NL8520160A - DEVICE FOR MAGNETIC HOLDING OF WORKPIECES. - Google Patents

Description

* -1- 25838/CV/tj 8520160* -1- 25838 / CV / tj 8520160

Korte aanduiding: Inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken.Short designation: Device for holding workpieces magnetically.

De uitvinding heeft betrekking op machinegereedschapsweten-5 schappen, en in het bijzonder op inrichtingen voor het magnetisch vasthouden van op machinegereedschappen bewerkte werkstukken.The invention relates to machine tool sciences, and in particular to devices for magnetically holding workpieces machined on machine tools.

Bekend in de techniek zijn inrichtingen voor het magnetisch vasthouden van werkstukken voorzien van een bron van magnetisch veld in de vorm van wikkelingen, die stalen kernen omgeven en een op de kernen 10 aangebrachte plaat voor het ondersteunen van de werkstukken (Amerikaans octrooi 2435737).Known in the art are devices for holding workpieces magnetically comprising a source of magnetic field in the form of windings surrounding steel cores and a plate mounted on cores 10 to support the workpieces (U.S. Patent 2435737).

De plaat van de bovenbeschreven inrichting heeft sleuven voor het scheiden van ongelijke polen. De sleuven zijn gevuld met een niet-magnetisch materiaal zoals aluminium.The plate of the above-described device has slots for separating dissimilar poles. The slots are filled with a non-magnetic material such as aluminum.

15 De plaat, die is vervaardigd uit verschillende materialen, wordt onderworpen aan mechanische en thermische werkingen tijdens bedrijf, hetgeen resulteert in verschillende vervormingen van elementen van de plaat, verlies van dimensionele nauwkeurigheid en vorming van microscopische scheuren. Dit resulteert op zijn beurt in lagere nauwkeurigheid van de 20 machinale bewerking.The plate, which is made of different materials, is subjected to mechanical and thermal actions during operation, resulting in different deformations of elements of the plate, loss of dimensional accuracy and formation of microscopic cracks. This in turn results in lower machining accuracy.

Verder zijn er inrichtingen bekend voor het magnetisch vasthouden van werkstukken, die zijn voorzien van platen samengesteld uit afwisselende magnetische en niet-magnetische organen (USSR uitvinderscertifi-caat nr. 644089). In een dergelijke plaat kunnen snijfluida binnendringen 25 door microscopische breuken naar de bron van het magnetisch veld, zo de levensduur van de inrichting kortsluitend.Furthermore, devices are known for holding workpieces magnetically, which are provided with plates composed of alternating magnetic and non-magnetic members (USSR inventor certificate No. 644089). Cutting fluids can penetrate into such a plate through microscopic fractures to the source of the magnetic field, thus shortening the life of the device.

Aangezien de plaat wordt gebruikt als ondersteuning voor werkstukken moet deze stijf en monolithisch zijn en het vervaardigen van de plaat uit verschillende materialen is een zeer tijdrovend werk.Since the plate is used as a support for workpieces, it must be rigid and monolithic, and manufacturing the plate from different materials is a very time consuming job.

30 De uitvinding is gebaseerd op het probleem van het verkrijgen van een inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken waarin de plaat zo is vervaardigd als nauwkeurige bewerking van werkstukken te waarborgen evenals afdichting van de inrichting, welke verhoudingsgewijs eenvoudig in fabricage moet zijn.The invention is based on the problem of obtaining a device for magnetically holding workpieces in which the plate is manufactured so as to ensure precise machining of workpieces as well as sealing the device, which must be relatively simple to manufacture.

35 Dit probleem wordt opgelost doordat in een inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken ter bewerking op machinegereedschappen,voorzien van een bron van magnetisch veld en een daarop geplaatste 852 Q160 -2- 25838/CV/tj k»35 This problem is solved in that in a device for magnetic holding of workpieces for machining on machine tools, provided with a source of magnetic field and an 852 Q160 -2-25838 / CV / tj k placed thereon »

VV

plaat voor het ondersteunen van werkstukken volgens de uitvinding, de plaat massief is vervaardigd uit een ferromagnetisch materiaal, de magnetische flux gaande door het ferromagnetische materiaal evenwijdig aan het de werkstukken ondersteunende oppervlak en de magnetische weerstand 5 van de plaat in de richting van de magnetische flux tenminste tien keer zo groot is als de magnetische weerstand van de plaat in de richting dwars op de magnetische flux.plate for supporting workpieces according to the invention, the plate solid is made of a ferromagnetic material, the magnetic flux passing through the ferromagnetic material parallel to the surface supporting the workpieces and the magnetic resistance of the plate in the direction of the magnetic flux is at least ten times greater than the magnetic resistance of the plate in the direction transverse to the magnetic flux.

De plaat is bij voorkeur vervaardigd uit tenminste twee lagen, die op elkaar aansluiten in een vlak dat zich evenwijdig aan het de werk-10 stukken ondersteunende oppervlak uitstrekt.The plate is preferably made of at least two layers, which join together in a plane extending parallel to the surface supporting the workpieces.

Dit uitvoeringsvoorbeeld staat toe dat de levensduur van de inrichting wordt verlengd doordat de versleten laag van de plaat gemakkelijk kan worden vervangen door een nieuwe.This exemplary embodiment allows the life of the device to be extended in that the worn layer of the plate can be easily replaced with a new one.

De plaat kan zijn vervaardigd met gelijkmatig afwisselende 15 uitsteeksels en uitsparingen op de naar de bron van magnetisch veld gerichte zijde, welke zich dwars op de richting van de magnetische flux uitstrekt, zodat magnetische weerstand van de plaat in de richting van de magnetische flux in de zone van uitsparingen tenminste tien keer zo groot is als zijn magnetische weerstand in de zone van uitsteeksels.The plate can be made with evenly alternating protrusions and recesses on the side facing the magnetic field source, which extends transversely to the direction of the magnetic flux, so that magnetic resistance of the plate in the direction of the magnetic flux in the recess area is at least ten times greater than its magnetic resistance in the protrusion area.

20 Deze constructie van de plaat staat het toe dat verhoudings gewijs dunne en kleine afmetingen bezittende werkstukken daarop worden vastgehouden.This construction of the plate allows relatively thin and small sized workpieces to be held thereon.

In een inrichting, welke een ronde plaat heeft met een bron van magnetisch veld voorzien van ringvormige concentrisch verlopende mag-25 netische circuits en wikkelingen is de plaat bij voorkeur vervaardigd met dikte variërend in de radiale richting, waarbij de dikte toeneemt onder iedere wikkeling in de richting afgekeerd van de omtrek naar het hart omgekeerd evenredig aan de momentele straal van de plaat.In a device having a round plate with a source of magnetic field provided with annular concentric magnetic circuits and windings, the plate is preferably made with thickness varying in the radial direction, the thickness increasing under each winding in the direction away from the circumference to the heart inversely proportional to the momentary radius of the plate.

Deze constructie staat toe dat de aantrekkingskracht ge lij k— 30 matig langs de plaatstraal wordt verdeeld.This construction allows the attraction to be evenly distributed along the plate beam.

De bron van magnetisch veld kan zijn in de vorm van een stalen band, die in een spiraal,die de vormgeving van de plaat volgt, is gewonden.The source of magnetic field may be in the form of a steel strip wound in a spiral following the shape of the plate.

Deze constructie maakt het mogelijk gebruik maken van non-35 ferrometalen in de wikkeling te vermijden terwijl tegelijkertijd noodzakelijke grootte en gelijkmatigheid van aantrekkingskracht wordt gewaarborgd.This construction makes it possible to avoid using non-ferrous metals in the winding while at the same time ensuring necessary size and uniformity of attraction.

85291*1 -3- 25838/CV/t j85291 * 1 -3- 25838 / CV / t j

De bron van magnetisch veld omvat bij voorkeur een non-ferro-metalen hulpband geïsoleerd van de stalen band en daarmede tesamen gewikkeld.The magnetic field source preferably includes a nonferrous metal auxiliary tape insulated from the steel strip and coiled therewith.

De bron van magnetisch veld omvat bij voorkeur een hulpwi kkeling 5 van non-ferrometaal welke de stalen spiraal omgeven en de vormgeving van de plaat volgt.The magnetic field source preferably includes a non-ferrous metal auxiliary coil 5 which surrounds the steel coil and follows the shape of the plate.

Deze constructie maakt het mogelijk de aantrekkingskracht te vergroten met een verhoudingsgewijs laag verbruik van non-ferrometaal voor het maken van de wikkeling.This construction makes it possible to increase the attractiveness with a relatively low consumption of non-ferrous metal to make the winding.

10 In een inrichting waarin de plaat rechthoekig is en de bron van magnetisch veld een kern omvat met een wikkeling is de kern bij voorkeur aangebracht om zich evenwijdig met het oppervlak van de werkstukken ondersteunende plaat uit te strekken.In a device in which the plate is rectangular and the magnetic field source comprises a core with a coil, the core is preferably arranged to extend plate supporting the surface parallel to the surface of the workpieces.

Deze constructieve uitvoering is de eenvoudigste voor vervaar- 15 diging.This constructional embodiment is the simplest for manufacture.

In een inrichting welke een rechthoekige plaat heeft en een bron van magnetisch veld voorzien van verticaal verlopende poolplaten in contact met het oppervlak van de plaat gericht naar de bron van magnetisch veld is de dikte van de poolplaten in de contactzone met de basisplaat bij 20 voorkeur tenminste 1,5 keer zo groot als de plaatdikte. Deze constructie staat het toe, dat de aantrekkingskracht gelijkmatig wordt verdeeld over het gehele werkstuk ondersteunende oppervlak.In a device having a rectangular plate and a source of magnetic field comprising vertically extending pole plates in contact with the surface of the plate facing the source of magnetic field, the thickness of the pole plates in the contact zone with the base plate is preferably at least 1.5 times larger than the sheet thickness. This construction allows the pull to be evenly distributed over the entire workpiece supporting surface.

De inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken volgens de uitvinding is betrouwbaar in werking, terwijl deze eenvoudig 25 in constructie is. De inrichting waarborgt grote nauwkeurigheid van machinale bewerking en staat het toe om ferromagnetische werkstukken binnen een grote reeks van afmetingen met gewenste kracht vast te houden.The magnetic device for holding workpieces according to the invention is reliable in operation, while it is simple in construction. The device ensures high machining accuracy and allows ferromagnetic workpieces to be held with desired force over a wide range of sizes.

De uitvinding zal hieronder nader worden uiteengezet aan de hand van enige in bijgaande figuren weergegeven uitvoeringsmogelijkheden 30 van de constructie volgens de uitvinding.The invention will be explained in more detail below with reference to some embodiments of the construction according to the invention shown in the accompanying figures.

Fig. 1 toont een deel van een inrichting voorzien van twee wikkelingen, die zich verticaal uitstrekkende kernen omgeven.Fig. 1 shows part of a device provided with two windings surrounding vertically extending cores.

Fig. 2 toont de verhouding tussen magnetische weerstanden in verschillende richtingen binnen een deel van een plaat.Fig. 2 shows the relationship between magnetic resistances in different directions within a part of a plate.

35 Fig. 3 toont een inrichting met een plaat samengesteld uit twee lagen (in dwarsdoorsnede).FIG. 3 shows a device with a plate composed of two layers (in cross section).

Fign. 4, 5, 6 tonen platen met gelijkmatige wisselende uit- 852 0 1 6 0 -4- 25838/CV/tj steeksels en uitsparingen op de zijde gericht naar de bron van magnetisch veld.Figs. 4, 5, 6 show plates with evenly varying projections and recesses on the side facing the source of magnetic field. 852 0 1 6 0 -4-25838 / CV / tj.

Fig. 7 toont een inrichting met een ronde plaat waarvan de dikte varieert langs een straal (in radiale doorsnede-aanzicht).Fig. 7 shows a device with a round plate, the thickness of which varies along a radius (in radial sectional view).

5 Fig. 8 toont in perspectief een inrichting met een ronde plaat met een wikkeling vervaardigd uit stalen band (gedeeltelij k in doorsnede getoond in perspectivisch aanzicht).FIG. 8 shows in perspective a device with a round plate with a winding made of steel strip (partly shown in section in perspective view).

Fig.9 toont op vergrootte schaal een doorsnedeaanzicht volgens de lijn IX—IX i<nfig.8 met een wikkeling welke een stalen band omvat en een non-ferro metalen ban 10 Fig. 10 toont een inrichting voorzien van een ronde plaat, een wikkeling uit een stalen band en een hulpwikkeling vervaardigd uit een non-ferrometaal.Fig. 9 shows an enlarged cross-sectional view along line IX-IX in Fig.8 with a winding comprising a steel strip and a non-ferrous metal strip. 10 shows a device comprising a round plate, a winding from a steel strip and an auxiliary winding made from a non-ferrous metal.

Fig. 11 toont een inrichting met een rechthoekige plaat en een zich horizontaal uitstrekkende kern (in dwarsdoorsnede).Fig. 11 shows a device with a rectangular plate and a horizontally extending core (in cross section).

15 Een inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken, die machinaal moeten worden bewerkt op machinegereedschappen omvat een ba-sisplaatl (fig. 1), welke wordt gebruikt als ondersteuning en waarop verticaal verlopende kernen 2 met wikkelingen 3, die een bron voor magnetisch veld vormen, zijn aangebracht. Een plaat 4, welke massief is uitgevoerd, 20 is aangèbracht op de kernen 2. De basisplaat 1, kernen 2 en plaat 4 zijn vervaardigd uit een ferro-magnetisch materiaal.A magnetic holding device for workpieces to be machined on machine tools comprises a base plate (fig. 1), which is used as a support and on which vertically extending cores 2 with windings 3, which form a source of magnetic field , are provided. A plate 4, which is of solid construction, is arranged on the cores 2. The base plate 1, cores 2 and plate 4 are made of a ferromagnetic material.

Indien de wikkelingen 3 worden bekrachtigd wordt magnetische flux F gesloten door de basisplaat 1, kernen 2 en plaat 4. Indien er geen werkstuk "a" op de plaat 4 is beweegt de flux F door de plaat 4 evenwijdig 25 met zijn de werkstukken "a" ondersteunende oppervlak.When the windings 3 are energized, magnetic flux F is closed by the base plate 1, cores 2 and plate 4. If there is no workpiece "a" on the plate 4, the flux F moves through the plate 4 parallel to its workpieces "a "supporting surface.

De plaat 4 is op zodanige wijze vervaardigd dat zijn magnetische weerstand in alle richtingen A, B, C, D en in andere richtingen evenwijdig met zijn werkstukken ondersteunende oppervlak (fig- 2) tenminste tien keer zo groot is als magnetische weerstand van de plaat in richtingen 30 E haaks op dit genoemde oppervlak.The plate 4 is manufactured in such a way that its magnetic resistance in all directions A, B, C, D and in other directions parallel to its workpiece supporting surface (fig. 2) is at least ten times greater than magnetic resistance of the plate in directions 30 E perpendicular to this surface.

Dit wordt bewerkstelligd door zodanige dikte h van de plaat 4 te kiezen dat de de plaat doordringende magnetische flux F permanent de magnetische verzadiging van de plaat 4 zal waarborgen. Als resultaat is de magnetische weerstand van de plaat 4 in de richting van de de plaat binnen 35 dringende magnetische flux veel groter dan de magnetische weerstand van de plaat in de richting "E" dwars van de flux.This is accomplished by selecting the thickness h of the plate 4 such that the magnetic flux F penetrating the plate will permanently ensure the magnetic saturation of the plate 4. As a result, the magnetic resistance of the plate 4 in the direction of the magnetic flux entering the plate is much greater than the magnetic resistance of the plate in the direction "E" transverse to the flux.

Hetzelfde effect wordt verkregen indien de plaat wordt vervaar- 852016® -5- 25838/CV/1 j digd uit een magnetisch anizotropisch materiaal voor welke magnetische weerstanden in verschillende richtingen verschillend zijn.The same effect is obtained if the plate is manufactured from a magnetic anizotropic material for which magnetic resistances are different in different directions.

Teneinde de Levensduur van de inrichting te verlengen en deze veelzijdiger te maken wordt een plaat 5 (fig. 3) vervaardigd uit twee la-5 gen 6 en 7, die op elkaar aansluiten in een vlak, dat zich evenwijdig uitstrekt aan het werkstukken "a" ondersteunende oppervlak. De bovenste laag 6 is verwijderbaar en kan tijdens gebruik worden vervangen indien het versleten raakt. In aanvulling staat het aanbrengen van de laag 6 uit een materiaal, dat een magnetische electrische constante heeft welke gro-10 ter is dan de magnetische dielectrische constante van de laag 7 (bijv. staal en gegoten ijzer) het toe dat de aantrekkingskracht van de mal wordt vergroot.In order to extend the life of the device and to make it more versatile, a plate 5 (fig. 3) is made of two layers 6 and 7, which connect to each other in a plane extending parallel to the workpieces "a "supporting surface. The top layer 6 is removable and can be replaced during use if it becomes worn out. In addition, the application of the layer 6 of a material having a magnetic electric constant greater than the magnetic dielectric constant of the layer 7 (e.g. steel and cast iron) allows the attraction of the mold is enlarged.

Het aanbrengen van de verwijderbare bovenste laag 6 staat het toe dat deze gemakkelijk wordt vervangen door een andere laag aangepast 15 om werkstukken te ondersteunen die een niet vlak ondersteuningsvlak bezitten.The provision of the removable top layer 6 allows it to be easily replaced with another layer adapted to support workpieces having an uneven support surface.

Indien de inrichting moet worden gebruikt voor het vasthouden van verhoudingsgewijs dunne en kleine afmetingen bezittende werkstukken "b" (fig. 4, 5, 6) wordt een plaat 8, 9, 10 vervaardigd met gelijkmatig 20 afwisselende uitsteeksels 11, 12, 13 en uitsparingen 14, 15, 16 aan de zijde gekeerd naar de bron van magnetisch veld (niet afgebeeld). De uitsteeksels en uitsparingen strekken zich uit in een richting dwars ten opzichte van de richting van indringing van de plaat 8, 9, 10 met de magnetische flux F indien er geen werkstukken "b" op de plaat zijn. Diepte h^ 25 van de uitsparingen 14, 15, 16 wordt op zodanige wijze gekozen dat magnetische weerstand van de plaat op de magnetische flux F in de zone van de uitsparingen 14, 15, 16 tenminste tien keer zo groot zal zijn als magnetische weerstand tot dezelfde flux in de zone van de uitsteeksels 11, 12, 13.If the device is to be used to hold relatively thin and small-sized workpieces "b" (Fig. 4, 5, 6), a plate 8, 9, 10 is produced with evenly alternating projections 11, 12, 13 and recesses 14, 15, 16 side to the magnetic field source (not shown). The protrusions and recesses extend in a direction transverse to the direction of penetration of the plate 8, 9, 10 with the magnetic flux F if there are no workpieces "b" on the plate. Depth h ^ 25 of the recesses 14, 15, 16 is chosen such that magnetic resistance of the plate to the magnetic flux F in the region of the recesses 14, 15, 16 will be at least ten times greater than magnetic resistance up to the same flux in the zone of the protrusions 11, 12, 13.

30 Deze faciliteit resulteert in het feit dat indien werkstukken "b" op de plaat 8, 9, 10 worden geplaatst de magnetische flux delen van de plaat 8, 9, 10 gelegen over de uitsparingen 14, 15 resp. 16 zal overwinnen,een vergrote magnetische weerstand te worden gesloten door het werkstuk "b" te tonen teneinde zijn vasthouden te waarborgen. De uitsteek-35 seis en uitsparingen van de plaat kunnen van iedere geschikte vormgeving zijn hoofdzakelijk bepaald door de toegepaste werkwijze van vervaardiging.This facility results in the fact that when workpieces "b" are placed on the plate 8, 9, 10, the magnetic flux parts of the plate 8, 9, 10 overlie the recesses 14, 15 and 10 respectively. 16 will overcome an increased magnetic resistance by closing the workpiece "b" to ensure its holding. The protuberance and recesses of the plate can be of any suitable design mainly determined by the manufacturing method employed.

De tussenruimte van de uitsteeksels en uitsparingen is gekozen 85 2 0 1 β 0 -6- 25838/CV/1 j afhankelijk van afmetingen van een steunoppervlak van een werkstuk, dat machinaal moet worden bewerkt, zodat het werkstuk tenminste twee zones van uitsparingen zal bedekken indien in enige stand op het plaatoppervlak geplaatst.The spacing of the protrusions and recesses is chosen 85 2 0 1 β 0 -6- 25838 / CV / 1 j depending on dimensions of a support surface of a workpiece to be machined so that the workpiece will cover at least two zones of recesses if placed on the plate surface in any position.

5 In inrichtingen in welke een plaat 17 (fig. 7) rond is en een bron van magnetisch veld ringvormige concentrisch verlopende magnetische circuits 18 en 19 en wikkelingen 20 omvat heeft de plaat een dikte h, die va-rieert langs de momentele straal r. De di kte h van de plaat 17 neemt toe over de wikkeling 20 afgekeerd van zijn omtrek naar het hart omgekeerd evenre-10 dig met de momentele straal van de plaat.In devices in which a plate 17 (Fig. 7) is round and comprises a source of magnetic field, annular concentrically extending magnetic circuits 18 and 19 and windings 20, the plate has a thickness h which varies along the instantaneous radius r. The thickness h of the plate 17 increases over the coil 20 away from its circumference to the center inversely proportional to the current radius of the plate.

Verschillende wikkelingen kunnen zijn opgesteld langs de plaat-straal en dikte van de plaat zal over iedere wikkeling,zoals hierboven is vermeld,variëren.Different windings may be arranged along the plate radius and thickness of the plate will vary over each winding, as noted above.

De variërende dikte van de plaat resulteert in nagenoeg gelijke 15 gebieden van zijn ringvormige secties langs de momentele straal over iedere wikkeling.The varying thickness of the plate results in substantially equal areas of its annular sections along the current radius across each winding.

Deze constructie van de plaat waarborgt nagenoeg constante magnetische inductie daarin langs de gehele baan van de magnetische flux van iedere wikkeling gaande door de plaat.This construction of the plate ensures substantially constant magnetic induction therein along the entire path of the magnetic flux of each winding passing through the plate.

20 Dit op zijn beurt garandeert gelijkmatige verdeling van aan trekkingskracht in de radiale richting binnen de plaat.This, in turn, ensures uniform distribution of tensile force in the radial direction within the plate.

Een inrichting afgebeeld in fig. 8 omvat een ronde plaat 21 van een constante dikte welke is opgesteld boven een bron van magnetisch veld in de vorm van een stalen band 22 die in een spiraal is gewikkeld en 25 de vormgeving van de plaat volgt. De plaat 21 wordt onder tussenkomst van een stalen mantel 23 ondersteund door een basisplaat 24. De stalen band 22 is verbonden met een gelijkstroom vermogenstoevoerbron (niet weergegeven). De stalen band 22 werkt in aanvulling op een winding te zijn, ook als een magnetisch circuit. De magnetische flux F gaande door de band 22 30 vermindert in richting van de omtrek naar het hart van de plaat 21 teneinde een wijziging in het gebied van zijn ringvormige secties langs een momentele straal r te bewerkstelligen. Dit maakt het mogelijk de plaat 21 van een en dezelfde dikte te maken met aantrekkingskracht gelijkmatig verdeeld zijnde over de plaat.A device shown in Fig. 8 comprises a round plate 21 of a constant thickness which is arranged above a source of magnetic field in the form of a steel strip 22 wound in a spiral and following the shape of the plate. The plate 21 is supported by a base plate 24 through a steel jacket 23. The steel strip 22 is connected to a DC power supply source (not shown). The steel band 22 acts in addition to being a coil, also as a magnetic circuit. The magnetic flux F passing through the belt 22 decreases circumferentially towards the center of the plate 21 to effect a change in the region of its annular sections along a momentary radius r. This makes it possible to make the plate 21 of the same thickness with attractive force evenly distributed over the plate.

35 De vormgeving van de spiraal kan willekeurig zijn zodanig als de vormgeving van de plaat te volgen, bijv. rechthoekig of vierkant. De inrichting kan verschillende spiralen van dit type hebben.The spiral shape can be arbitrary to follow the shape of the plate, eg rectangular or square. The device can have different coils of this type.

8526160 N -7- 25838/CV/tj8526160 N -7- 25838 / CV / tj

Om aantrekkingskracht van de inrichting te vergroten wordt de spiraal vervaardigd met een hulplaag 25 (fig. 9) van een non-ferrometaal, dat electrisch is geïsoleerd van de stalen band 22 door middel van een isolerende tussenlaag 26.In order to increase the attraction of the device, the spiral is manufactured with an auxiliary layer 25 (fig. 9) of a non-ferrous metal, which is electrically insulated from the steel strip 22 by means of an insulating intermediate layer 26.

5 Om aantrekkingskracht te vergroten van de inrichting wel ke een stalen en electrisch geleidende spiraal 27 (fig. 10) heeft vervaardigd overeenkomstig als hierboven beschreven, kan ook een ringvormige hulp-wikkeling 28, die de spiraal 27 omgeeft, worden gebruikt.In order to increase the attractiveness of the device which has produced a steel and electrically conductive coil 27 (Fig. 10) in accordance with as described above, an annular auxiliary winding 28 surrounding the coil 27 can also be used.

In een uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting met een rechthoe-10 kige plaat 29 (fig. 11) is een bron van magnetisch veld in de vorm van een kern 30 voorzien van een wikkeling 31. De kern 30 strekt zich evenwijdig met het werkstukken "a" ondersteunende oppervlak van de plaat uit. De inrichting kan verschillende van dergelijke kernen hebben. Een basisplaat 32 is vervaardigd uit een niet-magnetisch materiaal.In an exemplary embodiment of the device with a rectangular plate 29 (Fig. 11), a source of magnetic field in the form of a core 30 is provided with a winding 31. The core 30 extends parallel to the workpieces "a". supporting surface of the plate. The device may have several such cores. A base plate 32 is made of a non-magnetic material.

15 In het uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting waarin een bron van magnetisch veld verticaal verlopende poolplaten of kernen 2 (fig. 1) omvat in contact met de onderzijde van de plaat 4 en de kernen 2 omgevende wikkelingen 3 zal dikte van de kernen 2 in de contactzone met de plaat 4 tenminste 1,5 keer zo groot zijn als de dikte van de plaat. Dit maakt het 20 mogelijk "dode zones" over de kernen te elimineren. Het moet worden opgemerkt dat minimale afmetingen van het steunoppervlak van een werkstuk tenminste 1,2 keer zo groot als de dikte van de kern in de zone van zijn contact met de plaat moet zijn.In the exemplary embodiment of the device in which a source of magnetic field comprises vertically extending pole plates or cores 2 (fig. 1) in contact with the underside of the plate 4 and the cores 2 surrounding windings 3, thickness of the cores 2 in the contact zone with the plate 4 be at least 1.5 times as large as the thickness of the plate. This makes it possible to eliminate "dead zones" across the cores. It should be noted that minimum dimensions of the support surface of a workpiece must be at least 1.2 times the thickness of the core in the area of its contact with the plate.

Hetzelfde uitvoeringsvoorbeeld kan worden gebruikt in een in-25 richting met permanente magneten, waarbij de kernen 2 in de vorm zijn van permanente magneten geregeld door de wikkelingen 3.The same exemplary embodiment can be used in a permanent magnet direction, the cores 2 being in the form of permanent magnets controlled by the windings 3.

De basisplaten van de bovenbeschreven inrichtingen kunnen overeenkomstig met de werkstukken ondersteunende plaat zijn vervaardigd. In dergelijk geval zal de basisplaat een gelijkmatig verdeelde magnetische 30 kracht geven voor het vasthouden van de inrichting op de werktafel van een machinegereedschap. Indien de werkstukken ondersteunende plaat versleten raakt kan de inrichting worden omgedraaid zodat de werkstukken kunnen worden vastgehouden op de basisplaat.The base plates of the above-described devices can be manufactured correspondingly to the workpiece supporting plate. In such a case, the base plate will provide an evenly distributed magnetic force for retaining the device on the working table of a machine tool. If the work pieces supporting plate becomes worn, the device can be turned over so that the work pieces can be held on the base plate.

Alle ferro-magentische organen van de inrichting, doordrongen 35 door magnetische flux kunnen op dezelfde wijze zijn vervaardigd. Een magnetische werkstukhouder kan dus worden vervaardigd, die kan worden gebruikt voor het vasthouden van werkstukken nagenoeg op iedere zijde van de inrichting.All of the ferromagnetic members of the device, permeated by magnetic flux, can be manufactured in the same manner. Thus, a magnetic workpiece holder can be manufactured, which can be used to hold workpieces virtually on either side of the device.

\ -8- 25838/CV/tj\ -8- 25838 / CV / tj

De inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken gedurende machinale bewerkingen werkt op de volgende wijze.The device for holding workpieces magnetically during machining operations operates in the following manner.

Werkstukken ”a” die machinaal moeten worden bewerkt worden geplaatst op de plaat 4 en de wikkelingen 3 worden verbonden met een ge-5 lijkstroom vermogenstoevoerbron. De wikkelingen 3 zijn onderling op zodanige wijze verbonden dat indien bekrachtigd magnetische polariteiten van de kernen 2 opgesteld in naburige wikkelingen 3 aan de zijde gekeerd naar de plaat 4 verschillend zullen zijn (N, S).Workpieces "a" to be machined are placed on the plate 4 and the windings 3 are connected to a DC power supply source. The windings 3 are interconnected in such a way that when energized magnetic polarities of the cores 2 arranged in adjacent windings 3 on the side facing the plate 4 will be different (N, S).

Magnetische flux F opgewekt door de wikkelingen 3 wordt geslo-10 ten door de basisplaat 1, kernen 2, plaat 4 en het vastgehouden werkstuk "a". De magnetische flux F wordt "afgetapt" van binnen de plaat 4 in het werkstuk "a" omdat het werkstuk "a" een veel lagere magnetische weerstand biedt aan de flux F dan de plaat 4. Dit is een gevolg van het feit dat de plaat 4 magnetisch verzadigd is in de richting waarin het wordt doordrongen 15 door de flux F, zodat zijnmagnetische weerstand in deze richting aanzienlijk groter is dan magnetische weerstand van de plaat 4 in de richting dwars van de flux F. De waarde van het werkstuk "a" binnendringende flux F^ zal automatisch zodanig zijn dat magnetische weerstand tegen deze flux ; omvattende weerstand van gedeelten van de plaat 4 in de richting dwars van 20 de flux F,weerstand van de luchtspleet werkstuk/plaat en weerstand van het werkstuk "a" weerstand van het gedeelte van de plaat 4 onder het werkstük "a" in de richting van de magnetische flux F niet overschrijdt.Magnetic flux F generated by the windings 3 is closed by the base plate 1, cores 2, plate 4 and the held workpiece "a". The magnetic flux F is "tapped" from inside the plate 4 into the workpiece "a" because the workpiece "a" has a much lower magnetic resistance to the flux F than the plate 4. This is due to the fact that the plate 4 is magnetically saturated in the direction in which it is penetrated by the flux F, so that its magnetic resistance in this direction is considerably greater than magnetic resistance of the plate 4 in the direction transverse to the flux F. The value of the workpiece "a" invading flux F ^ will automatically be such that magnetic resistance to this flux; comprising resistance of portions of the plate 4 in the direction transverse to the flux F, resistance of the workpiece / plate air gap and resistance of the workpiece "a" resistance of the portion of the plate 4 below the workpiece "a" in the direction of the magnetic flux does not exceed F.

De rest van de magnetische flux F (flux welke niet deelneemt in het vasthouden van het werkstuk "a" zal de plaat 4 onder het 25 werkstuk binnentreden.The remainder of the magnetic flux F (flux which does not participate in holding the workpiece "a" will enter the plate 4 under the workpiece.

De door het werkstuk "a" sluitende flux F^ zal kracht van magnetische aantrekking van het werkstuk "a" op de plaat 4 opwekken.The flux F ^ closing through the workpiece "a" will generate magnetic attraction force of the workpiece "a" on the plate 4.

De inrichting waarvan de plaat is samengesteld uit de twee lagen 6 en 7 werkt op dezelfde wijze. Hier wordt de werking van de plaat 30 uitgevoerd door de bovenste laag 6 en is een magnetische flux F^ is permanent gesloten door de onderste laag 7. Indien de laag 6 is vervaardigd uit een materiaal met een grotere magnetische dielectrische constante dan die van het materiaal van de laag 7 zal de waarde van de magnetische flux resp. groter zijn dan de waarde van de magnetische flux F^ zodat de waarde van 35 de magnetische flux F^ afgetapt in het werkstuk hoger zal zijn met een desbetreffende toename in de aantrekkingskracht.The device whose plate is composed of the two layers 6 and 7 works in the same way. Here, the operation of the plate 30 is performed by the top layer 6, and a magnetic flux F ^ is permanently closed by the bottom layer 7. If the layer 6 is made of a material having a greater magnetic dielectric constant than that of the material of the layer 7, the value of the magnetic flux resp. greater than the value of the magnetic flux F ^ so that the value of the magnetic flux F ^ tapped into the workpiece will be higher with a corresponding increase in the attractive force.

Met een verhoudingsgewijs kleine dikte van een werkstuk "b" -9- 25838/CV/tj dat wordt vastgehouden zal zijn magnetische weerstand verhoudingsgewijs hoog zijn, zodat, om sluiting van de magnetische flux door het werkstuk "b" dwars op de richting van de magnetische flux F te waarborgen, zones van verhoogde magnetische weerstand zijn aangebracht in de plaat 5 8, 9, 10, die zijn gelegen boven de uitsparingen 14, 15, 16. Het dwars- doorsnedeoppervlak van de plaat S,j in deze zones is zodanig, dat zijn magnetische weerstand in de richting van de magnetische flux F veel groter is dan de magnetische weerstand van het werkstuk "b". Voor de boven besproken redenen waarborgt dit sluiting van de magnetische flux F^ door 10 de werkstukken "b" en in vasthouden van de werkstukken.With a relatively small thickness of a workpiece "b" -9-25838 / CV / tj being held, its magnetic resistance will be relatively high, such that, in order to close the magnetic flux through the workpiece "b" transversely to the direction of the to ensure magnetic flux F, zones of increased magnetic resistance are provided in the plate 5, 8, 9, 10, which are located above the recesses 14, 15, 16. The cross-sectional area of the plate S, j in these zones is such that its magnetic resistance in the direction of the magnetic flux F is much greater than the magnetic resistance of the workpiece "b". For the reasons discussed above, this ensures closure of the magnetic flux F ^ through the workpieces "b" and retention of the workpieces.

In de inrichtingen met de ronde plaat 17 en concentrisch opgestelde wikkelingen 20 moet, voor het waarborgen van gelijkmatige magnetische weerstand van de plaat 17 in de richting van de magnetische flux F, de dwardoorsnede van de plaat langs een momentele straal r ongewijzigd blijven, 15 en voor dat doel neemt dikte h van de plaat 17 toe over de wikkeling 20 afgekeerd van de omtrek van de plaat 17 naar het hart omgekeerd evenredig met de momentele straal r. Als resultaat zullen omstandigheden voor de doorvoer van de magnetische flux F^ van binnen de plaat 17 in het werkstuk "a", en dientengevolge de aantrekkingskracht, hetzelfde zijn op ieder 20 punt in de inrichting voor het vasthouden van werkstukken.In the devices with the round plate 17 and concentrically arranged windings 20, in order to ensure uniform magnetic resistance of the plate 17 in the direction of the magnetic flux F, the cross-section of the plate must remain unchanged along a momentary radius r, 15 and for that purpose, thickness h of the plate 17 increases over the coil 20 away from the periphery of the plate 17 towards the center inversely proportional to the current radius r. As a result, conditions for the passage of the magnetic flux F ^ from within the plate 17 into the workpiece "a", and consequently the attraction, will be the same at any point in the workpiece holding device.

Indien een bron van magnetisch veld is vervaardigd in de vorm van de spiraalvormige stalen band 22 werkt de band ook als magnetisch circuit en geleidt de magnetische flux F. Indien stroom door de spiraal 22 van de bron van magnetisch veld vloeit zal een omtrekswand 23 een van de 25 polen van de bron van magnetisch veld worden, terwijl de andere pool wordt gevormd door de band 22 zelf.If a magnetic field source is manufactured in the form of the spiral steel strip 22, the strip also functions as a magnetic circuit and conducts the magnetic flux F. If current flows through the spiral 22 from the source of the magnetic field, a circumferential wall 23 will the poles become the magnetic field source, while the other pole is the band 22 itself.

De magnetische flux F beweegt door de basisplaat 24, omtrekswand 23, plaat 21 en band 22. In zijn neiging om te sluiten langs de korst mogelijke baan zal het grootste deel van de flux F worden gesloten door de 30 omtrekslagen van de band 22 zodat de waarde van de de plaat 21 binnendringende flux F zal afnemen in de richting afgekeerd van de omtrek van de plaat 21 naar zijn hart. Met andere woorden om te voorzien in gelijke omstandigheden voor magnetisch vasthouden in iedere zone van het oppervlak van de plaat 21 moeten gebieden van zijn ringvormige secties afnemen 35 van de omtrek naar het hart, d.w.z. dikte h van de plaat 21 moet ongewijzigd blijven.The magnetic flux F travels through the base plate 24, circumferential wall 23, plate 21 and tape 22. In its tendency to close along the shortest possible path, most of the flux F will be closed by the 30 circumferential layers of the tape 22 so that the value of the flux F entering the plate 21 will decrease in the direction away from the periphery of the plate 21 towards its center. In other words, to provide equal conditions for magnetic holding in each zone of the surface of the plate 21, areas of its annular sections should decrease from the circumference to the center, i.e. thickness h of the plate 21 should remain unchanged.

Het aanbrengen van een electrisch geleidende hulplaag 25 of -10- 25838/CV/tj hulpwikkeling 28 in de bron van magnetisch veld wijzigt het karakter van verdeling van de magnetische flux F niet terwijl het zijn waarde en dus de aantrekkingskracht vergroot.The provision of an electrically conductive auxiliary layer 25 or -10-25838 / CV / tj auxiliary winding 28 in the source of magnetic field does not change the character of distribution of the magnetic flux F while increasing its value and thus the attractive force.

Met de horizontale opstelling van de kernen 30 met de wikke-5 ling 31 is de basisplaat 32 vervaardigd uit een niet-magnetisch materiaal voor het geleiden van de gehele magnetische flux F in de plaat 29.With the cores 30 with the coil 31 horizontally arranged, the base plate 32 is made of a non-magnetic material to conduct the entire magnetic flux F into the plate 29.

Met de verticale opstelling van de kernen 2 met wikkelingen 3 moet dikte van de kernen 2 in de zone van hun contact met de plaat 4 tenminste 1,5 keer zo groot zijn als dikte h van de plaat teneinde mag-10 netische verzadiging van de plaat 4 en gelijkmatige verdeling van de flux F langs de plaat en dus van de aantrekkingskracht te waarborgen.With the vertical arrangement of the cores 2 with windings 3, the thickness of the cores 2 in the region of their contact with the plate 4 must be at least 1.5 times greater than the thickness h of the plate in order to ensure magnetic saturation of the plate 4 and ensure even distribution of the flux F along the plate and thus of the pull.

Een proefmonster van een inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken volgens de uitvinding werd vervaardigd met een ronde plaat van een diameter van 560 mm voor een vlak slijper met een 15 cirkelvormige werktafel en verticale wielkop. Proeven met de inrichting toonden dat de inrichting betrouwbaar vasthouden waarborgde van werkstukken met een minimale straal van ondersteuningsoppervlak van 10 mm en hoogte van 5 mm. De specifieke aantrekkingskracht (per oppervlakte-eenheid van het steunoppervlak van het werkstuk) was gelijkmatig verdeeld over 20 het oppervlak en zijn minimum waarden bij volle belasting van de inrich- 2 ting waren tot aan 40 N/cm .A test sample of a workpiece magnetic holding device according to the invention was prepared with a 560 mm diameter round plate for a flat grinder with a circular work table and vertical wheel head. Tests with the device showed that the device ensured reliable holding of workpieces with a minimum radius of support surface of 10 mm and height of 5 mm. The specific gravity (per unit area of the workpiece support surface) was evenly distributed over the surface and its minimum values at full load of the device were up to 40 N / cm.

De uitvinding kan bijzonder gunstig worden gebruikt voor slijp-inrichtingen, pletinrichtingen , schaafinrichtingen en andere werktuig-gereedschappen.The invention can be used particularly advantageously for grinding devices, crushing devices, planers and other tool tools.

25 De uitvinding kan ook worden gebruikt als last aangrijpende inrichting voor verwerkingsuitrusting en robots.The invention can also be used as a load gripping device for processing equipment and robots.

Claims (9)

1. Een inrichting voor het magnetisch vasthouden van werkstukken die op machinegereedschappen machinaal worden bewerkt, voorzien van een 5 bron van magnetisch veld en een daarop aangebrachte plaat (4) voor het ondersteunen van werkstukken (a), die machinaal moeten worden bewerkt, met het kenmerk, dat de plaat (4) massief is vervaardigd uit een ferro-magnetisch materiaal en de het ferro-magnetische materiaal binnendringende flux evenwijdig is aan het de werkstukken Ca) ondersteunende oppervlak, 10 terwijl de magnetische weerstand van de plaat (4) in de richting van de flux tenminste tien keer zo groot is als de magnetische weerstand van de plaat (4) in een richting dwars van de flux.1. A magnetic holding device for workpieces machined on machine tools, comprising a source of magnetic field and a plate (4) mounted thereon for supporting workpieces (a) to be machined with the characterized in that the plate (4) is solidly made of a ferromagnetic material and the flux penetrating the ferro magnetic material is parallel to the surface supporting the workpieces Ca), while the magnetic resistance of the plate (4) in the direction of the flux is at least ten times greater than the magnetic resistance of the plate (4) in a direction transverse to the flux. 2. Een inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een plaat (5) is vervaardigd uit tenminste twee lagen (6, 7), die op elkaar 15 aansluiten in een vlak evenwijdig aan het werkoppervlak, dat de werkstuk- . ken Ca), die machinaal moeten worden bewerkt, ondersteunt.A device according to claim 1, characterized in that a plate (5) is made of at least two layers (6, 7), which connect to each other in a plane parallel to the work surface, which is the workpiece. Ken Ca), which must be machined. 3. Een inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een plaat (8, 9, 10) is uitgevoerd met gelijkmatig afwisselende uitsteeksels (11, 12, 13) en uitsparingen (14, 15, 16) aan de naar de bron van magne- 20 tisch veld toegekeerde zijde die zich dwars op de richting van de magnetische flux uitstrekken op zodanige wijze, dat magnetische weerstand van de plaat (8, 9, 10) in de richting van de flux in de zone van de uitsparingen tenminste tien keer zo groot is als magnetische weerstand van de plaat in de zone van de uitsteeksels (11, 12, 13).A device according to claim 1, characterized in that a plate (8, 9, 10) is formed with evenly alternating protrusions (11, 12, 13) and recesses (14, 15, 16) at the source of magnetic field facing side extending transversely to the direction of the magnetic flux in such a way that magnetic resistance of the plate (8, 9, 10) in the direction of the flux in the region of the recesses is at least ten times is as great as magnetic resistance of the plate in the area of the protrusions (11, 12, 13). 4. Een inrichting volgens conclusie 1 voorzien van een ronde plaat (17) waarin een bron van magnetisch veld ringvormig concentrisch verlopende magnetische circuits (18, 19) en wikkelingen (20) omvat, met het kenmerk, dat de plaat (17) is uitgevoerd met een dikte variërend in de radiale richting toenemend over iedere wikkeling (20) vanaf de omtrek naar het 30 hart omgekeerd evenredig met de plaatstraal.A device according to claim 1 comprising a round plate (17) in which a source of magnetic field comprises annular concentric magnetic circuits (18, 19) and windings (20), characterized in that the plate (17) is formed with a thickness varying in the radial direction increasing over each winding (20) from the circumference to the center inversely proportional to the plate radius. 5. Een inrichting volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat een bron van magnetisch veld een stalen band (22) omvat, die is gewikkeld in een spiraal, de vormgeving van de plaat (21) volgend.An apparatus according to any one of the preceding claims, characterized in that a magnetic field source comprises a steel strip (22) wound in a spiral following the shape of the plate (21). 6. Een inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een 35 bron van magnetisch veld een hulpband (25) uit een non-ferrometaal omvat, welke is geïsoleerd van de stalen band (22) en tesamen daarmede is gewikkeld. 652 0 1 88 ,-1 Μ V -12- 25838/CV/ jA device according to claim 5, characterized in that a magnetic field source comprises a non-ferrous metal auxiliary tape (25) which is insulated from the steel tape (22) and co-wound therewith. 652 0 1 88, -1 Μ V -12- 25838 / CV / j 7. Een inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat een bron van magnetisch veld een hulpwikkeling (28) uit een non-ferrometaal omvat, die de stalen spiraal (27) omgeeft en de vormgeving van de plaat (21) volgt.A device according to claim 5, characterized in that a magnetic field source comprises a non-ferrous metal auxiliary winding (28) surrounding the steel coil (27) and following the shape of the plate (21). 8. Een inrichting volgens conclusie 1, waarin een plaat (29) recht hoekig is en een bron van magnetisch veld een kern (30) omvat met een wikkeling (31), met het kenmerk, dat de kern (30) zich evenwijdig aan het oppervlak van de plaat (29), dat de werkstukken (a), die machinaal moeten worden bewerkt, ondersteunt, uitstrekt.A device according to claim 1, wherein a plate (29) is rectangular and a magnetic field source comprises a core (30) with a coil (31), characterized in that the core (30) is parallel to the surface of the plate (29) supporting the workpieces (a) to be machined. 9. Een inrichting volgens conclusie 1, waarin een bron van magne tisch veld twee verticaal verlopende poolplaten (2) omvat, in contact met het oppervlak van de plaat (4), dat is gekeerd naar de bron van magnetisch veld, met het kenmerk, dat de dikte van de poolplaten (2) in de contact-zone met de plaat (4) tenminste 1,5 keer zo groot is als de dikte van de plaat 15 (4). 852 0 1 SOAn apparatus according to claim 1, wherein a magnetic field source comprises two vertically extending pole plates (2) in contact with the surface of the plate (4) facing the magnetic field source, characterized in that: that the thickness of the pole plates (2) in the contact zone with the plate (4) is at least 1.5 times greater than the thickness of the plate 15 (4). 852 0 1 SO