Permanentmagnetisch erregte, elektrisch schaltbare Haftmagnete, sogenannte Permanent-Elektrohaftmagnete, sind allgemein bekannter Stand der Technik und finden vielfältige Anwendungen, weisen allerdings bisher zwei grundlegende Mängel auf, welche oftmals ihrer Verwendung entgegen stehen:

Erstens ist, soll der Permanent-Elektrohaftmagnet dauerhaft gelöst werden, zur Kompensation der magnetischen Haftkraft unter Umständen eine andauernde Erregung der Spule(n) des Magneten (ED 100%) erforderlich: Sobald die Spule(n) nicht länger erregt ist/sind, erzeugt ein Permanent-Elektrohaftmagnet wiederum ein Streufeld, mit welchem er an dem weichmagnetischen Material, von dem er ja zu lösen war, erneut anhaften kann.

Zweitens können sie nur auf weichmagnetischem Material hinreichender Dicke, also beispielsweise einer hinreichend dicken Stahlplatte, eine für die jeweilige Anwendung genügende Haftkraft entwickeln, da ansonsten besagtes weichmagnetisches Material magnetisch sättigt, wodurch die erzielbare Haftkraft stark begrenzt wird - sie geht quadratisch mit der Flussdichte in den Luftspalten zwischen Permanent- Elektrohaftmagnet und weichmagnetischem Material und geht dementsprechend etwa mit F _H ~ 1/R ² , wobei R die Reluktanz des jeweiligen Magnetkreises ist, welche infolge dieser Sättigung stark ansteigen kann. Die erfinderische Aufgabe besteht folglich darin, mindestens eines der vorgenannten Probleme zu lösen.

Insbesondere besteht eine Aufgabe darin, einen schaltbaren permanent erregten Haftmagneten zu finden, welcher zumindest einen Zustand aufweist, in welchem auch ohne Bestromung die Haftkraft stark vermindert ist, wobei„stark vermindert" als Minderung der Haftkraft am unverändert anliegenden weichmagnetischen Material um zumindest den Faktor zwei, bevorzugt zumindest den Faktor vier, und weiter bevorzugt den Faktor acht zu verstehen ist.

Bevorzugt soll der permanent erregte Haftmagnet auch an vergleichsweise dünnem weichmagnetischen Material, beispielsweise üblichen ferritischen Stahlblechen, eine, gemessen an der Haftfläche, große Haftkraft erzeugen können.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen schaltbaren permanent erregten Haftmagnet gemäß Anspruch 1 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die vorliegende Erfindung umfasst einen schaltbaren permanent erregten Haftmagnet umfassend:

- einen Stator umfassend mindestens zwei weichmagnetische Flussleitstücke sowie mindestens einen dazwischen angeordneten Permanentmagneten, diese Flussleitstücke gegen einander unter eine magnetische Spannung zu setzen, sodass die Flussleitstücke, als magnetische Pole wirkend, auf ein diese bedeckendes und mithin magnetisch leitend verbindendes weichmagnetisches Teil, insbesondere ein planes weichmagnetisches Blech, eine Haftkraft ausüben können

- einen Anker, der relativ zum Stator beweglich angeordnet ist und der eine erste Hubendlage aufweist, in welcher er den mindestens einen aus einem Permanentmagneten und Flussleitstücken gebildeten magnetischen Teilkreis durch magnetisches Verbinden von Flussleitstücken bis auf Restluftspalte ganz oder überwiegend magnetisch kurzschließt, und der außerdem eine zweite Hubendlage oder einen zweiten Hublagenbereich aufweist, in welcher oder welchem er den mindestens einen aus einem Permanentmagneten und Flussleitstücken gebildeten magnetischen Teilkreis nicht magnetisch kurzschließt, gekennzeichnet dadurch, ein oder mehrere schaltbare Mittel aufzuweisen, den Anker wahlweise

- in die erste Hubendlage zu bewegen oder

- in die zweite Hubendlage oder den zweiten Hublagenbereich zu bewegen, in welcher oder welchem der mindestens eine aus dem mindestens einen Permanentmagneten und Flussleitstücken gebildeten magnetischen Teilkreis nicht ganz oder überwiegend magnetisch kurzgeschlossen ist.

Das oder die schaltbaren Mittel zum Bewegen des Ankers sind daher so ausgestaltet, dass es oder sie den Anker von der ersten Hubendlage in die zweite Hubendlage oder den zweiten Hublagenbereich sowie von der zweiten Hubendlage oder dem zweiten Hublagenbereich in die erste Hubendlage bewegen können.

Bevorzugt ist eine Steuerung vorgesehen, welche das schaltbare Mittel so ansteuert, dass es den Anker in die erste Hubendlage und/oder in die zweite Hubendlage oder den zweiten Hublagenbereich bewegt. Insbesondere kann die Steuerung das schaltbare Mittel in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe entsprechend ansteuern.

Erfindungsgemäß wird der Permanent-Elektrohaftmagnet daher mit einem Anker versehen, der relativ zum Stator derart bewegt werden bzw. so anziehen kann, dass er in einer Position, nämlich einer ersten Hubendlage, möglichst alle Pole des Permanent-Elektrohaftmagneten möglichst vollständig kurzschließt.

In der ersten Hubendlage ist bevorzugt auch ohne Bestromung die Haftkraft des Haftmagneten stark vermindert, wobei„stark vermindert" als Minderung der Haftkraft am unverändert anliegenden weichmagnetischen Teil bzw. Material um zumindest den Faktor zwei, bevorzugt zumindest den Faktor vier, und weiter bevorzugt den Faktor acht zu verstehen ist. Bevorzugt sind mindestens drei, bevorzugt mindestens vier, und weiter bevorzugt mindestens fünf weichmagnetische Flussleitstücke sowie mindestens zwei dazwischen angeordnete Permanentmagnete vorgesehen, welche die Flussleitstücke gegeneinander unter eine magnetische Spannung setzen

Bevorzugt wird daher eine Magnetanordnung mit hoher Polpaarzahl gewählt, jedenfalls aber mit mehr als zwei Polen. Durch die vergrößerte Anzahl von Polen wird der magnetische Fluss auf mehr Pole verteilt und damit die Größe des magnetischen Flusses, welcher von jedem einzelnen Pol ausgehend durch das weichmagnetische Teil fließt, verringert. Hierdurch kann eine Sättigung des weichmagnetischen Teils verhindert und so die Haftkraft erhöht werden.

Der Haftmagnet weist bevorzugt eine Haftfläche auf, mit welcher er auf das weichmagnetische Teil, auf welchem er haften soll, aufgesetzt wird. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erstreckt sich die Haftfläche entlang einer Ebene.

Die Permanentmagnete weisen bevorzugt eine Polarisation auf, welche parallel zur Haftfläche verläuft.

In einer Richtung parallel zur Haftfläche sind bevorzugt Flussleitstücke und Permanentmagnete im Wechsel nebeneinander angeordnet, wobei bevorzugt die Polarisation zweier unmittelbar neben einem Flussleitstück angeordneter Permanentmagnete jeweils entgegengesetzt ausgerichtet ist.

Die Haftfläche wird bevorzugt seitlich von Flussleitstücken begrenzt, wobei die Flussleitstücke am Rand der Haftfläche bevorzugt eine geringere Dicke aufweisen als die zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke, insbesondere eine Dicke zwischen 25% und 75 % der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke.

Bevorzugt weisen alle zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke die gleiche Dicke auf. Die Anzahl der Pole wird bevorzugt im Hinblick auf die beabsichtigte Anwendung des Haftmagneten und insbesondere im Hinblick auf die Dicke des weichmagnetischen Teils, an welchem der Haftmagnet haften soll, sowie einem eventuell zwischen dem Haftmagneten und dem weichmagnetischen Teil verbleibendem Restluftspalt, welcher beispielsweise auch auf Fertigungstoleranzen beruhen kann, gewählt.

Die Polpaarzahl darf daher auch nicht zu hoch gewählt werden, insbesondere da ansonsten die durch die unvermeidlichen Restluftspalte zwischen dem weichmagnetischen Material und dem vielpoligen Permanent-Elektrohaftmagneten gegebenen Reluktanzen zu groß werden.

Bevorzugt beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche, multipliziert mit der Sättigungsflussdichte des Materials der Flussleitstücke, maximal 800 % der Dicke des weichmagnetischen Teils, an welchem der Haftmagnet haften soll, in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche, multipliziert mit der Sättigungsflussdichte des Materials des weichmagnetischen Teils, bevorzugt maximal 500 %, weiter bevorzugt maximal 300 %, weiter bevorzugt maximal 200 %.

Alternativ oder zusätzlich beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche, multipliziert mit der Sättigungsflussdichte des Materials der Flussleitstücke, mindestens 25 % der Dicke des weichmagnetischen Teils, an welchem der Haftmagnet haften soll, in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche, multipliziert mit der Sättigungsflussdichte des Materials des weichmagnetischen Teils, bevorzugt mindestens 50 %, weiter bevorzugt mindestens 100 %.

Um eine optimale Ausnutzung der Dicke des weichmagnetischen Teils zu erreichen, sollte die Dicke der Flussleitstücke, welche zwischen zwei Permanentmagneten angeordnet sind, maximal doppelt so dick wie das weichmagnetische Teil gewählt werden, wenn Stator und weichmagnetisches Teil aus dem gleichen weichmagnetischen Werkstoff bestehen und/oder aus weichmagnetischen Werkstoffen mit der gleichen Sättigungsflussdichte. Hierdurch ist sichergestellt, dass das weichmagnetische Teil nicht vor den Flussleitstücken sättigt. Lediglich die Flussleitstücke ganz am Rand können die gleiche Dicke aufweisen wie das weichmagnetische Teil.

Bevorzugt bestehen die Flussleitstücke aus einem weichmagnetischen Werkstoff, dessen Sättigungsflussdichte Bsat(FL) um maximal 30 % von der Sättigungsflussdichte Bsat(WT) des weichmagnetischen Teils abweicht.

Bestehen die zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke FL und das weichmagnetische Teil WT aus unterschiedlichen weichmagnetischen Werkstoffen, so sollten deren Sättigungsflussdichten Bsat(WT) und Bsat(FL) fachmännisch berücksichtigt werden. Für die optimale Dicke D _F L der Flussleitstücke bezüglich der Dicke des weichmagnetischen Teils D _W T gilt dann:

D _FL ^ 2 ^* D _WT ^* Bsat(WT) / Bsat(FL)

Die Dicke der Flussleitstücke sollte jedoch nicht beliebig verringert und damit deren Zahl beliebig erhöht werden. Je dünner die Flussleitstücke und je dünner die Permanentmagnete entlang ihrer Polarisationsrichtung sind, desto geringer ist nämlich die effektive Reichweite des Magnetfeldes.

Die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche ist daher bevorzugt mindestens doppelt, weiter bevorzugt mindestens 4 mal, weiter bevorzugt mindestens 8 mal so groß wie Fertigungstoleranzen bezüglich der Ebenheit der Haftfläche und/oder ein bspw. durch eine nicht-weichmagnetische Zwischenschicht bedingter Restluftspalt zwischen dem der Haftfläche zugewandten Ende der Flussleitstücke und dem weichmagnetischem Teil.

Die Dicke der Permanentmagnete in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche ist bevorzugt mindestens doppelt, weiter bevorzugt mindestens 4 mal, weiter bevorzugt mindestens 8 mal so groß wie Fertigungstoleranzen bezüglich der Ebenheit der Haftfläche und/oder ein bspw. durch eine nicht-weichmagnetische Zwischenschicht bedingter Restluftspalt zwischen dem der Haftfläche zugewandten Ende der Flussleitstücke und dem weichmagnetischem Teil.

Bevorzugt beträgt die Dicke der Permanentmagnete in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche zwischen 0,2 cm und 4 cm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 cm und 2 cm, weiter bevorzugt zwischen 0,7 cm und 1 ,5 cm. Hierdurch kann das Magnetfeld bspw. einen durch eine Lackierung des weichmagnetischen Teils bedingten Restluftspalt zwischen 0,1 mm und 1 mm, bspw. von ca, 0,5 mm, überbrücken.

Bevorzugt beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche zwischen 0,1 cm und 4 cm, weiter bevorzugt zwischen 0,3 cm und 1 ,5 cm, weiter bevorzugt zwischen 0,5 cm und 1 cm.

Bevorzugt beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche zwischen 20 % und 400 % der Dicke der Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche, bevorzugt zwischen 40 % und 200 %, weiter bevorzugt zwischen 60 % und 100 %.

Bevorzugt beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche maximal 400 % der Dicke der Permanentmagnete in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche, bevorzugt maximal 200 %, weiter bevorzugt maximal 100 %.

Bevorzugt beträgt die Dicke der zwischen zwei Permanentmagneten angeordneten Flussleitstücke in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche mindestens 10 % der Dicke der Permanentmagnete in Richtung der Polarisation der Permanentmagnete und/oder parallel zur Haftfläche, bevorzugt mindestens 20 %, weiter bevorzugt mindestens 50 %. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist/sind als schaltbares Mittel zum Bewegen des Ankers eine oder mehrere Spule(n) so angeordnet, dass durch Bestromen der Spule(n) einerseits die vom schaltbaren permanent erregten Haftmagneten auf das weichmagnetische Teil, beispielsweise ein Blech, ausgeübte Haftkraft vermindert werden kann, und dass zugleich auf den Anker eine Reluktanzkraft ausgeübt wird, den Anker in seine erste, die magnetischen Teilkreise kurzschließende Endlage zu ziehen. Durch die Bewegung des Ankers wird die Haftkraft weiter verringert.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weisen die Flussleitstücke eine größere Höhe auf als die Permanentmagnete, überragen diese also bevorzugt in Höhenrichtung. Weiterhin sind eine oder mehrere Spule(n) vorgesehen, welche einen oberen Teil eines oder mehrerer Flussleitstücke zumindest teilweise umgibt oder umgeben.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verläuft die Spule oder verlaufen die Spulen oberhalb der zu den jeweiligen Flussleitstücken benachbarten Permanentmagnete.

Bevorzugt sind die Spule oder Spulen jedoch mit einem Abstand zu den Oberseiten der Permanentmagnete angeordnet, wobei zwischen den Oberseiten der Permanentmagnete und der oder den Spulen jeweils bevorzugt zumindest ein Teilbereich eines weichmagnetischen Elements angeordnet ist.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Permanentmagnete und die Flussleitstücke stabförmig nebeneinander angeordnet, wobei die Länge der Permanentmagnete und/oder der Flussleitstücke bevorzugt mindestens doppelt so groß wie deren Dicke ist, weiter bevorzugt mindestens viermal so groß. Die Dicke wird dabei bevorzugt in einer Richtung parallel zur Polarisationsrichtung bestimmt.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Anker stabformige Bereiche auf, mit welchen er den Oberseiten der Flussleitstücke gegenüberliegt, wobei die stabförmigen Bereiche bevorzugt zwischen einem oberen Bereich einer oder mehreren Spulen geführt sind, in die Spule(n) also eintauchen, wobei die Spulen bevorzugt mit ihrem unteren Bereich die Flussleitstücke umgeben.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker relativ zum Stator in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche des Haftmagneten in die erste Hubendlage bewegbar ist. Bevorzugt erfolgt die gesamte Bewegung des Ankers in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche des Haftmagneten.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker die Flussleitstücke an ihrem der Haftfläche gegenüberliegenden Ende kurzschließt.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der oder die Permanentmagnete zwischen der Haftfläche und dem Anker angeordnet sind. Insbesondere können die Magnete, bis auf eine eventuelle Antiklebfolie oder Antiklebscheibe, unmittelbar an der Haftfläche angeordnet sein.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker relativ zum Stator in einer Richtung parallel zur Haftfläche des Haftmagneten in die erste Hubendlage bewegbar ist. Bevorzugt erfolgt die gesamte Bewegung des Ankers in einer Richtung parallel zur Haftfläche des Haftmagneten.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker in der ersten Hubendlage die Flussleitstücke in einem Bereich zwischen dem Permanentmagneten und der Haftfläche kurzschließt. Insbesondere kann ein Teil des Ankers seitlich zwischen die Flussleitstücke einschiebbar sein.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bewegung des Ankers in die erste Hubendlage einen mit dem Permanentmagneten magnetisch verbundenen Teil der Flussleitstücke von der Haftfläche magnetisch trennt. Hierdurch wird die Haftkraft zusätzlich verringert. Insbesondere kann ein Teil des Ankers hierfür seitlich aus den Flussleitstücken herausschiebbar sein. In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker in der zweiten Hubendlage oder dem zweiten Hublagenbereich einen mit dem Permanetmagneten magnetisch verbundenen Teil der Flussleitstücke mit der Haftfläche magnetisch verbindet. Insbesondere kann ein Teil des Ankers hierfür seitlich in die Flussleitstücke hineinschiebbar sein

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Flussleitstücke an ihrem der Haftfläche gegenüberliegenden Ende durch den Permanentmagneten unter magnetische Spannung gesetzt werden.

Bevorzugt weist der Anker mindestens einen ersten Bereich auf, welcher in der ersten Hubendlage einander zugewandte Seitenflächen der Flussleitstücke in einem zwischen dem Permanentmagneten und der Haftfläche befindlichen Bereich magnetisch kurzschließt.

Alternativ oder zusätzlich können die Flussleitstücke eine Trennstelle aufweisen, welche in der ersten Hubendlage einen mit dem Permanetmagneten magnetisch verbundenen Teil der Flussleitstücke von der Haftfläche trennt und welcher in der zweiten Hubendlage oder dem zweiten Hublagenbereich durch einen zweiten Bereich des Ankers gefüllt wird.

Bevorzugt stehen der erste und der zweite Teil des Ankers mechanisch miteinander in Verbindung, und sind insbesondere starr miteinander verbunden und/oder können gemeinsam bewegt werden.

In einer möglichen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass zwischen dem jeweiligen weichmagnetischem Teil und dem schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine oder mehrere Federn angeordnet sind, die dahingehend wirken, das weichmagnetische Teil und den Haftmagneten entgegen der permanentmagnetisch erzeugten Haftkraft voneinander zu trennen, die jedoch so bemessen sind, dass ihre Federkraft bei anliegendem weichmagnetischen Teil im stromlosen stationären Fall zu gering ist, das weichmagnetisches Teil und den schaltbareren permanent erregten Haftmagneten voneinander zu trennen. Insbesondere können die eine oder mehreren Federn so angeordnet sein, dass sie den Stator in Richtung auf den Anker vorspannen und daher dahingehend wirken, das weichmagnetische Teil und den Stator entgegen der permanentmagnetisch erzeugten Haftkraft voneinander zu trennen, und den Stator auf den Anker zuzubewegen.

Bevorzugt ist der Stator in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche am Anker und/oder einem mit dem Anker fest verbundenen Element beweglich gelagert. Der Anker behält in diesem Fall auch bei einem Lösen des Haftmagneten seine Position gegenüber dem weichmagnetischen Teil bei, während der Stator durch Betätigen des schaltbaren Mittels auf den Anker zu in die erste Endlage bewegt wird.

Bevorzugt wirken die eine oder mehreren Federn in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche zwischen dem Stator und dem Anker und/oder einem mit dem Anker fest verbundenen Element, um den Stator in Richtung auf den Anker vorzuspannen und/oder um den Stator in eine Richtung weg vom Anker vorzuspannen.

In einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist das an dem weichmagnetischen Teil zu befestigende Element daher fest mit dem Anker verbunden.

Allerdings ist auch eine andere Anordnung von Anker und Stator denkbar.

In einer möglichen Ausgestaltung können die eine oder mehreren Federn so angeordnet sein, dass sie bei einem Aufsetzen des Haftmagneten auf das weichmagnetische Teil gegen den Stator vorgespannt werden und daher dahingehend wirken, das weichmagnetische Teil und den Stator entgegen der permanentmagnetisch erzeugten Haftkraft voneinander zu trennen, ohne dass sie eine Vorspannung zwischen Stator auf Anker erzeugen würden.

In einer möglichen Ausgestaltung ist der Anker in einer Richtung am Stator und/oder einem mit dem Stator fest verbundenen Element beweglich gelagert, insbesondere in eine Richtung senkrecht zur Haftfläche . Der Anker wird in diesem Fall durch Betätigen des schaltbaren Mittels auf den Stator zu in die erste Endlage bewegt. In einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist daher das an dem weichmagnetischen Teil zu befestigende Element fest mit dem Stator verbunden.

In einer ersten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker und die ihm zugeordneten Flussleitstücke in der ersten Hubendlage keine geometrische Kennlinienbeeinflussung aufweisen, also die dem Anker zugewandten Bereiche der Flussleitstücke planparallel zum Anker ausgebildet sind.

In einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker und die ihm zugeordneten Flussleitstücke in der ersten Hubendlage eine geometrische Kennlinienbeeinflussung aufweisen, also die dem Anker zugewandten Bereiche der Flussleitstücke nicht planparallel zum Anker ausgebildet sind, sondern diese und der Anker selbst vielmehr nach Art bekannter Anker-Ankergegenstücke gestaltet sind, d.h. dass die dem Anker zugewandten Bereiche der Flussleitstücke und die den Flussleitstücken zugewandten Bereiche des Ankers einander entsprechende Profile aufweisen.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass er mit Hilfe einer Vollbrücke aus Halbleiterschaltern an einer Primär- oder Sekundärbatterie oder einem Kondensator oder einer Kondensatorbank betrieben wird.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass als schaltbares Mittel zum Bewegen des Ankers relativ zum Stator ein oder mehrere Bauteile aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen, die einen oder mehrere Martensitübergänge aufweisen, vorgesehen sind, und welche bevorzugt mit dem Anker mechanisch verbunden sind.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen wirkende Bauteile vorgesehen, von welchen mindestens eines aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen besteht. In einer möglichen Ausgestaltung wird ein in eine erste Richtung wirkendes Bauteil aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen mit einer in die Gegenrichtung wirkenden Feder kombiniert. In einer weiteren Ausgestaltung werden mindestens zwei in entgegengesetzte Richtungen wirkende Bauteile aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen miteinander kombiniert. Insbesondere können diese durch entsprechende Ansteuerung so verformt werden, dass das eine Bauteil den Anker relativ zum Stator in die erste Hubendlage und das andere Bauteil den Anker relativ zum Stator in die zweite Hubendlage oder den zweiten Hubendlagenbereich bewegt.

Bevorzugt weisen das oder die Bauteile aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen elektrische Anschlüsse auf, welche ermöglichen, den Phasenübergang von der oder den martensitischen in die austenitische(n) Phase(n) mit Hilfe ohmscher Wärme durch direktes Hindurchleiten elektrischen Stromes durch das oder die Bauteile aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen zu bewirken.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das oder die Bauteile aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnslegierungen mit einem oder mehreren Heizleitern ausgerüstet sind, sodass durch Bestromen des oder der Heizleiter ein teilweiser oder vollständiger Übergang des oder der Bauteile aus thermischen Formgedächtnislegierungen von der oder den martensitischen in die austenitische(n) Phase(n) herbeigeführt werden kann.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der schaltbare permanent erregte Haftmagnet an einem Impedanzwandler betrieben wird.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Flussleitstücke auf derjenigen Seite, auf welcher sie erfindungsgemäß eine Haftkraft auf ein weichmagnetisches Teil ausüben können, das selbst nicht Bestandteil des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten ist, eine Antiklebfolie bzw. Antiklebscheibe zum Beispiel aus Edelstahl aufweisen. In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Flussleitstücke auf derjenigen Seite, auf welcher sie erfindungsgemäß eine Haftkraft auf ein weichmagnetisches Teil, das selbst nicht Bestandteil des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten ist, ausüben sollen, durch magnetisch ganz oder überwiegend gesättigtes weichmagnetisches Material ganz oder teilweise mit einander verbunden sind.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Elementes an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben beschrieben wurden.

In einer ersten möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anker fest mit dem lösbar zu befestigenden Element verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Stators relativ zum Element herbeiführen kann.

In einer zweiten möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Stator fest mit dem lösbar zu befestigenden Element verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Ankers relativ zum Element herbeiführen kann.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Befestigungsvorrichtung eine Steuerung auf, durch welche das schaltbare Mittel ansteuerbar ist.

Bevorzugt ist ein Eingabeelement vorgesehen, durch dessen Betätigung die Haftfunktion des Haftmagneten betätigt und/oder gelöst werden kann, insbesondere indem die Steuerung das schaltbare Mittel entsprechend ansteuert.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist Befestigungsvorrichtung eine Energiequelle auf, insbesondere in Form eine elektrischen Energiespeichers, bspw. einer Batterie, eines Akkumulators und/oder eines Supercaps. Die Energiequelle dient bevorzugt der Betätigung des schaltbaren Mittels.

Eine erfindungsgemäße Befestigungsvorrichtung kann in vielfältigen Anwendungen zum Einsatz kommen. Im folgenden werden hierzu einige Beispiele beschrieben:

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Transportgut und/oder Mobiliar, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Blech, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden.

Eine solche Befestigungsvorrichtung kann beispielsweise in Fahrzeugen und hier bevorzugt in Kraftfahrzeugen und weiter bevorzugt in Caravanmobilen zum Einsatz kommen, und/oder in Häusern, in welchen ein hohes Maß an Flexibilität bei der Umgestaltung benötigt wird, beispielsweise in tiny homes.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Transportgut, insbesondere Mobiliar, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Blech, in Fahrzeugen und hier bevorzugt in Kraftfahrzeugen und weiter bevorzugt in Caravannmobilen, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Anker fest mit dem lösbar zu befestigenden Mobiliar verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Stators relativ zum Mobiliar herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Transportgut, insbesondere Mobiliar, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Blech, in Fahrzeugen und hier bevorzugt in Kraftfahrzeugen und weiter bevorzugt in Caravanmobilen, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden,, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Stator fest mit dem lösbar zu befestigenden Mobiliar verbunden ist und Schalten schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Ankers relativ zum Mobiliar herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Werkzeugen, bevorzugt Bohrmaschinen und weiter bevorzugt Kernbohrmaschinen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden,.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Werkzeugen, bevorzugt Bohrmaschinen und weiter bevorzugt Kernbohrmaschinen an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Anker fest mit dem lösbar zu befestigenden Werkzeug verbunden ist und und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Stators relativ zum Werkzeug herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Werkzeugen, bevorzugt Bohrmaschinen und weiter bevorzugt Kernbohrmaschinen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere Schaltbarer permanent erregter Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Stator fest mit dem lösbar zu befestigenden Werkzeug verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Ankers relativ zum Werkzeug herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Bremsen oder Kupplungen, bevorzugt an Motoren und insbesondere an Motoren für Hebezeuge, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden,. Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum lösbaren Anziehen von Bremsen oder Kupplungen, bevorzugt an Motoren und insbesondere an Motoren für Hebezeuge, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Anker fest mit der lösbar zu befestigenden Bremse oder Kupplung verbunden ist und Schalten des schaltbare permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Stators entlang der Rotationsachse der Kupplung oder Bremse herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum lösbaren Anziehen von Bremsen oder Kupplungen, bevorzugt an Motoren und insbesondere an Motoren für Hebezeuge, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Stator fest mit der lösbar zu befestigenden Bremse oder Kupplung verbunden ist und Schalten des schaltbare permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Ankers entlang der Rotationsachse der Kupplung oder Bremse herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Zuhaltesystemen, bevorzugt an Türen, besonders bevorzugt an Sicherheitstüren und weiter bevorzugt an Maschinentüren, hier besonders bevorzugt an sicherheitsrelevanten Maschinenschließsystemen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden,.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Zuhaltesystemen, bevorzugt an Türen, besonders bevorzugt an Sicherheitstüren und weiter bevorzugt an Maschinentüren, hier besonders bevorzugt an sicherheitsrelevanten Maschinenschließsystemen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere Schaltbarer permanent erregter Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Anker fest mit der lösbar zu befestigenden Tür verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Stators relativ zum Türhaltepunkt herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung von Zuhaltesystemen, bevorzugt an Türen, besonders bevorzugt an Sicherheitstüren und weiter bevorzugt an Maschinentüren, hier besonders bevorzugt an sicherheitsrelevanten Maschinenschließsystemen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Stator fest mit der lösbar zu befestigenden Tür verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten eine Bewegung des Ankers relativ zum Türhaltepunkt herbeiführen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum Heben und/oder Halten von Stahl, besonders bevorzugt in der Blechverarbeitung und weiter bevorzugt in automatisierten Prozessen, hier besonders bevorzugt in Blechförderanlagen, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden. Insbesondere dient der oder die Haftmagnete als Hebe- und/oder Halteelement zum Heben und/oder Halten des Stahls oder bildet einen Teil eines solchen Hebe- und/oder Halteelements.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Anker fest mit einem Hebe- und/oder Halteelement zum Heben und/oder Halten des zu hebenden und/oder zu haltenden Stahls verbunden und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten führt zu einer Bewegung des Stators relativ zum Hebe- und/oder Halteelement.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist der Stator fest mit einem Hebe-und/oder Halteelement zum Heben und/oder Halten des zu hebenden und/oder zu haltenden Stahls verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten führt zu einer Bewegung des Ankers relativ zum Hebe-und/oder Halteelement.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum Heben und/oder Halten von Stahl, besonders bevorzugt in der Blechverarbeitung und weiter bevorzugt in automatisierten Prozessen, hier besonders bevorzugt in Blechförderanlagen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum Heben und/oder Halten von Stahl, besonders bevorzugt in der Blechverarbeitung und weiter bevorzugt in automatisierten Prozessen, hier besonders bevorzugt in Blechförderanlagen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Anker fest mit dem zu hebenden und/oder zu haltenden Stahl verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten zu einer Bewegung des Stators relativ zum Stahl führen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst eine Befestigungsvorrichtung zum Heben und/oder Halten von Stahl, besonders bevorzugt in der Blechverarbeitung und weiter bevorzugt in automatisierten Prozessen, hier besonders bevorzugt in Blechförderanlagen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl, umfassend einen oder mehrere schaltbare permanent erregte Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, weiter gekennzeichnet dadurch, dass der Stator fest mit dem zu hebenden und/oder zu haltenden Stahl verbunden ist und Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten zu einer Bewegung des Ankers relativ zum Stahl führen kann.

Die vorliegende Erfindung umfasst weiterhin ein Verfahren zu Herstellung schaltbarer permanent erregter Haftmagnete, wie sie oben näher beschrieben wurden, gekennzeichnet dadurch, dass der Zusammenbau des Stators aus weichmagnetischen Einzelstäben für die magnetische Flussführung und für magnetische Nebenschlüsse, hier bevorzugt Normteile, mit Hilfe der magnetischen Kräfte der Permanentmagnete, hier bevorzug solche mit Normmaßen, in einer Form, bevorzugt bestehend aus nicht weichmagnetischem Material und/oder auf einem Blech, hier bevorzugt zumindest leicht weichmagnetischem Material, z.B. einen weichmagnetischen Edelstahl, der eine geringere Sättigungsflussdichte aufweist als der Stator-Werkstoff, so modular zusammengesetzt werden, dass ein an einem weichmagnetischen Stab angesetzter Permanentmagnet den weichmagnetischen Stab auf einem Blech und/oder einer Form magnetisch in Position halten und ein weiterer weichmagnetischer Stab aufgesetzt werden kann, der ebenfalls durch den Permanentmagneten in Position gezogen und gehalten wird, wobei dieser Vorgang modular entsprechend der Anzahl der Pole wiederholt werden kann, wobei bevorzugt abschließend die Spule(n) auf die Baugruppe aufgesetzt und weiter bevorzugt mit Verbundmasse umgössen wird/werden, sodass sich eine zusammenhängende Baugruppe bildet und aus der Form oder gemeinsam mit dem Blech entnommen werden kann.

In einer möglichen Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehene, dass die zusammenhängende Baugruppe in einer Form oder auf einem Blech mit einem Harz oder einer Vergussmasse vergossen oder in einem Werkzeug, hier insbesondere einer Spritzgussform, mit einem thermoplastischen Werkstoff, bevorzugt einem Kunststoff, umspritzt wird, derart, dass sich ein fester Block mit definierten Einbaumaßen ergibt.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher beschrieben.

Dabei zeigen:

Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Haftmagneten in einer Schnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zur Haftfläche und parallel zur Polarisationsrichtung der Permanentmagnete,

Fig. 2: der Stator des ersten Ausführungsbeispiels in einer Draufsicht, Fig. 3: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haftmagneten in einer Schnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zur Haftfläche und parallel zur Polarisationsrichtung der Permanentmagnete,

Fig. 4: ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Befestigungsvorrichtung,

Fig. 5: ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen

Befestigungsvorrichtung,

Fig. 6a ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Haftmagneten in einer perspektivischen Ansicht,

Fig. 6b das dritte Ausführungsbeispiel mit dem Anker in der ersten Hubendlage in Seitenansicht,

Fig. 6c das dritte Ausführungsbeispiel mit dem Anker in der zweiten

Hubendlage in Seitenansicht und

Fig. 6d den Anker des dritten Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen

Ansicht.

Fig.1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Haftmagneten gemäß der Erfindung mit Anker (10), Stator (20) und Spulen (30), sowie ein weichmagnetisches Material bzw. weichmagnetisches Teil (40), hier eine Metall- bzw. Bodenplatte (40), an welcher der Haftmagnet haftet. Bei dem Ausführungsbeispiel ist der Haftmagnet bezüglich einer Spiegelebene (5), welche senkrecht auf der Polarisationsrichtung der Permanentmagnete steht, spiegelsymmetrisch aufgebaut. Daher ist in Fig. 1 auch nur eine der beiden Hälften dargestellt. Das Ausführungsbeispiel soll lediglich der Veranschaulichung der Erfindung dienen und deren Ausführung erleichtern. Keinesfalls soll das Ausführungsbeispiel einschränkend wirken. Entlang der Haftfläche (7) des Stators (20), mit welcher der Haftmagnet auf dem weichmagnetischen Teil (40) aufliegt, sind abwechselnd Flussleitstücke (21 ) und Permanentmagnete (23) angeordnet. Begrenzt wird die Haftfläche auf beiden Seiten durch Flussleistücke (22), welche die halbe Dicke der Flussleitstücke (21 ) aufweisen.

Die Polarisation der Permanentmagnete verläuft parallel zur Haftfläche und senkrecht zu den Grenzflächen mit den Flussleitstücken (21 ), wobei zwei über ein Flussleitstück hinweg benachbarte Permanentmagnete (23) jeweils entgegengesetzte Polarisationen aufweisen. Die Permanentmagnete setzen die auf ihren beiden Seiten angeordneten Flussleitstücke jeweils gegeneinander unter eine magnetische Spannung, sodass die Flussleitstücke als magnetische Pole wirken und ein weichmagnetisches Teil, auf welches der Haftmagnet mit seiner Haftfläche aufgesetzt wird, anziehen, da das weichmagnetische Teil die Flussleitstücke kurzschließt bzw. ein Annähern des weichmagnetischen Teils an die Haftfläche die Reluktanzen der magnetischen Teilkreise vermindert.

Die Flussleitstücke (21 ) überragen die Permanentmagnete (23), wobei Spulen (30) vorgesehen sind, welche um jedes zweite Flussleitstück (21 ) herum angeordnet sind, so dass sich zwischen zwei benachbarten Flussleitstücken (21 , 22) jeweils der Windungsbereich einer Spule erstreckt.

Weiterhin ist ein Anker (10) vorgesehen, der relativ zum Stator (20) beweglich angeordnet ist und Flussleitstücke (1 1 ) aufweist, welche den Flussleitstücken (21 , 22) des Stators (20) gegenüberliegen und welche in einer ersten, in den Figuren nicht gezeigten ersten Hubendlage die Flussleitstücke (21 , 22) des Stators (20) magnetisch verbindet und so die aus den Permanentmagneten und den Flussleitstücken (21 , 22) des Stators (20) gebildeten magnetischen Teilkreise ganz oder überwiegend magnetisch kurzschließt. Die Flussleitstücke (1 1 ) des Ankers sind hierfür in Polarisationsrichtung miteinander verbunden, beispielsweise über einen plattenförmigen Bereich (12), mit welchem die Flussleitstücke (1 1 ) einstückig geformt sein können.

In der in den Figuren gezeigten zweiten Hubendlage sind die Flussleitstücke (1 1 ) des Ankers (10) dagegen von den Flussleitstücken (21 , 22) des Stators angehoben und schließen die aus Permanentmagneten und Flussleitstücken gebildeten magnetischen Teilkreise daher nicht bzw. nicht überwiegend magnetisch kurz.

Erregen der Spulen (30) in der in Fig. 1 gezeigten zweiten Hubendlage mit einer ersten Bestromungsrichtung ermöglicht nun eine Kompensation der magnetischen Flüsse durch das weichmagnetische Material bzw. Teil, insbesondere die Bodenplatte (40), sodass die Haftkraft stark vermindert wird. Gleichzeitig wird die zwischen Anker (10) und Stator (20) wirkende Reluktanzkraft verstärkt, sodass der Magnet anzieht, den Magnetkreis (mit dem Anker in seiner zugehörigen ersten Hubendlage) kurzzuschließen. Der Anker verbleibt durch die durch die Permanentmagnete erzeugte Haftkraft in dieser ersten Hubendlage, ohne dass es einer Bestromung der Spulen bedürfte.

Erregen der Spulen (30) in der ersten Hubendlage mit einer entgegengesetzten Bestromungsrichtung ermöglicht eine Kompensation der magnetischen Flüsse durch den Anker (10), sodass die Haftkraft stark vermindert wird. Gleichzeitig wird die zwischen dem Stator (20) und dem weichmagnetischen Teil (40) wirkende Reluktanzkraft verstärkt, sodass der Magnet anzieht, den Magnetkreis mit dem weichmagnetischen Teil (40) kurzzuschließen. Der Anker befindet sich nun wieder in seiner zugehörigen zweiten Hubendlage und verbleibt ohne die Notwendigkeit einer Bestromung in dieser.

Die Spulen (30) werden zum Schalten von der einen in die andere Hubendlage jeweils gleichsinnig bestromt.

Der Haftmagnet weist bevorzugt eine Steuerung auf, welche die Spulen in Abhängigkeit von einer Benutzereingabe ansteuert, um den Haftmagneten entweder zu lösen oder zu betätigen.

Es ist sorgfältig darauf zu achten, dass die Permanentmagnete (23) nicht durch bemessungsgemäßen Betrieb eine unzulässige Entmagnetisierung erfahren, was durch magnetische Nebenschlüsse sowie einen hinreichenden Abstand zwischen Spule(n) und Permanentmagneten erreicht werden kann. Im vorliegenden Fall werden die Nebenschlüsse gebildet von gesättigten weichmagnetischen „Brücken" (24), welche zugleich dem mechanischen Zusammenhalt des Stators (20) dienen. Beispielsweise kann der Stator hierdurch einstückig hergestellt werden, bspw. durch Fräsen der Aussparungen für die Permanentmagnete aus einem Block.

Im Ausführungsbeispiel umgeben die Spulen (30) den oberen Bereich der Flussleitstücke (21 ) des Stators mit einem unteren Bereich ihrer Wickelhöhe bzw. tauchen die Flussleitstücke (21 ) des Stators nur in einen unteren Bereich der Wickelhöhe der Spulen (30) ein. Die Flussleitstücke (1 1 ) des Ankers (10) tauchen dagegen zumindest in der ersten Hubendlage in einen oberen Bereich der Wickelhöhe der Spulen (30) ein.

Im Ausführungsbeispiel sind die die Flussleitstücke (1 1 ) des Ankers (10) dabei zwischen den Spulen (30) am Stator geführt. Hierfür weisen die Spulen (30) eine Ummantelung (31 ) auf, deren Seitenflächen als Gleitfläche für die Flussleitstücke (1 1 ) des Ankers (10) dient.

Die Relativbewegung zwischen Anker und Stator zwischen der ersten und der zweiten Hubendlage erfolgt bevorzugt in einer Richtung senkrecht zur Haftfläche und/oder senkrecht zur Polarisation der Permanentmagnete. Hierzu sind der Anker und der Stator bevorzugt aneinander geführt.

Die Flussleitstücke (21 , 22) sowie die Permanentmagnete (23) sind bevorzugt stabförmig, wie dies in Fig. 2 in der Draufsicht auf den Stator ersichtlich ist. Sie erstrecken sich dabei in eine Richtung senkrecht zur Polarisationsrichtung der Permanentmagnete und parallel zur Haftfläche. Die Flussleitstücke (21 , 22) und die Permanentmagnete (23) sind damit mit ihren langen Seiten nebeneinander angeordnet. Dementsprechend erstrecken sich die Spulen (23) mit ihren langen Windungsseiten entlang der langen Seiten der Flussleitstücke (21 ), und mit ihren kurzen Windungsseiten um die Stirnseiten der Flussleitstücke (21 ) herum.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung der magnetischen Nebenschlusses der einzelnen magnetischen Teilkreise weichmagnetische Stäbe (90) verwendet, welche jedoch die einander zugeordneten, gegenpoligen Flussleitstücke mangels direkten weichmagnetischen Kontakts gerade nicht (!) teilweise magnetisch kurzschließen sondern lediglich die Reluktanzen der von der/den Spule(n) gesehenen magnetischen Teilkreise vermindern; sie können bei der Montage auch als Anschlag für die Spule(n) dienen und einen hinreichenden Abstand zwischen dieser bzw. diesen und den Permanentmagneten gewährleisten.

Bei einem Ausführungsbeispiel eines Verfahren zu Herstellung schaltbarer permanent erregter Haftmagnete bzw. einen zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haftmagneten erfolgt der Zusammenbau des Stators wie in Fig. 3 gezeigt aus weichmagnetischen Einzelstäben (50) für die magnetische Flussführung und für magnetische Nebenschlüsse (90), mit Hilfe der magnetischen Kräfte der Permanentmagnete (60) in einer Form (70) und/oder auf einem Blech (80) so modular zusammengesetzt werden, dass ein an einem weichmagnetischen Stab (50) angesetzter Permanentmagnet (60) den weichmagnetischen Stab (50) auf einem Blech (80) und/oder einer Form (70) magnetisch in Position halten und ein weiterer weichmagnetischer Stab (90) aufgesetzt werden kann, der ebenfalls durch den Permanentmagneten in Position gezogen und gehalten wird, wobei dieser Vorgang modular entsprechend der Anzahl der Pole wiederholt wird.

Bevorzugt werden abschließend die Spule(n) (100) auf die Baugruppe aufgesetzt und mit Verbundmasse (1 10) umgössen, sodass sich eine zusammenhängende Baugruppe (aus (50) (60) (80) und (100)) bildet und aus der Form (70) oder gemeinsam mit dem Blech (80) entnommen werden kann.

Die zusammenhängende Baugruppe wird bevorzugt in einer Form (70) oder auf einem Blech (80) mit einem Harz oder einer Vergussmasse vergossen oder in einem Werkzeug, hier insbesondere einer Spritzgussform, mit einem thermoplastischen Werkstoff, bevorzugt einem Kunststoff, umspritzt, derart, dass sich ein fester Block mit definierten Einbaumaßen ergibt.

Bei den weichmagnetischen Einzelstäben (50) für die magnetische Flussführung und für magnetische Nebenschlüsse (90) handelt es sich bevorzugt um Normteile. Weiterhin handelt es sich bevorzugt bei den Permanentmagneten (60) bevorzugt um solche mit Normmaßen. Die Form (70) besteht bevorzugt aus nicht weichmagnetischem Material. Das Blech (80) besteht bevorzugt aus zumindest leicht weichmagnetischem Material, z.B. einen weichmagnetischen Edelstahl, der eine geringere Sättigungsflussdichte aufweist als der Stator-Werkstoff.

Bei dem in Fig. 3 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel werden zur Herstellung der magnetischen Nebenschlusses der einzelnen magnetischen Teilkreise weichmagnetische Stäbe (90) verwendet, welche jedoch die einander zugeordneten, gegenpoligen Flussleitstücke mangels direkten weichmagnetischen Kontakts gerade nicht (!) teilweise magnetisch kurzschließen sondern lediglich die Reluktanzen der von der/den Spule(n) gesehenen magnetischen Teilkreise vermindern; sie können bei der Montage auch als Anschlag für die Spule(n) dienen und einen hinreichenden Abstand zwischen dieser bzw. diesen und den Permanentmagneten gewährleisten.

Bei dem in Fig. 1 und 2 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Anker Abstützbereiche (13) auf, welche den Stator seitlich umgreifen und mit welchen sich der Haftmagnet über Abstützflächen (15) der Abstützbereiche (13) auf dem weichmagnetischen Teil (40) abstützt. Die Abstützflächen (15) weisen zumindest einen Bereich (15') auf, welcher aus Kunststoff besteht und/oder als Gleitelement ausgestaltet ist. Bevorzugt liegt der Anker nur über den Bereich (15') auf dem weichmagnetischen Teil auf, wenn sich der Stator in der ersten Hubendlage mit dem Anker befindet und daher die Haftkraft verringert. So kann ein Element, welches mit dem Anker an dem weichmagnetischen Teil befestigt werden soll, in diesem Zustand noch problemlos auf dem weichmagnetischen Teil verschoben werden.

Der Stator ist beweglich am Anker (10) geführt. Zwischen dem Anker und dem Stator sind Federn (14) vorgesehen, durch welche der Stator in Richtung auf den Anker vorgespannt ist und welche daher ein Kraft erzeugen, welche den Stator von dem weichmagnetischen Teil wegzubewegen versucht. Die Federn befördern daher das Ablösen des Haftmagneten von dem weichmagnetischen Teil, wenn die Spulen so betätigt werden, dass sie die von den Permanentmagneten auf das weichmagnetische Teil ausgeübte Haftkraft verringern, und damit die Bewegung des Stators in die erste Hubendlage mit dem Anker. In dem zweiten Hublagenbereich des Stators, in welchem der Stator nicht mit dem Anker in Kontakt steht, sondern an dem weichmagnetischen Teil (40) haftet, erzeugen die Federn (14) dagegen eine Anpresskraft, mit welcher der Anker (10) auf das weichmagnetische Teil (40) gepresst und hierdurch auf diesem gehalten wird. Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Elementes (120) an weichmagnetischem Material mittels eines solchen erfindungsgemäßen Haftmagneten. Das Element (120) ist mit dem Anker (10) fest verbunden. Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten führt daher zu einer Bewegung des Stators relativ zum Element (120).

Dabei wird bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ein Haftmagnet eingesetzt, welcher so arbeitet und aufgebaut ist, wie dies bereits im Hinblick auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Befestigungsvorrichtung zur lösbaren Befestigung eines Elementes (120) an weichmagnetischem Material mittels eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Haftmagneten. Das Element (120) ist hier mit dem Stator (20) fest verbunden. Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten führt daher zu einer Bewegung des Ankers (10) relativ zum Element (120).

Der Haftmagnet weist in dem in Fig. 5 zum Einsatz kommenden Ausführungsbeispiel einen Stator (20) auf, welcher fest mit einem Abstützelement 25 verbunden ist, mit welchem sich der Haftmagnet über Abstützbereiche 26, 27 auf dem weichmagnetischen Teil 40 abstützt. Innerhalb des Abstützelementes 25 ist der Anker (10) beweglich gelagert, wobei er bevorzugt durch Federn 14 von dem Stator weg in seine zweite Hubendlage, in welcher er nicht auf dem Stator aufliegt, vorgespannt ist. Die Lagerung des Ankers kann selbstverständlich auch in einem zum Abstützelement 25 separaten, mit diesem fest verbundenen Element erfolgen.

Das Abstützelement 25 weist weiterhin in seiner Abstützfläche (26) Abstützelemente (27) auf, welche gegen das weichmagnetische Teil (40) vorgespannt sind und daher eine Kraft erzeugen, welche den Stator von dem weichmagnetischen Teil (40) zu trennen versucht. Die Abstützelemente bestehen bevorzugt aus Kunststoff und/oder sind als Gleitelemente ausgestaltet.

Ansonsten kann für den Haftmagneten der gleiche Aufbau und die gleiche Funktionsweise genutzt werden, welcher bereits oben im Hinblick auf das erste und zweite Ausführungsbeispiel in Fig. 1 bis 3 beschrieben wurde.

Die bisher gezeigten Ausführungsbeispiele eines Haftmagneten weisen jeweils mindestens drei Flussleitstücke und mindestens zwei Permanentmagnete auf. Hierdurch kann der Haftmagnet auch an relativ dünnen weichmagnetischen Teilen eine hohe Haftkraft entfalten. Zudem ergibt sich eine vorteilhafte Kombinationsmöglichkeit mit mindestens einer Spule, wie sie oben beschrieben wurde. Bevorzugt besteht der Haftmagnet sogar aus einer Anordnung mit mehreren Spulen, wobei einer Spule jeweils zwei Permanentmagnete zugeordnet sind.

Der in Fig. 1 bis 3 gezeigte Aufbau des Haftmagneten ist jedoch auch mit nur zwei Flussleitstücken und einem Permanentmagneten möglich.

Fig. 6 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Haftmagneten, wobei ein Grundelement mit nur zwei Flussleitstücken und einem Permanentmagneten gezeigt ist. Diese kann bereits für sich genommen als Haftmagnet eingesetzt werden. Durch Aneinanderreihen mehrerer solcher Grundelemente kann ein Haftmagnet mit mehr als einem Permanentmagneten und mehr als drei Flussleitstücken aufgebaut werden, wobei die Flussleitstücke benachbarter Grundelemente bevorzugt einstückig und/oder als ein einzelnes Bauteil ausgeführt sind.

Bei dem in Fig. 6a bis 6d gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Permanentmagnet 23 zwischen zwei auf der der Haftfläche 7 abgewandten Seite des Haftmagneten angeordneten Elementen 21 ' der Flussleitstücke 21 angeordnet, wobei ein erster Teil 10' des Ankers diese in der in Fig. 6a und 6b gezeigten ersten Hubendlage diese in einem Bereich zwischen dem Permanentmagneten und der Haftfläche magnetisch kurz schließt. Weiterhin weisen die Flussleitstücke 21 zwischen den Elementen 21 ' und der Haftfläche 7 Trennstellen 41 auf, welche in der ersten Hubendlage nicht mit einem weichmagnetischen Material gefüllt sind und daher einen Luftspalt darstellen, welcher die verbleibende Haftkraft nochmals verringert. Hierdurch kann auf eine Antiklebfolie und/oder ein Abheben der Flussleitstücke von dem weichmagnetischen Element verzichtet werden.

In der in Fig. 6c gezeigten zweiten Hubendlage werden die Trennstellen dagegen durch zweite Teile 10" des Ankers gefüllt bzw. überbrückt, so dass der Fluss von den Elementen 21 ' auf das weichmagnetische Teil 40 übertragen werden kann. Gleichzeitig ist der Kurzschluss durch das erste Teil 10' des Ankers aufgehoben, so dass eine hohe Haftkraft wirkt.

Im Ausführungsbeispiel weisen die Flussleitstücke weiterhin zweite, auf der der Haftfläche 7 zugewandten Seite des Haftmagneten angeordnete Elementen 21 " auf, wobei die Trennstelle zwischen den beiden Elementen 21 ' und 21 " vorgesehen ist. Hierdurch sind an der Haftfläche keine beweglichen Elemente vorgesehen und der Anker kann komplett im Inneren des Haftmagneten angeordnet werden.

Der erste Teil 10' und die zweiten Teile 10" des Ankers sind noch einmal in Fig. 6d gezeigt. Die einzelnen Teile bilden bevorzugt eine Baueinheit und werden gemeinsam bewegt. Sie können beispielsweise in einen Rahmen eingesetzt oder miteinander vergossen sein.

Der Anker wird in einer Ebene parallel zur Haftebene bewegt. Der erste Teil wird hierdurch seitlich in den Bereich zwischen die beiden Elementen 21 ' der Flussleitstücke 21 bzw. aus diesem Bereich heraus bewegt. Die zweiten Teile 10" werden in gleicher Weise seitlich in die Trennstelle hinein und aus dieser heraus bewegt.

Die Bewegung des Ankers erfolgt im Ausführungsbeispiel in einer Richtung, welche senkrecht zur Polarisation des Permanentmagneten 23 verläuft. Die Elemente 21 ' und 21 " der Flussleitstücke weisen (zumindest gemeinsam) eine Stabform auf, erstecken sich aber anders als im ersten und zweiten Ausführungsbeispiel in eine Richtung senkrecht zur Haftfläche. Die Bewegung des Ankers wird durch zwei Bauteilen 42 und 43 aus einer oder mehreren thermischen Formgedächtnislegierungen erreicht, welche selektiv ansteuerbar sind und in gegengesetzte Richtungen arbeiten, um den Anker in von der ersten in die zweite Hubendlage und von der zweiten in die erste Hubendlage zu bewegen.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel eines Haftmagneten wird das an einem weichmagnetischen Teil zu befestigenden Element mit dem Stator verbunden und der Anker stellt das bewegliche Element dar.

Haftmagnete und Befestigungsvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung können in einer Vielzahl von Anwendungen zum Einsatz kommen, bspw. zur lösbaren Befestigung von Transportgut und/oder Mobiliar, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Blech, insbesondere in Fahrzeugen aller Art und hier bevorzugt Kraftfahrzeugen und weiter bevorzugt in Caravanmobilen und/oder in tiny homes.

Eine weitere Anwendung besteht in der lösbaren Befestigung von Werkzeugen, bevorzugt Bohrmaschinen und weiter bevorzugt Kernbohrmaschinen, an weichmagnetischem Material, insbesondere ganz oder teilweise ferritischem Stahl.

Eine weitere Anwendung besteht in der lösbaren Befestigung und/oder zum lösbaren Anziehen von Bremsen oder Kupplungen, bevorzugt an Motoren und insbesondere an Motoren für Hebezeuge. Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten erzeugt bevorzugt eine Bewegung des Ankers oder Stators entlang der Rotationsachse der Kupplung oder Bremse.

Eine weitere Anwendung besteht in der lösbaren Befestigung von Zuhaltesystemen, bevorzugt an Türen, besonders bevorzugt an Sicherheitstüren und weiter bevorzugt an Maschinentüren, hier besonders bevorzugt an sicherheitsrelevanten Maschinenschließsystemen. Schalten des schaltbaren permanent erregten Haftmagneten führt hier bevorzugt zu einer Bewegung des Ankers oder Stators relativ zum Türhaltepunkt. Eine weitere Anwendung besteht im Heben und/oder Halten von Stahl, besonders bevorzugt in der Blechverarbeitung und weiter bevorzugt in automatisierten Prozessen, hier besonders bevorzugt in Blechförderanlagen. Der Haftmagnet dient hierbei bevorzugt als Hebe- und/oder Halteelement zum Heben und/oder Halten des zu hebenden und/oder zu haltenden Stahls.