 die gevormd is door een over de hele omtrek aanwezige verdunning van de behuizing. Voorts is de wand van het eerste deel 13 van de ruimte 5 op twee tegenover elkaar aanwezig plaatsen voorzien van een tweede en een derde magnetische weerstand 25 en 27 die gevormd zijn door aan 10 weerszijde van de cilindrische ruimte aanwezige verdunningen van de wand 23 die zich uitstrekken vanaf het eerste uiteinde 15 tot aan de eerste magnetische weerstand 21. Deze verdunningen zijn gevormd door afplatting van de behuizing 3. Deze verdunningen vormen trechters voor de magneetflux zodat slechts een beperkte magneetflux deze verdunningen kan passeren en de magneetflux zijn weg door delen 15 van de behuizing met een grotere wanddikte zal zoeken.

In het tweede deel 17 van de cilindrische ruimte 5 op twee diametraal tegenover elkaar aanwezige plaatsen, zijn zich in axiale richting uitstrekkende groeven 29 in de cilindrische begrenzingswand 31 aanwezig. In deze groeven zijn op de zuiger 7 aanwezige uitsteeksels 33, zie ook figuur 2, verschuifbaar waardoor de zuiger 7 en de 20 daarvan deel uitmakende magneet 9 niet verdraaibaar zijn in de behuizing. De permanente magneet 9 is diametraal gemagnetiseerd, pijl 11, waarbij de magnetisatierichting 11 haaks of nagenoeg haaks staat op de verbindingslijn tussen beide plaatsen 25 en 27. Hierdoor vormen zich aan het eerste uiteinde 15 een magnetische noordpool 35 en zuidpool 37.

25 In figuur 2 is een deels opengewerkt aanzicht in perspectief van een tweede uitvoeringsvorm van de magnetische grijper volgens de uitvinding weergegeven. Alle onderdelen die gelijk zijn an die van de eerste uitvoeringsvorm zijn met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid. Bij deze grijper 51 zijn de weerstanden 53, 55 en 57 gevormd doordat delen van de wand 23 van niet magnetisch materiaal zijn. 30 Deze delen kunnen aan de rest van de behuizing gelijmd gelast of geslodeerd zijn of kunnen in de behuizing geklemd (door bijvoorbeeld met bouten delen van de behuizing met elkaar te verbinden) of opgesloten zijn (door bijvoorbeeld de met elkaar in contact zijnde zijden van een profilering, bijvoorbeeld zwaluwstaart, te voorzien).

5

In figuur 3 is de zuiger 7 van de grijper in detail weergegeven. Aan de axiale uiteinden van de cirkelcilindrische magneet 9 zijn opsluitdelen 39 en 41 aanwezig. De uitsteeksels 33 maken deel uit van het bovenste opsluitdeel 41.

De behuizing 3 heeft voorts een bodem 43 van niet magnetisch materiaal 5 die de cilindrische ruimte 5 aan het eerste uiteinde 15 afsluit, zie figuur 1, en een deksel 45 die de cilindrische ruimte 5 aan het tweede uiteinde 19 afsluit. Nabij het eerste uiteinde 15 en ter plaatse van het tweede deel 17 van de cilindrische ruimte zijn openingen 47 en 49 in de wand 23 van de behuizing 3 aanwezig voor het aansluiten van pneumatische leidingen voor het verplaatsen van de zuiger 7.

10 In de figuren 4 en 5 is een kwart van de grijper schematisch weergegeven ter verduidelijking van de werking van de grijper 1. Deze afbeeldingen zijn het resultaat van een flux berekening met eindige elementen software. In figuur 4 is de magneet 9 in de werkpositie weergegeven, waarbij de magneet zich in het eerste deel 13 van de cilindrische ruimte 5 bevindt. In de delen 51 en 53 ter plaatse van de verdunningen is de 15 wand 23 verzadigd met magneetflux. Door de geringe wanddikte ter plaatse van de verdunningen zal de wand daar slechts weinig magneetflux doorlaten en daarom zal de magneetflux een ander pad zoeken. Naar boven is de wand 23 cilindrisch ingesnoerd zodat ook daar een dunne wand ontstaat. Hierdoor zal de magneetflux door de dikkere wanddelen 55 van de stalen behuizing 3 naar de last 57 gaan. Plaatst men nu de grijper 20 met de onderkant (uiteinde 15) op een stalen last 57 dan zal de magneetflux zijn weg zoeken door deze stalen last, waardoor de last magnetisch wordt vastgegrepen. Uit berekeningen volgt dat in het deel 59 de magneetflux hoger is dan de aangrenzende delen 61 waar de magneetflux weer groter is dan de delen 63. In de niet gearceerde delen van de wand 23 en de last 57 is nauwelijks enige magneetflux aanwezig. In deze 25 figuur is te zien dat de magneetflux door de last gaat en de last dus tegen de grijper aangetrokken wordt.

Beweegt men nu de zuiger met perslucht naar boven tot in het tweede deel 17 van de ruimte 5 waar de wand 23 overal even dik is, dan volgt uit berekeningen dat daar de magneetflux volledig wordt kortgesloten wordt door de dikke wand en de 30 grijper is uitgeschakeld. Dit is in figuur 5 aangegeven waarin de magneet 9 in de rustpositie is weergegeven. In de gearceerde delen 65 en 67 is magneetflux aanwezig, terwijl in de overige delen nauwelijks magneetflux aanwezig is. Hieruit is te zien dat de magneetflux zich in de dikke wand 23 concentreert en daarmee de magneet kortsluit. In de last 57 loopt geen flux waardoor de last afvalt.

6

Hoewel in het voorgaande de uitvinding is toegelicht aan de hand van de tekeningen, dient te worden vastgesteld dat de uitvinding geenszins tot de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm is beperkt. De uitvinding strekt zich mede uit tot alle van de in de tekeningen getoonde uitvoeringsvorm afwijkende uitvoeringsvormen 5 binnen het door de conclusies gedefinieerde kader.

Claims

1. In-/uitschakelbare magnetische grijper (1; 51) omvattende een behuizing (3) met daarin een cilindrische ruimte (5), waarin een permanente magneet (9) verschuifbaar is tussen een werkpositie waarin de magneet in een eerste deel (13) van 5 de cilindrische ruimte nabij een eerste uiteinde (15) van de ruimte aanwezig is, en een rustpositie waarin de magneet in een tweede deel (17) van de ruimte nabij het andere, tweede uiteinde (19) van de ruimte aanwezig is, met het kenmerk, dat de behuizing (3) geheel of in hoofdzaak van magnetisch materiaal is, dat de magneet (9) in een richting (11) haaks op de begrenzingswand (31) van de cilindrische ruimte (5) is 10 gemagnetiseerd, en dat tussen het eerste en tweede deel (13, 17) van de cilindrische ruimte (5) de wand (23) van de behuizing is voorzien van een eerste magnetische weerstand (21; 53) voor magneetflux, en de wand van het eerste deel (13) van de ruimte op twee tegenover elkaar aanwezig plaatsen aan weerszijde van de cilindrische ruimte is voorzien van een tweede en een derde magnetische weerstand (25, 27; 55, 57), waarbij 15 de magneet (9) niet verdraaibaar is in de cilindrische ruimte (5) en de magnetisatierichting (11) haaks of nagenoeg haaks staat op de verbindingslijn tussen de tweede en een derde magnetische weerstand (25, 27; 55, 57).

2. Magnetische grijper (1; 51) volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste magnetische weerstand (21; 53) zich over de hele omtrek van de behuizing 20 uitstrekt.

3. Magnetische grijper (1; 51) volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de tweede en derde magnetische weerstanden (25, 27; 55, 57) zich vanaf het eerste uiteinde (15) tot aan de eerste weerstand (21) uitstrekken.

4. Magnetische grijper (1) volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat 25 de eerste en/of tweede en/of derde magnetische weerstand (21, 25, 27) is/zijn gevormd door een verdunning van de wand (23).

5. Magnetische grijper (51) volgens conclusie 1, 2 of 3, met het kenmerk, dat de eerste en/of tweede en/of derde magnetische weerstand (53, 5, 57) is/zijn gevormd doordat ter plaatse van de weerstand de wand van niet magnetisch materiaal is.

6. Magnetische grijper (1; 51) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat in de cilindrische begrenzingswand (31) ten minste één zich in axiale richting uitstrekkende groef (29) aanwezig is en de magneet (9) deel uitmaakt van een zuiger (7) die is voorzien van een uitsteeksel (33) dat in de groef steekt en in de groef verplaatsbaar is.

7. Magnetische grijper (1; 51) volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat ter plaatse van het eerste uiteinde (15) de behuizing (3) een bodem (43) omvat die de cilindrische ruimte (5) aan dit uiteinde afsluit en dat in de wand (23) van de behuizing nabij het eerste uiteinde een opening (47) aanwezig is voor het 5 aansluiten van een pneumatische leiding.