永磁設(shè)備的制造方法
【專利摘要】用于升降或夾持鐵磁工件的磁性設(shè)備(100)包括鐵磁外殼框(10)以及容納在外殼框(10)的空腔內(nèi)的可切換磁體布置。外殼(10)被形成為限定彼此基本磁性地解耦的兩個(gè)縱向側(cè)?？汕袚Q磁體布置包括沿著兩側(cè)之間的外殼框(10)的縱軸布置的一系列交錯(cuò)的雙極磁體單元(40、42)。磁體單元(40、42)包括一系列固定永磁體(40)和可旋轉(zhuǎn)永磁體(42)，這些固定永磁體(40)和可旋轉(zhuǎn)永磁體(42)是圓柱形的或者更具體地在形狀上是環(huán)形的、并且被使可旋轉(zhuǎn)磁體(42)相對(duì)于固定磁體(40)圍繞外殼框(10)的縱軸旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)軸(24)貫穿。由此，磁體單元(40、42)可在相應(yīng)磁場相反且彼此基本抵消的“關(guān)閉”位置和相應(yīng)磁場一致且彼此大幅加強(qiáng)的“開啟”位置之間切換。
【專利說明】永磁設(shè)備發(fā)明領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明一般涉及材料處理，并且更具體地涉及在緊固諸如工件(包括鋼片、塊等)之類的鐵磁物體中使用的用于加工、升降、處理、傳送、以及其它操作的磁性夾持和升降設(shè)備。
[0002]具體而言，本發(fā)明涉及使用永磁體作為用于將工件緊固到該設(shè)備的工作面的唯一磁通源的可切換磁性設(shè)備。然而，(電動(dòng)、氣動(dòng)、液壓)伺服電機(jī)可被用于在啟用和停用狀態(tài)之間切換該設(shè)備，而非純手動(dòng)機(jī)械操作。
[0003]發(fā)明背景
[0004]在鐵磁材料處理的領(lǐng)域中，永久和電磁升降工具和設(shè)備已經(jīng)使用了許多年。
[0005]利用永磁體作為用于產(chǎn)生設(shè)備和工件之間的耦合力的唯一源的磁性升降設(shè)備是已知的，例如來自美國專利3，009，727、3，389，356、3，452，310、4，324，219、5，382，935和5，435，613、以及美國專利公開2003/0146633八1。
[0006]美國科羅拉多州威斯敏斯市的磁性開關(guān)工業(yè)解決方案公司(MagswitchIndustrial Solut1ns)供應(yīng)了一種MLAY產(chǎn)品范圍下的特定類型的磁性“重型升降器”。作為示例，一種磁性“重型升降器”可指磁性開關(guān)MLAY 600X4升降磁體(Magswitch MLAY600X4Lifting Magnet)。這些升降器使用可切換磁性磁體作為用于將鐵磁物體緊固到該設(shè)備的工作面的磁通源。其內(nèi)容通過引用結(jié)合于此的美國專利N0.7，012，495描述了下面的原理:在MLAY升降設(shè)備中找到了經(jīng)修改的實(shí)現(xiàn)。在美國專利中，一對(duì)堆疊的圓柱形、在直徑上磁化的永磁體被接納在提供此類可切換單元的外殼和工作面的鐵磁(被動(dòng))磁極延伸件之間，這些永磁體之一可圍繞堆疊軸旋轉(zhuǎn)。MLAY型設(shè)備在專利文檔W0/2013/179126 Al中進(jìn)行了描述和解說，其內(nèi)容通過簡短的交叉引用也結(jié)合于此。MLAY 600X4實(shí)質(zhì)上包括在公用外殼框內(nèi)并排地布置的一系列四個(gè)離散對(duì)的堆疊的圓柱形、在直徑上磁化的永磁體，該公用外殼框?yàn)樗兴膫€(gè)磁體對(duì)提供磁極延伸件，其中磁體對(duì)的堆疊軸彼此平行地且垂直于外殼的縱軸延伸。
[0007]在操作上，MLAY 600X4可在相應(yīng)的關(guān)閉和開啟位置之間手動(dòng)地切換，以選擇性地經(jīng)由緊固到外殼的下面的兩個(gè)鐵磁磁極防磨棒(shoe bar)傳遞來自四對(duì)磁體的可忽略的或者基本的磁通，并且由此提供在該設(shè)備的外殼的基座處的工作面。由于使用了永磁體并且手動(dòng)地切換該設(shè)備，因此不需要外部電力源。一對(duì)U形緊固件被安裝到外殼并且允許磁性升降器和所附連的工件使用起重機(jī)吊桿或類似設(shè)備升起。
[0008]MLAY系列的重型升降器具有磚式外殼，該磚式外殼包括可磁化鐵磁材料的主體。該主體具有垂直地延伸通過外殼主體的沿著外殼的長度緊密相鄰地對(duì)齊的被外殼材料的窄網(wǎng)分開的一系列相等的孔(在MLAY 600X4的情況下為四個(gè))，該主體被處理以使其不可磁化。
[0009]每一個(gè)孔容納一對(duì)堆疊的圓柱形磁通，即上磁體和下磁體。上磁體和下磁體兩者都是在直徑上極化的稀土永久雙極磁體。
[0010]下磁體固定在適當(dāng)?shù)牡胤蕉洗朋w可在這些孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這些孔的下開口通過分流盤(具有高磁阻)封鎖，使用外殼的下面沖洗，以防止進(jìn)入污染物和磁通泄漏路徑。上磁體和下磁體被夾在堆疊磁通之間的減摩分離板分開，以有助于容易旋轉(zhuǎn)。
[0011 ]下磁體相對(duì)于旋轉(zhuǎn)固定并且被取向?yàn)槠銷-S磁極軸垂直于外殼的縱軸延伸。換句話說，使每一個(gè)下磁體的N和S磁極分開的直徑線沿著外殼主體的縱向?qū)ΨQ平面彼此對(duì)齊。
[0012]上磁體在其孔內(nèi)自由地旋轉(zhuǎn)并且通過致動(dòng)器子組件致動(dòng)，這允許所有上磁體在特定的關(guān)閉和開啟位置之間同步切換。致動(dòng)器子組件使用通過在外殼的一端的手柄提供上磁體中的每一個(gè)的協(xié)調(diào)和同步旋轉(zhuǎn)的齒條(rack)和齒輪(pin1n)布置。
[0013]當(dāng)升降器處于“關(guān)閉”位置時(shí)，上磁體的磁極與以下的下磁體的磁極反向地布置。即，上磁體的N磁極在下磁體的S磁極之上，反之亦然。因此，在該布置中，上磁體和下磁體用作內(nèi)部主動(dòng)磁性分流器并且由此外部磁場強(qiáng)度接近零，因?yàn)檫@些磁場由于其極為接近而接近于彼此抵消。沒有磁通將可用于在限定該設(shè)備的工作面或嚙合面的磁極防磨棒處“碰觸(tap)，，ο
[0014]上磁體圍繞其旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)至180°使得該設(shè)備進(jìn)入“開啟”位置，其中上磁體和下磁體的極性取向一致。即，上磁體和下磁體的N磁極在彼此之上，S磁極也如此。由此，下磁體和上磁體的磁場彼此加強(qiáng)并且外部磁場相當(dāng)強(qiáng)。因此，磁通可通過使工件跨磁極防磨棒接觸來碰觸，這提供低磁阻路徑以供磁通傳送到所附連的工件中且通過該所附連的工件，由此創(chuàng)建閉合的磁路。
[0015]結(jié)合MLAY 600X4以及其它永磁體升降/夾持設(shè)備出現(xiàn)的一個(gè)特定問題是在附連到該設(shè)備且從該設(shè)備釋放之后施加給鐵磁工件的剩余磁化(剩磁)。雖然工件的最小“磁”干擾被認(rèn)可為期望目標(biāo)，但是完全避免作為現(xiàn)有設(shè)計(jì)中的工件和設(shè)備之間的磁耦合的結(jié)果的剩余磁化是困難的。
[0016]根據(jù)以上描述，此外將領(lǐng)會(huì)諸如MLAY磁性抓斗(以及以上提及的其它設(shè)備)之類的設(shè)備可通過移除設(shè)計(jì)用于將該設(shè)備的外殼耦合到提升/升降裝置的部件來修改，由此提供靜止的磁性吸盤或工件夾持設(shè)備，其中永磁體可切換以提供在磁極防磨棒或者在外殼處的其它磁性可極化嚙合部件所提供的一個(gè)或多個(gè)工件接納表面的磁通訪問。
[0017]此外，存在許多類型的本領(lǐng)域已知的專用磁性夾持設(shè)備/吸盤設(shè)計(jì)，例如如美國專利5，266，914、4，468，648、4，419，644中所解說和描述的，這些專用磁性夾持設(shè)備/吸盤設(shè)計(jì)使用相對(duì)于彼此可替代的永磁體來影響該設(shè)備在磁通傳遞開啟狀態(tài)和沒有磁通可用于該設(shè)備的工作面的關(guān)閉狀態(tài)之間的切換，一些專用磁性夾持設(shè)備/吸盤設(shè)計(jì)完全以該設(shè)備的復(fù)雜補(bǔ)充為特征。
[0018]在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)加工或者其它操作之后保留在工件中的剩余磁化的可能性在一些實(shí)例中是一個(gè)問題，這需要工件經(jīng)歷單獨(dú)的消磁測量。
[0019]鑒于以上描述的剩余磁化，提供可被設(shè)計(jì)為磁性吸盤、升降設(shè)備、耦合設(shè)備和類似設(shè)備的可切換永磁體設(shè)備由此將是有利的，該可切換永磁體設(shè)備使得鐵磁工件中的剩磁在它已經(jīng)從與該設(shè)備的磁性交互釋放之后最小化。
[0020]發(fā)明概述
[0021]本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種用于與鐵磁物體(諸如工件)可釋放地耦合的磁性設(shè)備，該磁性設(shè)備使得工件中的剩余磁化在通過該設(shè)備附連和從該設(shè)備釋放之后最小化。
[0022]另一個(gè)目標(biāo)是提供一種具體使用排他性永磁體的從構(gòu)造的立場簡化(具體地關(guān)于將該設(shè)備切換成開啟和關(guān)閉)的磁性升降或磁性夾持設(shè)備。
[0023]根據(jù)隨后的描述，其它目的和目標(biāo)將變得顯而易見。
[0024]本發(fā)明的發(fā)明性概念在于以下認(rèn)可:可通過提供可切換磁性布置來實(shí)現(xiàn)經(jīng)改進(jìn)的磁性設(shè)備，其中多個(gè)永磁體單元(優(yōu)選雙極永磁體)以一些磁體單元(以及由此永磁體具有的N-S磁極對(duì))相對(duì)于在可旋轉(zhuǎn)單元之間交錯(cuò)的靜止磁體單元可旋轉(zhuǎn)的方式沿著公用軸布置，并且其中該布置可通過可旋轉(zhuǎn)單元相對(duì)于圍繞公用軸布置的靜止單元的相對(duì)旋轉(zhuǎn)在關(guān)閉和開啟位置之間切換以使可旋轉(zhuǎn)磁體單元的可旋轉(zhuǎn)N-S磁極對(duì)平行于或者反向平行于靜止磁體單元的N-S磁極對(duì)。發(fā)現(xiàn)該布置在磁性布置被接納到公用孔(或者以其它方式成形的空腔)中且被外殼的鐵磁壁部分包圍時(shí)提供容易的構(gòu)造、以及與替換的現(xiàn)有技術(shù)的設(shè)備相比相對(duì)較小和甚至較大模式的剩磁，其中壁部分提供靜止磁體單元和可旋轉(zhuǎn)磁體單元的固定磁極延伸元件，壁部分被一致地磁化有N極性或S極性或者具有鄰接磁體單元之間的一連串閉合的磁通路徑環(huán)路，因變于永磁體單元相對(duì)于彼此的旋轉(zhuǎn)位移而彼此有效地抵消掉。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種磁性設(shè)備，包括:外殼框，該外殼框具有沿著其縱軸延伸且具有沿著外殼框的縱向延伸的彼此基本磁性地分開的至少兩個(gè)鐵磁壁部分的空腔;容納在外殼框的空腔內(nèi)的用于與鐵磁壁部分磁性地交互的可切換永磁體布置；以及沿著在外殼框的至少兩個(gè)磁性地分開的壁部分處的外殼的外部縱向側(cè)、頂面或底面中的一個(gè)或多個(gè)延伸的工作面，該工作面被設(shè)計(jì)用于附連到鐵磁物體從而以可釋放的方式將物體磁性地緊固到該設(shè)備，其特征在于，可切換永磁布置包括以交錯(cuò)、連續(xù)布置的圍繞且沿著在空腔內(nèi)延伸的轉(zhuǎn)子軸的多個(gè)永磁體單元，其中交錯(cuò)的永磁體單元中的交替的永磁體單元緊固到用于與其一起旋轉(zhuǎn)的軸而其余永磁體單元被該軸貫穿且在空腔內(nèi)保持靜止以對(duì)外殼的至少兩個(gè)鐵磁壁部分施加相反的N-S極性，并且其特征在于，可旋轉(zhuǎn)永磁體單元以使其N-S磁極對(duì)可以與或者可以不與鄰接的靜止永磁體單元的N-S磁極對(duì)平行和反向平行對(duì)齊的方式緊固到轉(zhuǎn)子軸，索引是通過相對(duì)于交錯(cuò)的靜止磁體單元旋轉(zhuǎn)空腔內(nèi)的軸緊固的磁體單元，該設(shè)備可在開啟、磁通傳遞位置和關(guān)閉、磁通分流位置之間切換。
[0026]當(dāng)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例利用雙極永磁體單元以及更具體的單一(或者單件)雙極圓柱形或盤片永磁體主體(與包括主動(dòng)和被動(dòng)磁性材料的磁性轉(zhuǎn)子單元組件相比)時(shí)，將理解還可使用四極磁體轉(zhuǎn)子。在此類情況下，外殼框?qū)⑿枰嬖谒膫€(gè)磁性地分開的壁部分而非兩個(gè)，由此在四邊形橫截面的外殼框的情況下，外殼將具有可因變于轉(zhuǎn)子磁體單元相對(duì)于靜止磁體單元的旋轉(zhuǎn)位置而選擇性地磁化和退磁的四個(gè)工作面。
[0027]將理解該設(shè)備中的相應(yīng)磁體單元的數(shù)量和這些磁體單元的等級(jí)將取決于該設(shè)備的規(guī)范和使用。例如，該設(shè)備可具有四個(gè)可旋轉(zhuǎn)磁體和三個(gè)靜止磁體，除了厚度(即，在外殼的縱向上的延伸)加倍的中心固定的磁體之外的每一個(gè)磁體具有50mm的直徑和約20mm的厚度，這將提供約16000牛頓的夾持力，其中這些磁體是NdFeB稀土磁體。
[0028]優(yōu)選地，一系列交錯(cuò)的雙極永磁體單元被布置成與外殼框的縱軸同軸地延伸，這些永磁體單元可相對(duì)于彼此、圍繞外殼框的縱軸、在相應(yīng)磁場相反且彼此基本抵消的“關(guān)閉”位置和相應(yīng)磁場一致且彼此大幅加強(qiáng)的“開啟”位置之間旋轉(zhuǎn)，由此在開啟位置，磁體單元的公用磁極分別沿著外殼框的相反的縱向側(cè)布置并且磁性設(shè)備可憑借可切換永磁體布置所傳遞的磁通經(jīng)由磁極面牢固地附連到鐵磁工件，并且在關(guān)閉位置，磁性設(shè)備將從鐵磁工件脫離。
[0029]在開啟位置，雙極永磁體單元的公用磁極分別沿著在外殼框的相對(duì)側(cè)的縱向鐵磁側(cè)壁部分布置，即永磁體單元的所有北磁極將面向相同的一側(cè)而所有南磁極將面向相對(duì)的一側(cè)，以使基本磁通從磁體單元通過側(cè)壁部分但是外殼框的工件嚙合工作面?zhèn)鬟f到鐵磁工件。
[0030]優(yōu)選地，沿著外殼框的縱向延伸的一對(duì)鐵磁磁極延伸導(dǎo)軌可以可釋放的方式安裝到工作面以根據(jù)施加到在工作面的壁部分上的極性而進(jìn)行極化?？蛇x擇磁極延伸導(dǎo)軌的橫截面以提供工件和磁性設(shè)備之間的最佳接觸表面，最小化氣隙磁通泄漏，并且用來壓縮磁通。
[0031]工件在跨磁極導(dǎo)軌附連時(shí)為從磁體單元通過壁部分傳遞的磁通提供低磁阻路徑(相對(duì)于周圍空氣)，由此與閉合磁極導(dǎo)軌和磁體單元之間的磁通環(huán)路的磁極一致的永磁體單元形成閉合的磁路。
[0032]交替的一系列交錯(cuò)的固定和可旋轉(zhuǎn)磁體單元優(yōu)選被可旋轉(zhuǎn)磁體單元括起來(bracket)，這些可旋轉(zhuǎn)磁體單元位于在外殼框的相應(yīng)縱向端的其它磁體單元的兩側(cè)(flank)。換句話說，可旋轉(zhuǎn)磁體單元位于交替的一系列固定和可旋轉(zhuǎn)磁體單元的兩個(gè)縱向終端。
[0033 ]優(yōu)選使用例如銷和鍵槽(keyway)布置將可旋轉(zhuǎn)磁體單元緊固到公用致動(dòng)軸(即，轉(zhuǎn)子軸)，其中該軸延伸并通過相對(duì)于外殼框內(nèi)的移動(dòng)而固定的固定磁體單元中的適當(dāng)尺寸的通孔。
[0034]在其最簡單的迭代中，致動(dòng)軸可直接鍵接(key)到位于在磚式(等角平行六面體)外殼框的縱向終端之一的端蓋或片處且在該端帽或片處承載的手柄或者其它類型的手動(dòng)操作桿或鈕，并且致動(dòng)軸可選擇但是半回轉(zhuǎn)(即，180度)以在磁性設(shè)備的開啟和關(guān)閉位置之間切換?？尚D(zhuǎn)磁體單元在該軸上且憑借致動(dòng)軸同步旋轉(zhuǎn)而對(duì)齊。共同地，可旋轉(zhuǎn)磁體單元實(shí)際上作為可旋轉(zhuǎn)磁體單元中的每一個(gè)的固定和同時(shí)旋轉(zhuǎn)的結(jié)果形成單個(gè)轉(zhuǎn)子，由此這些可旋轉(zhuǎn)磁體單元與位于可旋轉(zhuǎn)磁體和包圍其中支撐轉(zhuǎn)子的空腔(即，孔)的鐵磁壁部分之間的交錯(cuò)布置中的固定磁體磁性地交互。該布置消除對(duì)用于切換/致動(dòng)這些單元的相應(yīng)手柄/軸的需要。這還允許簡化的外殼設(shè)計(jì)，其中單個(gè)通孔提供用于容納所有磁體單元的空腔。
[0035]致動(dòng)組件和末端支撐組件優(yōu)選被安裝到外殼框并且被設(shè)置在其相對(duì)縱向端，用于耦合和保持致動(dòng)軸并確保致動(dòng)軸保持居中，并且由此能夠在圓柱形外殼框空腔內(nèi)自由地旋轉(zhuǎn)。如先前所注解的，手動(dòng)操作的外部手柄可形成用于在開啟和關(guān)閉位置之間切換的致動(dòng)組件的一部分，但是相反可采用氣動(dòng)、液壓或電動(dòng)致動(dòng)器。
[0036]手柄優(yōu)選經(jīng)由直接耦合附連到該軸，但是如果需要，傳動(dòng)組件則可形成用于將手柄與致動(dòng)軸耦合的致動(dòng)組件的一部分。手柄可通過受限制的掃掠(例如，45°)而操作，并且傳動(dòng)倍數(shù)(例如，4:1)可用于實(shí)現(xiàn)在關(guān)閉和開啟位置之間切換所需的半回轉(zhuǎn)。周轉(zhuǎn)傳動(dòng)布置可用于此目的。
[0037]優(yōu)選地，選擇性可嚙合旋轉(zhuǎn)停止元件可在外殼框處提供，以制動(dòng)致動(dòng)手柄或該軸在該設(shè)備的開啟和關(guān)閉位置之間的可選擇旋轉(zhuǎn)位置處的旋轉(zhuǎn)。這將允許該設(shè)備如果需要?jiǎng)t使用少于最大值的磁通輸出來‘磁化”和操作。該停止元件還可被設(shè)計(jì)為安全元件以防止手柄的無意致動(dòng)并且在升降/傳送操作期間承載工件時(shí)將該設(shè)備轉(zhuǎn)向其“關(guān)閉狀態(tài)”。
[0038]如所注解的，磁性設(shè)備可被實(shí)現(xiàn)為磁性升降設(shè)備或磁性工件夾持裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，兩種設(shè)備實(shí)質(zhì)上可具有相同的外部盒式外殼框配置，但是針對(duì)存在用于將外殼(設(shè)備)可脫離地耦合到提升起重機(jī)、門架或類似物的合適的布置或部件。有利地，外殼框?qū)⒈惶峁┯泻线m的底座(mount)(諸如螺紋孔)以固定通過其可提升該設(shè)備的升降器。以其最簡單的形式，升降器可包括喚醒件(rouse)?？鞊Q式耦合件可同樣安裝到外殼，以有助于容易將升降設(shè)備安裝/耦合到機(jī)器人、起重機(jī)的電纜等等的提升臂。
[0039]升降部件優(yōu)選被安裝到外殼框的上外部面，并且下外部面將提供工件嚙合面。
[0040]升降耦合部件可從外殼移除以將升降設(shè)備變換成盒式工件夾持設(shè)備，由此外殼框的上外部面隨后也可提供(附加)工件嚙合區(qū)。當(dāng)然，還可提供沒有底座的升降元件的專用夾持設(shè)備配置，以提供具有圍繞外殼的多個(gè)工件嚙合表面的多功能設(shè)備。
[0041 ]優(yōu)選從具有非常高的磁化率以及低剩磁和矯頑力(例如，1018鋼)的單個(gè)鐵磁材料件加工正方形或長方形橫截面的外殼框，其中圍繞相對(duì)縱向側(cè)壁之間的圓柱形中央空腔的具有外殼框的真實(shí)厚度的小頂部和底部材料網(wǎng)形成高磁阻區(qū)，這有效地使相對(duì)縱向側(cè)彼此磁性地“解耦”。換句話說，外殼的相對(duì)頂側(cè)和底側(cè)被加工(或者以其它方式完成)為防止非期望磁路在相對(duì)橫向側(cè)(即，通過外殼本身)之間形成的厚度，這將通過工件減少外部電路的強(qiáng)度。
[0042]替換地，可從接合有一個(gè)或多個(gè)抗磁墊圈的兩個(gè)外殼件組裝外殼框，以提供使外殼框的兩個(gè)縱向側(cè)磁性地解耦的類似效果，由此防止使外殼磁性地短路。
[0043]如所注解的，該設(shè)備的磁體單元優(yōu)選是單件永久雙極磁體，但是可同等地從多個(gè)永磁體以及相關(guān)聯(lián)的鐵磁被動(dòng)磁極件組裝，由此形成永磁雙極結(jié)構(gòu)，雖然也可容納四極(或多極)結(jié)構(gòu)。然而，在后一種情況下，此類多極磁體單元的使用隨后將與影響相對(duì)旋轉(zhuǎn)所需的致動(dòng)機(jī)構(gòu)的布局有關(guān)(bear ing)以使磁體單元同極和反極對(duì)齊。
[0044]抗摩可有利地位于可旋轉(zhuǎn)和固定磁體的相對(duì)面之間，具體地防止這些磁體在相同的磁極同軸地對(duì)齊的開啟位置捆綁在一起。
[0045]優(yōu)選地，磁體單元一般是圓盤或者在形狀上是圓柱形的，并且更具體地是環(huán)形的以限定容納致動(dòng)軸的中央空隙。固定和可旋轉(zhuǎn)磁體單元優(yōu)選具有例如使用NdFeB或者其它稀土磁體材料的類似主動(dòng)磁性材料體積，并且被安裝成沿著外殼框的縱軸彼此毗鄰(directly adjacent)(具有任選的非常薄的交錯(cuò)抗摩盤)，其中致動(dòng)軸相似地延伸通過可旋轉(zhuǎn)和固定磁體單元。將理解固定和可旋轉(zhuǎn)磁體單元的總主動(dòng)磁質(zhì)量彼此相當(dāng)(相等)以達(dá)到完全關(guān)閉的狀態(tài)。
[0046]在測試中根據(jù)本發(fā)明的原型磁性設(shè)備與具有相同規(guī)范(關(guān)于存在于這些設(shè)備中的永磁體的總質(zhì)量和鐵磁外殼材料的類似體積)的MLAY磁性抓斗的比較已經(jīng)示出在這些設(shè)備已經(jīng)保持磁性地附連到工件達(dá)給定時(shí)間段之后，按照本發(fā)明的轉(zhuǎn)子-定子配置導(dǎo)致在這些設(shè)備已經(jīng)關(guān)閉之后的鐵磁片(工件)中的實(shí)質(zhì)較低的剩磁。
[0047]根據(jù)以下的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的以上和其它目標(biāo)以及進(jìn)一步的適用性范圍在其不同的實(shí)施例中將變得顯而易見。然而，應(yīng)當(dāng)理解附圖中的本發(fā)明的詳細(xì)描述和所解說的實(shí)施例不是排他性的和限制性的，因?yàn)椴槐畴x權(quán)利要求中所標(biāo)識(shí)的寬泛的發(fā)明性概念并且對(duì)本發(fā)明的領(lǐng)域中的技術(shù)人員將變得顯而易見的變體和修改是可能的。
[0048]附圖簡述
[0049]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的結(jié)合可切換磁體布置的磁性升降設(shè)備的側(cè)面正視圖；
[0050]圖2是圖1的磁性升降設(shè)備的端視圖；
[0051]圖3是在其中間跨該設(shè)備的縱軸的圖1的磁性升降設(shè)備的示意性截面圖；以及
[0052]圖4A和4B是與該設(shè)備的縱軸一致的圖1的磁性升降設(shè)備的對(duì)應(yīng)截面圖，其中可切換磁體布置被放置在相應(yīng)的關(guān)閉和開啟位置。
[0053]優(yōu)選實(shí)施例的描述
[0054]圖1描繪根據(jù)本發(fā)明的一方面的沿著具有可切換磁性布置的磁性升降設(shè)備100的縱軸的側(cè)面正視圖。
[0055]如從圖1顯而易見的，磁性升降設(shè)備包括具有鐵磁材料的磚式外殼框10，該外殼框?qū)嶋H上形成用于在其中的圓柱形孔18內(nèi)的可切換磁性布置的外殼。用具有非常高的磁化率以及低剩磁和矯頑力(例如，1018鋼)的單個(gè)材料件來加工外殼框1。
[0056]致動(dòng)組件20和軸支撐末端組件30被安裝在外殼框10的相反的縱向端。這些組件20、30交互以有助于切換可切換磁性布置，如以下進(jìn)一步詳細(xì)描述的。磁性升降設(shè)備100使用手動(dòng)操作的手柄22來開啟和關(guān)閉，該磁性升降設(shè)備從致動(dòng)組件20伸出并且耦合到該致動(dòng)組件。
[0057]抗磁集管(header)平臺(tái)12被安裝到外殼框的上緣，并且進(jìn)而升降或耦合組件14被安裝到集管12。升降環(huán)16螺紋連接(thread)到升降組件中，并且用于以常規(guī)的方式使用電纜、升降臂等等來升降磁性升降設(shè)備100。
[0058]圖2描繪從致動(dòng)組件20和耦合手柄22所在的圖1的磁性升降設(shè)備100的縱向端查看的設(shè)備100的正視圖。
[0059]圖3描述暴露外殼框10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的通過設(shè)備100的中間的截面。外殼框10具有通過其加工的達(dá)外殼框10的長度的圓形孔18。
[0060]如從圖3顯而易見的，外殼框10具有在孔218上方和下方含有框材料的窄網(wǎng)21a和21 b以及在孔18的任一個(gè)橫向側(cè)提供側(cè)壁19a和19b的實(shí)質(zhì)更大量的材料。挑選具有材料的窄網(wǎng)21a、21b的厚度以在具有最小厚度的同時(shí)向外殼10提供充分的機(jī)械完整性以減少這些網(wǎng)以其它方式直接在孔18上方和下方提供的低磁阻“橋”。本質(zhì)上，目的是磁性地解耦在這些網(wǎng)的任一側(cè)的外殼框10的兩個(gè)相反的縱向側(cè)21a和21b。類似地，可通過構(gòu)造提供設(shè)備100的相反的縱向側(cè)的兩個(gè)相同件的外殼框10來獲得該效果，該外殼框附連和接合有實(shí)際上形成到達(dá)相同端的墊圈的抗磁材料帶。
[0061]在提供用于將設(shè)備100磁性地耦合到工件(未示出)的工作面的其下面，外殼框10向?qū)嶋H上作為沿著外殼框10的縱軸延伸的中心線的它的中心略微凹陷，或者被提供有使外殼框10的長度延伸的一對(duì)平行間隔開的鐵磁被動(dòng)磁極延伸導(dǎo)軌(或防磨件(shoe))。該凹陷的槽口(rebate)用來使在磁耦合期間傳遞到工件中的磁通更清楚地分開和聚焦，并且因此可以說限定沿著外殼框10的相應(yīng)縱向側(cè)或邊緣的兩個(gè)工作磁極面11。
[0062]圖4A和4B是通過磁性升降設(shè)備100的對(duì)應(yīng)截面，其中設(shè)備100分別被切換在關(guān)閉和開啟位置。
[0063]布置在外殼框10內(nèi)的磁體單元40、42是優(yōu)選具有稀土材料的雙極永磁體，這些磁體單元是圓盤或者在外部形狀上是圓柱形的。更準(zhǔn)確地，磁體單元40、42是環(huán)形主體，因?yàn)榇朋w單元40、42中的每一個(gè)磁體單元以中央空隙以容納致動(dòng)軸24為特征。
[0064]北磁極和南磁極之間的邊界理論上沿著通過磁體40、42的中心的直徑線。在關(guān)閉和開啟位置，這些磁極之間的劃分在具有外殼框10的側(cè)面的公用平面中都大致對(duì)齊。
[0065]磁體單元40、42包括固定磁體40和可旋轉(zhuǎn)磁體42，被布置為其中可旋轉(zhuǎn)磁體42與固定磁體40交替的交錯(cuò)系列。盡管磁體40、42被描繪為毗鄰地布置，但是磁體40、42維持相對(duì)軸向端面之間的最小固定間隙，并且實(shí)際上可被用作磁體40的相反面之間的支承面的具有合適的抗磁性質(zhì)的薄的抗摩材料板分開，這些磁體相對(duì)于彼此旋轉(zhuǎn)。
[0066]固定磁體單元40和可旋轉(zhuǎn)磁體單元42按照以下特定次序布置?？尚D(zhuǎn)磁體單元42a、42d被放置在外殼框10的相應(yīng)縱向端，其中固定磁體單元40a、40c被放置成毗鄰這些可旋轉(zhuǎn)磁體單元42a、42d或者在其內(nèi)側(cè)。另一對(duì)可旋轉(zhuǎn)磁體單元42b、42c被放置成毗鄰這些固定磁體單元40a、40c或者在其內(nèi)側(cè)。固定磁體單元40b直接位于最里面的可旋轉(zhuǎn)磁體單元42b、42c之間，并且具有其它單元兩倍的主動(dòng)磁性材料質(zhì)量。
[0067]從外殼框10的一個(gè)縱向端到另一縱向端，磁體單元的排序如下:42a、40a、42b、40b、42c、40c、42d。由此，四個(gè)可旋轉(zhuǎn)磁體單元42以嚴(yán)格的交替模式與三個(gè)固定磁體單元交錯(cuò)，其中一系列磁體單元在兩端被可旋轉(zhuǎn)磁體單元42a、42d括起來。
[0068]與中央空隙一樣，可旋轉(zhuǎn)磁體42也以朝著中央空隙向內(nèi)延伸以與緊固到致動(dòng)軸24且從其呈放射狀投影的正方形鍵26配合的兩個(gè)在直徑上相反的鍵槽(狹槽)為特征。鍵26由此被容納在對(duì)應(yīng)鍵槽中，從而將可旋轉(zhuǎn)磁體42緊固到致動(dòng)軸24以與其同步旋轉(zhuǎn)。
[0069]固定磁體40通過任何合適的手段(諸如壓配合(forcefit))保持在外殼框10內(nèi)的固定位置和取向中，但是優(yōu)選使用具有附加粘合劑或者沒有附加粘合劑的鍵接的壓配合來緊固固定磁體并且防止使用由任何合適的抗磁材料(包括雷瑣酸)制成的致動(dòng)軸的磁誘導(dǎo)旋轉(zhuǎn)。
[°07°] 如所描繪的，固定磁體40a、40b、40c和可旋轉(zhuǎn)磁體42a至42d具有相同的通用形狀因子，但是可旋轉(zhuǎn)磁體42將具有略微較小的直徑以允許在外殼框10的孔18的情況下自由地旋轉(zhuǎn)。同樣，中心固定的磁體40b被選擇為大于相鄰的固定和可旋轉(zhuǎn)磁體40、42的寬度，即具有可旋轉(zhuǎn)磁體42雙倍的主動(dòng)材料質(zhì)量以提供磁性組件的所有永磁體單元40、42之間的磁對(duì)稱。
[0071]如上所述，圖4A描繪處于“關(guān)閉”位置的磁體40、42而圖4B描繪處于“開啟”位置的磁體40、42。
[0072]如圖4A中所描繪的關(guān)閉位置具有布置有相反極性的交替的固定和可旋轉(zhuǎn)磁體40、42。處于關(guān)閉位置的磁體40、42所產(chǎn)生的相應(yīng)磁場是相反的，并且因此用來彼此抵消(由此需要可旋轉(zhuǎn)與固定磁體的總主動(dòng)磁質(zhì)量相同)。所得的凈磁場由此接近零，或者相對(duì)于磁體40、42的磁場的總值的至少非常小的凈值。
[0073]更具體地，固定磁體40和可旋轉(zhuǎn)磁體42的相對(duì)磁極沿著設(shè)備100的相對(duì)側(cè)布置，如圖4A中所描繪。由此，例如，可旋轉(zhuǎn)磁體42a的N磁極可旋轉(zhuǎn)地位于外殼框10的一側(cè)并且毗鄰的是固定磁體40a的S磁極，然后可旋轉(zhuǎn)磁體42b的N磁極，并且因此沿著外殼框10的縱軸到可旋轉(zhuǎn)磁體42d的N磁極。因?yàn)榇朋w40、42是雙極的，因此反向的模式適用于外殼框10的相對(duì)側(cè)。
[0074]如圖4B中所描繪的開啟位置具有布置有一致極性的交替的固定和可旋轉(zhuǎn)磁體40、42。磁體40、42在開啟位置產(chǎn)生的相應(yīng)磁場一致，并且因此用來彼此加強(qiáng)。延伸到相鄰?fù)鈿け谥械乃玫膬舸艌鲇纱耸腔局?，反映磁體40、42的相應(yīng)磁場中的每一個(gè)磁場的貢獻(xiàn)。
[0075]更具體地，固定磁體40和可旋轉(zhuǎn)磁體42的公用磁極沿著設(shè)備100的相對(duì)側(cè)布置，如圖4B中所描繪。由此，磁體40、42的N磁極被放置成沿著外殼框1的一側(cè)，而S磁極被放置成沿著外殼框1的相對(duì)側(cè)。
[0076]由于磁體40、42的共享磁極的共同取向，開啟位置產(chǎn)生通過工作磁極面11的基本磁場量。工作磁極面11之間所提供的凹陷的凹槽提供與工件的余隙(Clearance)，并且用來集中可切換磁性布置(或者換句話說，磁體單元40、42到相應(yīng)工作磁極面I IN、11S)所供應(yīng)的磁通以傳遞到鐵磁工件。
[0077]當(dāng)設(shè)備100被致動(dòng)或切換到開啟位置時(shí)，工作磁極面11經(jīng)由固定和可旋轉(zhuǎn)磁體40、42的N磁極沿著“北”工作磁極面IlN上方的外殼框的縱向側(cè)的對(duì)齊以及固定和可旋轉(zhuǎn)磁體40、42的S磁極沿著“南”工作磁極面11S上方的外殼框的縱向側(cè)的相應(yīng)對(duì)齊傳輸基本磁通。
[0078]因此，當(dāng)設(shè)備100開啟時(shí)，鐵磁工件可容易地緊固到工作面11，因?yàn)榕c周圍空氣相比，工件提供磁場的低磁阻路徑。工作磁極面11之間所傳遞的磁通由此通過工件分流，這憑借與周圍空氣相比提供低磁阻路徑來完成磁路。工件由此在該設(shè)備開啟時(shí)被緊固地夾緊，并且設(shè)備100通常在它已經(jīng)使用設(shè)備100移動(dòng)之后被切換成關(guān)閉以釋放工件。
[0079]設(shè)備100可通過任何合適的致動(dòng)裝置在關(guān)閉和開啟位置之間切換。優(yōu)選致動(dòng)裝置涉及致動(dòng)組件20、協(xié)同操作的末端組件30、保持在致動(dòng)組件20和末端組件30且在兩者之間延伸的致動(dòng)軸24、以及用于發(fā)起切換的外部手柄22。
[0080]致動(dòng)軸24以日志的方式通過致動(dòng)組件20保持在外殼框10的一端，并且通過末端組件30保持在外殼框10的另一端。致動(dòng)軸24終止于軸頭部28，該軸頭部具有比致動(dòng)軸24的工作直徑大的直徑。軸頭部28用來將致動(dòng)軸24保持在末端組件30內(nèi)，并且相對(duì)于外殼框10定位致動(dòng)軸。從軸頭部28投影的末端桿29結(jié)合相關(guān)聯(lián)的支承布置使用以將致動(dòng)軸24緊固在末端組件30中，并且確保該軸居中且自由地旋轉(zhuǎn)。
[0081]軸頭部28具有耦合到軸頭部28和末端組件30的復(fù)位彈簧32，并且被設(shè)置成圍繞軸頭部28的周邊。復(fù)位彈簧32在操作期間用來經(jīng)由手柄22提供對(duì)軸24的角位移的反作用力，該復(fù)位彈簧在手柄22位移期間提供平滑的操作。
[0082]手柄22是從致動(dòng)組件20投影的簡單的圓形橫截面的棒，該手柄被安裝在外殼框10的一端。手柄22具有45°的掃掠或角范圍，并且致動(dòng)組件20結(jié)合限定手柄的掃掠極端的停止以及由此相應(yīng)的關(guān)閉和開啟位置，這些停止以及關(guān)閉和開啟位置相應(yīng)地由可視記號(hào)標(biāo)記。正壓配合元件可用于通過關(guān)閉或開啟位置所在和嚙合的手柄提供觸覺反饋，該觸覺反饋還防止手柄22以及由此防止磁體40、42從所選位置滑動(dòng)。
[0083]手柄22與輸入軸整合，該輸入軸與4:1齒輪比倍增器耦合以將手柄22的受限制的掃掠平移到關(guān)閉和開啟位置之間的轉(zhuǎn)變所需的致動(dòng)軸24的半回轉(zhuǎn)(S卩，180°)。
[0084]盡管可采用各種傳動(dòng)布置來實(shí)現(xiàn)所需比率，但是簡單的齒輪系是優(yōu)選的，例如其中與手柄22整合的輸入軸耦合到環(huán)形齒輪且致動(dòng)軸24耦合到太陽齒輪的一個(gè)齒輪系。如通常的，環(huán)形齒輪經(jīng)由行星齒輪耦合到太陽齒輪，這些行星齒輪與環(huán)形齒輪和太陽齒輪嚙合并且在兩者之間。
[0085]大于或小于45°的掃掠還可與確保在致動(dòng)軸24處的半回轉(zhuǎn)以在關(guān)閉和開啟位置之間切換的傳動(dòng)布置中的補(bǔ)償變化一起使用。例如，90°的掃掠可結(jié)合2:1的傳動(dòng)布置使用。同樣，還可按需使用一范圍的不同類型的傳動(dòng)布置。
[0086]此外，傳動(dòng)布置可免除全部以及用于切換設(shè)備100的替換形式的處理機(jī)構(gòu)，諸如可旋轉(zhuǎn)通過整個(gè)回轉(zhuǎn)或者至少半回轉(zhuǎn)的直接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)手柄。
[0087]各種其它受輔助切換的裝置還可例如與外部電動(dòng)、液壓或氣動(dòng)功率源驅(qū)動(dòng)且使用電動(dòng)機(jī)或者液壓或氣動(dòng)電路的致動(dòng)布置一起采用。
[0088]同樣，具體地不需要致動(dòng)軸，并且相反可使用通過切換共同對(duì)齊的可旋轉(zhuǎn)磁體的桿耦合到可旋轉(zhuǎn)磁體中的每一個(gè)可旋轉(zhuǎn)磁體的旋轉(zhuǎn)棒來實(shí)現(xiàn)切換。
[0089]此外，盡管在附圖中描述和描繪了一種特定形式的磁性單元，但是還可采用一寬泛范圍的替換磁體單元。例如，沒有磁體在形狀上是圓形或環(huán)形的壓倒性要求?？墒褂酶鞣N其它形狀的雙極磁體，例如具有棒形磁體、領(lǐng)結(jié)形磁體、或者鋸齒(chevron)形磁體。此類磁體的周邊邊緣可以說彎曲的以允許緊密的余隙以及外殼框內(nèi)的自由旋轉(zhuǎn)。
[0090]所描述和描繪的優(yōu)選實(shí)施例將磁體單元表征為固定的和可旋轉(zhuǎn)的，但是實(shí)際上替代實(shí)現(xiàn)是可能的，其中兩組磁體都相對(duì)于外殼框且彼此旋轉(zhuǎn)，只要兩組磁體單元的相應(yīng)磁極以相反的布置處于關(guān)閉位置且經(jīng)對(duì)齊的布置處于開啟位置即可。
[0091]作為示例，可構(gòu)想其中交替的磁體單元具有垂直布置而非水平布置的處于關(guān)閉位置的其相反的磁極。即，外殼框的上部具有N-S-N等磁極的順序，而外殼框的下部具有S-N-S等磁極的順序。在此情況下，該設(shè)備可能通過以相反的四分之一回轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)兩組磁體單元正切換到對(duì)齊的取向(處于開啟位置)，從而所有N磁極被布置到外殼框的一側(cè)而所有S磁極被布置到外殼框的相對(duì)側(cè)。
[0092]MLAY 600x4升降器和根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例構(gòu)造的相當(dāng)?shù)纳灯鞯谋容^測試指示關(guān)于保留印在鐵磁工件(片)上的剩余磁化可對(duì)升降器外殼內(nèi)的磁體的布局有貢獻(xiàn)的特定優(yōu)點(diǎn)。具體而言，發(fā)現(xiàn)升降器100與MLAY600x4架構(gòu)相比在鋼片上產(chǎn)生更少的剩余磁化(剩磁)。而且，盡管鋼片中的剩余磁化的幅度較低，但是通過該片剩余磁化沿著外殼的足跡及其相鄰的區(qū)域的分布甚至更多，具有更小的顯著最大值。這些特定優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是可對(duì)升降器100的唯一架構(gòu)有貢獻(xiàn)。
[0093]更具體地，發(fā)現(xiàn)MLAY600x4在磁極防磨件的角落提供剩余磁場中的局部最大值，這跟隨著MLAY 600x4中的磁極防磨件所傳遞的模式的滲透場。
[0094]通過對(duì)比，所描述的升降器100還傳遞類似模式的滲透場，但是出乎意料地保持更加一致和更低的剩余磁場，具有與磁極面的外邊緣的中間相鄰的更小的顯著最大值。
[0095]磁體在升降器100的外殼框內(nèi)的放置和運(yùn)動(dòng)看起來是印在工件上的剩余磁場的該更加漸進(jìn)的變化的源泉。
[0096]更具體地，將交替的一系列固定和可旋轉(zhuǎn)磁體單元40、42與在外殼框10的相對(duì)端的可旋轉(zhuǎn)磁體單元42a、42d括起來被認(rèn)為是在此方面輔助。當(dāng)升降器100循環(huán)到關(guān)閉位置時(shí)，可預(yù)期置于外殼框10的相應(yīng)縱向端的可旋轉(zhuǎn)磁體單元42a、42d產(chǎn)生小的凈負(fù)磁場。這是因?yàn)榭尚D(zhuǎn)磁體單元42a、42d產(chǎn)生的磁場未被相鄰的固定磁體單元40a、40c完全抵消。凈磁場可能只是足夠大以反轉(zhuǎn)在剩磁的點(diǎn)附近的工件中剩余的一些剩余磁場，而未強(qiáng)至在相反的方向上將材料推向飽和。
[0097]在前面描述中使用的術(shù)語(諸如上、下、縱向、寬度、水平、垂直I以及類似的相對(duì)術(shù)語)用于有助于對(duì)也在使用中的本文中所描述的升降設(shè)備的構(gòu)成部分的關(guān)系布置和取向以及特征的理解。除非以其它方式從使用此類術(shù)語的上下文陳述，否則沒有此類術(shù)語向其相關(guān)的特征施加限制的意圖。
[0098]相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員還將領(lǐng)會(huì)，在附圖中所解說的升降設(shè)備將永磁體單元用作磁通源時(shí)，可采用更小或更大量的此類單元并且將相應(yīng)地修改外殼和切換該設(shè)備的致動(dòng)機(jī)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種特別用于夾持或升降鐵磁工件和物體的磁性設(shè)備，包括:外殼框;包含容納在所述外殼框內(nèi)的多個(gè)相應(yīng)永磁體單元的可切換磁體布置；以及與所述外殼框整合或者可緊固到所述外殼框并且彼此磁性地分開以將所述可切換磁性布置供應(yīng)的磁通傳送到與所述外殼框的工作面接觸的鐵磁物體的至少一對(duì)被動(dòng)鐵磁磁極延伸件，其特征在于，所述可切換磁性布置包括沿著所述外殼框的縱軸布置的一系列交錯(cuò)的永磁體單元，所述磁體單元包括圍繞所述外殼框的所述縱軸的可旋轉(zhuǎn)和固定單元，所述固定單元被布置成不斷地將相反的N-S極性施加給所述一對(duì)磁極延伸件而所述可旋轉(zhuǎn)單元被布置成基于相對(duì)于所述固定單元的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)將相反的N-S極性順序地施加給所述一對(duì)磁極延伸件，其中所述設(shè)備可通過旋轉(zhuǎn)所述可旋轉(zhuǎn)單元在延伸到所述磁極延伸件中的相鄰的固定和可旋轉(zhuǎn)單元的相應(yīng)磁場相反且彼此基本抵消的“關(guān)閉”位置和延伸到所述磁極延伸件中的相鄰的固定和可旋轉(zhuǎn)單元的相應(yīng)磁場對(duì)齊且彼此大幅加強(qiáng)的“開啟”位置之間進(jìn)行切換，由此在開啟位置，所述磁體單元的公用磁極分別沿著所述外殼框的相反的縱向側(cè)布置且憑借在所述永磁體單元之間通過的磁通，所述磁性設(shè)備將通過所述磁極延伸件和所述工作面以及所述工件或物體磁性地附連到鐵磁工件或物體，并且在關(guān)閉位置，所述磁性設(shè)備將從所述鐵磁工件脫離。2.一種磁性設(shè)備，包括:外殼框，所述外殼框具有沿著其縱軸延伸且具有沿著所述外殼框的縱向延伸的彼此基本磁性地分開的至少兩個(gè)鐵磁壁部分的空腔;容納在所述外殼框的所述空腔內(nèi)的用于與所述鐵磁壁部分磁性地交互的可切換永磁體布置；以及沿著在所述外殼框的所述至少兩個(gè)磁性地分開的壁部分處的所述外殼的外部縱向側(cè)、頂面或底面中的一個(gè)或多個(gè)延伸的工作面，所述工作面被設(shè)計(jì)用于附連到鐵磁物體從而以可釋放的方式將所述物體磁性地緊固到所述設(shè)備，其特征在于，所述可切換永磁布置包括以交錯(cuò)、連續(xù)布置的圍繞且沿著在所述空腔內(nèi)延伸的轉(zhuǎn)子軸的多個(gè)永磁體單元，其中所述交錯(cuò)的永磁體單元中的交替的永磁體單元緊固到用于與其一起旋轉(zhuǎn)的所述軸而其余永磁體單元被所述軸貫穿且在所述空腔內(nèi)保持靜止以對(duì)所述外殼的所述至少兩個(gè)鐵磁壁部分施加相反的N-S極性，并且其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)永磁體單元以使其N-S磁極對(duì)可以與或者可以不與鄰接的靜止永磁體單元的N-S磁極對(duì)平行和反向平行對(duì)齊的方式緊固到所述轉(zhuǎn)子軸，索引是通過相對(duì)于交錯(cuò)的靜止磁體單元旋轉(zhuǎn)所述空腔內(nèi)的軸緊固的磁體單元，所述設(shè)備可在開啟、磁通傳遞位置和關(guān)閉、磁通分流位置之間切換。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性設(shè)備，其特征在于，所述磁體單元由具有通過其延伸的中央通孔的在直徑上磁化的雙極圓柱形或圓盤式片組成，交替的磁體單元緊固到所述軸和所述外殼框，并且其中所述固定磁體單元和可旋轉(zhuǎn)磁體單元被布置成在關(guān)閉位置具有相反的極性而在開啟位置具有一致的極性。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的磁性設(shè)備，其特征在于，所述交替的一系列固定磁體單元和可旋轉(zhuǎn)磁體單元結(jié)束于置于所述外殼框的相應(yīng)縱向端附近或者置于所述縱向端的可旋轉(zhuǎn)磁體單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的磁性設(shè)備，進(jìn)一步包括致動(dòng)軸，所述致動(dòng)軸使所述可旋轉(zhuǎn)磁體單元以同步和對(duì)齊的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行嗤合和旋轉(zhuǎn)并且通過所述固定磁體單元，以致動(dòng)所述可旋轉(zhuǎn)磁體單元在所述關(guān)閉和開啟位置之間的切換。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁性設(shè)備，其特征在于，所述可旋轉(zhuǎn)磁體單元鍵接到所述致動(dòng)軸，并且其中所述致動(dòng)軸被設(shè)計(jì)用于半回轉(zhuǎn)地旋轉(zhuǎn)以在所述磁性設(shè)備的開啟和關(guān)閉位置之間切換。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁性設(shè)備，進(jìn)一步包括:附連到所述外殼框且設(shè)置在其相對(duì)縱向端的用于耦合和保持在所述空腔內(nèi)居中的所述致動(dòng)軸的致動(dòng)組件和末端組件。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性設(shè)備，進(jìn)一步包括:用于在所述開啟和關(guān)閉位置之間切換的手柄，所述手柄經(jīng)由所述致動(dòng)組件附連到所述軸。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磁性設(shè)備，其特征在于，所述致動(dòng)組件包括將所述手柄與所述致動(dòng)軸親合的傳動(dòng)組件。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中的任一項(xiàng)所述的磁性升降設(shè)備，進(jìn)一步包括在所述工作面的一對(duì)平行間隔開的鐵磁被動(dòng)磁極導(dǎo)軌。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性設(shè)備，進(jìn)一步包括升降組件或元件，所述升降組件或元件被安裝到所述外殼框并且被布置成在磁性地緊固到所述設(shè)備時(shí)與用于升降物體的起重機(jī)、索具或類似裝置協(xié)作。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性設(shè)備，其特征在于，所述磁體單元沿著所述外殼框的所述縱軸彼此毗鄰。13.—種用于升降和/或夾持鐵磁工件的磁性設(shè)備(100)，包括:鐵磁外殼框(10)以及容納在所述外殼框(10)的空腔內(nèi)的可切換磁體布置，所述外殼(10)被形成為限定彼此基本磁性地解耦的兩個(gè)縱向側(cè)，所述可切換磁體布置包括沿著所述兩個(gè)外殼側(cè)之間的所述外殼框(10)的縱軸布置的一系列交錯(cuò)的雙極磁體單元(40、42)，其中所述磁體單元(40、42)包括一系列固定永久雙極磁體(40)和可旋轉(zhuǎn)永磁體(42)，所述固定永久雙極磁體(40)和可旋轉(zhuǎn)永磁體(42)是圓柱形的且更具體地在形狀上是環(huán)形的、并且被與所述可旋轉(zhuǎn)磁體(42)鍵接以相對(duì)于所述固定磁體(40)圍繞所述外殼框(10)的所述縱軸施加旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)軸(24)穿透，其中所述磁體單元(40、42)由此可在所述磁體單元(40、42)中的相鄰磁體單元的相應(yīng)磁場相反且彼此基本抵消的“關(guān)閉”位置和所有磁體單元(40、42)的相應(yīng)磁場一致且彼此大幅加強(qiáng)并且所述外殼框(10)的所述縱向側(cè)彼此反向地極化的“開啟”位置之間進(jìn)行切換。
【文檔編號(hào)】B66C1/04GK105916630SQ201480073224
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2014年11月17日
【發(fā)明人】D·H·莫頓, 閻逸威
【申請(qǐng)人】磁轉(zhuǎn)換技術(shù)股份有限公司