DE102010032688B4 - Electromagnet with permanent magnet - Google Patents

Electromagnet with permanent magnet Download PDF

Info

Publication number
DE102010032688B4
DE102010032688B4 DE201010032688 DE102010032688A DE102010032688B4 DE 102010032688 B4 DE102010032688 B4 DE 102010032688B4 DE 201010032688 DE201010032688 DE 201010032688 DE 102010032688 A DE102010032688 A DE 102010032688A DE 102010032688 B4 DE102010032688 B4 DE 102010032688B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
armature
electromagnet
anchor
permanent magnet
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE201010032688
Other languages
German (de)
Other versions
DE102010032688A1 (en
Inventor
Markus Rekla
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kendrion (donaueschingen/engelswies) De GmbH
Original Assignee
Kendrion (Donaueschingen/Engelswies) GmbH
KENDRION DONAUESCHINGEN ENGELSWIES GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kendrion (Donaueschingen/Engelswies) GmbH, KENDRION DONAUESCHINGEN ENGELSWIES GmbH filed Critical Kendrion (Donaueschingen/Engelswies) GmbH
Priority to DE201010032688 priority Critical patent/DE102010032688B4/en
Publication of DE102010032688A1 publication Critical patent/DE102010032688A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102010032688B4 publication Critical patent/DE102010032688B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/16Rectilinearly-movable armatures
    • H01F7/1607Armatures entering the winding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/06Electromagnets; Actuators including electromagnets
    • H01F7/08Electromagnets; Actuators including electromagnets with armatures
    • H01F7/121Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position
    • H01F7/122Guiding or setting position of armatures, e.g. retaining armatures in their end position by permanent magnets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Abstract

Elektromagnet (1) mit einem Gehäuse (2a, 2b), der zur Erzeugung eines ersten Magnetfeldes (M2) eine Erregerspule (3) und zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldes (M1) einen Permanentmagneten (4) sowie einen in dem Gehäuse zentrisch gelagerten, zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung gegenüber einem Polkern (5) verschiebbaren Anker (6) aufweist, wobei der Anker (6) topfförmig mit einem Bodenteil (6a) und einem eine Innenmantelfläche (6d) aufweisenden Hohlzylinderabschnitt (6b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stirnfläche (6c) des Hohlzylinderabschnittes (6b) in der zweiten Stellung des Ankers (6) an einer kreisringförmigen Polfläche (7) anliegt und gleichzeitig der Hohlzylinderabschnitt (6b) den Polkern (5) im Wesentlichen hülsenförmig umschließt, – innerhalb der kreisringförmigen Polfläche (7) der Permanentmagnet (4) auf der ankerabgewandten Seite des Polkerns (5) angeordnet ist, und – die Erregerspule (3) zum Verschieben des Ankers (6) aus der zweiten in die erste Stellung derart bestromt wird, dass deren Magnetfeld (M2)...Electromagnet (1) with a housing (2a, 2b), which for generating a first magnetic field (M2) has an excitation coil (3) and for generating a second magnetic field (M1) a permanent magnet (4) as well as a centrally mounted one in the housing has a first position and a second position with respect to a pole core (5) displaceable armature (6), the armature (6) being cup-shaped with a base part (6a) and a hollow cylindrical section (6d) having an inner circumferential surface (6d), characterized in that that - the end face (6c) of the hollow cylinder section (6b) in the second position of the armature (6) bears against an annular pole face (7) and at the same time the hollow cylinder section (6b) surrounds the pole core (5) in a substantially sleeve-shaped manner; within the annular pole face (7) the permanent magnet (4) is arranged on the side of the pole core (5) facing away from the armature, and -; the excitation coil (3) for moving the armature (6) from the second to the first position is energized such that its magnetic field (M2) ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.The invention relates to an electromagnet having the features of the preamble of patent claim 1.

Ein solcher Elektromagnet ist z. B. aus EP 2 182 531 A bekannt. Ähnliche Elektromagnete beschreiben die DE 298 03 511 U1 und die DE 197 22 013 C2 .Such an electromagnet is z. B. off EP 2 182 531 A known. Similar electromagnets describe the DE 298 03 511 U1 and the DE 197 22 013 C2 ,

Bei Bestromung der Erregerspule dieses Elektromagneten fährt ein Anker aus der ersten Hubstellung gegen die Federkraft einer Druckfeder in eine zweite Hubstellung, in der der Anker an einem Polkern annähernd flächenbündig anliegt und dabei die Druckfeder vorgespannt wird. Der Permanentmagnet ist auf der zum Anker abgewandten Seite des Polkernes so angeordnet, dass dessen Magnetfeld das Magnetfeld der Erregerspule bei dieser Bewegung des Ankers in die zweite Hubstellung unterstützt. Nach dem Abschaltendes Stromes wird der Anker lediglich durch das Magnetfeld des Permanentmagneten dieser zweiten Hubstellung gehalten.When energizing the exciter coil of this electromagnet an anchor moves from the first stroke position against the spring force of a compression spring in a second stroke position, in which the armature rests almost flush on a pole core while the compression spring is biased. The permanent magnet is arranged on the side facing away from the armature of the pole core so that its magnetic field supports the magnetic field of the excitation coil in this movement of the armature in the second stroke position. After switching off the current, the armature is held only by the magnetic field of the permanent magnet of this second stroke position.

Um bei diesem bekannten Elektromagneten den Anker aus der zweiten Hubstellung wieder in die erste Hubstellung zu bewegen, wird die Erregerspule in umgekehrter Richtung bestromt, so dass ein gegen das Permanentmagnetfeld gerichtetes Magnetfeld von der Erregerspule aufgebaut wird. Dabei wird das Magnetfeld des Permanentmagneten im Bereich der anliegenden Polflächen des Ankers und des Polkernes so geschwächt, dass die Rückstellkraft der Druckfeder ausreicht, um die Haftkraft des Ankers am Polkern zu überwinden und den Anker in die erste Hubstellung zu bewegen, wo er aufgrund einer verbleibenden Vorspannung der Druckfeder stabil gehalten wird.In order to move the armature from the second stroke position back into the first stroke position in this known electromagnet, the exciter coil is energized in the reverse direction, so that a directed against the permanent magnetic field magnetic field is built up by the exciter coil. In this case, the magnetic field of the permanent magnet in the adjacent pole faces of the armature and the pole core is weakened so that the restoring force of the compression spring is sufficient to overcome the adhesive force of the armature on the pole core and to move the armature in the first stroke position, where he due to a remaining Pretension of the compression spring is kept stable.

Nachteilig ist hierbei jedoch, dass nach dem Ablösen des Ankers vom Polkern mit ansteigendem Strom durch die Erregerspule eine Kraftwirkung auf den Anker entsteht, die jedoch seiner Bewegungsrichtung entgegen gerichtet ist, wodurch die Bewegung des Ankers gehemmt und dadurch die Schaltzeit verlängert wird. Im Idealfall könnte die auf den Anker wirkende Kraft auf einen Wert gegen Null gebracht werden, jedoch kann die nach dem Ablösen von dem System verbrauchte elektrische Energie nicht für die Bewegung des Ankers in seine erste Stellung genutzt werden. Auch die Kraft des Permanentmagneten auf den Anker ist nach dessen Ablösen von der Polfläche entgegen der Bewegungsrichtung des Ankers gerichtet und kann bestenfalls annähernd neutral wirken.The disadvantage here, however, that after the detachment of the armature from the pole core with increasing current through the excitation coil, a force on the armature arises, but its direction of movement is directed against, whereby the movement of the armature inhibited and thereby the switching time is extended. Ideally, the force acting on the armature could be brought to a value close to zero, however, the electrical energy consumed after detachment from the system can not be used for the movement of the armature to its first position. The force of the permanent magnet on the armature is directed against the direction of movement of the armature after its detachment from the pole face and can act at best approximately neutral.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Elektromagneten der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die nach dem Ablösen des Ankers von der Polfläche verbrauchte elektrische Energie besser genutzt wird, ohne dass zusätzlicher Bauraum erforderlich ist und insbesondere die angeführten Nachteile vermieden werden.The invention is therefore based on the object to provide an electromagnet of the type mentioned, in which the consumed after the detachment of the armature from the pole face electrical energy is better used without additional space is required and in particular the mentioned disadvantages are avoided.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Elektromagneten mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by an electromagnet having the features of patent claim 1.

Bei einem solchen Elektromagnet ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass

  • – der Anker topfförmig mit einem Bodenteil und einem Innenmantelfläche aufweisenden Hohlzylinderabschnitt ausgebildet ist,
  • – die Stirnfläche des Hohlzylinderabschnittes in der zweiten Stellung des Ankers an einer kreisringförmigen Polfläche anliegt und gleichzeitig der Hohlzylinderabschnitt den Polkern im Wesentlichen hülsenförmig umschließt,
  • – innerhalb der kreisringförmigen Polfläche der Permanentmagnet auf der ankerabgewandten Seite des Polkerns angeordnet ist, und
  • – die Erregerspule zum Verschieben des Ankers aus der zweiten in die erste Stellung derart bestromt wird, dass deren Magnetfeld im Bereich des Übergangs zwischen der kreisringförmigen Polfläche und der Stirnfläche des Hohlzylinderabschnittes dem Magnetfeld des Permanentmagneten entgegen gerichtet ist und ansonsten sich der erste Magnetkreis und der zweite Magnetkreis gleichsinnig in dem Gehäuse überlagern.
In such an electromagnet, the invention provides that
  • - The anchor cup-shaped with a bottom part and an inner circumferential surface having hollow cylinder portion is formed,
  • - The end face of the hollow cylinder portion in the second position of the armature rests against an annular pole face and at the same time the hollow cylinder portion encloses the pole core substantially sleeve-shaped,
  • - Is disposed within the annular pole face of the permanent magnet on the armature facing away from the pole core, and
  • - The excitation coil for moving the armature from the second to the first position is energized such that their magnetic field in the region of the transition between the annular pole face and the end face of the hollow cylindrical portion is directed against the magnetic field of the permanent magnet and otherwise the first magnetic circuit and the second Overlay the magnetic circuit in the same direction in the housing.

Durch diese bauraumsparende konstruktive Maßnahme, den Permanentmagneten innerhalb der Polfläche, die die Haftfläche für den Anker bildet, anzuordnen, verläuft dessen Magnetfeld parallel zu demjenigen der Erregerspule, d. h. beide Magnetflüsse wirken in dieselbe Richtung; jedoch nicht im die Haftkraft erzeugenden Luftspalt, also in dem Bereich der Haftfläche, bei dem in der zweiten Stellung des Ankers die Stirnfläche des Hohlzylinderabschnittes des topfförmigen Ankers an der kreisringförmigen Polfläche anliegt.By this space-saving constructive measure to arrange the permanent magnet within the pole face, which forms the adhesive surface for the anchor, whose magnetic field is parallel to that of the exciter coil, d. H. both magnetic fluxes act in the same direction; However, not in the adhesive force generating air gap, ie in the region of the adhesive surface, in which rests in the second position of the armature, the end face of the hollow cylindrical portion of the pot-shaped armature on the annular pole face.

Dies hat zur Folge, dass ein Teil des permanenterregten Flusses bereits vor dem Zeitpunkt der Bestromung der Erregerspule genutzt wird, um eine Vormagnetisierung des Magnetkreises der Erregerspule zu erreichen, wodurch die Stromanstiegszeit für die Bestromung der Erregerspule verkürzt wird. Ferner wird, nachdem die von dem Permanentmagneten erzeugte Haltekraft im Bereich der Haftfläche soweit kompensiert ist, dass sich der Anker ablöst und sich in Richtung seiner ersten Stellung bewegt, eine zusätzliche Kraftkomponente in Bewegungsrichtung des Ankers erzeugt, die auf dem Magnetkreis mit dem vereinigten Magnetfluss der beiden Magnetfelder beruht. Mit dieser Kraftkomponente wird der Anker bis zum Erreichen seiner ersten Stellung beschleunigt, d. h. der nach dem Ablösen des Ankers von seiner Polfläche bzw. Haftfläche weiter ansteigende Strom der Erregerspule und der Magnetfluss des Permanentmagneten werden über den gesamten Hubweg genutzt.As a result, a part of the permanently excited flux is used already before the time of energization of the exciting coil in order to achieve a biasing of the magnetic circuit of the exciting coil, whereby the current rise time for energizing the exciting coil is shortened. Furthermore, after the holding force generated by the permanent magnet in the region of the adhesive surface is compensated so far that the armature separates and moves in the direction of its first position, an additional force component in the direction of movement of the armature generated on the magnetic circuit with the combined magnetic flux based on both magnetic fields. With this force component, the armature is accelerated until it reaches its first position, that is, after detachment of the armature from its pole face or adhesive surface further increasing current of the exciter coil and the magnetic flux of the permanent magnet are used over the entire stroke.

Diese vorteilhaften Eigenschaften führen in Summe zu einer kürzeren Schaltzeit, die unter 2 ms liegt und mit bekannten Elektromagneten, insbesondere solche mit Federspeicher unter der Voraussetzung vergleichbaren Bauraums nicht erreicht werden kann.These advantageous properties lead in sum to a shorter switching time, which is less than 2 ms and can not be achieved with known electromagnets, in particular those with spring accumulator on the condition of comparable installation space.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Polkern so ausgebildet, dass die Innenmantelfläche des Hohlzylinderabschnittes des Ankers verschiebbar auf der Mantelfläche des Polkern anliegt. Damit stülpt sich der topfförmige Anker auf seinem Weg in die zweite Stellung über den feststehenden Polkern, wodurch zusätzlich eine stabilitätserhöhende Führung für den Anker entsteht. Vorzugsweise ist zur Verbesserung der Führung auf der Innenmantelfläche des Zylinderabschnittes eine Buchse angeordnet, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Polkerns entspricht.In one embodiment of the invention, the pole core is formed so that the inner circumferential surface of the hollow cylinder portion of the armature slidably rests on the lateral surface of the pole core. Thus, the cup-shaped anchor everting on its way to the second position on the fixed pole core, which additionally creates a stability-increasing guidance for the anchor. Preferably, to improve the guidance on the inner circumferential surface of the cylinder portion, a bush is arranged, whose inner diameter substantially corresponds to the outer diameter of the pole core.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ergibt sich dann, wenn die kreisringförmige Polfläche eine zylindrische Ausnehmung zur Aufnahme des Permanentmagnetes umschließt, wobei die ankerseitige Fläche des Permanentmagneten mit der Polfläche fluchtet. Damit wird konstruktiv eine genaue Lagefixierung in dem Gehäuse des Elektromagneten erreicht und zusätzlich die Montage des Permanentmagneten erleichtert.A particularly advantageous embodiment of the invention results when the annular pole surface encloses a cylindrical recess for receiving the permanent magnet, wherein the armature-side surface of the permanent magnet is aligned with the pole face. This constructively achieves a precise position fixing in the housing of the electromagnet and in addition facilitates the assembly of the permanent magnet.

Ein besonders konstruktiv einfaches Gehäuse für den erfindungsgemäßen Elektromagneten ergibt sich gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung, wonach der Anker, der Polkern und der Permanentmagnet von einem stirnseitigen Ankerraum eines Gehäuseteils des Gehäuses aufgenommen werden, der von einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt gebildet wird, so dass dadurch eine topfförmige bzw. becherförmige Gestalt entsteht.A particularly structurally simple housing for the electromagnet according to the invention results according to an embodiment of the invention, according to which the armature, the pole core and the permanent magnet are received by an end-side armature space of a housing part of the housing, which is formed by a hollow cylindrical housing portion, so that thereby a cup-shaped or cup-shaped shape arises.

Vorzugsweise wird ein solcher Ankerraum von einem weiteren Gehäuseteil verschlossen, der die Erregerspule aufnimmt. Somit kann die Erregerspule in dem weiteren Gehäuseteil vormontiert werden, so dass zur vollständigen Endmontage der erfindungsgemäßen Elektromagneten lediglich der Ankerraum mit diesem weiteren Gehäuseteil zu verschließen ist. Damit wird eine einfache und fehlersichere Montage erreicht.Preferably, such an armature space is closed by a further housing part, which receives the exciter coil. Thus, the exciter coil can be preassembled in the other housing part, so that for complete final assembly of the electromagnet according to the invention, only the armature space is to be closed with this further housing part. This achieves a simple and fail-safe installation.

Besonders vorteilhaft ist es für die Vormontage der Erregerspule in dem weiteren Gehäuseteil, wenn die ankerseitige Stirnfläche des weiteren Gehäuseteils zur Aufnahme der Erregerspule eine ringförmige Nut aufweist. In montagefreundlicher Weise kann die Erregerspule in diese Nut eingelegt werden.It is particularly advantageous for the pre-assembly of the exciter coil in the further housing part, when the armature-side end face of the further housing part for receiving the exciter coil has an annular groove. In an easy to install way, the excitation coil can be inserted into this groove.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hinsichtlich des weiteren Gehäuseteils, weist dessen ankerseitige Stirnfläche eine zylinderförmige Ausnehmung auf, die in der ersten Stellung des Ankers einen zylindrischen Fortsatz des Ankers aufnimmt. Damit wird eine verbesserte Führung des Ankers in dessen erster Stellung erreicht.In a further embodiment of the invention with regard to the further housing part, its armature-side end face has a cylindrical recess which receives a cylindrical extension of the armature in the first position of the armature. This achieves improved guidance of the armature in its first position.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird bei Anliegen der Stirnfläche des Hohlzylinderabschnittes an der Polfläche zwischen dem Polkern und dem Bodenteil des Ankers ein Magnetspaltraum gebildet wird. Damit kann in vorteilhafter Weise die Haftkraft des Permanentmagneten in der zweiten Stellung eingestellt werden, insbesondere eine optimale Abstimmung mit einer ggf. vorgespannten Druckfeder durchgeführt werden. Vorzugsweise wird dies dadurch unterstützt, dass der Polkern ankerseitig eine konusförmige Vertiefung und der Bodenteil des Ankers eine hieran angepasste konusförmige Erhebung aufweist.In a further embodiment of the invention, a magnetic gap space is formed when the end face of the hollow cylinder section abuts against the pole face between the pole core and the bottom part of the armature. This can be adjusted in an advantageous manner, the adhesive force of the permanent magnet in the second position, in particular an optimal vote with an optionally biased compression spring can be performed. This is preferably supported by the fact that the pole core on the anchor side has a conical depression and the bottom part of the anchor has a cone-shaped elevation adapted thereto.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Anker mittels eines Stößels in dem Gehäuse verschiebbar gelagert; vorzugsweise weist der zentral durch das Gehäuse geführte Stößel auf der ankerabgewandten Seite des Permanentmagneten eine Druckfeder auf, die in der ersten Stellung des Ankers vorgespannt ist. Diese Druckfeder wirkt in der zweiten Stellung des Ankers als Federspeicher, der nachdem die Haftkraft durch das Magnetfeld der Erregerspule soweit reduziert wurde, dass die Federkraft überwiegt, seine potentielle Energie an den Anker abgibt und ihn damit in Richtung seiner ersten Stellung drückt.According to a further embodiment of the invention, the armature is displaceably mounted in the housing by means of a plunger; Preferably, the guided centrally through the housing plunger on the armature remote from the permanent magnet on a compression spring which is biased in the first position of the armature. This pressure spring acts in the second position of the armature as a spring store, which has been reduced by the adhesive force by the magnetic field of the exciter coil so far that the spring force outweighs its potential energy to the armature and thus pushes it in the direction of its first position.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist der Anker ebenfalls mittels eines Stößels in dem Gehäuse verschiebbar gelagert, jedoch ist zur Aufnahme einer Druckfeder ein die kreisringförmige Polfläche umlaufender Ringnut vorgesehen, wobei sich die Druckfeder gegen den umlaufenden Rand des Ankers abstützt. Vorzugsweise ist der Stößel bei dieser Ausgestaltung der Erfindung derart ausgebildet, dass er einenends mit dem Bodenteil des Ankers endet und andernends durch das weitere Gehäuseteil geführt ist.According to another embodiment of the invention, the armature is also displaceably mounted in the housing by means of a plunger, however, a ring-shaped pole surface circumferential groove is provided for receiving a compression spring, wherein the compression spring is supported against the peripheral edge of the armature. Preferably, the plunger is formed in this embodiment of the invention such that it ends at one end with the bottom part of the armature and the other end is guided by the other housing part.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:The invention will now be described in detail by means of embodiments with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine schematische axiale Schnittdarstellung eines Elektromagneten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 1 a schematic axial sectional view of an electromagnet according to an embodiment of the invention,

2 einen schematische Darstellung der Richtungen des Magnetflusses des Permanentmagneten und der Erregerspule in dem Elektromagneten nach 1 und 4, 2 a schematic representation of the directions of the magnetic flux of the permanent magnet and the excitation coil in the electromagnet after 1 and 4 .

3 eine schematische Darstellung eines magnetischen Flussverlaufs in dem Elektromagneten nach 1 und 4, und 3 a schematic representation of a magnetic flux profile in the electromagnet after 1 and 4 , and

4 eine schematische axiale Schnittdarstellung eines Elektromagneten gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung. 4 a schematic axial sectional view of an electromagnet according to another embodiment of the invention.

Die 1 und 4 zeigen einen Hubmagneten mit einem Anker 6 und einer Erregerspule 3, die zwei Aufgaben zu erfüllen hat. Zum einen wird bei einer Bestromung der Erregerspule 3 der Anker 6 aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung gemäß der Darstellung in den 1 und 4 bewegt, wobei der Anker 6 in dieser zweiten Stellung stromlos durch den Permanentmagneten 4 gehalten. Zum anderen dient die Erregerspule 3 zum Lösen des Ankers 6 aus der zweiten Stellung durch Umkehrung der Stromrichtung, indem die Magnetkraft des Permanentmagneten 4 hierdurch neutralisiert wird, bis die Federkraft einer Druckfeder 15 überwiegt und der Anker 6 dadurch von dieser Druckfeder 15 in die erste Stellung zurückgestellt wird. Solche Hubmagneten können bspw. als Verriegelungsmagnete eingesetzt werden.The 1 and 4 show a solenoid with an anchor 6 and an excitation coil 3 which has two tasks to fulfill. On the one hand, when energizing the exciter coil 3 the anchor 6 from a first position to a second position as shown in FIGS 1 and 4 moves, with the anchor 6 in this second position de-energized by the permanent magnet 4 held. On the other hand serves the exciter coil 3 for releasing the anchor 6 from the second position by reversing the current direction by the magnetic force of the permanent magnet 4 This neutralizes it until the spring force of a compression spring 15 outweighs and the anchor 6 by this pressure spring 15 is returned to the first position. Such solenoids can, for example, be used as locking magnets.

Der Elektromagnet 1 in einer schematischen Darstellung nach 1 umfasst ein zweiteiliges Gehäuse aus weichmagnetischem Werkstoff, bestehend aus einem Gehäuseteil 2a und einem weiteren Gehäuseteil 2b, in jeweils zylindrischer oder rechteckiger Form, wobei beide Gehäuseteile 2a und 2b miteinander fluchtende Durchgangsbohrungen 17a und 17b aufweisen, die einen Stößel 14 bzw. einen Befestigungsbolzen 19 aufnehmen.The electromagnet 1 in a schematic representation 1 comprises a two-part housing made of soft magnetic material, consisting of a housing part 2a and another housing part 2 B , in each cylindrical or rectangular shape, both housing parts 2a and 2 B aligned through holes 17a and 17b have a plunger 14 or a fastening bolt 19 take up.

Das Gehäuseteil 2a weist stirnseitig zur Bildung eines Ankerraumes 10 einen hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt 2c auf, der einen von einem Stößel 14 geführten Anker 6, einen Polkern 5 und einen Permanentmagneten 4 aufnimmt. Das weitere Gehäuseteil 2b ist mit einer ringförmigen Nut 11 zur Aufnahme der Erregerspule 3 ausgebildet, wobei ein die Nut 11 radial umlaufender Ringflansch 2d zur Bildung des Gehäuses des Elektromagneten 1 mit dem Gehäuseabschnitt 2c des Gehäuseteils 2a fluchtet. Die ringförmige Nut 11 umschließt eine konusförmige Erhebung 18, die an der Stirnseite eine zylinderförmige Ausnehmung 12 aufweist.The housing part 2a has the front side to form an armature space 10 a hollow cylindrical housing section 2c on, one of a pestle 14 led anchor 6 , a pole core 5 and a permanent magnet 4 receives. The further housing part 2 B is with an annular groove 11 for receiving the exciter coil 3 formed, wherein a groove 11 radially encircling ring flange 2d to form the housing of the electromagnet 1 with the housing section 2c of the housing part 2a flees. The annular groove 11 encloses a cone-shaped elevation 18 , which at the front side a cylindrical recess 12 having.

Der Anker 6 ist topf- bzw. becherförmig ausgebildet und umfasst einen Bodenteil 6a und einen Hohlzylinderabschnitt 6b. Dieser Anker 6 ist mit einem Ende des Stößels 14, bspw. mittels einer Schraubverbindung verbunden, der zentral durch die Durchgangsbohrung 17b in dem weiteren Gehäuseteil 2b beweglich mittels einer Gleitlagerbuchse 20 geführt ist.The anchor 6 is pot-shaped or cup-shaped and comprises a bottom part 6a and a hollow cylinder portion 6b , This anchor 6 is with one end of the plunger 14 , For example, by means of a screw connected centrally through the through hole 17b in the other housing part 2 B movable by means of a plain bearing bush 20 is guided.

Wie oben bereits ausgeführt, ist der Anker 6 zwischen der ersten und zweiten Position bewegbar, wobei der Anker 6 in 1 in seiner zweiten Position dargestellt ist, in der er gegen die Federkraft der Druckfeder 15 von dem Permanentmagneten 4 ohne Bestromung der Erregerspule 3 gehalten wird.As stated above, the anchor is 6 movable between the first and second positions, wherein the armature 6 in 1 is shown in its second position, in which he against the spring force of the compression spring 15 from the permanent magnet 4 without energizing the excitation coil 3 is held.

In dieser zweiten Position des Ankers 6 liegt eine Stirnfläche 6c des Hohlzylinderabschnitts 6b an einer kreisringförmigen Polfläche 7 an, die im Ankerraum 10 die Durchgangsbohrung 17a im Gehäuseteil 2a umläuft. Innerhalb dieser Polfläche 7 dient eine zylindrische Ausnehmung 9 der Aufnahme des Permanentmagneten 4, wobei dessen ankerseitige Stirnfläche mit der Polfläche 7 fluchtet. An diese ankerseitige Stirnfläche des Permanentmagneten 4 schließt sich ein Polkern 5 an, der hülsenförmig von dem Hohlzylinderabschnitt 6b des Ankers 6 umschlossen wird. Auf der Innenmantelfläche 6d des Hohlzylinderabschnittes 6b ist eine Buchse 8 angeordnet, so dass bei der Bewegung des Ankers 6 in seine zweite Stellung eine Gleitbewegung dieser Buchse 8 auf dem Umfang 5a des Polkerns 5 entsteht.In this second position of the anchor 6 lies an end face 6c of the hollow cylinder section 6b on an annular pole face 7 in the anchor room 10 the through hole 17a in the housing part 2a circulates. Within this pole area 7 serves a cylindrical recess 9 the inclusion of the permanent magnet 4 , Wherein the armature-side end face with the pole face 7 flees. At this anchor-side end face of the permanent magnet 4 closes a pole core 5 on, the sleeve-shaped of the hollow cylinder section 6b of the anchor 6 is enclosed. On the inner surface 6d of the hollow cylinder section 6b is a jack 8th arranged so that when moving the anchor 6 in its second position a sliding movement of this socket 8th on the circumference 5a of the pole core 5 arises.

Der Permanentmagnet 4 und der Polkern 5 sind mit dem Gehäuse verklebt. Der Bolzen 19 dient zum Kurzschließen eines Teils des matnetischen Flusses, um die Differenz zwischem PEM(= Permanentmagnet)-Haltekraft und Feder-Vorspannkraft einstellen zu können.The permanent magnet 4 and the polkernel 5 are glued to the housing. The bolt 19 serves to short a part of the matnetic flow in order to adjust the difference between PEM (= permanent magnet) holding force and spring biasing force.

Die ankerseitige Stirnfläche des Polkerns 5 weist eine zentrisch angeordnete konusförmige Vertiefung 5b, die an eine ebenso zentrisch an dem Bodenteil 6a des Ankers 6 angeordnete konusförmige Erhebung 6f angepasst ist.The armature-side end face of the pole core 5 has a centrally located cone-shaped recess 5b attached to one equally centered on the bottom part 6a of the anchor 6 arranged cone-shaped elevation 6f is adjusted.

Der Hohlzylinderabschnitt 6b erstreckt sich in axialer Richtung derart, dass bei Anliegen der Stirnfläche 6c des Hohlzylinderabschnittes 6b an der Polfläche 7 sich zwischen den gegenüberliegenden Stirnflächen der Polkerns 5 und des Bodenteils 6a des Ankers 6 ein Magnetspaltraum 13 entsteht, wodurch die aneinander liegenden Flächen 6c und 7 eine Haftfläche bilden, über die der Anker 6 aufgrund des über diese Haftfläche laufenden Magnetfluss des Permanentmagneten 4 in seiner zweiten Position gegen die Federkraft der Druckfeder 15 gehalten wird.The hollow cylinder section 6b extends in the axial direction such that upon contact of the end face 6c of the hollow cylinder section 6b at the pole surface 7 between the opposite end faces of the pole core 5 and the bottom part 6a of the anchor 6 a magnetic gap space 13 arises, causing the adjacent surfaces 6c and 7 form an adhesive surface over which the anchor 6 due to the current passing over this adhesive surface magnetic flux of the permanent magnet 4 in its second position against the spring force of the compression spring 15 is held.

Diese Druckfeder 15 befindet sich in einer außerhalb der Polfläche 7 umlaufenden Ringnut 16, die sich in axialer Richtung weiter als die Ausnehmung 9 erstreckt. Diese Druckfeder 15 stützt sich einerseits in dieser Ringnut 16 und andererseits an einem umlaufenden Rand 6g des Bodenteils 6a der Ankers 6 ab.This pressure spring 15 is located in one outside the pole area 7 circumferential annular groove 16 extending in the axial direction farther than the recess 9 extends. This pressure spring 15 relies on the one hand in this annular groove 16 and on the other hand at a peripheral edge 6g of the bottom part 6a the anchor 6 from.

Zum Lösen des Ankers 6 aus seiner zweiten Stellung gemäß 1 wird die Erregerspule 3 derart bestromt, dass der Magnetfluss des Permanentmagneten 4 im Bereich der von der Stirnfläche 6c der Hohlzylinderabschnittes 6b und der Polfläche 7 gebildeten Haftfläche neutralisiert wird, wie dies anhand der 2 und 3 im Folgenden erläutert wird. To release the anchor 6 from his second position according to 1 becomes the exciter coil 3 energized such that the magnetic flux of the permanent magnet 4 in the area of the frontal area 6c the hollow cylinder section 6b and the pole surface 7 is neutralized as shown by the 2 and 3 will be explained below.

In 2 sind die Richtungen der von dem Permanentmagneten 4 und der Erregerspule 3 erzeugten Magnetflüsse dargestellt. Ein von dem Permanentmagneten 4 gebildete Magnetkreis ist in einem Kreis K1 dargestellt. Dieser Magnetfluss M1 verläuft aus dem Permanentmagneten 4 über den Polkern 5 in den Hohlzylinderabschnitt 6b und durch die von den Flächen 6c und 7 gebildeten Haftfläche in das Gehäuseteil 2a zurück in den Permanentmagneten 4. Ein weiterer Magnetkreis entsteht dadurch, dass sich der Magnetfluss M1 nach Eintritt in den Anker 6 in Richtung des weiteren Gehäuseteils 2b verzweigt, anschließend um die Erregerspule 3 verläuft und sich wieder über das Gehäuseteil 2a schließt.In 2 are the directions of the permanent magnet 4 and the exciter coil 3 produced magnetic fluxes shown. One from the permanent magnet 4 formed magnetic circuit is shown in a circle K1. This magnetic flux M1 extends from the permanent magnet 4 over the pole core 5 in the hollow cylinder section 6b and by the of the surfaces 6c and 7 formed adhesive surface in the housing part 2a back into the permanent magnet 4 , Another magnetic circuit is created by the magnetic flux M1 after entering the armature 6 in the direction of the other housing part 2 B branches, then around the exciter coil 3 runs and again over the housing part 2a closes.

Der Magnetfluss M2 der Erregerspule 3 verläuft in den beiden Gehäuseteilen 2a und 2b und schließt sich über die von den Flächen 6c und 7 gebildeten Haftfläche, wobei im Bereich dieser Haftfläche, also im Bereich der Polfläche 7 und dem Hohlzylinderabschnitt 6b des Ankers 6 die beiden Magnetflüsse M1 und M2 entgegen gerichtet sind, ansonsten sich jedoch gleichsinnig überlagern. Die Bestromung der Erregerspule 3 wird so lange erhöht, bis der Magnetfluss M1 des Permanentmagneten im Bereich der von den Flächen 6c und 7 gebildeten Haftfläche so stark kompensiert ist, dass die Federkraft der Druckfeder 15 die noch verbleibende Haftkraft übersteigt und sich dadurch der Anker 6 aus seiner zweiten Stellung lösen kann. Die entsprechende Magnetfeldliniendichte ist in 3 dargestellt, woraus ersichtlich ist, dass der Bereich des Übergangs an der von den Flächen 6c und 7 gebildeten Haftfläche nahezu feldlinienfrei wird, jedoch in dem sonstigen Magnetkreis eine erhöhte Feldliniendichte auftritt.The magnetic flux M2 of the exciting coil 3 runs in the two housing parts 2a and 2 B and joins over from the surfaces 6c and 7 formed adhesive surface, wherein in the region of this adhesive surface, ie in the region of the pole face 7 and the hollow cylinder portion 6b of the anchor 6 the two magnetic fluxes M1 and M2 are directed opposite, but otherwise overlap in the same direction. The energization of the exciter coil 3 is increased until the magnetic flux M1 of the permanent magnet in the area of the surfaces 6c and 7 formed adhesive surface is compensated so strong that the spring force of the compression spring 15 the remaining adhesive force exceeds and thereby the anchor 6 from his second position. The corresponding magnetic field line density is in 3 shown, from which it can be seen that the area of the transition at the of the areas 6c and 7 formed adhesive surface is almost field-free, but in the other magnetic circuit an increased field line density occurs.

Dadurch dass sich die Magnetflüsse M1 und M2 außerhalb des die Haftfläche beinhaltenden Teilmagnetkreises überlagern, entsteht eine Kraftkomponente, die die Bewegung des Ankers 6 in Richtung seiner ersten Stellung unterstützt. Die Hubbewegung in diese erste Stellung wird dadurch begrenzt, dass ein zylinderförmige Ansatz 6e auf der äußeren Stirnseite des Bodenteils 6a des Ankers 6 von der zylinderförmigen Ausnehmung 12 in dem weiteren Gehäuseteil 2b aufgenommen wird.Due to the fact that the magnetic fluxes M1 and M2 are superimposed outside the sub-magnetic circuit which contains the adhesive surface, a force component is produced which determines the movement of the armature 6 supported in the direction of his first position. The lifting movement in this first position is limited by the fact that a cylindrical approach 6e on the outer front side of the bottom part 6a of the anchor 6 from the cylindrical recess 12 in the other housing part 2 B is recorded.

Der Elektromagnet 1 nach 4 ist entsprechend demjenigen nach 1 aufgebaut, jedoch mit dem Unterschied, dass die Druckfeder 15 nicht in einem die Polfläche 7 umlaufenden Ringnut, sondern in dem Gehäuseteil 2a auf einem Stößel 14 angeordnet ist.The electromagnet 1 to 4 is according to the one after 1 built, but with the difference that the compression spring 15 not in one the pole surface 7 circumferential annular groove, but in the housing part 2a on a pestle 14 is arranged.

Dieser Elektromagnet 1 umfasst ebenso ein zweiteiliges weichmagnetisches Gehäuse, bestehend aus einem Gehäuseteil 2a mit einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt 2c und einem weiteren Gehäuseabschnitt 2b mit einem Ringflansch 2d, der zusammen mit dem Gehäuseabschnitt 2c einen Ankerraums 10 zur Aufnahme des Ankers 6, des Polkerns 5 und des Permanentmagneten 4 bildet.This electromagnet 1 also includes a two-part soft magnetic housing, consisting of a housing part 2a with a hollow cylindrical housing section 2c and another housing section 2 B with a ring flange 2d , which together with the housing section 2c an anchor room 10 for receiving the anchor 6 , the pole core 5 and the permanent magnet 4 forms.

Das weitere Gehäuseteil 2b nimmt die Erregerspule 3 in einer ringförmigen Nut 11, wobei die weiteren konstruktiven Details dem weiteren Gehäuseteil 2b des Elektromagneten 1 nach 1 entsprechen.The further housing part 2 B takes the exciter coil 3 in an annular groove 11 , wherein the other structural details of the other housing part 2 B of the electromagnet 1 to 1 correspond.

Der Anker 6 des Elektromagneten 1 ist ebenso topfförmig mit einem Bodenteil 6a und einem Hohlzylinderabschnitt 6b ausgebildet, dessen Stirnfläche 6c in der zweiten Stellung des Ankers 6 an einer kreisringförmigen Polfläche 7 in dem Ankerraum 10 des Gehäuseteils 2a anliegt. Innerhalb dieser Polfläche 7 ist in einer zylindrischen Ausnehmung 9 der Permanentmagnet 4 so angeordnet, dass dessen ankerseitige Stirnfläche mit der Polfläche 7 fluchtet. An diesen Permanentmagnet 4 schließt sich an seiner ankerseitigen Stirnfläche der Polkern 5 an, der in der zweiten Stellung des Ankers 6 von demselben durch dessen Hohlzylinderabschnitt 6b hülsenförmig umschlossen wird. Zum Erreichen dieser zweiten Stellung gleitet die Innenmantelfläche 6d des Hohlzylinderabschnitts 2b des Ankers 6 auf die Mantelfläche des Polkerns 5, wobei zur Verbesserung der Führung auf der Innenmantelfläche 6d eine Buchse 8 angeordnet ist.The anchor 6 of the electromagnet 1 is also cup-shaped with a bottom part 6a and a hollow cylinder portion 6b formed, whose end face 6c in the second position of the anchor 6 on an annular pole face 7 in the anchor room 10 of the housing part 2a is applied. Within this pole area 7 is in a cylindrical recess 9 the permanent magnet 4 arranged so that its armature-side end face with the pole face 7 flees. At this permanent magnet 4 closes at its anchor-side end face of the pole core 5 in the second position of the anchor 6 from the same by its hollow cylinder portion 6b is enclosed sleeve-shaped. To reach this second position, the inner circumferential surface slides 6d of the hollow cylinder section 2 B of the anchor 6 on the lateral surface of the pole core 5 , wherein for improving the guidance on the inner circumferential surface 6d a socket 8th is arranged.

Weitere konstruktive Details des Ankers 6 und des Polkerns 5 entsprechen denjenigen des Elektromagneten 1 nach 1.Further structural details of the anchor 6 and the polkernel 5 correspond to those of the electromagnet 1 to 1 ,

Der Anker 6 wird ebenso von einem Stößel 14 geführt, der jedoch nicht mit einem seiner Enden mit dem Bodenteil 2a entsprechend 1 endet, sondern über den Anker 6 durch den Polkern 5 und den Permanentmagneten 4 hindurch bis in eine Durchgangsbohrung 17a geführt, in der dessen Ende in ein Führungsrohr 21 übergeht, das eine Druckfeder 15 aufnimmt. Diese Druckfeder 15 stützt sich zum einen gegen die Führungshülse 21 und andererseits gegen eine am Ende des Stößels 14 liegende Schulter 23 ab. Der Stößel 14 wird durch eine in der Durchgangsbohrung 17b des weiteren Gehäuseteils 2b angeordneter Gleitlagerbuchse 20 und durch eine durch eine Durchgangsbohrung 22 aufgenommen wird.The anchor 6 gets as well from a pestle 14 but not with one of its ends with the bottom part 2a corresponding 1 ends, but over the anchor 6 through the pole core 5 and the permanent magnet 4 through to a through hole 17a guided, in the end of which in a guide tube 21 passes, which is a compression spring 15 receives. This pressure spring 15 supports on the one hand against the guide sleeve 21 and on the other hand against one at the end of the plunger 14 lying shoulder 23 from. The pestle 14 is through one in the through hole 17b the other housing part 2 B arranged plain bearing bush 20 and through a through-hole 22 is recorded.

Die Funktionsweise des Elektromagneten 1 nach 4 entspricht derjenigen nach 1, wonach der Anker 6 in seiner in 4 dargestellten zweiten Stellung von dem Permanentmagneten 4 ohne Bestromung der Erregerspule 3 gehalten wird. Der Magnetfluss M1 dieses Permanentmagneten 4 entspricht demjenigen gemäß den 2 und 3. Der den Hauptfluss führende Magnetkreis wird demnach ebenso über den Bereich des Hohlzylinderabschnittes 2b des Ankers 6 und den Bereich der Polfläche 7 gebildet. Zur Ablösung des Ankers 6 von der von den Flächen 6c und 7 gebildeten Haftfläche wird die Erregerspule 3 derart bestromt, dass der Magnetfluss M1 des Permanentmagneten 4 in dem genannten Bereich des Hohlzylinderabschnittes 2b und der Polfläche 7 durch den Magnetfluss M2 der Erregerspule 3 neutralisiert wird, bis die Federkraft der Druckfeder 15 die verbleibende Haftkraft übersteigt und damit der Anker 6 seine Bewegung in Richtung seiner ersten Stellung beginnen kann. Außerhalb des genannten Bereichs überlagern sich die beiden Magnetflüsse M1 und M2 gleichsinnig, wodurch eine die Bewegung des Ankers 6 in Richtung seiner ersten Stellung unterstützende Kraftkomponente entsteht, so dass der Anker 6 bis Erreichen seiner ersten Stellung beschleunigt wird.The functioning of the electromagnet 1 to 4 corresponds to that after 1 after which the anchor 6 in his in 4 illustrated second position of the permanent magnet 4 without energizing the excitation coil 3 is held. The magnetic flux M1 of this permanent magnet 4 corresponds to that according to the 2 and 3 , Accordingly, the magnetic circuit carrying the main flow also extends over the region of the hollow cylinder section 2 B of the anchor 6 and the area of the pole face 7 educated. To detach the anchor 6 from the of the surfaces 6c and 7 formed adhesive surface is the exciter coil 3 energized such that the magnetic flux M1 of the permanent magnet 4 in said region of the hollow cylinder section 2 B and the pole surface 7 through the magnetic flux M2 of the exciting coil 3 is neutralized until the spring force of the compression spring 15 the remaining adhesive force exceeds and thus the anchor 6 can begin his movement towards his first position. Outside the said range, the two magnetic fluxes M1 and M2 overlap in the same direction, whereby a movement of the armature 6 in the direction of its first position supporting force component arises, so that the anchor 6 is accelerated until reaching his first position.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Elektromagnetelectromagnet
2a2a
Gehäuseteilhousing part
2b2 B
weiteres Gehäuseteilfurther housing part
2c2c
hohlzylindrischer Gehäuseabschnitt am Gehäuseteil 2a hollow cylindrical housing section on the housing part 2a
2d2d
Ringflansch am weiteren Gehäuseteil 2b Ring flange on the other housing part 2 B
33
Erregerspuleexcitation coil
44
Permanentmagnetpermanent magnet
55
Polkernpole core
5a5a
Mantelfläche des Polkerns 5 Lateral surface of the pole core 5
5b5b
konusförmige Vertiefung des Polkerns 5 cone-shaped depression of the pole core 5
66
Ankeranchor
6a6a
Bodenteil des Ankers 6 Bottom part of the anchor 6
6b6b
Hohlzylinderabschnitt des Ankers 6 Hollow cylinder section of the anchor 6
6c6c
Stirnfläche des Hohlzylinderabschnitts 6b End face of the hollow cylinder portion 6b
6d6d
Innenmantelfläche des Hohlzylinderabschnitts 6b Inner circumferential surface of the hollow cylinder portion 6b
6e6e
zylindrischer Fortsatz des Ankers 6 cylindrical extension of the anchor 6
6f6f
konusförmige Erhebung der Bodenteils 6a cone-shaped elevation of the bottom part 6a
6g6g
umlaufenden Rand des Bodenteils 6b circumferential edge of the bottom part 6b
77
kreisringförmige Polflächecircular pole surface
88th
BuchseRifle
99
zylindrische Ausnehmungcylindrical recess
1010
Ankerraumarmature space
1111
ringförmige Nut des weiteren Gehäuseteils 2b annular groove of the other housing part 2 B
1212
zylinderförmige Ausnehmung des weiteren Gehäuseteils 2b cylindrical recess of the further housing part 2 B
1313
MagnetspaltraumMagnetic gap
1414
Stößeltappet
1515
Druckfedercompression spring
1616
Ringnut im Gehäuseteil 2a Ring groove in the housing part 2a
17a17a
Durchgangsbohrung im Gehäuseteil 2a Through hole in the housing part 2a
17b17b
Durchgangsbohrung im Gehäuseteil 2b Through hole in the housing part 2 B
1818
konusförmige Erhebung am weiteren Gehäuseteil 2b cone-shaped elevation on the other housing part 2 B
1919
Bolzen zum Reduzieren der PEM-HaltekraftBolt for reducing the PEM holding force
2020
Gleitlagerbuchseplain bearing bush
2121
Führungsrohrguide tube
2222
DurchgangsbohrungThrough Hole
2323
Schultershoulder

Claims (15)

Elektromagnet (1) mit einem Gehäuse (2a, 2b), der zur Erzeugung eines ersten Magnetfeldes (M2) eine Erregerspule (3) und zur Erzeugung eines zweiten Magnetfeldes (M1) einen Permanentmagneten (4) sowie einen in dem Gehäuse zentrisch gelagerten, zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung gegenüber einem Polkern (5) verschiebbaren Anker (6) aufweist, wobei der Anker (6) topfförmig mit einem Bodenteil (6a) und einem eine Innenmantelfläche (6d) aufweisenden Hohlzylinderabschnitt (6b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Stirnfläche (6c) des Hohlzylinderabschnittes (6b) in der zweiten Stellung des Ankers (6) an einer kreisringförmigen Polfläche (7) anliegt und gleichzeitig der Hohlzylinderabschnitt (6b) den Polkern (5) im Wesentlichen hülsenförmig umschließt, – innerhalb der kreisringförmigen Polfläche (7) der Permanentmagnet (4) auf der ankerabgewandten Seite des Polkerns (5) angeordnet ist, und – die Erregerspule (3) zum Verschieben des Ankers (6) aus der zweiten in die erste Stellung derart bestromt wird, dass deren Magnetfeld (M2) im Bereich des Übergangs zwischen der kreisringförmigen Polfläche (7) und der Stirnfläche (6c) des Hohlzylinderabschnittes (6b) dem Magnetfeld (M1) des Permanentmagneten (4) entgegen gerichtet ist und ansonsten sich der erste Magnetkreis (M2) und der zweite Magnetkreis (M1) gleichsinnig in dem Gehäuse (2a, 2b) überlagern.Electromagnet ( 1 ) with a housing ( 2a . 2 B ), for generating a first magnetic field (M2) an exciting coil ( 3 ) and for generating a second magnetic field (M1) a permanent magnet ( 4 ) and a centrally mounted in the housing, between a first position and a second position relative to a pole core ( 5 ) sliding anchor ( 6 ), wherein the armature ( 6 ) cup-shaped with a bottom part ( 6a ) and an inner circumferential surface ( 6d ) having hollow cylinder section ( 6b ), characterized in that - the end face ( 6c ) of the hollow cylinder section ( 6b ) in the second position of the anchor ( 6 ) on an annular pole face ( 7 ) and at the same time the hollow cylinder section ( 6b ) the pole core ( 5 ) encloses substantially sleeve-shaped, - within the annular pole face ( 7 ) the permanent magnet ( 4 ) on the armature-facing side of the pole core ( 5 ), and - the exciting coil ( 3 ) for moving the armature ( 6 ) is energized from the second to the first position such that their magnetic field (M2) in the region of the transition between the annular pole face ( 7 ) and the face ( 6c ) of the hollow cylinder section ( 6b ) the magnetic field (M1) of the permanent magnet ( 4 ) is directed opposite and otherwise the first magnetic circuit (M2) and the second magnetic circuit (M1) in the same direction in the housing ( 2a . 2 B overlay). Elektromagnet (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenmantelfläche (6d) des Hohlzylinderabschnittes (6b) verschiebbar auf der Mantelfläche (5a) des Polkern (5) anliegt.Electromagnet ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the inner circumferential surface ( 6d ) of the hollow cylinder section ( 6b ) displaceable on the lateral surface ( 5a ) of the pole core ( 5 ) is present. Elektromagnet (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Innenmantelfläche (6d) des Hohlzylinderabschnittes (6b) eine Buchse (8) angeordnet ist, deren Innendurchmesser im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Polkerns (5) entspricht.Electromagnet ( 1 ) according to claim 2, characterized in that on the inner circumferential surface ( 6d ) of the hollow cylinder section ( 6b ) a socket ( 8th ) whose inner diameter is substantially equal to the outer diameter of the Polkerns ( 5 ) corresponds. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die kreisringförmige Polfläche (7) eine zylindrische Ausnehmung (9) zur Aufnahme des Permanentmagnetes (4) umschließt, wobei die ankerseitige Fläche des Permanentmagneten (4) mit der Polfläche (7) fluchtet.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the annular pole face ( 7 ) a cylindrical recess ( 9 ) for receiving the permanent magnet ( 4 ), wherein the armature surface of the Permanent magnets ( 4 ) with the pole surface ( 7 ) flees. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6), der Polkern (5) und der Permanentmagnet (4) von einem stirnseitigen Ankerraum (10) eines Gehäuseteils (2a) des Gehäuses (2a, 2b) aufgenommen werden, der von einem hohlzylindrischen Gehäuseabschnitt (2c) gebildet wird.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the armature ( 6 ), the Polkern ( 5 ) and the permanent magnet ( 4 ) from a front-side armature space ( 10 ) of a housing part ( 2a ) of the housing ( 2a . 2 B ) received by a hollow cylindrical housing portion ( 2c ) is formed. Elektromagnet (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ankerraum (10) von einem weiteren Gehäuseteil (2b) des Gehäuses (2a, 2b) verschlossen wird, der die Erregerspule (3) aufnimmt.Electromagnet ( 1 ) according to claim 5, characterized in that the armature space ( 10 ) of a further housing part ( 2 B ) of the housing ( 2a . 2 B ) is closed, the exciter coil ( 3 ). Elektromagnet (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ankerseitige Stirnfläche des weiteren Gehäuseteils (2b) zur Aufnahme der Erregerspule (3) eine ringförmige Nut (11) aufweist.Electromagnet ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the armature-side end face of the further housing part ( 2 B ) for receiving the exciter coil ( 3 ) an annular groove ( 11 ) having. Elektromagnet (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ankerseitige Stirnfläche des weiteren Gehäuseteils (2b) eine zylinderförmige Ausnehmung (12) aufweist, die in der zweiten Stellung des Ankers (6) einen zylindrischen Fortsatz (6e) des Ankers (6) aufnimmt.Electromagnet ( 1 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the armature-side end face of the further housing part ( 2 B ) a cylindrical recess ( 12 ), which in the second position of the armature ( 6 ) a cylindrical extension ( 6e ) of the anchor ( 6 ). Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Anliegen der Stirnfläche (6c) des Hohlzylinderabschnittes (6b) an der Polfläche (7) zwischen dem Polkern (5) und der Bodenteil (6a) des Ankers (6) ein Magnetspaltraum (13) gebildet wird.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that when the end face ( 6c ) of the hollow cylinder section ( 6b ) at the pole surface ( 7 ) between the pole core ( 5 ) and the bottom part ( 6a ) of the anchor ( 6 ) a magnetic gap space ( 13 ) is formed. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Polkern (5) ankerseitig eine konusförmige Vertiefung (5b) aufweist.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pole core ( 5 ) on the anchor side a conical depression ( 5b ) having. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (6a) des Ankers (6) eine konusförmige Erhebung (6f) aufweist.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom part ( 6a ) of the anchor ( 6 ) a cone-shaped survey ( 6f ) having. Elektromagnet (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) mittels eines Stößels (14) in dem Gehäuse (2a, 2b) verschiebbar gelagert ist.Electromagnet ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the armature ( 6 ) by means of a plunger ( 14 ) in the housing ( 2a . 2 B ) is slidably mounted. Elektromagnet (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der zentral durch das Gehäuse (2a, 2b) geführte Stößel (14) auf der ankerabgewandten Seite des Permanentmagneten (4) eine Druckfeder (15) aufweist, die in der ersten Stellung des Ankers (6) vorgespannt ist.Electromagnet ( 1 ) according to claim 12, characterized in that centrally through the housing ( 2a . 2 B ) guided plungers ( 14 ) on the non-armature side of the permanent magnet ( 4 ) a compression spring ( 15 ), which in the first position of the armature ( 6 ) is biased. Elektromagnet (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aufnahme einer Druckfeder (15) ein die kreisringförmige Polfläche (7) umlaufende Ringnut (16) vorgesehen ist, wobei sich die Druckfeder (15) gegen den umlaufenden Rand (6g) des Ankers (6) abstützt.Electromagnet ( 1 ) according to one of claims 1 to 12, characterized in that for receiving a compression spring ( 15 ) the circular pole surface ( 7 ) circumferential annular groove ( 16 ) is provided, wherein the compression spring ( 15 ) against the peripheral edge ( 6g ) of the anchor ( 6 ) is supported. Elektromagnet (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (14) einenends mit der Bodenteil (6a) des Ankers (6) endet und andernends durch das weitere Gehäuseteil (2b) geführt ist.Electromagnet ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the plunger ( 14 ) at one end with the bottom part ( 6a ) of the anchor ( 6 ) ends and at the other end by the further housing part ( 2 B ) is guided.
DE201010032688 2010-07-29 2010-07-29 Electromagnet with permanent magnet Expired - Fee Related DE102010032688B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010032688 DE102010032688B4 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Electromagnet with permanent magnet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010032688 DE102010032688B4 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Electromagnet with permanent magnet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102010032688A1 DE102010032688A1 (en) 2012-02-02
DE102010032688B4 true DE102010032688B4 (en) 2012-11-29

Family

ID=45470877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010032688 Expired - Fee Related DE102010032688B4 (en) 2010-07-29 2010-07-29 Electromagnet with permanent magnet

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010032688B4 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012224277A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Wirbelstromaktuator
CN107946020B (en) * 2017-12-20 2023-10-31 中国电子科技集团公司第四十研究所 DC electromagnet working state feedback device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106463A1 (en) * 1990-03-01 1991-09-05 Automatic Switch Co ELECTROMAGNETIC ACTUATOR
DE19646243C1 (en) * 1996-11-08 1997-10-23 Siemens Ag Electromagnetic difference current circuit-breaker release
DE29803511U1 (en) * 1998-02-28 1998-05-07 Binder Magnete Ges M B H Electromagnetic actuator
DE19722013C2 (en) * 1997-05-27 2001-03-15 Steingroever Magnet Physik Magneto-mechanical power system
DE102008028125A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Kendrion Magnettechnik Gmbh Magnetic circuit with switchable permanent magnet
EP2182531A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-05 Sauer-Danfoss ApS Valve actuator

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4106463A1 (en) * 1990-03-01 1991-09-05 Automatic Switch Co ELECTROMAGNETIC ACTUATOR
DE19646243C1 (en) * 1996-11-08 1997-10-23 Siemens Ag Electromagnetic difference current circuit-breaker release
DE19722013C2 (en) * 1997-05-27 2001-03-15 Steingroever Magnet Physik Magneto-mechanical power system
DE29803511U1 (en) * 1998-02-28 1998-05-07 Binder Magnete Ges M B H Electromagnetic actuator
DE102008028125A1 (en) * 2008-06-13 2009-12-17 Kendrion Magnettechnik Gmbh Magnetic circuit with switchable permanent magnet
EP2182531A1 (en) * 2008-10-29 2010-05-05 Sauer-Danfoss ApS Valve actuator

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010032688A1 (en) 2012-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10240774B4 (en) Electromagnetic actuator
EP1430490A1 (en) Electromagnetic actuator
DE102014207988B3 (en) Electromagnetic actuator
WO2001034949A1 (en) Electromagnetic actuator
WO2007101550A2 (en) Lifting magnet and method for the production thereof
AT503480B1 (en) solenoid
DE102009049009A1 (en) Actuator for an internal combustion engine
DE102008040545A1 (en) Metallic composite component, in particular for an electromagnetic valve
DE202004006156U1 (en) Solenoid actuator for a valve
DE102010032688B4 (en) Electromagnet with permanent magnet
EP3011571B1 (en) Self-holding magnet with a particularly low electric trigger voltage
DE102019204839A1 (en) Electromagnetic drive device and proportional solenoid valve equipped with it
WO2016177753A1 (en) Solenoid valve, use of same, and safety-relevant pneumatic system
DE102008063689B4 (en) Electromagnet with permanent magnet
DE102013111079B4 (en) Pulse solenoid valve
DE102017201453A1 (en) Coil assembly, method for its manufacture and valve unit equipped therewith
EP0569669B1 (en) Double acting electromagnetic linear motor
DE4210740A1 (en) Electromagnet with lifting armature - accelerates armature quicker with lower voltage due to smaller movable mass and larger active surface
DE102010025766B4 (en) Bistable solenoid
DE102012013820B3 (en) Electromagnetic operated valve for use as e.g. regeneration valve in motor car, has armature moved during generation of magnetic field, and pole core projected into armature and comprising constriction at end turned towards sealing body
DE102009008447B4 (en) electromagnet
DE102017213754A1 (en) Normally closed control valve
DE6610173U (en) ELECTROMAGNETIC ADHESION MAGNET, IN PARTICULAR FOR AN ADHESION RELAY.
DE102009025402B4 (en) Magnetostrictive actuator
DE102018111195A1 (en) solenoid

Legal Events

Date Code Title Description
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01F0007060000

Ipc: H01F0007122000

Effective date: 20120719

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: KENDRION (DONAUESCHINGEN/ENGELSWIES) GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: KENDRION MAGNETTECHNIK GMBH, 78166 DONAUESCHINGEN, DE

Effective date: 20120802

R082 Change of representative

Representative=s name: WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER PATENTANWAELTE MI, DE

Effective date: 20120802

Representative=s name: PATENTANWAELTE WESTPHAL MUSSGNUG & PARTNER, DE

Effective date: 20120802

R020 Patent grant now final

Effective date: 20130301

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee