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Permanentmagnetisches Aufspanngerät Die Erfindung betrifft ein permanentmagnetisches
Aufspanngerät.
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Eine leistungsfähige hochwertige Aufspannplatte muß eine ganze Reihe
von Erfordernissen erfüllen, deren Verwirklichung deshalb besonders schwierig ist,
weil die einzelnen Anforderungen einander entgegenstehen. Als solche gemeinsam zu
verwirklichende Erfordernisse seien die folgenden genannt: a) Die Bauart muß die
Aufteilung der Platte in kleine Polschritte ermöglichen, damit auch kleine Werkstücke
aufgespannt werden können.
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b) Die der vorstehenden Forderung entsprechend verhältnismäßig schmalen
Polfelder müssen in Einschaltstellung über verhältnismäßig große Querschnitte vom
Permanentmagnetstab aus versorgt werden.
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c) In Abschaltstellung muß ein ungehinderter Magnetfluß in dem kurzgeschlossenen
Magnetkreis ebenfalls über ausreichende Querschnitte vorgesehen sein.
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d) Die Polstähle müssen gleichsinnig angeordnet sein, um ein gemeinsames
Magnetisieren der Stähle nach dem Zusammenbau zu ermöglichen.
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e) Permanentmagnet und Gehäuse sollen bei Ein-und Ausschalten keine
Relativbewegungen mit Bezug aufeinander ausführen.
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Es sind Aufspanngeräte in zahlreichen Ausführungsformen bekannt, die
einzelne der vorstehend angeführten Forderungen erfüllen. Bei manchen Bauarten sind
auch mehrere dieser Forderungen erfüllt. Erfindungsgemäß wird jedoch erstmalig ein
permanentmagnetisches Aufspanngerät angegeben, welches diese sämtlichen Forderungen
erfüllt.
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Das Gerät nach der Erfindung gehört zu den ausschaltbaren, permanentmagnetischen
Aufspannplatten derjenigen Bauart, bei der der Poldeckel in
zwei
Gruppen von entgegengesetzt magnetisierbaren Polstegen unterteilt ist. Solche- Geräte
sind mit einem oder mehreren Permanentmagneten sowie mit einem oder mehreren mit
den Magneten abwechselnden Weicheisenteilen ausgerüstet. Die mit den Polstegen des
Poldeckels zusammenwirkenden Polstücke der Permanentmagnete und der Weicheisenteile
sind kammartig ausgestaltet und in Einschaltstellung schachbrettartig so gegeneinander
versetzt, daß die Polstücke der Magnete mit der einen und die Polstücke der Weicheisenteile
mit der anderen Polsteggruppe des Deckels in Berührung stehen. Erfindungsgemäß ist
die Anordnung so getroffen, daß die Weicheisenteile und die Permanentmagnete relativ
zueinander derart verschiebbar sind, daß in der Ausschaltstellung sämtliche Polstücke
in Berührung mit nur einer Polsteggruppe stehen. Vorzugsweise stehen die Polstege
derjenigen Gruppe, in der in Ausschaltstellung der magnetische Kurzschluß erfolgt,
magnetisch miteinander in Verbindung.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
beschrieben: Auf einer Weicheisengrundplatte i sitzt ein Rahmen?, aus nichtmagnetischem
Material, welcher den zur Aufnahme der Werkstücke dienenden Poldeckel 3 trägt. Der
Poldeckel 3 besteht im wesentlichen aus den die Polfelder bildenden Weicheisenstegen
4, beispielsweise Nordpolen, und 5, beispielsweise Südpolen. Die Stege 4 und 5 sind
in einem ausreichenden magnetischen Abstand voneinander angeordnet, wobei etwa durch
unmagnetische Zwischenlagen 6 diese Abstände gewahrt werden können. Im Innern des
durch Grundplatte, Rahmen und Poldeckel gebildeten Hohlraumes sind die Permanentmagnete,
Weicheisenteile sowie Weicheisenstäbe angeordnet, wobei der Verlauf dieser Teile
im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Stege des Poldeckels ist. Ferner enthält
der Innenraum den in der Abbildung nicht gezeichneten Mechanismus zum magnetischen
Ein- und Ausschalten des Aufspanngerätes.
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Die im Innern befindlichen Permanentmagnete 7 bestehen aus Stäben,
zweckmäßig rechteckigen Querschnitts, wobei die schmalen Längsseiten die Pole darstellen.
In der Abbildung sind oben die Nordpole und unten die Südpole gezeichnet. Die Südpole
dieser Permanentmagnete liegen also unmittelbar auf der gemeinsamen Weicheisengrundplatte
auf, welche infolge ihres großen Querschnittes einen nur geringen magnetischen Widerstand
und auch nur eine geringe Streuung ergibt. Auf der oberen Seite der Permanentmagnete,
also im Fall des 'Beispiels auf den Nordpolen, liegen Weicheisenteile 8, die kammförmig
Pole 9 tragen. Der Abstand zweier Pole von Mitte zu Mitte entspricht im Fall des
Beispiels dem mittleren Abstand zweier Nordpolstege q.. Die Gesamthöhe von Permanentmagnet
plus aufgesetztem Weicheisenteil 8 entspricht dem lichten Abstand zwischen Grundplatte
und Poldeckel. Neben den Permanentmagneten 7 und den Weicheisenteilen 8 sind, durch
magnetisch isolierende Zwischenlagen io getrennt; längs verschiebbare Weicheisenstäbe
i i vorgesehen, welche in ihrer Form und Größe den Permanentmagneten 7 plus Weicheisenteilen
8 entsprechen. Auch diese Stäbe i i weisen kammartig angeordnete, mit 12 bezeichnete
Pole auf. Während die Pole 9 der Permanentmagnete ? unverrückbar an den Stegen 4
anliegen, liegen die Pole 12 der in den Pfeilrichtungen längs verschieblichen Weicheisenstäbe
i i im ausgeschalteten Zustand ebenfalls an diesen Stegen an, im eingeschalteten
Zustand dagegen unter den ihnen zugeordneten Polstegen 5. Man erkennt, daß im eingeschalteten
Zustand nahezu U-förmige Magnetkreise gebildet werden, die bestehen aus einem Teil
eines Nord-Polsteges, einem Pol 9- des Weicheisenteiles 8, Nordpol des Permanentmagneten
7, Südpol des Permanentmagneten, Weicheisengrundplatte i, Weicheisenstab i i, Pol
12 des Weicheisenstabes und Teil des benachbarten Süd-Polsteges. Bei dem Beispiel
der Abbildung ist der eingeschaltete Zustand gezeigt. Das Ausschalten erfolgt, indem
die Weicheisenstäbe i i nach der einen oder der anderen Richtung so weit verschoben
werden, bis die Pole 12 an den gleichen Stegen wie die Pole 9 der Permanentmagnete
7 anliegen. Im Verlauf dieses Verschiebens überbrücken die Pole 12 zunächst je zwei
nebeneinanderliegende Nord- und Süd-Polstege. In der-Endstellung schließen die Pole
12 dann die Polfelder einer Gruppe kurz. Für die in der Zeichnung in eingeschalteter
Stellung dargestellte Polplatte würden in ausgeschalteter Stellung auch die Pole
12 an den Nord-Polstegen 4 anliegen, so daß diese Polfelder dann in sich kurzgeschlossen
sind.
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Betrachtet man den Magnetfluß in Richtung vom Nordpol zum Südpol,
so stellen die Querschnitte 9 die Magnetzuflußquerschnitte und die Querschnitte
12 die Magnetabflußquerschnitte dar. Wie aus. der Zeichnung ersichtlich, sind diese
Züfluß- und Abflußquerschnitte untereinander gleich und entsprechen dem Querschnitt
eines: Polfeldes, so daß der Magnetfluß nirgends beengt ist.
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Die Polstege 4 stehen magnetisch miteinander in Verbindung durch am
Rand unter den dort dünneren Stegen 5 verlaufende Verbindungsteile 14. An den Teilen
14 liegt.das ohne Kammpole ausgebildete Weicheisenpolstück:-i8 des am Rand liegenden
Permanentmagnetstabes - an.
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Die in dem Ausführungsbeispiel gezeichnete Ausführungsform mit einer
über dem Permanentmagnet liegenden Weicheisenleiste ist aus fabrikatorischen Gründen
vorteilhafter als das Einarbeiten der kammartigen Pole in den Permanentstab selbst.
Außerdem wird die Randzone des Nordpols vor magnetischen Schädigungen geschützt,
die bei unmittelbarem Anliegen der Permanentmagnete an den Polfeldern 4 durch das
Umlenken des Magnetfeldes bei häufigem. Ein- und Ausschalten der Platte auftreten
könnten.
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Für das Ein- und Ausschalten der Magnetplatte werden also jeweils
die Weicheisenstäbe ii parallel zu den Permanentmagneten 7 verschoben. Der diese
Längsverschiebung bewirkende Mechanismus ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
da solche Mechanismen
für permanentmagnetische Spannplatten in
zahlreichen Ausführungsformen bekannt sind.