DE2221832A1 - Magnetspannplatte mit Permanentmagneten - Google Patents

Description

2. Mai 1972 P 437ο - rebit

Philibert Maurice Braillon, Chambery /Prankreich

Magnetspannplatte mit Permanentmagneten

Die Erfindung betrifft eine Magnetspannplatte mit Permanentmagneten, die eine !fußplatte aus weichem Stahl> einen beweglichen magnetischen energetischen Kern* einen diesen Kern umgebenden feststehenden Rahmen und eine Polplatte besitzt, die durch Hebeneinandersetzen von Polstücken und von quer verlaufenden Spalten gebildet wird.

Die Erfindung betrifft slso in allgemeiner Art das Material, bei dem permanente Magnete verwendet werden_s um die Befestigung von metallischen magnetisierbaren Werkstücken

sicherzustellen, und sie schließt ganz besonders die Aufspannplatten und die Aulspannfutter ein, wie sie in Verbindung mit verschiedenen Werkzeugmaschinen Verwendung finden. Zum besseren Verständnis bzw. der größeren Klarheit wegen wird die Erfindung nachstehend beschrieben für den EaIl ihrer Anwendung als Magnetspannplatte, aber man darf darin keine Einschränkung ihrer Anwendungsmöglichkeiten sehen. Es soll also deshalb nochmals ausdrücklich darauf hingewiesen werden, daß zwar die Erfindung in der vorliegenden Anmeldung der Einfachheit wegen als Magnetspanplatte bezeichnet wird, daß darunter aber eine Magnetspannvorriehtung allgemeiner Art zu verstehen ist, die z.B. als Spannplatte oder Spannfutter oder auch in anderer ähnlicher Weise ausgebildet sein kann.

Eine Magnetspannplatte der vorgenannten Art enthält im wesentlichen eine Fußplatte aus weichem Stahl, einen magnetischen energetischen Kern, der durch Nebeneinanderlegen von Magneten und von Polstücken gebildet ist, einen amagnetischen Rahmen, in dem der Kern gleiten kann, und eine Polplatte, die durch Aneinanderfügen bzw«, Nebeneinanderlegen von Polstücken und entsprechenden Spalten gebildet ist.

Die Konstruktion von Spannplatten der obengenannten Art

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wirft verschiedene Probleme auf und hierbei insbesondere folgende Probleme:

a) Für den Zusammenbau der Magnete und der Polstücke für die Bildung des Kerns werden verschiedene Mittel und Organe benötigt, wie etwa Zugstangen, gegossene oder mechanisch geschweißte Gitter und welcher Art auch die Mittel sein mögen, der Kern ist immer ein Element, dessen Gestehungspreis hoch ist.

b) TJm Kerne und also auch Spannplatten in verschiedenen Abmessungen herstellen zu können, muß der Hersteller über eine große Auswahl von Magneten und von Polstücken verfügen können.

c) Der Rahmen, in dem der Kern gleitet, amagnetisch ist, ist die magnetische Wirkung über den ganzen Umfang der Polplatte ie·* schwach. Die Oberfläche, die eine gute Wirkung bzw. Anziehungskraft besitzt, ist also kleiner als die tatsächliche Fläche der Platte (von allem abgesehen).

Die vorliegende Erfindung geht darauf aus, diese Übelstände zu vermeiden. Sie hat aus diesem Grund eine Platte zum Gegenstand, deren feststehender Rahmen, der aus einem magnetischen Material besteht, zumindest an seinen beiden

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Längsrändern zur Fläche der Platte rechtwinklig verlaufende Ausnehmungen enthält, die abwechselnd Magnete und Polstück aufnehmen, deren beweglicher Kern weiterhin aus mindestens einer Platte aus ^magnetischem Material besteht, in der zwei Reihen von Ausnehmungen angeordnet sind, die denjenigen des Rahmens entsprechen und die auch abwechselnd Magnete und Polstücke aufnehmen, wobei die feststehende Polplatte durch eine Schichtung oder eine Aneinanderreihung von Polstücken und Spalten gebildet wird, die in Querrichtung angeordnet sind, wobei der Kern zwei Stellungen einnehmen kann: nämlich diejenige der Befestigung der Werkstücke, in der die Magnete des Rahmens und des Kerns in Querrichtung ausgerichtet sind und das Magnetfeld eine Längsrichtung hat und sich schließt, indem es durch das oder die auf der Platte angeordneten Stücke hindurchgeht und zum anderen diejenige in der die Magnete des Rahmens nicht mit denjenigen des Kerns ausgerichtet sind und das Magnetfeld infolgedessen eine Querrichtung hat und sich direkt über die Polstücke der Polplatte schließt.

Die wesentliche Originalität dieser Spannplatte beruht also zum einen Teil auf ihrer Gesamt zusammensetzungrund ihrem Gesamtaufbau der Rahmen und der Kern aus amagnetischem Material, wobei jeder dieser Teile Magnete und Polstücke aufnimmt, und zum anderen Teil in der Anordnung dieser Magnete und dieser Polstücke, die in gleicher Zahl vor-

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handen sind und gegenüber der Fläche der Spannplatte eine rechtwinklig verlaufende Richtung aufweisen.

Diese Anordnung bietet den sehr wichtigen Vorteil, den Herstellern von Spannplatten zu erlauben, Kerne und also auch Spannplatten sehr unterschiedlicher Abmessungen zu verwirklichen, indem sie eine einzige Art von Magneten einer einzigen Qualität und praktisch einer einzigen Abmessung verwenden.

Ein anderer wichtiger Vorteil beruht auf der Tatsache, daß der magnetische energetische Kern leicht herzustellen ist, was darauf beruht, daß es genügt, ihn aus einem Block aus amagnetischem Material zu bilden: aus Aluminium und Aluminium enthaltenden oder hiervon abgeleiteten Stoffen, aus Bronze, Messing usw. oder aus Kunststoffmaterial, in dem vorteilhafterweise zylindrische Löcher gebohrt sind, die den Magneten und den Polstücken zur Aufnahme dienen, die ebenfalls zylindrisch sind.

Noch ein anderer Vorteil beruht auf einer Erhöhung der Wirtschaftlichkeit der Spannplatte, deren magnetische Wirkung oder Anziehungskraft gleichmäßig über die ganze Oberfläche der Spannplatte verteilt ist, den Bereich ihres Umfangsrandes eingeschlossen.

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Das Prinzip und der Aufbau, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausmachen, sind wohlverstanden für Spannplatten aller Abmessungen anwendbar. Es muß indessen bemerkt werden, daß ein nur aus einer einzigen Platte bestehender Kern nur für relativ schmale Spannplatten verwendbar ist. Für den Fall breiter Spannplatten sieht die Erfindung die Ausführung des Kerns mittels einer ungeraden Anzahl von Platten vor, von denen jede zwei Reihen von Ausnehmungen für die Magnete und die Polstücke enthält, und diese Platten sind abwechselnd fest und beweglich.

So ist also z.B. im Falle einer Spannplatte, deren Kern von drei Platten gebildet wird, die in der Mitte liegende Platte fest, während die seitlichen, zwischen der mittleren und den Längsranderη des Rahmens gelegenen Platten beweglich sind.

Wie groß die Zahl dieser beweglichen Elemente auch sein mag, wird die Verschiebung des Kerns, um die Spannplatte in die Arbeitsstellung oder in die Ruhestellung zu bringen, auf irgend eine Art bewirkt und gesteuert, insbesondere, wid an sich bekannt ist, mittels eines Exzentersystems.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegen-

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Standes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Mg. 1 die verschiedenen Elemente einer verhältnismäßig schmalen Magnetspannplatte gemäß der Erfindung in "explodierter Darstellung und in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 die erfindungsgemäße Anordnung in der Bewegungsstellung, bei abgehobener Polplatte in Draufsicht,

Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 2 bei aufgesetzter Polplatte in einem Längsschnitt gemäß der Linie 3-3 der Fig. 2,

Fig. 4 die Spannplatte gemäß der Erfindung bei abgehobener Polplatte in einer Draufsicht,

Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 4 bei aufgesetzter Polplatte in einem"Querschnitt gemäß der Linie 5-5 der Fig. 4 und

Fig. 6, 7, 8 und 9

eine große und breite Spannplatte gemäß der Erfindung in Darstellungen entsprechend den- : _ -iieni^en- nach Fig. 2 und 3 bzw. Fig. 4 und

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Wie dies an sich bekannt ist, wird die Magnetspannplatte gemäß vorliegender Erfindung hauptsächlich gebildet durch Aufeinandersetzen und übereinander- bzw. Ineinandergreifen folgender Elemente: Eine !Fußplatte 1,. ein Rahmen 2, ein energetischer Magnetkern 3 und eine Polplatte 4.

eine Unter den vier Elementen 1, 2, 3, 4 stellen zwei/kleine originelle, eigenartige Besonderheit dar. Es handelt sich um die Fußplatte 1, die, wie dies bekannt ist, aus weichem Stahl (Weicheisen) besteht, und um die Polplatte 4» die, wie gleichfalls bekannt ist, aus einem Stapel oder einer Anhäufung von Polstücken 5 und Spalten 6 besteht. Es ist außerdem zu bemerken, daß der Polschritt der Platte 4 breit oder scnel sein kann, in Abhängigkeit von den Ausmaßen (Dicke) der Elemente, aus denen sie besteht. Auf diese Weise ist im Falle der in Fig. 2 bis 5 gezeigten Spannplatte der Polschritt breit bzw. groß, während im Falle der in Fig. 6 bis 9 gezeigten Spannplatte der Polschritt im Gegenteil sehr eingeengt bzw. klein ist, weil die Elemente aus Stahl, aus welchen die Polstücke bestehen, eine Dicke von z.B. 7/lo mm haben, während die Spalte 5 durch Messingbänder mit einer Dicke von z.B. 5/lo mm gebildet werden. Ein kleiner, enger Polschritt hat wohlverstanden den Vorteil, daß die Leistung der Spannplatte verbessert wird, weil er in gleicher Weise die Befestigung kleiner mittlerer und großer Werkstücke gestattet. Es ist jedenfalls schon

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jetzt zu "bemerken, daß ein breiter bzw. großer Polschritt oder ein enger bzw. kleiner Polschritt wahlweise an einer Spannplatte mit schmalem Kern, wie er in Fig. 2 bis 5 gezeigt ist oder an einer Spannplatte mit breitem Kern, wie er in Fig. 6 bis 9 gezeigt ist, angewendet werden kann. Was auf jeden Pail den Erfindungsgegenstand selbst bildet, ist die Anordnung und Ausbildung des Rahmens 2 und des magnetischen energetischen Kerns 3.

Gemäß der Erfindung besteht der Rahmen 2, wie dies die Zeichnung zeigt, aus einem Rahmen aus amagnetischem Material, in den Ausnehmungen, vorzugsweise zylindrische löcher, eingebohrt sind. Diese Ausnehmungen nehmen abwechselnd ein Polstück 7 und einen Magneten 8 auf.

Was den magnetischen energetischen Kern betrifft, so ist dieser ebenfalls aus einem Block aus amagnetischem Material gebildet, in den gleichfalls zylindrische Ausnehmungen eingebohrt sind, die auf zwei Längsreihen verteilt sind, und diese Ausnehmungen nehmen abwechselnd ein Polstück 9 und einen Magneten Io auf.

Außerdem ist, wie dies an sich bekannt ist, der Kern 3 in dem Rahmen 2 beweglich untergebracht in der Art, . daß er die in den Pig. 2 und 4 gezeigten Stellungen einnehmen kann. Bei der in Pig. 2 sichtbaren Stellung sind die Polstücke 7 in Querrichtung ausgerichtet,

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während die Magnete 8 ihrerseits ebenfalls in Querrichtung ausgerichtet sind. Dies ist die Gebrauchesteilung oder wirksame Stellung der Spannplatte; eine Stellung, in der die in Fig. 3 mit 12 bezeichneten Stücke oder Gegenstände oder eines dieser Stücke bzw. Gegenstände angezogen und demzufolge auf der Polplatte 4 der Spannplatte befestigt sind. In dieser Stellung hat das Magnetfeld tatsächlich, wie dies Fig. 3 zeigt, eine Querrichtung in bezug auf die Spannplatte und die Kraftlinien können sich nicht durch die Polplatte 4 hindurch schließen, wegen des Vorhandenseins der aus den Spalten 6 gebildeten Quersperren, so daß sie sich über das zu befestigende Werkstück 12 oder durch dieses hindurch schließen.

Wenn der Kern 3 seine andere Stellung, d.h. die in den Pig. 4 und 5 ersichtliche Stellung einnimmt, ist die Spannplatte in Ruhestellung, weil die Magnete Io des Kerns 2 unausgerichtet in bezug auf die Magnete 8 des Rahmens 2 sind. Das Magnetfeld hat dann eine Querrichtung, und die Kraftlinien schließen sich über die Polstücke 5 der Platte 4, wie dies Pig. 5 zeigt.

Die in den Fig. 6 bis 9 gezeigte Spannplatte unterscheidet sich von der in den Fig. 2 bis 5 gezeigten Spannplatte nur durch die Tatsache, daß sein magnetischer energetischer Kern aus drei Querstangen oder -platten 3a, 3b und 3c besteht, anstatt aus einem einzigen Block zu bestehen,

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aber die drei Elemente 3a, 3b und 3c enthalten alle zwei Reihen von Löchern oder Ausnehmungen, von denen jedes bzw. jede abwechselnd ein Polstück 9 und einen Magneten Io aufnimmt. Des weiteren, und das ist ein wichtiges Merkmal, ist die zentrale bzw. mittlere Querstange 3a des Kerns feststehend, während die beiden seitlichen Querstangen 3b und 3c gleichzeitig beweglich sind.

Der Kern kann auf diese Weise entweder die in Pig. 6 und gezeigte Stellung oder die in Pig. 8 und 9 sichtbare Stellung einnehmen.

Im ersten Pall (Pig. 6 und 7) befindet sich die Spannplatte, in der Arbeitsstellung, weil alle Magnete Io, d.h. auch diejenigen des Rahmens 2, ausgerichtet sind, während in der in den Pig. 8 und 9 gezeigten Stellung die Magnete Io der Querstangen 3b und 3c nicht ausgerichtet sind in bezug auf die Magnete Io des Rahmens 2 und der Querstange 3a. Dies ist die Ruhestellung, in der die Kraftlinien sich durch die Polstücke 5 der Platte 4 hindurch schließen.

Ob es sich um die Spannplatte nach den Pig. 2 bis 5 oder um die Spannplatte nach den Pig. 6 bis 9 handelt, sind die Magnete und die Polstücke, die den Körper des Rahmens 2 und des Kerns 3 bilden, identisch, was. eine industrielle Fertigung der Spannplatte erlaubtj mit

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der Möglichkeit, Spannplatten aller Dimensionen herzustellen mit einem einzigen Typ von Magneten und von Polstücken. Desweiteren ist aufgrund des Vorhandenseins der Magnete 8 im Rahmen 2 die magnetische Wirkung oder Anziehung gleich über die ganze Oberfläche der Spannplatte hinweg.

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Claims (4)

1. Ansprüche

   fly Magnetspannplatte mit Permanentmagneten, die eine Fußplatte aus weichem Stahl, einen beweglichen magnetischen energetischen Kern, einen diesen Kern umgebenden feststehenden Rahmen und eine Polplatte besitzt, die durch Nebeneinandersetzen von Polstücken und von quer verlaufenden Spalten gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Rahmen aus einem amagnetischen Material besteht und zumindest im Bereich seiner beiden Längsseitenränder rechtwinklig zur Fläche der Spannplatte verlaufende Bohrungen enthält, die abwechselnd Magnete und Polstücke aufnehmen, daß weiterhin der bewegliche Kern der Spannplatte aus mindestens einer Platte aus amagnetischem Material besteht, in der zwei Reihen von Bohrungen angebracht sind, die mit denjenigen des Rahmens übereinstimmen und ebenfalls abwechselnd Magnete und Polstücke aufnehmen, daß außerdem die feststehende Polplatte von einer Schichtung (einem Stapel, einer Aneinanderreihung) von quer angeordneten Polstücken und Spalten gebildet wird, wobei der Kern zwei Stellungen einnehmen kann, und zwar eine Stellung zur Befestigung der Werkstücke, in der die Magnete des Rahmens und des Kerns quer ausgerichtet sind und das Magnetfeld eine Längsrichtung hat und sich schließt,

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   indem es durch das auf der Spannplatte angeordnete Werk-* stück oder die entsprechenden Werkstücke hindurchgeht, und eine andere Stellung, in der die Magnete des Rahmens nicht mit denjenigen des Kerns ausgerichtet sind und das Magnetfeld dann eine Querrichtung hat und sich direkt über die Polstücke der Polplatte schließt.
2. 2. Magne-fepannplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende amagnetische Rahmen und der bewegliche amagnetische Kern zylindrische Bohrungen enthalten zur Aufnahme von Polstücken und von Magneten zylindrischer Form, deren Längsmittelachsen rechtwinklig zur Fläche der Spannplatte verlaufen.
3. 3. Magnetspannplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kern eine einzige Platte enthält, in die zwei längsreihen von Löchern oder Ausnehmungen gebohrt sind, welche die Polstücke und die Magnete aufnehmen.
4. 4. Magnetspannplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kern eine ungerade Zahl von Platten enthält, von denen jede zwei Längsreihen von Bohrungen oder Ausnehmungen aufweist, für die Magnete und die Polstücke, wobei diese Platten abwechselnd feststehend und beweglich sind.

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   5· Magnetspannplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Kern von drei Platten gebildet wird, nämlich von einer zentralen feststehenden Platte und zwei seitlichen beweglichen Platten.

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