DE1737087U - Elektrobetaetigungsmagnet mit gedaempfter ankerbewegung. - Google Patents

Description

RA. G40G93*21.11.56

Magnet"-Schult3_f Spesialfabrik für elektromagnetische Apparate» (J· m» b» H«, Verpächterin in Heiamingen/Allgiiu»

Elektrobetätigungsmagnet mit gedämpfter .Ankerbewegung·

Die Erfindung betrifft einen SXektro*Betätigungsmagneten, dessen AnJcer mit deia Kolben einer doppelt wirkenden IJämpfunsseinricatung gekuppelt ist, welcher in einem mit Dämpfungemltteln gefüllten nach aussen abgeechloBsenen Zylinder bewegbar iat und den Zylinderraun In zv/el Verdrängungsräume unterteilt, welche untereinander durch= eine oder mehrere mit regelbaren Drosseleinrichtungen versehene Leitungen, Kanäle oder dergleichen verbunden sind»

In vielen Killen der Anwendung von Blektrohubaagneten soll die schlagartige Bewegung dee Ankere» insbesondere beim Anaug vermieden werden« 3ur Begrensung der Auflaufgöoch?/inäigl;eit dee Ankere sind bereits Därapfungekolben oder ähnliche Vorrichtungen vorgeschlagen worden» Be handelt eich hierbei vor allem um in luftdicht abge- ©chloaaenenZylindern eingeordnete Kolben, deren Kolbenstangen mit den Magnetkernen verbunden sind* Hingegen konnte mit diesen Mitteln,welche 2, S« erhebliehen Eatam beanspruchen, weder eine Oleichmäeeigkeit der Anker* bewegung für den gesamten Hub noch eine Unabhängigkeit von der Belastung erreicht werden*

Ferner sind Elektrohubmagnete mit einem an einem Ende zum Anker-Kern angeordneten Raum für ein Dämpfungsmittel bekannt, welches durch eine Bohrung ins Freie tritt« Me Anordnung von nach aus sen gerichteten Ausström- und Einsaugkanäl^fn am Magneten kann bei "besonders empfindlichen Vorrichtungen von Nachteil sein, da die dadurch entstehende Luftströmung an der Austrittsöffnung der Bohrung Störungen verursachen kann,

Die vorstehenden aufgeführten verschiedenen üaehteile der bisher bekannten Einrichtungen zur Dämpfung der Ankerbewe^yung bei Slektro-Betätigungsmagneten vrarde nouerungsgemäss dadurch ausgeschaltet» dass der eigentliche Magnet und die Dämpfungseinrichtung zu einer sowohl baulichen als auch funktioneilen Einheit zusammengefasst wind, bei welcher der magnetisch wirksame Teil des Ankers als Kolben der Dämpfungseinrichtung und der zu dessen Führung dienende hohlzylindrische Kaum des Magnetkerns als Zylinder der Dämpfungseinrichtung ausgebildet ist und dass die durch den magnetisch wirksamen Ankerteil voneinander getrennten Verdräigingsraumes ein flüssiges Dämpfungsmittel enthalten und in bei pneumatischen Dämpfungseinriehtungen bekannter Weise durch eine oder mehrere mit regelbaren Drosseleinrichtungen versehene leitungen Kanäle ο, dgl, untereinander verbunden sind«

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Bel den Electro—Betätigungemagnet der Keuerung kann die Verbindung des oberen mit dem unteren Verdräigmgsraura durch eine oder mehrere Längsbohrungen im Ankerteil oder auch durch eine oder mehrere Längsnuten hergestellt sein» Die regelbare Drosselung kann durch eine mit ihrem vorderen Ende in die Fut bzw» in jeder dor fluten hineinragende Gewindespindel ©rslelt werden, durch deren Betätigung der DurohfluSq.uerschni.tt der lut bzw» der Hüten verändert werden kann»

Die Steuerung der Ankergeschwin&lgksit durch eine oder mehrere einstellbare Drosselt? kann in der Weise erfolgen, daas sie über den gansen Hub oder über bestisaate ϊοϋβ desßelbon konstant bleibt· Die Steuerung der Ankergeseh\?indigk©it tritt entweder in beiden Richtungen, d, h» beim Anzug und.Abfall des Ankers oder nur in einer Richtung, d» b_f beixa Anzug oder Abfall in Y/irkung und wird Vorzugseise durch zwei parallel geschaltete D^asein erreicht. Die für die Dämpfung der Ankerbewegung dienenden Räume sind vorzugsweise mit einer Flüssigkeit gefüllt, welche lalt zunehmender temperatur eine abnehmende Viacosjität aufweisen kann, eodaes hierdurch die durch eteigende !!temperatur eintretende Ver~ minderung der Hubkraft kompensiert wird* Der Elektra-"BetätlgungsEi&gnet mit-der beschriebenen Dämpfungevorrichtung kann nueerungsgemäss Anwendung

finden, um zum Eingriff bestimmter Maschinenteile,, wie Zahnräder, Kupplungen und dgl. diese zunächst gedämpft aneinander zu führen und nach gegenseitigem Anschlag mit erhöhter Magnetkraft zum Eingriff zu bringen _t da die Dämpfung im Augenblick des durch das aufeinandertreffen der Eingriffsteile bedingten Stillstandes unwirksam wird» Weiter besteht die Möglichkeit, den beschriebenen Elektro-Betätigungsmagneten in Verbindung mit einer Regelung des Stromes oder der Spannung zu verwenden*

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele sowie Kurven zur Erläuterung der Heuerfindung dargestellt»

Pig» 1 bis 4 zeigen Elektromagneten mit verschieden angeordneten Dämpfungsräumen und Dämpfungsleitungen jeweils im Längsschnitt.

Pig, 5 zeigt einen Doppelmagneten, ebenfalls im Längsschnitt»

Pig* 6 zeigt als Kurvenbild die Abhängigkeit der Zugkraft und der Ankergesc'hwindigkeit vom Hub Γ

Dag in Fig» 1 dargestellte Ausführungsbeispiel des Elektro-Betätigungsmagne^sB* zeigt einen abgedichteten Raum 1 zwischen dem vorderen Seil des Kerns 2 und dem Anker 5, der mit Luft gefüllt ist* Vom ausseren Ende dieses Raumes führt eine Luftleitung 4 an der Magnet-

spule 5 vorbei über die Drossel 6 in den gestrichelt angedeuteten Raum 7 oder ins !Freie· lureh Einsehalten des Stromkreises durchläuft der Anker 3 seinen Hub und drückt die Luft aus dem Raum 1 durch 4ie leitung 4 in den Raum $, Beim Zurückfallen des Ankers 3 saugt dieser über dieselbe Drossel 6 die Luft aus dem Baum 7 zurück* sodass auch der Rückweg de» Ankere gedampft wird· Die Geschwindigkeit der Ankerbewegung wird durch Betätigung der Drossel 6 reguliert, · ·.

In einem anderen Auafiihrungsbeispiöl (fig« 2) deß ähnlich gebauten Magneten fuhrt die Dämpfungsleitung 4 über die jJroseel 6 zum entgegengesetzten Teil 8 des Kems# Anstelle von Luft kann sich im Kaum 1 und der Iieitung 4 auch öl oder eine andere KLttssigkeit befinden·! die als Dämpfungsmittel geeignet ist« Durch, die Aufwärtsbewegung des Ankers strömt das Ol Über die Leitung 4 und Drossel 6 in den zwischen dem Aaker 5 und dem entgegengesetzten Eernteil 8 sich bildenden Baum 9* Die Steuerung der A&kgrgeschwin&ig«· keit in beiden Sichtungen erfolgt durch Drossel 6*

In einem weiteren Ausführungsbeispiel (Pig« 3) sind die "beiden Räume 1 und 9 des Hagneten durch zwei Leitungen IO und 11 verbunden* von eLenen jede mit einer Drossel 12 und 13 ausgestattet ist* Während die Leitung 11 die äusseren Räume lund 9 miteinander verbindet» führt die Leitung 10 von einer Öffnung 14 ia Baum 1 zum äusseren feil des Raumes 9* Dank der zweifachen ölableitung 10

und 11 bewegt aich der Anker 3 beim Anzug bis sur Abdeckung der öffnung 14 mit einer grösseren Geschwindigkeit als beim Eesthub· Der Rtllokfall des Ankers 5 geht ebenfalls in zwei Stufen von 8$&ttan und zwar erst langsam* bia die öffnung 14 freigegeben wird» und dann schnell bis in die Ausgangslage·

In einem vierten Beispiel (Fig# 4) verbindet die Leitung 10 die auf einem Seil des Hubes befindliche öffnung 14 im Saum 1 über die Drossel 12 mit dem Snde des Baumes 9* Die Leitung 15 hingegen verbindet das Ende des Raumes 1 über die Drossel 16 mit der öffnung 17, die um den gleichen i'eilhub vom entgegengesetzten Eade des Raumes 9 entfernt liegt * Durch stärkeBeAbAijäBSBäBln der Leitung 10 und geringeres .der Leitung 15 ergibt sich eine umgekehrte Bewegungsweise des Ankers wie beim Beispiel in Fig* %

Der Anker 3 bewegt sich im Teilhub zuerst mit einer geringeren Geschwindigkeit entsprechend, der Wirkung der Drossel 12 bis ex die Öffnung 17 freigegeben hat» um sich dann beim ßesthub mit einer grösseren Geschwindigkeit entsprechend der geringen Drosselung der Drossel zu bewegen« Es ergibt sich also ein langsames Heranführen des Ankers bis sn* einer, bestimmten Hubteilhöhe und denn ein schnelles Zurücklegen des Resthubs*

Als letztes AusftUiiTUpiisboispiel (Fig* 5) ist ein Doppelmagnet gezfeigi^lln dem Kena 18 sind beide Spulen

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untergebracht* Der Anker 20 bildet vorn den Kaum 21 und entgegengesetzt de» Eau© 22, die durch eine Längsnut im Anker 20 miteinander verbunden Bind» Beim Beben des Ankere flieset das öl aus dem Saum 21 durch die Hat 2? in den Raust 22» Zwischen den Spulen 19 ist die Drossel 24 angeordnet» die den ölfluss und damit die Az&erge»* schwindigköit steuert* Die Broseel wird in diesem I&3-1 von einer mehr- oder weniger in die Hut 23 ragenden Schraube gebildet*

Ia Kurvenbild der fig_t δ ist die Wirkungsweise eines Hagneten nach 4er louerfiuduBg beim Auftreten eines vor«* übergehenden Widerstandes dargestellt« Die Kurve ABO gibt die mit wachsendem Hub des Ankers zunehmende Magnetsugkraft wieder, wenn kein weiterer Widerstand ale die normale Dämpiung Um entgegentritt« Die Kurve HW mit dem Itoimua bei Ξ stellt einen a_f B. durcn eueätaliclie und vorübergehende Drosselung auftretenden Widerstand dar« Aus der Differenz der beiden Kurven entsteht aim Magneto augkraftkurve AGC» die durch das Auftreten des Wider* standee bei & ©in Minimum aufweist* Sehliesslieh zeigt die im allgemeinen waagrecht verlaufend© ffaschwindigkeltskurve H ein kleineres Mlniimim an der gleichen Stelle* Hieraue ist zu erkennen, dass nach Wegfall dee Wider« Stande? WS die Magnetkraft dank der grösseren Kern- nähe stärker ist. sie vojpher* I» 8»nlicher Weis© verläuft die Zußkraftlinlo bein Auftreten eines vorübergehenden

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mechanischen Wideret&ndes* wie er a» £« beim gegen*« eeiiigen Anschlag zwecks Eingriffs zusammengeführter Zahnräder» Kupplungeteile oder dgl« auftritt» Kach Wegfallen dee Verstandes, d« h» in der letzten Phase des Eingreifvorgangee der Zahnräder, erfolgt dieser in der Keranähe des Ankers mit erhöhter Kraft * da die Dämpfung infolge dee momentanen. Stillstandes des Ankere entfallen ist, und gewährleistet dadurch ein sicheres Eingreifen der Zahnräder» Biese Aufeinanderfolge der gedämpften und ungedämpften Bewegungen des Ankers entspricht den •■i^rderungen* die man an Eingreif» und KupplungsvörgSnge stellt*

Aue dem Kurvenfcild iet weiter eine weitgehende Belaßtungs« unabhängigkeit der Ankergeschwindlglceit zu erkennen· Dies wird dadurch erreic&t» dass der Strömungstriderstand dee öle eich mit dem Quaörat der Kraft ändert* sodass sehr starke Kraftveränderungen notwendig sind, um geringe Geschwindlgkeiteänderungen hervorzurufen* Man kann daher mit dem iäagnetea nach' dej* ifeuerfindung praktisch 3©de gewünschte Gesciiwindigkeitsdifiereas zwischen leerlauf und Belastung erreiche», ätoe den Magneten tiberdimensionieren mi müeoen»

Pie Variations«· und Kombinationsmögliciikeiten in der Gestaltung von Jiagneten mit einer nach der Heuerfindung gestalteten Mwgtvng ist mit den gegebenen Seispielen nicht erschöpf t4 Ausser der Verwendung von z#. B« nur

Claims (1)

1. VXW 693*21-1156

   «, 9 in einer Richtung wirksamen Ventilen als !drosseln, welche verschiedene Variationen der Ein- und Rücklaufbewegungen EulasBon, können a, B, durch Kombinationen mit einer elektrischen Steuerung weitere Ausführungenormen geschaffen werden, die den verschiedensten Anforderungen der Regel·* und Betätigungstechnik entsprechen,

   SehtttzsnsprüOhe

   1_# iaelctro^etätigungisaugnot deaaen Anker mit dem Kolben einer doppelt wirkenden Äipitangseinrichtung gekuppelt ist* welcher 1λ einem mit _. J^pftaigsmittel gefüllten, nach auesen söge·* schlössen?» Zylinder bewegbar ist und den aylinderraua in awei Veirdrangungsräume wnt erteilt > welche ^lnt er einander ■ * durch eine oder mehrere mit regelbaren Erosseleinrichtungen versehene Leitungen, Kanäle o· dgl· verbunden »ind_f dadurch f daes der feigentliche Magnet und die

   g su einer sowohl baulichen als auek

   funktionellen Einbeit ausaJmengefaaet sind, bei welcher der magnetiech wir&some Seil (3) de© Ankers ala Kolben der

   iJng μά& der au dessen führung dienende Rsuj» deg ESagnetlcerns(2) als zylinder

   der PäEjpfungoeinriclitung auegebildet ist und dass die durch don Ejagnetisoß wirksamen Anfcearfceil (35vonⁱeinaader^> getrennten Verdräiigun^eräuiae (1 und 9) ei» fltlssigee Dämpfungsmi-fctel enthalten und in b_yei pneuna&tieehen WxqpSvmgaeinrichtungen bekannter Weise durch eine oder mehrere mit regelbaren

   Iiroeaeleinriohtungien versehene Leitungen Kanäle ο» dgl» untereinander verbunden sind»

   2_f Elektro-Betätlgungeraagiist »ach Anspruch 1, dadurch gekennseiohnetj daß die Verbindung des oberen (1) mit deja unteren Verdrängungsraum (1) durch, eine oder mehrere Längsbohrungon im Ankerteil (5) hergestellt ist* t Sletetro-Betätigungsmagaet nach Anspruch 1, dadurch go» fonnaeichixot, daß die Verbindung des oberen (1) mit dem unteren ferdrängungsraum (1) durch eine oder mehrere Längeauten in der llmü. des Syiindere oder im Hantel dee Anlcerteils (5) hergestellt ist»

   4* EloJctrcMSetätigttttgamagriet naob Aaspamoh 3* dadurch Icenngeichnot» daas die» r^geltere Proseelung durch mit ihrem. yorä©rea E&ds in die Hut bsw« in $®άο der Buten hineljwagende Gewindespindel eysielt ist, durch deren Betätigung dor Durchflussquerschnitt der Hut baw* der Hüten verändert v/erden kann«

   * Elektro-'BetlltieungBJaagnet nach den Ansprüchen 1 bis 4*· dadurch gekennzeichnet_f äma die DänpiungsflüSGigksit ein© mit sunehaimder Eeraporatur abnehmend© ?iacoaität beeitatf sodas» die duifefe-ijfßigende !üemperatur ein« tretende Verminderung der Hubkraft ganz oder teilweise kompenoiert