DE3220801A1

DE3220801A1 - Schaltbare, dauermagnetische haltevorrichtung

Info

Publication number: DE3220801A1
Application number: DE19823220801
Authority: DE
Inventors: Horst 5064 Rösrath Baermann
Original assignee: Baermann Max GmbH; Max Baermann GmbH
Current assignee: Baermann Max GmbH; Max Baermann GmbH
Priority date: 1982-06-03
Filing date: 1982-06-03
Publication date: 1984-01-26
Also published as: GB8315396D0; JPS58216405A; FR2528223A1; GB2121238B; JPH0259601B2; GB2121238A; FR2528223B1

Description

MAX BAERMANN - bensberg-wulfshof

^O " POSTANSCHRIFT:

POSTFACH 26

5O6O BERGISCH GLADBACH 1 TELtFON (02204)8051 TELE.X 8B7B430

265/82 Scha/Lg

Schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung zur magnetischen Haftung von oder an ferromagnetischen Gegenständen.

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.

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)

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-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.

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.

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.

Die einseitig offenen Hohlkörper können' topfförmig, quaderförmig, ring- oder schienenförmig mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet sein.

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.

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.

Werden magnetisch hochwertigere Dauermagnetwerkstoffe verwendet, wie z.B. Seltene Erden-Kobalt Magnete, so ist nur ein relativ geringes Volumen an Dauermagnetwerkstoff erforderlich.

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.

Selbstverständlich sind auch andere Anwendungsmöglichkeiten als Spannelement für die Bearbeitung von Werkstücken, zur Halterung von Messgeräten oder sonstigen Haftzwecken gegeben.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können insbesondere bei einer Haltevorrichtung in schienen- oder ringförmiger Ausbildung mehrere drehbare Dauermagnete zwischen dem äußeren

und inneren Hohlkörper vorgesehen werden, die gemeinsam durch eine Zahnstange oder einen Zahnring von der Ein- in; die Ausschal tstellung und umgekehrt verstellbar sind.

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.

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.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend in topfförmiger Ausbildung anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig.l einen senkrechten Schnitt durch die Haltevorri chtung,

Fig.2 eine Unteransicht der Haltevorrichtung

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.

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.

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 geringsten

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 Antennenstab

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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.

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.

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.

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.

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.

Claims

Max Baermann

265/82
2.6.1982

Ansprüche

f\J Schaltbare, dauermagnetische Haltevorrichtung zur magnetischen Haftung von oder an ferromagnetisehen Gegenständen, bestehend aus wenigstens zu/ei Polschuhen, von denen jeder durch ein unmagnetisches Medium in wenigstens zwei Teile getrennt ist,und einem verdrehbaren und einem feststehenden Dauermagneten, die zwischen den Polschuhteilen angeordnet sind, gekennzeichnet durch einen einseitig offenen äußeren Hohlkörper (1) und einen inneren Hohlkörper (2) aus magnetisch gut leitendem Material, wie z.B. Weicheisen, die konzentrisch so ineinander angeordnet sind, daß sämtliche Polflächen (11,12), an denen Kraftlinien austreten, in einer Haftebene liegen, wobei jeder Hohlkörper durch wenigstens ein unmagnetisches Medium (4), wie z.B. Messing oder Luft, in wenigstens zwei Teile unterteilt ist, und dadurch, daß zwischen den Holhkörperwandungen (6,) des inneren und äußeren Hohlkörpers (1,2) ein feststehender, magnetisch unterteilter Dauermagnet (7) vorgesehen ist und daß zwischen dem Hohlkörperboden (8) des äußeren Hohlkörpers (1) und dem Hohlkörperboden (9) des inneren Hohlkörpers (2) ein drehbarer Dauermagnet (10) angeordnet ist, wobei die Dauermagnete (7,10) in Richtung ihrer geringsten Dicke so magnetisiert sind, daß die gegenüberstehenden benachbarten Polflächen (11,12) jedes Hohlkörperteils in der Einschaltstellung Pole unterschiedlicher Polarität aufweisen, derart, daß die Pole des drehbaren Magneten (10) und die Pole des feststehenden Magneten (7) in den jeweiligen Hohlkörperteilen (5,8 und 6,9) den magnetischen Fluß verstärken und in der Ausschaltstellung den magnetischen Fluß kompensieren.

2. Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlkörper (1,2) topfförmi'g, quaderförmig oder ring- oder schienenförmig mit U-förmigem Querschnitt ausgebildet sind.
3. Haltevorrichung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere drehbare Dauermagnete (10) zwischen dem äußeren und inneren Hohlkörper vorgesehen sind, die gemeinsam durch eine Zahnstange oder einen Zahnring von der Ein- in die Ausschaltstellung und umgekehrt verstellbar sind.
4. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der/die drehbaren Dauermagnete (10) scheibenförmig, quadratisch oder rechteckig ausgebildet sind.
5. Haltevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der/die drehbaren Dauermagnete (10) aus gesintertem oder gespritztem, kunststoffgebundenem Dauermagnetmaterial bestehen.
6. Haltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der/die drehbaren Dauermagnete (10) und der/die feststehenden Dauermagnete (7) aus Barium-, Strontium-, Bleiferrit und/oder aus Seltenen Erden-Kobalt Magnetmaterial bestehen.
7. Haltevorrichtung nach Anspruch 1 und einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum (16) der Haltevorrichtung mit einem gummielastischen Material (18) ausgefüllt ist und daß dieses gegenüber der Haftebene (17) geringfügig hervorsteht.