DE19821741A1

DE19821741A1 - Magnetankerlagerung, insbesondere für Proportionalmagnete und Schaltmagnete im Hydraulik- oder Pneumatikbereich

Info

Publication number: DE19821741A1
Application number: DE1998121741
Authority: DE
Inventors: Gerhard Mutz; Peter Vincon; Kaes Henning Kaess
Original assignee: Elektroteile GmbH Oberuhldingen
Current assignee: ETO Magnetic GmbH
Priority date: 1998-05-14
Filing date: 1998-05-14
Publication date: 1999-11-18
Anticipated expiration: 2018-05-15
Also published as: CA2331715A1; DE19821741C2; WO1999059169A1

Abstract

Bei einem Proportionalmagneten oder Schaltmagneten im Hydraulik- oder Pneumatikbereich wird der Anker innerhalb eines Druckrohres dadurch geführt, daß in das Druckrohr zwei Ringe eingeschweißt sind, die mit einem Ringlager über den inneren Umfang des Druckrohres vorstehen und den Anker reibungsarm führen. Der dem Polkern zugewandte Ring ist der aus nicht-ferromagnetischem Material bestehende Trennring, der den Magnetfluß zwischen Polkern und Anker konzentrieren soll. Der zweite, am anderen Endabschnitt des Druckrohres vorgesehene Trennring kann aus herstellungstechnischen Gründen zweckmäßigerweise ebenfalls aus nicht-ferromagnetischem Material, beispielsweise Messing oder nicht-ferromagnetischem Stahl, bestehen. Die Herstellung kann entweder in der Weise geschehen, daß entsprechend Lagerringe mit nach innen vorstehenden Ringlagern in Druckrohrabschnitte eingeschweißt werden oder dadurch, daß in ein massives Vordrehteil in im Querschnitt V-förmige Nuten durch Auftragsschweißen Ringe aufgebracht werden und durch Ausdehnen des Vordrehteils das Druckrohr mit den nach innen vorstehenden Ringlagern gebildet wird. Die Ringlager können mit axial verlaufenden Ölnuten ausgestattet sein.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lageranordnung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Für die zuverlässige Schaltung derartiger Magnete, bei denen die Bewegung des Ankers über eine den Polkern durchsetzende Schaltstange vorbestimmte Schaltfunktionen vornimmt, ist eine leichtgängige, verkantungsfreie Führung des Ankers im Druck rohr notwendig.

Bisher war es üblich, den Anker möglichst spiel frei direkt im Druckrohr oder indirekt über eine Gleitfolie mit geringem Reibungskoeffizienten zu führen. Dabei liegt die, vorzugs weise aus Teflon bestehende Gleitfolie am Innendurchmesser über dem gesamten Umfang an. In bezug auf die Ankerführung hat sich eine solche Gleitfolie als zweckmäßig erwiesen unter der Voraussetzung, daß ein ,einwandfreier Sitz der Folie innerhalb des Gleitrohres gewährleistet war. Diese Voraus setzung war jedoch aus herstellungstechnischen Gründen viel fach nicht gewährleistet. Die Folie muß nämlich sehr genau in der Breite geschnitten werden, damit kein Spalt oder eine Überlappung eintritt. Weiter ist ein genauer Einstich am Pol boden und eine Hubbegrenzung notwendig, damit sich die Gleit folie nicht aufwerfen kann. Die Länge der Folie muß genau maßhaltig gefertigt werden, damit diese nicht aus dem Ein stich wandert. Ferner muß eine gleichmäßige Dicke der Folie an allen Stellen gewährleistet sein. Diese genannten Umstände erschweren die Fertigung, insbesondere eine automatisierbare Fertigung. Funktionell hat diese Gleitfolienlagerung noch den Nachteil, daß sie wegen der vollflächigen Berührung mit engem Spiel schmutzempfindlich ist, d. h. schon geringe, über die Bohrung des Polkerns eintretende Schmutzteilchen können die Verschiebung des Ankers beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs gemäße Magnetlageranordnung zu schaffen, die unter Vermeidung der erwähnten Nachteile eine dauerhafte, leichtgängige Schalt verschiebefunktion des Ankers gewährleistet und auf einfache Weise präzise auch automatisch herstellbar ist.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichnungs teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale. Der Erfindung liegt demgemäß die Erkenntnis zugrunde, daß eine zuverlässige und dauerhafte Lagerung des Ankers dadurch gewährleistet werden kann, daß der die magnetische Trennung bewirkende Ring, bei spielsweise aus Messing, die Lagerfunktion übernehmen kann, indem er nach innen über den Innendurchmesser des Druckrohres einsteht. Bei entsprechender Längenbemessung des Rings relativ zur Länge des Ankers kann allein der die magnetische Trennung bewirkende Ring für die Lagerung ausreichend sein und zu diesem Zweck einen längeren oder mehrere kurze Ringlagerflä chen aufweisen.

Bevorzugt wird jedoch eine Anordnung mit mehreren in das Druck rohr eingeschalteten Ringen, wobei diese weiteren Ringe zweck mäßigerweise aus dem gleichen Material bestehen wie der Trenn ring, d. h. vorzugsweise aus Messing bestehen. Im allgemeinen wird man mit zwei Lagerringen auskommen, nämlich einem ersten Lagerring, der von dem magnetischen Trennring gebildet wird und dem Polkern benachbart liegt und einem zweiten Lagerring, der am anderen Ende des Ankers angreift.

Gemäß einem Herstellungsverfahren nach Anspruch 5 kann die Trennung des Magnetflusses durch Aufschweißen eines nicht ferromagnetischen Ringes auf ein entsprechendes Vordrehteil erreicht werden, wobei außer dem magnetischen Trennring noch ein Lagerring am anderen Ende aufgeschweißt wird. Danach kann das Vordrehteil zu einem Druckrohr ausgedreht werden, wobei die beiden Lagerringe entsprechend über den Innendurchmesser vorstehen.

Nach einem weiteren Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 6 können die beiden Ringlager auch durch Zwischenlegen nicht magnetischer Ringe in die Druckrohrabschnitte hergestellt werden, wobei diese Ringe dann zur Erreichung der Druck festigkeit mit dem Polkern bzw. dem Druckrohr verschweißt oder verlötet werden.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Nachstehend wird die Erfindung unter Berücksichtigung des Standes der Technik anhand von Ausführungsbeispielen be schrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 zeigt einen Axialschnitt einer den Stand der Technik repräsentierenden Magnetankerlagerung;

Fig. 2 zeigt einen Axialschnitt einer er findungsgemäß ausgebildeten Magnetankerlagerung;

Fig. 3 zeigt einen Längsschnitt des erfin dungsgemäß ausgebildeten Druckrohres mit Polkern ohne Magnetanker;

Fig. 4 zeigt einen Axialschnitt eines Vor drehteils, aus dem der aus Fig. 3 ersichtliche Aufbau des Druckrohres mit Polkern herstellbar ist.

In sämtlichen Figuren ist mit dem Bezugszeichen 10 das Druck rohr bezeichnet, welches über ein magnetisches Trennstück mit dem Polkern 12 verbunden ist, der eine Durchgangsbohrung 14 zum Durchführen einer Betätigungsstange und einen Schraubge windeanschluß 16 aufweist. Innerhalb des Druckrohres 10 ist der Anker 18 verschiebbar gelagert.

Bei der den Stand der Technik repräsentierenden Anordnung gemäß Fig. 1 ist das magnetische Trennstück als Ring 20 aus Messing oder dergleichen ausgebildet, dessen Innenwand mit der Innenwand des Druckrohres fluchtet. Die Innenwand von Druckrohr 10 und Ring 20 ist mit einer Folie 22 aus Teflon ausgekleidet, die an beiden Enden in ringförmige Einstiche 24 einsteht.

Bei der erfindungsgemäßen Magnetankerlagerung gemäß Fig. 2 und 3 steht der magnetische Trennring 30 mit einem Ringlager 32 über den Innendurchmesser des Druckrohres 10 vor. Ein weiterer der Lagerung dienender Ring 34 ist in dem dem Pol kern 12 abgewandten Endabschnitt des Druckrohres angeordnet. Dieser Lagerring 34 weist ein nach innen vorstehendes, dem Ringlager 32 entsprechendes Ringlager 36 auf. Diese Ringlager 32 und 36 führen den Anker 18 reibungsarm mit geringen Tole ranzen. Die Ringlager 32 und 36 können zur weiteren Reibungs verminderung mit in der Zeichnung nicht dargestellten axialen Ölführungsnuten ausgestattet sein.

Die Ringe 30 und 34 können zwischen Druckrohrabschnitte ein gefügt und mit dem Druckrohr verschweißt oder verlötet werden. Der die magnetische Trennung bewirkende Ring 30 besteht aus nicht-ferromagnetischem Material, beispielsweise aus Messing oder auch nicht-ferromagnetischem Stahl, z. B. Remanit. Aus Zweckmäßigkeitsgründen besteht der andere Lagerring 34 aus dem gleichen Material, jedoch ist es auch möglich, diesen Ring aus einem anderen Material herzustellen, welches günstige Lagereigenschaften besitzt.

Ein anderes vorteilhaftes Herstellungsverfahren wird im fol genden anhand der Fig. 4 beschrieben. Die Fig. 4 zeigt ein massives Vordrehteil 38 mit fertig ausgebildetem Polkern 12 und zwei im Querschnitt V-förmigen Ringnuten 40 bzw. 42, in die durch Auftragsschweißen Metallringe 44, 46 eingefügt sind. In einem Aufspann- und Arbeitsgang wird dann das aus Fig. 4 ersichtliche Vordrehteil fein bearbeitet, um den aus Fig. 3 ersichtlichen Lagerkörper zu schaffen.

Bezugszeichenliste

10

Druckrohr

12

Polkern

14

Durchgangsbohrung

16

Schraubgewindeanschluß

18

Anker

20

Ring

22

Folie

24

Einstiche

30

Trennring

32

Ringlager

34

Lagerring

36

Ringlager

38

Vordrehteil

40

Ringnute

42

Ringnute

44

Metallring

46

Metallring

Claims

1. Lageranordnung für den Anker (18) eines Magneten, insbesondere eines Proportionalmagneten oder eines Schalt magneten im Hydraulik- oder Pneumatikbereich, wobei der Anker (18) innerhalb eines ferromagnetischen Druckrohres (10) ver schiebbar ist und zwischen Druckrohr (10) und Polkern (12) zur Konzentration des Magnetflusses über den Anker zum Polboden ein nicht-ferromagnetischer Ring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-ferromagnetische Ring (30) mit einem Ringlager (32) über den Innendurchmesser des Druckrohres (10) nach innen vorsteht und den Anker (18) führt.

2. Lageranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der nicht-ferromagnetische Trenn ring (30) benachbart zum Polkern (12) im Druckrohr (10) an geordnet ist und in dem dem Polkern (12) abgewandten Endab schnitt des Druckrohres (10) ein weiterer Lagerring (34) ein gefügt ist, der mit einem nach innen vorstehenden Ringlager (36) für den Anker (18) ausgestattet ist.

3. Lageranordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlager (32, 36) eine gegen über den sie tragenden Ringen (30, 34) kleinere axiale Länge aufweisen.

4. Lageranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringlager (32, 36) Axial- Ölführungsnuten aufweisen.

5. Verfahren zur Herstellung einer Magnetlageranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf ein massiv ausgebildetes Vor drehteil (38) Ringnuten (40, 42) eingedreht werden, in die durch Auftragsschweißen Metallringe (44, 46) eingesetzt wer den, und daß das Vordrehteil (38) zwecks Schaffung des Druck rohres (10) mit nach innen einstehenden Ringlagern ausgedreht wird.

6. Verfahren zur Herstellung einer Magnetlageranordnung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Druckrohrabschnitte Ringe (30, 34) eingeschweißt oder eingelötet werden, die die nach innen vorstehenden Ringlager (32, 36) bilden.