DE102014007082A1

DE102014007082A1 - Verfahren zum Zusammenbau eines Elektromagneten und Vorrichtung zum Zusammenbau

Info

Publication number: DE102014007082A1
Application number: DE102014007082.4A
Authority: DE
Inventors: Michael Bender; Iradj Yaghoubzadeh
Original assignee: Thomas Magnete GmbH
Current assignee: Thomas Magnete GmbH
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2014-05-14
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-05-15
Also published as: DE102014007082B4

Abstract

Aufgabe: Automatischer Zusammenbauprozesses für die Herstellung in großen Stückzahlen von Elektromagneten mit einer Gleitfolie zwischen dem Anker und der Ankerführung. Lösung: Bei dem Zusammenbau des Elektromagneten wird die Gleitfolie mittels eines Werkzeugs (9) in das Führungsrohr gefügt, wobei das Werkzeug zwei Saugzonen (10) und (11) aufweist, die jeweils mit einer unabhängig schaltbaren Luftabsaugungseinrichtung (12) und (13) verbundenen sind. Anwendung: Zusammenbau proportionalwirkender Elektromagnete

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Elektromagneten entsprechend dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs und eine Vorrichtung, die bei dem Zusammenbau zum Einsatz kommt.
Elektromagnete mit einer Gleitfolie zwischen der Ankerführung und dem Anker sind beispielsweise aus den Druckschriften EP0935262B1 und DE 10 2006 055 796 A1 bekannt. Der Zusammenbau eines Magneten mit einer solchen Gleitfolie stellt hohe Anforderungen an den Werker und ist bisher nicht als automatisierter Prozess beschrieben worden.
Es stellte sich die Aufgabe, für die Herstellung in großen Stückzahlen von Elektromagneten mit einer Gleitfolie zwischen dem Anker und der Ankerführung einen automatischen Zusammenbauprozess zu entwickeln, der mit hoher Zuverlässigkeit die Gleitfolie in die Ankerführung fügt, bevor der Anker in die Ankerführung gefügt wird.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des ersten Patentanspruchs gelöst, wobei der zweite Anspruch den Zusammenbauprozess näher ausführt und die weiteren Ansprüche die für den Zusammenbau erforderliche Vorrichtung beschreiben.
Die Gleitfolie, die hier zum Einsatz kommt, ist sehr dünn und hat daher eine sehr geringe Biegesteifigkeit. Entsprechend schwierig ist schon der manuelle Zusammenbau. Stellt sich die Aufgabe, den Zusammenbau zu automatisieren, so bietet vor allem die Aufnahme der Gleitfolie in einen Greifer oder ein bewegliches Werkzeug eine erhebliche Herausforderung.
Ein konventioneller Sauggreifer mit einer Saugfunktion kann die Aufgabenstellung nicht lösen, denn er kann die Folie mit einer Saugzone an der Unterseite zwar aufnehmen und noch gegebenenfalls in eine U-förmige Form bringen, aber er kann die Gleitfolie nicht in die erforderliche O-förmige Form bringen.
Die O-förmige Form wird gemäß dieser Erfindung mit einem sich schließenden, das Greifwerkzeug und die Gleitfolie umfassenden zweiten Werkzeug erzeugt. Damit die Gleitfolie nach dem Öffnen des zweiten Werkzeugs in der O-Form verbleibt, weist das Greifwerkzeug eine zweite Saugzone an der Oberseite auf, die die Gleitfolie in der O-Form hält.
Damit bei der Aufnahme der Gleitfolie an der Unterseite des Greifwerkzeugs nicht eine große Menge Saugluft an der Oberseite einströmt und dadurch die Saugkraft vermindert, ist das Greifwerkzeug in zwei Kammern geteilt, die beide unabhängig voneinander entlüftet werden.
Die Kammern weisen Bohrungen auf und bilden damit die obere und untere Saugzone.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird bei dem automatischen Zusammenbau von proportionalwirkenden Elektromagneten mit hohen Anforderungen an die Lagerung des Ankerkolbens in der Führungshülse angewandt, insbesondere in solchen Fällen, in denen eine sehr kleine Hysterese des Magneten und ein sehr geringer Verschleiß der Ankerlagerung gefordert werden.
Bilder:
1 zeigt den Aufbau des Elektromagneten
2 zeigt die Schritte zur Aufnahme der Gleitfolie
3 zeigt eine schematische Darstellung des Werkzeugs mit den Luftabsaugeinrichtungen
Beispielhafte Ausführung
Ein Elektromagnet (1) gemäß 1 besteht aus einer Spule (2), einem Eisenrückschluss (3), einem Pol (4), einem Joch (5), einem Führungsrohr (6), einem Anker (7) und einer zwischen dem Anker und dem Führungsrohr angeordneten Gleitfolie (8).
Bei dem Zusammenbau des Elektromagneten gemäß 2 wird die Gleitfolie mittels eines Werkzeugs (9) in das Führungsrohr gefügt, wobei das Werkzeug zwei Saugzonen (10) und (11) aufweist, die jeweils mit einer unabhängig schaltbaren Luftabsaugungseinrichtung (12) und (13) gemäß 3 verbundenen sind.
Die Saugzonen (10) und (11) werden durch zwei Kammern (14) und (15) des Werkzeugs (9) und durch Bohrungen (16) gebildet, die die Kammern mit der Oberfläche des Werkzeugs verbinden. Dabei sind die Kammern (14) und (15) mit den Luftabsaugeinrichtungen (12) und (13) fluidisch verbunden.
Die Luftabsaugeinrichtungen (12) und (13) des Werkzeugs (9) bestehen jeweils aus einem Schaltventil (21) und (22) und den zugehörigen Leitungen, wobei die Schaltventile fluidisch mit jeweils einer Luftunterdruck erzeugenden Luftpumpe (23) und einem Luftdrucknetz (24) verbunden sind.
Das Verfahren zum Fügen der Gleitfolie in die Führungshülse besteht aus den folgenden Ablaufschritten:

• Aufnahme der Gleitfolie durch das Werkzeug (9) mittel Ansaugen an der unteren Saugzone (11) von einer Ablagefläche (32) eines zweiten, geöffneten Werkzeugs (31) in einer oberen Position 1 des Werkzeugs (9) relativ zum Werkzeug (31), dazu Einschalten der Luftabsaugungseinrichtung (13)
• Absenkung des Werkzeugs (9) in eine untere Position 2 relativ zum Werkzeug (31)
• Schließen des Werkzeugs (31), Anlegen der Gleitfolie an die obere Hälfte des Werkzeugs (9) und Einschalten der Luftabsaugungseinrichtung (12) für die obere Saugzone (10)
• Öffnen des Werkzeugs (31)
• Verfahren des Werkzeugs (9)
• Einfahren des Werkzeugs (9) in das Führungsrohr (6) und Positionierung der Gleitfolie in dem Führungsrohr
• Abschaltung der Luftabsaugungen für die Saugzonen (10) und (11), Einschaltung von Luftüberdruck für beide Saugzonen
• Ausfahren des Werkzeugs (9) aus dem Führungsrohr
• Fügen des Ankers (7) in das Führungsrohr.

Bezugszeichenliste

1: Elektromagnet
2: Spule
3: Eisenrückschluss
4: Pol
5: Joch
6: Führungsrohr
7: Anker
8: Gleitfolie
9: Werkzeug
10: Obere Saugzone
11: Untere Saugzone
12: Luftabsaugeinrichtung
13: Luftabsaugeinrichtung
14: Kammer
15: Kammer
16: Bohrung
21: Schaltventil
22: Schaltventil
23: Luftpumpe
24: Druckluftnetz
31: Werkzeug

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0935262 B1 [0002]
DE 102006055796 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Zusammenbau eines Elektromagneten (1), wobei der Elektromagnet aus einer Spule (2), einem Eisenrückschluss (3), einem Pol (4), einem Joch (5), einem Führungsrohr (6), einem Anker (7) und einer zwischen dem Anker und dem Führungsrohr angeordneten Gleitfolie (8) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Zusammenbau des Elektromagneten die Gleitfolie mittels eines Werkzeugs (9) in das Führungsrohr gefügt wird, wobei das Werkzeug zwei Saugzonen (10) und (11) zum Einsatz bringt, die jeweils mit einer Luftabsaugungseinrichtung (12) und (13) verbundenen sind, die unabhängig geschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitfolie mittels der folgenden Ablaufschritte in das Führungsrohr gefügt wird: • Aufnahme der Gleitfolie durch das Werkzeug (9) mittel Ansaugen an der unteren Saugzone (11) von einer Ablagefläche (32) eines zweiten Werkzeugs (31) in einer oberen Position 1 des Werkzeugs (9) relativ zum Werkzeug (31), dazu Einschalten der Luftabsaugungseinrichtung (13) • Absenkung des Werkzeugs (9) in eine untere Position 2 relativ zum Werkzeug (31) • Schließen des Werkzeugs (31), Anlegen der Gleitfolie an die obere Hälfte des Werkzeugs (9) und Einschalten der Luftabsaugungseinrichtung (12) für die obere Saugzone (10) • Öffnen des Werkzeugs (31) • Verfahren des Werkzeugs (9) • Einfahren des Werkzeugs (9) in das Führungsrohr (6) und Positionierung der Gleitfolie in dem Führungsrohr • Abschaltung der Luftabsaugungen für die Saugzonen (10) und (11), Einschaltung von Luftüberdruck für beide Saugzonen • Ausfahren des Werkzeugs (9) aus dem Führungsrohr • Fügen des Ankers (7) in das Führungsrohr.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Saugzonen (10) und (11) durch zwei Kammern (14) und (15) des Werkzeugs (9) und durch Bohrungen (16) gebildet werden, die die Kammern mit der Oberfläche des Werkzeugs verbinden, wobei die Kammern (14) und (15) mit den Luftabsaugeinrichtungen (12) und (13) fluidisch verbunden sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Luftabsaugeinrichtungen (12) und (13) des Werkzeugs (9) jeweils aus einem Schaltventil (21) und (22) und den zugehörigen Leitungen bestehen, wobei die Schaltventile fluidisch mit einer Luftunterdruck erzeugenden Luftpumpe (23) und einem Druckluftnetz (24) verbunden sind.