Hebemagnet mit Zylinder/Kolben-Aktuator

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hebemagneten (1) zur kraftschlüssigen Aufnahme von magnetischer, insbesondere ferromagnetischer, Last. Dabei umfasst der Hebemagnet (1) mindestens einen Stator (30), umfassend ein erstes permanentmagnetisches Element (32), mindestens einen dem Stator (30) zugeordneten Rotor (50), umfassend ein zweites permanentmagnetisches Element (52), und mindestens ein Anlageelement (22, 33, 34) zum Aufnehmen der Last. Der mindestens eine Rotor (50) ist relativ zum entsprechenden Stator (30) aus einer Aufnahmeposition, in welcher durch das erste und zweite permanentmagnetische Element (32, 52) eine magnetische Kraft zum Aufnehmen der Last am Anlageelement (22, 33, 34) zur Verfügung gestellt ist, in eine Freigabeposition, in welcher die magnetische Kraft die Last freigebend reduziert ist, rotierbar. Der Hebemagnet (1) umfasst erfindungsgemäss einen mindestens einen Arbeitszylinder (100) umfassenden Zylinder/Kolben-Aktuator (101), wobei der mindestens eine Arbeitszylinder (100) durch direkte oder indirekte Befestigung eine Wirkverbindung zwischen dem Rotor (50) und dem entsprechenden Stator (30) bereitstellt. Durch Aktivierung des Zylinder/Kolben-Aktuators (101) ist der mindestens eine dem Stator (30) zugeordnete Rotor (50) aus der Aufnahmeposition in die Freigabeposition und zurück rotierbar.

Beschreibung

TECHNISCHES GEBIET

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hebemagneten mit einem Zylinder/Kolben-Aktuator und die Verwendung eines solchen zum Heben von magnetischer Last.

STAND DER TECHNIK

[0002] Lasthebemagnete nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sind beispielsweise aus der DE 2704118 A1 bekannt. Diese beschreibt einen Lasthebemagneten mit einer Permanentmagneteinheit, der zwei Polbeine umfasst, zwischen welchen ein permanentmagnetischer Anker rotierbar gelagert ist. Die Permanentmagnete bilden Teile eines magnetischen Wirkkreises. Hierbei wird der Anker manuell mittels eines Handgriffes unter teils erheblichem Kraftaufwand um 180° zwischen einer ausgeschalteten Ruhelage und einer eingeschalteten Arbeitslage gedreht. In der Arbeitslage kann eine Last aufgenommen werden. Eine anliegende Last beeinflusst den magnetischen Wirkkreis derart, dass eine Kraft zum Umlegen des Handgriffs kleiner wird. Derartige manuelle Lasthebemagnete sind daher oft erst in Kontakt mit einer bestimmungsgemässen Last schaltbar, weil beispielsweise die ansonsten benötigte Kraft zum Umlegen des Hebels die Muskelkraft eines Benutzers übersteigt. Bei einem freihängenden Lasthebemagneten dieser Bauform, der beispielsweise einzuschalten ist, ohne dass eine Last anliegt, kann es sodann auch vorkommen, dass die benötigte Kraft zum Umlegen des Hebels derart gross ist, dass sich der gesamte freihängende Lasthebemagnet wegdreht, bevor der Anker rotiert. Um eine Reaktionsbewegung des Lasthebemagneten aufgrund einer Reaktionskraft auf eine Krafteinwirkung durch den Benutzer auf den Hebel zu vermeiden, muss der Benutzer der hervorgerufenen Reaktionsbewegung entgegenwirken, was nachteilig ist.

[0003] Die DE 3545213 A1 zeigt eine Hebevorrichtung für ferromagnetische Lasten, welche in einem Rahmen Magnete bereitstellt, wobei die Vorrichtung durch Verschiebung der Magnete in die Arbeitslage eine Last aufnehmen oder freigeben kann. Hierbei ist es jedoch nachteilig, dass ein Schwerpunkt der Hebevorrichtung durch das Verschieben der Magnete ebenfalls seinen Lagepunkt ändert, was einen zusätzlichen Kraftaufwand bedingt.

[0004] Auch die GB 2292838 A offenbart eine Hebevorrichtung mit einer oberen und einer unteren Einheit, welche Permanentmagnete bereitstellen. Hierbei sind die Permanentmagnete jeweils derart in Einheiten angeordnet, dass eine obere und eine untere Einheit relativ zueinander verschiebbar sind, um eine Last aufzunehmen oder freizugeben. Auch hier wird der Schwerpunkt der Hebevorrichtung durch dieses Verschieben beeinflusst.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

[0005] Um diese Nachteile zu überwinden und gleichzeitig einen verbesserten Hebemagneten der eingangs genannten Art anzugeben, welcher einen zweckmässigeren und einfacheren bestimmungsgemässen Gebrauch erlaubt, ist ein Hebemagnet gemäss der vorliegenden Erfindung vorgesehen.

[0006] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Hebemagneten mit einem Zylinder/Kolben-Aktuator anzugeben, welcher die oben genannten Nachteile überwindet.

[0007] In diesem Zusammenhang ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, einen Hebemagneten mit permanentmagnetischen Elementen anzugeben, der sicheres Heben von magnetischer Last automatisch mittels Druckbeauftragung eines Zylinder/Kolben-Aktuators ermöglicht, wobei eine Schwerpunktsverschiebung des erfindungsgemässen Hebemagneten bei dessen Aktivierung oder Deaktivierung minimal ist.

[0008] Diese Aufgaben und Ziele der Erfindung werden bei einem Hebemagneten zur kraftschlüssigen Aufnahme von magnetischer, insbesondere ferromagnetischer, Last, wobei der Hebemagnet umfassend mindestens einen Stator, umfassend ein erstes permanentmagnetisches Element, mindestens einen dem Stator zugeordneten Rotor, umfassend ein zweites permanentmagnetisches Element, und mindestens ein Anlageelement zum Aufnehmen der Last, wobei der mindestens eine Rotor relativ zum entsprechenden Stator aus einer Aufnahmeposition, in welcher durch das erste und zweite permanentmagnetische Element eine magnetische Kraft zum Aufnehmen der Last am Anlageelement zur Verfügung gestellt ist, in eine Freigabeposition, in welcher die magnetische Kraft die Last freigebend reduziert ist, rotierbar ist, gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch erreicht, dass der Hebemagnet weiter einen mindestens einen Arbeitszylinder umfassenden Zylinder/Kolben-Aktuator umfasst, wobei der mindestens eine Arbeitszylinder einen Zylinderkörper mit einem darin hin- und herbewegbaren Kolben und eine Kolbenstange, welche am Kolben befestigt ist, bereitstellt und über den Zylinderkörper und die Kolbenstange durch direkte oder indirekte Befestigung eine Wirkverbindung zwischen dem Rotor und dem entsprechenden Stator bereitstellt, sodass durch Aktivierung des Zylinder/Kolben-Aktuators der mindestens eine dem Stator zugeordnete Rotor aus der Aufnahmeposition in die Freigabeposition und zurück rotierbar ist.

[0009] Der Hebemagnet umfasst hierbei vorteilhafterweise ein vorzugsweise abgeschlossenes Gehäuse, welches insbesondere verhindert, dass sich magnetische Kleinteile über die Zeit des bestimmungsgemässen Gebrauchs an permanentmagnetischen oder magnetisierten Komponenten der Hebevorrichtung sammeln und damit unnötiges Gewicht akkumulieren oder gar den störungsfreien Betrieb der Hebevorrichtung verunmöglichen. Vorteilhafterweise ist dieses Gehäuse aus einem idealerweise robusten Material gefertigt, insbesondere aus kohlenstoffarmem Stahl. Alternativerweise kann das Gehäuse auch aus rostfreiem Stahl, Aluminium oder etwa aus einem dem Fachmann im Gebiet bekannten und geeigneten Kunststoff gefertigt sein; mit Aluminium oder Kunststoff könnte eine vorteilhafte Gewichtsreduktion erzielt werden. Vorteilhafterweise sind beim Vorhandensein eines solchen Gehäuses alle defektanfälligen oder sensiblen Bauteile, insbesondere jedoch alle permanentmagnetischen Elemente des Hebemagneten, insbesondere Rotor- und/oder Statorelemente, von diesem Gehäuse schützend umgeben.

[0010] Bevorzugterweise stellt das Gehäuse auch das mindestens eine Anlageelement bereit. Dabei können im Falle von mehreren Anlageelementen die durch die Anlageelemente bereitgestellten Anlageflächen in einer Ebene liegen oder aber winklig zueinander stehen. Diese Anlageflächen können auf bestimmte, zu transportierende Lasten angepasst sein, also etwa mit einer äusseren Form einer Last korrespondierende Flächen bereitstellen, um einen optimalen Kraftschluss zu erzeugen. Die Anlageelemente können also beispielsweise auch Ausnehmungen oder Vertiefungen aufweisen, welche die angezogene Last gegen ein Zentrum führen und/oder gegen ein seitliches Verrücken stabilisieren. Hierbei kann das Anlageelement jeweils ein Teil des Gehäuses sein. Vorteilhafterweise bestehen zumindest Teile des Anlageelementes aus einem Material, welches eine hohe Permeabilität aufweist, beispielsweise Weicheisen oder kohlenstoffarmer Stahl, damit das durch die permanentmagnetischen Elemente in Wechselwirkung im Innern des Gehäuses erzeugte Magnetfeld optimal zur Lastaufnahme nach aussen gleitet wird, um dort ein resultierendes Magnetfeld zur Lastaufnahme zu erzeugen.

[0011] Hierbei kann der erfindungsgemässe Hebemagnet einen oder mehrere Statoren umfassen, welchen jeweils mindestens ein rotierbar gelagerter Rotor zugeordnet ist. Vorteilhafterweise wirkt also jeder Stator mit mindestens einem Rotor und jeder solcher Rotor mit mindestens einem Stator wechselseitig. Ein derart wechselwirkendes Stator-Rotor-Paar aus einem Stator und einem Rotor ist insbesondere dazu geeignet, an einem diesem Paar zugeordneten Anlageelement ein resultierendes Magnetfeld erzeugen. Dabei sind Rotor und Stator dieses Paares derart angeordnet, dass sich dieses Magnetfeld, ein Arbeitsfeld, aus der Summe der Wirkungen der vorhandenen Magnetfelder, insbesondere jener des ersten und zweiten permanentmagnetischen Elementes, welche dominierend sein sollen, zusammensetzt. Eine Verschwenkung des entsprechenden, um seine Rotorachse rotierbar gelagerten Rotors soll die besagte Wechselwirkung und insbesondere das resultierende Magnetfeld, das Arbeitsfeld, am zugeordneten Anlageelement in seiner Stärke beeinflussen. Ist der Rotor in der Aufnahmeposition, so soll das Arbeitsfeld stärker sein und durch Rotieren des Rotors aus der Aufnahmeposition in die Freigabeposition reduzierbar sein. Zur Aufnahme der Last wird in herkömmlicher Weise eine Distanz zwischen Anlageelement und Last verringert werden. Sodann wirkt das Arbeitsfeld derart auf die magnetische, insbesondere ferromagnetische Last, dass die Last gegen das entsprechende Anlageelement gezogen und, wenn der Rotor in Aufnahmeposition ist, am Anlageelement an einer Anlagefläche kraftschlüssig aufgenommen wird. Das in der Freigabeposition reduzierte Arbeitsfeld soll derart klein sein, dass die Bewegung der Last durch andere an ihr angreifende Kräfte, wie beispielsweise die Schwerkraft, dominiert wird.

[0012] Der Rotor hat vorzugsweise im Wesentlichen die Form eines geraden Zylinders mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt, wobei die Rotorachse der Zylinderachse entspricht. Die Querschnittsgestalt des Rotors kann beispielsweise auch dreieckig, viereckig oder vieleckig sein. Entlang der Rotorachse sind Permanentmagnete vorgesehen, welche das zweite permanentmagnetische Element bilden. Dieses soll hierbei insbesondere derart angeordnet sein, dass es vorzugsweise mit dem ersten permanentmagnetischen Element, das durch den Stator bereitgestellt wird, korrespondiert. Vorzugsweise reihen sich die besagten Permanentmagnete lückenlos aneinander und bilden somit ein zusammenhängendes Element. Es ist jedoch auch denkbar, dass das zweite (und/oder das erste) permanentmagnetische Element in Richtung der Rotorachse unterbrochen ist. Dies kann vorteilhaft sein, wenn an diesen Unterbruchsstellen beispielsweise ein Arbeitszylinder am Rotor angreifen soll oder wenn der Hebemagnet von seiner Geometrie her einer Last angepasst werden soll. Eine solche Geometrie kann beispielsweise eine Last sein, welche an zwei beanstandeten Stellen zum magnetischen Kraftschluss geeignet ist und Hebemagnet vornehmlich für derartige Lasten eingesetzt wird. Es ist dann zu Zwecken der Gewichtsoptimierung vorteilhaft, das besagte permanentmagnetische Element zu unterbrechen und Permanentmagnete nur an den relevanten Stellen zu verbauen.

[0013] Vorzugsweise ist eine Richtung der magnetischen Polarität des zweiten permanentmagnetischen Elementes, d.h. dessen magnetische Polrichtung (Nordpol-Südpol-Richtung), über die gesamte Länge des Rotors gleich. Jedenfalls ist es vorteilhaft, wenn Polrichtungswechsel stets an den korrespondieren Stellen im ersten und im zweiten permanentmagnetischen Element auftreten. Damit wird sichergestellt, dass sich das Arbeitsfeld in der Richtung entlang des Rotors gleich oder annähernd gleich ändert, wenn der Rotor rotiert wird. Damit weist der Hebemagnet einen klar definierten Aufnahmezustand und einen klar definierten Freigabezustand auf.

[0014] Nachfolgend bezeichnen der Ausdruck "Stator" und der Ausdruck "Rotor" im Allgemeinen jeweils einen Stator bzw. einen Rotor eines wechselwirkenden Paares, wie zuvor beschrieben. Unter einem Stator ist hierbei vorzugsweise ein Element zu verstehen, welches fest bezüglich einer Längsachse des Rotors im Hebemagneten angeordnet ist. Bevorzugterweise ist der Stator starr mit dem allenfalls vorhandenen Gehäuse verbunden. Weiter ist der Stator derart gestaltet, dass er sich im Wesentlichen entlang des Rotors erstreckt, vorzugsweise diesen zumindest teilweise umgibt. Der Stator kann einen oder mehrere Permanentmagnete beinhalten, welche das erste permanentmagnetische Element bilden. Das erste permanentmagnetische Element erstreckt sich dann vorzugsweise entlang der Richtung der Längsachse des Rotors, vorzugsweise korrespondierend mit dem zweiten permanentmagnetischen Element. Diese Elemente können sich durchgehend entlang der Rotorachse erstecken, oder das eine und/oder das andere teilweise unterbrochen sein, um beispielsweise Gewicht einzusparen oder eine spezielle Feldverteilung ausserhalb des Hebemagneten zu erzeugen. Dabei kann das erste permanentmagnetische Element, in radialer Richtung, auch um die Rotorachse verteilt sein, kontinuierlich, oder aber diskret, derart, dass sich beispielsweise verschiedene Teile des ersten permanentmagnetischen Elementes bezüglich der Rotorachse beispielsweise gegenüberliegen oder teilweise gegenüberliegen.

[0015] Der Stator (sowie auch der Rotor) kann auch andere magnetische, insbesondere weichmagnetische, oder nichtmagnetische Elemente umfassen. Mittels solcher Elemente kann insbesondere der Stator derart angeordnet werden, dass dessen Magnetfeld über diese Elemente zum entsprechenden Anlageelement gleitet werden, während die besagten Elemente vorzugsweise weiter geeignet sind, den Rotor aufzunehmen und dessen Magnetfeld ebenfalls ebendahin zu leiten, um ein möglichst grosses Arbeitsfeld zu erzeugen, wenn sich die besagten Felder addieren. Der Rotor kann mittels solcher Elemente in seiner Querschnittsgestalt auf Kreisform oder eine andere Form ergänzt werden, wenn das zweite permanentmagnetische Element nicht den gesamten Rotorquerschnitt einnimmt. Grundsätzlich ist es vorteilhaft, wenn die einzelnen Magnetfelder des ersten und zweiten permanentmagnetischen Elementes, respektive die Elemente selbst derart gewählt werden, dass, wenn sich der Rotor in der Freigabeposition befindet, das Arbeitsfeld mindestens bis zur Freigabe der Last reduziert ist, während es in der Aufnahmeposition stark genug ist, die bestimmungsgemäss zu hebende Last zu heben.

[0016] Dabei kann der Rotor prinzipiell auf zwei Arten aufgenommen werden. Zum einen derart, dass dessen Rotorachse parallel zur Anlagefläche des entsprechenden Anlageelementes liegt. Der Stator erstreckt sich dann vorteilhafterweise entlang der Rotorachse. Vorteilhafterweise ist der Rotor im Wesentlichen zwischen dem ersten permanentmagnetische Element und dem entsprechenden Anlageelement angeordnet. Eine Polrichtung des Stators, also die Richtung vom magnetischen Nord- zum magnetischen Südpol des ersten permanentmagnetischen Elementes, zeigt vorteilhafterweise im Wesentlichen in eine Richtung, welche parallel zur entsprechenden Anlagefläche ist.

[0017] Hierbei umfasst der Stator das erste permanentmagnetische Element und erstreckt sich zu den Polen des ersten permanentmagnetischen Elementes in Polbeinen über den Rotor zum Anlageelement. Diese Polbeine sind geeignet, das Magnetfeld des Stators gegen das Anlageelement zu leiten. Also soll das eine Polbein einen magnetischen Nordpol und das andere Polbein einen magnetischen Südpol bilden. Zwischen den Polbeinen kann dann der Rotor aufgenommen werden, wobei die Rotorachse senkrecht zur Polrichtung des Stators steht. Eine Polrichtung des Rotors, also die Richtung vom magnetischen Nord- zum magnetischen Südpol des zweiten permanentmagnetischen Elementes, steht vorzugsweise senkrecht zur Rotorachse und dreht sich bei Rotation des Rotor entsprechend in einer Ebene, in welcher auch die Polrichtung des Stators liegt. Zeigt nun die Polrichtung des Rotors zwischen den leitenden Polbeinen in die gleiche Richtung wie die Polrichtung des Stators, befindet sich der Rotor also in oder nahe der Aufnahmeposition, so leitet der Stator über dessen Polbeine die gleichgerichteten Magnetfelder des ersten und zweiten permanentmagnetischen Elementes zum Anlageelement, wo sie beide zu einem entsprechenden Arbeitsfeld zur Aufnahme der Last addieren. Zeigt die Polrichtung des Rotors entgegen oder im Wesentlichen entgegen der Polrichtung des Stators, befindet sich der Rotor also in oder nahe der Freigabeposition, so ist der magnetische Fluss in einem magnetischen Wirkkreis, umfassend Rotor und Stator, innerhalb des Hebemagneten kurzgeschlossen und der Hebemagnet gibt aufgrund des reduzierten Arbeitsfeldes die allfällige anhaftende Last frei.

[0018] Alternativerweise kann die Rotorachse auch winklig, insbesondere senkrecht zur besagten Anlagefläche stehen, wobei dann der Stator beispielsweise aus zwei, sich bezüglich der Rotorachse im Wesentlichen in der gleichen Ebene senkrecht zur Rotorachse gegenüberliegenden permanentmagnetischen Elementen besteht, deren Polrichtungen im Wesentlichen gleich sind. Zeigt nun die Polrichtung des rotierbar um seine Achse gelagerten Rotors in die gleiche Richtung wie die Polrichtung des vorzugsweise starr mit dem Gehäuse verbundenen Stators (Rotor in Freigabeposition), so ist der magnetische Fluss ebenfalls kurzgeschlossen, das Arbeitsfeld minimal und der Hebemagnet gibt die Last frei. Zeigt die Polrichtung des Rotors entgegen der Polrichtung des Stators (Rotor in Aufnahmeposition), so herrscht am Anlageelement ein entsprechend starkes Arbeitsfeld, das bestimmungsgemäss zumindest zur sicheren Aufnahme der Last reicht.

[0019] Es ist klar, dass eines oder aber auch mehrere derartig wechselwirkende Stator-Rotor-Paare in einem Hebemagneten angeordnet werden können. Für Lasten, die ein grosses Gewicht im Vergleich zum Hebemagneten oder entsprechend grosse Abmessungen aufweisen, beispielsweile Lasten mit einem Gewicht von mehr als 5000 Kilogramm, oder mit Längen vom Mehr als 2 Meter, können beispielsweise entlang eines Anlageelementes mehrere gleichartig wirkende Stator-Rotor-Paare im gleichen Gehäuse angeordnet sein. Ein Gehäuse für einen Hebemagneten mit einem einzelnen Stator-Rotor-Paar kann beispielsweise gut einen halben Meter hoch, etwas weniger breit und gut doppelt so lang sein. Ein Durchmesser des Rotors kann hierbei gut einen Drittel dieser Breite einnehmen und eine Länge des Rotors sich je nach Orientierung im Wesentlichen über die halbe oder ganze Länge oder Höhe des Gehäuses erstrecken. Ein typisches Gewicht des Hebemagneten mit einem Rotor-Stator-Paar kann beispielsweise 450 Kilogramm betragen. Diese Abmessungen und das Gewicht sind jedoch von der geforderten Leistung (beispielsweise Hebelasten von 1000 bis 5000 Kilogramm) des Hebemagneten abhängig. Ein Hebemagnet mit reduzierter Leistung (beispielsweise eine Hebelast bis 1000 Kilogramm) kann also kleiner dimensioniert und/oder leichter als ein Hebemagnet mit gesteigerter Leistung (beispielsweise eine Hebelast von 3000 Kilogramm sein. Ein Lasthebemagnet oder Hebemagnet für Lasten mit grösseren Abmessungen und/oder mit gesteigerter Leistung, beispielsweise mit mehreren Stator-Rotor-Paaren kann also in einer grösseren Version bereitgestellt sein. Beispielsweise mit einer Länge von bis zu zwei Meter. Hierbei sei angemerkt, dass angegebene Leistungen bzw. Hebelasten sich insbesondere auf Lasten in der Praxis beziehen.

[0020] Zudem können zwei oder mehr erfindungsgemässe Hebemagneten über einen flächigen oder einen balkenartigen Träger miteinander zu einer Einheit verbunden, vorzugsweise synchron geschaltet und über ein Druckleitungsnetz aus mindestens einer Hauptdruckleitung und weiteren Druckleitungen betätigbar sein. Ein flächiger Träger erlaubt hierbei die Kombination von Hebemagneten mit Nachbarn zu verschiedenen Seiten, ein länglicher Träger erlaubt die Kombination der Hebemagneten im Wesentlich entlang dessen Länge. So können beispielsweise zwei Hebemagneten über einen Balkenträger tandemartig verbunden werden. Die Gehäuse der beiden Hebemagneten sind hierbei mit dem Fachmann bekannten Befestigungsmitteln ausgestattet, mit welchen sie am Träger bzw. am Tragelement, das korrespondierende Befestigungsmittel bereitstellt, befestigbar sind. Solche Befestigungsmittel können beispielsweise Verbindungen mittels Haken, Schraub-, Bolzen- oder Nietverbindungen oder Schweissverbindungen sein. Es ist vorteilhaft, wenn diese Verbindungen lösbar ausgestaltet sind, sodass die Anzahl der Hebemagneten am Tragelement, beispielsweise ein, zwei, je nach Ausführungsform jedoch auch drei, vier oder mehr, variiert werden kann. Das Tragelement ist vorzugsweise starr ausgeführt, die Verbindungsstelle der Lasthebemagnete mit dem Tragelement vorzugsweise gelenkig. Somit kann sich das System den Anforderungen anpassen (z.B. Durchhängen von Profilen).

[0021] Wenn die Baumaschine Hydraulikmittel bereitstellt, welche über Hauptdruck- und Druckleitungen eine Ansteuerung von mehreren Werkzeugen individuell erlaubt, so ist es auch denkbar, dass die einzelnen Hebemagneten der Hebemagneteinheit separat angesteuert werden. Eine solche Hebemagneteinheit ist prinzipiell gleich wie der einzelne Hebemagnet aufgebaut und bedienbar und beispielsweise für Lasten, welche die Leistungsfähigkeit eines einzelnen Hebemagneten übersteigen, einsetzbar.

[0022] Der Stator des erfindungsgemässen Hebemagneten kann beispielsweise durch freie Enden allfälliger Polbeine, einen Teil des Gehäuses und insbesondere einen Teil oder das gesamte Anlageelement bilden. Bei der Konstruktion des Hebemagneten, insbesondere des Stators (wie auch des Rotors), ist es grundsätzlich von Vorteil, darauf zu achten, dass das Magnetfeld der verbauten permanentmagnetischen Elemente, welches vom Stator (oder vom Rotor) alleine am Anlageelement oder an der Anlagefläche bereitgestellt wird, optimal zum Anlageelement geleitet wird. Dies ist durch Anordnen der Magnete entsprechend nahe am Anlageelement, jedoch auch durch die Materialwahl der Konstruktionselemente erreichbar. Konstruktionselemente sollten nur dann einen das Magnetfeld nennenswert beeinflussenden magnetischen Effekt haben, wenn sie von ihrer Lage und/oder Form her geeignet sind, dieses Feld am Anlageelement zu verstärken und/oder einen optimalen Kurzschluss des Magnetfeldes des Stators durch das Magnetfeld des Rotors zu ermöglichen. Eine ebengenannte Verstärkung kann bewerkstelligt werden, indem diese magnetischen Konstruktionselemente beispielsweise magnetische Feldlinien auffangen und zu einem Arbeitspunkt des Hebemagneten, also in den Bereich der Anlagefläche des Anlageelementes, an welcher die magnetische Last anliegen soll, zwecks Feldverstärkung führen.

[0023] Tragen Teile der Konstruktion form- oder lagebedingt nicht zu einer solchen Verstärkung des Feldes der einzelnen permanentmagnetischen Elemente und/oder zum vorgenannten magnetischen Kurzschluss bei, ist es vorteilhaft, wenn sie nur minimal oder nicht magnetisch wirken, jedenfalls den magnetischen Wirkkreis nicht derartig stören, dass die Leistungsfähigkeit des Hebemagneten abnimmt. Es ist allerdings auch auf die Materialkosten zu achten. Ein Mantel oder Gehäuse aus Stahl wird beispielsweise einem Mantel aus rostfreiem Stahl bevorzugt, da ersterer bedeutend kostengünstiger und sich gemäss FEM-Berechnung als sinnvoller gegenüber einem Mantel aus rostfreiem Stahl erweist (Bei FEM-Berechnungen wird beispielsweise jede Stellung des Rotors mit Hilfe einer Magnetfeldberechnungssoftware berechnet. Dabei werden relevante Parameter wie Drehmoment und Kraftvektoren ermittelt.). Dieser Mantel aus Stahl wirkt vorteilhaft mit den Permanentmagneten zusammen und verbessert die Leistungsfähigkeit des Hebemagneten. Idealerweise wird ein magnetischer Kurzschluss des Stators hauptsächlich durch den Rotor verursacht, hauptsächlich dann, wenn sich der Rotor in oder nahe der Freigabeposition befindet. Damit wird ein minimales Magnetfeld am Anlageelement erzeugt, wenn der Rotor in Freigabeposition ist.

[0024] Die Permanentmagnete beinhalten vorzugsweise seltene Erden. Soll der Magnet hohe Temperaturen aushalten, kann beispielsweise ein Aluminium-Nickel-Kobalt beinhaltendes Material verwendet werden. Sind besonders hohe Energiedichten gefragt, können beispielsweise Samarium-Kobalt- oder Neodym-Eisen-Bor-haltige Verbindungen eingesetzt werden. Es sind auch Kombinationen der vorgenannten Materialien denkbar. Permanentmagnete sind auch insofern vorteilhaft, als kein Stromfluss wie bei einem Elektromagneten zur Aufrechterhaltung des Magnetfeldes benötigt wird. Dies steigert die Betriebssicherheit des Hebemagneten und vereinfacht die Benützung des Hebemagneten insofern, als dass keine Generatoren oder Stromquellen benötigt werden. Der erfindungsgemässe Lasthebemagnet wird also vorzugsweise durch Betätigung des Zylinder/Kolben-Aktuators, beispielsweise mit Hydrauliköl im Falle eines hydraulischen Aktuators, betrieben, und dies nicht manuell sondern automatisch, beispielsweise auf Knopfdruck und ohne dass ein Generator für die Erzeugung des Arbeitsfeldes benötigt wird. Des Weitem weist vorzugsweise jeder Arbeitszylinder, jedoch mindestens ein Arbeitszylinder pro Rotor einen herkömmlichen Sperrblock auf. Dieser Sperrblock bewirkt, dass der Zylinder bei störungsbedingtem Druckabfall in Druckleitungen, über welche ein Druck im Arbeitszylinder übertragen wird, blockiert wird und vermindert damit eine Sicherheitsgefährdung durch plötzliche Lastenfreigabe aufgrund ungewollte Rotation des Rotors.

[0025] Der erfindungsgemässe Hebemagnet umfasst einen Zylinder/Kolben-Aktuator mit mindestens einem Arbeitszylinder zum vor- und zurückrotieren des Rotors. Bevorzugt wird die Ausführungsform mit zwei Arbeitszylindern, es können jedoch auch nur einer oder drei oder aber mehr Arbeitszylinder vorgesehen sein. Ein Fachmann weiss diese Anzahl aufgrund der herrschenden Kraftverhältnisse optimal einzuschätzen.

[0026] Dieser Aktuator ersetzt sodann einen Handgriff und insbesondere das manuelle Umlegen desselbigen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Dabei soll der Arbeitszylinder den vorherrschenden Kraftverhältnissen, welche bei bestimmungsgemässem Rotieren des Rotors auftreten, nach einer dem entsprechenden Fachmann bekannten Art, angepasst dimensioniert sein. Aufgrund des maximal auftretenden Drehmoments, welches der Fachmann qualitativ berechnen (Bei FEM-Berechnungen wird beispielsweise jede Stellung des Rotors mit Hilfe einer Magnetfeldberechnungssoftware berechnet. Dabei werden relevante Parameter wie Drehmoment und Kraftvektoren ermittelt. Diese dienen zur Auslegung von Zylinder, Lager und Verbindungselementen.) oder durch Tests ermitteln kann, wird der Arbeitszylinderquerschnitt und eine Tragzahl von Flanschlagern ausgelegt.

[0027] Als Arbeitszylinder werden insbesondere Hydraulikzylinder bevorzugt. Es können jedoch auch pneumatische Elemente oder Kombinationen von hydraulischen und pneumatischen Mitteln verwendet werden.

[0028] Umfasst der Zylinder/Kolben-Aktuator einen oder mehrere Hydraulikzylinder, so soll dieser durch Hydraulikmittel, welche beispielsweise ein handelsüblicher Traktor oder eine entsprechende Baumaschine bereitstellt, nach herkömmlicher Weise mittels Hydraulikfluiden betreibbar sein. Dies bietet den Vorteil, dass der Hebemagnet durch einen herkömmlichen Traktor oder eine Baumaschine betätigt werden kann; eine hydraulische Kopplung mit Werkzeugaufsätzen, wie etwa dem erfindungsgemässen Hebemagneten, ist Voraussetzung. Diese Maschine ist dann vorzugsweise mit einer Hydraulikpumpe oder einem hydraulischen Druckspeicher versehen. Idealerweise kann beispielsweise der Baumaschinenführer einer Baumaschine, an welcher der erfindungsgemässe Hebemagnet auf herkömmliche Weise befestigt ist, den Hebemagneten durch Ansteuerung der entsprechenden Betätigungsmittel, beispielsweise der Hydraulikmittel der Maschine, welche mit dem Zylinder/Kolben-Aktuator in dem Fachmann bekannter Wirkverbindung stehen, aktivieren oder deaktivieren.

[0029] Der Maschinenführer kann also durch Betätigung der Hydraulikmittel der Maschine, beispielsweise von der Führerkabine aus, den Rotor in Aufnahme- oder Freigabeposition verschwenken oder rotieren. Gleiches gilt beispielsweise auch, wenn der Hebemagnet mit einem Kran, beispielsweise eines Kraftfahrzeuges, an einem Schwenkarm oder an einem Kabel oder Seil geführt wird. So kann der Hebemagnet beispielsweise im Recyclingsektor angewendet werden. Dabei werden Armierungseisen o.ä. mit Hilfe des Hebemagneten gehoben und transportiert. Der Hebemagnet kann auch als Reinigungsmaschine auf Bau bzw. Abbruchstellen eingesetzt werden (Sammlung von magnetischem Material). Der Lasthebemagnet kann ebenfalls im Tiefbau als Heber von Stahlplatten oder beim Handling mit Bündel von Armierungseisen eingesetzt werden.

[0030] Aufgrund der Symmetrie des rotierenden Rotors wird der Schwerpunkt der Hebemagneten durch Schaltvorgänge nicht wesentlich beeinflusst. Der erfindungsgemässe Hebemagnet ist also sehr präzise und kontrolliert einsetzbar. Eine solche Steuerung ist weiter vorteilhaft, da ein aufwändiges Umlegen eines Handgriffes oder Hebels am Hebemagneten selbst wegfällt, welches einen Gang zum Hebemagneten oder einen zusätzlichen Operator benötigt. Der Hebemagnet ist somit insbesondere auch an Stellen einsetzbar, welche für Menschen nur schwer oder nicht zugänglich sind, beispielsweise ein Hausdach oder eine Baugrube oder eine sonstige Gefahrenzone. Zudem muss der Benutzer den Rotor nicht mehr direkt durch eigene Muskelkraft rotieren. Dies ist insbesondere bei Hebemagneten, welche eine grosse Schaltkraft zum Umlegen des Handgriffes benötigen, vorteilhaft. Beispielsweise werden manuelle Lasthebemagnete oft erst beim Auflegen des Magneten auf dem zu hebenden Teil eingeschaltet; der Widerstand des manuellen Lasthebemagneten beim Umlegen des Handgriffs ist zu hoch, um ein Schwenken in der Luft zu ermöglichen (erst der durch die Last "kurzgeschlossene" Kreislauf ermöglicht das manuelle Umlegen des Hebels). Der erfindungsgemässe Lasthebemagnet ist hingegen ohne Kontakt mit einer Last, vorzugsweise automatisch, beispielsweise auf Knopfdruck, schaltbar. Der erfindungsgemässe Lasthebemagnet, insbesondere dessen Mechanik ist dafür ausgelegt, ohne Lastanlage schaltbar zu sein. In Verbindung mit dem Schalten verbunden auftretende Kräfte werden hierbei grösstenteils im erfindungsgemässen Lasthebemagneten kompensiert, beispielsweise ist die auf den Zylinder wirkende Reaktionskraft des Rotors durch das Gehäuse oder den Stator kompensierbar.

[0031] Je nach Einsatz des Hebemagneten ist das Einschalten in der Luft, also fern von der Last, vorteilhaft oder gar Voraussetzung, z.B. beim "Saugen" von am Boden liegenden Eisenteilen, d.h. beim Sammeln von Eisenteilen, welche auf Boden verstreut liegen, indem der Hebemagnet im aktivierten Zustand über den Boden geschwenkt wird, sodass sich die Eisenteile an der Anlagefläche sammeln und anschliessendes Abladen der Eisenteile an einem vorbestimmten Ort. Zudem bietet die vorliegende Erfindung gegenüber bekannten Lasthebemagneten, welche durch Stromfluss in einer Spule die benötigten Magnetfelder erzeugen und somit auch beispielsweise per Knopfdruck ansteuerbar sind, den Vorteil, dass die erfindungsgemäss verwendeten Permanentmagnete keinen solchen Stromfluss voraussetzen.

[0032] Alternativ zur hydraulischen Aktivierung des Kolbens ist es auch denkbar, dass der Arbeitszylinder pneumatisch angetrieben wird. Pneumatikzylinder setzen voraus, dass die entsprechende Maschine, an welche der Hebemagnet gekoppelt wird, pneumatische Mittel, insbesondere einen pneumatischen Druckspeicher oder eine pneumatische Pumpe zur Verfügung stellt.

[0033] Der Arbeitszylinder schafft die Wirkverbindung zwischen Stator und Rotor derartig, dass der Rotor durch Betätigung des Arbeitszylinders relativ zum Stator rotierbar oder verschwenkbar ist. Dabei können die Kolbenstange und der Zylinderkörper des Arbeitszylinders direkt am Stator bzw. am Rotor, oder auch umgekehrt, befestigt werden (direkte Befestigung). Vorteilhafterweise, jedoch nicht notwendigerweise wird jedoch der Zylinderkörper des Arbeitszylinders verschwenkbar am Gehäuse und die Kolbenstange des mindestens einen Arbeitszylinders am Rotor befestigt. Über das Gehäuse ist der Zylinderkörper dann indirekt am Stator, welcher seinerseits am Gehäuse befestigt ist, befestigt (indirekte Befestigung).

[0034] Besonders bevorzugt ist ein Ausführungsbeispiel, bei welchem der Zylinderkörper senkrecht über der horizontal verlaufenden Rotorachse befestigt ist. Dabei liegt der Befestigungs- oder Aufhängepunkt des Zylinderkörpers vorzugsweise innerhalb des Gehäuses an einem oberen Gehäuseabschnitt bzw. einer oberen Gehäuseabdeckung und zwar mittig bezüglich der Breite der Gehäuseabdeckung. Diese mittige Anordnung führt einerseits zu einer symmetrischen Verteilung der Kräfte, welche vom Zylinderkörper auf das Gehäuse übertragen werden. Andererseits ist es für die Fabrikation bis zum Zeitpunkt des Zylindereinbaus nicht relevant, wie der Zylinder fluchten muss. Somit können Fabrikationsfehler vermieden werden. Alternativ kann dieser Aufhängepunkt näher an der einen Seitenwand des Gehäuses angebracht werden, was eine Wirkrichtung des Arbeitszylinders ändert. Hierbei soll der Stator starr mit dem Gehäuse verbunden sein. Die Wirkrichtung des Arbeitszylinders ist idealerweise senkrecht zur Rotorachse. Betätigt der Arbeitszylinder den Rotor, so führt der Arbeitszylinder Pendelbewegungen in einer Ebene senkrecht zur Rotorachse aus, während er den Rotor rotieren lässt.

[0035] Eine kompakte Bauform ist vorteilhaft, da Magnetfelder bei räumlicher Entfernung sehr stark abfallen. Hinsichtlich einer kompakten Bauform ist es also vorteilhaft, wenn das Gehäuse minimale Abmessungen hat. Der Arbeitszylinder mit ausgefahrener Kolbenstange erstreckt sich hierbei vorzugsweise über einen wesentlichen Teil des Hebemagneten.

[0036] Greifen zwei oder mehr Arbeitszylinder an einem Rotor an, so arbeiten diese Zylinder vorzugsweise synchron. Alternativerweise können die Arbeitszylinder auch gegensynchron arbeiten. Die Arbeitszylinder werden in beiden Fällen nach einer dem Fachmann bekannten Art und Weise derartig über Druckleitungen verschaltet, dass sich bei Druckbeauftragung bzw. Druckablass des Zylinder/Kolben-Aktuator über eine Hauptdruckleitung die entsprechenden vorzugsweise identischen Arbeitszylinder synchron oder gegensynchron lateral schwenkend bewegen. Unter synchron ist hierbei gleichzeitiges Verschwenken der arbeitenden Zylinder zur gleichen Seite des Gehäuses, wobei Anlenkpunkte der Zylinder am Rotor sich vorteilhafterweise auf der gleichen Höhe befinden. Arbeiten die Zylinder gegensynchron, so Verschwenken sie sich zu gegenüberliegenden Seiten des Gehäuses und die Anlenkpunkte befinden sich im Wesentlichen gegenüberliegend bezüglich der Rotorachse.

[0037] Die Hauptdruckleitung und/oder die anderen Druckleitungen umfassen vorteilhafterweise ein Überdruckventil, welches einen maximalen Betriebsdruck der Hydraulikflüssigkeit auf beispielsweise 180 bar begrenzt.

[0038] Idealerweise beträgt ein totaler Schwenkwinkel, um welchen der Rotor aus der Freigabeposition in die Aufnahmeposition oder umgekehrt rotiert oder verschwenkt wird, 180° also eine halbe Umdrehung. Beim Rotieren aus der Freigabeposition in die Aufnahmeposition werden also die Polrichtungen von idealerweise antiparallel (zeigen in die entgegengesetzte Richtungen) auf idealerweise parallel (beide zeigen in die gleiche Richtung) verschwenkt. Dies entspricht also eine Umkehrung der Polrichtung des zweiten permanentmagnetischen Elementes.

[0039] Der erfindungsgemässe Rotor umfasst vorzugweise eine Nabe und einen Pleuel, über welchen der Arbeitszylinder mittels einer Anschweissbüchse, die sich am freien Ende der Kolbenstange anschliesst, den Rotor betätigt. Ist der Zylinderkörper am kolbenstangenfernen (distalen) Ende verschwenkbar an einem Aufhängepunkt beispielsweise am Gehäuse befestigt, so sind Positionen, in welchen der Anlenkpunkt des Pleuels maximale und minimale Entfernung zum besagten Aufhängepunkt hat, Totpunkte dieses mechanischen Systems. In diesen Totpunkten liegen also das verbindende Gelenk und die einwirkenden Kraftvektoren auf einer Linie. Je näher das Gelenk sich der Linie nähert, umso stärker wirkt sich die Reibung im Gelenk aus bzw. desto grösser wird die benötigte Querkraft, um das Gelenk aus der Linie zu entfernen. Grössere Querkraft heisst auch höhere Tangentialkraft (Kräftediagramm). Diese mechanischen Totpunkte sind nur aufwändig zu überwinden. Der totale Schwenkwinkel ist daher beim erfindungsgemässen Lasthebemagneten derart gewählt, dass kein solcher Totpunkt überwindet werden muss. Das heisst, dass der totale Schwenkwinkel kleiner als 180° ist und keinen der Totpunkte überstreicht. Bevorzugt wird hier ein Schwenkwinkel von 120°.

[0040] Ein ruckartiges Anlaufen aus einer Endposition (Aufnahme- oder Freigabeposition) kann entstehen, wenn ein Anlenkwinkel bei eingezogener Kolbenstange zu flach bzw. bei ausgefahrener Kolbenstange zu spitzig gewählt wird und die entsprechenden Querkräfte derart gross sind, dass der Rotor nicht ruckfrei aus einer Endposition rotiert werden kann, sondern beispielsweise zumindest phasenweise aufgrund der mechanischen und magnetischen Reibung kurzzeitig hängen bleibt oder gebremst wird. Unter dem Anlenkwinkel wird hierbei der Winkel zwischen der Strecke Aufhängepunkt des Zylinders und Anlenkpunkt und der Strecke Anlenkpunkt und Rotorachse verstanden.

[0041] Mit einem Schwenkwinkel von 120° kann der Anlenkwinkel in der Aufnahme- und der Freigabeposition beispielsweise etwa 30° respektive etwa 150° betragen. Dies minimiert die benötigten Querkräfte und verkleinert das Rucken beim Anlaufen aus den genannten Endpositionen, während der Wirkungsgrad des Systems dadurch nur um etwa 10% reduziert wird. Idealerweise fluchtet die Zylinderachse hierbei in Endpositionen, also in der Freigabe- und der Aufnahmeposition gleich. Damit sind die besagten Querkräfte in der Freigabe- und der Aufnahmeposition gleich. Die Drehmomente, welche diesbezüglich aufgrund der Wechselwirkung des ersten und zweiten permanentmagnetischen Elementes auftreten, werden hierbei vernachlässigt, da ihr Beitrag minimal ist. Mit dieser Anordnung wird die Gefahr des ruckartigen Anlaufens also auf beide Positionen gleich verteilt, d.h. beim Anfahren aus beiden Positionen herrscht ein ähnlich ruckartiges Verhalten, welches aufgrund des eingeschränkten Schwenkwinkels abgeschwächt ist. Dies ist auch insofern vorteilhaft, da durch die Symmetrie dieser Anordnung in beiden Positionen auch im Wesentlichen gleiche Verschleisserscheinungen aufgrund der genannten Kräfte auftreten. Diese eingeschränkte Rotation ist zudem vorteilhafterweise derart, dass das erste und zweite permanentmagnetische Element keine relative Position zueinander einnehmen, in welcher deren Polrichtungen strikt parallel oder antiparallel verlaufen. Dies reduziert zwar das maximale und vergrössert das minimale Arbeitsfeld, ist aber vorteilhaft hinsichtlich eines ruckfreieren Anlaufens der Rotation des Rotors aus den beiden Endpositionen und der Hebemagnet kann mit dem 120°-Schwenkwinkel dennoch mit ca. 90% der maximalen Leistung betrieben werden. Alternativerweise ist es jedoch denkbar, dass der Anlenkpunkt derart am Rotor angesetzt ist, dass eine der besagten relativen Positionen einnehmbar ist, um beispielsweise für eine spezielle Anwendung ein extremales Arbeitsfeld zu erhalten.

[0042] Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0043] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen sind. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1a

eine Querschnittsansicht eines erfindungsgemässen Hebemagneten mit einem Hydraulikzylinder;

Fig. 1b

einen Vergrösserungsausschnitt der Figur 1a;

Fig. 1c

eine Seitenansicht eines erfindungsgemässen Pleuels mit Nabe nach Fig. 1a;

Fig. 1d

eine andere Seitenansicht des Pleuels mit Nabe nach Fig. 1c,

Fig. 2

einen Längsschnitt durch einen Hebemagneten nach Fig. 1a;

Fig. 3

eine weitere Querschnittsansicht des Hebemagneten nach Fig. 1a in deaktiviertem Zustand (Rotor in Freigabeposition);

Fig. 4

eine weitere Querschnittsansicht des Hebemagneten nach Fig. 1a in aktiviertem Zustand (Rotor in Aufnahmeposition); und

Fig. 5

eine Detailansicht des Hydraulikzylinders nach Fig. 1a.

BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

[0044] Eine bevorzugte Ausführungsform des Hebemagneten 1 ist in Fig. 1a und in Figuren 3 und 4 in einer Querschnittsansicht dargestellt. In Fig. 2 ist ein entsprechender Längsschnitt abgebildet; hierbei ist der in Fig. 2 links liegende Bereich der vordere, der rechts liegende der hintere, der oben liegende der obere und der unten liegende der untere Bereich des Hebemagneten 1; von vorne betrachtet liegt die linke Seite des Hebemagnete 1 links der Mitte des Hebemagneten 1, die rechte Seite rechts davon.

[0045] Wie beispielsweise in Fig. 2 erkennbar ist, umfasst der Hebemagnet 1 einen länglichen Stator 30, einen zylinderförmigen Rotor 50 und einen Zylinder/Kolben-Aktuator 101 mit zwei hydraulisch betriebenen Arbeitszylindern 100, 100', welche in einem Gehäuse 10 angeordnet sind.

[0046] Das Gehäuse 10 umfasst Gehäuseseitenwände 11, welche nach oben vorzugsweise leicht zusammenlaufen. Daran schliesst sich eine oberer Gehäuseabschnitt 12 an, welche ein herkömmliches Befestigungselement 2 zur Kopplung des Hebemagneten 1 mit einer geeigneten Maschine aufweist. Dieses Befestigungselement 2 kann einen Befestigungsring 3 umfassen. Alternativerweise sind auch andere, dem Fachmann bekannte Befestigungselemente denkbar, beispielsweise auch Schnellwechselsysteme für einen automatischen Betrieb (mannlose Wechselsysteme). Das Gehäuse 10 umfasst weiter eine untere Gehäuseabdeckung 20 und im vorderen und im hinteren Teil des Gehäuses 10 je einen Gehäusebodenabschnitt 24. Weiter umfasst das Gehäuse 10 auch Teile von freien Enden 33, 34 von magnetisierbaren Polbeinen 35, 36, in welchen sich der Stator 30 vorzugsweise über seine gesamte Länge gegen unten erstreckt. Die Enden 33, 34 ragen vorteilhafterweise über die Gehäusebodenabschnitte 24 und die untere Gehäuseabdeckung 20. Die überstehenden Enden 33, 34 bilden mit der unteren Gehäuseabdeckung 20 ein Anlageelement, wobei die überragenden Polbeine 35, 36 an ihren Innenflächen nach oben leicht zusammenlaufen und so eine Last gegen eine Mitte der Anlagefläche des Anlageelementes 20, 33, 34 führen. Im Gehäuse 10 sind weiter zwei vertikale Schottwände 27 derart bereitgestellt, dass der Innenraum des Gehäuses in drei Kammern unterteilt wird, je eine im Wesentlichen gleichgrosse äussere Kammer 40, 40' im vorderen und hinteren Bereich des Gehäuses 10 und eine im grössere mittlere Kammer 41 dazwischen.

[0047] In den äusseren Kammern 40, 40' ist je ein Arbeitszylinder 100, 100' und in der mittleren Kammer 41 der Stator 30 und wesentliche Teile des Rotors 50 angeordnet. Die beiden Arbeitszylinder 100, 100' sind identisch. Die Schottwände 27 weisen hierbei mehrere Durchbrüche auf, beispielsweise zur Durchführung von einem hinteren oder vorderen Rotorabschnitt 54, 55 oder von Druckleitungen 21, 22 zur Versorgung der Arbeitszylinder. Über zwei Hauptdruckleitungen 22 mit Druckanschlüssen 23, welche an Leitungsverzweigungen 28 in Druckleitungen 21 übergehen (siehe z.B. Fig. 3), wobei diese zumindest in der mittleren Kammer 41 symmetrisch verlaufen, sind die Arbeitszylinder 100, 100' betreibbar. Dieser symmetrische Verlauf ermöglicht, dass die Schottwände 27 gleich ausgestaltet sein können. Dies ist vorteilhaft, da Fehler während der Fabrikation verhindert werden können (Austauschbarkeit). Zudem ist dadurch die Produktion der Schottwände 27 einfacher, was hilft, Kosten zu sparen. Zudem herrschen gleiche Platzverhältnisse für Druck- und Rücklaufleitung und somit identische Einbaubedingungen für Druckreduzierventile in Kammer 41. Die Druckanschlüsse 23 sind derart ausgestaltet, dass sie mit herkömmlichen Hydraulikmitteln von geeigneten Maschinen verbindbar sind. Die obere Gehäuseabdeckung 12 stellt zur Durchführung der Hauptdruckleitungen 22 und zu Wartungszwecken mindestens eine Ausnehmung 26 bereit, welche durch eine durch herkömmliche Mittel lösbar befestigbare plattenförmige Abdeckung 25 verschliessbar ist. Die Hauptdruckleitung 22 und/oder die Druckleitungen 21 weisen mindestens ein herkömmliches Überdruckventil auf, welches vorzugsweise in der mittleren Kammer 41 angeordnet ist.

[0048] Der Stator 30 ist im Wesentlichen zwischen den beiden Schottwänden 27 über die Länge der mittleren Kammer 41 angeordnet und stellt ein erstes permanentmagnetisches Element 32, welches sich im Wesentlichen in rechteckiger Querschnittsform über die gesamte Länge des Stators 30 etwa auf halber Höhe des Gehäuses 10 erstreckt, bereit. Eine Polrichtung X (magnetische Nordpol-Südpol-Richtung) des ersten permanentmagnetischen Elementes 32 zeigt hier horizontal und senkrecht zur Längsrichtung des Gehäuses 10, in Fig. 3 nach links. Vom ersten permanentmagnetischen Element 32 erstrecken sich die Polbeine 35, 36 sich voneinander entfernend in den unteren Bereich des Gehäuses 10, wo sich die freien Enden 33, 34 anschliessen. Der Stator 30 hat also balkenförmig mit einem im Wesentlichen dreieckigen Querschnitt, wobei die Spitze des Dreiecks ausgenommen ist und die Grundfläche des Balkens eine Ausnehmung 16 aufweist, welche durch die Innenflächen der Polbeine 35, 36 definiert wird und zur Aufnahme des Rotors 50 dient (siehe z.B. Figuren 3 und 4).

[0049] Die Polbeine 35, 36 bestehen aus einem Material mit hoher Permeabilität, beispielsweise aus Weicheisen oder kohlenstoffarmer Stahl, bündeln also das Magnetfeld des ersten permanentmagnetischen Elementes 32 und auch eines zweiten permanentmagnetischen Elementes 52 des Rotors 50 und leiten das resultierende Magnetfeld, welches sich aus allen örtlich vorherrschenden Magnetfeldern zusammensetzt, gegen die freien Enden 33, 34 der Polbeine 35, 36.

[0050] Unmittelbar oberhalb des Anlageelementes 20, 33, 34, also im unteren Bereich des Gehäuses 10, und unterhalb des ersten permanentmagnetischen Elementes 32 ist zwischen den Polbeinen 35, 36 in der Ausnehmung 16 der Rotor 50 um eine Rotorachse 56 rotierbar angeordnet. Die Ausnehmung 16 ist hierbei derart geformt, dass die Ausbuchtungen aufweist, in welchen der im Querschnitt im Wesentlichen kreisförmige Rotor 50 einragt. Die Rotorachse 56 liegt hierbei zentral im Rotor 50 und verläuft horizontal entlang der Länge des Gehäuses 10 und des Stators 30, parallel zur Anlagefläche.

[0051] Der Rotor 50 stellt das zweite permanentmagnetische Element 52 bereit. Dieses Element 52 nimmt mit seinem vorzugsweise im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt einen wesentlichen Teil des Rotorquerschnittes ein (siehe Figuren 3 und 4). Zu beiden Seiten des permanentmagnetischen Elementes 52 vervollständigen Teile von Kreissegmenten 53, welche sich längs der Rotorachse 56 erstrecken, den im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt des Rotors 50. Hierbei sind diese Teile von Kreissegmenten 53 aus einem Material mit hoher Permeabilität, wie kohlenstoffarmer Stahl, welches Magnetfelder leitet. Das zweite permanentmagnetische Element 52 erstreckt sich im Wesentlichen über die gleiche Länge wie das erste permanentmagnetische Element 32 und wechselwirkt mit diesem, insbesondere über die Polbeine 35, 36 und Kreissegmente 53. Eine Polrichtung des Rotors 50 (magnetische Nordpol-Südpol-Richtung) zeigt senkrecht zur Rotorachse 56 und rotiert in der Ebene senkrecht zur Rotorachse 56 mit dem rotierenden Rotor 50. Über Durchbrüche im unteren Bereich der Schottwände 27 ragt der Rotor 50 in die äusseren Kammern 40, 40', wobei der jeweilige Arbeitszylinder 100, 100' in den äusseren Kammern 40, 40' an in die äusseren Kammer 40, 40' ragenden Teilen des Rotors 50 angreift. Damit ist der Rotor 50 mittels der beiden Arbeitszylinder 100, 100' zwischen der Aufnahmeposition und der Freigabeposition rotierbar.

[0052] Der Arbeitszylinder 100, 100' umfasst einen Zylinderkörper 110, 110', in welchem ein Kolben (in den Zeichnungen nicht sichtbar) hin- und herbewegbar gelagert ist, und eine Kolbenstange 120, 120' welche am Kolben befestigt ist. Der Zylinderkörper 110, 110' und damit der Arbeitszylinder 100, 100' ist hängend verschwenkbar zentral oberhalb des Stators 30 und der Rotorachse 56 an dem oberen Gehäuseabschnitt 12 an einer Aufhängung 14, 14' befestigt. Dazu weist das distale Ende des Zylinderköpers 110, 110' einen Befestigungsabschnitt 116, 116' mit einer Ausnehmung 117, 117' (siehe z.B. Fig. 5) zur Befestigung des Zylinderkörpers 110, 110' an der Aufhängung 14, 14' mittels eines Bolzens oder eines Stifts auf.

[0053] Die Aufhängung 14, 14' ist bezüglich der Breite des Gehäuses 10 mittig und am oberen Gehäuseabschnitt 12 angebracht, derart, dass eine Längsachse des Arbeitszylinders 100, 100' in einer Ebene senkrecht zur Rotorachse 56 pendelt. Durch diese verschwenkbare Aufhängung des Arbeitszylinders 100, 100' ist die Kolbenstange 120, 120' während einer Hubbewegung des Kolbens in einer lateralen Pendelbewegung bewegbar.

[0054] Wie in Fig. 1a und Fig. 2 gezeigt, greift die Kolbenstange 120, 120'über einen Pleuel 130, 130', der über eine Nabe 140, 140' mit der Rotorachse 56 verbunden ist, am vorderen Rotorabschnitt 54 und am hinteren Rotorabschnitt 55 an. Der Pleuel 130 mit Nabe 140 ist in den Figuren 1c und 1d alleine in zwei verschiedenen Seitenansichten dargestellt. Die Kolbenstange 120, 120' wird hierzu mittels einer sich am freien Ender der Kolbenstange 120, 120' anschliessenden Anschweissbüchse 122, 122' am Pleuel 130, 130' befestigt. Hierzu weisen die Anschweissbüchsen 122, 122' je eine Ausnehmung 123 (siehe Fig. 5) und die Pleuel 130, 130' je eine Ausnehmung 133 (siehe Fig. 1a) auf.

[0055] In einer bevorzugten Ausführungsform umgibt der Pleuel 130, 130' mit einem bezüglich der Rotorachse 56 äusseren Abschnitt 131 die Anschweissbüchse 122, 122' zu beiden Seiten. Die Anschweissbüchse 122, 122' wird also, wie in Fig. 2 ersichtlich in den Pleuel 130, 130' eingesetzt. Damit stösst die Kolbenstange 120, 120' beim Ausfahren seitlich gegen die Nabe 140, 140'. Dieses Anstossen definiert eine Grenze der Rotation, da der Rotor 50 nicht in diese Richtung weiterrotiert werden kann. Um die Kolbenstange 120, 120' noch weiter ausfahren zu können und den Anschlag der Kolbenstange 120, 120' also derart zu verschieben, dass der Rotor 50 weiterrotiert werden kann, weisen beide Naben 140, 140' eine entsprechende Ausnehmung 121 (siehe insbesondere Figuren 1c und 1d) auf. Diese Ausnehmung 121 ist derart angeordnet, dass bei achsennaher Position der Kolbenstange 120, 120' die Kolbenstange 120, 120' den durch die Ausnehmung 121 bereitgestellten Raum zumindest teilweise vorzugsweise vollständig einnimmt. Achsennah ist als nahe der Rotorachse 56 zu verstehen. Um die Ausnehmung 121 an der Nabe 140, 140' und damit auch eine strukturelle Schwächung der Nabe 140, 140' minimal zu halten, ist die Anschweissbüchse 122, 122' an der Kolbenstange 120, 120' lateral bezüglich einer Kolbenstangenlängsachse gegen die Rotorachse 56 versetzt angebracht (siehe z.B. Fig. 5). Hierbei ist jedoch zu betonen, dass vorzugsweise eine Hublänge bzw. ein Hub des Kolbens die Anfangs- und Endposition der Schwenkbewegung durch Kolbenanschlag definiert. Der Hub entspricht somit dem Abstand der Ausnehmung 133 zwischen Anfangs- und Endposition und bewirkt direkt den Schwenkwinkel von 120°.

[0056] In einer alternativen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Ausführungsform durchstösst der Rotor 50, insbesondere dessen Nabe 140, 140' und Pleuel 130, 130' die Ebene, in welcher der Arbeitszylinder 100, 100' pendelt, nicht. Die Anschweissbüchse 122, 122' liegt dann nur mit der dem Rotor 50 zugewandten Seite am Pleuel 130, 130' an und wird an dessen äusseren Abschnitt 131 beispielsweise über einen Bolzen, welcher durch Ausnehmungen 123, 133 stösst, befestigt. Die Kolbenstange 120, 120' stösst in dieser Ausführungsform dann nicht auf die Nabe 140, 140', letztere braucht daher auch keine Ausnehmungen zu Aufnahme der Kolbenstange 120, 120' aufzuweisen.

[0057] Die Polrichtung X des ersten permanentmagnetischen Elementes 32 ist fix, verläuft im Wesentlichen horizontal quer zur Länge des Gehäuses 10 und bildet mit der Polrichtung Y des in Lotrichtung unterhalb des ersten permanentmagnetischen Elementes 32 beabstandet angeordneten zweiten permanentmagnetischen Elementes 52 einen Polrichtungswinkel α (siehe Figuren 3 und 4).

[0058] In der bevorzugten Ausführungsform beträgt der Polrichtungswinkel α in der Freigabeposition 155° und in der Aufnahmeposition 35°, wobei der Schwenkwinkel γ des Rotors zwischen der Freigabeposition und der Aufnahmeposition 120° beträgt. Die Kolbenstange 120, 120' fluchtet hierbei in der Freigabeposition und in der Aufnahmeposition gleich.

[0059] In weiteren bevorzugten Ausführungsformen kann der Polrichtungswinkel α kleiner oder gleich 175°, vorzugsweise weniger 165°, jedoch mindestens 90° sein, wobei der Schwenkwinkel γ des Rotors zwischen der Freigabeposition und der Aufnahmeposition kleiner oder gleich 170°, vorzugsweise weniger 150°, jedoch mindestens 5° ist. Hierbei ist in der Aufnahmeposition der Polrichtungswinkel α gleich der Differenz der Beträge des Polrichtungswinkels α, wenn der Rotor in der Freigabeposition ist, und des Schwenkwinkels γ.

[0060] Das resultierende Magnetfeld, das Arbeitsfeld, zwischen den freien Enden 33, 34 der Polbeine 35, 36, also am Anlageelement 20, 33, 34 ist hierbei von der Orientierung des Rotors 50 abhängig, da sich je nach Stellung des Rotors 50 die einzelnen Magnetfeldkomponenten vektorartig zum gesamten resultierenden Magnetfeld addieren. Die Permanentmagnete sind nach einer dem Fachmann bekannten Art gewählt, beispielsweise sind Seltenerdmagnete aus Neodym mit einem Energieprodukt von rund 300 Kilojoule/Kubikmeter verwendbar, sodass der Hebemagnet Lasten von bis zu 3000 Kilogramm sicher heben kann. Die FEM-Berechnungen ergeben beispielsweise für eine bevorzugte Ausführungsform eine Abreisskraft von ca. 8000 Dekanewton. Die Abreisskraft wird nach DIN-Norm VDE 0580 definiert. Die definierte Leistung eines Lasthebemagnets wird auf dem Markt um den Faktor 2 bis 3 reduziert (Sicherheitsfaktor). Damit ist auch gewährleistet, dass das Arbeitsfeld durch das erste und das zweite permanentmagnetische Element 32, 52 dominiert ist.

[0061] Zeigen nun die Polrichtungen im Wesentlichen in die gleiche Richtung oder anders ausgedrückt zur gleichen Seite des Gehäuses 10, ist ein Polrichtungswinkel α, definiert als der Winkel zwischen den beiden Polrichtungen, hier gleich 35°, so addieren sich Beträge von Magnetfeldkomponenten der Magnetfelder des ersten und des zweiten permanentmagnetischen Elementes am Anlageelement weitestgehend und das Arbeitsfeld erreicht seinen Maximalwert. Zeigen sie hingegen im Wesentlichen in entgegengesetzte Richtung (zu verschiedenen Seiten des Gehäuses 10), ist also der Polrichtungswinkel α hier gleich 155°, so reduziert sich das Arbeitsfeld auf seinen Minimalwert, da sich die entsprechenden Magnetfeldkomponenten am Anlageelement zumindest teilweise unterschiedliche Vorzeichen aufweisen.

[0062] Erfindungsgemäss wird ebenfalls eine Hebemagneteinheit bereitgestellt (in den Zeichnungen nicht dargestellt), welche balken- oder flächenartige Tragelemente umfasst. Diese Tragelemente können beispielsweise Doppel-T-Träger oder Platten aus Stahl sein, die entsprechende Befestigungsmittel aufweisen. Die Verbindung kann beispielsweise eine Haken-, Schweiss-, Niet-, Schrauben- oder Bolzenverbindung sein. An diesen Tragelementen sind dann mittels der Befestigungsmittel mehrere, beispielsweise zwei, drei, vier oder mehr erfindungsgemässe Hebemagneten 1 nach einer dem Fachmann bekannten Art befestigbar und zu einer Hebemagneteinheit verbindbar. Das Tragelement ist vorzugsweise starr ausgeführt, die Verbindungsstelle der Lasthebemagnete vorzugsweise gelenkig. Somit kann sich das System den Anforderungen anpassen (z.B. Durchhängen von Profilen).

[0063] Der Hebemagneten 1 bzw. die Hegemagneteinheit ist zur Aufnahme von magnetischer Last und nach einer allfälligen Bewegung des Hebemagneten 1 zur anschliessenden Freigabe der Last verwendbar.

BEZUGSZEICHENLISTE

[0064] 

1

Hebemagnet

2

Befestigungselement

3

Verbindungsring

10

Gehäuse

11

Seitenwand

12

Oberer Gehäuseabschnitt

14

Aufhängung

20

Untere Gehäuseabdeckung

21

Druckleitung

22

Hauptdruckleitung

23

Druckanschlüsse

24

Gehäusebodenabschnitt

25

Abdeckung

26

Ausnehmung

27

Schottwand

28

Leitungsverzweigung

30

Stator

32

Erstes permanent-magnetisches Element

33

Freies Ende des Stators

34

Freies Ende des Stators

35

Linkes Polbein

36

Rechtes Polbein

40

Äussere Kammer

41

Mittlere Kammer

50

Rotor

52

Zweites permanent-magnetisches Element

53

Teil eines Kreissegmentes

54

Vorderer Rotorabschnitt

55

Hinterer Rotorabschnitt

56

Rotorachse

100

Arbeitszylinder

101

Zylinder/Kolben-Aktuator

110

Zylinderkörper

116

Befestigungsabschnitt

117

Ausnehmung

120

Kolbenstange

121

Ausnehmung

122

Anschweissbüchse

123

Ausnehmung

130

Pleuel

131

Äusserer Abschnitt des Pleuels

133

Ausnehmung

140

Nabe

X

Polrichtung

Y

Polrichtung

α

Polrichtungswinkel

γ

Schwenkwinkel

Ansprüche

1. Hebemagnet zur kraftschlüssigen Aufnahme von magnetischer, insbesondere ferromagnetischer, Last umfassend:

mindestens einen Stator (30), umfassend ein erstes permanentmagnetisches Element (32), mindestens einen dem Stator (30) zugeordneten Rotor (50), umfassend ein zweites permanentmagnetisches Element (52) und mindestens ein Anlageelement (22, 33, 34) zum Aufnehmen der Last,

wobei der mindestens eine Rotor (50) relativ zum entsprechenden Stator (30) aus einer Aufnahmeposition, in welcher durch das erste und zweite permanentmagnetische Element (32, 52) eine magnetische Kraft zum Aufnehmen der Last am Anlageelement (22, 33, 34) zur Verfügung gestellt ist, in eine Freigabeposition, in welcher die magnetische Kraft die Last freigebend reduziert ist, rotierbar ist,

dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemagnet weiter einen mindestens einen Arbeitszylinder (100) umfassenden Zylinder/Kolben-Aktuator (101) umfasst, wobei der mindestens eine Arbeitszylinder (100) einen Zylinderkörper (110) mit einem darin hin- und herbewegbaren Kolben und eine Kolbenstange (120), welche am Kolben befestigt ist, bereitstellt und über den Zylinderkörper (110) und die Kolbenstange (120) durch direkte oder indirekte Befestigung eine Wirkverbindung zwischen dem Rotor (50) und dem entsprechenden Stator (30) bereitstellt, sodass durch Aktivierung des Zylinder/Kolben-Aktuators (101) der mindestens eine dem Stator (30) zugeordnete Rotor (50) aus der Aufnahmeposition in die Freigabeposition und zurück rotierbar ist.

2. Hebemagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Arbeitszylinder (100) des Zylinder/Kolben-Aktuators (101) ein Hydraulikzylinder (100) ist.

3. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemagnet ein Gehäuse (10) umfasst, welches starr mit dem Stator (30) verbunden ist und dass der Zylinderkörper (110) des mindestens einen Arbeitszylinders (100) am Gehäuse (10) befestigt ist oder dass besagter Zylinderkörper (110) am Stator (30) befestigt ist, wobei die Kolbenstange (120) des mindestens einen Arbeitszylinders (100) am Rotor (50) befestigt ist.

4. Hebemagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkörper (110) verschwenkbar oberhalb des Rotors (50), vorzugsweise mittig bezüglich einer Breite des Gehäuses (10), an einem oberen Gehäuseabschnitt (12) angebracht ist, sodass die Kolbenstange (120) während einer Hubbewegung des Kolbens in einer lateralen Pendelbewegung bewegbar ist.

5. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Polrichtung (X) des ersten permanentmagnetischen Elementes (32) vorzugsweise im Wesentlichen horizontal zum Lot verläuft und mit einer zweiten Polrichtung (Y) des vorzugsweise in Lotrichtung unterhalb des ersten permanentmagnetischen Elementes (32) beabstandet angeordneten zweiten permanentmagnetischen Elementes (52) in der Freigabeposition einen Polrichtungswinkel (α) von weniger oder gleich 175°, vorzugsweise weniger 165°, jedoch mindestens 90° einschliesst und ein Schwenkwinkel (γ) des Rotors zwischen der Freigabeposition und der Aufnahmeposition weniger oder gleich 170°, vorzugsweise weniger 150°, jedoch mindestens 5° beträgt, wobei in der Aufnahmeposition der Polrichtungswinkel (α) gleich der Differenz der Beträge des Polrichtungswinkels (α), wenn der Rotor (50) in der Freigabeposition ist, und des Schwenkwinkels (γ) ist und wobei die Kolbenstange (120) in der Freigabeposition und in der Aufnahmeposition vorzugsweise gleich fluchtet.

6. Hebemagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Polrichtungswinkel (α) in der Freigabeposition 155° und in der Aufnahmeposition 35° beträgt, wobei der Schwenkwinkel (γ) des Rotors zwischen der Freigabeposition und der Aufnahmeposition 120° beträgt.

7. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dass die Kolbenstange (120) mittels einer Anschweissbüchse (122) an einem Pleuel (130) befestigt ist, wobei der Pleuel (130) über eine Nabe (140) mit einer vorzugsweise zentral bezüglich des Rotors (50) angeordneten Rotorachse (56) verbunden ist.

8. Hebemagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nabe (140) eine Ausnehmung (121) aufweist, die bei achsennaher Position der Kolbenstange (120) so angeordnet ist, dass die Kolbenstange (120) den durch die Ausnehmung (121) bereitgestellten Raum zumindest teilweise einnimmt und wobei die Anschweissbüchse (122) vorzugsweise lateral gegen die Rotorachse (56) versetzt angebracht ist.

9. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Arbeitszylinder (100) pro Rotor (50) einen Sperrblock umfasst.

10. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder/Kolben-Aktuator (101) mindestens eine Hauptdruckleitung (22) und weitere Druckleitungen (21) mit Anschluss zum jedem Arbeitszylinder (100) umfasst, wobei mittels der Druckleitungen (21, 22) der Zylinder/Kolben-Aktuator (101) durch Beaufschlagung und/oder Ablass von Druck betätigbar ist.

11. Hebemagnet nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemagnet genau einen Stator (30) und einen Rotor (50) umfasst, wobei der Rotor (50) mittels zweier identischer Arbeitszylinder (100) rotierbar ist, wobei je ein Arbeitszylinder (100) mit seiner Kolbenstange (120) an einem vorderen Rotorabschnitt (54) des Rotors (50) und an einem hinteren Rotorabschnitt (55) des Rotors (50) angreift.

12. Hebemagnet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Arbeitszylinder (100) synchron arbeiten und bei Aktivierung gleichzeitig zur gleichen Seite des Gehäuses (10) pendeln.

13. Hebemagnet nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (10) mindestens zwei vertikale Schottwände (27) bereitstellt, wodurch im Gehäuseinneren zwei äussere Kammern (40, 40') und eine mittlere Kammer (41) bereitgestellt sind, wobei der Stator (30) in der mittleren Kammer (41) im Stator (30) angeordnet ist, wobei der Rotor (50) im Stator (30) untergebracht ist, sodass das erste und zweite permanentmagnetische Element (52) in der mittleren Kammer (41) miteinander wechselwirkend, sich über eine Länge der mittleren Kammer (41) erstreckend bereitgestellt sind, und wobei der Rotor (50) über Durchbrüche in den Schottwänden (27) in die äusseren Kammern (40, 40') ragt, wobei in den äusseren Kammern (40, 40') je ein am Rotor (50) angreifender Arbeitszylinder (100) untergebracht ist, mittels derer der Rotor (50) zwischen der Aufnahmeposition und der Freigabeposition rotierbar ist.

14. Hebemagneteinheit umfassend mehrere Hebemagneten 1 nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie balken- oder flächenartige Tragelemente umfasst, an welchen die einzelnen Hebemagneten befestigbar sind.

15. Verwendung eines Hebemagneten 1 nach einem der vorangehenden Ansprüche oder einer Hebemagneteinheit nach Anspruch 14 zur Aufnahme von magnetischer Last und, nach einer allfälligen Bewegung des Hebemagneten 1 mitsamt der Last, zur anschliessenden Freigabe der Last.

Zeichnung