DE1958149A1 - Tauchanker-Hubmagnet - Google Patents

Description

Christian Bürgert

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Tauchanker-Hubmagnet

Die Erfindung betrifft einen Tauehanker-Hubmagnet, welcher zum Heben von lasten, zur Betätigung von Ventilen» zum Verstellen hydraulischer Schieber und dergl. verwendet werden kann. Er kann je nach Ausführungsform sowohl trocken laufend als auch druckdicht mit Flüssigkeit bzw. öl gefüllt betrieben werden.

Der Wirkungsgrad derartiger Tauehanker-Hubmagnete hängt entscheidend davon ab, wie vollständig der äußere magnetische Kreis geschlossen ist, damit möglichst viele Kraftlinien für den Arbeitsluftspalt zur «Verfügung stehen.

Ferner wird gefordert» dafc das ,VoXiirsn voll wit Eisen und Kupfer Ausgefüllt ist, 30 .ittß bei dem Aneinanderreihen mehrerer Magnete möglichst weaig, Raun verloren gtiifc, Lie Montage an Maschinen, Hydraulikschiebern und dergl· soll bequem und rasch zu bewerkstelligen sein.

Zur Erfüllung dieser Erfordernisse sind insbesondere mit Gleichstrom betriebene Magnetsysteme bekannt geworden, ieren Gehäus« nv» £i**nteilen bestehen, die im KalfcflieEpys^verfahran hergasteilt sind. Es kommen hierfür topfförmige abbilde in Betracht, dl* aus einem festen Pol, Polhülsen» stirnseitigen Flanschen und einem äußeren Mantel bestehen. Ee werden entweder zwei ähn- liche Teile ineinandergepaßt und über d«r Spule susaKim«ngepreföt oder der hochgesogen« Topf erhält einen eingepreßten Plansch dem Gegenpol als Deckel.

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Es sind auch Konstruktionen bekannt geworden, bei welchen der äußere magnetische Kreis aus Stansteile^i besteht, die zusammengeschachtelt bzw. gegenseitig verzinkt sind.

Der Nachteil der bekannten Bauarten besteht darin, daß bei der Bauform aus Kaltfließpreßteilen diese mit großer Genauigkeit zerspanend bearbeitet und ineinandergefügt werden müssen. Die Wandstärken sind teilweise durch das Herstellungsverfahren und nicht durch die optimalen magnetischen Erfor- *dernisse bedingt. Die Kaltfließrohrteile können nicht auf Stangendrehmasehinen vollautomatisch bearbeitet werden, sondern müssen von mehreren Seiten auf Revolverdrehmaschinen oder ähnlichen Einrichtungen zerspant werden. Eine moderne rechteckige oder quadratische Fonngestaltung ist nur mit großen Schwierigkeiten zu realisieren.

Bei der Bauweise aus Stanzteilen ergeben sich an den notwendigen Stoßstellen der Fugen schädliche magnetische Widerstünde, welche den Wirkungsgrad entscheidend herabmindern» Insbesondere bei großen Magneten tritt dieser Mangel dadurch verstärkt auf, daß an den starken Teilen schräge Bruchflächen auftreten, woraus eich erhebliche Luftspalte herleiten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit kostengünstig herstellbaren Stanzteilen Tauchankermagnete zu bauen, welche einen ebenso guten oder besseren Wirkungsgrad aufweisen, als die teuren« durch zerspanende Bearbeitung hergestellten Magnete.

Diese Aufgabe wird erfindungsmäßig bei einem Tauchanker-Hubmagnet, bei welchem innerhalb eines geschlossenen Eiaenkreises

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und einer darin enthaltenen Spule der feste Arbeitspol einem beweglichen Tauchanker gegenübersteht, dadurch gelöst, daP der äußere magnetische Kreis durch Zusammenschweißen von kostengünstig herstellbaren Stanzteilen gebildet wird. Bei einer möglichen Bauausführung ist die Magnetspule mit temperaturbeständigem Kunststoff allseitig umschlossen.

Kit dem Gedanken der Erfindung ist es möglich, Tauchanker-Hubmagnete ,die im nachfolgenden in verschiedener Ausführung beschrieben werden, mit den modernen Schweißtechniken,wie Widerstandsschweißung oder Schutzgasschweißen halb- oder vollautomatisch zu fertigen.

:.ie mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen besonders darin, daß einerseits für die zentralen Partien auf Stangenautomaten billig herstellbare Drehteile und andererseits für die Flansche bzw. den äußeren Mantel grob tolerierte Stanzteile durch Schweißautomaten zu guten magnetischen Kreisen verbunden worden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Pipur 1 einen Längsschnitt einer beispielhaften Ausführung ,

Figur 2 den dazugehörenden Querschnitt, Figur 3 einen Querschnitt in einer anderen Bauform, Figur H einen Längsschnitt einer abgeänderten Bauweise. Die Figuren 5,6,7,8,9,Io und 11 veranschaulichen charakteristische Einzelteile des Erfindungsgegenstandes .

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ORIGINAL

Allen Bauformen gemeinsam ist eine Magnetspule 1, welche auf einem Spulenkörper 2 aufgebracht und allseitig mit temperaturbeständigem Kunststoff 3 umschlossen ist. Die Anschlüsse können entweder durch eingepreßte Leitungen oder wie in den Figuren 1 und 1 dargestellt, über Kontaktzungen ¹I herbeigeführt werden.

Der Tauchanker 5 ist mit einer nichtmagnetisierbaren Schicht 6 in bekannter Weise umgeben, damit er nicht unmittelbar an der Polhülse 7 anliegt. Er arbeitet gegen den festen Pol 8, welcher seinerseits von der Polhülse 9 umgeben ist. Letztere kann an ihrem oberen Ende so abgeschrägt bzw. gestaltet sein, daß eine gewünschte Hub-Kraft-Kennlinie erreicht wird. Handelt es sich um ein druckdichtes System, wie in vorliegendem Falle, so ist ein Distanzstück lö aus nichtmagnetisierbarem Material zwischen die ferritische Polhülse 7 und die aus gleichem Werkstoff bestehende Polhülse 9 druckdicht gelötet. Ein Stössel 11 ist durch eine Bohrung 12 des festen Pols 8 geführt und in den Tauchanker 5 so eingepreßt, daß eine nutzbare Kraft nach außen übertragen werden kann. Wird das System mit Flüssigkeit, beispielsweise mit öl, gefüllt ,so iöt es zweckrräßif., den Tauchanker 5 mit einer Nut 13 und den festen Pol 8 mit einer Bohrung 14 zu versehen. In einem Deckel 15 befindet sich eine elastische Dichtung, beispielsweise in Form des O-Ringes 16, welcher gegen die Polhülse 7 abdichtet. Vier In den Deckel eingelassene Schrauben 17 ragen in den sich außerhalb der Magnetspule 1 ergebenden Ecken durch das gesamte Magnetsystem und dienen dazu, es an einer Befestigungsplatte gegen einen hydraulischen Schieber oder in anderer Art beliebig au befestigen. Der O-Rinp. 3 8 an der Unterseite des Systemes dient etenfsllB der Abdichtung.

Bei aor Bauweise eercSß den Figuren 3 hin 3 sind auf die Polhülse 7 bzw. auf die ItIhülse 9 jeweils 3 ßestanftc Planschbleche 21 aufgepreßt. Dirf© weisen eine runde Bohrung auf und sind süßen bzvt. rpf'-trekip. Pas untere Füenschbleeh 2i kann etwas

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angesenkt sein, damit der G-Ring 18 einwandfrei abdichtet.

Der äußere Rückschluß wird entweder durch die beiden prismatisch gebogenen Statorbleche 22, Figur 2 oder durch die U-förmig gestalteten Statorbleche 23, Figur 3 gebildet. Während die erstgenannte Version den Vorzug hat, daß beim Anlepen keine Toleranzen durch die prismatische Form auftreten, ergibt die zweite in Figur 3 dargestellte Lösung gleichartig verrundete Ecken.

Der Zusammenbau des Magnetsystems bzw, der gute magnetische Rückschluß erfolgen erfindungsgemäß durch Verschweißen der Statorbleche 22 bzw. 23 mit den Flanschblechen 21. Hierfür kommen Widerstandsschweißverfahren sowie Schutzgasschweißmethoden in Betracht. Beiden Verfahren ist gemeinsam, daft relativ wenig Wärme entsteht, so daß der mit Kunststoff 3 umgebene Spulenkörper 2 betriebstüchtig bleibt.

Bei der Bauweise nach Figur !{entfallen die Flanschbleche 21. Der äußere Rückschluß wird durch gestanzte Bügel 2k gebildet,

wie diese in den Figuren 5 bis 11 in verschiedenen Formen beispielsweise dargestellt sind. Je nach Größe und Bauweise des Magnetsystems sind vielerlei Lösungen denkbar.

Die aus einem Stück hergestellten Bügel nadi Figur 5 und 6 stellen eine besonders wirtschaftliche Löeung dar. Jeweils zwei gleiche Teile werden um 0o° versetzt in halbgeschlossener Form zunächst einseitig auf tier Fo!hülse 7 oder auf der Pol«- hülee 9 angeschweißt, Um den isa^netischen Rückachluft noch beaaer zu gestalten und um eine afoouö Köiitagefläöhe aieherzusteilen, kann es vorteilhaft sein, ein Abdaekhlaeh 19 aus ferivltlachem Material unter den Büysl S^l₁ Figui^s H anzubringen.

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Nachdem ein oder mehrere gemäß Figur 5 und 6 gestaltete Rüpel aowie das Abdeckblech 19 an der Polhülse 9 angeschweißt sind, wird die Magnetspule 1 über die mit der Polhülse 9 verlöteten Teile, Polhülse 7 und Dietanzstück lo, geschoben.

Al3dann werden die offenen Bügalenden soweit zusammengedrückt, daß die Radien 25, Figur 6 mit der Polhülse 7 den erforderlichen Schweißspalt ergeben. Jeweils an den Ecken sind die Aussparungen 26 vorgesehen, damit die Schrauben 17 parallel zu der Längsachse an der Spule vorbei durch das Magnetsystem geführt werden können. Ein Fenster 27 dient zum Herausführen der Kontaktzungen ¹A.

Es kann vorteilhaft sein, zwischen den oberen¹Plansch der : a^netspule 1 und den Bügel 2*J eine Isolierscheibe 28, Figur H und evtl. darüber noch eine polierte Strahlungsscheibe _3U legen, damit die beim Herstellen der Schweißstelle 29, Figur '{ entstehende 'firme von der Spule abgehalten wird.

Das Bügelsystejn nach Figur 7 besteht aus zwei gleichen oder ähnlichen schachtelförmigen Gebilden, die ineinandergeateckfc und verschweißt werden,, Man geht zweckir.äßigerweise hier ebenfalls wie oben beschrieben vor, Inder der erste Bügel zunächst an der Polhülse 9 mittels der Schweißstelle 3o befestigt wird. Alsdann wird die Magnetspule 1 eingeführt und eier zweite Bügel an der Pol hülse 7 durch Schweifiung verbunden* Es sind dar<n noch jeweils zwei Länganähte an Jen Stellen 31» Figur 7 herzustellen.

Ähnlich ist ;lie Konstruktion F.i^ux* *',„ wie aus der iscmut-i-iiiclien Darstellung su erkennen ist. Auch hier worden zwo! glal ;he Min ν '-ihnIiehe ßiigol ^!borolnanderßeschoben und an der f'o.lhüL·.;·? 7 ba?/, der Pulhülae ") angeschweißt,

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Die Ausführung nach den Figuren 9» Io und 11 sind der Lösung jremäß Figur 5 und Figur 6 insofern ähnlich, als hierbei zwei oder mehrere gleichartige, einfach herzustellende Stanzteile verwendet werden. Die Radien 25 bzw. das Fenster 27 entsprechen ebenfalls denen von Figur 5 und Figur 6. Bei dieser Konstruktionsform wird die Spule zuerst über die miteinander verlöteten Teile Poihülse 7* Distanzstück Io und" Polhülse 9 geschoben. Al3dann werden die U-förnicen* Bügel 32, Figur 9 auf den richtigen Schweißspalt nit einer Vorrichtung gehalten und mit der Polhülse 7 bzw. der Polhülse 9 magnetisch gut leitend verbunden.

Die Montage des Tauchani-ers 5, der O-Ringe lü und 18, des Deckels 15 sowie der Schrauben 17 dürften aus den Figuren 1 und Ί ebenso hervorgehen wie die bekannte Wirkungsweise derartiger Magnetsysteme .

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Claims (6)

1. Patentansprüche

   Tauchanker-Hubmagnet, bei welchem innerhalb eines außen geschlossenen Eisenkreises und einer darin enthaltenen Spule der feste Arbeitspol einem beweglichen Tauchanker gegenübersteht, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere magnetische Kreis durch Zusammenschweißen von kostengünstig herstellbaren Stanzteilen gebildet wird.
2. 2. Tauehnaker-Hubmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetspule allseitig mit temperaturbeständigem Kunststoff vollständig umschlossen ist.
3. 3. Tauchanker-Hubmagnet nach Anspruch 1-2, dadurch gekenm zeichneti daß auf die Polhülse (7) und die Polhülse (9) Flanschbleche (21) aufgepreßt sind, die untereinander durch flache, U-förmig oder prismatisch gebogene Statorbleche (22, 23) magnetisch gut leitend verschweißt sind *
4. H. Tauchanker-Hubnagnet nach Anspruch. 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polhülse (7) mit der Polhülee (9)durch,ge»tansBte, angeschweißte Bügel (2¹O verbunden -»ist *
5. 5. Tauchanker-Hubmagnet nach Anspruch i_t2_fk, dadurch gekennzeichnet, daß die Bügel halbgeöffnet,vorgeformt sind und in diesem Zustand an die Polhülse (9) angeschweißt, nach Einführen der !Magnetspule 1 zusammengebogen und mit der Polhülse (?) verschweigt werden.
6. 6. Tnuchanker-Hul magnet nach Atfsprwch 1, 2 und 4 ,dadurch ge- , kennzeichnet, daß die Bügel (2¹O schachtel- oder U-förmig ausgeführt ηηύ 'beiderseits der Spule mit der Polhülse (7) bsw» der P&^iulse (9) verschweißt werden.

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