DD232506B1

DD232506B1 - Herstellungsverfahren fuer druckfestes ankerfuerhrungsrohr

Info

Publication number: DD232506B1
Application number: DD21891480A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Nestler; Hans Stobinski; Gudrun Freise
Original assignee: Magdeburger Armaturenwerke
Priority date: 1980-02-06
Filing date: 1980-02-06
Publication date: 1989-09-06
Also published as: DD232506A1

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für ein druckfestes Ankerführungsrohr für elektromagnetisch betätigte Ventile. Das Ankerführungsrohr besteht aus einem Fußteil aus ferritischem, korrosionsbeständigem, weichmagnetischem Chromstahl, einem Mittelteil aus austenitischem, nichtmagnetisierbarem Chrom-Nickelstahl und einem Kopfteil aus gleichem oder ähnlichem Werkstoff wie das Fußteil.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt sind druckfeste Ankerführungshülsen ausschließlich aus unmagnetischem Werkstoff. Diese Hülsen sind auf Grund des notwendigen geringen Magnetluftspaltes dünnwandig ausgeführt, was allerdings eine relativ hohe Störanfälligkeit zur Folge hat. Einmal bereitet die Herstellung der exakten zylindrischen Führungsfläche Schwierigkeiten und andererseits kommt es während der Betätigung wegen Verformung der Hülse zu ungewollten Klemmerscheinungen.

Bekannt sind ferner druckfeste Ankerführungsrohre aus weichmagnetischem Werkstoff. Im Bereich des Luftspaltes zwischen Anker und Polschuh wird dabei entweder das Rohr in seiner Wandung stark verringert oder es wird an dieser Stelle eine Zarge aus unmagnetischem Werkstoff druckdicht und druckfest eingelötet oder eingeschweißt. Die angewendeten Schweißverfahren zur Herstellung eines Ankerführungsrohres mit unmagnetischem Zwischenteil bei konventioneller Schweißnahtausbildung haben zur Folge, daß das Andrehen des Polschuhes entweder gesondert nach dem Schweißprozeß erfolgt oder ein speziell angefertigtes Ankergegenstück eingefügt wird.

Bekannt ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Magnethülse für Tauchanker-Elektromagnete, der als ein im wesentlichen einstückiger, kompakter Körper hergestellt werden kann (DE-AS 1964297). Dabei wird ein dickwandiger, an einem Ende verschlossener Hohlzylinder aus magnetischem Werkstoff an seiner äußeren Zylinderwand mit einer ringförmigen nutartigen Einfräsung versehen, deren Seitenwände gegen die Zylinderachse unterschiedliche Neigung haben und zwei schräg verlaufende Ringflächen bilden. Danach soll diese Einfräsung durch Auftragschweißen oder Ausgießen mit nichtmagnetischem Werkstoff ausgefüllt und der Zylinderinnenraum bis zur Entfernung des bestehenden Restquerschnittes aufgebohrt werden. Nachteilig wirkt sich aus, daß zur Erreichung einer angestrebten Hub- und Zugcharakteristik für die Neigung der Ringflächen keine definierten Zahlenwerte angegeben werden und somit eine optimale Funktion des Tauchanker-Elektromagneten nicht gegeben ist. Weiterhin sind durch das Auffüllen der Ausnehmung mittels Ausgießen oder Auftragsschweißen keine genau reproduzierbaren magnetischen Eigenschaften erreichbar, da entweder keine ausreichende Bindung oder kein sprunghafter definierter Übergang zwischen unmagnetischem und magnetischem Werkstoff vorhanden ist.

Die konventionelle Schweißnaht ist wegen ihrer technologisch bedingten Form, des nach schweißtechnischen Gesichtspunkten zu wählenden Werkstoffes und des beim Schweißprozeß entstehenden Mischgefüges nicht als Polschuhgrenze ausbildbar. Nachteilig macht sich auch der Einbrand in den Grundwerkstoff bemerkbar. Dies gilt auch bei der Anwendung energiereicher Schweißverfahren, wie z. B. beim WIG-Schweißen.

Die bekannte gesonderte Polschuhausbildung reduziert den maximal möglichen Querschnitt des Arbeitsluftspaltes zwischen Anker und Polschuh erheblich dadurch, daß der maximal äußere Polschuhdurchmesser in das unmagnetische Zwischenteil hineinragen muß, mithin nur den Wert des Innendurchmessers des Ankerführungsrohres annehmen kann (DE-OS 2151374). Nachteilig sind ferner Zentrizitätsfehler der Polschuhe bei gesondert gefertigtem, eingefügtem Ankergegenstück, die zu Klebeerscheinungen durch einseitiges Anliegen des Ankers führen können. Durch das im allgemeinen relativ lange Ankerführungsrohr ist eine gemeinsame exakt zentrische Bearbeitung von Polschuh und Innendurchmesser schwierig, wobei weitere Probleme bei der Beseitigung des Bearbeitungsgrates auftreten, was teure Handarbeit wie Strahlläppen erfordert.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren für ein Ankerführungsrohr zu finden, das eine genaue und unkomplizierte Herstellung zuläßt, so daß Klemmerscheinungen zwischen Anker und Polschuh infolge Zentrizitätsfehler und Verformung ausgeschlossen sind.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein druckfestes Ankerführungsrohr zu entwickeln, bei dem das gesonderte Andrehen des Polschuhes nach dem Schweißprozeß bzw. das Einfügen eines speziell angefertigten Ankergegenstückes entfällt, wobei die Schweißstelle als unmittelbare Polschuhgrenze durch einen sprunghaften, definierten Übergang zwischen unmagnetischem und magnetischem Werkstoff ausgebildet ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der Polschuhwinkel an den Schweißstellen zwischen Fußteil und Mittelteil bzw. Kopfteil und Mittelteil entsprechend den Abmessungen und den Parametern des Reibschweißens zwischen 50° und 80° liegt. Der Polschuhwinkel wird nach schweißtechnischen Gesichtspunkten und den Erfordernissen der magnetischen Kennlinienbeeinflussung so gewählt, daß während des Reibschweißens der warmfestere austenitische Werkstoff den weicheren ferritischen Werkstoff stützt, bis dieser die Reibschweißtemperatur erreicht und mittels Schweißdruck die Bindung erfolgt.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen: Fig. 1: Ankerführungsrohr mit Anker

Fig. 1 stellt das Ankerführungsrohr dar, bestehend aus dem Fußteil 1 und Kopfteil 3, beide aus weichmagnetischem Werkstoff, sowie dem aus austenitischem Werkstoff bestehenden Mittelteil 2. In dem Ankerführungsrohr gleitet der Anker 6. Die Schweißstelle 4 begrenzt unmittelbar den Polschuh des Kopfteiles 3, während die Schweißstelle 5 das Mittelteil 2 mit dem Fußteil 1 verbindet. Die Anlagefläche 7 des Ankerführungsrohres begrenzt die Bewegung des Ankers 6 in Hubrichtung. Die Vorbereitung der Teile zum Reibschweißen erfolgt durch die konische Ausbildung der Teile 1,2 und 3, wobei mindestens das Mittelteil 2 eine Bohrung enthalten muß.

Der konisch ausgebildete Polschuhwinkel 8 der Teile 1 und 2 (Schweißstelle 5) läßt sich entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach schweißtechnischen Gesichtspunkten so optimieren, daß eine Stützung des bei der Schweißtemperatur weicheren ferritischen Werkstoffes des Fußteiles 1 durch den warmfesteren austenitischen Werkstoff des Mittelteiles 2 erfolgt.

Claims

Herstellungsverfahren für druckfestes Ankerführungsrohr, dessen Fuß-, Mittel- und Kopfteil durch Reibschweißen miteinander verbunden sind und mindestens eine der mit sehr geringer Aufmischzone hergestellten Schweißstellen unmittelbar den Polschuh begrenzt, der vom Kopfteil bzw. Fußteil gebildet wird, wobei Kopf- und Fußteil aus ferritischem, weichmagnetischem Chromstahl und das Mittelteil aus austenitischem, nichtmagnetisierbaren Chrom-Nickelstahl bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Polschuhwinkel (8) an den Schweißstellen (4) und (5) zwischen Fußteil (1) und Mittelteil (2) bzw. Kopfteil (3) und Mittelteil (2) entsprechend den Abmessungen und den Parametern des Reibschweißens zwischen 50° und 80° liegt.

Hierzu 1 Seite Zeichnung