Переключаемое удерживающее устройство на постоянных магнитах Советский патент 1992 года по МПК B23Q3/15 

Изобретение относится к станкостроению и общему машиностроению и может быть использовано для закрепления ферромагнитных деталей при их обработке, сборке и транспортировании.

Известно грузоподъемное устройство (авт.св. № 707882, кл. В 66 С 1 /04), содержащее корпус из магнитомягкого материала и установленные в нем параллельно друг другу постоянные магниты из магнитотвердо- го материала с обмотками управления и общий внутренний полюсный наконечник из магнитомягкого материала, при ЭШГ постоянные магниты расположены перпендикулярно рабочим поверхностям полюсного наконечника и корпуса и коаксиально относительно друг друга.

Такое устройство обладает недостаточной надежностью ввиду наличия катушки и требует расхода электроэнергии в процессе работы. Кроме того, для того чтобы применить данное устройство в качестве магнитной технологической оснастки необходимо иметь дополнительные устройства, обеспечивающие технику безопасности.

Известно также переключаемое удерживающее устройство на постоянных магнитах (патент США № 4.419.644, кл. Н 01 F7/02), содержащее внешний и внутренний чашеобразные магнитопроводы, расположенные концентрично один внутри другого,

01

ON

О

СА

кольцеобразные торцы которых расположены в одной плоскости, а между днищами чашеобразных мэгнитопроводоа установлен постоянный поворотный магнит в виде диска, на оси которого установлен механизм включения, при этом между вертикальными стенками чашеобразных мэгнитопроводов установлен постоянный стационарный кольцеобразный магнит, причем чашеобразные магнитопроводы и постоянный стационарный кольцеобразный магнит разделены на две части изолирующими прокладками.

Данное устройство обладает целым рядом недостатков. К ним относится технологическая сложность изготовления чашеобразных магнитол поводов ввиду того, что они являются составными и выполнены из разнородных материалов. Кроме того, для обеспечения надежного контакта полюсов постоянного стационарного кольцеобразного магнита с примыкающими к ним цилиндрическими поверхностями стенок чашеобразных магнитопроводов требуется достаточно высокая точность изготовления не только чашеобразных магнитопроводов, но и постоянного стационарного кольцеобразного магнита.

Наличие рабочих зазоров между полюсами постоянного поворотного дискообразного магнита и противолежащими им поверхностями днищ чашеобразных магнитопроводов уменьшает надежность закрепления ферромагнитных деталей, поскольку эти зазоры обуславливают потери магнитной энергии данного магнита. При этом ука- занные зазоры фактически не будут одинаковыми, что осложнит процесс нейтрализации магнитов устройства в момент его отключения и приведет к неравномерному распределению остаточного магнетизма на чашеобразных магнитопроводах, к одному из которых будут более активно прилипать мелкие ферромагнитные частицы. В данном устройстве нет также элементов, обеспечивающих увеличение количества замыканий магнитных потоков постоянных магнитов на закрепляемую ферромагнитную деталь, что снижает надежность закрепления последней.

Из вышесказанного следует, что данное устройство достаточно сложно в изготовлении и имеет ряд недостатков, которые в целом снижают его эксплуатационные качества, под которыми понимаются надежность закрепления ферромагнитных деталей, равномерность распределения остаточного магнетизма на чашеобразных магнитопроводах.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных качеств устройства. Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом переключаемом удерживающем устройстве на постоянных магнитах, содержащем внешний и внутренний чашеобразные магнитопроводы, расположенные концентрично один внутри другого, кольцеобразные торцы которых расположены водной плоскости, постоянные магниты и механизм включения, чашеобразные магнитопроводы выполнены цельными с расположенной между их днищами магнитной системой, образованной двумн лостоянными магнитами, обращенными однополярно к размещенному между ними дисковому магнитопроводу, с наружной цилиндрической поверхностью которого постоянно контактирует внутренняя цилиндрическая

поверхность управляющего кольцевого по- люсника, установленного с возможностью поворота вокруг оси устройства, механизм фиксации внешнего и внутреннего чашеобразного магнитопроводов, дискового магнитопровода и постоянных магнитов, состоящий из оси из немагнитного материала и гаек, кольцеобразный адаптер, содержащий внешний, внутренний и средний кольцеобразные полюсники, изолированные друг от друга кольцеобразными про- ставками из немагнитного материала, прикрепленный к кольцеобразным торцам внешнего и внутреннего чашеобразных магнитопроводов, при этом на нижнем и верхнем торцах управляющего кольцевого полюсника выполнены впадины, чередующиеся с выступами, предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами, выполненными на верхнем торце среднего кольцеобразного полюсника адаптера и на нижнем торце кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней поверхности днища внешнего чашеобразного магнитопровода, а на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней цилиндрической поверхности управляющего кольцевого полюсника, выполнены впадины, чередующиеся с выступами,

предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами, выполненными на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного на наружной цилиндрической

поверхности внутреннего чашеобразного магнитопровода, при этом управляющий кольцевой полюсник через закрепленный на нем рычаг связан с механизмом включения устройства.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид (положение Отключено); на фиг.2 - то же, вид сверху (положение Отключено); на фиг.З - продольный разрез устройства (положение Отключено); на фиг,4 - то же (положение Включено).

Переключаемое удерживающее устройство на постоянных магнитах содержит внешний 1 и внутренний 2 цельные чашеобразные магнитопроводы, расположенные концентрично один внутри другого, кольцеобразные торцы 3 и 4 которых расположены в одной плоскости, магнитную систему, расположенную между внутренней поверхностью 5 днища внешнего чашеобразного магнитопровода 1 и наружной поверхностью 6 днища внутреннего чашеобразного магнитопровода 2, образованную двумя постоянными магнитами 7 и 8, обращенными однополярно к размещенному между ними дисковому магнитопроводу 9, с наружной цилиндрической поверхностью 10 которого постоянно контактирует внутренняя цилиндрическая поверхность 11 управляющего кольцевого полюсника 12, установленного с возможностью поворота вокруг оси устройства, механизм фиксации внешнего 1 и внутреннего 2 чашеобразных магнитопро- водов, дискового магнитопровода 9 и постоянных магнитов 7 и 8, состоящий из оси 13 из немагнитного материала и гаек 14, кольцеобразный адаптер, содержащий внешний 15, внутренний 16 и средний 17 кольцеобразные полюсники, расположенные концентрично относительно друг друга и изолированные друг от друга кольцеобразными проставками 18 и 19 из немагнитного материала, и прикрепленный к кольцеобразным торцам внешнего 1 и внутреннего 2 чашеобразных магнитопроводов. При этом на нижнем и верхнем торцах управляющего кольцевого полюсника 12 выполнены впадины, чередующиеся с выступами, предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами, выполненными на верхнем торце среднего кольцеобразного полюсника 17 адаптера и на нижнем торце кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней поверхности 5 днища внешнего чашеобразного магнитопровода 1, а на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней цилиндрической поверхности 11 управляющего кольцевого полюсника 12, выполнены впадины, чередующиеся с выступами, предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами,выполненными на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного на наружной поверхности

внутреннего чашеобразного магнитопровода 2. При этом управляющий кольцевой по- люсник 12 через закрепленный на нем рычаг связан с механизмом включения уст- ройства.

Переключаемое удерживающее устройство на постоянных магнитах работает следующим образом.

В исходном (нерабочем) состоянии управляющий кольцевой полюсник 12 внутренней цилиндрической поверхностью 11 контактирует с наружной цилиндрической поверхностью 10 дискового магнитопровода 9, а выступами верхнего торца и выступами кольцеобразного выступа внутренней цилиндрической поверхности соответственно с выступами кольцеобразного выступа внутренней поверхности 5 днища внешнего чашеобразного магнитопроводз 1 м выступами кольцеобразного выступа наружной цилиндрической поверхности внутреннего чашеобразного магнитопровода 2, При этом выступы нижнего торца управляющего кольцевого полюсника 12 расположены напротив впадин верхнего торца среднего кольцеобразного полюсника 17 адаптера. В результате магнитный поток Ф 1 замкнется через внешний чашеобразный магнитопро- вод 1, управляющий кольцевой полюсник

12. дисковый магнитопровод 9 и магнит 7, а магнитный поток Ф2 через внутренний чашеобразный магнитопровод 2, управляющий кольцевой полюсник 12, дисковый магнитопровод 9 и магнит 8. Поскольку магнитные потоки Ф| и Ф;г , замыкаясь внутри устройства, не имеют выхода на его рабочую поверхность 21, то деталь 22 будет не закреплена.

Для закрепления детали 22 на рабочей

поверхности 21 устройства производят его включение путем поворота управляющего кольцевого полюсника 12 (при помощи механизма включения) вокруг оси устройства на угол, при котором выступы его нижнего

торца будут контактировать с выступами верхнего торца среднего кольцеобразного полюсника 17 адаптера. При этом выступы верхнего торца и кольцеобразного выступа управляющего кольцевого полюсника 12 будут расположены соответственно напротив впадин кольцеобразного выступа внутренней поверхности 5 днища внешнего чашеобразного магнитопровода 1 и впадин кольцеобразного выступа наружной цилиндрической поверхности внутреннего чашеобразного магнитопровода 2. При этом управляющий кольцевой полюсник 12 будет также контактировать внутренней цилиндрической поверхностью 11с наружной цилиндрической поверхностью 10 дискового магнитолровода 9. В результате магнитный поток Фз замкнется через внешний чашеобразный магнитопровод 1. внешний кольцеобразный полюсник 15 адаптера, деталь 22, средний кольцеобразный полюсник 17 адаптера, управляющий кольцевой полюсник 12, дисковый магнитопровод 9 и магнит 7, а магнитный поток ФА замкнется через внутренний чашеобразный магнитопровод 2, внутренний кольцеобразный полюсник 16 адаптера, деталь 22, средний кольцеобразный полюсник 17 адаптера, управляющий кольцевой полюсник 12, дисковый магнитопровод 9 и магнит 8. Таким образом, магнитные потоки Фз и ФА . проходя через деталь 22, крепят ее к рабочей поверхности 21 устройства.

Для раскрепления детали 22, удерживаемой на рабочей поверхности 21 устройства, производят его отключение путем поворота управляющего кольцевого полюс- ника 12 (при помощи механизма включения) вокруг оси устройства в обратном направлении на угол, при котором выступы его нижнего торца будут расположены напротив впадин верхнего торца среднего кольцеобразного полюсника 17 адаптера, а выступы верхнего торца и кольцеобразного выступа его внутренней цилиндрической поверхности будут соответственно контактировать с выступами кольцеобразного выступа внутренней поверхности 5 днища внешнего чашеобразного магнитолровода 1 и выступами кольцеобразного выступа наружной цилиндрической поверхности внутреннего чашеобразного магнитопровода 2, при этом управляющий кольцевой полюсник 12 внутренней цилиндрической поверхностью 11 будет контактировать с наружной цилиндрической поверхностью 10 дискового магнитопровода 9. В результате магнитный поток Ф1 замкнется через внешний чашеобразный магнитопровод 1, управляющий кольцевой полюсник 12, дисковый магнитопровод 9 и магнит 7, а магнитный поток Ф2 замкнется через внутренний чашеобразный магнитопровод 2, управляющий кольцевой полюсник 12, дисковый магнитопровод 9 и магнит 8. Поскольку магнитные потоки Ф1 и Ф2 , замыкаясь внутри устройства, не имеют выхода на его рабочую поверхность 21, то деталь 22 в этом случае раскрепится. После отключения устройства оно будет готово к очередному циклу работы.

Предлагаемое изобретение позволяет создать устройства типа патронов, плит, захватов и т.д.. обладающих высокими эксплуатационными качествами за счет повышения

надежности закрепления ферромагнитных деталей и не требующих больших усилий на их переключение.

Формула изобретения Переключаемое удерживающее устройство на постоянных магнитах, содержащее внешний и внутренний чашеобразные маг- нмтопроводы, расположенные концентрич- но один внутри другого, кольцеобразные торцы которых расположены в одной плоскости, а между их днищами расположена магнитная система, образованная двумя постоянными магнитами, обращенными однополярно к размещенному между ними дисковому магнитопроводу, с наружной

поверхностью которого контактирует внутренняя цилиндрическая поверхность управляющего кольцевого полюсникэ, установленного с возможностью поворота вокруг оси устройства, при этом к кольцевым

торцам чашеобразных магнитопроводов прикреплен кольцевой адаптер, состоящий из внешнего, внутреннего и среднего кольцеобразных полюсников, расположенных концентрично относительно друг друга и

изолированных друг от друга кольцевыми проставками из немагнитного материала, а управляющий кольцевой полюсник связан с механизмом включения устройства, отличающееся тем, что, с целью

упрощения эксплуатации, на нижнем и верхнем торцах управляющего кольцевого полюсника выполнены впадины, чередующиеся с выступами, предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами, выполненными на верхнем торце среднего кольцеобразного полюсника адаптера и на нижнем торце кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней поверхности днища внешнего

чашеобразного магнитопровода, а на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного на внутренней цилиндрической поверхности управляющего кольцевого полюсника, выполнены

впадины, чередующиеся с выступами, предназначенными для взаимодействия с выступами, чередующимися с впадинами, выполненными на цилиндрической поверхности кольцеобразного выступа, выполненного

на наружной цилиндрической поверхности внутреннего чашеобразного магнитопровода.

Ф

7 3

/

Использование: в машиностроении для закрепления деталей при их обработке, сборке и транспортировании. Сущность изобретения: устройство содержит внешний 1 и внутренний 2 чашеобразные магни- топроводы, расположенные концентрично один внутри другого. На кольцеобразных торцах магнитопроводов установлен кольцевой адаптер, состоящий из внешнего 15, внутреннего 16 и среднего 17 полюсников. При этом полюсники изолированы друг от друга немагнитным материалом. Между днищами магнитопроводов расположены магнитная система и дисковый магнитопро- вод 9. Магнитная система образована постоянными магнитами 7 и 8, причем постоянные магниты однополярно обращены к дисковому магнитопроводу. На внутренней цилиндрической поверхности управляющего кольцевого полюсника 12 выполнен выступ. При этом на нижнем и верхнем торцах и на упомянут6м выступе выполнены выступы, чередующиеся с впадинами, предназначенными для взаимодействия с выступами, и впадинами, выполненными на соответствующих элементах чашеобразных магнитопроводов. В зависимости от поворота управляющего кольцевого полюсника 12 магнитный поток будет замыкаться либо внутри устройства, либо через закрепляемую деталь. 4 ил. сл С

3 Ф, I П 8 1В 19 17182122

Фиг.З

22

Фиг.Ь

21