(19) |
![](https://data.epo.org/publication-server/img/EPO_BL_WORD.jpg) |
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(11) |
EP 2 759 508 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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14.10.2015 Patentblatt 2015/42 |
(22) |
Anmeldetag: 24.01.2013 |
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(51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
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(54) |
Lasthebemagnet mit Drehantrieb
Load-lifting magnet with rotary drive
Aimant de levage de charge avec entraînement rotatif
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
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Benannte Erstreckungsstaaten: |
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BA ME |
(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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30.07.2014 Patentblatt 2014/31 |
(73) |
Patentinhaber: Starmag AG |
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9536 Schwarzenbach (CH) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Sterchi, René
9116 Wolfertswil (CH)
- Naef, Bernhard
9245 Oberbüren (CH)
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(74) |
Vertreter: Liebetanz, Michael |
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Isler & Pedrazzini AG
Postfach 1772 8027 Zürich 8027 Zürich (CH) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A1- 2 532 615 GB-A- 1 213 962
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WO-A1-2005/040031 US-A1- 2012 277 911
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
TECHNISCHES GEBIET
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hebemagneten mit einem Drehantrieb gemäss
Oberbegriff des Anspruchs 1 und die Verwendung eines solchen zum Heben von geeigneter
Last.
STAND DER TECHNIK
[0002] Lasthebemagnete sind beispielsweise aus der
GB 1,213,962 bekannt. Diese Druckschrift offenbart einen Lasthebemagneten mit einem Stator und
darunter liegenden Rotor, welche jeweils einen Permanentmagneten aufweisen. Eine derartige
Bauart erlaubt, eine Vorrichtung mit kompakten Abmessungen bereitzustellen. Die Permanentmagnete
bilden hierbei Teile eines magnetischen Wirkkreises. Die
GB 1,213,962 lehrt, dass der Rotor manuell mittels eines Handgriffes um 180° zwischen einer ausgeschalteten
Ruhelage und einer eingeschalteten Arbeitslage drehbar ist. Nachteilig ist hierbei,
dass teils erheblichem Kraftaufwand notwendig ist, um den Hebel umzulegen. In der
Arbeitslage kann eine Arbeitslast aufgenommen werden. Eine anliegende Last beeinflusst
den magnetischen Wirkkreis hierbei nun derart, dass eine Kraft zum Umlegen des Handgriffs
kleiner wird. Derartige manuelle Lasthebemagnete sind also oft erst in Kontakt mit
einer bestimmungsgemässen Last schaltbar, da die ansonsten benötigte Kraft zum Umlegen
des Hebels die Muskelkraft eines Benutzers übersteigt oder aber ein freihängender
Lasthebemagnet in Reaktion auf den Schaltversuch ungünstig verschwenkt wird. Bei einem
freihängenden Lasthebemagneten dieser Bauform, kann es somit vorkommen, dass die benötigte
Kraft zum Umlegen des Hebels derart gross ist, dass sich der gesamte freihängende
Lasthebemagnet wegdreht, bevor der Rotor die gewünschte Lage erreicht. 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 umständlich, aufwändig und risikoreich ist. Zudem muss
der Benutzer zur Betätigung des Hebemagneten stets in unmittelbarer Nähe der Hebevorrichtung
sein, was ebenfalls ein Nachteil ist
[0003] Ein Lasthebemagnet der Eingangs gennanten Art ist aus der
EP 2 532 615 A1 bekannt.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt also die Aufgabe zu Grunde, einen Lasthebemagneten
bzw. Hebemagneten eingangs genannter Art anzugeben, welcher ohne Kontakt zur Arbeitslast
sicher schaltbar ist.
[0005] Diese und weitere Aufgaben werden durch einen Hebemagneten nach Anspruch 1 gelöst,
wobei der Hebemagnet zur kraftschlüssigen Aufnahme von magnetischer Last umfasst:
mindestens einen Stator mit einem ersten permanentmagnetischen Element, mindestens
einen dem Stator zugeordneten Rotor mit einem zweiten permanentmagnetischen Element
und mindestens ein Anlageelement zur Aufnahme der Last, wobei der mindestens eine
Rotor mittels eines Drehantriebs relativ zum Stator aus einer Aufnahmeposition, in
welcher durch das erste und zweite permanentmagnetische Element eine magnetische Kraft
zur Aufnahme der Last am Anlageelement zur Verfügung gestellt ist, in eine Freigabeposition,
in welcher die magnetische Kraft die Last freigebend reduziert ist, rotierbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste permanentmagnetische Element des Stators in
Hauptwirkrichtung der magnetischen Kraft auf die Last an das zweite permanentmagnetischen
Element des Rotor anschliesst und zwischen dem zweiten permanentmagnetischen Element
des Rotors und dem Anlageelement liegt.
[0006] Das erste und das zweite permanentmagnetische Element sind vorzugsweise im Wesentlichen
baugleiche Elemente, welche so eingebaut sind, dass sie durch Verdrehen relativ zueinander
ein verändertes resultierendes Magnetfeld am Anlageelement ergeben. Es ist bevorzugt,
dass der Drehantrieb ein hydraulischer Drehantrieb ist. Somit benötigt dieser keine
elektrischen Zuleitungen und ist einfach in der Anwendung.
[0007] Es ist also bevorzugt, dass der Hebemagnet stromfrei und ohne Hubzylinder betreibbar
ist. Es ist weiter bevorzugt, dass eine erste Achse des Drehantriebs in axialer Richtung
an eine zweite Achse des Rotors anschliesst und der Drehantrieb vorzugsweise direkt
auf die zweite Achse montiert ist. Dadurch ist eine kompakte und stabile Bauweise
möglich. Es ist weiterhin bevorzugt, dass der Drehantrieb versetzt zur horizontalen
Mitte des Stators in Längsrichtung des Hebemagneten am Rotor anschliesst, sodass in
Längsrichtung vom Stator in Richtung des Drehantriebs, im Bereich unterhalb des Drehantriebs
zur Ebene des Anlageelements hin, ein Freiraum über vorzugsweise eine gesamte Tiefe
bzw. Breite des Hebemagneten besteht. Damit ist der Drehantrieb besser vor Schlägen
von unten geschützt. Vorzugsweise sind der Rotor, der Stator und vorzugsweise auch
das Anlageelement im Wesentlichen gleich lang in Längsrichtung des Hebemagneten. So
ist der Raum im Hebemagneten optimal genutzt.
[0008] In einer Weiterbildung ist der Drehantrieb mit einer Schutzabdeckung umgeben, welche
den Drehantrieb gegen Schläge von unten schützt, wobei die Schutzabdeckung in Längsrichtung
des Hebemagneten vorzugsweise in Längsrichtung schräg nach oben zulaufend geformt
ist, ohne den Freiraum auszufüllen. Vorteilhafterweise ist die Schutzabdeckung im
Wesentlichen U-förmig und umgreift den Drehantrieb von unten. Weiter ist es vorteilhaft,
wenn diese Schutzabdeckung mit Profilschenkeln den Drehantrieb auch nach oben und
in Längsrichtung des Hebemagneten überragt, um verbesserten Schutz zu bieten.
[0009] Es ist bevorzugt, dass der Stator relativ zum Rotor um 180 Grad rotierbar ist. Damit
sind die Extrema des magnetischen Wirkkreises, d.h. minimales und maximales Magnetfeld,
einsetzbar und das volle Leistungsspektrum des Wirkkreises ist einsetzbar. Aufgrund
der Verwendung eines Drehantriebes ist dies möglich, da keine Totpunkte in der Mechanik
existieren.
[0010] Es ist bevorzugt, dass der Hebemagnet ein Gehäuse um die Magneteinheit gebildet aus
Rotor und Stator aufweist. Vorzugsweise ist dieses Gehäuse U-förmig und umgreift die
Magneteinheit von oben. Vorzugsweise ist das Gehäuse nicht ferromagnetisch, verhält
sich magnetisch passiv, und schützt die Magneteinheit mechanisch und erlaubt, auf
der Oberseite einen Flansch oder eine Aufhängung zur Montage des Hebemagneten anzubringen.
Vorzugsweise ist die Abdeckung ein geformtes, stabiles Blech.
[0011] Es ist weiter bevorzugt, dass das Gehäuse im dem Anlageelement abgewandten Bereich
über dem Rotor ein vorzugsweise wannenförmiges Verstärkungselement aufweist, welches
sich über die Tiefe bzw. Breite und die Länge des Gehäuses erstreckt und an diesem
befestigt ist, um die mechanische Stabilität zu erhöhen. Diese Wanne ist vorzugsweise
mittels in der Wanne angeordneter Rippen verstärkt und auf die nach oben weisende
Fläche des Stators und gegen die Profilschenkel der Gehäuseabdeckung verschraubt.
[0012] In einer Weiterbildung sind die Hebemagneten über mindestens ein balken- oder flächenartiges
Tragelement zu einer Hebemagneteinheit verbunden, wobei bevorzugt ist, dass die Hebemagneten
insbesondere horizontal rotierbar am Trageelement befestigt sind. Besonders bevorzugt
ist, dass zwei mittels einer Aufhängevorrichtung an einem Trageelement, bspw. einem
Stahlrahmen befestigte Hebemagneten umfasst sind, wobei die Aufhängevorrichtung eingerichtet
ist, die Hebemagneten um eine Lotrichtung als Drehachse zu rotieren.
[0013] Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Verwendung des Hebemagneten wie oben
beschrieben oder einer Hebemagneteinheit wie oben beschrieben zur Aufnahme von magnetischer
Last und, nach einer allfälligen Bewegung des Hebemagneten mitsamt der Last, zur anschliessenden
Freigabe der Last.
[0014] Besonders vorteilhaft kann dieser Hebemagnet oder diese Hebemagneteinheit zur staubsaugerartigen
Sammlung von auf dem Boden zerstreut liegenden magnetischen Kleinteilen eingesetzt
werden. Hierzu wird die Anlagefläche des eingeschalteten Magneten in einer geringen
Höhe von etwa 5 bis 25 Zentimeter über den Boden geführt, derart, dass die magnetischen
Kleinteile der Wirkung des magnetischen Wirkkreises ausgesetzt sind und zur Anlagefläche
gezogen und dort zur Anlage gelangen. Die optimale Distanz zum Boden hängt von der
Stärke des magnetischen Wirkkreises und dem Gewicht der Kleinteile ab. Haftet eine
beabsichtigte Anzahl von Kleinteilen an der Anlagefläche, so führt der Benutzer den
Magneten zu einem vorbestimmten Ort und schaltet den Magneten aus, worauf die Kleinteile
freigegeben und auf Grund der Gravitation zu Boden fallen.
[0015] Weitere Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
[0016] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnungen
beschrieben, die lediglich zur Erläuterung dienen und nicht einschränkend auszulegen
sind. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1
- eine perspektivische Ansicht von oben auf eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen
Hebemagneten;
- Fig. 2
- den Hebemagneten nach Fig. 1 mit Gehäuse in einer perspektivischen Ansicht von unten;
- Fig. 3
- den Hebemagneten nach Fig. 1 in einer weiteren perspektiven Ansicht ohne Gehäuse mit
sichtbarem Drehantrieb;
- Fig. 4
- den Hebemagneten nach Fig. 1 ohne Gehäuse und ohne Drehantrieb;
- Fig. 5
- einen Längsschnitt durch den Hebemagneten nach Fig. 1;
- Fig. 6
- einen Querschnitt durch einen mittleren Abschnitt B-B des Hebemagneten nach Fig. 1;
- Fig. 7
- einen Querschnitt durch einen vorderen Abschnitt A-A des Hebemagneten nach Fig. 1;
und
- Fig. 8
- eine Traverse mit zwei Hebemagneten nach Fig. 1, welche eine Hebemagneteinheit bilden.
BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[0017] Figuren 1 und
2 zeigen, in einer perspektivischen Ansicht von oben bzw. unten, eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemässen Hebemagneten 1. Der gezeigte Hebemagnet 1 ist geeignet für
die Nutzung auf Baustellen bspw. als Halteelement an einem Krankabel zum Transport
von magnetischen Platten oder Trägern. Der Hebemagnet 1 ist im Wesentlichen quaderförmig
und so dimensioniert, dass Nutzlasten von etwa 50 bis 1500 Kilogramm oder mehr, je
nach Ausführungsform, bewegt werden können. Eine typische Längsausdehnung des Hebemagneten
1 beträgt etwa 25 bis 100 Zentimeter, je nach Hebeleistung und Bauart. Bevorzugte
Ausführungsformen sind ein Hebemagnet 1 mit einer Längsausdehnung von etwa 50 Zentimeter
und einer Hebeleistung von bis zu 1000 Kilogramm und ein Hebemagnet 1 mit einer Längsausdehnung
von etwa 100 Zentimeter und einer Hebeleistung von bis zu 2000 Kilogramm (Sicherheitsfaktor
3). Der Hebemagnet 1 weist ein Gehäuse 3 mit einer Gehäuseabdeckung 30, Gehäusestimwänden
34b und zwei Anlageelementen 35 auf. Das Gehäuse 3 ist vorzugsweise aus nicht magnetischem
Material gefertigt, insbesondere Metall oder Kunststoff und umgibt einen magnetischen
Rotor 20 und einen magnetischen Stator 10 (s. Fig. 6). Die Gehäuseabdeckung 30 ist
von U-förmiger Querschnittsgestalt und übergreift mit seitlichen Profilschenkeln Rotor
20 und Stator 10 von oben. Die flächig ebenen Profilschenkel reichen bis im Wesentlichen
ans untere Ende des Stators 10, wo die Anlageelemente 35 angebracht sind. Die Gehäuseabdeckung
30 weist oben gerundete Längskanten 32 auf, zwischen welchen sich eine ebene Deckfläche
33 erstreckt, wobei letztere die beiden Profilschenkel verbindet. Das Gehäuse 3 ist
über Schraubverbindungen 31 am Hebemagneten 1, insbesondere am Stator 10, vorzugsweise
lösbar befestigt. Die Deckfläche 33 weist Gewindelöcher 33a auf, welche der Befestigung
einer Aufhängung 5 des Hebemagneten 1 dienen (s. Fig. 8). An stirnseitigen Endflächen
des Stators 10 sind Rahmen 34 mit mittiger Ausnehmung 34a angeschraubt. Die Gehäuseabdeckung
30 umgreift diese Rahmen 34, wobei die Rahmen 34 und die Gehäuseabdeckung 30 vorzugsweise
fest verschweisst werden. An der oberen Querverbindung der Rahmen 34 sind nach oben
abstehende Noppen bzw. Eingriffselemente 39a angebracht, welche in entsprechende Ausnehmungen
39b der Gehäuseabdeckung 30 (s. Fig. 6) eingreifen, wenn die Abdeckung 30 über die
Rahmen 34 gestülpt wird, womit die Rahmen 34 formschlüssig in Längsrichtung in der
Gehäuseabdeckung 30 zur Verschweissung arretierbar sind. Diese Eingriffselemente 39a
dienen also als Positionierungshilfe für den Schweissvorgang. Die Gehäuseabdeckung
30 und die daran angeschweissten Rahmen 34 werden sodann über den Stator 10 mit einer
Wanne 36 (s. unten) gestülpt und am Stator 10 und mit den Gehäusestimwänden 34b fest
verschraubt. Die Gehäusestimwand 34b, an welche sich die Schutzabdeckung 4 anschliesst,
wirkt als Flansch für die Schutzabdeckung 4, mittels welchem die Schutzabdeckung 4
am Gehäuse 3 bzw. am Stator verschraubt ist.
[0018] An das kastenförmige Gehäuse 3 schliesst sich stirnseitig an die Gehäusestimwand
34b ein Drehantrieb 40 an. Der Drehantrieb 40 ist hydraulisch, braucht also keine
elektrischen Zuleitungen und ist von einer Schutzabdeckung 4 umgeben. Die Schutzabdeckung
4 ist U-förmig mit einem Bodenelement 43 und zwei davon abstehenden Profilschenkeln
44, 45 und umgreift den Drehantrieb 40 von unten. Die Schutzabdeckung 4 schliesst
sich an die Gehäusestimwand 34b an und erstreckt sich in Längsrichtung bis über den
Drehantrieb 40 hinaus. Die Profilschenkel 44, 45 erstrecken sich mit ihren freien
Endabschnitt bis über den Drehantrieb 40 nach oben. Damit umgibt bzw. übergreift die
Schutzabdeckung 4 den Drehantrieb 40 schützend vor Schlägen aus allen Richtungen,
insbesondere von unten und der Seite (links, rechts in Fig. 1).
[0019] An der stirnseitigen Öffnung der Schutzabdeckung 4 ist eine Strebe 46 angebracht,
welche die beiden oberen Ecken der freistehenden Endabschnitte der Profilschenkel
44, 45 verbindet. Diese Strebe 46 bietet weiteren Schutz für den Drehantrieb 40 und
stabilisiert die Schutzabdeckung 4 mechanisch. Die Strebe 46 ist in Längsrichtung
und nach oben abgerundet.
[0020] In einer alternativen Ausführungsform ist die die Schutzabdeckung stirnseitig und/oder
oben vollständig geschlossen. In einer Weiterbildung umgibt die Schutzabdeckung 4
den Drehantrieb 40 also vollständig bzw. vollflächig. Diese Ausbildungen schützen
den Drehantrieb 40 besser, sind allerdings schwerer.
[0021] Die Ausführungsform mit offener Stirnseite gemäss Figs. 1, 2 weist auf einer Drehachse
42 des Drehantriebs 40 ein drehfest angebrachtes Anzeigeelement 47 in Form eines Zeigers
auf. Dieser Zeiger 47 ist von einem Benutzer des Geräts 1 von aussen durch die offene
Stirnseite der Schutzabdeckung 4 sichtbar und zeigt die momentane relative Anordnung
zwischen Stator 10 und Rotor 20 an. Der Zeiger 47 dient also als Drehpositionsanzeige
des Rotors 20. Die Drehpositionsanzeige kann auch eine Skala umfassen, über welche
der Zeiger 47 wischt oder auf welche der Zeiger 47 anzeigt, was das Ablesen der aktuellen
Drehposition erleichtert.
[0022] Wie aus den Figs. 1, 2 ersichtlich, sind die Anlageelemente 35, welche quer zur Längsrichtung
beabstandet sind, mit einer Vielzahl von sich gitterartig kreuzenden Nuten strukturiert.
Diese Profilierung erhöht die Anlagestabilität der Nutzlast am Anlageelement 35. Eine
solche Profilierung ist optional und insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Nutzlast
staubig ist oder kieselähnliche Verunreinigungen auf der Aussenseite aufweist. Dank
dieser Profilierung können besagte Verunreinigungen in Ritzen der Profilierung verlagert
werden. Der unerwünschte Luftspalt zwischen Nutzlast und Anlageelement 35 auf Grund
der Verunreinigung wird dadurch vermindert und die magnetische Nutzlast kann näher
an den Wirkkreis treten, wodurch die Leistung des Hebemagneten 1 besser ausgenutzt
wird.
[0023] In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind glatte Anlageelemente 35 vorgesehen.
Das Anlageelement 35 kann aus Hartmaterial wie Stahl, vorzugweise aus ferromagnetischem
Material gefertigt sein.
[0024] Zudem kann das Anlageelement mit einer Dämpfschicht, bspw. aus Gummi, überzogen sein.
Es ist denkbar, profilierte Gummiprofile an der Anlagefläche anzubringen. Die Dämpfschicht
wirkt vorteilhaft auf die Anlagestabilität und reduziert die Lärmemission bei der
Lastaufnahme. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die Anlageelemente 35 fest mit
dem Stator 10 verschraubt. Eine Abdeckung 35b verschliesst den Spalt zwischen den
beiden Anlageelemente 35 derart, dass eine längsverlaufende Vertiefung 35c in der
nach unten gerichteten Anlagefläche, welche durch die Anlageelemente 35 aufgespannt
wird, entsteht. Dies stabilisiert die Anlage der Nutzlast und lässt diese im Mittelbreich
näher an die Magneteinheit 10, 20 treten, womit eine wirkende Kraft aufgrund des magnetischen
Wirkkreises vergrössert ist.
[0025] Figuren 3 und
4 zeigen den Hebemagneten 1 gemäss Figs. 1, 2, wobei in Fig. 3 übersichtshalber die
Gehäuseabdeckung 30 und in Fig. 4 weiter auch noch der Drehantrieb 40 weggelassen
sind.
[0026] In Fig. 3 ist die seitliche Aussenfläche des Stators 10 sichtbar. Der Stator 10 erstreckt
sich vom Anlageelement 35 im Wesentlichen über die gesamte Breite bzw. Tiefe des Hebemagneten
1 parallel zu den Profilschenkel der Gehäuseabdeckung 30 nach oben und verjüngt sich
im Bereich, in welchem der Rotor 20 angeordnet ist (s. auch Fig. 6). Im unteren Teil
des Stators 10 sind Gewindelöcher 13 für die Schraubverbindungen 31 zur Befestigung
der Abdeckung 30 vorgesehen. Im unteren Teil des Stators 10, im Bereich der Schraubverbindungen
31, schmiegt sich die Abdeckung 30 abschnittsweise parallel verlaufend an den Stator
10 an.
[0027] Oben auf dem Stator 10 ist eine Wanne 36 angebracht, welche vorzugsweise auf dem
Stator 10 befestigbar, insbesondere festschraubbar ist und sich über die gesamte Länge
des Stators 10 und die Breite des Hebemagneten 1 erstreckt. An den seitlich nach oben
stehenden Wänden der Wanne 36, welche im Wesentlichen senkrecht und parallel zu den
Profilschenkeln der Abdeckung 30 verlaufen, sind Befestigungslöcher 38 für Schraubverbindungen
mit Muttern vorgesehen. In der Wanne 36 sind in Längsrichtung in regelmässigen Abständen
zwischen den Befestigungslöcher 38 quer verlaufende Rippen 37 angebracht, welche die
Querschnittsform der Wanne 36 ausfüllen, die Wanne 36 somit segmentieren und damit
den gesamten Hebemagneten 1 mechanisch versteifen und stabilisieren. Wie aus Fig.
6 ersichtlich ist, weist die Wanne 36 ähnliche Rundungen wie die Gehäuseabdeckung
30 auf. Zudem ist in Fig. 6 ersichtlich, dass die Wanne 36 im Bodenbereich Ausnehmungen
36a aufweist, in welche korrespondierende oder entsprechende Noppen der Rippen 37
eingreifen. Diese dienen der Positionierung der Rippen 37 in der Wanne 36, bevor die
Rippen 37 und die Wanne 36 verschweisst werden.
[0028] Figur 4 zeigt, dass der Drehantrieb 40 direkt auf eine Welle 22 des Stators 10 geschoben
ist. Diese direkte Kopplung erlaubt eine einfache und robuste Bauweise.
[0029] Figur 5 zeigt einen Längsquerschnitt mittig durch den Hebemagneten 1. Es ist im unteren Bereich
ein erstes permanentmagnetisches Element 11, welche fest im Stator 10 angeordnet ist
(s. Fig. 6) erkennbar. Senkrecht darüber befindet sich ein zweites permanentmagnetisches
Element 21 des Rotors 20. Die beiden permanentmagnetischen Elemente 11, 21 sind quaderförmig,
erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Stators 10 bzw. Rotors
20 und sind von gleicher Bauweise. Anhand von Fig. 5 und Fig. 6 ist erkennbar, dass
der Rotor 20 im oberen Bereich des Stators 10 angeordnet ist, wo er drehbar gelagert
ist. Der Rotor 20 erstreckt sich im Stator 10 im Wesentlichen über dessen gesamte
Länge.
[0030] In Fig. 5 ist zudem dargestellt, wie die Welle 22 des Rotors 20 in den Drehantrieb
40 eingreift, wobei eine Achse 42 des Drehantriebs mit der Achse der Welle 22 übereinstimmt.
[0031] In
Figur 6 (B-B-Schnitt, s. Fig. 5) ist erkennbar, dass das erste permanentmagnetische Element
11 hochkant mittig im Stator 10 fixiert ist. Und sich das zweite permanentmagnetische
Element 21 direkt oberhalb befindet. Der Stator 10 besteht im Wesentlichen aus zwei
Hälften, welche den Rotor 20 von je einer Seite umgeben, wobei diese Hälften Ausnehmungen
aufweisen, in welche der Rotor 20 eingreift. Der Stator 10 ist so ausgebildet, dass
er den Rotor 20 noch oben sich verjüngend und einen dreiecksartigen Querschnitt bildend
überragt und nach unten den Rotor 20 weiter als nach oben überragend zwei Füsse bereitstellt,
welche die Anlageelemente 35 und die Abdeckung 35b aufweisen. Der Stator 10 und der
Rotor 20 sind aus magnetischen, insbesondere ferromagnetischem Material und bilden
mit den Magneten 11, 21 den magnetischen Wirkkreis, welcher je nach relativer Stellung
der beiden Magneten eine magnetische Kraft zur Aufnahme der Last am Anlageelement
zur Verfügung stellt (Aufnahmeposition) oder die magnetische Kraft die Last freigebend
reduziert (Freigabeposition).
[0032] Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch einen Endabschnitt des Hebemagneten 1 (A-A-Schnitt,
s. Fig. 5)
[0033] Auf Grund der Anordnung des zweiten permanentmagnetischen Elements 21 über dem ersten
permanentmagnetischen Element 11 ist der Drehantrieb 40 in Abstand zu Anlageelement
35 angeordnet. Durch dieses Versetzen des Drehantriebs 40 nach oben entsteht ein Freiraum
15 unterhalb des Drehantriebs 40. Dieser Freiraum 15 erstreckt sich unterhalb der
Schutzabdeckung 4 von der Gehäusestimwand 34b nach aussen und über die Breit oder
Tiefe des Hebemagneten 1. Wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar ist, verläuft die
Schutzabdeckung von der Gehäusestirnwand 34b weg schräg nach oben. Dieser Freiraum
ist also etwa 5 bis 25 Zentimeter hoch und so breit oder tief wie der Lasthebemagnet
1. Die Verlagerung des Drehantriebs 40 nach oben, d.h. weg vom Erdboden, wenn der
Hebemagnet 1 in Betrieb ist, schützt den Drehantrieb 40 zusätzlich vor Schlägen.
[0034] Figur 8 zeigt eine Hebemagneteinheit 2 mit zwei Hebemagneten 1, welche über ein Tragelement
4 verbunden sind. Die Hebemagneten 1 sind einzeln über Platten 51, welche auf den
Deckflächen 33 der Gehäuse 3 der Hebemagneten 1 angeschraubt sind, und eine gelenkige
Aufhängung 5 mit dem Tragelement 4 verbunden. Die Aufhängungen 5 sind durch einen
Schlitz 4a durch das Tragelement 4 geführt und oberhalb formschlüssig arretierbar.
Durch diese Art der Aufhängung ist eine Distanz in Längsrichtung des Tragelements
4 zwischen den Hebemagneten 1 wählbar und einstellbar. Über ein Kopplungselement 4b
kann das Tragelement 4 mit einem Kabel oder Baggerarm oder Dergleichen gekoppelt werden.
Zu illustrativen Zwecken ist eine magnetische Nutzlast 6, ein Doppel-T-Träger, dargestellt.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 |
Hebemagnet2 Hebemagneteinheit |
33a |
Gewindelöcher |
|
34 |
Rahmen |
3 |
Gehäuse |
34a |
Ausnehmung |
4 |
Tragelement |
34b |
Gehäusestirnwand |
4a |
Schlitz |
35 |
Anlageelement |
4b |
Kopplungselement |
35b |
Abdeckung |
5 |
Aufhängung |
35c |
Vertiefung |
6 |
Nutzlast |
36 |
Wanne |
10 |
Stator |
36a |
Ausnehmung |
11 |
erstes permanentmagn. Element |
37 |
Rippen |
|
38 |
Befestigungslöcher |
13 |
Gewindelöcher |
39a |
Noppen |
15 |
Freiraum |
39b |
Ausnehmung |
20 |
Rotor |
40 |
Drehantrieb |
21 |
zweites permanentmagn. Element |
42 |
Achse von 40 |
|
43 |
Schutzabdeckung |
22 |
Achse von 20 |
44, 45 |
Profilschenkel |
30 |
Gehäuseabdeckung |
46 |
Strebe |
31 |
Schraubverbindung |
47 |
Anzeigeelement |
32 |
Gebogene Kante |
|
|
33 |
Deckfläche |
|
|
1. Hebemagnet (1) zur kraftschlüssigen Aufnahme von magnetischer Last umfassend: mindestens
einen Stator (10) mit einem ersten permanentmagnetischen Element (11), mindestens
einen dem Stator (10) zugeordneten Rotor (20) mit einem zweiten permanentmagnetischen
Element (21) und mindestens ein Anlageelement (35) zur Aufnahme der Last, wobei der
mindestens eine Rotor (20) mittels eines Drehantriebs (40) relativ zum Stator (10)
aus einer Aufnahmeposition, in welcher durch das erste und zweite permanentmagnetische
Element (21) eine magnetische Kraft zur Aufnahme der Last am Anlageelement (35) zur
Verfügung gestellt ist, in eine Freigabeposition, in welcher die magnetische Kraft
die Last freigebend reduziert ist, rotierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste permanentmagnetische Element (11) des Stators (10) in Hauptwirkrichtung
der magnetischen Kraft auf die Last an das zweite permanentmagnetischen Element (21)
des Rotor (20) anschliesst und zwischen dem zweiten permanentmagnetischen Element
(21) des Rotors (20) und dem Anlageelement (35) liegt.
2. Hebemagnet (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (40) ein hydraulischer Drehantrieb (40) ist.
3. Hebemagnet (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemagnet (1) stromfrei und ohne Hubzylinder betreibbar ist.
4. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Achse (42) des Drehantriebs (40) in axialer Richtung an eine zweite Achse
(22) des Rotors (20) anschliesst und der Drehantrieb (40) vorzugsweise direkt auf
die zweite Achse (42) montiert ist.
5. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (40) versetzt zum Stator (10) in Längsrichtung des Hebemagneten (1)
am Rotor (20) anschliesst, sodass in der Längsrichtung vom Stator (10) in Richtung
Drehantrieb (40), im Bereich unterhalb des Drehantriebs (40) zur Ebene des Anlageelements
(35) hin, ein Freiraum (15) über vorzugsweise eine gesamte Tiefe oder Breite des Hebemagneten
(1) besteht.
6. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Rotor (20), der Stator (10) und vorzugsweise auch das Anlageelement (35) in Längsrichtung
des Hebemagneten (1) im Wesentlichen gleich lang sind.
7. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (40) mit einer Schutzabdeckung (4) umgeben ist, welche den Drehantrieb
(40) gegen Schläge von unten schützt, wobei vorzugsweise die Schutzabdeckung (4) den
Drehantrieb (40) von unten umgreift und in der Längsrichtung des Hebemagneten (1)
schräg nach oben zulaufend geformt ist.
8. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (10) relativ zum Rotor (20) um 180 Grad rotierbar ist.
9. Hebemagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Hebemagnet (1) ein Gehäuse (30) um die Magneteinheit (10,20) gebildet aus Rotor
(20) und Stator (10) aufweist.
10. Hebemagnet (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (30) im dem Anlageelement (35) abgewandten Bereich über dem Rotor (20)
ein vorzugsweise wannenförmiges Verstärkungselement (36) aufweist, wobei diese Wanne
(36) vorzugsweise mittels in der Wanne (36) angeordneter Rippen (37) verstärkt ist.
11. Hebemagneteinheit umfassend eine Vielzahl von Hebemagneten (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebemagneten (1) über mindestens ein balken- oder flächenartiges Tragelement
(4) verbunden sind.
12. Hebemagneteinheit nach dem Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebemagneten (1) rotierbar an dem mindestens einen Trageelement befestigt sind.
13. Hebemagneteinheit nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwei mittels einer Aufhängevorrichtung an einem Trageelement befestigte Hebemagneten
(1) umfasst sind, wobei die Aufhängevorrichtung eingerichtet ist, die Hebemagneten
(1) um eine Lotrichtung zu rotieren.
14. Verwendung eines Hebemagneten (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder einer Hebemagneteinheit
nach einem der Ansprüche 11 bis 13 zur Aufnahme von magnetischer Last und, nach einer
allfälligen Bewegung des Hebemagneten (1) mitsamt der Last, zur anschliessenden Freigabe
der Last.
1. Load-lifting magnet (1) for the force-fitted uptake of a magnetic load comprising:
at least one stator (10) having a first permanently magnetic element (11), at least
one stator (10) associated to the rotor (20) having a second permanently magnetic
element (21) and at least one docking element (35) for taking up the load, whereby
the at least one rotor (20) is rotatable by means of a rotary drive (40) relative
to the stator (10) from an uptake position in which a magnetic force for the uptake
of the load at the docking element (35) is provided by the first and second permanently
magnetic element (21) into a release position, in which the magnetic force is load-releasingly
reduced, characterized in that, the first permanently magnetic element (11) of the stators (10) connects to the
second permanently magnetic element (21) of the rotor (20) in the main direction of
the action of the magnetic force onto the load and lies between the second permanently
magnetic element (21) of the rotor (20) and the docking element (35).
2. Load-lifting magnet (1) according to claim 1, characterized in that, the rotary drive (40) is a hydraulic rotary drive (40).
3. Load-lifting magnet (1) according to claim 1 or 2, characterized in that, the load-lifting magnet (1) can be operated without current and without lifting
cylinders.
4. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 3, characterized in that, a first axis (42) of the rotary drive (40) connects to a second axis (22) of the
rotors (20) in axial direction and the rotary drive (40) is preferably directly mounted
on the second axis (42).
5. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 4, characterized in that, the rotary drive (40) connects to the rotor (20) shifted with respect to the stator
(10) in longitudinal direction of the load-lifting magnet (1), such that in the longitudinal
direction of the stator (10) in direction of the rotary drive (40), in the region
below the rotary drive (40) towards the plane of the docking element (35), a clearance
(15) exists across preferably an entire depth or breadth of the load-lifting magnet
(1).
6. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the rotor (20), the stator (10) and also preferably the docking element (35) are
of the same length in longitudinal direction of the load-lifting magnet (1).
7. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 6, characterized in that, the rotary drive (40) is surrounded by a protective covering (4), which protects
the rotary drive (40) against impacts from below, whereby preferably the protective
covering (4) encloses the rotary drive (40) from below and is formed into a tapered
shape towards the top in longitudinal direction of the load-lifting magnet (1).
8. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 7, characterized in that, the stator (10) is rotatable by 180 degrees relative to the rotor (20).
9. Load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 8, characterized in that, the load-lifting magnet (1) exhibits a casing (30) constituted by the rotor (20)
and stator (10) around the magnet unit (10, 20).
10. Load-lifting magnet (1) according to claim 9, characterized in that, the casing (30) exhibits a preferably tub-shaped reinforcing element (36) in the
region above the rotor (20) on the far side of the docking element (35), whereby this
tub (36) is preferably reinforced by means of ribs (37) arranged within the tub (36).
11. Load-lifting magnet unit comprising a plurality of load-lifting magnets (1) according
to one of the claims 1 to 10, characterized in that, the load-lifting magnets (1) are connected across at least one bar- or surface-like
bearing element (4).
12. Load-lifting magnet unit according to claim 11, characterized in that, the load-lifting magnets (1) are rotatably fixed to the at least one bearing element.
13. Load-lifting magnet unit according to one of the claims 11 or 12, characterized in that, two load-lifting magnets (1) fixed to a bearing element by means of a suspension
device are comprised, whereby the suspension device is configured to rotate the road-lifting
magnets (1) around a vertical direction.
14. Use of a load-lifting magnet (1) according to one of the claims 1 to 10 or a load-lifting
magnet unit according to one of the claims 11 to 13 for the taking up of a magnetic
load and, after an eventual movement of the load-lifting magnet (1) including the
load, for the subsequent release of the load.
1. Aimant de levage (1) pour la prise par engagement par force d'une charge magnétique
comprenant: au moins un stator (10) ayant un premier élément à magnétisation permanente
(11), au moins un rotor (20) attribué au stator (10)ayant un deuxième élément à magnétisation
permanente (21) et au moins un élément de butée (35) pour la prise de la charge, où
l'au moins un rotor (20) peut être tourné, depuis une position de prise par moyen
d'un entraînement rotatif (40) relatif au stator (10), dans laquelle une force magnétique
pour la prise de la charge est mise à disposition à l'élément de butée (35) par le
premier et deuxième élément à magnétisation permanente (21), vers une position de
désengagement, dans laquelle la force magnétique est réduite de manière à désengager
la charge, caractérisé en ce que le premier élément à magnétisation permanente (11) du stator (10) est connecté en
direction principale d'action de la force magnétique sur la charge au deuxième élément
à magnétisation permanente (21) du rotor (20) et qu'il est situé entre le deuxième
élément à magnétisation permanente (21) du rotor (20) et l'élément de butée (35).
2. Aimant de levage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif (40) est un entraînement rotatif (40) hydraulique.
3. Aimant de levage (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'aimant de levage (1) peut être opéré sans courant et sans cylindre de levage.
4. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que un premier axe (42) de l'entraînement rotatif (40) est connecté en direction axiale
à un deuxième axe (22) du rotor (20) et l'entraînement rotatif (40) est préférablement
monté directement sur le deuxième axe (42).
5. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif (40) est connecté au rotor (20) de manière décalée par rapport
au stator (10) en direction longitudinale de l'aimant de levage (1), tel qu'un espace
libre (15) existe préférablement à travers une profondeur totale ou largeur de l'aimant
de levage (1) en direction longitudinale du stator (10) en direction de l'entraînement
rotatif (40), dans un domaine inférieur à l'entraînement rotatif (40) vers le plan
de l'élément de butée (35).
6. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le rotor (20), le stator (10) et préférablement aussi l'élément de butée (35) sont
essentiellement de la même longueur en direction longitudinale de l'aimant de levage
(1).
7. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'entraînement rotatif (40) est entouré d'un écran de protection (4) qui protège
contre les impacts provenant d'en bas, où préférablement l'écran de protection (4)
enveloppe l'entraînement rotatif (40) dans la partie inférieure et est formée s'étendant
en pointe vers le haut en direction longitudinale de l'aimant de levage (1).
8. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 7 caractérisé en ce que le stator (10) est rotatif par rapport au rotor (20) de 180 degrés.
9. Aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'aimant de levage (1) présente un boîtier (30) autour de l'unité d'aimant (10,20)
formée d'un rotor (20) et stator (10).
10. Aimant de levage (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le boitier (30) présente préférablement un élément de renforcement (36) en forme
de bassine dans la région supérieure au rotor (20) du côté opposé à l'élément de butée
(35), où cette bassine (36) est renforcée préférablement par moyen de nervures (37)
dans la bassine (36).
11. Unité d'aimant de levage comprenant une pluralité d'aimants de levage (1) selon une
des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que les aimants de levage (1) sont connectés à travers au moins un élément de soutien
(4) de type barre ou surface.
12. Unité d'aimant de levage selon la revendication 11, caractérisée en ce que les aimants de levage (1) sont fixés de manière rotative à au moins un élément de
soutien.
13. Unité d'aimant de levage selon une des revendications 11 ou 12, caractérisée en ce que deux aimants de levage (1) fixés à un élément de soutien par moyen d'un dispositif
de suspension sont compris, où le dispositif de suspension est configuré pour tourner
les aimants de levage (1) autour d'une direction verticale.
14. Utilisation d'un aimant de levage (1) selon une des revendications 1 à 10 ou d'une
unité d'aimant de levage selon une des revendications 11 à 13 pour la prise d'une
charge magnétique et, après un éventuel mouvement de l'aimant de levage (1) y compris
de la charge, pour le désengagement subséquent de la charge.
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