DE10342504A1

DE10342504A1 - Schlageinrichtung

Info

Publication number: DE10342504A1
Application number: DE2003142504
Authority: DE
Inventors: Manfred Borries; Rolf Hermann; Dietmar Trüpe
Original assignee: MARKATOR MANFRED BORRIES GmbH
Current assignee: MARKATOR MANFRED BORRIES GmbH
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2003-09-12
Publication date: 2005-04-14
Also published as: WO2005027151A2; WO2005027151A3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schlageinrichtung, insbesondere Markiereinrichtung, mit einem Schlagmagnet und einer diesen speisenden Stromquelle, wobei der Schlagmagnet aus einem gehäuseartigen Ständer, einer im Ständer aufgenommenen Ständerwicklung und einem in einer zentralen Ständerlängsöffnung gelagerten Anker aus einem Ankerkörper und einem mit diesem verbundenen Schlagstift besteht, der Ankerkörper in einem oberen Ständerlager und der Schlagstift in einem unteren Ständerlager geführt ist, das untere Ständerlager einen ersten zentralen Hülsenteil zur Einführung des an den Schacht dieses Hülsenteils angepassten Ankerkörpers aufweist und Ankerkörper und erster Hülsenteil einen Luftspalt bilden. Das obere Ständerlager läuft in einen ins Schlagmagnetinnere weisenden zweiten zentralen Hülsenteil aus, der bis in die Nähe des ersten Hülsenteils reicht. Die erste Hülse bildet einen geraden Schacht und läuft auf ihrer Außenseite zum Schlagmagnetinneren konisch zu. Die Stromquelle ist eine Konstantstromquelle.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schlageinrichtung mit einem Schlagmagnet und einer Stromquelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Schlageinrichtung ist bereits vom Anmelder vertrieben worden und in 1 dargestellt. Der Schlagmagnet 1' weist einen Ständer 2' auf, der aus einem oberen Lager 3', einem unteren Lager 4' und einem beide Lager verbindenden Rohr 5' besteht. Das obere Lager 3' ist aus einer Platte 6' und eine mit dieser einstückig verbundenen Muffe 7' gebildet, die innen mit einer ins Schlagmagnetinnere ragenden Laufbuchse 8' versehen ist. Das untere Lager 4' ist aus einer weiteren Platte 9' und einem einstückig mit dieser verbundenen Aufsatz 10' mit einem ersten Hülsenteil 11' gebildet, dessen Schacht 12' sich nach unten verjüngt. Ein Ankerkörper 13' gleitet in der Laufbuchse 8', läuft an seinem schachtseitigen Ende konisch zu und ist an den konischen Schacht 12' angepasst. Ein Schlagstift 14 ist im Ankerkörper 13' auswechselbar befestigt. Eine Ständerwicklung 15' stützt sich an der Laufbuchse 8' und am ersten Hülsenteil 11' ab.
Diese Schlageinrichtung arbeitet zwar zuverlässig, der Schlagmagnet und die Stromquelle sind aber in Bezug auf die Baugröße, den Wirkungsgrad, die Schlagkraft und die Schlagschnelligkeit verbesserungsbedürftig.
Ferner ist aus der CH 230351 ein Schlagmagnet bekannt, der aus einem gehäuseartigen Ständer, einer im Ständer aufgenommenen Ständerwicklung und einem in einer zentralen Ständerlängsöffnung gelagerten Anker aus einem Ankerkörper und einem mit diesem verbundenen Schlagstift besteht. Der Ankerkörper ist in einem oberen Ständerlager geführt und am Innenende mit einem konischen Schacht versehen, während der Schlagstift in einem unteren Ständerlager geführt ist. Das untere Ständerlager weist einen ersten zentralen Hülsenteil auf, der auf seiner Außenseite zum Schlagmagnetinneren konisch zuläuft und damit an den konischen Schacht des Ankerkörpers angepasst ist. Ankerkörper und erster Hülsenteil bilden einen Luftspalt. Der Ankerkörper ist mittels einer Schraubenfeder am ersten Hülsenteil abgestützt. Dieser Schlagmagnet weist ferner einen magnetischen Nebenschlussweg auf, auf den das Patentbegehren dieser Schrift gerichtet ist.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Schlageinrichtung der eingangs genannten Art in Bezug auf die Baugröße, den Wirkungsgrad, die Schlagkraft und die Schlagschnelligkeit zu optimieren.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Durch diesen konstruktiv und elektrisch veränderten Aufbau der Schlageinrichtung wird insbesondere eine Überhöhung der Magnetkraft in demjenigen Zeitpunkt erreicht, in dem der Magnetkörper den ersten Hülsenteil erreicht hat, so dass dem Ankerkörper frühzeitig eine hohe Beschleunigung erteilt wird und daher am Aufschlagpunkt eine hohe Energieumsetzung stattfindet.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist in Schlagmagnetruhestellung der Abstand des Ankerkörpers vom ersten Hülsenteil gering, vorzugsweise kleiner als ein Fünftel der Tiefe des Schachts. Dadurch kann der Hub des Ankers klein gehalten werden.
Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausbildung der Erfindung ist das obere Ständerlager mit einer Laufbuchse versehen, die sich auch längs des ersten Hülsenteils erstreckt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 einen Schnitt durch den bereits beschriebenen, bekannten Schlagmagneten,
2 einen Schnitt durch einen Schlagmagneten gemäß der Erfindung,
3 ein Schaubild, das den Hub der in den 1 und 2 dargestellten Ankerkörper in Abhängigkeit von der Magnetkraft darstellt,
4 ein Schaubild, das die Geschwindigkeit der in den 1 und 2 gezeigten Ankerkörper in Abhängigkeit von der Zeit darstellt, und
5 ein Schaubild, das den Strom durch die Ständerwicklung der 2 in Abhängigkeit von der Zeit darstellt.
Der in 2 dargestellte Schlagmagnet 1, der vorzugsweise als Markiermagnet eingesetzt wird, umfasst einen Ständer 2 aus magnetisierbarem Material, der aus einem oberen Lager 3, einem unteren Lager 4 und einem beide Lager verbindenden Rohr 5 besteht. Das obere Lager 3 ist topfförmig ausgebildet, mit einem ins Schlagmagnetinnere ragenden, zweiten zentralen Hülsenteil 16 und einer Laufbuchse 8 versehen, die sich auch längs des Hülsenteils 16 erstreckt. Das untere Lager 4 ist aus einer Platte 9 und einem einstückig mit dieser verbundenen Aufsatz 10 mit einem ersten zentralen Hülsenteil 11 gebildet, der zum Schlagmagnetinneren gerichtet ist, dessen Schacht 12 gerade verläuft und auf seiner Außenseite eine zum Schlagmagnetinnern konisch zulaufende Fläche 17 aufweist. Ein gerader Ankerkörper 13 gleitet in der Laufbuchse 8, ist an den geraden Schacht 12 angepasst und wird bei Betätigung in diesen Schacht aufgenommen. Der Abstand des Ankerkörpers 13 in dessen Ruhestellung ist vom ersten Hülstenteil 11 gering, vorzugsweise kleiner als ein Fünftel der Tiefe des Schachtes 12. Ein Schlagstift 14 ist im Ankerkörper 13 in nicht dargestellter Weise auswechselbar befestigt und weist eine Markierspitze auf. Eine Ständerwicklung 15 stützt sich am zweiten Hülsenteil 16 und am Aufsatz 10 ab.
Die Ständerwicklung 15 wird in nicht dargestellter Weise von einer Konstantstromquelle gespeist.
Wie ein Vergleich der 1 und 2 zeigt, sind das Volumen und damit das Gewicht des Schlagmagneten 1 erheblich geringer.
Der Verlauf der zu den 1 und 2 gehörigen Kurven A₁ und A₂, die die Magnetkraft in Abhängigkeit vom Hub der Ankerkörper 13' (A₁) und 13 (A₂) darstellen, ist in 3 gezeigt. Der Aufschlagpunkt ist der Punkt 0(s. Pfeil). Es ist zu erkennen, dass beim Hub an der Stelle A₂' eine Magnetkraftüberhöhung dann auftritt, wenn der Ankerkörper 13 den ersten Hülsenteil 11 erreicht hat. Dadurch wird dem Ankerkörper 13 frühzeitig eine Beschleunigung und eine Energie mitgegeben, die eine maximale Schlagkraft im Aufschlagpunkt erzeugt.
Die 4 zeigt, dass bei der der 1 zugehörigen Kurve B₁ die maximale Geschwindigkeit des Ankerkörpers 13' bei einer Zeit von 0,012s und bei der der 2 zugehörigen Kurve B₂ eine höhere maximale Geschwindigkeit des Ankerkörpers 13 bei einer Zeit von 0,006s auftritt. Der Ankerkörper 13 ist damit schneller und die Schlagkraft größer.
In 5 ist der Strom I durch die Ständerwicklung 15 in Abhängigkeit von der Zeit t dargestellt. Der nicht dargestellte Stromkonstanthalter erzeugt einen im Wesentlichen konstanten Strom I₁ und unterstützt damit die Optimierung. Durch den Konstantstrom ist auch eine Vereinfachung der Steuerbarkeit der Markierwirkung möglich, die sich sowohl auf die Qualität, beispielsweise die Tiefe und die Größe, als auch auf die Gleichmäßigkeit der Abdrücke bezieht. Ferner wird durch den Konstantstrom die Abhängigkeit der Markierqualität von Wicklungswiderstand, der sich bei Erwärmung ändert, ausgeschlossen.
Die Schlageinrichtung lässt sich vorzugsweise als transportables Markiergerät mit Akkubetrieb einsetzen.

Claims

Schlageinrichtung, insbesondere Markiereinrichtung, mit einem Schlagmagnet und einer diesen speisenden Stromquelle, wobei der Schlagmagnet aus einem gehäuseartigen Ständer, einer im Ständer aufgenommenen Ständerwicklung und einer in einen zentralen Ständerlängsöffnung gelagerten Anker aus einem Ankerkörper und einem mit diesem verbundenen Schlagstift besteht, der Ankerkörper in einem oberen Ständerlager und der Schlagstift in einem unteren Ständerlager geführt ist, das untere Ständerlager einen ersten zentralen Hülsenteil zur Einführung des an den Schacht dieses Hülsenteils angepassten Ankerkörpers aufweist und Ankerkörper und erster Hülsenteil einen Luftspalt bilden, dadurch gekennzeichnet, dass – das obere Ständerlager (3) in einen ins Schlagmagnetinnere weisenden zweiten zentralen Hülsenteil (16) ausläuft, der bis in die Nähe des ersten Hülsenteils (11) reicht, – die erste Hülse (11) einen geraden Schacht (12) bildet und auf ihrer Außenseite zum Schlagmagnetinneren konisch zuläuft (17) und – die Stromquelle eine Konstantstromquelle ist.
Schlageinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schlagmagnetruhestellung der Abstand des Ankerkörpers (13) vom ersten Hülsenteil (11) gering, vorzugsweise kleiner als ein Fünftel der Tiefe des Schachts (12), ist.
Schlageinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das obere Ständerlager (3) mit einer Laufbuchse (8) versehen ist, die sich auch längs des zweiten Hülsenteils (16) erstreckt.