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Stellmagnet Die Erfindung bezieht sich auf einen Stellmagneten sur
Betätigung von Schaltventilen oder ähnlichen Bauelementen mit einer innerhalb des
Spulenkörpers axial verschlobbar eingesetzten Ankerscheibe, die über ein Verstellglied
beispielsweise in Form einer zentrischen Verstellstange auf das Schaltventil einwirkt,
und betrifft Maßnahmen zur Verbeooerung der Funktion derartiger Stell- oder Hubmagnete.
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Bei Hubmagneten ist die er:eugbare Kraft sehr stark abhängig von
dem Luftspalt zwischen der Ankerscheibe und dem Magnetkörper, no daß die Kraft bei
kleiner werdendem flub mitunter erheblich anwäscht. Außerdem kann mit einem Hubmagneten
nur ein bestimmter, relativ kurzer Verstellweg ausgeführt werden. Es wurde zwar
bereits vorgeschlagen, die Ankerscheibe konusförmig auszubilden, um die Hubkraftcharaktoristik
derartig umzuformen, daß die Zugkraft über don ganzen Hub möglichst gleichförmig
bleibt. Es hat sich Jedoch gezeigt, daß sich dies mit Hilfe der Ankerscheibenausbildung
nicht erzielen läßt.
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Des weiteren ist es bekannt, mittels einer mechanischen, an einen
Magneten angebauten Übersetzung, die Hubkraftcharakteristik mittels Gleitkurven
derartig zu beeinflussen, daß sie
Steigend, fall@nd oder gleichbleibend
ist. Der Bauaufwand ist hierbei sehr erheblich und der Wirkungsgrad ist äußerst
schlecht.
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Um die Nachteile dieser Ausführung zu beseitigen, ist es ferner beknnnt,
den den Hohlraum umgebenden Teil des Ankergegenstückes mit einem in Hubrichtung
zunehmenden, der gewünschten Charakteristik angepaßten Querschnitt zu versehen,
wobei die den Hohlraum begrenzende Innenfläche den den Hohlraum umgebenden Teils
des Ankergegenstückes wesentlich steiler verläuft als die nach außen geneigte Außenfläche
dieses Teils des Ankergegenstückes. Der Aufwand, der bei dieser Ausführung erforderlich
ist, um gegenüber den herkömmlichen Ausführungen einen großen Hub zu erzielen, ist
somit sehr erheblich, wobei einzelne Schaltstellungen des Magneten nicht oder nur
unter großen Schwierigkeiten eingehalten werden können, Aufgabe der Erfindung ist
es daher, einen Stellmagneten sur Betätigung von Schaltventilen oder ähnlichen Bauelementen
sit einer innerhalb des Spulenkörpers axial verschiebbar eingesetzten Ankerscheibe,
die über ein Verstellglied beispielsweise in Form einer zentrischen Verstellstange
auf das Schaltventil einwirkt, zu schaffen, der äußerst einfach im Aufbau und damit
wirtschaftlich herzustellen ist. außerdem eoll er reicht worden, daß das von dem
Stellmagnet beeinflußbare stellglied äußerst exakt in die Jeweilige Schaltstellung
n bringen ist.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Spulenkörper
des Stellmagneten als Hohlkörper mit kreisförmigem oder mehreckige@, z.B. quadratischem
oder rechteckigem Querschnitt ausgebildet ist und daß innerhalb des Spulenkröp@@
des
Stellmagneten ein oder mehrore Spulenkörper weiterer Stellmagnete eingesetzt sind,
wobei jeweils der Spulenkörper eines Stellmagneten den Anker für den diesen umgebenden
Stellmagneten bildet und mit dem Verstellglied in Verbindung steht.
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Zweckmäßig ist es h:.erbei, den Anker des innersten Stellmagneten
unmittelbar durch das Verstellglied in form einer auf diesem angeordneten Scheibe
od. dgl. zu bilden.
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Auch können die Spulenkörper der Magnete unmittelbar ineinander eingesetzt
sein, so daß eine geschlossene Baueinheit gebildet wird, oder os können die Spulenkörper
nebeneinander und konzentrisch zueinander angeordnet werden. Des weiteren ist es
vorteilhaft, die ineinander oder n@beneinander angeordneten Stellmagnete mit jeweils
unterschiedlichen Verstellwegen auszustatten.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Stellmagnet zeichnet sich nicht
nur durch einen einfachen Aufbau und eine geringe Baugröße aus, sonden vor allem
dadurch. daß ohne weiteres der Bub an die Jeweiligen Gegebenheiten anzupassen ist
und die Schaltstellungen des Verstellgliedes exakt einzuhalten sind.
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Dadurch, daß nämlich mehrere Magnete innerhalb des Spulenkörprs des
Stellmagneten eingesetzt sind, wird der Hub des Magneten in einzelne Abschnitte
unterteilt, so daß die Zugkraft nahezu gleichförmig gehalten werden kann und ohne
Schwierigkeiten eine stets genau. Schaltstellung zu erzielen ist. Der erfindungsgemäß
ausgebildete Schaltmagnet ist somit preisgünstig herzustellen und vielseitig anwendbar.
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Weitere Einzelheiten des gemäß der Erfindung ausgebildeten Stellmagneten
sind den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen, die nachfolgend im
einzelnen erläutert sind, zu entnehmen.
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Hierbei zeigt: Fig. 1 einen an ein Ventil angebauten Stellmagneten
im Axialschnitt mit ineinander angeordneten Spulenkörpern, Plg, 2 einen Stellmagneten
nach Fig. 1 mit nebeneinander angeordneten Spulenkörperl, Fig. 3 die Hubbewegung
der Stellmagnete nach den Fig. t und 2 in einem Schaubild.
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Der in Fig. 1 im Schnitt dargestellte und mit dem Be@@ seichen 1
verschen@ Stellmagnet steht mittels einem zentri@ in diesen eingesetzten Verstellglied
6 mit einem Ventil 2 i@ Verbindung, in dessen Gehäuse 3 ein Ventilkolben 4 verschiebbar
angeordnet ist. Das Verstellglied 6 des Stelimagneten 1 wirkt hierbei Uber elne
Peder 5 auf den Ventilkolben ein, durch den die Durchflußquerschnitte einzelner
Leitungen freigegeben oder gesperrt werden.
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Der Stellmagnet 1 ist in drei einselne Magnete I, II, III
unterteilt, die konzentrisch ineinander eingesetzt sind und eine geschlossene Baueinheit
bilden. Der Magnet I wird durch einen Spulenkörper 11, in den die Magnetspule 12
eingesetzt ist, und einen Anker 13 gebildet, wobei der Mngnetspule 12 bei geschlossenem
Kontakt 14, der durch eine Kontaktschiene 9 beispielsweise in Abhängigkeit von einem
gegebenen Programm steuerbar ist, über die Leitung 15 Strom zug@führt wird.
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Dis Ankerscheibe 13 de Magneten I ist hierbei gleichzeitig auch ein
Teil des Spulenkörpers 16 des Magneten II, dessen Magnetspule 17 bei geschlossenem
Kontakt 19 über die Leitung 20 an die Stromquelle 26 angeschlossen ist, so daß der
Anker 18 des Magneten II, der wiederum einen Teil des Spulankörpers 21 d@s Stellmagneten
III bildet, nach links verschoben wird. Durch das sich im Magneten III ausbildende
Kraftlinienfald, sofern der Spule 22 über den Kontakt 24 und die Leitung 25 Strom
zugeführt wird, wlrd dess@n auf dem Verstellglied 6 das Stellmagneten 1 angeordneter
Anker 23 ebenfalls nach links bewegt. Durch die auf dem Vsrstellglied 6 des weiteren
angebrachten Mitnehmer 7 und 8 wird dabei bewerkstelligt, daß auch bei einer Axialverschiebung
der Ankerscheiben 13 und/oder 18 das Veratallglled 6 mitgenommen wird.
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Da die Magnete 1, II, III, deren Verstellwege mit a, b, @ bezeichnet
sind, einzeln oder zusammengeschlatet werden können, iat es möglich, wie es insbesondere
auch der Fig. 3 entnommen werden kann, das Verstellglied 6 des Stellmagneten 1 je
nach Anzahl der ineinander gesetzten Magnete in einer Vielzahl von Schaltstellungen
zu verstellen, wobei die Verstellkraft Jeweils nahezu gleich groß bemessen werden
kann und die jeweiligen Schaltstellungen genau einzuhalten sind. Werden beispielsweise
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die Magnete 1 und III eingeschaltet und
somit die Anker 13 und 23 nach links verschoben, so wird das Verstellglied 6 bei
angenommanen Verstellwagen von 6 und 2 mm um 8 mm verstellt.
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Nach Fig. 2 sind die Magnete I', II', III' des Stellmagneten 31,
dessen Verstellstange 32 wiederum auf das Ventil 2 einwirkt. hintereinander angeordnet.
Der Magnet I' wird
hierbei durch einen Spulenkörper 33, eine in
diesen einige setzte Magnetspule 34 sowie einen Anker 35 gebildet, der ein Teil
des Magnetkörpers des Magneten II' ist. Die Magnetspule 37 des Magneten II' ist
in diesem Ausführungsbeispiel @rregt, so daß das Verstellglied 6 um den Verstellweg
des Magneten II' durch dessen Ankerscheibe 38 nach links verstellt ist. Der Magnet
III' besteht ebenfalls aus einem Magnetkörper 39 und einer in diesen eingesetzten
Magnet@pule 40 wobei dessen Anker 41 durch eine auf dem Verstellglied 6 angeordneten
Scheibe 41 gebildet ist. Der Stellmagnet 31 nach Fig. 2 ist in der gleichen Weise
schaltbar wie der Stellmagnet 1 nach Fig. 1.