DE10038306A1 - Elektromagnet - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Elektromagnet, insbesondere zur Betätigung von fluidisch beaufschlagten Schieber- und Sitzventilen in Ventilblöcken, bestehend aus einem Spulenträger (1), einem auf dem Spulenträger (1) aufgewickelten Spulendraht, dessen am Spulenträger (1) hervorstehende Drahtende mit einer elektrischen Spannungsquelle verbindbar ist, sowie mit einem den Spulenträger (1) teilweise umschließenden Jochblech (8), dessen zwischen zwei parallelen Schenkeln (5) gelegener Stegabschnitt (4) ein Langloch (2) aufweist. Der Spulenträger (1) erstreckt sich in das Langloch (2), so dass der Spulenträger (1) mit dem Spulendraht (3) teilweise von der Wandstärke (S) des Stegabschnitts (4) überdeckt ist, um eine möglichst kompakte Anordnung zu realisieren.
Description
Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten, insbesondere
zur Betätigung von fluidisch beaufschlagten Schieber- und
Sitzventilen in Ventilblöcken, nach dem Oberbegriff des Pa
tentanspruchs 1.
In der DE 198 20 084 A1 ist bereits ein Jochblech für einen
Elektromagneten beschrieben, das aus zwei U-förmigen Blech
teilen besteht, deren parallele Schenkel sich in der Einbau
lage an einem Spulenkörper überlappen, die beim Umspritzen
des Gehäuses am Spulenkörper in Einbaulage gehalten werden.
Das erste überlappende Schenkelpaar umfasst mit an jedem
Schenkel angeformten Kragenabschnitten eine Wandung einer
ersten Anschlussleitung, während das zweite Schenkelpaar
durch einen durch Ausnehmungen der Schenkel ragenden Ab
dichtdorn einer Spritzmaschine während des Spritzvorganges
in einer vorgegebenen Position fixiert ist.
Als nachteilig ist bei dieser Ausführung der relativ große
Platzbedarf und der beträchtliche Herstellaufwand für das
Jochblech zu nennen.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Elektromagneten zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile
nicht aufweist, um im Verbund mit weiteren Elektromagneten
eine funktionsgerechte, möglichst einfache, kompakte Her
stellung und Anordnung unter minimalem Raumbedarf zu ermög
lichen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der
Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer
Zeichnungen für den Erfindungsgegenstand hervor.
Es zeigen
Fig. 1 in räumlicher Darstellung und in bauraumoptimier
ter Ausrichtung ein paar Jochbleche,
Fig. 2 eine Draufsicht auf quaderförmig an einem Ven
tilblock angeordnete Elektromagnete,
Fig. 3 eine Perspektivdarstellung eines vormontierten
Elektromagneten mit einer formschlüssigen Verbin
dung zwischen dem Jochblech und dem Spulenkörper,
Fig. 4 eine Perspektivdarstellung eines in Kunststoff
eingebetteten Elektromagneten, wobei die Kunst
stoffummantelung teilweise dargestellt ist,
Fig. 5 eine Gruppe von vier Elektromagneten in
Perspektivansicht
Die Fig. 1 zeigt in vergrößerter Darstellung nebeneinander
angeordnet ein paar Jochbleche 8 für zwei Elektromagnete.
Beide Jochbleche 8 sind identisch ausgeführt und in einer
besonders platzsparenden Anordnung zueinander ausgerichtet,
worauf in der nachfolgenden Beschreibung eingegangen wird.
Hinsichtlich der Konstruktion eines jeden Jochblechs 8 ist
zu beachten, dass es vorzugsweise im Stanzverfahren C-förmig
gestaltet ist, wobei ein zwischen zwei parallelen Schenkeln
5 gelegener Stegabschnitt 4 ein gestanztes Langloch 2 auf
weist, das erfindungsgemäß für die abschnittsweise Aufnahme
eines im nachfolgenden noch zu beschreibenden Spulenträgers
1 dient, so dass der Spulenträger 1 gewissermaßen mit den
darauf aufgewickelten Spulendrahtwindungen zumindest teil
weise von der Wandstärke S des Stegabschnitts 4 überdeckt
wird. Der das Langloch 2 begrenzende Stegabschnitt ist durch
zwei rechteckförmige Stege 4a, 4b mit unterschiedlicher
Stegbreite a, b gebildet, die in Richtung der rechtwinklig
gebogenen Schenkel 5 jeweils homogen nach Art einer Lasche
zusammengeführt sind. Die beiden Schenkel 5 weisen fluchtend
zueinander ausgerichtete Löcher 6 auf. Die Rotationsachse R
der Löcher 6 ist um näherungsweise den Radius des Spulenträ
gers 1 aus der senkrechten Ebene des Stegabschnitts 4 ver
setzt. Die lichte Weite W des Langlochs 2 ist zur Aufnahme
des Spulenträgers 1 größer als der Nenndurchmesser der Lö
cher 6 in den Schenkeln 5. Die lichte Höhe H des Langloches
2 ist mindestens so groß gewählt wie die Höhe des Spulenträ
gers 1. Die lichte Weite W des Langloches 2 ist ferner klei
ner als der Außendurchmesser D des Spulenträgers 1. Es gilt
zu beachten, dass die maximale Breite des Jochblechs im Be
reich des Stegabschnittes 4 größer ist als der Außendurch
messer D des Spulenträgers 1. Die Stege 4a, 4b weisen in
Richtung des Langlochs 2 eine Schräge 7 auf, die an die Au
ßenkontur des Spulenträgers 1 angepasst ist.
In der Fig. 2 wird eine Draufsicht auf eine quadratische
Elektromagnetekonfiguration gezeigt, die die seitlich in die
vier Jochbleche 8 eingesetzten vier Spulenträger 1 erkennen
lässt. Durch die asymmetrische Formgebung der Schenkel 5 er
gibt sich eine besonders gute bauliche als auch funktionelle
Ausnutzung des zwischen jedem elektrischen Elektromagnete
paar gelegenen Freiraums, da jeweils der die größere Steg
breite b aufweisende Steg 4b auf den benachbarten Spulenträ
ger 1 gerichtet ist, so dass zwangsläufig der die kleinere
Stegbreite a aufweisende Steg 4a immer entfernt vom benach
barten Spulenträger 1 angeordnet ist. Der die kleinere Steg
breite a aufweisende Steg 4a bestimmt somit das Eckenmaß und
damit den geometrischen Umfang der näherungsweise quaderför
mig angeordneten Elektromagnetbaugruppe, wobei die Stegbrei
te a die Außenkante des trommelförmigen Spulenkörpers 1
zweckmäßigerweise nicht überschreitet.
In der Fig. 2 ist ferner ein Querschnitt durch eines der
Jochbleche 8 im Bereich des Langloches 2 gezeigt, dessen
durch die Stege 4a, 4b gebildete Begrenzung über ihre Wand
stärke S eine an die Zylinderkontur des Spulenträgers 1 an
gepasste Schräge 7 aufweist, die in der abbildungsgemäßen
Schnittdarstellung einer Keilöffnung ähnelt, um ein mög
lichst großes Segment des Spulenträgers 1 möglichst weit in
das Langloch 2 verlagern zu können. Diese Maßnahme führt in
Verbindung mit der unterschiedlichen Gestaltung der Stege
4a, 4b bei kleinstem Platzbedarf und Herstellaufwand zu ei
nem optimierten Magnetkreis. Hinsichtlich der Herstellung
der Schrägen 7 kann ein Prägeverfahren zur Anwendung gelan
gen.
Die jeweils räumliche Darstellung eines Elektromagneten nach
Fig. 3 und 4 verdeutlicht eine besonders geschickte Zusam
menfassung des mit dem Spulendraht 3 versehenen Spulenträ
gers 1 im Jochblech 8, so dass eine vormontierte, eigenstän
dig handhabbare und vorprüfbare Baugruppe geschaffen ist,
wobei nach der Darstellung in Fig. 3 der Spulenkörper 1
entweder durch formschlüssig mit dem Spulenkörper 1 verbun
dene Rastelemente 9 mit dem Jochblech 8 fluchtend vormon
tiert ist, oder aber es ist die Außenfläche des Spulenkör
pers 1 mit einer Kunststoffumspritzung 10 versehen (siehe
Fig. 4).
Durch die nunmehr anhand den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ein
zelheiten der Erfindung wird die Reduzierung des für die
Elektromagnete benötigten Bauvolumens klar ersichtlich, ohne
Einschränkungen hinsichtlich des Magnetkreises und der Spu
lengröße hinnehmen zu müssen, d. h. die bisherigen Außen- und
Innendurchmesser des Spulenträgers 1 können trotz Gesamtver
kleinerung der Elektromagnetbaugruppe beibehalten werden.
Diese vorteilhaften Eigenschaften sind im wesentlichen durch
die partielle Aufnahme des Spulenträgers 1 mit dem darauf
gewickelten Spulendraht 3 im Langloch 2 und auf die optimale
Gestaltung der Stege 4a, 4b zurückzuführen, so dass jeweils
der zwischen den Elektromagneten verbleibende Zwischenraum
zur Optimierung des Magnetkreises ausgenutzt werden kann.
Da sich die Größe des Langloches 2 näherungsweise reziprok
proportional zur Magnetkreisstärke auswirkt, ist durch die
Vergrößerung des Stegs 4b gewissermaßen ein Ausgleich zur
durch das Langloch 2 verursachten Magnetkreisschwächung ge
schaffen, wobei durch die vorteilhafte Lage des breiten Ste
ges 4b jeweils im Zwischenraum zweier benachbarten Elektro
magnete sich eine höchst mögliche Packungsdichte bei klein
sten Außenabmessungen der Elektromagnetgruppe ergibt.
1
Spulenträger
2
Langloch
3
Spulendraht
4
Stegabschnitt
4
a,
4
b Steg
5
Schenkel
6
Loch
7
Schräge
8
Jochblech
9
Rastelement
10
Kunststoffumspritzung
Claims (12)
1. Elektromagnet, insbesondere zur Betätigung von fluidisch
beaufschlagten Schieber- und Sitzventilen in Ventilblöc
ken, bestehend aus einem Spulenträger, einem auf dem
Spulenträger aufgewickelten Spulendraht, dessen am Spu
lenträger hervorstehendes Drahtende mit einer elektri
schen Spannungsquelle verbindbar ist, sowie mit einem
den Spulenträger teilweise umschließenden Jochblech,
dessen zwischen zwei parallelen Schenkeln gelegener Ste
gabschnitt ein Langloch aufweist, dadurch gekennzeich
net, dass sich der Spulenträger (1) in das Langloch (2)
erstreckt, so dass der Spulenträger (1) mit dem Spulen
draht (3) wenigstens teilweise von der Wandstärke (S)
des Stegabschnitts (4) überdeckt ist.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der das Langloch (2) begrenzende Stegabschnitt (4)
durch zwei rechteckförmige Stege (4a, 4b) mit unter
schiedlicher Stegbreite (a, b) gebildet ist, die in
Richtung der rechtwinklig gebogenen Schenkel (5) jeweils
nach Art einer Lasche zusammengeführt sind.
3. Elektromagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, dass die gegenüberliegenden Schenkel (5)
fluchtend zueinander ausgerichtete Löcher (6) aufweisen,
deren Rotationsachse (R) um den Halbmesser des Spulen
trägers (1) aus der senkrechten Ebene des Stegabschnitts
(4) versetzt ist.
4. Elektromagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die lichte Weite (W) des Langlochs (2) zur Aufnahme
des Spulenträgers (1) größer ist als der Nenndurchmesser
der Löcher (6) in den Schenkeln (5).
5. Elektromagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die lichte Höhe (H) des Langloches (2) mindestens
so groß ist wie die Höhe des Spulenträgers (1).
6. Elektromagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die lichte Weite (W) des Langlochs (2) kleiner ist
als der Außendurchmesser (D) des Spulenträgers (1).
7. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die maximale Breite des Jochblechs (8) im Bereich
des Stegabschnitts (4) größer ist als der Außendurchmes
ser (D) des Spulenträgers (1).
8. Elektromagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (4a, 4b) in
Richtung des Langloches (2) eine Schräge (7) aufweisen,
die zur Aufnahme des Spulenträgers (1) an die Außenkon
tur des Spulenträgers (1) angepasst ist.
9. Elektromagnetkonfiguration für mehrere parallel zueinan
der angeordnete Elektromagnete nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die größe
re Stegbreite (b) aufweisende Steg (4b) des Jochblechs
(8) eines Elektromagneten jeweils auf den benachbarten
Elektromagneten gerichtet ist, so dass der die kleinere
Stegbreite (a) aufweisende Steg (4a) jeweils entfernt
vom benachbarten Elektromagneten angeordnet ist.
10. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass das Jochblech (8) als Stanzbiegeteil ausgeführt
ist, dessen Stegabschnitt (4) im Bereich des Langlochs
(2) eine Prägung aufweist.
11. Elektromagnet nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Spulendraht
(3) versehene Spulenträger (1) mit dem Jochblech (8) ei
ne vormontierte, eigenständig handhabbare und vorprüfba
re Baugruppe bildet, deren Außenfläche mit einer Kunst
stoffumspritzung (9) versehen ist.
12. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der mit dem Spulendraht (3) versehene Spulenträger
(1) mit dem Jochblech (8) eine vormontierte, eigenstän
dig handhabbare und vorprüfbare Baugruppe bildet, wobei
durch Rastelemente (9) am Spulenträger (1) eine form
schlüssige Verbindung mit dem Jochblech (8) besteht.
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Country | Link |
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- 2000-08-05 DE DE10038306A patent/DE10038306A1/de not_active Withdrawn
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